用于烘焙咖啡豆的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于烘焙咖啡豆的系统，该系统包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于烘焙咖啡豆的系统


[0001]本专利技术涉及用于在安全环境中烘焙咖啡豆的设备。

技术介绍

[0002]烘焙咖啡豆是众所周知的过程。主要步骤包括将咖啡豆加热至期望的烘焙水平，然后对经加热的咖啡豆冷却或淬火以停止烘焙。在加热期间，散发出烟气。此烟气包含所有安全且期望的组分，特别是常见的烘焙咖啡香味，但也包含不期望的不太安全的挥发性有机化合物(VOC)VOC诸如吡啶、2
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呋喃甲醇、咖啡因糠醛、甲醛、乙醛...和颗粒物(PM2.5、PM10)...在生产大量烘焙型咖啡豆的制造场所中实施烘焙时，通常提供用于捕获不安全组分的所有条件。
[0003]但是，最近的趋势是在顾客能够消费由经新鲜烘焙的咖啡豆冲煮的咖啡的商店、餐厅和咖啡馆中利用小烘焙机实施小批量烘焙。烘焙机不仅提供新鲜度和剧院的优点，而且还将令人愉悦的经烘焙的咖啡香味分配在商店或咖啡馆内。
[0004]然而，如上所述，也会散发有害的组分。当烘焙机用于封闭环境(如商店、咖啡馆或餐厅)中时，一些组分的排放可根据房间的尺寸、房间的通风而变得有害，...对于在房间内工作数小时的人，闻到烘焙机的烟气可导致健康问题。
[0005]因此，在这种环境中，建议停止从烘焙机排放烟气，以避免对商店中存在的人的任何健康问题。现有解决方案包括过滤、使用催化转化器和/或静电沉降器来捕获或破坏烟气组分。
[0006]取决于用于处理烟气的解决方案的类型，烟气的高温可能对烟气处理装置具有有害影响。具体地讲，由活性炭制成的过滤器通常定位在过滤模块中。如果温度高于特定温度的烟气穿过此类过滤器，则它可能损坏或无法正常运行。
[0007]相反，如果过滤解决方案是工作温度高于300℃的催化转化器，则可能需要高温烟气。
[0008]在现有解决方案中，风扇常用于将烟气驱动到过滤器解决方案，并且此风扇可产生许多噪声，这在公共区域如商店或餐厅中是不期望的。
[0009]本专利技术的目的是解决烟气被过滤解决方案处理之后，控制由咖啡豆烘焙机分配的烟气的温度的问题。
[0010]本专利技术的目的是解决保护过滤器如活性炭免受咖啡豆烘焙机分配的烟气热度的影响的问题。
[0011]另一个目的是提供一种不产生过多噪声的解决方案。

