NO330151B1 - Fremgangsmate og anordning for a separere en vaeske fra et ramateriale. - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en anordning for å separere en første væske av en bestemt densitet fra et råmaterial. Anordningen omfatter dels et kar (2) for mottak av råmaterialet så vel som en sekundær væske som har en høyere densitet enn den første væsken, og dels et tilkoblbart lokk som tetter mot karet, hvilket lokk sammen med karet kan danne en lukket container (1), hvor lokket er i form av en oppoverrettet, avsmalnende kåpe (3) som har en toppdel (4) hvori der er et utløp (5) og hvori den første væsken kan flyte opp og akkumuleres på toppen av den sekundære væsken, l et andre aspekt vedrører oppfinnelsen også en separeringsmetode.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører i et første aspekt en fremgangsmåte for å separere en første væske av en bestemt densitet fra et råmaterial, som omfattes av oljeholdig animalsk materiale som fiskerester. I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen også en anordning for det samme formålet.

I SE 8900206-7 (publiseringsnummer 463 315) er en fremgangsmåte tidligere kjent for å skille ut olje fra fiskeinnmat. Karakteristikk til nevnte fremgangsmåte er at fiskeinnmaten først dypfryses til en temperatur under -18 °C og blir deretter oppvarmet til en temperatur over pluss 30 grader. På denne måten sprekker fettceller som er inkludert i råmaterialet og løsgjøres som olje etter tilstrekkelig lang varmebehandling.

Selv om fremgangsmåten som sådan gir utmerkede resultater, i så henseende at et utbytte av olje fra fiskeinnmaten blir svært bra (så mye som opptil 30 til 50 % av fastmaterialet til fiskeinnmaten skilles ut i form av olje), har den industrielle anvendelsen av denne teknikken vist seg å være vanskelig å utføre. Således stilles mange krav til behandlings-prosessen. Fremfor alt skal den utskilte oljen være mulig å akkumulere og trekke ut under slike omstendigheter at det samme ikke kommer i kontakt med luftens oksygen, på grunn av at ellers vil oljen oksidere og harskne. Videre skal oljen ha en svært høy renhet, i sammenheng med at den samme blir benyttet i egnede innsamlingskar. Av arbeidsmiljø-tekniske grunner stilles det også krav til at det skal være mulig å håndtere den frosne fiskeinnmaten, som vel som det tilhørende avfallet som er igjen etter utskillingen av oljen, på en smidig og hygienisk måte.

Av annen kjent skal det vises til DE3844952 A1, og som omhandler en fremgangsmåte og anordning hvori en væske med lavere densitet (olje) flyter opp på en annen væske med høyere densitet (vann) og tappes av via et utløp som kommuniserer med anordningens toppområdet. DE3844952 A1 gir ingen anvisning om hvordan en væske med en viss densitet skal utskilles fra et fast råmaterial, så som fiskerester.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å møte de ovennevnte kravene. Derfor er et hovedformål med oppfinnelsen å frembringe fremgangsmåter og en anordning som fiskeinnmat eller tilsvarende råmaterial ved hjelp av kan varmebehandles uten at oljen eller den utskilte væsken kommer i kontakt med oksygen, på samme tid som den utskilte væsken skal være mulig å akkumuleres og trekkes ut i egnede kar i en svært ren form. Ved å gjøres dette skal akkumuleringen av oljen i konsentrert form være mulig å utføre automatisk med varmebehandling som den eneste drivkraft. I et videre aspekt retter oppfinnelsen seg mot separering av en første væske av en bestemt densitet fra en andre væske som har en høyere densitet.

I følge oppfinnelsen blir de ovenfornevnte formål oppnådd ved hjelp av fremgangsmåten som er definert i krav 1. Foretrukne utførelser av fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen er videre definert i de uselvstendige kravene 2-4.

Oppfinnelsen vedrører også en anordning for å separere to væsker av ulike densiteter fra hverandre. Trekkene med nevnte anordning fremgår i det selvstendige kravet 5. Foretrukne utførelser av anordningene i samsvar med oppfinnelsen er videre definert i de uselvstendige kravene 5-11.

