CH653219A5 - Verfahren zur waermebehandlung von nahrungsmitteln. - Google Patents

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CH653219A5
CH653219A5 CH2171/81A CH217181A CH653219A5 CH 653219 A5 CH653219 A5 CH 653219A5 CH 2171/81 A CH2171/81 A CH 2171/81A CH 217181 A CH217181 A CH 217181A CH 653219 A5 CH653219 A5 CH 653219A5
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CH
Switzerland
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fuel
gas
stream
food
catalyst
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Application number
CH2171/81A
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English (en)
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Bernard Edvard Enga
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Johnson Matthey Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C13/00Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/10General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying
    • A23L5/17General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying in a gaseous atmosphere with forced air or gas circulation, in vacuum or under pressure

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Nahrungsmittel und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei das Nahrungsmittel insbesondere für den Verbrauch durch Menschen gedacht ist.
Falls ein Kohle enthaltender Brennstoff bei offener Flamme verbrannt wird, enthält der entstehende heisse Gasstrom Verunreinigungen, wie Kohlenstoffmonoxyde, Kohlenwasserstoff-Verbindungen und Stickstoffoxyde, die beim Backen schädlich sein können. Der Gasstrom kann auch indirekt durch einen Wärmeaustauscher erhitzt werden, wobei der Wärmeaustauscher durch ein Verbrennungsgas erhitzt wird, wobei jedoch ein Wärmeverlust entsteht. Direktes Erhitzen eines Gasstromes ist wirtschaftlicher, da weniger Brennstoff benutzt wird, und die ganze Wärmeaustauschausrüstung mit den dazugehörigen Ventilatoren und Pumpen nicht benötigt werden.
Eine Einrichtung zur direkten Erhitzung eines Gasstromes sollte fähig sein, mit einem verringerten Durchsatz zu arbeiten, verglichen mit dem maximalen Durchsatz. Das sogenannte Verminderungsverhältnis ist der Anteil des Brennstoffdurchsatzes bis auf welchen der tatsächliche Durchsatz vermindert werden kann, ohne Verlust der Kontinuität. Für herkömmliche Systeme mit Flammenverbrennung ist dieses Verminderungsverhältnis 4 bis 5 :1.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Nahrungsmittel, insbesondere für den Verbrauch für Menschen anzugeben, in welchem ein direkt erhitzter Gasstrom mit geringem Schadstoffanteil verwendet werden kann. Diese Aufgabe wird wie in den Patentansprüchen beschrieben, gelöst.
Die Erfindung wird im Einzelnen anhand einer Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer ersten Ausführungsform des Verfahrens,
Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm einer dritten Ausführungsform,
Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm einer vierten Ausführungsform,
Fig. 5 zeigt ein Flussdiagramm einer fünften Ausführungsform, und
Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm der fünften Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 1 erkennt man einen Ventilator AI, der einen Luftstrom oder anderes Sauerstoff enthaltendes Gas Fl liefert, welches mit einem vorerhitzten Strom aus Sauerstoff enthaltendem Gas, in diesem Beispiel Luft F2, gemischt wird, um einen Strom aus erhitztem Gas F4 mit einer Temperatur von 50 bis 500 C zu bilden. Ein zweiter Ventilator A2 und eine Zündung LI, gespeist durch eine Einspritzdüse II mit einer Zündflamme, liefert den zweiten Strom F2. In einer Mischkammer Ml teilt ein Satz von vier Teilern Dl bis D4 den Strom F4 in fünf Ströme und zehn Einspritzdüsen 13 bis 112, zwei in jedem Strom, injizieren den restlichen, zur Verfügung stehenden Brennstoff in das System. Ein gestützter Katalysator ist auf ähnliche Weise in fünf Abschnitte CI bis C5 unterteilt, wobei jeder Abschnitt durch den von den beiden zugeordneten Einspritzdüsen, beispielsweise 13 und 14 erzeugten Luftstrom mit Brennstoff gespeist wird. Die heissen Luftströme von jedem Katalysatorabschnitt werden zu einem Strom F5 wiedervereint, der aus der Kammer austritt. Falls notwendig, wird F5 mit einem Luftstrom F6 von einem Ventilator A4 verdünnt, um einen Luftstrom F7 mit der benötigten Temperatur zu ergeben.
