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  • 引用文献
  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Instantprodukten.Aufgabeder Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Instantproduktenzu schaffen, mit dem die beschriebenen Nachteile beseitigt werdenund mit dem Instantprodukte hergestellt werden, die nahezu staubfrei,frei fließend undnicht klebend sind, eine definierte Schüttdichte und Restfeuchte sowieeine gute Redispergierbarkeit und Löslichkeit in Flüssigkeiten,wie Wasser und Milch aufweisen, sowie deren Produktparameter, wieGeschmack, Aroma, Wirkstoffaktivität, Farbe und ähnliches,verbessert werden.Erfindungsgemäß erfolgt die Herstellung vonInstantprodukten in einer Wirbelschicht, wobei zur Verbesserungdre Produktparamete der herzustellenden Instandprodukte die derWirbelschicht zugeführteZulufttemperatur und die Leerrohrgeschwindigkeit der Zuluft sowiedie Materialtemperatur in der Wirbelschicht produktbezogen eingestellt wird.
    公开号:DE102004024680A1
    申请号:DE102004024680
    申请日:2004-05-19
    公开日:2005-12-15
    发明作者:Michael Jacob；Karlheinz Dr. Rümpler；Mike Waskow
    申请人:Glatt Ingenieurtechnik GmbH；
    IPC主号:A23F5-38
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Instantproduktengemäß der imOberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmale.
    [0002] Inder Lebensmittelindustrie liegen oftmals pulverförmige Materialien, sogenannteInstantprodukte, vor, die in Wasser oder Milch gelöst zu trinkbarenFlüssigkeitenwie Kaffee, Cappuccino, Kakao, Tee, Suppen, Babynahrung und ähnlichemführen. DieAnforderungen an die pulverförmigenInstantprodukte sind gute Löslichkeitund gute Dispergierbarkeit und im Hinblick auf Verpackung und Transport einehohe mechanische Stabilität.
    [0003] Esist bekannt, die Herstellung von löslichen Lebensmittelprodukten(Instantprodukte) mittels Sprühtrocknungsverfahrenin Sprühtrocknerndurchzuführen.Dabei wird eine feststoffhaltige Flüssigkeit, die in ihrer Zusammensetzungdem Endprodukt entspricht, überein Düsensystemoder einen Rotationszerstäuberin den Raum eines Trockners versprüht. Im Gegen- oder Gleichstromzu den entstehenden Tropfen wird heiße Luft geführt. Die Flüssigkeit verdampft und ausjedem Tropfen entsteht ein Pulverpartikel. Die so hergestelltenProdukte sind sehr feinkörnigund weisen einen großenStaubanteil auf, so dass sie die Anforderungen hinsichtlich einerguten Dispergierbarkeit und Löslichkeitin Flüssigkeiten nichterfüllen.
    [0004] ZurBindung des Staubs und damit zur Verbesserung der Eigenschaftender Produkte ist es bekannt, den Sprühtrocknern einen an sich bekannten Wirbelschichtapparatnachzuschalten, in dem eine Granulation des staubförmigen Anteilserfolgt. Diese Wirbelschichtapparate, wie sie beispielsweise aus der DE 101 46 778 A1 vorbekanntsind, bestehen aus einem mit Öffnungenversehenen Wirbelschichtboden, dem von unten Trocknungs- und Fluidisierungsluftzugeführtwird. Das zu behandelnde Material wird über die Schwerkraft oder Dosier- oder sonstige Fördergeräte der Wirbelschichtaufgegeben und dort fluidisiert. Das Material bewegt sich dabeidurch die Wirbelschicht in fluidisiertem Zustand und wird mit einerFlüssigkeitagglomeriert, so dass zunächstFlüssigkeitsbrücken zwischenden Staubteilchen entstehen. Durch die zugeführte heiße Prozessluft, die auch zurAufrechterhaltung der Wirbelschicht dient, erfolgt ein Trocknungsprozessder befeuchteten Staubteilchen, bei dem Feststoffbrücken zwischen deneinzelnen Partikeln gebildet werden. Unterstützt wird dieser Prozess, indemder den Materialteichen aufgesprühtenFlüssigkeitein Bindemittel zugeführt wird.