I tegningene:

Fig 1 viser et delvis utsnitt i perspektiv av en anordning i samsvar med oppfinnelsen, hvor en kåpe inkludert i anordningen er vist i en lukket, tettende tilstand mot et kar, og Fig 2 viser en analog perspektivtegning som viser kåpen i en oppsvingt, åpen tilstand.

I figur 1 henviser 1 hovedsakelig til en container, som er sammensatt av et oppoverrettet, åpent kar 2 og et lokk 3. Nevnte lokk er i form av en kåpe som har en oppoverrettet, tilspisset form. I den foretrukne utførelsen har kåpen en pyramidisk basisform, hvor fundamentet til kåpen har den samme konturform som den oppoverrettede, åpne øvre delen av karet. Mer presist er fundamentet til pyramiden firkantet, hvor de fire sideveggene til kåpen er i en konveks buet form. På grunn av den tilspissete formen, ved toppen, er et toppområde 4 definert hvortil et utløp 5 er tilkoblet i form av en utaddragende rørsokkel. Eventuelt kan dette utløpet også omfatte en avstengingsventil.

I eksemplet er kåpen 3 koblet til karet via hengsler 6, som muliggjør omdreining av kåpen mellom lukkeposisjonen vist i figur 1, til den åpne posisjonen i samsvar med figur 2. Langs de øvre sidekantene til karet er klemmeanordninger 7 anordnet, som sidekantene til kåpen ved hjelp av kan klemmes fast mot den øvre delen til karet. Mellom den nedre kanten eller avgrensningen til kåpen 3 og den korresponderende øvre kanten eller avgrensningen av karet, virker en tetningslist 8 for å garantere tett forbindelse mellom kåpen og karet når kåpen er klemt i lukkeposisjonen i samsvar med figur 1.

I eksemplet har karet 2 en parallellepipediskbasisform. Mer presist er karet konstruert av en firkantet bunn 9 og fire plane sidevegger 10.

En varmeanordning er inkludert i karet, som i eksemplet er anordnet i den nedre del av karet. Mer presist er et område definert mellom den nedre veggen 9 og en andre vegg eller tynnmetallplate 11 anordnet på et nivå over samme, i hvilket område avgrensninger eller avdelingsvegger 12 er bygget inn, som definerer en serpentinerlignende strømningsbane i det nedre område. Til denne strømningsbanen er et innløp 13 og et utløp 14 tilkoblet for en varmebærende væske, for eksempel vann. Således at ved å tilføre varm væske ved innløpet 13 kan området over den nedre delen av karet oppvarmes.

Umiddelbart over den nedre bunnveggen 11 er to rørstusser 15,16 anordnet i en av sideveggene 10 til karet, hvor førstnevnte stuss er større enn sistnevnte og fungerer som et utløp for å trekke av væske fra det indre av karet. Den andre rørstussen 16 fungerer som et innløp for tilførsel av væske til det indre avkaret. I praksis er avstengingsventiler (ikke vist) koblet til hver av de to rørstussene 15,16.

Innvendig i karet er en væskegjennomtrengbar kurv 17 anordnet, som fordelaktig har den samme basisformen som karet, men som er noe mindre enn samme. Som skissert i tegningene kan kurven fordelaktig være fremstilt av perforerte tynnmetallplater eller fra et nett som tillater væske å sirkulere gjennom veggene. Til kurven 17 hører i tillegg et lokk 18, hvilke lokk har til formål å lukke den øvre åpningen til kurven. Lokket kan også bestå av en perforert tynnmetallplate eller et metallnett for å slippe igjennom væske. Når lokket er benyttet i kurven 17, kan et fast råmaterial, så som fiskeinnmat, holdes i kurven uten risiko for at det faste materialet slippes ut. Imidlertid kan samtidig råmaterialet utsettes for varmeeffekt av en oppvarmet væske som sirkulerer igjennom så vel selve korgens 17 vegger som lokket 18.

I tillegg kan et innsamlingskar 19 samvirke med den beskrevne anordningen, hvilke kar kan være koblet til utløpet 5 av kåpen 3 via en ledning 20.1 det viste eksemplet er ledningen 20 sammensatt av et stivt, L-formet rør 21, så vel som en slange 22 som er koblet til samme og som har en hurtigkobling 23 for tilkobling til utløpet 5.