Eine Ausführungsvariante ist in Fig. 2 dargestellt, die mit zwei Brennstoffquellen arbeitet, so dass im Falle eines Ausfalles einer Brennstoffzufuhr die zweite Brennstoffzufuhr benutzt werden kann, ohne den Betrieb anhalten zu müssen. Eine zweite Zündflamme mit einer Zündung L2, gespeist durch eine Einspritzdüse 12, wird durch einen Ventilator A3 mit Luft versorgt. In der Mischkammer M3 sind weitere zehn Einspritzdüsen 113 bis 122 stromaufwärts bezüglich der Einspritzdüsen 13 bis 112 angeordnet. Der erste Brennstoff kann ein Gas, beispielsweise Erdgas, sein und der zweite Brennstoff kann in flüssiger Form vorliegen. In der Mischkammer befinden sich ausserdem die gleichen Elemente wie in vorhergehendem Beispiel. Der Katalysator kann eine Einheit sein oder wie in Fig. 2 aufgegliedert. Mit mehr als einem Verbrennungsabschnitt kann die totale Menge des Brennstoffes angepasst werden. Einer oder mehrere Katalysatoren brauchen nicht benötigt zu werden, und die Temperatur des Gasstromes kann daher verändert werden.
Im dritten Ausführungsbeispiel von Fig. 3 wird der durch den Ventilator AI gelieferte Luftstrom Fl mit einem durch den Zündbrenner LI und durch die Einspritzdüse II gespeisten Luftstrom gemischt, um in der Mischkammer M 5 einen Luftstrom F4 zu bilden. Der verbleibende Brennstoff wird durch die Einspritzdüsen 13 und 14 eingespritzt, bevor der Gasstrom durch den Katalysator Cl strömt. Nach dem Durchfluss durch den Katalysator Cl in eine Mischkammer M6 wird eine weitere Luftmenge FIO dazugemischt, um den Gasstrom Fl 1 zu bilden, der durch einen zweiten Katalysator C2 fliesst. Der resultierende heisse Gasstrom F6 wird in einer Mischkammer M7 mit einem weiteren Luftstrom F6 gemischt, der durch einen Ventilator A4 geliefert wurde, um den ausgehenden Gasstrom F7 zu bilden.
Der Gasstrom F4 sollte nicht genügend Sauerstoff enthalten, um die vollständige Verbrennung des Brennstoffes zu ermöglichen, wenn der Strom über den ersten Katalysator Cl vorbeiströmt. Der Gasstrom Fl 1, der über den zweiten Katalysator C2 strömt, enthält jedoch einen Überschuss an Sauerstoff infolge der Zumischung eines Luftstromes FIO. Der Gasstrom F4, der über den ersten Katalysator strömt,
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sollte nur 35 bis 65% des Sauerstoffs enthalten, der für die vollständige Verbrennung notwendig ist.
Dieser Apparat kann Brennstoff verwenden, der gebundenen Stickstoff enthält, wobei solche Brennstoffe beim Verbrennen Nitrogenoxydgase bilden. Durch die Anwendung einer katalytischen Verbrennung kann der Anteil von Nitro-genoxyden in den Auslassgasen beträchtlich reduziert werden.
In den drei beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht die Zündflamme hauptsächlich aus einer Einspritzdüse und einer Zündung. Der Brenner kann direkt in den Hauptgasstrom Fl angeordnet werden, so dass ein Anteil dieses Stromes durch den Brenner strömt.
Der Anteil des der Zündflamme gelieferten Brennstoffes ist zwischen 0,01 bis 15 Vol.-% Verdampfungsanteile und vorzugsweise 0,01 bis 10% der gesamten zur Verfügung stehenden Brennstoffmenge. Die Temperatur des in die Verbrennungskammer fliessenden Gasstromes, das ist die Einlasstemperatur des durch den Katalysator fliessenden Gases, wird durch Anpassung der Brennstoffspeisung an die Zündflamme gesteuert. Während der Anfangsphase beträgt die Einlasstemperatur zwischen 200 und 500 °C, in Abhängigkeit vom verwendeten Brennstoff. Sobald die Verbrennung des Brennstoffes über den Katalysator begonnen hat, kann die Einlasstemperatur auf 50 bis 250 °C erniedrigt werden, indem die der Zündflamme gelieferte Brennstoffmenge vermindert wird.