    [0005] DieKopplung zweier Apparate, in diesem Fall eines Sprühtrocknersmit einer nachgeschalteten Wirbelschicht, zur Herstellung der Instantprodukteist einerseits technisch kompliziert zu handhaben, und andererseitsist es schwierig, mit diesen Apparaten pulverförmige Lebensmittelprodukteherzustellen, die eine gute Dispergierbarkeit und Löslichkeitaufweisen. Die so hergestellten pulverförmigen Lebensmittelproduktebesitzen eine relativ hohe spezifische Oberfläche und weisen einen hohenStaubanteil auf. Die sehr leichten Instantprodukte führen beimEinrührenin Flüssigkeitenzu Problemen. Sie schwimmen bei Zugabe zu einer Flüssigkeitauf deren Oberflächeund verklumpen. Die Dispergierbarkeit und Löslichkeit der so erzeugtenPulver ist oftmals nicht ausreichend. In der Wirbelschicht trägt nur derBereich in Düsennähe, in demdie Partikel befeuchtet werden, zum Partikelwachstum bei. Außerhalbder Bedüsungszonewerden die gebildeten und noch nicht verfestigten Agglomerate zerstörenden Effekten,wie zum Beispiel Abrieb und Kornbruch, ausgesetzt. Das bedeutet,dass zur Erzeugung der entsprechenden Agglomerate mehr Bindekräfte aufder Oberflächeder Partikel aufgebracht werden müssen als eigentlich erforderlichsind. Es erfolgt eine Überdosierungdes zu behandelnden Materials mit Bindemitteln, wodurch die Partikelteilchendurch die Flüssigkeit überfeuchtetwerden. Zur Trocknung von insbesondere größeren Agglomeraten wird mehrProzessgas zur Fluidisierung und Trocknung benötigt, als für die Verdampfung notwendigist. Die Effizienz der Anlage wird dadurch verschlechtert. Außerdem werdendie Produktparameter der herzustellenden Instantprodukte, wie Geschmack,Aroma, Wirkstoffaktivität,Farbe und ähnliches,durch den längeren Trocknungsprozessnegativ beeinflußt.
    [0006] Aufgabeder Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Instantproduktenzu schaffen, mit dem die beschriebenen Nachteile beseitigt werden undmit dem Instantprodukte hergestellt werden, die nahezu staubfrei,freifließendund nicht klebend sind, eine definierte Schüttdichte und Restfeuchte sowie einegute Redispergierbarkeit und Löslichkeitin Flüssigkeiten,wie Wasser und Milch, aufweisen, sowie deren Produktparameter, wieGeschmack, Aroma, Wirkstoffaktivität, Farbe und ähnliches,verbessert werden.
    [0007] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch diekennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
    [0008] Erfindungsgemäß erfolgtdie Herstellung von Instantprodukten in einer Wirbelschicht, wobeizur Verbesserung der Produktparameter der herzustellenden Instantproduktedie der Wirbelschicht zugeführteZulufttemperatur und die Leerrohrgeschwindigkeit der Zuluft sowiedie Materialtemperatur in der Wirbelschicht produktbezogen eingestelltwerden.
    [0009] DerVorteil der erfindungsgemäßen Lösung bestehtdarin, dass durch die produktbezogene Einstellung der Prozessparametereine Überhitzungund eine Überfeuchtungder zu behandelnden Instantmaterialien in der Wirbelschicht vermiedenwird. Der dem Agglomerationsprozess nachfolgende Trocknungsprozesskann dadurch verringert werden. In der Wirbelschicht erfolgt einekontinuierliche Agglomeration der Instantprodukte unter Berücksichtigung derSauerstoff, Temperatur und Zeit bestimmenden Prozessparameter, diefür Geschmack,Aroma, Wirkstoffaktivitätund Farbe der herzustellenden Instantprodukte entscheidend sind.Die so hergestellten Instantprodukte unterscheiden sich in ihrerQualitätwesentlich von denen entsprechend dem Stand der Technik hergestelltenInstantprodukten.
