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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rauchgasreinigung, insbesondere von Rauchgasen von Lebensmittelräucheranlagen, bei denen die Rauchgase zuerst durch ein mechanisches Filter geleitet und dann in einem Wäscher gereinigt werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit in Strömungsrichtung der Rauchgase hintereinanderliegendem mechanischen Filter und Wäscher.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 29 39 744 bekannt, wobei dort eine Anlage zur Rauchgasreinigung mit mehreren hintereinandergeschalteten Filter- und Waschstufen angegeben ist. Das Abtrennen bzw. Entfernen des größten Teiles der Flugasche soll dort durch mechanisches und/ oder elektrostatisches Filtern erfolgen, während das Abtrennen der Schwefeloxide nach Stoffaustausch mit einer Calciumionen enthaltenden wäßrigen Waschflüssigkeit in einem Wäscher erfolgt. Ferner können weitere Waschstufen zur Abtrennung von Fluor- und Chlorverbindungen sowie der Restmenge der noch im Rauchgas enthaltenen Flugasche vorhanden sein. Dabei geht es in dieser Druckschrift darum, eine störungsfreie Auswaschung der Schwefeloxide sowie eine Weiterverarbeitung des als Waschprodukt anfallenden Calciumsulfats zu hochwertigem Gips zu ermöglichen. Dementsprechend sind dort im einzelnen die verschiedenen Waschstufen behandelt, ohne daß dem vorgeschalteten Filter und seiner Funktion nähere Beachtung geschenkt wird. Jedenfalls fehlen nähere Angaben zur Ausgestaltung des vorgeschalteten Filters.
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Ferner ist in der DE-OS 23 22 955 ein Verfahren zum Reinigen von Abgasen beschrieben, bei dem die Abgase zuerst durch ein Elektrofilter und dann durch einen Wäscher geleitet werden. Staub- oder Rußteile, also die Partikelphase, wird in dem Elektrofilter elektrostatisch aufgeladen und kann dann an einem Gegenpol abgeschieden werden. Die nicht aufladbaren Teilchen durchlaufen dagegen das Elektrofilter ungehindert und gelangen als Partikelphase in den Wäscher. Somit wird bei der dort beschriebenen Anordnung die Partikelphase der Rauchgase in dem Elektrofilter nicht zerstört, vielmehr können lediglich elektrostatisch aufladbare Teilchen abgeschieden werden. Die eigentliche Abgasentschwefelung erfolgt dann unter Verwendung von Meerwasser.
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Beim Rauchgas von Lebensmittelräucheranlagen handelt es sich im wesentlichen um nicht aufladbare Teilchen, die ein Elektrofilter ohne weiteres passieren und in die Räucherkammer gelangen würden. Nicht aufladbar sind beispielsweise feinste Flüssigkeitströpfchen, die wesentliche Bestandteile des Räucherrauches enthalten und die für die Räucherung wichtig sind. Würden diese Teilchen im Elektrofilter abgeschieden, so wäre das Räuchern von Fleischerzeugnissen mit einem solchen Räucherrauch nur schwierig und außerdem unter Verlust von erwünschtem Raucharoma durchführbar.
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Die Abgase von Lebensmittelräucheranlagen müssen ebenso wie die von sonstigen Räucheranlagen aus Gründen des Umweltschutzes gereinigt an die Umgebung abgeführt werden. Zu diesem Zweck hat man bislang in der Praxis Nachverbrenner, die bereits erwähnten Elektrofilter, Wäscher und das sogenannte Dampfrauchverfahren angewendet, ohne daß diese Maßnahmen für die Praxis ausreichend sind. Nachverbrenner sind im Betrieb aufwendig und erfordern einen zusätzlichen Energiebedarf. Die bereits erwähnten Elektrofilter sind ebensowenig ausreichend wie Wäscher und Gaswäscher. Mit einem Wäscher, bei dem die Rauchgase durch Alkalibad geleitet werden, lassen sich Abscheidungsgrade in der Größenordnung von 50% erzielen, was den gegenwärtigen gesetzlichen Anforderungen nicht mehr genügt.
