KRALJEVINA SRBA, HRVATA I SLOVENACA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Klasa 12 (5)
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1. januara 1929.
PATENTNI SPIS BR. 5370
Sugar Beet and Crop Driers Limited, London.
Postupak za dehidratisanje biljnih materija ili proizvoda organske prirode. Prijava od 18. marta 1927.	Važi od 1. avgusta 1927.
Ovaj se postupak odnosi na postupak za dehidrisanje biljnih materija ili proizvoda organske prirode, koji je više upotrebljiv za slučajeve, gde se takve materije skup-Ijaju ili gomiljaju za obradu pomoću kog veštačkog agensa za sušenje na pr. greja-nim (vrelim) vazduhom.
Pronađeno je, da se veštačko dehidrisanje mase biljnih materija na pr. žito ili bilje, poglavito vrši zgušnjavanjem (stvrdnja-vanjem) mase i da odnos dehidrisanja u velikoj meri zavisi od veličine vršenog stvrd-njavanja i odnosa pri kome se isto vrši. Ispitivanje stvrdnjavanja takve mase mate-rijala pokazalo je, da isto varira od nule na gornjem do maksimuma na donjem delu mase i da vrši u toj masi izvesnu reak-ciju, koja je zavisna poglavito od uslova temperature i pritiska pod kojim se uvodi vreli vazduh i ovaj razvodi u toj masi materijala.
Tako isto je utvrđeno, da na veštačko dehidrisanje mase materijala znatno utiče vitalni karakter materijala zavisan od fizio-loškog uslova i prirodnog načina uginuča žita ili biljke; i da se izvesna dejstva usled prirodnih uzroka vrše za vreme dehidrisanja, koja su važna činjenica za uspešnu obradu pomeivute mase materijala, bez obzira na dejstvo veštačkog isparavanja, koje vrši vreo vazduh.
Gore pomenuta prirodna dejstva proizvode izvestan broj fizičkih ili fizioloških reakcija kao i hemijskih reakcija, koje se vrše u masi materijala. Pomenute fizičke ili fiziološke reakcije obuhvataju ispuštanje
vlage i znojenje pored reakcije usled gore pomenutog stvrdnjavanja. Utvrđeno je da ispuštanje vlage i izganjanje vlage iz istog i to u mokrom stanju, varira direktno sa izvršenim stvrdnjavanjem sa pritiskom; i da znojenje žita ili biljke u vidu pare, direktno varira sa fizičkim činjenicama, kao što su istiskivanje vrelog vazduha kroz masu materijala, procenat vlage zagrejanog vazduha pri dolasku istog materijalu, i izvesni uslo-vi temperature.
. Gore pomenute hemijske reakcije obuhvataju respiraciju, bakterisko dejstvo, i hemisku oksidacija, i po prirodi su ekzoter-mičke reakcije, i. j. proizvode toplotu. Pro-nađeno je da količina toplote ovako proizvedena zavisi od sledečih uslova ili činjenica. Respiracija, ili oslobadanje energije od strane živog organizma usled sa-rgorevanja ugljenih-hidrata, proizvodi izvesnu toplotu oksidacije, koja se oslobada dok se žito ili biljka zagreva do temperature na kojoj ugine. Bakterisko dejstvo, koje do-lazi usled razvijanja bakterija u prisustvu vlage, proizvodi izvesnu količinu toplote oksidacije, koja se znatno povečava, ako se dođe do stanja na kome organizmi bacila „coli“ prestaju da funkcionišu i počinje da se razvija bacil koji razvija toplotu. Hemiska oksidacija, koja se javlja usled prisustva vode i jedinjenja ugljenika sa kiseonikom, stvara izvesnu količinu toplote, koja varira sa temperaturom na kojoj se vrši reakcija i koja se znatno povečava sa raste-njem temperature.
Din. 10.
