DE102007037607A1

DE102007037607A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen eines extrudierten Materials

Info

Publication number: DE102007037607A1
Application number: DE102007037607A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Schmidt; Johannes P. Schlebusch
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-02-12
Also published as: US20110210463A1; CA2690285A1; WO2009018997A1; EP2190310B1; EP2190310A1; CA2690285C; RU2453137C2; AU2008285929A1; AU2008285929B2; RU2010107977A; US8834764B2

Abstract

Verfahren zum Trocknen eines extrudierten Materials, mit den Schritten: Bereitstellen einer Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf in einem Gehäuse, Extrudieren eines Materials in das Gehäuse, Trocknen des Materials in der Gasatmosphäre und Herausbewegen des getrockneten Materials aus dem Gehäuse; und Vorrichtung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Trocknen eines extrudierten Materials.
Extrudierte Materialien müssen für eine effektive Durchführung des Extrusionsvorgangs häufig einen nicht unerheblichen Wassergehalt aufweisen, weshalb sie nach Austritt aus dem Extruder in vielen Fällen vor einer Verpackung oder sonstigen weiteren Verwendung zunächst getrocknet werden müssen. Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Material um ein Nahrungsmittelerzeugnis handelt, muß der Trocknungsvorgang nach Möglichkeit so erfolgen, daß ein Kontakt des zu trocknenden Materials mit Keimen oder sonstigen Mikroorganismen ausgeschlossen ist. Bei üblichen Trocknungsverfahren, die einen Kontakt des Materials mit trockener Luft vorsehen, ist eine weitgehende Keimfreiheit allerdings nur schwer zu erreichen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, das bzw. die es ermöglichen, eine effiziente Trocknung eines extrudierten Materials durchzuführen, ohne daß damit eine Kontamination mit unerwünschten Keimen einhergeht.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Trocknen eines extrudierten Materials gelöst, mit den Schritten: Bereitstellen einer Gasatmosphäre mit überhitzem Dampf in einem Gehäuse, Extrudieren eines Materials in das Gehäuse, Trocknen des Materials in der Gasatmosphäre, und Herausbewegen des getrockneten Materials aus dem Gehäuse.
Ein besonders hoher Grad an Keimarmut oder sogar völlige Keimfreiheit lassen sich erzielen, wenn die Temperatur des Materials beim Austritt aus dem Extruder bzw. beim Eintritt in das Gehäuse mehr als 100°C beträgt, insbesondere mehr als 110°C, 120°C, 130°C oder 140°C.
Es kann vorgesehen sein, daß das Material auf einen Wassergehalt von weniger als 50 Gew.-%, 40 Gew.-%, 30 Gew.-%, 20 Gew.-% oder 10 Gew.-% getrocknet wird.
Auch kann vorgesehen sein, daß das Material auf einem AW-Wert von weniger als 0,6, 0,5 0,4, 0,3, 02 oder 0,1 getrocknet wird.
Es kann vorgesehen sein, daß die Gasatmosphäre eine Temperatur von mehr als 100°C, 120°C, 140°C, 160°C oder 180°C aufweist.
Die Gasatmosphäre kann Umgebungsdruck aufweisen, oder sie kann erhöhten Druck oder Unterdruck aufweisen.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Gasatmosphäre ein Gemisch aus einer ersten Komponente, bestehend aus Luft und/oder einem anderen Gas, etwa CO₂, Stickstoff oder einem anderen inerten Gas, und Wasserdampf als zweite Komponente ist und einen Dampfanteil von mindestens 50 Gew.-%, 60 Gew.-%, 70 Gew.-%, 80 Gew.-%, 90 Gew.-%, 95 Gew.-%, 98 Gew.-% oder 99 Gew.-% aufweist. Die Gasatmosphäre kann auch aus reinem Wasserdampf bestehen.
In einer zweckmäßigen Variante ist vorgesehen, daß flüchtige Stoffe, die aus dem Material in die Gasatmosphäre entweichen, insbesondere Aromastoffe, aus der Gasatmosphäre extrahiert werden. Nach der Extraktion können die Stoffe dem Material wieder zugefügt werden, entweder unmittelbar oder in Form eines Trägermaterials, bspw. einer Umhüllung oder Füllung, dem die extrahierten Stoffe zunächst beigemischt werden.
