DE2501352A1

DE2501352A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen roesten von koernigem gut

Info

Publication number: DE2501352A1
Application number: DE19752501352
Authority: DE
Inventors: John W Angstadt; Kenneth R Enberg; Edgar L Kleindinst; Richard J Ring; David B Spence
Original assignee: Blaw Knox Food and Chemical Equipment Co
Current assignee: Blaw Knox Food and Chemical Equipment Co
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1975-07-31
Also published as: NL167302B; NL7501033A; NL167302C; DE2501352C2; US3841826A; CA1040478A

Description

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PATEfMTANJWAl T t· Pr. rer. nat. Dff'i ??, i ot-(S Dipl.-Phys. CLAXK f *'.·ϋ./\ΐ/ DtpL-lng. FRANZ LOHZlNTZ 8500 NGRNBERG KESSLEWPLATZ 1

Blaw-Knox Food and Chemical Equipment, Inc., Buffalo, N.Y., USA

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut wie Kaffeebohnen, Kakaobohnen, Erdnußkernen und dgl., bei dem das Gut im Durchlaufverfahren in eine Rostzone gebracht wird, durch die hindurch heiße Röstgase geleitet werden, wonach das geröstete Gut in eine Kühl— zone gebracht wird, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung.

Nachfolgend wird die Erfindung zur Vereinfachung der Darstellung im Zusammenhang mit dem Rösten von Kaffeebohnen erläutert, ohne daß aber damit eine Einschränkung auf diesen speziellen, bevorzugten Anwendungsbereich beabsichtigt ist.

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Im Röstabschnitt einer Röstvorrichtung ist üblicherweise ein Brenner vorgesehen, der einen geeigneten Brennstoff mit Luft und zurückgeführten Abgasen aus dem Röstabschnitt verbrennt und dabei einen heißen Röstgasstrom bei einer Temperatur im Bereich zwischen 315° C und 650° C, in der Regel zwischen 315° C und 425 C, erzeugt. Der heiße Röstgasstrom wird anschließend durch eine sich drehende, perforierte Ofenkammer geleitet, in der sich die Kaffeebohnen im Röstgasstrom bewegen. Die Kaffeebohnen werden dabei durch innere spiralförmige Leitflächen gleichmäßig gefördert. Wenn die Kaffeebohnen eine vorbestimmte Temperatur erreicht haben, so werden sie in einen Kühlabschnitt L der Röstvorrichtung weitergegeben, in welchem über Sprühdüsen eine abgemessene Wassermenge auf die heißen Kaffeebohnen gesprüht wird, um vor allem den Röstvorgang zu beenden und den Kaffeebohnen einige Prozent Feuchtigkeit zuzuführen. Heißes Abgas wird dem Röstabschnitt entnommen und zu einem Teil zum Brenner zurückgeführt, wie dies für eine .nicht kontinuierliche, chargenweise Röstung aus der US-PS 3 733 172 bekannt ist.

Während des Röstvorganges entweichen Öl, Teer und Wachs zusammen mit Wasserdampf und werden als heiße Abgase bei einer

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Temperatur von etwa 175 C bis 200 C abgezogen. Im Kühlabschnitt der Röstvorrichtung ist etwa die doppelte Luftmenge bei Umgebungstemperatur erforderlich, um die gerösteten Kaffeebohnen schnell abzukühlen, damit ein möglichst geringer Verlust an aromatischen Ölen auftritt und das glänzende Aussehen der Bohnen erhalten bleibt. Die Abgase aus dem Kühlabschnitt weisen jedoch sehr starken Kaffeegeruch auf und haben durch eine ent-

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sprechende Anzahl von mitgeführten Feststoffpartikeln rauchigen Charakter, so daß sie unter den bestehenden Umweltschutzerfordernissen nicht in die Atmosphäre abgelassen werden können« Um diese Abgase zu verringern, ist schon vorgeschlagen worden, die im Kühlabschnitt zugeführte Wassermenge zu erhöhen, was aber zu Verklumpungs- und Verstopfungserscheinungen führt·

Diese Nachteile sind bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung im wesentlichen dadurch vermieden, daß Abgas aus der Kühlzone abgezogen, mit Abgas aus der Röstzone vermischt und zum einen Teil durch Abbrennen vernichtet, zum anderen Teil zur Erzeugung neuen heißen Röstgases mit Brennstoff verbrannt wird.

