EP0342365A2 - Verfahren und Vorrichtungen zur Beseitigung von Geruchsstoffen in Gasen durch Erhitzen in einer Verbrennungsanlage - Google Patents
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/44—Details; Accessories
- F23G5/46—Recuperation of heat
Definitions
- the invention relates to methods and devices for removing odorous substances in gases or vapors which are used in the processing of organic substances, e.g. Food or luxury goods, created in a manufacturing facility.
- Gases or vapors are produced in industrial food and luxury food processing, which contain strongly odor-active substances. These substances are usually organic compounds such as alcohols, aldehydes, ketones, esters, etc.
- vapors that occur during the preparation of the mash and wort boiling in a brewery are gases and vapors laden with odor, which are used in the processing processes e.g. in fish and meat processing plants, smokers, roasters, deep-frying plants, canteen kitchens, fat melts and malting plants, but also outside of the food and luxury food industry e.g. in cellulose and paper factories, rendering plants and crematoriums.
- Filters, scrubbers or post-combustion systems are known for removing or removing odorous substances from gases or vapors.
- the invention has for its object to provide a method of the type mentioned, with which odorants can be removed from vapors in an extremely simple and extremely effective manner. Devices with which such a method can be carried out are also to be found.
- this object is achieved in that the gases or vapors laden with odor are fed to a firing system of the manufacturing system and are heated there to at least 400 ° C.
- the process according to the invention is based on the knowledge that the organic odorous substances, such as those contained in the brewhouse vapors, are decomposed at higher temperatures, water vapor and carbon dioxide predominantly being produced. When heated above the combustion temperature, the odorants also largely oxidize to water vapor and carbon dioxide in the presence of atmospheric oxygen. The resulting gases can then be discharged through the chimney with the flue gases of the combustion system, without any odor nuisance to the environment.
- the odor-laden gases or vapors are not fed to a special post-combustion system, but rather to the combustion system which is already present in the manufacturing system for supplying energy to the machining process.
- the use of the method according to the invention can even lead to an energy gain if the warm or hot gases or vapors replace part of the combustion air that would otherwise be supplied to the combustion system at ambient temperature becomes.
- the vapors produced during the cooking of mash and wort in a brewery plant are fed to the firing plant of the brewery and heated there. Since the brewhouse is the main heat consumer in breweries, and this brewhouse is heated by the firing system, it can be guaranteed that the firing system is in operation during brewing. Appropriate control can ensure that the odor-active substances escape from the mash or Wort pan the combustion system is not switched off, but the vapors are heated. By heating the vapors in the brewery's firing system, it is extremely easy to completely remove the odorous substances.
- the device according to the invention for carrying out the method in a brewery plant with a container 1 having a steam outlet 12 for boiling mash and / or wort and with a firing plant 13 which supplies the energy for the processes of mash preparation and wort boiling is characterized in that Steam extraction is connected via a gas duct 5 to the furnace.
- the invention thus provides that a pipeline 5 begins at the steam outlet 2 and 12 provided anyway on the wort or mashing pan, in which a pan vapor condenser 3 can also be included, which leads to the firing system.
- the steam is thus directed from the steam exhaust to the furnace.
- a corresponding control flap 4 can be provided in the fume hood, which connects the fume hood in one position to the surroundings and in another position to the pipeline to the furnace.
- the odor-laden gases or vapors can be fed to the combustion chamber or flue gas tract of the furnace at any point, as long as it is ensured that the odor-laden gases or vapors reach a temperature of at least 400 ° C after mixing with the combustion or flue gas of the furnace ensure the thermal decomposition of the odorants.
- the rear turning chamber of the flue gases between the flame tube and the first flue pipe is suitable, where a nozzle 15 for introducing the odor-laden gases or vapors can be attached with very little effort even in existing systems and where in the flue gas Temperatures in the range of 700 - 900 ° C prevail.
- a structurally very inexpensive way of supplying the odor-laden gases or vapors to the combustion system is to mix them with the combustion air.
- the firing system is a gas or oil burner system known per se
- the gases or vapors are fed together with the combustion air to the mixing chamber 6 of the burner and then burned in the combustion chamber.
- a simple connection channel between the steam exhaust and the burner is sufficient, a mixture of combustion air with the gases or vapors being generated in front of the burner inlet, which is then burned with the fuel in the burner chamber.