Das Material kann nach dem Herausbewegen aus dem Gehäuse verpackt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, daß aus der Gasatmosphäre extrahierte Stoffe beim Verpackungsvorgang in ein Verpackungsbehältnis zugeführt werden.
In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung zum Trocknen eines extradierten Materials gelöst, mit einem Gehäuse zum Aufnehmen einer Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf, wobei das Gehäuse eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung aufweist, einem Mittel zum Erzeugen einer Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf innerhalb des Gehäuses, einen mit der Einlaßöffnung verbundenen Extruder, einer Transporteinrichtung zum Aufnehmen von Material von dem Extruder und zum Herausbewegen des Materials durch die Auslaßöffnung aus dem Gehäuse.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Auslaßöffnung tiefer angeordnet ist als die Einlaßöffnung.
Die Auslaßöffnung kann an einem freien Ende eines Auslaßkanals angeordnet sein. Der Auslaßkanal kann sich von dem Gehäuse nach unten erstrecken.
Es kann vorgesehen sein, daß eine Entlüftungsleitung mit dem Gehäuse in Verbindung steht und auf einer Höhe unterhalb des Gehäuses und oberhalb der Auslaßöffnung eine in die Umgebung mündende Ausgangsöffnung aufweist.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß eine Absaugleitung mit dem Gehäuse in Verbindung steht und über einen Ventilator zu einem Kondensator geführt ist.
Die Transporteinrichtung kann ein perforiertes Förderband aufweisen.
Entlang eines Teilbereichs der Transporteinrichtung kann ein mit Über- oder Unterdruck beaufschlagter Strömungskanal angeordnet sein, der mit dem Gehäuse, insbesondere mit dessen unterem Bereich, in Verbindung steht.
Eine Strömungsführung oder Dichteinrichtung kann zwischen dem Strömungskanal und dem Teilbereich der Transporteinrichtung angeordnet sein, um eine intensive Um- oder Durchströmung der Transporteinrichtung durch die Gasatmosphäre zu gewährleisten.
Bevorzugt ist die Vorrichtung mit einer Extraktionseinheit zum Extrahieren von flüchtigen Stoffen aus der Gasatmosphäre versehen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Vorrichtung eine Verpackungseinrichtung zum Verpacken des getrockneten Materials zugeordnet ist.
Zweckmäßigerweise erstreckt sich die Transporteinrichtung bis zu der Verpackungseinrichtung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der
1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann,
2 eine Seitenansicht einer Variante der Vorrichtung nach 1 zeigt, und
3 Dichtewerte von Dampf und Luft bei verschiedenen Temperaturen zeigt.
Die Vorrichtung besteht zunächst aus einem Gehäuse 2 mit einer Bodenwand 4, einer rechten Seitenwand 6a, einer linken Seitenwand 6b, einer Rückwand 8, einer entsprechenden, nicht dargestellten Vorderwand sowie einer oberen Wand 10. Die Bodenwand 4 ist im wesentlichen horizontal angeordnet und besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei leicht V-förmig geneigt zueinander angeordneten Bodenwandteilen 4a, 4b. Diese Anordnung dient dazu, Kondensat zu einem den tiefsten Punkt des Innenraums des Gehäuses bildenden Verbindungs- oder Übergangsbereich zwischen den beiden Bodenwandteilen 4a, 4b fließen zu lassen.
Die nicht dargestellte vordere Wand ist im wesentlichen parallel zu der hinteren Wand 8 und schließt abdichtend an seitliche Ränder der oberen Wand, der Seitenwände und der Bodenwand an, so daß das Gehäuse 2, abgesehen von noch zu erläuternden Öffnungen, einen allseits geschlossenen Innenraum umgrenzt.
Ein Extruder 20 mündet mit seiner Austrittsöffnung in einen Förderkanal 22, der mit einem Abscheidezyklon 24 verbunden ist. Eine Austrittsöffnung 26 des Abscheidezyklons ist mit einem Eingang einer Zellradschleuse 28 verbunden, deren Ausgang durch die obere Wand 10 des Gehäuses 2 geführt ist und über einer Transporteinrichtung 30 endet.