Bei einer erfindungsgemäßen Röstvorrichtung sind hierzu zwei Teilkühlzonen bzw. —abschnitte vorgesehen, von denen jeder eine Abgasleitung aufweist. Die Abgase des ersten Teilkühl— abschnittes werden den Abgasen des Röstabschnittes über eine besondere Abgasleitung zugemischt. Ein Teil der Mischgase aus dem Röstabschnitt und dem ersten Kühlabschnitt wird abgebrannt, der restliche Teil zum Brenner zurückgeleitet.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrexbung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine insgesamt mit bezeichnete erfindungsgemäße Röstvorrichtung beispielhaft dar-

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gestellt, wobei zur Verbesserung der. Übersichtlichkeit nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Erfindung stehende Einzelheiten wie Ventile, Anzeigegeräte und dgl. weggelassen sind.

Die Röstvorrichtung 10 weist einen Röstabschnitt 12 und einen Kühlabschnitt 14 in je einem Gehäuse auf. Ein insgesamt mit 16 bezeichneter Röstzylinder ist in nicht näher dargestellten Lagern drehbar im Inneren der Röstvorrichtung 10 gelagert und besteht aus einem perforierten Abschnitt 18 im Inneren des Gehäuses des Röstabschnittes, einem perforierten Abschnitt 20 im Inneren des Gehäuses des Kühlabschnittes 14 und einem dazwischenliegenden Übergangsabschnitt 22. Der mittlere Übergangs abschnitt 22 ist aus unperforierten Endstücken 24 und 26 der perforierten Abschnitte 18 und 20 des Röstzylinders 16 gebildet, die in geeigneter Weise, beispielsweise über nicht näher dargestellte Schrauben, miteinander verbunden sind.

Der Kühlabschnitt 14 ist in Teilkühlabschnitte 32 und 34 mit je einem eigenen Gehäuse unterteilt; die Teilkühlabschnitte 32 und 34 weisen eine Kühlgasöffnung 38 und je eine Abgasleitung bzw. Λ2 auf. An einem Ende der Röstvorrichtung 10 ist ein Guteinlaß 28, am anderen Ende ein Röstgutauslaß 30 vorgesehen.

An einer Seitenwand des Gehäuses des Röstabschnittes 12 ist ein insgesamt mit 44 bezeichneter Brenner vorgesehen, der heiße Röstgase in das Innere des Gehäuses des Röstabschnittes 12 einführt und hierzu Brennstoff in Gegenwart von Luft und wieder zurückgeführten heißen Abgasen verbrennt. Eine Abgasleitung 46

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für heiße Röstgase ist mit der Saugseite eines Gebläses 50 verbunden. Eine Druckleitung 52 des Gebläses 50 ist mit einem Fliehkraftabscheider 54 für Feststoffe aus dem Abgas verbunden, der eine Entnahmeleitung 56 für die Feststoffe aufweist. Zwischen dem Auslaß des Fliehkraftabscheiders 54 und dem Einlaß des Brenners 44 ist eine weiterführende Abgasleitung 58 vorgesehen, von der eine Zweigleitung 60 zu einem Verbrennungskanal 62 abzweigt. Die Zweigleitung 60 bzw. der Verbrennungskanal 62 steht in Verbindung mit einem zweiten Brenner 64, der als Nachbrenner einen Teil der Abgase in der Abgasleitung 58 abbrennt und über die Ableitung 66 in die Umgebungsatmosphäre mündet.

Die Abgasleitung 42 des Teilkühlabschnittes 34 ist mit der Saugseite eines Gebläses 68 verbunden. Eine Druckleitung 70 des Gebläses 68 führt zu einem Fliehkraftabscheider 72 für Feststoffe im Abgas, der eine Entnahmeleitung 74 für die Feststoffe und eine Abdeckung 76 aufweist.

Für Sprühdüsen 84 und 86 in den Teilkühlabschnitten 32 und 34 ist eine Speiseleitung 78 vorgesehen; über die Sprühdüsen 84 und 86 zugeführtes Wasser unterstützt die Abkühlung der Kaffeebohnen und dient zum Ersatz eines Teiles der beim Röstvorgang , verlorengegangenen Feuchtigkeit.

Beim Betrieb der erläuterten Röstvorrichtung 10 werden frische Kaffeebohnen kontinuierlich durch den Guteinlaß 28 in den Röstabschnitt 12 eingegeben, in dem die Kaffeebohnen in Berührung mit den im Brenner 44 durch Verbrennung von Brennstoff in Gegen-

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wart "eines die Verbrennung, stützenden Mediums und zurückgeführten Abgases erzeugten heißen Röstgase bewegt werden· Dabei werden die Kaffeebohnen mit vorbestimmter Geschwindigkeit weiterbewegt, die über die Drehbewegung des Röstzylinders 16 und die Einspeisemenge an frischen Kaffeebohnen steuerbar ist, derart, daß die Kaffeebohnen eine Rösttemperatur von üblicherweise etwa 190° C bis 220° C erreichen. Die Kaffeebohnen werden sodann in den Teilkühlabschnitt 32 der Röstvorrichtung 10 weitergegeben, in dem die frisch gerösteten Kaffeebohnen mit Wasser aus den Sprühdüsen 84 in Berührung gebracht werden und dabei auf eine Temperatur von etwa 90° C bis 120° C abkühlen; in dem ersten Teilkühl ab schnitt 32 wird bei der Kühlung der gerösteten Kaffeebohnen ein wesentlicher Teil des Teers, Wachses und dgl. frei.

