DE2501352C2

DE2501352C2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut

Info

Publication number: DE2501352C2
Application number: DE2501352A
Authority: DE
Inventors: John W. Williamsville N.Y. Angstadt; Kenneth R. Tonowanda N.Y. Enberg; Edgar L. Buffalo N.Y. Kleindinst; Richard J. Cheektowago N.Y. Ring; David B. Buffalo N.Y. Spence
Original assignee: White Consolidated Industries Inc
Current assignee: White Consolidated Industries Inc
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1975-01-15
Publication date: 1982-10-14
Also published as: US3841826A; NL167302B; DE2501352A1; NL167302C; NL7501033A; CA1040478A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut wie Kaffeebohnen, Kakaobohnen, Erdnußkernen und dgl., bei dem das Gut im Durchlaufverfahren in eine Röstzone gebracht wird, durch die hindurch heiße Röstgase geleitet werden und aus welcher das Abgas abgezogen wird, wonach das geröstete Gut in eine Kühlzone gebracht wird, aus der das Abgas ebenfalls abgezogen wird, und bei dem ein Teil des aus der Röstzone abgezogenen Abgases zur Erzeugung neuen heißen Röstgases mit Brennstoff verbrannt wird

Ein derartiges Verfahren ist aus der GB-PS 5 01 )99 bekannt Bei diesem bekannten kontinuierlichen Rösten im Durchlaufverfahren wird der andere Teil des aus der ίο Röstzone abgezogenen Abgases an die Atmosphäre abgegeben, ohne zuvor abgebrannt zu werden. Das Abgas aus der Kühlzone, die nicht in einzelne Kühlabschnitte aufgeteilt ist, wird dabei in vollem Umfang an die Atmosphäre abgegeben. Aufgrund der Tatsache, daß ein Teil des Abgases aus der Röstzone unverbrannt an die Atmosphäre und das Abgas aus der Kühlzone in vollem Umfang an die Atmosphäre abgeben werden, wird die Umwelt stark belastet

Aus der DE-GMS 19 56 895 ist eine kontinuierlich im Takt arbeitende Röstvorrichtung bekannt Bei dieser Vorrichtung, die chargenweise gefüllt wird, ist der Bedarf an Kühlluft wesentlich geringer als bei einer kontinuierlichen Röstung im Durchlaufverfahren, so daß es ohne weiteres möglich ist die gesamte Menge an verbrauchter Kühlluft dem Erhitzer für die Röstgase zuzuführen, wie dies auch bei der bekannten Vorrichtung verwirklicht ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist außerdem die Kühlzone in mindestens zwei Kühlabschiiitte aufgeteilt, was jedoch aufgrund der vertikalen Anordnung des Schachtes konstruktionsbedingt ist, genau so wie es die Aufteilung der Röstzone in mehrere Röstabschnitte ist.

Aus der IKZ-Fachzeitschrift für Sanitär, Heizung,

Klima, Heft 13, S. 958 bis 963 (1963) ist auf die Bedeutung der Nachverbrennung bei Röstanlagen im Hinblick auf die Reinerhaltung der Luft besonders hingewiesen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, beim kontinuierlichen Rösten im Durchlaufverfahren, wie es eingangs angegeben ist, eine Umweltverschmutzung weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlphase in mindestens zwei Teilkühlabschnitte unterteilt ist, wobei das aus dem ersten, auf die Röstzone unmittelbar folgenden Teilkühlabschnitt der Kühlzone abgezogene Abgas mit dem Abgas aus der Röstzone vermischt wird und ein Teil des Abgasgemisches zur Erzeugung neuen heißen Röstgases mit Brennstoff verbrannt wird und daß das aus dem auf den ersten Teilkühlabschnitt folgenden zweiten Teilkühlabschnitt der Kühlzone abgezogene Abgas in die Atmosphäre abgelassen wird.

Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß einerseits die umweltbelastenden Gase bzw. Schadstoffe (Teer, Wachs und Geruchsstoffe) außer in der Röstzone auch noch in der Anfangsphase der Kühlung, also im ersten Kühlabschnitt frei werden, nicht mehr aber — jedenfalls nicht in nennenswertem Umfang — bei dem bereits abgekühlten Röstgut im zweiten Kühlabschnitt, und daß es andererseits in Anbetracht der großen Menge an Kühlluft, die beim kontinuierlichen Rösten im Durchlaufverfahren erforderlich ist, nicht möglich ist, die gesamte Menge an verbrauchter Kühlluft zu verbrennen bzw. mit dem Brenner für die Röstzone zuzuführen, weil sonst der Energiebedarf der Röstanlage in nicht mehr zu vertretender Weise zunehmen würde. Die erfindungsgemäße Lösung trägt dieser Erkenntnis Rechnung, in dem aus der in

mindestens zwei Kühlabschnitte aufgeteilten Kühlzone nur das Abgas aus dem ersten Kühlabschnitt dem Brenner der Röstzone zugeführt wird, während das Abgas aus dem zweiten Kühlabschnitt in die Atmosphäre abgeleitet wird. Auf diese Weise kann also die Umweltverschmutzung ohne erheblichen Energieaufwand gesenkt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselbigen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel und anhand der einzigen Figur näher erläutert beim Rösten von Kaffeebohnen.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Röstvorrichtung beispielhaft dargestellt, wobei zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Erfindung stehende Einzelheiten wie Ventile, Anzeigegeräte und dgl. weggelassen sind.