Ein Tauchrohr 32 des Abscheidezyklons 24 ist mit einer Saugleitung 34 verbunden, die an einen Strömungskanal 36 angeschlossen ist. Innerhalb des Strömungskanals ist ein Gebläse 38 und eine Beheizungseinrichtung in Form eines Wärmetauschers 40 angeordnet. Der Strömungskanal 36 mündet in einer gewissen Höhe oberhalb der Bodenwand 4, unterhalb der oberen Wand 10, in eine Öffnung 37 in der Rückwand 8, wo eine Rückführung des angesaugten Mediums in das Gehäuse erfolgt.
Zur Intensivierung des Kontakts des zu trocknenden Mediums mit dem überhitzen Dampf innerhalb des oberen Bereichs des Innenraums des Gehäuses kann ein weiterer Strömungskanal 36' vorgesehen sein, wie beispielhaft in 2 verdeutlicht ist. Der Strömungskanal 36' weist in seinem Verlauf ebenfalls ein Gebläse 38' und optional eine Beheizungseinrichtung 40' auf. Der Strömungskanal 36' mündet einerseits in oberen Gehäusewand 10 in einem Bereich oberhalb der Transporteinrichtung 30 und andererseits in die hintere Wand 8 in einer Öffnung 37'. Bei einer solchen Anordnung ist ein Absaugen von heißem, überhitztem Dampf aus dem Bereich oberhalb der Transporteinrichtung 30 vorgesehen, so daß das dort befindliche Material intensiv von dem zuströmenden Dampf umströmt wird. In einer anderen Ausführungsform könnte vorgesehen sein, daß sich die Öffnung 37' in Höhe der Transporteinrichtung 30 befindet und die Strömungsrichtung umgekehrt ist, so daß heißer Dampf durch die Öffnung 37' angesaugt und durch die Öffnung in der oberen Wand 10 von oben auf die Transporteinrichtung 30 ausgeblasen wird, um das darauf befindliche Produkt intensiv mit dem Dampf in Berührung zu bringen. Als weitere Alternative sind Ventilatoren möglich, die oberhalb der Transporteinrichtung 30 angebracht sind, und das zu trocknende Produkt intensiv mit überhitztem Dampf beaufschlagen.
In einem unteren Bereich des Gehäuses, bevorzugt im Bereich eines tiefsten Punkts des Gehäuses unmittelbar oberhalb der Bodenwand 4, mündet eine Absaugleitung 50 in eine Absaugöffnung 52 in der Rückwand 8 und führt zu einem Kondensator 54, von dem Kodensat in einen Behälter 56 geleitet wird. Innerhalb der Absaugleitung 50 befindet sich ein gesteuertes Gebläse 58, das durch Temperatur- und/oder Feuchtigkeits- oder Dampfgehaltsinformationen gesteuert wird. Zu diesem Zwecke sind innerhalb des Gehäuses mindestens ein Temperatursensor und mindestens ein Dampfgehaltssensor zur Erfassung des Dampfzustands (relative Feuchte und/oder Sättigungsgrad bzw. Dampfgehalt) angeordnet. Günstig sind je ein Temperatursensor und ein Feuchtigskeits- oder Dampfgehaltssensor im oberen Bereich des Gehäuses nahe der oberen Wand 10 und im unteren Bereich nahe der Bodenwand 14 oder in der Nähe der Absaugöffnung 52. Sofern überhitzter Dampf vorhanden ist, kann auf diese Weise der Überhitzungsgrad oder der Temperaturabstand zum Sättigungszustand bestimmt werden. Durch verstärkte Absaugung von relativ feuchtem Dampf aus dem unteren Bereich des Gehäuses bei gleichzeitiger Wärmezufuhr kann die Gasatmosphäre innerhalb des Gehäuses in Richtung auf einen größeren Gehalt an überhitztem Dampf mit höherer Temperatur verlagert werden.