Der über den Katalysator fliessende Gasstrom, in der ersten und zweiten Ausführung und der über den zweiten Katalysator fliessende Gasstrom in der dritten Ausführung sollte einen Luftüberschuss aufweisen, um eine vollständige Verbrennung zu erzielen. Der prozentuale Anteil des Brennstoffes in einem Gasstrom, der Luft und Brennstoff enthält, ist 0,01 bis 20 Vol.-% Verdampfungsanteile und vorzugsweise zwischen 0,01 bis 10% der gesamten, zur Verfügung stehenden Brennstoffmenge. Die Konzentration des gasförmigen Brennstoffes sollte unterhalb der unteren Entzündungsgrenze liegen.
In Fig. 4 erkennt man ein viertes Ausführungsbeispiel, wobei ein Ventilator A30 einen Luftstrom Fl liefert, der über eine elektrische Heizung S strömt, womit die Lufttemperatur auf 200 bis 500 °C erhöht wird. Ein Anteil von 0,1 bis 10% des gesamten zur Verfügung stehenden Brennstoffes wird dem Luftstrom F2 mittels einer Einspritzdüse 130 beigemengt, bevor dieser Luftstrom über einen Katalysator C30 strömt. Die Temperatur des Luftstromes F3 nach dem Katalysator C30 liegt zwischen 500 und 1200 °C. Ein Luftstrom F4 von einem zweiten Ventilator A31 wird mit dem Luftstrom F3 gemischt, um einen Strom F5 mit einer Temperatur von 200 bis 500 "C zu bilden und ein weiterer Anteil Brennstoff wird durch die Einspritzdüse 131 dazugegeben.
Der Luftstrom F5 gelangt dann über einen Katalysator C31. Der Luftstrom F6 verlässt den Katalysator C31 mit einer Temperatur von 500 bis 1200 °C und wird mit einem anderen Luftstrom F7 von einem dritten Ventilator A32 gemischt, um einen Luftstrom F8 von 200 bis 500 "C zu bilden. Der Rest der gesamten zur Verfügung stehenden Brennstoffmenge wird mit einer Einspritzdüse 132 beigemengt, bevor der Luftstrom F8 über den Katalysator C32 strömt. Der entstehende Luftstrom F9 mit einer Temperatur von 500 bis 1200 C wird mit einem Luftstrom FIO von einem vierten Ventilator A33 gemischt, um schliesslich einen ausgehenden Strom Fl 1 zu bilden.
Der einen Anteil Brennstoff enthaltende Luftstrom sollte eine Temperatur von 200 bis 500 °C aufweisen, wenn er durch jeden Katalysator strömt. Der Gasstrom nach Verlassen des Katalysators liegt im Bereich von 500 bis 1200 C und ein weiterer Luftstrom, mit einer tieferen Temperatur und durch einen Ventilator od.dgl. geliefert, ist beigemengt, so dass der entstehende Luftstrom eine Temperatur von 200 bis 500 'C aufweist. Ein Anteil Brennstoff wird vor dem Durchströmen des Katalysators eingespritzt. Die Anzahl Katalysatoren und dazugehörige Ventilatoren und Einspritzdüsen kann 2 oder mehr betragen. Jeder folgende Katalysator, stromabwärts vom ersten Katalysator, ist grösser als der vorgehende und die Menge Brennstoff, die vor jedem Katalysator eingespritzt wird, wird sukzessive erhöht. Für die herausströmenden Luftmassen braucht nur ein Ventilator verwendet zu werden, wobei diese Luftströme den zugehörigen Bereichen durch Leitungen oder Röhren zugeführt werden.
Zu Beginn wird Luft von einem Ventilator A30 durch die elektrische Heizung auf ungefähr 400 °C erhitzt, bevor Brennstoff durch die Einspritzdüse 130 eingespritzt wird. Nach dem Verlassen des ersten Katalysators C30 kommen die anderen Katalysatoren 31 und 32 nacheinander zum Wirken. Um die ausgehende Menge zu verringern, wird die Zufuhr zum letzten Katalysator C32 und der dazugehörige Ventilator gestoppt und um die Auslassmenge noch weiter zu vermindern, wird zuerst die Zufuhr zu C31 und dann zu C30 gestoppt.