技术实现思路

[0012]在本专利技术的第一方面，提供了一种用于烘焙咖啡豆的系统，该系统包括：
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烘焙设备，所述设备产生烟气，以及
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被构造成收集并处理由烘焙设备产生的烟气的烟气处理单元，其中：
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烘焙设备包括烟气出口，并且
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烟气处理单元包括：
[0017].被构造成收集烟气的烟气入口，
[0018].烟气过滤子单元，
[0019].被构造成通过烟气处理单元将烟气从烟气收集装置循环到烟气处理单元的出口的烟气驱动器，
[0020]其中系统包括被构造成将由烘焙设备产生的烟气与环境空气混合以便控制烟气过滤子单元内的烟气温度的空气入口装置。
[0021]该系统涉及借助两个设备来烘焙咖啡豆：第一，在其中加热咖啡豆以进行烘焙的烘焙设备；以及第二，被构造成处理在咖啡豆烘焙期间于第一烘焙设备内生成的烟气的烟气处理单元。
[0022]这两个设备可为单个主系统的子部件，或另选地，可将这两个设备视为在烘焙过程中协同工作的单独模块。
[0023]可使用任何类型的烘焙设备。在烘焙设备中，咖啡豆被加热并且优选地进行混合以使咖啡豆的加热均匀化。
[0024]加热源可以是由天然气、液化石油气(LPG)或甚至木材进料的燃烧器(意指燃烧)。另选地，热源可为电阻器、陶瓷加热器、卤素源、红外源或微波源。
[0025]优选地，加热源是电动的，使得在烘焙期间产生的空气污染物是仅由咖啡豆本身的加热产生的污染物，而不是由在加热源是使用天然气、丙烷、液化石油气(LPG)或甚至木材的气体燃烧器时发生的气体燃烧产生的污染物。
[0026]在烘焙操作期间，咖啡豆的混合可用热空气的流化床或用搅拌叶片或转筒以机械方式获得。
[0027]优选地，烘焙设备为热空气流化床室。在此类室内，以足够的力迫使加热的空气通过咖啡豆下方的筛网或穿孔板以提升咖啡豆。当咖啡豆在此流化床内翻滚和循环时，热量被传递到咖啡豆。
[0028]另选地，烘焙设备可为筒室，其中咖啡豆在加热环境中翻滚。筒室可由沿着水平轴线旋转的筒组成，或者筒室可包括搅拌叶片以在加热环境中使咖啡豆翻滚。
[0029]烘焙设备包括出口，在烘焙操作期间产生的烟气可从该出口排放。
[0030]系统的烟气处理单元包括被构造成与烘焙设备的此烟气出口配合并通过此烟气出口收集烟气的烟气入口。
[0031]系统的烟气处理单元包括烟气过滤子单元。此子单元处理烟气以便减少或消除烟气包含的有害污染物。
[0032]此子单元可包括：
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破坏设备内的污染物的有源处理单元，诸如能够使污染物热氧化的后燃器或催化后燃器，
[0034]或
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使污染物留在设备内的无源处理单元，如机械过滤器(金属丝网或滤纸)、活性炭过滤器或静电沉降器，
[0036]或
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将污染物转移出房间的单元(诸如连接到房间外的管道)，或上述单元的组合。
[0038]后燃器将处于非常高的温度(通常高于700℃)的污染物如CO和CO2热氧化并将它们转化为灰分。
[0039]催化转化器包括涂覆有催化浸渍剂的陶瓷基底，催化浸渍剂包含贵金属，诸如氧化铜的纳米粒子、氧化铁的纳米粒子，以及通常铂族的一种或多种金属(铂、钯、铑)。催化后燃器的工作需要比后燃器更低的温度：该温度通常包括在300℃和500℃之间。便利地，尽管不是必需的，在烟气进入催化转化器之前，通常借助于热交换器预热烟气，该热交换器通过从催化转化器排出的烟气进料。
[0040]过滤器通常能够保留挥发性有机化合物(VOC)、烃和颗粒物(PM)。烟气处理单元可包括若干过滤器，这取决于它们保留特定污染物的能力。被构造用于捕集VOC和烃的过滤器优选地为活性炭过滤器或木炭过滤器。被构造用于捕集颗粒物的过滤器优选地为高效颗粒蓄积器(HEPA)过滤器、金属过滤器(例如超细钢丝绒介质过滤器)。静电沉降器可用于捕集PM和VOC。
[0041]在一个优选的实施方案中，烟气过滤子单元可至少包括活性炭过滤器。此类过滤器吸附挥发性有机化合物(VOC)。此过滤器在温度方面需要特定工作条件。
[0042]通常，此活性炭过滤器需要低于65℃的温度。高于此类温度时，活性炭过滤器可能产生VOC而非保留这些化合物。
[0043]优选地，此活性炭过滤器在至少50℃的温度下工作。低于此类温度时，高效过滤需要烟气在活性炭过滤器中停留更长时间，并且可能难以实现低温管理和长停留时间。
[0044]在此优选实施方案中，烟气过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于烘焙咖啡豆的系统(100)，所述系统包括：
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烘焙设备(1)，所述设备产生烟气，以及
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被构造成收集并处理由所述烘焙设备产生的烟气的烟气处理单元(2)，其中：
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所述烘焙设备包括烟气出口(11)，并且
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所述烟气处理单元包括：.被构造成收集烟气的烟气入口(21)，.烟气过滤子单元(22)，.烟气驱动器(23)，所述烟气驱动器被构造成通过所述烟气处理单元将烟气从烟气收集装置循环到所述烟气处理单元的出口(25)，其中所述系统包括空气入口装置(24)，所述空气入口装置被构造成将由所述烘焙设备(1)产生的所述烟气与环境空气混合以便控制所述烟气过滤子单元(22)内的所述烟气的温度。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述烟气过滤子单元(22)至少包括活性炭过滤器(221)。3.根据前一项权利要求所述的系统，其中所述烟气过滤子单元(22)包括至少一个附加过滤器(222，223)，所述附加过滤器在没有加热的情况下工作。4.根据前一项权利要求所述的系统，其中所述烟气过滤子单元(22)依次包括：HEPA过滤器(222)、静电沉降器(223)和活性炭过滤器(221)。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述空气入口装置(24)定位在所述烟气过滤子单元(22)上游的位置处。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述空气入口装置(24)被定位并设计成在所述烟气处理单元(2)内的同一点处引入空气和烟气两者。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述烟气处理单元(2)包括被构造用于监测所述单元内的温度的至少一个温度传感器(26)。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述空气入口装置(24)包括：
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在所述烘焙设备的所述烟气出口(11)与所述烟气处理单元的所述烟气入口(21)之间延伸的第一壁(241)，以及
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至少一个穿过所述壁的孔(240)。9.根据前一项权利要求所述的系统，其中：
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所述空气入口装置(24)的所述第一壁(241)包括：将所述烘焙设备的所述烟气出口(11)连接到所述烟气处理单元的所述烟气入口(211)的至少两个杆，以及
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在两个相邻杆之间延伸的空间限定出一个孔(240)。10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其中所述空气入口装置的所述第一壁的轮廓的仅一个区(244)包括所述至少一个孔(240)。11.根据权利要求7至10中任一项所述的系统，其中所述空气入口装置(24)包括外壁(242)，所述外壁环绕所述第一壁(241)的包括所述至少一个孔(240)的至少一部分，优选地完全环绕所述第一壁，并且所述第一壁和所述外壁被间隙(245)隔开。12.根据权利要求7至11中任一项所述的系统，其中所述空气入口装置(24)包括至少一
个尺寸调节部件(246)以调节包括在所述第一壁(241)中的所述至少一个孔(240)的尺寸。13.根据前一项权利要求所述的系统，其中所述系统包括至少一个致动装置(247)以控制所述尺寸调节部件(246)，并且所述系统包括能够操作以控制所述致动装置(247)的控制系统(3)。14.根据前一项权利要求所述的系统，其中所述烟气处理单元(2)包括被构造用于监测所述单元内的温度的至少一个温度传感器(26)，并且其中所述控制系统(3)被布置成至少基于所述烟气处理单元内的所监测的温度来控制所述至少一个尺寸调节部件的所述至少一个致动装置(247)。15.根据前一项权利要求所述的系统，其中所述控制系统被布置成至少基于所述烟气处理单元内的所监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：雀巢产品有限公司，
类型：发明
国别省市：