DE102005038559A1

DE102005038559A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln vorgesehenen Gases

Info

Publication number: DE102005038559A1
Application number: DE200510038559
Authority: DE
Inventors: Andreas Zapalla
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2007-02-15
Also published as: WO2007020034A1; EP1917094A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln (2) vorgesehenen Gases, mit den Schritten: Verdichten von zu konditionierendem Gas, Kühlen des verdichteten Gases, Abscheiden von Wasser aus dem gekühlten Gas zur Erzeugung von im wesentlichen wasserfreiem Gas, Trocknen des im wesentlichen wasserfreien Gases, Abgeben des getrockneten Gases, insbesondere Abgeben des getrockneten Gases an einen für den Transport und/oder die Aufbewahrung der Lebensmittel (2) vorgesehenen Behälter (4), gekennzeichnet durch Oxidieren des verdichteten Gases vor dem Kühlen des Gases.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln vorgesehenen Gases, bei welchem zu konditionierendes Gas verdichtet wird, das verdichtete Gas gekühlt wird, aus dem gekühlten Gas zur Erzeugung von im wesentlichem wasserfreiem Gas Wasser abgeschieden wird, das im wesentlichen wasserfreie Gas getrocknet wird und das getrocknete Gas schließlich für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln in der insoweit konditionierten Form abgegeben wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Konditionieren eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln vorgesehenen Gases, bei welcher Vorrichtung ein Verdichter zum Verdichten von zu konditionierendem Gas vorgesehen ist, ein Kühler zum Kühlen des verdichteten Gases, ein Abscheider zum Abscheiden von Wasser aus dem gekühlten Gas zur Erzeugung von im wesentlichen wasserfreien Gas, ein Trockner zum Trocknen des im wesentlichen wasserfreien Gases, und eine Abgabeeinheit zum Abgeben des getrockneten und insoweit für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln konditionierten Gases vorgesehen ist.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen zur Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln vorgesehenen Gases sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 101 43 527 C2 bekannt. Denn diese Druckschrift offenbart eine Vorrichtung zur Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln kontrollierten Atmosphäre-Volumens, mit einer Druckluftaufbereitungseinrichtung, in der Druckluft reinig-, trocken- und mit einem höheren Stickstoffgehalt versehbar ist, und mit einer Feuchteregelungseinrichtung, die stromab der Druckluftaufbereitungseinrichtung angeordnet und in der der feuchte Gehalt der die Druckluftaufbereitungseinrichtung verlassenden, in ihrem Stickstoffgehalt angereicherten Druckluft beeinflussbar ist, wobei die Druckluftaufbereitungseinrichtung einen Zyklonenabscheider aufweist, in dem Kondensat, welches bei der Erzeugung der Druckluft aus Umgebungsluft in einem stromauf der Druckluftaufbereitungseinrichtung angeordneten Kompressor entsteht, von der Druckluft trennbar ist, einen an den Zyklonenabscheider angeschlossenen Mikrofilter, der stromab des Zyklonenabscheiders angeordnet ist und in dem aus der den Zyklonenabscheider verlassenden Druckluft Partikel und Aerosole abgeschieden werden, und einen Adsorptionstrockner, der stromab des Mikrofilters angeordnet ist und in dem die den Mikrofilter verlassende Druckluft bis zu Erreichung eines vorgehbaren Drucktaupunkts trockenbar ist.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es, dass das durch den Zyklonenabscheider von der Druckluft getrennte Kondensat nicht den heute gesetzlich vorgeschriebenen Anforderungen an den maximalen zulässigen Gehalt von Kohlenwasserstoffverbindungen in dem Kondensat genügt. Die heutigen gesetzlichen Vorschriften verlangen, dass ein derartiges, im wesentlichen aus Wasser bestehendes, Kondensat eine maximale Belastung mit Kohlenwasserstoffverbindungen aufweisen darf, die den Grenzwert von 0,001 ppm nicht überschreiten, wenn dieses Kondensat an die Umwelt abgegeben oder dem für den Transport und/oder die Aufbewahrung der Lebensmittel vorgesehenen Gas wieder zugeführt werden soll. Wie die genannte Druckschrift des Standes der Technik selbst feststellt, erreicht die dort offenbarte Vorrichtung nur einen Restöl-Aerosolgehalt in dem konditionierten Gas von < 0,01 ppm. Ein mit einem solchen Wert kontaminiertes Gas darf nach den heutigen gesetzlichen Bestimmungen, wie oben ausgeführt, nicht als für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln vorgesehenes Gas verwendet werden. Gleiches gilt für den Teil des Kondensats, der dem Gas nicht wieder zugeführt wird, sondern als Kondensat in die Umwelt abgegeben werden soll. Auch hier erfüllt die bekannte Vorrichtung nicht die gesetzlichen Anforderungen, so dass bei der bekannten Vorrichtung das abgeschiedene Wasser nicht abgegeben werden darf sondern vielmehr in der Vorrichtung bis zu einer entsprechenden Entsorgung gesammelt werden muss. Dies führt dazu, dass die bekannte Vorrichtung in der Praxis nicht angewendet werden kann, da zum einen das abgeschiedene Wasser nicht zur Einstellung der relativen Feuchte des zu konditionierenden Gases verwendet werden kann und zum anderen das abgeschiedene Wasser nicht an die Umwelt abgegeben werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das verdichtete Gas vor dem Kühlen einer Oxidation unterzogen wird. Bei der eingangs genannten Vorrichtung wird die vorstehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen Verdichter und Kühler ein Konverter zum Oxidieren des verdichteten Gases vor dem Kühlen des Gases zwischengeschaltet ist.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen insbesondere darin, dass aufgrund der Oxidation des verdichteten Gases vor dem Kühlen des verdichteten Gases ein Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen in dem derart behandelten Gas unter den gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwert von 0,001 ppm absinkt. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, dass derart konditionierte Gas für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln zu verwenden.