Anhand der Fig. 5 und 6 wird nun ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Ein durch den Ventilator A34 od.dgl. gelieferter Luftstrom Fl wird über eine elektrische Heizung S1 geleitet und der entstehende Strom F2 wird durch einen weiteren Ventilator A35 geleitet. Der Luftstrom F4 wird in zwei Ströme F5 und F9 geteilt. Der Luftstrom F9 fliesst in eine Mischkammer M8, worin Brennstoff mittels der Einspritzdüse 133 beigefügt wird, um einen Luftstrom FIO zu ergeben, bevor dieser einen gestützten Katalysator C30 berührt und schlussendlich als erhitzter Luftstrom Fl 1 herauskommt, der mit Nahrungsmittel in Berührung gebracht wird.
Die elektrische Heizimg S1 erhitzt den Luftstrom F2 auf 200 bis 600 °C, die oberhalb der "light-off'-Temperatur der Katalysatoren liegt. Der zweite Luftstrom F5 wird über die Mischkammer M9 zurück in Umlauf gebracht und durch die Verbrennung von Brennstoff von der Einspritzdüse 134 über den Katalysator C34 erhitzt. Der erhitzte Luftstrom F7 bei einer Temperatur von 550 bis 1000 °C gelangt wieder in den Hauptstrom F2. Die elektrische Speisung für S1 kann nach Wunsch verringert oder abgeschaltet werden, da der Hilfskatalysator C34 benutzt wird, um den Luftstrom für den Hauptkatalysator C33 zu wärmen. Ein Steuerorgan wird benutzt, um das Verhältnis des Luftstromes und des eingespritzten Brennstoffes zu steuern, wobei Ventile TI, T2 und T3 benutzt werden.
Die Abmessungen der Katalysatoren, Heizkörper und Ventilatoren hängt vom gewünschten Ausgangsvolumen ab. Die Verminderung des Systems wird durch Verringerung der eingespritzten Brennstoffmenge in den Luftstrom und der Luftmenge im Luftstrom FIO bestimmt. Ein Verminderungsverhältnis von 15:1 kann während dem Betrieb und ein Verminderungsverhältnis von 20 : 1 während der Startphase erzielt werden. Die Raumgeschwindigkeit des Gases, das durch den Katalysator fliesst, d.h. das Gesamtvolumen des strömenden Gases pro Stunde und Volumen der Kammer kann bis zu 60 000 pro Stunde betragen.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen hängt die Geschwindigkeit des Gasstromes durch die Verbrennungskammer vom Brennstoff ab, doch muss sie grösser sein als die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit, um zu verhindern, dass die Flamme sich ausbreitet.
Die Katalysatoren sind alle von einem metallischen oder keramischen Substrat mit einer Zwischenschicht («Waschbezug») aus einem hitzebeständigen Metalloxyd, welches min5
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destens ein Teil des Substrates bedeckt, gehalten. Das Substrat ist vorzugsweise ein Monolit. d. h. ein ganzer Körper mit durchgehenden Kanälen in Richtung des Gasstromes. Eine Struktur aus geflochtenen oder gewobenen Drähten kann als Substrat verwendet werden. Metalle oder Legierungen, die zur Herstellung des Substrates verwendet werden, sollten oxydationsbeständig und temperaturstabil bis mindestens 1000 °C in den Hochtemperaturbereichen sein.
Die Temperaturen der herauskommenden Gasströme hängen von der Art des Brennstoffes und der Katalysatoren, der Deaktivierungstemperatur der Katalysatoren, der Temperaturstabilität des Trägermaterials und noch von anderen Faktoren ab.
Geeignete Grundmetallegierungen sind: Nickel- und Chromlegierungen mit einem gesamten Nickel- und Chromgehalt, der grösser als 20 Gewichtsprozente bezogen auf das Gesamtgewicht ist, ferner Eisenlegierungen mit mindestens einem der Elemente, ausgedrückt in Gewichtsprozente, 3 bis 40% Cr, 1 bis 10% AI, Spuren bis 5% Co, Spuren bis 72% Nickel und Spuren bis 0,5% Kohlenstoff. Solche Substrate sind in der DE-OS 2 450 664 beschrieben.
