021] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于為氣泡飲料的生產(chǎn)提供氣體的系統(tǒng)的示意 圖；
[0022] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于為氣泡飲料的生產(chǎn)提供氣體的系統(tǒng)的示意 圖；
[0023] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于為氣泡飲料的生產(chǎn)提供氣體的系統(tǒng)的示意 圖；
[0024] 圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的兩個實施方式的橫截氣體生產(chǎn)單元的中間而作的氣 體生產(chǎn)單元的兩種形式的橫截面視圖。
[0025] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的橫截氣體生產(chǎn)單元的中間而作的氣體生產(chǎn)單元 的橫截面視圖；以及
[0026] 圖8A和圖8B是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于例如為起泡飲料的生產(chǎn)提供氣體如 C02的方法的流程圖。
[0027] 應(yīng)當(dāng)理解，為了簡單和清楚的示出，圖中所示的元件不一定是按比例繪制。例如， 一些元件的尺寸相對于為了清楚顯示的其他元件可被放大。進一步地，在認為適當(dāng)?shù)牡胤剑?參考數(shù)字可在圖中重復(fù)以指示相應(yīng)的或類似的元件。
【具體實施方式】
[0028] 在下面詳細的說明中，許多具體細節(jié)被闡述以便提供對本發(fā)明深入的了解。然而， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明沒有這些具體細節(jié)也可以實施。在其他實例中，眾所周知 的方法、過程和組件沒有詳細地描述，以免模糊本發(fā)明。
[0029] 盡管本發(fā)明的實施方式?jīng)]有局限在這方面，但是如本文所使用的術(shù)語"多數(shù)"和 "多個"可包括，例如"多數(shù)的"或"兩個或更多個"。術(shù)語"多數(shù)"或"多個"可在整個說明書 中使用以描述兩個或更多個組件、設(shè)備、元件、單元、參數(shù)等。除非明確說明，否則本文所述 的方法實施方式?jīng)]有被限定到特定的順序或序列。另外，一些所述的方法實施方式或其元 件的可在相同的時間點出現(xiàn)或執(zhí)行。
[0030] 將組合物加熱到高于組合物的熱分解溫度的溫度以使其分解，這是眾所周知的。 同樣地將組合物加熱到高于相變溫度的溫度以使組合物經(jīng)歷相變，這是眾所周知的。例如， 將包含〇)2的組合物加熱到高于熱分解溫度的溫度可使其分解，并且因此可使分解的材料 釋放C02。在許多情況下，這種過程被稱為煅燒或煅燒反應(yīng)。例如，當(dāng)石灰?guī)r被煅燒時，化學(xué) 反應(yīng)表達為：
[0031] CaC03-Ca0+C0 2 (g)
[0032] 也就是說，該煅燒過程把石灰石分解成石灰（氧化鈣）和二氧化碳。通常大規(guī)模 (工業(yè)）中的進行的煅燒過程的眾所周知的示例有意要從組合物中去除某些不需要的組 分。一個實例是水合礦物的分解，如在鋁礬土和石膏的煅燒中以去除結(jié)晶水。另一個實例 是包含在原料石油焦中的揮發(fā)物的分解，以及還有另一個實例是在沸石合成中的銨離子的 去除。
[0033] 用于使液體碳酸化的許多設(shè)備和方法是已知的。一些要求復(fù)雜的和笨重的儀器和 多階段方法，甚至是用于供個人使用的碳酸化飲料的生產(chǎn)。幾個已知的設(shè)備和方法公開了 當(dāng)被化學(xué)激活時釋放可用于液體的碳酸化的二氧化碳的試劑對，用來制造氣態(tài)飲料。其他 設(shè)備和方法利用包含在高壓容器中的預(yù)加壓的C02，其中加壓的0)2可從所述高壓容器中釋 放到盛裝飲料的容器中以使其碳酸化。用于的生產(chǎn)C02的試劑對的使用需要使試劑彼此分 開直到化學(xué)反應(yīng)發(fā)生為止的裝置，并且在本領(lǐng)域中已知的許多設(shè)備中，復(fù)雜的和笨重的碳 酸化儀器是必需的以便控制碳酸化過程。加壓的〇)2容器的使用比基于試劑對的化學(xué)反應(yīng) 的碳酸化設(shè)備的使用通常是較不復(fù)雜的，然而，處理加壓的C02的容器通常是不方便的并且 沒有一次性容器，便有從倉庫運送填充的容器并且將空的容器運回那里的負擔(dān)。
[0034] 下文中所述的本發(fā)明實施方式的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，在煅燒過程中可從相對少量 的碳酸氫鈉中釋放的C02的量相對來說是非常大的。例如，從重35克的碳酸氫鈉片中，當(dāng) 在約60-200攝氏度的溫度下煅燒時，釋放的C02的量足以使1. 5升的量水或類似液體碳酸 化以具有2到4體積的碳酸化水平以及2到15度溫度被。該0)2生產(chǎn)比相比于其他已知 的方法是非常高的。這允許從重約25g的碳酸氫鈉片生產(chǎn)用戶需要的對于1升的容器足夠 的〇02的量。