    [0010] Einweiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass durchdas Einbringen der Agglomerationsflüssigkeit in Wirbelbodennähe der Agglomerationseffektverbessert wird. Der fürdie Agglomeration notwendige Agglomerationsaufbau wird durch dieso eingebrachte Agglomerationsflüssigkeit durcheine Art „Aufrollvorgang" im Vergleich zurherkömmlichenWirbelschicht erleichtert.
    [0011] Durchdie Einstellbarkeit der Temperatur und der Strömungsgeschwindigkeit des indie Wirbelschicht zugeführtenProzessgases könnendie Agglomerationsbedingungen so eingestellt werden, dass die zubehandelnden Instantprodukte gewünschte Materialeigenschaftenaufweisen. So kann ein Instantprodukt hergestellt werden, dass nahezustaubfrei, freifließendund nicht klebend ist, eine definierte Schüttdichte und Restfeuchte sowieeine gute Redispergierbarkeit und Löslichkeit in Flüssigkeiten,wie Wasser und Milch, aufweist.
    [0012] Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben,sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihrer Wirkung erläutert.
    [0013] DieErfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    [0014] DieHerstellung der Instantprodukte erfolgt in einer an sich bekanntenWirbelschicht. Grundlage für dieHerstellung von Instantprodukten sind pulverförmige Materialien unterschiedlichsterHerkunft, die unter Zugabe einer Flüssigkeit in einer Wirbelschicht agglomeriertund getrocknet werden. Die Korngröße des pulverförmigen Ausgangsmaterialsist dabei kleiner 200 μmund weist einen hohen Staubanteil auf. Aufgrund der spezifischenEigenschaften der jeweilig herzustellenden Instantprodukte kanndas pulverförmigeAusgangsmaterial aus einer Pulvermischung bestehen. Die einzelnenBestandteile des Ausgangsmaterials können entsprechend des herzustellenden Instantproduktesunterschiedliche Materialeigenschaften, Dichte und Körnung aufweisen.Dabei werden als pulverförmigeAusgangsmaterialien zur Herstellung von Instantmaterialien für trinkbareFlüssigkeitenCappuccinopulver, Kakaopulver-Mischungen, Teestaub,eine pulverförmigeMischung von unterschiedlichen Komponenten einer Babynahrung oder dergleichenverwendet. Die dem Agglomerationsprozess zugeführte Flüssigkeit ist Wasser, eine arteigeneLösungoder Suspension oder Wasser mit einem Bindemittelanteil für den Agglomerationsprozess und/oderDampf. Dabei wird die Agglomerationsflüssigkeit mittels einer Zweistoffdüse in Wirbelbodennähe zugeführt.
    [0015] Dasder Wirbelschicht aufgegebene Ausgangsmaterial bewegt sich durchdie Wirbelschicht in fluidisiertem Zustand und wird mit der Agglomerationsflüssigkeiteinem Agglomerationsprozess unterzogen, so dass zunächst Flüssigkeitsbrücken zwischenden Staubkörnernund danach nach Trocknung der FlüssigkeitFeststoffbrückenzwischen den Partikeln entstehen. Zur Verbesserung der Produktparameterder herzustellenden Instantprodukte wird die der Wirbelschicht zugeführte Zulufttemperatur unddie Leerrohrgeschwindigkeit der Zuluft sowie die Materialtemperaturin der Wirbelschicht produktbezogen eingestellt.
    [0016] DieErfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele verdeutlicht, ohnedadurch in irgend einer Weise eingeschränkt zu werden.