Volumet av containeren 1 så vel som innsamlingskaret 19 kan betydelig variere. I praksis kan imidlertid karet 2 fordelaktig ha et volum innenfor området av 0,5-2 m<3>, mens volumet til kåpen 3 er mindre. For eksempel kan kåpen ha et volum som svarer til 1/4 -1/3 av volumet til karet. Volumet til innsamlingskaret 19 trenger ikke være større enn omtrent 50 % av volumet til kåpen 3.

Under antagelse at den beskrevne anordningen benyttet for å skille ut olje fra fiskeinnmat eller andre dyreprodukter, benyttes fortrinnsvis vann for oppvarming av råmaterialet. Før behandlingen av fiskeinnmaten, blir samme frembrakt i en dypfrosset tilstand i samsvar med behandlings-prosessen som er omtalt i SE 8900206-7.

I en oppstartstilstand er karet 2, kurven 17 og innsamlingskaret 19 tomt, og kåpen 3 så vel som lokket 18 til kurven er svingt vekk under eksponering av det indre av kurven. I et første trinn fylles kurven med dypfrossen fiskeinnmat, fortrinnsvis direkte fra en nærliggende dypfryser. Når kurven er blitt fylt, lukkes lokket 18, og kåpen 3 klemmes tett mot den øvre kanten til karet ved hjelp av klemmeanordningen 7.1 tillegg er ledningen 20 koblet til utløpet 5. Karet 2 og kåpen 3 den er nå en lukket container hvortil luftens oksygen ikke har tilgang.

I de neste trinnene blir containeren lukket på denne måten fylt med vann. Dette utføres ved tilførsel via innløpet 16. Når containeren er blitt fylt med vann (opptil omtrent det samme nivå som utløpet 5), starter oppvarming av vannet. Det samme skjer ved at varmt vann blir tilført til bunnvarmeren via innløpet 13 og returneres under konstant sirkulasjon via utløpet 14. Når temperaturen i prosessvannet har økt til omtrent 34 °C, følger en vedlikeholdsvarming, hvorunder kun så mye varme tilføres slik at temperaturen holdes på nevnte nivå.

Under den forutgående dypfrysingen har fettcellene til fiskeinnmaten revnet. Når fiskeinnmaten er blitt oppvarmet på måten beskrevet ovenfor, vil fett i form av olje bli utskilt, hvori oljen, på grunn av den tilhørende lave densiteten sammenlignet med vann, vil flyte opp og bli akkumulert på toppen av vannet. Dette er illustrert i figur 1 i form av to væskespeil 24, 25, hvor førstnevnte utgjør toppoverflaten til vannet, mens sistnevnte utgjør toppoverflaten til oljen. Med andre ord akkumuleres oljen i det tidligere nevnte toppområdet 4. Etter sluttvarmebehandling kan oljemassen enkelt skilles ut via utløpet 5 til akkumuleringskaret 19. Under utslippet blir tilleggsvann tilført til det indre av beholderen via innløpet 16, mer presist i en moderat, kontrollert strøm som korresponderer til strømmen av olje ut gjennom utløpet 5. På denne måten vil toppoverflaten til oljen sammenhengende holdes på det samme nivået som utløpet 5. Når hovedsakelig all oljen har blitt tømt ut, det vil si når vannspeilet 24 når området til utløpet 5, avbrytes utslippet, det vil si tilførsel av vann via innløpet 16 stoppes.

For å sammenfatte blir vannet tømt ut fra containeren, mer presist via utløpet 15. Etter tømming av containeren og åpning av karet ved å dreie vekk kåpen 3, fjernes kurven 17 fra karet, og restene av fiskeinnmaten avsettes på egnet måte.

Fordelene med oppfinnelsen er åpenbare. Således at den nødvendige varmebehandlingen av fiskeinnmaten kan utføres uten risiko for at oksygen kommer i kontakt med den utskilte oljen, verken under selve behandlingsfasen eller under utskillingsoperasjonen. Således kan innsamlingskaret stenges før kommunikasjonen mellom karet og kåpen forstyrres. Videre oppnås olje i en svært ren form som en konsekvens av de utskilte dråpene olje rolig flyter opp på toppen av vannet og akkumuleres i en distinkt, separert masse av væske. Videre er håndteringen av fiskeinnmaten rasjonell både før og etter behandlingen.