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Bei dem erwähnten Dampfrauchverfahren werden die Rauchgase mit überhitztem Wasserdampf gemischt und dann in einem Wäscher gereinigt. Auch ein solches Verfahren erfordert einen erheblichen Energieeinsatz für die Erzeugung des erhitzten Dampfes sowie einen hohen Installationsaufwand. Im übrigen ist das Dampfrauchverfahren nicht für jedes Räuchergut geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Rauchgasreinigung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit denen bei geringem Energieeinsatz verbesserte Rauchabscheidungswirkungen erzielt werden können.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art so durchzuführen, daß die Partikelphase der Rauchgase durch mechanisches Filtern an Glaswolle zerstört wird. Anschließend werden die nach der Zerstörung verbleibenden Kohlenwasserstoffverbindungen in dem Wäscher niedergeschlagen.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das Rauchgas bei dem mechanischen Filtervorgang nicht im herkömmlichen Sinne gefiltert, d.h. von Partikeln größeren Durchmessers befreit, während Teilchen kleineren Durchmessers durch das Filter hindurchkommen, vielmehr werden die Rauchgase hinsichtlich ihrer Inhaltsbestandteile verändert. Die Wirkung des mechanischen Filters liegt mehr in einem Adsorptionsverhalten als in einer Filterung, wobei durch dieses mechanische Filter eine Aufbereitung der Rauchgase in der Weise erfolgt, daß der nachgeschaltete Wäscher besonders wirksam arbeitet. In der Anfangsphase der Aufbereitung der Rauchgase belegen sich die Fasern im mechanischen Filter mit einer Schicht von Teerbestandteilen bzw. schwerer flüchtigen Rauchbestandteilen. Die Stoffe besitzen in dieser Phase ein sehr gutes Adsorptionsvermögen gegenüber den fettlöslicheren Verbindungen der Rauchgase. Aus dem vorbeigeführten Rauch werden somit die dort in der mobilen Phase vorhandenen fettlöslichen Bestandteile in die stationäre Phase überführt. Somit ist der Flüssigkeitsfilm auf den Fasern des mechanischen Filters von ganz ausschlaggebender Bedeutung. Der Flüssigkeitsfilm stellt ein hervorragendes Lösungsmittel für Teerstoffe in der Gasphase dar, die zum großen Teil an diesen Fasern abgeschieden werden. Nach der weitgehenden Abtrennung der wasserunlöslichen Stoffe aus den Rauchgasen können die überwiegend verbleibenden wasserlöslichen Stoffe in dem nachgeschalteten Wäscher ohne große Schwierigkeiten ausgewaschen werden.
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Die Wirkung eines derartigen mechanischen Filters ist einem herkömmlichen mechanischen Filter oder einem elektrostatischen Filter weit überlegen. Bei einem elektrostatischen Filter werden die Teilchen lediglich in Abhängigkeit von ihrer Größe aus dem Rauchgas abgeschieden, wobei dann aber nicht nur die relativ geringen Mengen an wasserunlöslichen Bestandteile aus dem Rauchgas abgeschieden werden, sondern sowohl die wasserunlöslichen als auch die wasserlöslichen Bestandteile innig miteinander vermischt aus dem Rauchgas abgezogen werden. Dieses Gemisch muß dann aber auf umständliche und teure Weise vernichtet werden. Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich umweltfreundlicher und zugleich kostengünstiger in der Reinigung.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Rauchgase durch das mechanische Filter und den Wäscher hindurchgesaugt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Filter Glaswolle enthält. Mit diesem mechanischen Filter wird die Partikelphase der durchgeleiteten Rauchgase in der vorstehend beschriebenen Weise zerstört, woraufhin die resultierenden Kohlenwasserstoffverbindungen in dem nachgeschalteten Wäscher abgeschieden werden können.
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In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Wäscher teilweise mit hohlen Glaskügelchen oder Raschigringen als oberflächenaktiven Stoffen gefüllt ist, wobei im unteren Bereich des Wäschers oberhalb seiner Gaseinlaßöffnung ein Sieb oder eine perforierte Platte angeordnet ist.
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In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Filters so angeordnet sind, daß die Rauchgase von oben nach unten durch das Filter strömen. Dadurch können evtl. am Filter gesammelte Kondensate leicht abtropfen.
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Schließlich erweist es sich als zweckmäßig, wenn einer Gasauslaßöffnung des Wäschers eine Absaugeinrichtung nachgeschaltet ist.
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Das Filter steht dabei in kommunizierender Verbindung mit dem Wäscher und ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß seine Auslaßöffnung in einer Ebene liegt, die sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Wäschers befindet.