    [0017] Ineiner kleintechnischen Wirbelschichtanlage mit Luftverteilungsbodenund mit einer Wirbelbodenflächevon 0,2 m2 werden 20 kg/h eines pulverförmigen Cappuccino-Pulversunter kontinuierlichen Bedingungen zu einem Agglomerat verarbeitet.
    [0018] Inder Wirbelschicht finden gleichzeitig die Prozesse Fluidisierung,Agglomeration und Trocknung statt. Aus dem zugeführtem Pulver wird ein Instantprodukterzeugt.
    [0019] DerständigeMaterialinhalt in der Wirbelschicht wird mit 125 °C heißer Bodenluftim fluidisierten Zustand gehalten. Die Leerrohrgeschwindigkeit imApparat beträgtdabei 1,0 m/s. Übereine Zweistoffdüsewird Wasser in die Wirbelschicht eingedüst. Die Materialtemperaturin der Wirbelschicht beträgt 45 °C.
    [0020] Über derWirbelschicht befindet sich ein integriertes Filtersystem, bestehendaus textilen Filterpatronen. Der abgeschiedene Staub wird kontinuierlich indie Wirbelschicht zurückgeführt undnimmt am Agglomerationsprozess erneut teil.
    [0021] ImErgebnis wurde ein Agglomerat mit einer Korngröße von 0,2 bis 1,0 mm erzeugt,das den Anforderungen an gute Dispergierbarkeit und Löslichkeitin Wasser entspricht.
    [0022] Ineiner kleintechnischen Wirbelschichtanlage mit Luftverteilungsbodenund mit einer Wirbelbodenflächevon 0,2 m2 werden 30 kg/h einer pulverförmigen Kakaomischungunter kontinuierlichen Bedingungen zu einem Agglomerat verarbeitet.
    [0023] Inder Wirbelschicht finden gleichzeitig die Prozesse Fluidisierung,Agglomeration und Trocknung statt. Aus dem zugeführtem Pulver wird ein Instantprodukterzeugt.
    [0024] DerständigeMaterialinhalt in der Wirbelschicht wird mit 130 °C heißer Bodenluftim fluidisierten Zustand gehalten. Die Leerrohrgeschwindigkeit imApparat beträgtdabei 0,8 m/s. Übereine Zweistoffdüsewird Wasser in die Wirbelschicht eingedüst. Die Materialtemperaturin der Wirbelschicht beträgt 50bis 60 °C.
    [0025] Über derWirbelschicht befindet sich ein integriertes Filtersystem, bestehendaus textilen Filterpatronen. Der abgeschiedene Staub wird kontinuierlich indie Wirbelschicht zurückgeführt undnimmt am Agglomerationsprozess erneut teil.
    [0026] ImErgebnis wurde ein Agglomerat mit einer Korngröße von 0,2 bis 1,0 mm erzeugt,das den Anforderungen an gute Dispergierbarkeit und Löslichkeitin Wasser entspricht.
    [0027] Ineiner Labor-Wirbelschichtanlage mit Luftverteilungsboden und miteinem Wirbelbodendurchmesser von 0,2 m wird batchweise 1,5 kg Teestaub agglomeriert.
    [0028] Inder Wirbelschicht finden gleichzeitig die Prozesse Fluidisierung,Agglomeration und Trocknung statt. Aus dem zugeführtem Pulver wird ein Instantprodukterzeugt.
    [0029] DerMaterialinhalt in der Wirbelschicht wird mit 70 °C heißer Bodenluft im fluidisiertenZustand gehalten. Die Leerrohrgeschwindigkeit im Apparat beträgt dabei0,9 bis 1,1 m/s. Übereine Zweistoffdüsewird Wasser in die Wirbelschicht eingedüst. Dem Wasser wird zur Verbesserungder Bindeeigenschaften zwischen den Teepartikeln ein BindemittelMaltodextrin zugegeben. Die Materialtemperatur in der Wirbelschichtbeträgt35 °C.