- the energy of the furnace can of course be given to the mash and wort pans for direct heating or indirectly using hot water or steam.
- a container 1 denotes a container, for example a wort kettle in a brewery system.
- wort or mash is cooked with the help of the heating device 11 in a known manner.
- steam is generated which contains strongly odor-active substances.
- a steam exhaust 2 is provided on the lid of the container 1, through which the steam emerges from the container at the top.
- the steam can rise further above a ladle vapor condenser 3 indicated by a broken line.
- a swiveling flap 4 is accommodated in the steam extraction line 12, which in the position shown redirects the steam with the odorous substances into the pipeline 5. When the flap is oriented in the vertical direction, the steam escapes into the free atmosphere in the direction of the arrow P u .
- the steam as mentioned, is introduced into the pipeline 5 and is guided to the firing system, designated overall by 13.
- the furnace 13 is indicated in the figure as a gas or oil burner system, which has a mixing chamber 6 and the actual combustion chamber 7.
- Steam P D containing odorous substances and the combustion air P L mixed.
- the fuel P B is burned in the combustion chamber 7 in a flame 8.
- the combustion temperature of the flame 8 is usually above 1000 ° C. Due to the temperature of the flame 8, the odor-active substances consisting of organic compounds such as alcohols, aldehydes, ketones and esters decompose and mainly decompose into carbon dioxide and water vapor.
- the exhaust gases can then escape through the exhaust stack 9 without odor-active substances being contained therein.
- the energy obtained by the combustion in the combustion chamber 7 is fed via the line 10 to the heating device 11 and is used to heat and boil the medium in the container 1. This not only eliminates the odor-active substances from the gas or steam of the heated substance and thus to avoid annoying the environment due to unpleasant smells, but also to partially recover the heat contained in the steam.
- this principle of eliminating odorous substances can be used not only in brewery brewing plants, as shown, but also in fish and meat processing plants, smokers, roasters, deep-frying plants, canteen kitchens, fat melts and malting plants as well as in cellulose and paper factories , Carcasses, crematoriums and the like.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Beseitigung von Geruchsstoffen in Gasen oder Dämpfen, die bei Bearbeitungsprozessen organischer Stoffe, z.B. Lebens- oder Genußmitteln, in einer Fabrikationsanlage entstehen.
- In jüngerer Zeit ist man immer mehr bemüht, neben der Vermeidung von Luftverunreinigungen jeder Art auch eine Verminderung von Geruchsbelästigungen durch Geruchsemissionen industrieller Anlagen herbeizuführen.
- Z.B. entstehen bei der industriellen Lebens- und Genußmittelverarbeitung Gase oder Dämpfe, in denen stark geruchsaktive Substanzen enthalten sind. Diese Substanzen sind üblicherweise organische Verbindungen wie Alkohole, Aldehyde, Ketone, Ester u.a.
- Ein Beispiel dafür sind die Dämpfe, die bei der Maischebereitung und Würzekochung in einer Brauerei auftreten. Andere Beispiele sind geruchsstoffbeladene Gase und Dämpfe, die bei den Bearbeitungsprozessen z.B. in Fisch- und Fleischverarbeitungsanlagen, Räuchereien, Röstereien, Frittieranlagen, Großküchen, Fettschmelzen und Mälzereien entstehen, aber auch außerhalb der Lebens- und Genußmittelindustrie z.B. in Zellulose- und Papierfabriken, Tierkörperverwertungsanstalten und Krematorien.
- Bisher wurden die geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe in den meisten Fällen ohne besondere Behandlung in die Atmosphäre entlassen, was zu einer Geruchsbelästigung in der Umgebung führte.
- Bekannt sind zur Entfernung bzw. Beseitigung von Geruchsstoffen aus Gasen oder Dämpfen Filter, Wäscher oder Nachverbrennungsanlagen.
- In Brauereien werden die beim Kochen der Würze aus der Würzepfanne austretenden Dämpfe häufig zur Wärmerückgewinnung einem Pfannendunstkondensator zugeführt, in dem der Wasserdampf weitgehend kondensiert. Diese Kondensation führt zwar zu einer Verringerung der Abgabe von geruchsaktiven Substanzen, weit mehr als die Hälfte der besonders geruchsintensiven Substanzen gelangen jedoch in die Abluft und führen daher zu Geruchsbelästigungen, wie man sie aus Aufenthalten in der Nähe von Brauereianlagen kennt.