Som det har blitt indikert i innledningen er oppfinnelsen anvendbar også for utskilling av andre utskillsvæsker enn kun olje, fra andre råmaterialer enn kun fiskeinnmat. Således er det essensielle at den utskilte væsken har lavere densitet enn den andre væsken, for eksempel vann, som benyttes for oppvarming av råmaterialet. Videre skal det påpekes at hvilken som helst oppvarmingsanordning kan benyttes for oppvarming av prosessvæsken. Det er også tenkbart at den beskrevne anordningen har en annen konfigurasjon. For eksempel kan karet være sylindrisk og kåpen konisk istedenfor pyramidisk. Den beskrevne anordningen er i sin videste forstand også brukbar for generelle separasjonsformål. For eksempel er det tenkbart at som råmaterial til karet fylles en emulsjon av minst to væsker, så som vann og olje, og deretter tilføres en tilleggs-væske, for eksempel vann, til emulsjonen. Uten særlig varmebehandling kan derved den lettere væskefraksjonen flyte opp på toppen av den tyngre for, etter konsentrasjon i ren form, å skilles ut fra den smale øvre delen av kåpen. Det er til og med tenkbart og innbyrdes å separere mer enn to væsker av ulike densiteter, hvor den letteste væsken skilles ut i et første trinn mens en tyngre væske tilføres containeren nedenfra, hvorpå en andre væskefraksjon som har en høyere densitet skilles ut i et etterfølgende trinn, etc.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for å separere en første væske av en bestemt densitet fra et råmaterial, som omfattes av oljeholdig animalsk materiale som fiskerester,karakterisert vedtrinnene av å fylle råmaterialet sammen med en andre væske som har den høyere densitet enn den første væsken i en lukket container (1) som har et avsmalende toppområde (4), å bringe den første væsken til å flyte opp på den andre væsken, og å skille ut den første væsken via et utløp (5) som kommuniserer med toppområdet.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den første væsken skilles ut fra et fast råmaterial av den andre væsken sammen med et råmateriale blir oppvarmet til en temperatur hvori den første væsken drives ut fra råmaterialet.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisertv e d at, under utskillingen av den første væsken, mer av den sekundære væsken tilføres nedenfra i containeren (1) for og kontinuerlig å holde toppoverflaten eller væskespeilet (25) til den første væsken på et nivå med utløpet.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2 eller 3,karakterisertv e d at, som råmaterial, oljeinneholdene animalske produkter benyttes, så som fiskeinnmat, hvor den sekundære væsken består av vann.

5. Anordning for å separere en første væske av en bestemt densitet fra et råmaterial,karakterisert vedå omfatte i det minste et kar (2) for mottak av råmaterialet så vel som en sekundær væske som har en høyere densitet enn den første væsken, og dels et tilkoblbart lokk som tetter mot karet, hvilket lokk sammen med karet kan danne en lukket container (1), hvor lokket er i form av en oppoverrettet, avsmalnende kåpe (3) som har en toppdel (4) hvori der er et utløp (5) og hvori den første væsken kan flyte opp og akkumuleres på toppen av den sekundære væsken.

6. Anordning i samsvar med 5,karakterisert vedat kåpen (3) har en pyramidisk basisform, hvor basen av kåpen har den samme konturformen som en oppoverrettet, åpen øvre del av karet (2).

7. Anordning i samsvar med krav 5 eller 6,karakterisertv e d at kåpen (3) er leddet forbundet med karet (2) og dermed dreibar mellom en posisjon som åpner karet og en tetningsposisjon.

8. Anordning i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat, i bunnen (9, 11) av karet, er en varmeanordning (12) anordnet for oppvarming av innholdet i karet.

9. Anordning i samsvar med et av kravene 4-7,karakterisertv e d at, i en sidevegg (10) inkludert i karet (2), er et utløp (15) lokalisert ved et lavt nivå og innrettet til å trekke ut den sekundære væsken fra karet.

10. Anordning i samsvar med et av kravene 4-8,karakterisertv e d at, på en sidevegg (10) inkludert i karet (2), er et innløp (16) anordnet for tilførsel av sekundær væske til det indre orrkaret.

11. Anordning i samsvar med et av kravene 5-10,karakterisertved at, på innsiden av karet, er en væskepermeabel kurv (17) anordnet for mottak og å romme et fast råmaterial.