    [0030] Über derWirbelschicht befindet sich ein integriertes Filtersystem, bestehendaus textilen Filterpatronen. Der abgeschiedene Staub wird kontinuierlich indie Wirbelschicht zurückgeführt undnimmt am Agglomerationsprozess erneut teil.
    [0031] ImErgebnis wurde ein Agglomerat mit einer Korngröße von 0,2 bis 0,5 mm erzeugt,das den Anforderungen an gute Dispergierbarkeit und Löslichkeitin Wasser entspricht.
    [0032] Ineiner kleintechnischen Wirbelschichtanlage mit Luftverteilungsbodenund mit einer Wirbelbodenflächevon 0,2 m2 werden 16 kg/h einer pulverförmigen Baby-Nahrung,bestehend aus einer Mischung verschiedener Komponenten, unter kontinuierlichenBedingungen zu einem Agglomerat verarbeitet.
    [0033] Inder Wirbelschicht finden gleichzeitig die Prozesse Fluidisierung,Agglomeration und Trocknung statt. Aus dem zugeführtem Pulver wird ein Instantprodukterzeugt.
    [0034] DerständigeMaterialinhalt in der Wirbelschicht wird mit 65 bis 70 °C heißer Bodenluftim fluidisierten Zustand gehalten. Die Leerrohrgeschwindigkeit imApparat beträgtdabei 1,0 m/s. Übereine Zweistoffdüsewird Wasser in die Wirbelschicht eingedüst. Die Materialtemperaturin der Wirbelschicht beträgt35 bis 40 °C.
    [0035] Über derWirbelschicht befindet sich ein integriertes Filtersystem, bestehendaus textilen Filterpatronen. Der abgeschiedene Staub wird kontinuierlich indie Wirbelschicht zurückgeführt undnimmt am Agglomerationsprozess erneut teil.
    [0036] ImErgebnis wurde ein körnigesInstantprodukt erzeugt, das den Anforderungen an gute Dispergierbarkeitund Löslichkeitin Milch entspricht. Schüttdichten > 300 g/l wurden erzielt.
    [0037] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Instantprodukten.
    [0038] Aufgabeder Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Instantproduktenzu schaffen, mit dem die beschriebenen Nachteile beseitigt werden undmit dem Instantprodukte hergestellt werden, die nahezu staubfrei,freifließendund nicht klebend sind, eine definierte Schüttdichte und Restfeuchte sowie einegute Redispergierbarkeit und Löslichkeitin Flüssigkeiten,wie Wasser und Milch, aufweisen, sowie deren Produktparameter, wieGeschmack, Aroma, Wirkstoffaktivität, Farbe und ähnliches,verbessert werden.
    [0039] Erfindungsgemäß erfolgtdie Herstellung von Instantprodukten in einer Wirbelschicht, wobeizur Verbesserung der Produktparameter der herzustellenden Instantproduktedie der Wirbelschicht zugeführteZulufttemperatur und die Leerrohrgeschwindigkeit der Zuluft sowiedie Materialtemperatur in der Wirbelschicht produktbezogen eingestelltwird.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Verfahren zur Herstellung von Instantprodukten,bei dem die pulverförmigenInstantprodukte einer Wirbelschicht zugeführt und unter Zugabe einer Flüssigkeitkontinuierlich einem Agglomerations- und Trocknungsprozess unterzogenwerden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung derProduktparameter der herzustellenden Instantprodukte die der WirbelschichtzugeführteZulufttemperatur und die Leerrohrgeschwindigkeit der Zuluft sowiedie Materialtemperatur in der Wirbelschicht produktbezogen eingestelltwerden.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Agglomerations- und Trocknungsprozess von Cappuccino-Pulverin der Wirbelschicht – beieiner Temperatur der der Wirbelschicht zugeführten Bodenluft von ca. 120bis 130 °C, – einerLeerrohrgeschwindigkeit der zugeführten Bodenluft von ca. 0,9bis 1,1 m/s, – undeiner Materialtemperatur in der Wirbelschicht von ca. 40 bis 50 °C erfolgt.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Agglomerations- und Trocknungsprozess einer Kakaopulver-Mischungin der Wirbelschicht – beieiner Temperatur der der Wirbelschicht zugeführten Bodenluft von ca. 125bis 135 °C, – einerLeerrohrgeschwindigkeit der zugeführten Bodenluft von ca. 0,7bis 0,9 m/s, – undeiner Materialtemperatur in der Wirbelschicht von ca. 50 bis 60 °C erfolgt. derAgglomerations- und Trocknungsprozess von Teestaub in der Wirbelschicht – bei einerTemperatur der der Wirbelschicht zugeführten Bodenluft von ca. 65bis 75°C, – einerLeerrohrgeschwindigkeit der zugeführten Bodenluft von ca. 0,9bis 1,1 m/s, – undeiner Materialtemperatur in der Wirbelschicht von ca. 30 bis 40°C erfolgt.