Andere Beispiele von Grundmetallegierungen, die im Stande sind, die strengen Bedingungen zu erfüllen, sind Ei-sen-, Aluminium-, Chromlegierungen, die auch Ytrium enthalten können. Diese letzteren Legierungen können, in Gewichtsprozenten ausgedrückt, 0,5 bis 12% AI, 0,1 bis 3,0% Y, 0,2% Cr und Rest Fe enthalten. Diese sind im US-PS 3 298 826 beschrieben. Ein anderer Bereich von Fe-, Cr-, AI-, Y-Legierungen enthält, in Gewichtsprozenten, 0,4 bis 4% AI, 0,5 bis 3% Y, 20 bis 95% Cr und Rest Fe, und diese sind in der US-PS 3 027 252 beschrieben.
Ferner können die Grundmetallegierungen einen niedrigen Korrosionswiderstand aufweisen, beispielsweise Flussstahl, wobei eine Schutzschichtverbindung auf der Oberfläche des Substrates verwendet wird, wie sie in der GB 2 013 517A beschrieben ist.
Geeignete Keramikmaterialien für die Verwendung als Substrat sind Mullit, Zircon, Cordierit, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid und Zircondioxyd. Das Material muss einen geeigneten Widerstand gegenüber thermischen Schocks aufweisen, um von Raumtemperatur auf mindestens 1000 °C innerhalb 30 Sekunden aufgeheizt zu werden.
Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise, in Oxydform, eines oder mehrere der Gruppe Mg, Ca, Sr, Ba, Si, Y, die Lanthaniden, Ti, Zr, Hf, Th, V, Cr, Mn, Co, Ni, B, Al, Si und Sn. Bevorzugtes Material für die Zwischenschicht ist A1203 oder Aluminiumdehydrate, doch können stabilisierende Oxyde, wie Bariumoxyd und Oxyde, die die katalytische Aktivität verbessern, wie Ti02, Zr02, Hf02, Th02, Cr203 und NiO auch anwesend sein. Die bevorzugte Be-schichtung der Zwischenschicht ist zwischen 0,006 und 0,1 g/ cm3 Monolith.
Das katalytische Metall wird aus der Gruppe Rh, Pd, Ir, Pt, Os, Cu, Co, Ni, W und den Lanthaniden und Mischungen, Legierungen und intermetallische Verbindungen dieser Metalle ausgewählt und auf die Oberfläche der oder durchwegs durch die Metalloxyschicht angebracht. Die bevorzugten Metalle sind Ce, Ni, Ba, Co und W. Der Anteil des katalytischen Metalls liegt zwischen 700 und 8000 g/m3 Monolith.
Es ist selbstverständlich, dass andere Verbrennungsgase als Erdgas verwendet werden können, beispeilsweise Propan oder Butan.
Das folgende Beispiel zeigt die Wirksamkeit der Direktheizung eines Gasstromes gemäss der vorliegenden Erfindung. In einem Testgefass wurde ein Luftstrom durch eine elektrische Heizung auf 200 bis 600 °C erhitzt. Erdgas wurde in den Luftstrom eingegeben und der resultierende Gasstrom wurde in einer Mischkammer gemischt, bevor er durch einen ersten und zweiten Katalysator geleitet wurde. Die Temperatur vor und nach den Katalysatoren wurde gemessen. Die Konzentration von Erdgas, Stickstoffoxyden oder Carbon-monoxyd wurde im ausgehenden Gasstrom gemessen.
Die benutzten Katalysatoren wurden von einem 62 Zellen pro cm2 aufweisenden metallischen Monolith getragen, der aus einer FeCr-Legierung hergestellt wurde und einen Durchmesser von 48 mm und eine Länge von 50,8 mm aufwies. Die Unterlage wurde mit einer Zwischenschicht aus Aluminiumoxyd beschichtet, die Barium enthielt und getrocknet und bei 950 °C für eine Stunde erhitzt wurde. Die beschichtete Unterlage wurde mit einer Lösung imprägniert, die Cerium und eine Platin oder Platin und Palladium enthaltende Lösung enthielt, getrocknet und bei 950 °C während einer Stunde erhitzt. Der Zwischenschichtanteil war 0,12 g/cm3 und der totale Anteil der Platinmetallgruppe war 4260 g/m3 mit einem Palladium- zu Platin-Verhältnis von 3: 1.