Weiterhin ist es bei der Erfindung vorteilhaft, dass auch das aus dem gekühlten Gas abgeschiedene Wasser aufgrund der erfindungsgemäßen Oxidation einen Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen von unterhalb von 0,001 ppm aufweist, so dass das abgeschiedene Wasser sowohl zur Regelung der relativen Feuchte des Gases für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln verwendet werden kann als auch direkt an die Umwelt abgegeben werden kann.

Demnach bietet die erfindungsgemäße Oxidation des zu konditionierenden Gases den entscheidenden Vorteil, dass der aus dem Stand der Technik bekannte, teure und aufwendig zu entsorgende Mikrofilter überflüssig ist und darüber hinaus kein Sammeln von kontaminiertem Wasser mehr notwendig ist. Vielmehr stellt die Erfindung vollständig umweltfreundliches und ölfreies Wasser bzw. Gas zur Erfindung.

Bevorzugt ist es wenn die Oxidation derart erfolgt, dass es zu einer im wesentlichen vollständigen Oxidation von in dem Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffverbindungen kommt. Unter einer im wesentlichen vollständigen Oxidation ist dabei bevorzugt zu verstehen, dass die Oxidation zumindest in einem Maße durchgeführt wird, dass der Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen in dem Gas und/oder dem abgeschiedenen Wasser nach der Oxidation höchstens 0,001 ppm beträgt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das zumindest teilweise abgeschiedene Wasser dem getrockneten Gas vor dem Abgeben des Gases wieder zugeführt. Dieses Zuführen geschieht dabei bevorzugt gesteuert, weiter bevorzugt geregelt, in Abhängigkeit von einer gewünschten relativen Feuchte des Gases beim Abgeben des Gases.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das abgeschiedene Wasser zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, ungefiltert direkt in die Umwelt abgeleitet.