Die Transporteinrichtung 30 ist in dem dargestellten Beispiel durch ein Förderband mit einem gelochten Transportband gebildet, welches sich zunächst horizontal und anschließend abwärts geneigt erstreckt. Unterhalb eines Abgabeendes 60 der Transporteinrichtung schließt sich ein weiteres Transportband 62 an, welches horizontal durch eine Auslaßöffnung 64 des Gehäuses 2 nach außen verläuft.
Im Bereich der weiteren Transporteinrichtung 62 kann eine Verpackungseinrichtung 70 vorgesehen sein, an der das getrocknete Material in einzelne Verpackungsbehältnisse wie Konservendosen, Schraubgläser, Behältnisse mit Schraubdeckel oder Vakuum-Klemmdeckel oder Folienbeutel verpackt wird.
Eine Extraktionseinrichtung 80 zur Rückgewinnung von flüchtigen Stoffen wie etwa Aromastoffen ist bevorzugt in Form einer sogenannten Rotationskegelkolonne oder Drehtellerkolonne (Spinning Cone Column) ausgebildet. Hierbei handelt es sich um einen vertikalen Zylinder 81, in dem ein inertes Abscheidegas wie beispielsweise Dampf bei Normal- oder Unterdruck einen dampfförmigen Strom von flüchtigen Komponenten von einer Eingangsflüssigkeit oder einem Schlamm abscheidet. Von oben nach unten sind abwechselnd feststehende, an der Innenwand des Zylinders befestigte kegelförmige Bleche 83 und an einer rotierenden Welle 85 befestigte, kegelförmige Bleche 87 angeordnet.
Die zu extrahierende Eingangsflüssigkeit, hierbei das in dem Gehäuse 2 anfallende Kondensat, wird über eine Extraktionsleitung 84 oben in einen Produkteingang 82 in die Säule eingeleitet. Schwerkraftbedingt strömt die Flüssigkeit an der oberen Oberfläche des ersten feststehenden Kegels 83 nach unten und gelangt innen auf den ersten rotierenden Kegel 87, auf dem die Flüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkraft zu einem dünnen, turbulenten Film verteilt wird und nach oben und außen strömt und vom äußeren Rand des rotierenden Kegels auf den nächsttieferen ortsfesten Kegel gelangt, bis sie nach Durchlauf aller Kegel einen Auslaß 86 am Fuß der Kolonne erreicht, wo sie nur noch einen geringen Gehalt an flüchtigen Stoffen aufweist.
Das im Gegenstrom geführte inerte Abscheidegas, hier Dampf, strömt von unten nach oben durch die Säule und nimmt flüchtige Komponenten auf. Nach Austritt des mit flüchtigen Substanzen angereicherten Dampfs am Kopf der Säule wird dieser in einem Kondensator 88 kondensiert, so daß die flüchtigen Stoffe in einer konzentrierten, in Wasser gelösten Form zur Verfügung stehen und in der beschriebenen Weise dem getrockneten Material und/oder einem Verpackungsbehältnis zugeführt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß das in dem Gehäuse 2 zu trocknende Material zunächst in dem Extruder 20 extrudiert wird, wobei eine Temperatur von über 100°C dahin gehend zweckmäßig ist, daß das Material bereits beim Austritt aus dem Extruder weitgehend oder vollständig keimfrei ist. Nach Austritt aus dem Extruder tritt das Material unmittelbar in den Förderkanal 22 ein, ohne daß eine Kontamination erfolgen kann, und wird sogleich aufgrund der in dem Förderkanal 22 herrschenden Strömung in Strömungsrichtung 23 mitgenommen und gelangt in den Abscheidezyklon 24. Nahezu partikelfreies Gas-/Dampfgemisch strömt über die Saugleitung 34 in den Strömungskanal 36, während das abgeschiedene Material durch die Zellradschleuse 28 auf die Transporteinrichtung 30 gelangt.