Der Anteil von Erdgas war 2% des Luftstromes. Der Effekt der Einlasstemperatur auf die Umwandlung von Methan wurde untersucht. Um einen erhitzten Luftstrom mit wenig oder keinem Schmutzstoff zu erhalten, muss die Umwandlung von Methan mindestens 99% betragen. Die Ergebnisse der Untersuchungen waren die folgenden:
I) Katalysator Platin
Umwandlung von Erdgas 99.8%, i.a. > 99%
Einlasstemperatur 540°C
Auslasstemperatur 900-950°C
Auslass Gas enthaltend NOx < 1 ppm
CO < 100 ppm
II) Katalysator Platin, Palladium
Umwandlung von Erdgas 99.8%, i.a. > 99%
Einlasstemperatur 500°C
Auslasstemperatur 900-950°C
Auslass Gas enthaltend NOx < 1 ppm
CO < 100 ppm
Es kann aus Obigem ersehen werden, dass gemäss vorliegender Erfindung ein heisser Gasstrom erzeugt wird, der einen sehr geringen Verschmutzungsanteil aufweist und daher geeignet ist für die Wärmebehandlung von Nahrungsmittel, beispielsweise zum Backen u.dgl. Ausserdem hat dieses Verfahren ein stark verbessertes Verminderungsverhältnis gegenüber herkömmlichen Verfahren.
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6 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Nahrungsmittel, gekennzeichnet durch die Bereitstellung eines Sauerstoff enthaltenden Gases und Brennstoffes, Leiten dieses Gas-und Brennstoffstromes über einen Katalysator, um die Temperatur des Gasstromes zu erhöhen und In-Kontakt-Bringen des resultierenden heissen Gasstromes mit dem Nahrungsmittel.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff enthaltende Gasstrom zuerst bereitgestellt wird und der Brennstoff in diesen Strom injiziert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sauerstoff enthaltende Gas mit einem oder mehreren Gas- und Brennstoffströmen verbunden wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere vorerhitzte Gas- und Brennstoffströme mittels einer Zündflamme mit einer Düsennadel und einer Brennstoffzündung vorerhitzt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einspritzdüse oberhalb mindestens eines Katalysators angeordnet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das von einem oder mehreren Katalysatoren herstammende heisse Gas durch einen Sauerstoff enthaltenden Gasstrom verdünnt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas- und Brennstoffstrom und der Katalysator geteilt wird, derart, dass die Gas- und Brennstoffstromanteile parallel durch katalytische Verbrennungsabschnitte strömen.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die von den katalytischen Verbrennungsabschnitten herstammenden Gasströme wieder vereinigt werden, um danach mit dem Nahrungsmittel in Berührung zu kommen.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas- und Brennstoffströme durch zwei oder mehr Katalysatoren in Serie strömen.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas- und Brennstoffströme durch zwei oder mehr Katalysatoren strömen und geteilt werden, so dass ein Teil des Gases und Brennstoffes mindestens einmal über einen ersten Katalysator und ein zweiter Teil über einen zweiten Katalysator strömt.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, abgeteilte Teil, vor dem zweiten Katalysator vom Hauptgas- und Brennstoffstrom abgeteilt wird und stromaufwärts dorthin wieder gelangt, wo er abgeteilt wurde.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator auf einem metallischen oder Keramiksubstrat angeordnet ist, der eine Zwischenschicht aus einem hitzebeständigen Metalloxyd aufweist.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmetall eine NiCr-Legierung, eine Fe-Legierung, eine FeAlCrY-Legierung oder ein Flussstahl ist.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Keramiksubstrat Mullit, Zir-conmullit, Cordierit, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid oder Zir-condioxyd ist.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht in Form eines Oxyds von Mg, Ca, Sr, Ba, Xi, Y, Mn, Co, Ti, Zr, Hf,
    Th, Cr, Ni, Al, einer der Lanthanidgruppen oder von Aluminiumoxydhydraten vorliegt.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das katalytische Metall Rh, Pd, Ir, Pt, Os, Cu, Co, Ni, W, Ce oder Ba, die Lanthaniden und Mischungen davon, Legierungen und intermetallische Verbindungen davon ist.
  17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verminderungs-Verhältnis des Durchsatzes des Gas- und Brennstoffstromes 15 bis 20: 1 beträgt.