[0035] 加熱材料如碳酸氫鈉（NaHC03)或包含二氧化碳（C02)的其他物質(zhì)，在此以后稱為 C02載體，可釋放C02氣體。例如，當(dāng)加熱在密閉的容器中固體形式的碳酸氫鈉到高于分解 溫度的溫度時，以下適用：
[0037] 根據(jù)所需改變，同樣適用于以其他狀態(tài)和形式，比如以干或濕粉末或以溶液或乳 液狀態(tài)存在的碳酸氫鈉。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，起泡飲料，也被稱為碳酸飲料，可以通過加熱C02載體并 且將釋放的co2氣體溶解在水或其他液體如果汁或酒中來生產(chǎn)。
[0039] 在超過70°C (攝氏度）的溫度下，碳酸氫鈉逐步分解成碳酸鈉、水和二氧化碳。該 轉(zhuǎn)變在200°C是迅速的。例如，在180攝氏度加熱8克碳酸氫鈉可生產(chǎn)1. 5升C02氣體。為 了達到商業(yè)起泡飲料的高碳酸化水平，對于每2升的液體需要3到4升的氣體。因此，加熱 約16-35克的碳酸氫鈉可生產(chǎn)對于2升的起泡飲料足夠的氣體。
[0040] 根據(jù)由本發(fā)明的發(fā)明者進行的實驗，C02載體，如碳酸氫鈉的濕粉末、懸浮液或溶 液的使用可以允許將溶液、懸浮液或濕粉末加熱到與從干粉末中生產(chǎn)相比較低的溫度的同 時，以相同的生產(chǎn)率生產(chǎn)相似量的C02氣體。例如，將25克干碳酸氫鈉粉末加熱到180°C的 溫度將在約100-130秒中產(chǎn)生2升的C02氣體。當(dāng)加熱到低于180°C的溫度時，使用相同量 的溶液形式的碳酸氫鈉以相似的速率將生產(chǎn)相同量的C02氣體。應(yīng)當(dāng)理解，加熱溶液到較高 的溫度將提供較高的氣體生產(chǎn)率。然而，應(yīng)當(dāng)注意，加熱碳酸氫鈉到超過200°C (攝氏度） 的溫度可使碳酸氫鈉顆粒封閉，然后co2可被困在粉末的顆粒內(nèi)。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，當(dāng)使用溶液、懸浮液、乳液或濕粉末狀態(tài)的C02載體時，用 于溶液或懸浮液的溶劑或用于潤濕粉末的液體可以是水、食用油或芳香油?？商娲鼗蛄?外地，用作溶劑或用于潤濕粉末的液體可以是調(diào)味液。
[0042] 現(xiàn)參考圖1，其為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的碳酸化系統(tǒng)10的示意圖。系統(tǒng)10可包 括0)2生產(chǎn)單元20,其經(jīng)由氣體導(dǎo)管23并通過氣體處理塞24與氣體處理口 23A連接。氣 體生產(chǎn)單元20可包括氣體生產(chǎn)基體元件20B、氣體生產(chǎn)蓋元件20A、熱能供應(yīng)單元20C和壓 力安全閥20D?；w元件20B和蓋元件20A被設(shè)計用于形成具有兩個出口的壓力密閉的腔 21。第一個出口是與氣體導(dǎo)管23的連接。當(dāng)系統(tǒng)10用于碳酸化時，該出口被用于提供加 壓的C02。當(dāng)腔21內(nèi)的壓力高于預(yù)定值時，第二個出口經(jīng)由安全閥20D是可用的?？拷?遠端，氣體導(dǎo)管23可具有可適于緊密和牢固地附接容器比如液體容器100的氣體處理塞24 以及適于浸沒在容器100中的液體中以為液體提供C02的氣體處理口 23A。腔21被設(shè)計 用于容納一定量的例如以片劑比如片劑15 (或膠囊）的形式的0)2載體材料。當(dāng)腔21包 含〇)2載體材料，比如碳酸氫鈉并且被緊閉時，載體材料可通過由電能供能的熱量供應(yīng)單元 20C加熱。當(dāng)載體材料15的溫度達到分解值時，熱能供應(yīng)單元20C可被釋放，并且當(dāng)其壓力 攀升的足夠高（高于在導(dǎo)管23和容器100中的閑置壓力）時，C02開始流入容器100中，并 且在容器100中的液體的碳酸化開始。C02生產(chǎn)和供應(yīng)速率例如可通過分解溫度的控制來 控制。
[0043] 參考圖2,其為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于為起泡飲料的生產(chǎn)提供加壓氣體的 系統(tǒng)200的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，系統(tǒng)200可包括高壓腔204,高壓腔204包括 腔的蓋元件204A和腔的基體元件204B組成的。壓力腔204通過壓力密封的瓶進料管202 可與液體容器（或瓶）201連接。管202 -端可連接到腔204,并且另一端通過管出口 202B 連接到瓶201。管出口 202B可被插入到瓶1，并且瓶蓋202A可組裝到管202上從而能夠密 封管202到瓶201的連接。在其蓋元件204A和基體元件204B彼此緊密閉合之前，0)2載 體材料單元205可被放置在腔204中。系統(tǒng)200也可包括用于加熱壓力腔204的加熱設(shè)備 207和包括在其中的其載體材料單元205。當(dāng)壓力腔204被閉合和加熱時，在壓力腔204內(nèi) 的C02載體材料單元205被加熱，并且C0 2氣體被釋放到壓力腔204中。該釋放的氣體可通 過管202、瓶蓋20