DE2354780A1

DE2354780A1 - Roestverfahren und roestmaschine zu dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE2354780A1
Application number: DE19732354780
Authority: DE
Inventors: Karl Joachim Mayer-Potschak
Original assignee: PAT SICHERHEITS ROESTER G W BA
Current assignee: PAT SICHERHEITS ROESTER G W BA
Priority date: 1973-11-02
Filing date: 1973-11-02
Publication date: 1975-05-07
Also published as: DE2354780B2

Description

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Fabrik für Pat. Sicherheits-Eo st er. G. W. Barth Ijudwigsburg 7140 Ijudwigsburp;
Martin-Lutlier-Str. 44- .. _:

Eöstverfahren und Eostmaschine zu dessen Durchführung

Die Erfindung "betrifft ein Eö st verfahr en, bei dem das zu röstende Gut mit Hilfe eines Heißgases geröstet wird und "bei dem die mit Schwebestoff en und Geruchs stoffen beladenen Eöstgase abgezogen werden, sowie eine Eöstmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.,

Beim EÖ st en von Nahrungsmitteln wie Kaffee, Malz, Eakao,-iTüssen und anderen Stoffen werden bei, der Eöstung durch Heißgas nach Menge und Intensität unterschiedliche Abgase ausgestoßen» Diese Abgase enthalten Sehwebe stoffe und Ge·= ruchsstoffe und müssen, um :eine starke Geruchsbelästigung sowie eine Umweltverschmutzung zu vermeiden, von diesen Stoffen befreit werden, bevor sie der Atmosphäre zugeführt werden,, / ._;■"-

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Bekannte Verfahren und Maschinen sehen .zur Reinigung der •Abgase gesonderte thermischeNachverbrennungsanlagen vor. Dies "bedingt neben erheblichem Bedarf an Raum und Geräteteilen den Nachteil, daß zusätzliche Wärmeenergie erforderlich wird, um die Eöstabgase auf die zur Verbrennung nötige Temperatur zu bringen.

Es sind auch Verfahren und Maschinen bekannt, bei denen mit Bezirkulation gearbeitet wird. Ein Teil der Abgase wird dabei nochmals der Brennkammer der Eöstmascnine zugeführt. Bei diesem Verfahren erhält man zwar eine verbesserte Energiebilanz, es ist jedoch keine vollständige Beseitigung insbesondere der Geruchsstoffe möglich, da ja ein Teil des Abgases ohne Nachverbrennung der Atmosphäre zugeführt wird.

Aus der DT-OS 2 207 803 ist auch schon ein Verfahren und eine Maschine bekannt, bei denen die gesamten, die Rösttrommel verlassenden Röstabgase zurückgeführt werden und in der Brennkammer einer Temperatur ausgesetzt xverden, die für die Verbrennung der in den Eö stabgas en enthaltenen Schwebestoffe und Geruchsstoffe ausreicht. Das die Brennkammer verlassende Heißgas wird zur Erzeugung der optimalen Eösttemperatur mit Frischluft gemischt. Ein Teil dieser Mischung aus Heißgas und Frischluft tritt mit der Rösttrommel nur in Wärmeaustausch und gelangt dann in die Atmosphäre. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß auch dieser Teil aus Heißgas und Frischluft wieder Schwebestoffe und Geruchsstoffe mitführt. Außerdem muß in. der Brennkammer mit sehr hoher Temperatur gearbeitet werden, um die vollständige Verbrennung der Schwebestoffe und Geruchsstoffe zu erreichen«, Diese Temperatur liegt in den meisten Anwendungsfällen weit über der Hösttempe3?atto?.