  18. 18. Verfahren zur Wärmebehandlung von Nahrungsmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Leiten eines Luftstromes zu einer Mischkammer,
    b) Mischen dieses Luftstromes in der Mischkammer mit einem zweiten Luftstrom, der mittels einer Zündflamme oder durch ein elektrisches Heizelement erwärmt wurde,
    c) Injizieren von Brennstoff in den gemischten Strom von Schritt b)
    d) Leiten des gemischten Stroms und des injizierten Brennstoffes durch eine oder mehrere katalytische Verbrennungsabschnitte, die jede einen temperaturstabilen und gegenüber Oxydation widerstandsfähigen Monolyten aufweist mit katalytischen Kanälen, durch welche der gemischte Brennstoff-Luftstrom strömen kann und mit Mitteln, um weiteren Brennstoff einzuspritzen, um die katalytische Verbrennung des nichtverbrauchten Brennstoffes einzuleiten,
    e) Gegebenenfalls weiteres Verdünnen des entstandenen heissen Gasstromes, um die Temperatur anzupassen, und f) In-Berührung-Bringen des Nahrungsmittels mit dem entstandenen Gasstrom.
  19. 19. Verfahren zur Wärmebehandlung von Nahrungsmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    a) Leiten eines Luftstromes zu einer Mischkammer,
    b) Mischen dieses Luftstromes in der Mischkammer mit einem zweiten Luftstrom, der mittels einer Zündflamme oder durch ein elektrisches Heizelement erwärmt wurde,
    c) Teilung der gemischten Ströme in verschiedene Anteile durch einen oder mehrere Teiler, um den Durchgang von jedem Teilstrom durch einen getrennten Injektions- und katalytischen Verbrennungsabschnitt zu ermöglichen,
    d) Getrenntes Injizieren von Brennstoff in jeden Teilstrom,
    e) Gegebenenfalls weiteres Verdünnen des entstandenen heissen Gasstromes, um die Temperatur anzupassen,
    f) Wiedervereinigung der von den katalytischen Verbrennungsabschnitten stammenden Teilströme in einer zweiten Mischkammer,
    g) Gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c), d), e) und f) unter Verwendung des Restbrennstoffes,
    h) Gegebenenfalls weitere Verdünnung des resultierenden heissen Gasstromes, um die Temperatur anzugleichen, und i) In-Berührung-Bringen des entstandenen Gasstromes mit dem Nahrungsmittel.
  20. 20. Verfahren zur Wärmebehandlung von Nahrungsmitteln nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    a) Überführen eines mittels einer Zündflamme oder eines elektrischen Heizelementes vorerwärmten Luftstromes in eine Mischkammer,
    b) Einspritzen von Brennstoff in den Luftstrom,
    c) Durchleiten des Luftstromes mit dem eingespritzten Brennstoff durch eine oder mehrere katalytische Verbrennungsabschnitte, wobei jeder Abschnitt einen temperaturstabilen und oxydationsresistenten Monolyten mit katalytischen Kanälen für den Durchgang des Luftstro-
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    mes aufweist, so dass die katalytische Verbrennung des Restbrennstoffes eingeleitet wird,
    d) gegebenenfalls weiteres Verdünnen des heissen Gasstromes zur Temperaturanpassung,
    e) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte b), c) und d) unter Verwendung des Restbrennstoffes, und f) den Gasstrom mit dem Nahrungsmittel in Berührung bringen.
  21. 21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch:
    a) einen Ventilator, um einen Luftstrom zu erzeugen,
    b) eine Zündflamme, gespeist durch eine Brennstoffeinspritzdüse oder ein elektrisches Heizelement zur Vorerwärmung eines Sauerstoff enthaltenden Gases,
    c) eine Mischkammer, um das vorerwärmte Gas mit dem durch den Ventilator erzeugten Luftstrom zu mischen,
    d) eine Einspritzeinrichtung, um Brennstoff in das heisse Gas der Mischkammer einzuspritzen, einen katalytischen Verbrennungsabschnitt mit einem oder mehreren temperaturstabilen und oxydationsresistenten Monolyten, die katalytische Kanäle für den Durchgang des gemischten Gasstromes enthalten und Mittel, um weiteren Brennstoff einzuspritzen,
    f) gegebenenfalls Mittel, um die heissen Verbrennungsgase zu verdünnen, und g) Mittel, um die heissen Gase mit den Nahrungsmitteln in Berührung zu bringen.
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