Proučavanje ovih prirodnih reakcija pokazalo je, da se one vrše u masi maieri-jala na dole opisani način, i da na dejstva Uh reakcija bitno uiiču uslovi pod kojima se grejani vazduh dovodi masi maierijaia. Usled toga što se grejani vazduh obično uvodi i razvodi od sredine mase, to se ova zagreva koncentrično, te zbog toga se ta sredina brzo penje do temperature ulazečeg vazduha i produ nekoliko časova dok spolj-ni delovi mase dospu do pomenute temperature. Veštačko isparavanje proizvedeno toplim vazduhom, nastaje u koncentričnoj zoni, koja se postupno širi prema spoijnoj površini mase prema torne kako naređuje obrada. Ostali hladniji delovi mase u tom vremenu nalaze se pod uticajem gore po-menutih Kemijskih reakcija, koje nastaju u odvojenim koncentričnim zonama, shodno promenijivim uslovima po temperaturi i pritisku, koji vladaju oko zone veštačkog isparavanja, pri čem se ove dalje koncentrične zone šire prema spoijnoj strani i posiepeno prestaja prema torne kako se širi zona veštačkog isparavanja i okolna masa posiepeno zagreva do raznih temperatura, na kojima pomenute reakcije pres-taju. Toplota oksidacije, koja se proizvodi ekzotermnirn reakcijama, pomaže zagreva-vanje mase do izvesne mere, koja pogla-viio zavist od početne temperature ulaznog 'vazduha.
Proces dehidrisanja, po ovom pronalasku, sastoji se u glavnom u konirolisanju tli regulisanju stvrdnjavanja mase maierijaia, koji se obrađuje, i u ubrzavanju iti poipo-maganju prirodnih reakcija koje se vrše u toj masi, i to time, što se dovodi veštački agens za sušenje, na pr. vreli vazduh, masi za obradu a pod uslovima temperature, pritiska i zapremine, koji se određuju ili hiraj u i koordiniraj u tako, da se dehidri-sanje povečava do največe moguče mere i dejstva ekzoiermne reakcije iskoriščuju što se najbolje može.
Početna temperatura dovedenog zagre-^vanog vazduha treba da je takva, da se iz-vuku najpotpunije koristi iz osobina zagre-janog vazduha — odnosno njegovog sušenja — koje su znatno veče na visim nego na nižim temperaturama, kao i od dejstva zagrevanja iz ekzoiermičkih reakcija, koje raste i jačaju upotrebom vazduha na visim temperaturama. Korist od upotrebe relativno visoke početne temperature vidi se iz sledečih iglaganja. Odnosno veštačkog isparavanja količina vlage izvučene od strane date zapremine vazduha zagrejanog do oko 83°C, približno je deset puta veče nego na oko 44°C, S obzirom na ekzoiemič-ke reakcije, količina proizvedene toplote hemiskom oksidacijom na temperaturi od
oko 94°C jeste skoro petnaest puta veča nego na oko 38°C. S druge strane, količina toplote oksidacije, koja dolazi usled bakteriskog dejstva, koje počinje na temperaturi oko 40°C, povečava se dok temperatura ne dođe na oko 52°C, kad bacil „coii“ prestaje da funkcioniše, i rasti još više iznad ove poslednje temperature bla-godareči razvoju bacila koji proizvodi io-plotu i to dok se ne đođe do temperature od oko 70°C, na kojoj poslednji bacil prestaje da funkcioniše i iznad koje se jedino vrši hemiska oksidacija. Zatim se toplota oksidacije usled respiracije oslobada dok materija! ne dostigne temperaturu oko 49°C, na kojoj žito iii biljka ugine i prestaje res-piracija. Dovod, pak, vazguha, ne treba da se povečava do temperature, koja če štet-no uticah ili izazivati suprotno dejstvo na materija!, koji se obrađuje iii krajnji proizvod istog.