Heißes Abgas mit einer Temperatur von etwa 175° C bis 205° C wird aus dem Röstabschnitt 12 der Röstvorrichtung 10 abgezogen und mit dem Abgas aus der Abgasleitung 40 von dem Teilkühlabschnitt 32 her mit einer Temperatur von etwa 105° C bis 135° C gemischt. Über die Abgasleitung 46 gelangt dieses Mischabgas in den Fliehkraftabscheider 54, von dem aus es nach Abscheidung von Feststoffpartikeln über die Abgasleitung 58 weitergeleitet wird. Ein geringerer Anteil des in der Abgasleitung 58 aus dem Fliehkraftabscheider 54 weitergeführten Abgases wird sodann durch die Zweigleitung 60 abgezweigt und dem Nachbrenner 64 zugeführt, in welchem die abgezweigte Abgasmenge bei einer Temperatur zwischen 650° C und 760° C abgebrannt wird; durch dieses Abbrennen werden der in der Röstvorrichtung TO erzeugte Rauch und der Kaffeegeruch auf ein für die

Umgebung erträgliches Maß· erheblich vermindert. '

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Die Kaffeebohnen werden nach ihrem Durchlauf durch den zweiten Teilkühlabschnitt 34 am Rostgutauslaß 30 entnommen.

Durch das Abbrennen einer Teilmenge der aus dem Röstabschnitt und dem ersten Teilkühlabschnitt 32 entnommenen heißen Abgase wird der Energiebedarf für das Abbrennen im Vergleich zu einem Abbrennen aller Abgase aus dem Kühlabschnitt 14 erheblich vermindert. Der Energiebedarf für ein Abbrennen aller Abgase aus dem Kühlabschnitt 14 ist etwa drei bis vier Mal so hoch wie im Falle des erfindungsgemäßen Vorgehens.

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Claims

Patent- (Schutz-) Ansprüche

Verfahren zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut wie Kaffeebohnen, Kakaobohnen, Erdnußkernen und dgl., bei dem das Gut im Durchlauf ver fahr en in eine Röstzone gebracht wird, durch' die hindurch heiße Röstgase geleitet werden, wonach das geröstete Gut in eine Kühlzone gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß Abgas aus der Kühlzone abgezogen, mit Abgas aus der Röstzone vermischt und zum einen Teil durch Abbrennen vernichtet, zum anderen Teil zur Erzeugung neuen heißen Rostgases mit Brennstoff verbrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase bei einer Temperatur zwischen etwa 650° C und 760° C abgebrannt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Teil der Abgase zur Erzeugung neuen heißen Röstgases herangezogen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlzone nur eine Vorkühlung des Gutes durchgeführt wird und die weitere Kühlung in einer zweiten Teilkühlzone erfolgt, aus der das gekühlte Röstgut entnommen vird.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Abgas aus der zweiten Teilkühlzone abgezogen und nach Abscheidung von Feststoffen in die Atmosphäre abgelassen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abbrennen eines Teils der Abgase aus der ersten Teilkühlzone und der Röstzone Feststoffe aus diesen Abgasen abgeschieden werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Kaffeebohnen als Röstgut.
8. Vorrichtung zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Brenner im Röstabschnitt, der mit einer Abgasleitung aus dem Röstabschnitt leitungsverbunden ist, und mit einem Kühlabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlabschnitt (14) in wenigstens zwei Teilkühlabschnitte (32 und 34) unterteilt ist, daß eine zweite Abgasleitung (40) den ersten (32) der beiden Teilkühlabschnitte (32 und 34) mit der Abgasleitung (46, 58) aus dem Röstabschnitt (12) verbindet, und daß stromab der zweiten Abgasleitung (40) eine Zweiglei-, tung (60) zur Entnahme einer Teilabgasmenge sowie ein zweiter Brenner (64) zum Abbrennen der entnommenen Teilgasmenge vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine

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weitere Abgasleitung (42) zum Abzug von Abgas aus der zweiten Teilkühlzone (34) vorgesehen ist.

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