Die Röstvorrichtung 10 weist einen Röstabscbnitt 12 und einen Kühlabschnitt 14 in je einem Gehäuse auf. Ein insgesamt mit 16 bezeichneter Röstzylinder ist in nicht näher dargestellten Lagern drehbar im Inneren der Röstvorrichtung 10 gelagert und besteht aus einem perforierten Abschnitt 18 im Inneren des Gehäuses des Röstabschnittes, einem perforierten Abschnitt 20 im Inneren des Gehäuses des Kühlabschnittes 14 und einem dazwischenliegenden Übergangsabschnitt 22. Der mittlere Übergangsabschnitt 22 ist aus unperforierten Endstücken 24 und 26 der perforierten Abschnitte 18 und 20 des Röstzylinders 16 gebildet, die in geeigneter Weise, beispielsweise über nicht näher dargestellte Schrauben, miteinander verbunden sind.

Der Kühlabschnitt 14 ist in Teilkühlabschnitte 32 und 34 mit je einem eigenen Gehäuse unterteilt; die Teilkühlabschnitte 32 und 34 weisen eine Kühlgasöffnung 38 und je eine Abgasleitung 40 bzw. 42 auf. An einem Ende der Röstvorrichtung 10 ist ein Guteinlaß 28, am anderen Ende ein Röstgutauslaß 30 vorgesehen.

An einer Seitenwand des Gehäuses des Röstabschnittes 12 ist ein insgesamt mit 44 bezeichneter Brenner vorgesehen, der heiße Röstgase in das Innere des Gehäuses des Röstabschnittes 12 einführt und hierzu Brennstoff in Gegenwart von Luft und wieder zurückgeführten heißen Abgasen verbrennt. Eine Abgasleitung 46 für heiße Röstgase ist mit der Saugseite eines Gebläses 50 verbunden. Eine Druckleitung 52 des Gebläses 50 ist mit einem Fliehkraftabscheider 54 für Feststoffe aus dem Abgas verbunden, der eine so Entnahmeleitung 56 für die Feststoffe aufweist. Zwischen dem Auslaß des Fliehkraftabscheiders 54 und dem Einlaß des Brenners 44 ist eine weiterführende Abgasleitung 58 vorgesehen, von der eine Zwe^;gleitung 60 zu einem Verbrennungskanal 62 abzweigt. Die Zweigleitung 60 bzw. der Verbrennungskanal 62 steht in Verbindung mit einem zweiten Brenner 64, der als Nachbrenner einen Teil der Abgase in der Abgasleitung 58 abbrennt und über die Ableitung 66 in die Umgebungsatmosphäre mündet.

Die Abgasleitung 42 des Teilkühlabschnittes 34 ist mit der Saugseite eines Gebläses 68 verbunden. Eine Druckleitung 70 des Gebläses 68 führt zu einem Fliehkraftabscheider 72 für Feststoffe im Abgas, der eine Entnahmeleitung 74 für die Feststoffe und eine Abdeckung 76 aufweist

Für Sprühdüsen 84 und 86 in den Teilkühlabschnitten 32 und 34 ist eine Speiseleitung 78 vorgesehen; über die Sprühdüsen 84 und 86 zugeführtes Wasser unterstützt die Abkühlung der Kaffeebohnen und dienst zum Ersatz eines Teiles der beim Röstvorgang verlorengegangenen Feuchtigkeit.

Beim Betrieb der erläuterten Röstvorrichtung 10 werden frische Kaffeebohnen kontinuierlich durch de« Guieinlaß 28 in den Röstabschnitt 12 eingegeben, in dem die Kaffeebohnen in Berührung mit den im Brenner 44 durch Verbrennung von Brennstoff in Gegenwart eines die Verbrennung stützenden Mediums und zurückgeführten Abgases erzeugten heißen Röstgase bewegt werden. Dabei werden die Kaffeebohnen mit vorbestimmter Geschwindigkeit weiterbewegt, die über die Drehbewegung des Röstzylinders 16 und die Einspeisemenge an frischen Kaffeebohnen steuerbar ist, derart, daß die Kaffeebohnen eine Rösttemperatur von üblicherweise etwa 190⁰C bis 220° C erreichen. Die Kaffeebohnen werden sodann in den Teilkühlabschnitt 32 der Röstvorrichtung 10 weitergegeben, in dem die frisch gerösteten Kaffeebohnen mit Wasser aus den Sprühdüsen 84 in Berührung gebracht werden und dabei auf eine Temperatur von etwa 90⁰C bis 120⁰C abkühlen; in dem ersten Teilkühlabschnitt 32 wird bei der Kühlung der gerösteten Kaffeebohnen ein wesentlicher Teil des Teers, Wachses und dgl. frei.