Zur Erzeugung der gewünschten Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf bzw. einer Atmosphäre von reinem überhitztem Dampf innerhalb des Gehäuses 2, etwa wie es in der US 5 711 086 beschrieben ist, dient die Beheizungseinrichtung 40 innerhalb des Strömungskanals 36, die als elektrisches Beheizungselement, Wärmetauscher, Kondensator o. ä. ausgebildet sein kann. Die über den Förderkanal 22, den Abscheidezyklon 24, die Saugleitung 34, den Strömungskanal 36 und das Gehäuse 2 in geschlossenem Kreislauf geführte Gas-/Dampfatmosphäre kann auf diese Weise auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt werden. Das über den Extruder in das Gehäuse 2 eintretende Material bewirkt einen Wasser- bzw. Dampfeintrag in das Gehäuse, so daß der Dampfgehalt innerhalb des Gehäuses ansteigt. Durch eine entsprechende Steuerung oder Regelung der durch die Absaugleitung 50 abgesaugten und in dem Kondensator 54 kondensierten Dampfmenge kann der Dampfgehalt im Gehäuse 2 geregelt werden. Erfolgt keinerlei Absaugung, wird überschüssiger Dampf durch die Auslaßöffnung 64 in die Umgebung abgegeben. Das Gehäuse kann mit einem sich abwärts erstreckenden Auslaßkanal und einer Entlüftungsleitung versehen sein, wie in 2 erläutert ist.
Um die Erzeugung der gewünschten Gasatmosphäre zu beschleunigen oder zu intensivieren, kann mittels einer nicht dargestellten Dampfzuleitung unmittelbar überhitzter Dampf in das Gehäuse 2 eingeleitet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, daß eine Dampf- oder Wasserzuleitung, bspw. ein Wasserzerstäuber, stromauf der Beheizungseinrichtung 40 in den Strömungskanal 36 mündet, um durch Erhitzung des Dampfs bzw. Verdampfung des Wassers eine überhitzte Dampfatmosphäre im Bereich der Öffnung 37 einleiten zu können.
Aufgrund der unterschiedlichen Dichten von Dampf unterschiedlicher Temperatur sowie aufgrund des Einflusses von möglicherweise beigemischter Luft, was 3 zeigt, tritt innerhalb des Gehäuses eine vertikale Schichtung ein, wobei sich überhitzter Dampf oben und feuchterer Dampf und/oder eine Dampf-Luft-Mischung unten sammelt. Aus diesem Grunde verläuft die Transporteinrichtung 30 nach Aufgabe des zu trocknenden Materials zumindest in einem ersten Abschnitt in einem oberen Bereich des Gehäuses in der Nähe der oberen Wand 10, d. h. innerhalb einer Zone überhitzten Dampfs, wonach dann das Material in Richtung auf die tiefer gelegene Auslaßöffnung 64 gefördert wird. Die tiefe Lage der Auslaßöffnung 64 erschwert einen unmittelbaren Austritt von überhitztem Dampf aus dem Gehäuse, was einen unerwünschten Verlust darstellen würde. Alternativ könnte das Förderband 30 vollständig horizontal verlaufen, wie 2 zeigt.
2 erläutert eine Variante der Vorrichtung nach 1, bei der zunächst die Ableitung von gesättigtem Dampf und somit der überschüssigen Feuchte aus dem Gehäuse anstatt durch Absaugung über die Absaugöffnung 52 alternativ über eine Entlüftungsleitung 41 erfolgen kann. Die Entlüftungsleitung 41 ist mit einem Dreiwegeventil 42 verbunden, das außerdem über eine Verbindungsleitung 43 mit der Absaugleitung 50 und über eine weitere Verbindungsleitung 44 mit einer Öffnung 45 in der Bodenwand 4 verbunden ist. Die Entlüftungsleitung hat eine in die Umgebung mündende Entlüftungsöffnung 46.
Das Dreiwegeventil 42 kann in eine erste Stellung gebracht werden, in der die Leitungen 43 und 44 miteinander verbunden sind, während die Leitung 41 abgesperrt ist, so daß ein Absaugen über die Öffnungen 45 und 52 erfolgt. Falls gewünscht, kann in der Leitung 43 ein Absperrventil vorgesehen sein, um sicherstellen zu können, daß in der ersten Stellung des Dreiwegeventils ausschließlich über die Öffnung 52 abgesaugt wird.