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Die Gasreinigung in dem Wäscher erfolgt dadurch, daß die Rauchgase durch intensive Vermischung mit dem Wasser kondensiert werden. Diese intensive Vermischung wird dadurch erreicht, daß die Reinigungsflüssigkeit in dem Wäscher während der Rauchgasreinigung ständig bewegt wird, was einerseits dadurch geschieht, daß die Rauchgase durch den Wäscher strömen, entweder durch einen Überdruck in der Abgasleitung oder durch einen Unterdruck an der Ausgangsseite des Wäschers. Zum anderen wird die intensive Vermischung dadurch gefördert, daß der Wäscher mit den erwähnten hohlen Glaskügelchen oder Raschigringen als oberflächenaktiven Stoffen gefüllt ist. Das Sieb oder die perforierte Platte in dem Wäscher sorgen dabei einerseits für eine erwünschte Verwirbelung, andererseits wird dadurch verhindert, daß die Glaskügelchen oder Raschigringe herausfallen können.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert. Die Bezugszeichen in der Zeichnung haben dazu folgende Bedeutung:
- 1 Rauchgasleitung
2 mechanisches Filter
3 Leitung
4 Wäscher
5 perforierte Platte oder Sieb
6 Leitung für Reinigungsflüssigkeit
7 Absperrventil
8 Leitung
9 Absperrventil
10 Abwasserreinigungseinrichtung
11 Abwasser
12 Leitung
13 Absaugeinrichtung
14 Antrieb
15 Leitung
16 Reingas
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Die zu reinigenden Rauchgase werden über die Rauchgasleitung 1 von oben in das vorzugsweise mit Glasfasern oder Glaswolle gefüllte mechanische Filter 2 geleitet. Dort treten sie an der Unterseite des Filters 2 aus und werden über die Leitung 3 dem Wäscher 4 zugeführt. Dessen Einlaßöffnung liegt hierbei im unteren Bereich des Wäschers 4. Der Wäscher 4 ist mit oberflächenaktiven Stoffen oder mit hohlen Glaskugeln bzw. Raschigringen sowie mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt, die Wasser oder auch eine andere, vorzugsweise alkalische Reinigungsflüssigkeit sein kann. Im unteren Bereich des Wäschers 4, jedoch oberhalb seiner Gaseinlaßöffnung befindet sich eine perforierte Platte oder ein Sieb 5. Die Reinigungsflüssigkeit wird über eine Leitung 6, in die ein Absperrventil 7 geschaltet ist, dem Wäscher 4 vorzugsweise von oben her zugeführt. Das Abwasser aus dem Wäscher 4 wird über eine Leitung 8, die im Bereich des Bodens des Wäschers 4 angeschlossen ist, abgeführt, wobei ein weiteres Absperrventil 9 in die Leitung 8 eingeschaltet ist. Dem Absperrventil 9 kann eine Abwasserreinigungseinrichtung 10, beispielsweise ein Aktivkohlefilter, nachgeschaltet sein, an dessen Auslaß dann das gereinigte Abwasser 11 abgeführt werden kann.
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Sofern es die gesetzlichen Bestimmungen erlauben, kann das stark mit Aromastoffen (Rauchkondensaten) angereicherte Abwasser als sogenannter Flüssigrauch zur Aromabehandlung von Lebensmitteln, wie z.B. Wurstwaren, verwendet werden.
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Eine im oberen Bereich des Wäschers 4 liegende Gasauslaßöffnung ist über die Leitung 12 mit der Absaugeinrichtung 13 verbunden, die z.B. über den Motor 14 angetrieben wird. Über die Leitung 15, die mit dem Auslaß der Absaugeinrichtung 13 verbunden ist, tritt dann das Reingas 16 aus.
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In Abhängigkeit vom Druck der Rauchgase kann die Absaugeinrichtung 13 auch weggelassen werden. Es muß lediglich sichergestellt sein, daß die Rauchgase durch das Filter 2 und den Wäscher 4 hindurchgelangen und dabei auch ausreichend Energie besitzen, um die Reinigungsflüssigkeit in dem Wäscher 4 in Bewegung zu halten.
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Die Rauchgasreinigung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Ebenso kann der Wäscher 4 kontinuierlich oder diskontinuierlich mit Reinigungsflüssigkeit beschickt werden, wobei bei diskontinuierlichem Betrieb der Wäscher 4 pro Reinigungsphase nur einmal mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird, was in hohem Maße Reinigungsflüssigkeit bzw. Wasser spart.
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Bei einem realisierten Ausführungsbeispiel hatte das mit Glaswolle gefüllt Filter 2 eine Höhe von 50 cm, und der Flüssigkeitsraum im Inneren des Wäschers 4 war mit Raschigringen in einer Höhe zwischen 50 und 80 cm gefüllt. Die Raucheinleitung in den Wäscher 4 erfolgt über eine senkrecht fallende Leitung, wobei das Filter 2 höher als der Wäscher 4 angeordnet war, so daß er nicht mit der Waschflüssigkeit in Berührung kam.
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Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden bei vergleichsweise einfachen Installationen und sehr geringen Betriebskosten unerwartet hohe Abscheidegrate von 99% erreicht, womit auch die gesetzlichen Anforderungen an die Reinheit der Abgase in allen Ländern bestens erfüllt werden.