    [4] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Agglomerations- und Trocknungsprozess von Baby-Nahrung in der Wirbelschicht – bei einerTemperatur der der Wirbelschicht zugeführten Bodenluft von ca. 65bis 70°C, – einerLeerrohrgeschwindigkeit der zugeführten Bodenluft von ca. 0,9bis 1,1 m/s, – undeiner Materialtemperatur in der Wirbelschicht von ca. 35 bis 40°C erfolgt.
    [5] Verfahren nach einem oder mehreren vorhergehendenAnsprüchen,dadurch gekennzeichnet, dass übereine Zweistoffdüseder Wirbelschicht eine Flüssigkeitwie Wasser, eine arteigene Lösungoder Suspension oder Wasser mit einem Bindemittelanteil für den Agglomerationsprozessund/oder Dampf zugeführtwird.
    [6] Verfahren nach einem oder mehreren vorhergehendenAnsprüchen,dadurch gekennzeichnet, dass beim Agglomerations- und Trocknungsprozess vonTeestaub der AgglomerationsflüssigkeitMaltodextrin als Bindemittel zugeführt wird.
    [7] Verfahren nach einem oder mehreren vorhergehendenAnsprüchen,dadurch gekennzeichnet, dass die Agglomerationsflüssigkeitin Wirbelbodennähezugeführtwird.
    [8] Verfahren nach einem oder mehreren vorhergehendenAnsprüchen,dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße der der Wirbelschicht zugeführten pulverförmigen Instantproduktekleiner 200 μmist und einen hohen Staubanteil aufweist.
    [9] Verfahren nach einem oder mehreren vorhergehendenAnsprüchen,dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführten pulverförmigen Instantprodukte auseiner Pulvermischung besteht, deren Bestandteile, entsprechend desherzustellenden Instantproduktes, unterschiedliche Materialeigenschaften,Dichte und Körnungaufweisen.
    [10] Instantprodukte die mittels eines Verfahren nacheinem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen hergestellt werden, dadurchgekennzeichnet, dass die Instantprodukte mit einer Korngröße der Agglomeratevon 0,2 bis 1,0 mm nahezu staubfrei, freifließend und nicht klebend sind,eine definierte Schüttdichte < 500 g/l und einedefinierte Restfeuchte sowie eine gute Redispergierbarkeit und Löslichkeitin Flüssigkeiten,wie Wasser und Milch, aufweisen.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004024680B4|2012-04-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2010-06-02| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2011-11-09| R016| Response to examination communication|
    2011-11-10| R016| Response to examination communication|
    2011-11-30| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2012-10-18| R020| Patent grant now final|Effective date: 20120713 |
    2017-12-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    2018-02-05| R079| Amendment of ipc main class|Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: A23P0001060000 Ipc: A23P0010400000 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004024680A|DE102004024680B4|2004-05-19|2004-05-19|Process for the preparation of instant products in a fluidized bed|DE102004024680A| DE102004024680B4|2004-05-19|2004-05-19|Process for the preparation of instant products in a fluidized bed|
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