Das Dreiwegeventil 42 kann in eine zweite Stellung gebracht werden, in der die Entlüftungsleitung 44 mit der Verbindungsleitung 44 verbunden ist, während die Verbindungsleitung 43 abgesperrt ist und das Gebläse 58 ausgeschaltet ist, so daß die Dampfatmosphäre innerhalb des Gehäuses über die Öffnung 45 und die Leitungen 44 und 41 mit der Umgebung in Verbindung steht.
Die in 2 dargestellte Vorrichtung weist im Unterschied zu der Vorrichtung nach 1 einen Leitkanal 47 auf, der im Bereich der Auslaßöffnung 64 das Gehäuse nach unten verlängert und offen endet. Ein Fallschacht 48 leitet das Material von dem Abgabeende 60 der Transporteinrichtung 30 auf das weitere Transportband 62. Der Leitkanal bewirkt gemeinsam mit der auf einem höheren Niveau endenden Entlüftungsleitung 41, daß überschüssiger Dampf aus dem Inneren des Gehäuses 2 über die Entlüftungsleitung 41 abgegeben wird, in der zweiten Stellung des Dreiwegeventils 42. Der innerhalb des Gehäuses befindliche Dampf hat die Tendenz, durch den Leitkanal nach unten zu strömen, trifft dabei jedoch auf relativ kalte Umgebungsluft, so daß sich eine im wesentlichen horizontale Grenzschicht in Höhe der Entlüftungsöffnung 46 in dem Leitkanal ausbildet. Die Höhe h0, um die sich die Entlüftungsöffnung 46 über der Höhe des unteren freien Endes des Leitkanal befindet, kann bspw. 10%, 20%, 30% oder 50% der Höhe H des Gehäuses betragen, wobei H den vertikalen Abstand zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt des Innenraums des Gehäuses bezeichnet. Weiterhin beträgt die Höhe h0 bevorzugt zwischen etwa 30% und 70%, bspw. 50%, der vertikalen Erstreckung hb des Leitkanals, ausgehend von der unteren Wand 4 oder dem tiefsten Punkt des Gehäuses.
In allen Ausführungsformen kann eine Höhe hs der Absaugöffnung 52 über der unteren Gehäusewand 4 oder dem tiefsten Punkt des Gehäuses praktisch gleich Null sein, oder sie kann etwa 5%, 10%, 15%, 20% oder 30% von H betragen. Eine Höhe ht, in der sich der eigentliche Trocknungsvorgang hauptsächlich abspielt und in der oder oberhalb der sich bevorzugt die horizontale Teilschicht befindet, in der die Gasatmosphäre die gewünschten hohen Tempera tur- und niedrigen Sauerstoffwerte aufweist, kann etwa 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 95% der Gehäusehöhe H betragen, jeweils gemessen von der unteren Gehäusewand 4 oder dem tiefsten Punkt des Gehäuses.

2: Gehäuse
4: Bodenwand
4a, b: Bodenwandteil
6a, b: rechte, linke Seitenwand
8: hintere Wand
10: obere Wand
20: Extruder
22: Förderkanal
23: Strömungsrichtung
24: Abscheidezyklon
26: Austrittsöffnung
28: Zellradschleuse
30: Transporteinrichtung
32: Tauchrohr
34: Saugleitung
36, 36: Strömungskanal
37', 37': Öffnung
38, 38': Gebläse
40, 40': Wärmetauscher
41: Entlüftungsleitung
42: Dreiwegeventil
43, 44: Verbindungsleitung
45: Öffnung
46: Entlüftungsöffnung
47: Leitkanal
48: Fallschacht
50: Absaugleitung
52: Absaugöffnung
54: Kondensator
56: Behälter
60: Abgabeende (von 30)
62: weiteres Transportband
64: Auslaßöffnung
70: Verpackungseinrichtung
80: Extraktionseinrichtung
81: Zylinder
82: Produkteingang
83: feststehender Kegel
84: Extraktionsleitung
85: rotierende Welle
86: Auslaß
87: rotierender Kegel
88: Kondensator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 5711086 [0040]

Claims

Verfahren zum Trocknen eines extrudierten Materials, mit den Schritten: – Bereitstellen einer Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf in einem Gehäuse (2), – Extrudieren eines Materials in das Gehäuse (2), – Trocknen des Materials in der Gasatmosphäre, und – Herausbewegen des getrockneten Materials aus dem Gehäuse (2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Materials beim Eintritt in das Gehäuse (2) mehr als 100°C, 110°C, 120°C, 130°C oder 140°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf einen Wassergehalt von weniger als 50 Gew.-%, 40 Gew.-%, 30 Gew.-%, 20 Gew.-% oder 10 Gew.