Odredba iii izbor najpodesnijih temperatura za vazduh upoirebijiv za obradu raz-nog maierijaia rukovodi se prema gornjim izlaganjima. Tako na pr. u slučaju žita hranljive prirode, na pr. o vas, želj ena dejstva dobiče se upotrebom početne temperature između 7211	94°C, dok se za žito, kome
može škoditi prevelika toplota, na pr. pšenic«, mogu dobiti povoljni rezultati sa po-četnim temperaturama od 55°—68nC. Za slučaj krompirastih plodova i drugih proizvoda, na koje štetno ne dejstvuje suvišna toplota, dovedeni vazduh može biti sa po-četnim temperaturama počev od 94°—116°C, što zavist od prirode i karaktera ploda ili proizvoda. Ako bi se pak upoirebila temperatura znatno niža od gore navedene, onda če se sušeče osobine vazduha uma-njiti u svakoj meri, i dejstva zagrevanja usled ekzotermskih reakcija neče se naj-korisnije upotrebiti.
Upotrebom dovedenog vazduha zagreva-nog do gore rečene temperature, nasiup raznih ekzoiermnih reakcija u masi mate-rijala u odvojenim koncentričnim zonama ubrzava se do največe moguče mere. Hemiska oksidacija javljaće se u zoni koja je odmah do prve unuarnje zone veštačkog isparavanja i respiracija če se vršiti u zoni koja je odmah do spoljne površine mase maierijaia, dok če se bakterisko dejstvo razvijati u zoni između pomenutih zona hemiske oksidacije i respiracije, dok se postupno ne dođe do stanja, za vreme postupka, na kojima ekzoiermske reakcije prestaju.
Početna zapremina zagrejanog vazduha dovedenog masi maierijaia zavisi od veličine poslednje i treba da je takva, da za materijal sa največim procentom vlage ne nastopa prethodna kondenzacija u toj masi za datu veličinu temperature. Zapremina
vazduha između 250—340 m3 na minut za masu materijala od oko 100 m3 do 125 m3 zapremine izgleda da je vrlo podesna u večini slučajeva za dotične svrhe. Ako bi zapremine bile srazmerno manje, nastala bi prethodna kondenzacija, usled prevelike vlage, u spoljnim delovima mase, koja se obrađuje, i uz to dejstva oksidacije ne bi se iskoristila najbolje usled uzastopnog opadanja, po količini, kiseonika, koji se na-lazi u vazduhu. Ako su pak s druge strane, zapremine znatno vede i temperature niže, «fikasnost dehidrisanja biče umanjena.
Počeini pritisak pod kojim se uvodi vaz-duh, treba da je takav, da stvrdnjavanje mase materijala opada sto je moguče brže i da pravilna zapremina bude uzimana za svu masu a za vreme svih promena, koje se vrše za vreme stvrdnjavanja.
Srazmerno brzo taloženje materijala za vreme prvih faza postupka, dok se materija! zagreva vazduhom, izaziva prvo proporcionalni porast otpora, koji masa protiv-stavlja prolazu vazdušne struje. Pri daljem produženju postupka i sušenju materijala, otpor ovog se smanjuje sa umanjenjem stvrdnjavanja i prirastom uklanjanja vlage, koje nastaje u sledečim fazama procesa. Kako se dovod vazduha obično vodi kroz zagrevani aparat i tera kroz masu materijala pomoču ventilatora pokretanih motor-nom snagom, to če promene u otporu usled stvrdnjavanja prouzrokovati odgovara-juče promene u snazi potrebnoj za dovod pravilne zapremine zagrejanog vazduha kroz masu i prema torne variacije u zapremini i temperaturi dovedenog vazduha. Ove promene zapremine i temperature, koje su neznatne u normalnim prilikama, mogu biti izravnate ili popravljene upotrebom podes-nog početnog pritiska, koji ne treba da se menja iza izvesnih unapred određenih granica.
