[发明专利]流体出口处装有屏栅的固体粒子-流体接触的设备

说明书

本发明涉及一种用于使固体粒子与一种流体在一个细长形并且基本上是立式操作的容器中进行相互接触的设备，本发明还涉及一种在所说的容器中，在高压条件下以工艺流体来连续处理固体颗粒物质的方法。更具体地说，本发明涉及这样一种设备和使用该设备的方法，该设备包括这样一个装置，当工艺流体在高压条件下连续地通过所说容器的情况下，该装置能定期地将固体粒子向下输送，使之通过所说的容器而受到工艺处理。

当然，用于进行固体粒子-流体接触的设备是众所周知的。使用这种设备时所带来的一个问题是固体粒子被工艺流体夹带，并且工艺流体还能将这些固体粒子带走。这些被带走的固体粒子经常会引起一些问题，常常要费很大力气来处理它们，例如采用过滤法来从工艺流体中除去这些固体粒子。过滤操作在某些系统中是完全可行的。然而，在另外一些系统中，过滤操作将是困难的和昂贵的。

在使生咖啡豆脱除咖啡因的工艺中，出现一个在过滤方面的特殊问题。在一种众所周知的工艺处理方法中，将一批生咖啡豆装入一个容器内，将一种超临界的二氧化碳通过该容器以脱除生咖啡豆中的咖啡因。然后对这些含有咖啡因并从容器中出来的超临界流体进行处理。例如用木炭来处理，以除去其中的咖啡因。然后将已除去咖啡因的超临界流体返回容器中。在一个完整的操作工艺过程中，二氧化碳在特别高的压力下进行循环，以便使这些二氧化碳保持在超临界状态。生咖啡豆中夹杂有相当多的果壳。当对这些咖啡豆进行处理时，一部分果壳就被超临界的流体夹带，并随同超临界流体一起进入了超临界的二氧化碳回路中。将这种二氧化碳从上向下通过一个填料床，这样就可使果壳的夹带量减少。当二氧化碳通过一个木炭填料床时，被夹带的果壳就被分离出来。作为一个预处理步骤，就可除去生咖啡豆中的果壳。尽管采用了这样一种清除果壳的预处理步骤，然而仍有较多量的果壳随着咖啡豆一起进入系统中，并有较多量的果壳被循环的二氧化碳夹带。在每一批原料处理完毕后，就用木炭来除去其中的果壳，而这些果壳就在木炭中积累起来。

已经有人研究了一种利用超临界二氧化碳来使生咖啡豆脱除咖啡因的连续操作方法，该方法已公开在授予Saul    N.Katz的美国专利US    4，820，537中，此处将所公开的方法引述，以供参考。在该方法中，将潮湿的生咖啡豆定期地，脉动式向下输送，使其向下通过一个立式管柱，而在此同时将超临界的二氧化碳连续地向上通过该管柱。连续法与间歇法的不同之处是，在连续法中超临界的二氧化碳气流并不定期地中断，而且，与间歇法的另一点不同之处是其中的超临界流体在高压回路中以基本上恒定的温度和压力进行循环。况且，连续法所用的系统不希望频繁地中断，因为不管是将系统中断或起动，皆需花费相当多的时间。可以理解，随同潮湿的咖啡豆一起进入系统并被超临界二氧化碳所夹带的果壳将不断地积累在系统中。这种积累会引起诸如需要停车等一类严重的问题。很明显，必须采取各种措施来处理随同超临界流体一起从管柱中流出的所有果壳。

当然，可以采用过滤器。然而，已经发现，在实际使用中这种过滤步骤是效果很差的并且是昂贵的。例如，已经发现，这种过滤器在很短时间内就被果壳严重地堵塞。

本发明的目的是在使固体粒子在一个处理容器中与流体接触的方法和设备中，提供一种可以有效地除去当工艺流体通过处理容器时夹带在流体中的果壳与其他的固体粒子的装置。