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Trotz erhöhtem Wärmebedarf ist der in die Atmosphäre abgeführte Teil ans Heißgas; und Frischluft nicht frei von ■ Schwebestoffen und Geruchs stoff en, da diese ja erst beim "Wärmeaustausch, an der Rösttrommel mit geführt werden und da dieser Wärmeaustausch erst nach der Verbrennung vorgenommen wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Röstverfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine Röstmaschine zu dessen Durchführung "zu schaffen, bei der der Wärmewirkungsgrad verbessert ist und außerdem sichergestellt ist, daß der in die Atmosphäre geleitete Teil der Abgase vollständig gereinigt ist. Dabei soll vor allen Dingen auch der Geräteaufwand klein gehalten werden können.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die gesamten Röstabgase einer katalytischen Verbrennungseinrichtung zugeführt werden, in der sie nacheinander auf eine für die Verbrennung der Schwebestoffe und Geruchsstoffe erforderliche Temperatur gebracht, gefiltert und über einen Katalysator.geleitet werden, daß das die katalytische Verbrennungseinrichtung verlassende, gereinigte Röstabgas-als Heißgas dem zu röstenden Gut zugeführt wird, wobei zur Einstellung der optimalen Rösttemperatur diesem Heißgas Frischgas, insbesondere Frischluft, zugesetzt wird oder dieses Heißgas über eine zusätzliche Heizeinrichtung erwärmt wird..

Durch die Verwendung einer katalytischen Verbrennungseinrichtung kann die Verbrennungstemperatur kleiner gehalten bzw. die Verbrennung, insbesondere der Geruchsstoffe, wesentlich verbessert werden. Der Wärmebedarf für diese Verbrennung dient gleichzeitig zur Erzeugung des Heißgases für die Röstung. Es kann kein ungereinigtes-Rostabgas in

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die Atmosphäre geleitet werden. Die Anpassung an die Rösttemperatur kann dabei wahlweise über die Zuführung von Frischluft oder durch zusätzliche Erwärmung des rückgeführten Heißgases vorgenommen werden. Dies richtet sich danach, ob die gewünschte Rösttemperatur kleiner oder größer sein soll als die Temperatur des rückgeführten Heißgases.

Das neue Röstverfahren bietet auf einfache Weise die Möglichkeit eine Anlage mit mehreren Röststationen aufzubauen und die katalytische Yerbr ennungs einrichtung gemeinsam auszunützen. Dazu ist vorgesehen, daß der katalytisehen Verbrennungseinrichtung die Röstabgase mehrerer Röststationen parallel zugeführt werden und daß das die katalytische Verbrennungseinrichtung verlassende, gereinigte Röstabgas als Heißgas allen Röststationen-zugeführt wird.

Die Einstellung des Röstabgaskreislaufes wird so gelöst, daß ein einstellbarer Teil des die katalytische Verbrennungseinrichtung verlassenden, gereinigten Röstabgases in die Atmosphäre abgeführt wird und daß der den RostStationen zuführbare Teil des rückgeführten Heißgases und/oder Frischgases stationsindividuell eingestellt werden.

Sind die Röstabgase stark mit Schwebestoffen und Geruchsstoffen beladen, dann werden vor Einleitung in die katalytische Verbrennungseinrichtung die Schwebestoffe mit größerer Masse dadurch ausgeschieden, daß das Röstabgas vor der Zuführung in die katalytische Verbrennungseinrichtung über einen Zyklon vorgereinigt wird.

Zur Durchführung des Röstverfahrens wird eine Röstmaschine mit einer Rösttrommel so ausgebildet, daß der Auslaß der Rösttrommel über eine Leitung mit dem Eingang zur Brenn-

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kammer der katalytischem. Verbrennungseinrichtung verbunden ist, daß dem Auslaß dieser Brennkammer eine Filterkammer und eine Katalysatorkammer nachgeschaltet ist und daß der Auslaß dieser Katalysatorkammer über eine Rückführleitung direkt oder über eine"zusätzliche Heizeinrichtung mit dem Einlaß der Rösttrommel verbunden ist. Zwischen den Auslaß der Rösttrommel und den. Einlaß der katalytischer).. Verbrennungseinrichtung sind ein Sauggebläse und ein Zyklon eingeschaltet, die das Abziehen und das Vorreinigen der Röstabgase übernehmen.

Eine Anlage mit mehreren RostStationen ist nach der Erfindung so aufgebaut, daß die Auslässe mehrerer Rösttrommeln über individuelle Sauggebläse und individuelle Zyklons mit dem Einlaß der katalytischer). Verbrennungseinrichtung verbunden sind, und daß der Auslaß der Katalysatorkammer mit den Einlassen aller Rösttrommeln direkt oder über eine zusätzliche Heizeinrichtung verbunden ist» Die katalytische Verbrennungseinrichtung wird dann gemeinsam verwendet, um ' die Röstabgase aller Röststationen zu reinigen.