Početni pritisak pod kojim se vazduh dovodi zavisi u neku ruku, bez obzira na gornja razlaganja, od sadržine vlage materijala, i isti treba da je vedi u slučaju relativno vlažnog materijala nego kod suvog. Povolj-ni rezultati dobiče se u večini slučajeva, ako se primeni motor ili mašina od 12—20 konjskih snaga za pogon ventilatora pros-tog impulsnog tipa, ako se upotrebi vodeni pritisak od 40 do 80 mm. u cevi kroz koju se dovodi vazduh masi materijala. Ako su gornje variacije usled stvrdnjavanja bile takve, da donja ili gornja granica gore pomenutog pritiska budu prekoračene, onda se pogonska snaga ventilatora mora odgovarajuče menjati, tako da se održava pritisak u oblasti datih granica. U slučaje-vima pak, gde se upotrebljava motor ili mašina vede konjske snage i gde je za-
grevni aparat dovoljno velikog kapaciteta, onda se pritisak može povečati na 100 mm i zapremina se onda mora povečati u od-govarajučoj razmeri.
Ako se pak početni pritisci upotrebe manj! od gore navedenih, onda če porast u stvrdnjavanju smanjiti kubaturu vazduha dotle, da če nastupiti predhodna kondenzacija. Uz to če takav porast stvrdnjavanja zakasniti istiskavanjem vazduha kroz masu materijala i dehidratisanje poslednjeg, ceo če proces biti neizjednačen, čija efikasnost zavisi od sticaja svih tih činjenica i uslova.
Efikasnost procesa zavisi od upotrebe vazduha koji je zagrejan do velikog apsorp-tivnog koeficienta i do niskog procenta vlage, i koji se dovodi pod uslovima, koji obezbeđuju ravnu rospodelu i uniformno prodiranje vazduha kroz masu materijala.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za dehidratisanje biljnih materija ili poizvoda organske prirode, naznačen time, što se kontroliše ili reguliše stvrdnjavanje obrađivane mase materijala i potpomažu ili ubrzavaju prirodne reakcije, koje nastupaju usled dovoda veštačkog su-šečeg agensa, na pr. zagrevani vazduh masi materijala pod uslovima temperature, pritiska i zapremine, koji su određeni i odabrani i podešeni tako, da se dehidratisanje 'povečava do največe mere i dejstva ekzotermskih reakcija, iskoriščuju najpode-snije.
2.	Postupak po zahtevu 1, za dehidratisanje nadzemnih proizvoda hranljivog ka-raktera, na pr. ovsa, naznačen time, što se veštački sušeči agens ili vreli vazduh dovodi materijalu sa početnom temneraturom od 71°—94°C.
3.	Postupak po zahtevu 1, za dehidratisanje žita, na koje štetno utiče prekomerna toplota, naznačen time, što se veštački sušeči agens ili vreli vazduh dovodi materijalu sa početnom temperaturom od 55°—69°C,
4.	Postupak po zahtevu za dehidratisanje podzemnih plodova i drugih proizvoda, na koje neče suvišna ioplota nepovoljno uticah, naznačen time, što se veštački agens ili vreli vazduh dovodi materijalu sa početnom temperaturom od 94°—116°C.
5 Postupak po zahtevu 1—4, naznačen time, što se veštački sušeči agens ili vreo vazduh u količini od 250—340m3 na minut za masu od 100 m3 do 125 m8 sadržine dovodi isioj pod pritiskom od 40 do 80 mm vodenog stuba.
6.	Postupak po zahtevu 1’—5, naznačen time, što se veštački sušeči agens ili vreli vazduh dovodi materijalu pod počeinim
pritiskom od 40—80 mm. vodenog stuba, koji proizvodi snaga od 12 do 20 konja i koji se meri u cevi kroz koju prolazi sušeči agens iti topii vazduh ka materijalu.
7.	Postupak po zahtevu 1 i 6, naznačen time, što se povečanje pritiska dopušta do 100 mm. ako je izvor motorne snage večeg broja konjskih snaga, pri čem se date gra-
nice kubature sušečeg agensa ili vrelog vazduha srazmerno povečavaju.
8.	Postupak po zahtevu 1 i 6, naznačen time, što se, ako treba, pritisak održava u datim granicama, povečanjem ili smanje-njem, preme slučaju, pogonske snage, da bi se obezbedila podesna kubatura sušečeg agensa ili toplog vazduha.