Weiter bevorzugt ist es, wenn das getrocknete Gas vor dem Abgeben mit Stickstoff angereichert wird, um das Reaktionspotential des abgegebenen Gases mit Lebensmitteln zu minimieren.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die einzige Figur zeigt eine Ausführungsform 1 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln vorgesehenen Gases. Die Lebensmittel 2 befinden sich in einem Container 4. Als zu konditionierendes Gas wird beispielsweise Umgebungsluft verwendet. Die Umgebungsluft wird über einen Ansaugstutzen 6 von einem Verdichter 8 zum komprimieren der Umgebungsluft angesaugt. Die Umgebungsluft wird dann in dem Verdichter 8 mit Hilfe eines nicht-dargestellten Elektromotors in der dem Fachmann bekannten, üblichen Art und Weise auf ein gewünschtes Maß zu Druckluft verdichtet. Die Druckluft wird dann über eine Verbindungsleitung 10 einem Konverter 12 zugeführt. In dem Konverter wird eine möglichst vollständige Oxidation der in der Druckluft enthaltenen Kohlenwasserstoffverbindungen vorgenommen. Diese Oxidation wird in einem Maße vorgenommen, dass die den Konverter über eine Verbindungsleitung 14 verlassende Druckluft einen maximalen Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen von 0,001 ppm aufweist. Die derart oxidierte Druckluft wird dann über die Verbindungsleitung 14 einem Kühler 16 zugeführt. Der Kühler 16 kühlt die Druckluft in der dem Fachmann bekannten üblichen Art und Weise auf ein gewünschtes Maß ab. Der Kühler 16 ist über eine Leitung 18 mit einem Wasserabscheider 20 verbunden. Der Wasserabscheider 20 gibt über eine Ablassleitung 22 nicht mehr benötigtes Wasser and die Umgebung ab. Aufgrund der in dem Konverter 12 erfolgten Oxidation weist dieses Wasser einen maximalen Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen von weniger als 0,001 ppm auf. Über einen nicht-dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten, Regelkreis kann das Wasser von dem Wasserabscheider 20 jedoch in einem gewünschten Maß auch an eine als Abgabeeinheit für das konvertionierte Gas dienende Steuer- und Regeleinheit 23 über eine Verbindungsleitung 24 abgegeben werden.
Andererseits ist der Kühler 16 über eine Verbindungsleitung 26 mit einem Trockner 28 verbunden. In dem Trockner wird die über die Leitung 26 zugeführte Druckluft auf ein gewünschtes Maß in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise getrocknet. Von dem Trockner 28 gelangt die getrocknete Druckluft über eine Verbindungsleitung 30 zu einer Stickstoffanreicherungsvorrichtung 32. In der Stickstoffanreicherungsvorrichtung 32 wird die über die Leitung 30 zugeführte getrocknete Druckluft mit einem gewünschten Gehalt an Stickstoff angereichert. Die so angereichte Druckluft wird über eine Verbindungsleitung 34 von der Stickstoffanreicherungsvorrichtung 32 an die Steuer- und Regeleinheit 23 abgegeben.
Wie oben bereits erwähnt, wird in der Steuer- und Regeleinheit 23, die oxidierte, gekühlte, getrocknete und mit Stickstoff angereicherte Druckluft mit einem gewünschten Maß an relativer Feuchte über mittels der Leitung 24 zugeführtem Wasser versehen. Hierzu wird beispielsweise das von der Leitung 24 zugeführte Wasser in die dem Container 4 über eine Zuführleitung 36 zuzuführende Gasströmung eingespritzt.
Den Innenraum 38 des Containers 4, in dem sich die Lebensmittel 2 zum Transport und/oder der Lagerung befinden, wird somit aufgrund der Vorrichtung 1 der Zeichnung, verdichtete, oxidierte, gekühlte, getrocknete, mit Stickstoff versehene und mit einer gewünschten relativen Feuchte versehene Umgebungsluft zugeführt, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass sie einen Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen von unterhalb von 0,001 ppm aufweist.