-% getrocknet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf einen AW-Wert von weniger als 0,6, 0,5, 0,4, 0,3, 0,2 oder 0,1 getrocknet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasatmosphäre eine Temperatur von mehr als 100°C, 120°C, 140°C, 160°C oder 180°C aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasatmosphäre Umgebungsdruck, erhöhten Druck oder Unterdruck aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasatmosphäre ein Gemisch aus einer ersten Komponente, bestehend aus Luft und/oder einem anderen Gas, wie CO₂, Stickstoff oder einem anderen inerten Gas, und Wasserdampf als zweite Komponente ist und einen Dampfanteil von mindestens 50 Gew.-%, 60 Gew.-%, 70 Gew.-%, 80 Gew.-%, 90 Gew.-%, 95 Gew.-%, 98 Gew.-% oder 99 Gew.-% aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß flüchtige Stoffe, die aus dem Material in die Gasatmosphäre entweichen, insbesondere Aromastoffe, aus der Gasatmosphäre extrahiert werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe nach der Extraktion dem Material wieder zugefügt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe dem Material unmittelbar oder in Form eines Trägermaterials, etwa einer Umhüllung oder Füllung, zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material nach dem Herausbewegen aus dem Gehäuse (2) verpackt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Gasatmosphäre extrahierte Stoffe beim Verpackungsvorgang in ein Verpackungsbehältnis zugeführt werden.
Vorrichtung zum Trocknen eines extrudierten Materials, mit: – einem Gehäuse (2) zum Aufnehmen einer Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf, wobei das Gehäuse eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung (64) aufweist, – einem Mittel zum Erzeugen einer Gasatmosphäre mit überhitztem Dampf innerhalb des Gehäuses, – einem mit der Einlaßöffnung verbundenen Extruder (20), – einer Transporteinrichtung (30) zum Aufnehmen von Material von dem Extruder (20) und zum Herausbewegen des Materials durch die Auslaßöffnung (64) aus dem Gehäuse (2).
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (64) tiefer als die Einlaßöffnung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung an einem freien Ende eines Auslaßkanals angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Auslaßkanal von dem Gehäuse (2) nach unten erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlüftungsleitung mit dem Gehäuse (2) in Verbindung steht und auf einer Höhe unterhalb des Gehäuses (2) und oberhalb der Auslaßöffnung eine in die Umgebung mündende Ausgangsöffnung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (30) ein perforiertes Förderband aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß entlang eines Teilbereichs der Transporteinrichtung (30) ein mit Über- oder Unterdruck beaufschlagter Strömungskanal angeordnet ist, der mit dem Gehäuse, insbesondere mit dessen unterem Bereich, in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömungsführung oder Dichteinrichtung zwischen dem Strömungskanal und dem Teilbereich der Transporteinrichtung (30) angeordnet ist, um eine intensive Um- oder Durchströmung der Transporteinrichtung Gasatmosphäre zu gewährleisten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Extraktionseinheit (80) zum Extrahieren von flüchtigen Stoffen aus der Gasatmosphäre vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verpackungseinrichtung zum Verpacken des getrockneten Materials vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Transporteinrichtung (30) bis zu der Verpackungseinrichtung erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder (20) in einen Förderkanal (22), der mit einem Abscheidezyklon (24) verbunden ist, mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal (22) mit dem Gehäuse (2) im Bereich der oberen Wand (10) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang des Abscheidezyklons oberhalb der Transporteinrichtung (30) endet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tauchrohr (32) des Abscheidezyklons (24) mit einer Saugeinrichtung wie Gebläse oder Strahldüse verbunden ist.