Zur Einstellung und Regulierung des rückgeführten Heißgases ist dabei vorgesehen, daß der Auslaß der Katalysatorkammer über eine Drosselklappe zu einem Ausgang in die Atmosphäre führt, daß am Auslaß der Katalysatorkammer die Rückführleitung für das Heißgas abzweigt und daß in die Rückführleitung eine Drosselklappe eingeschaltet ist.

Für die- Einstellung und Regulierung der Rösttemperatur ist die Ausgestaltung so, daß bei der Verwendung einer einzigen Rösttrommel die Rückführleitüng über eine Drosselklappe auf eine'Frischluft-Zuführungsleitung führt, an der der Einlaß zur Rösttrommel direkt oder über die zusätzliche Heizeinrichtung abzweigt, und daß in diesem Abzweig eine zusätzliche Drosselklappe eingeschleift ist. .

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Die Abwandlung für mehrere Röststationen einer Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von mehreren Rösttrommeln an der Rückführleitung individuelle Rückführleitungen mit individuellen Drosselklappen abzweigen, daß in diese individuellen Rückführleitungen individuelle Frischluft-Zufülirungsleitungen mit individuellen Drosselklappen einmünden, und daß die Einlasse der Rosttrommeln direkt oder über zusätzliche Heizeinrichtungen hinter diesen individuellen Frischluft-Zuführungsleitungen mit diesen individuellen Rückführleitungen verbunden sind.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

lig. 1 eine Röstmaschine nach der Erfindung

und
Fig. 2 eine Röstmaschine mit drei RostStationen

und einer gemeinsamen tatalytisehen Ver—

brennungseinrichtung.

Wie Fig. 1 zeigt,' ist die Rösttrommel 12 in einem geschlossenen Gehäuse drehbar angeordnet. Gefüllt wird die Rösttrommel über den Trichter 10. Der Auslaß 11 der Rösttrommel 12 führt über ein Sauggebläse 13 und ein Zyklon 14· auf den Einlaß 15 der katalytischen Verbrennungseinrichtung 30, die eine Brennkammer 31 aufweist, welche durch einen gas- oder flüssigkeitsgespeisten Brenner 3.4- beheizt wird.

Das aus der Rösttrommel 12 abgezogene Röstabgas wird nach der Vorreinigung im Zyklon 14 der Brennkammer 3I zugeführt und-dort auf eine Temperatur gebracht, die zur Verbrennung der mitgeführten Schwebestoffe und Geruchsstoffe ausreicht. Das so nachverbrannte Röstabgas passiert dann die Filterkammer 32, in der auch feinste Restschwebestoffe ausgeschieden werden, bevor das nachverbrannte Röstabgas die Katalysatorkammer 33 passiert," wobei die katalytisch^ !Nachverbrennung stattfindet.

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Das am Auslaß 24- der Katalysatorkammer 33 austretende vollständig gereinigte Abgas kann zum Teil über die Drosselklappe 25 und den Austrittskanal 26 in die Atmosphäre austreten und wird zum anderen über die Drosselklappe 27 und die Rückführleituhg 26* als Heißgas zur Rösttrommel 12 zurückgeführt.

Bei kleiner Rösttemperatur kann das Heißgas über die Drosselklappe 19 mit Frischluft"- gemischt werden, die über die Frischluft-Zuführungsleitung 20 -eingeführt wird. Dieses Gemisch kann über die Drosselklappe 22 geregelt über die Leitungen 21 "und 28 direkt dem Einlaß 23 der Rösttrommel 12 zugeführt werden, wie gestrichelt angedeutet ist.

Reicht die Temperatur des rückgeführten Heißgases zur Röstung nicht aus, dann kann zwischen die Leitung 21 und den Einlaß eine zusätzliche Heizkammer 17 eingeschleift werden, die von dem Brenner 18 beheizt wird.