Claims

Verfahren zur Konditionierung eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln (2) vorgesehenen Gases, mit den Schritten: Verdichten von zu konditionierendem Gas, Kühlen des verdichteten Gases, Abscheiden von Wasser aus dem gekühlten Gas zur Erzeugung von im wesentlichen wasserfreiem Gas, Trocknen des im wesentlichen wasserfreien Gases, Abgeben des getrockneten Gases, insbesondere Abgeben des getrockneten Gases an einen für den Transport und/oder die Aufbewahrung der Lebensmittel (2) vorgesehenen Behälter (4), gekennzeichnet durch Oxidieren des verdichteten Gases vor dem Kühlen des Gases.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oxidation bis zu einer im wesentlichen vollständigen Oxidation von in dem Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffverbindungen durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Oxidation zumindest in einem Maße durchgeführt wird, dass der Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen in dem Gas nach der Oxidation höchstens noch 0,001 ppm beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Oxidation zumindest in einem Maße durchgeführt wird, dass der Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen in dem abgeschiedenen Wasser höchstens noch 0,001 ppm beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest teilweises Zuführen des abgeschiedenen Wassers zu dem getrockneten Gas vor dem Abgeben des Gases.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Zuführen in Abhängigkeit von einer gewünschten relativen Feuchte des Gases beim Abgeben des Gases gesteuert, bevorzugt geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest teilweises ungefiltertes Ableiten des abgeschiedenen Wassers direkt in die Umwelt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Ableiten des Wassers in Abhängigkeit von einer gewünschten relativen Feuchte des Gases beim Abgeben des Gases gesteuert, bevorzugt geregelt, wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Anreichern des getrockneten Gases mit einer gewünschten Menge an Stickstoff.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Anreichern des Gases in Abhängigkeit von einem gewünschten Stickstoffgehalt des Gases beim Abgeben des Gases gesteuert, bevorzugt geregelt, wird.
Vorrichtung zum Konditionieren eines für den Transport und/oder die Aufbewahrung von Lebensmitteln (2) vorgesehenen Gases, mit: einem Verdichter (8) zum Verdichten von zu konditionierendem Gas, einem mit dem Verdichter (8) verbundenen Kühler (16) zum Kühlen des verdichteten Gases, einem mit dem Kühler (16) verbundenen Wasserabscheider (20) zum Abscheiden von Wasser aus dem gekühlten Gas zur Erzeugung von im wesentlichen wasserfreiem Gas, einem mit dem Kühler (16) verbundenen Trockner (28) zum Trocknen des im wesentlichen wasserfreien Gases, und einer mit dem Trockner (32) verbundenen Abgabeeinheit (23) zum Abgeben des getrockneten Gases, insbesondere zum Abgeben des getrockneten Gases in einen Behälter (4) für den Transport und/oder die Aufbewahrung der Lebensmittel (2) gekennzeichnet durch einen, bevorzugt zwischen den Verdichter (8) und den Kühler (16) zwischengeschalteten Konverter (12) zum Oxidieren des verdichteten Gases vor dem Kühlen des Gases.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Konverter ausgebildet ist, die Oxidation bis zu einer im wesentlichen vollständigen Oxidation von in dem Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffverbindungen durchzuführen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 oder 12, wobei der Konverter ausgebildet ist, die Oxidation zumindest in einem Maße durchzuführen, dass der Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen in dem Gas nach der Oxidation höchstens noch 0,001 ppm beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 13, wobei der Konverter ausgebildet ist, die Oxidation zumindest in einem Maße durchzuführen, dass der Gehalt an Kohlenwasserstoffverbindungen in dem abgeschiedenen Wasser höchstens noch 0,001 ppm beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung (24) zwischen Wasserabscheider (20) und Abgabeeinheit (23) zum zumindest teilweisen Zuführen des abgeschiedenen Wassers zu dem getrockneten Gas vor dem Abgeben des Gases.
Vorrichtung nach Anspruch 15, mit einer als Steuer- und/Regeleinheit ausgebildeten Abgabeeinheit (23), so dass das Zuführen in Abhängigkeit von einer gewünschten relativen Feuchte des Gases beim Abgeben des Gases gesteuert, bevorzugt geregelt, wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 16, mit einer mit dem Wasserabscheider (20) verbundenen Ablassleitung (22) zum zumindest teilweisen ungefilterten Ableiten des abgeschiedenen Wassers direkt in die Umwelt.
Vorrichtung nach Anspruch 17, mit einer als Steuer- und/Regeleinheit ausgebildeten Abgabeeinheit (23), so dass das Ableiten des Wassers in Abhängigkeit von einer gewünschten relativen Feuchte des Gases beim Abgeben des Gases gesteuert, bevorzugt geregelt, wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer eine N₂-Membran aufweisenden Stickstoffanreicherungsvorrichtung (32) zum Anreichern des getrockneten Gases mit einer gewünschten Menge an Stickstoff.
Vorrichtung nach Anspruch 19, mit einer als Steuer- und/Regeleinheit ausgebildeten Abgabeeinheit (23), so dass das Anreichern des Gases in Abhängigkeit von einem gewünschten Stickstoffgehalt des Gases beim Abgeben des Gases gesteuert, bevorzugt geregelt, wird.