Heißes Abgas mit einer Temperatur von etwa 175° C bis 205⁰C wird aus dem Röstabschnitt 12 der Röstvorrichtung 10 abgezogen und mit dem Abgas aus der Abgasleitung 40 von dem Teilkühlabschnitt 32 htr mit einer Temperatur von etwa 105° C bis 135° C gemischt. Über die Abgasleitung 46 gelangt dieses Mischabgas in den Fliehkraftabscheider 54, von dem aus es nach Abscheidung von Feststoffpartikeln über die Abgasleitung 58 weitergeleitet wird. Ein geringerer Anteil des in der Abgasleitung 58 aus dem Fliehkraftabscheider 54 weitergeführten Abgases wird sodann durch die Zweigleitung 60 abgezweigt und dem Nachbrenner 64 zugeführt, in welchem die abgezweigte Abgasmenge bei einer Temperatur zwischen 650° C und 760° C abgebrannt wird; durch dieses Abbrennen werden der in der Röstvorrichtung 10 erzeugte Rauch und der Kaffeegeruch auf ein für die Umgebung erträgliches Maß erheblich vermindert.

Die Kaffeebohnen werden nach ihrem Durchlauf durch den zweiten Teilkühlabschnitt 34 am Röstgutauslaß 30 entnommen.

Durch das Abbrennen einer Teilmenge der aus dem Röstabschnitt 12 und dem ersten Teilkühlabschnitt 32 entnommenen heißen Abgase wird der Energiebedarf für das Abbrennen im Vergleich zu einem Abbrennen aller Abgase aus dem Kühlabschnitt 14 erheblich vermindert. Der Energiebedarf für ein Abbrennen aller Abgase aus dem Kühlabschnitt 14 ist etwa drei bis vier Mal so hoch wie im Falle des erfindungsgemäßen Vorgehens.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 25 Ol 352

1. Verfahren zum kontinuierlichen Rösten von körnigem Gut wie Kaffeebohnen, Kakaobohnen, Erdnußkernen und dgl, bei dem das Gut im Durchlaufverfahren in eine Röstzone gebracht wird, durch die hindurch heiße Röstgase geleitet werden und aus welcher das Abgas abgezogen wird, worden das geröstete Gut in eine Kühlzone gebracht wird, aus der das Abgas ebenfalls abgezogen wird, und bei dem ein Teil des aus der Röstzone abgezogenen Abgases zur Erzeugung neuen heißen Röstgases mit Brennstoff verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlphase in mindestens 2iwei Teilkühlabschnitte unterteilt ist, wobei das aus dem ersten, auf die Röstzone unmittelbar folgenden Teilkühlabschnitt der Kühlzone abgezogene Abgas mit dem Abgas aus der Röstzonc vermischt wird und ein Teil des Abgasgemisches durch Abbrennen vernichtet und der andere Teil des Abgasgemisches zur Erzeugung neuen heißen Röstgases mit Brennstoff verbrannt wird und daß das aus dem auf den ersten Teilkühlabschnitt folgenden zweiten Teilkühlabschnitt der Kühlzone abgezogene Abgas in die Atmosphäre abgelassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu vernichtende Teil des Abgasgemisches bei einer Temperatur zwischen etwa 650° C und 760° C abgebrannt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe aus dem Abgas aus dem zweiten Teilkühlabschnitt abgeschieden werden, bevor das Abgas in die Atmosphäre abgelassen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abbrennen des zu vernichtenden Teiles des Abgasgemisches die darin enthaltenen Feststoffe abgeschieden werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit dem 3renner in der Röstzone, einer ersten Abgasleitung, durch die die Abgase aus der Röstzone dem Brenner zuführbar sind, und mit einer Kühlzone, an die eine zweite Abgasleitung zur Abführung von Abgas aus der Kühlzone in die Atmosphäre angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlzone (14) in wenigstens zwei Teilkühlabschnitten (32, 34) unterteilt ist, daß die zweite Abgasleitung (42) an den zweiten Teilkühlabschnitt (34) angeschlossen ist und eine dritte Abgasleitung (40) den ersten, auf die Röstzone unmittelbar folgenden Teilkühlabschnitt (32) mil der ersten Abgasleitung (46, 58) aus der Röstzone (12) verbindet und daß stromab von der Einmündung der dritten Abgasleitung (40) eine Zweigleitung (60) zur Entnahme eines Teiles des Abgasgemisches aus der Kühlzone und der Röstzone von der ersten Abgasleitung (58) abgeht, an die ein weiterer Brenner (64) zum Abbrennen des entnommenen Teiles des Abgasgemisches angeschlossen ist.