Es ist leicht einzusehen, daß der Kreislauf des Röstabgases und des Heißgases einen guten Wärme wirkungsgrad aufweist und daß der in die Atmosphäre abgeführte Teil des Abgases vollständig gereinigt ist»

Bei der Anlage mit drei Röststationen nach Fig. 2 werden dem Einlaß 15 der gemeinsamen katalytischen Terbrennungseinrichtung 30 über die Leitungen 15', I5'' und I5¹'' alle Röstabgase zugeführt,., die /in den Rösttrommeln 12' , '12' ' und 12' ' ' entstehen und über die Sauggebläse 13', 13*^r und 13'' ' abgezogen sowie durch die Zyklons 14', 14'' und 14·'' ' vorgereinigt werden. Der als Heißgas rückgeführte Teil des gereinig-* ten Abgases gelangt über die Rückführleitung 16^;mit den Abzweigen 16', 16" und 16''' an alle drei Röststationen, wobei in diese Abzweige Drosselklappen zur individuellen Regulierung des den einzelnen Röststationen zugeführten Heißgases einbezogen sind« Mach diesen Drosselklappen werden .

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diesen Abzweigleitungen 16', 16'' und 16''' über die individuellen Frischluft-Zufülirungsleitungen 20', 20'' und 20''' mit ihren Drosselklappen 29' , 29'' und 29''' Frischluftanteile beigemengt. Bei der ersten Röststation gelangt dieses Gemisch aus Heißgas und Frischluft über die Leitung 21' und die Heizkammer 17' zum Einlaß der Rösttrommel 12'. Bei der zweiten Röststation gelangt das Gemisch aus Heißgas und Frischluft, die individuell auf die zweite Röststation eingestellt werden kann, über die Leitung 21'' und die Heizkammer 17'¹ auf den Einlaß der Rösttrommel 12''. Bei der dritten Röststation wird das Gemisch, aus Heißgas und IPrischluft über die Leitung 21 "' direkt dem Einlaß der Rösttrommel 12' " zugeführt. Wie gestrichelt angedeutet, können noch mehrere Röststationen angeschlossen werden, wobei zur Reinigung aller Röstabgase die katalytisch^ Verbrennungseinrichtung JO ausgenützt wird. Dennoch bleibt, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, die individuelle Einstellung des Gemisches aus Heißgas und Frischluft mit oder ohne zusätzliche Aufheizung für die einzelnen RostStationen erhalten.

Weist das Röstabgas nur verschwindend kleine Anteile an Schwebstoffen auf, dann kann die katalytisch^ Verbrennung seinrichtung vereinfacht werden. Die Filterkammer kann entfallen und die Brennkammer wird unmittelbar mit der Katalysatorkammer verbunden.

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Claims

Schutzansprüche

Röstverfahren, "bei dem das zu röstende Gut mit Hilfe eines Heißgases geröstet wird und bei dem die mit Schwebestoffen und Geruchsstoffen beladenen Röstabgase abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Eöstabgase einer katalytisehen Verbrennungseinrichtung (JO) zugeführt werden, in der sie nacheinander auf eine für "die" Verbrennung der Schwebestoffe und Geruchsstoffe erforderliche Temperatur gebracht, gefiltert und über einen Katalysator (33) geleitet werden, daß das die katalytisch^ Verbrennungseinrichtung (30) verlassende, gereinigte Röstabgas als Heißgas dem zu röstenden Gut zugeführt wird, wobei zur Einstellung der optimalen Rösttemperatur diesem Heißgas Frischgas, insbesondere Irischluft, zugesetzt wird oder dieses Heißgas über eine zusätzliche Heizeinrichtung (17, 18) erwärmt wird.

2. Röstverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der katalytischen Verbrennungseinrichtung (30) die Röstabgase mehrerer Röststationen parallel zugeführt werden und daß das die katalytisch© Verbrennungseinrichtung verlassende, gereinigte Röstabgas als Heißgas allen Röststationen zugeführt wird.

Röstverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Teil des die katalytische Verbrennungs einrichtung -(.3O) verlassenden, gereinigten Röstabgases in die Atmosphäre abgeführt wird.

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4. Röstverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den RostStationen zuführbare Teil des rückgeführten Heißgases und/oder Frischgases stationsindividuell eingestellt werden.

5. Röstverfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch Rekennzeichnet, daß das Röstabgas vor der Zuführung in die katalytisch^ Verbrennungseinrichtung (30) über einen Zyklon (14) vorgereinigt wird.

6. Röstmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Rösttrommel, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (11) der Rösttrommel (12) über eine Leitung (13 bis-15) mit dem Eingang zur Brennkammer (31) der katalytischen Verbrennungseinrichtung

(30) verbunden ist, daß dem Auslaß dieser Brennkammer

(31) eine Filterkammer (32) und eine Katalysatorkammer (33) nachgeschaltet ist und daß der Auslaß (24) dieser Katalysatorkammer (33) über eine Rückführleitung (16)
direkt oder über eine zusätzliche Heizeinrichtung (17, 18) mit dem Einlaß (23) der Rösttrommel (12) verbunden ist.

7· Röstmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß_ zwischen den Auslaß (11) der Rösttrommel (12) und den Einlaß (15) der katalytischen Verbrennungseinrichtung (30) ein Sauggebläse (3) und ein Zyklon (14) eingeschleift
sind.

8. Röstmaschine nach Anspruch 6 oder 7? dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe mehrerer Rösttrommeln (12', 12'', ' 12' ") über individuelle Sauggebläse (13' , 13' ' , 13" ' ) und individuelle Zyklons (14*, 14'', 14''') mit dem Einlaß (15) der katalytischen Verbrennungseinrichtung verbunden (15', 15", 15"') sind, und daß der Auslaß (24)

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der Katalysatorkammer (33) mit den Einlassen aller Rösttrommeln (-12', 12" , 12''') direkt (21'") oder , über eine zusätzliche Heizeinrichtung (17* "bzw, 17'.') verbunden ist.

9. Röstmaschine nach einem der Ansprüche 6 Ms 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (24) der Katalysator- \ - kammer (33) über; eine Drosselklappe (25) zu einem Ausgang(26) in die Atmosphäre führt, daß am Auslaß (24) der Katalysatorkammer (33) die Eückführleitung (16) für das Heißgas abzweigt und"daß in die Rückführleitung (16) eine Drosselklappe (27) eingeschaltet ist.

10. Röstmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9v dadurch gekennzeichnet, daß bei: der Verwendung einer'einzigen Rösttrommel -(12) die Rückführleitung (16) über eine Drosselklappe (19) auf eine Frischluft-Zuführungsleituhg (20) führt, an der der Einlaß zur Rösttrommel (12) direkt (21, 28, 23) oder über die zusätzliche Heizeinrichtung (17, 18) abzweigt, und daß in diesem Abzweig (21) eine zusätzliche Drosselklappe (22) eingesehleift ist. -

11. Röstmaschine'nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von mehreren Rösttrommeln (12¹, 12'', 12''') an der Rückführleitung · (16) individuelle Rückführleitungen (16¹ , 16' ■· , 16'") mit individuellen Drosselklappen abzweigen, daß in diese individuellen Rückführleitungen (16*, 16'', 16¹'¹) individuelle Prischluft-Zuführungsleitungen (20', 20' ' , 20' ' ') mit individuellen Drosselklappen (29-¹, 29'', 29¹¹V) einmünden^ und. daß die Einlasse der Rösttrommeln (12' , 12'' _s 12"') direkt (21'") oder über zusätzliche Heizeinrichtungen (17' bzw. 17'') hinter diesen,ihdividuelien Frischluft-Zuführungsleitungen (20', 20'', 20' " ) mit.diesen individuellen Rückführleitungen (16'-, 16' ' , 16' ' ' ) verbunden sind. .

... ._ . : -.;_■. ; . . ORIGINAL'INSPECTED.

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12. Röstmaschine nach, einem der Ansprüche 6 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß katalytische Verbrennungseinrichtungen (30) eingesetzt sind, bei denen die Brennkammer (3Ό direkt mit der Katalysatorkammer (33) verbunden ist.

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