- Zur Beseitigung dieser in den Dämpfen enthaltenen Geruchsstoffe wurde von der Anmelderin bereits in der DE-OS 30 15 220 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die die Geruchsstoffe enthaltende Abluft durch Eindüsen von Waschwasser gereinigt wird. Dem Waschwasser müssen ganz bestimmte Verbindungen zugesetzt werden, um die Geruchsstoffbeseitigung herbeiführen zu können. Derartige Gaswäscher sind sowohl in der Herstellung als auch in der Wartung teuer und müssen darüber hinaus durch entsprechende Zusätze an die jeweilige Anwendung angepaßt werden.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem in äußerst einfacher und äußerst wirkungsvoller Weise Geruchsstoffe aus Dämpfen entfernt werden können. Vorrichtungen, mit denen ein solches Verfahren durchführbar ist, sollen ebenfalls gefunden werden.
- Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgbe dadurch gelöst, daß die geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe einer Feuerungsanlage der Fabrikationsanlage zugeführt und dort wenigstens auf 400 °C erhitzt werden.
- Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die organischen Geruchsstoffe, wie sie z.B. in den Sudhausdämpfen enthalten sind, bei höheren Temperaturen zersetzt werden, wobei vorwiegend Wasserdampf und Kohlendioxid entstehen. Bei Erhitzen über die Verbrennungstemperatur oxidieren die Geruchsstoffe in Anwesenheit von Luftsauerstoff ebenfalls weitgehend zu Wasserdampf und Kohlendioxid. Die entstehenden Gase können dann mit den Rauchgasen der Feuerungsanlage über den Schornstein abgeleitet werden, ohne daß eine Geruchsbelästigung für die Umgebung auftritt.
- Stand der Technik sind sogenannte Nachverbrennungsanlagen, bei denen geruchsbeladene Gase oder Dämpfe in einer speziellen Feuerungsanlage nur zum Zweck der Zersetzung oder Verbrennung der Geruchsstoffe höheren Temperaturen ausgesetzt werden, wobei ein erheblicher Energieverlust eintritt, wenn die erhitzten Gase nicht wieder in einem Wärmetauscher zurückgekühlt werden und die dabei ausgetauschte Wärme in der Anlage genutzt werden kann. Entsprechende Anlagen sind deshalb nicht weit verbreitet und z.B. in Brauereien überhaupt noch nicht vorhanden.
- Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe nicht einer speziellen Nachverbrennungsanlage zugeführt, sondern der ohnehin in der Fabrikationsanlage zur Energieversorgung des Bearbeitungsprozesses vorhandenen Feuerungsanlage.
- Mit der Rückführung der Gase oder Dämpfe in diese Feuerungsanlage ist deshalb in der Regel auch kein wesentlicher Energieverlust verbunden, weil die Eintrittstemperatur der Gase oder Dämpfe in die Feuerungsanlage in den meisten praktischen Anwendungsfällen nicht wesentlich unter der Abgastmeperatur liegen wird, mit der die Rauchgase in den Schornstein eingeleitet werden.
- Wenn die geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe Sauerstoff enthalten und der Feuerungsanlage mit der Verbrennungsluft zugeführt werden, kann der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens sogar zu einem Energiegewinn führen, wenn die warmen oder heißen Gase oder Dämpfe einen Teil der Verbrennungsluft ersetzen, die sonst mit Umgebungstemperatur der Feuerungsanlage zugeführt wird.
- In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die beim Kochen von Maische und Würze in einer Brauereianlage entstehenden Dämpfe der Feuerungsanlage der Brauerei zugeführt und dort erhitzt werden. Da in Brauereien das Sudhaus der Hauptwärmeverbraucher ist, und dieses Sudhaus über die Feuerungsanlage beheizt wird, kann gewährleistet werden, daß während des Sudbetriebes die Feuerungsanlage in Betrieb ist. Durch entsprechende Steuerung kann sichergestellt werden, daß während des Entweichens der geruchsaktiven Stoffe aus der Maische- oder Würzepfanne die Feuerungsanlage nicht abgeschaltet wird, sondern die Dämpfe erhitzt. Durch das Erhitzen der Dämpfe in der Feuerungsanlage der Brauerei kann eine vollständige Beseitigung der Geruchsstoffe in äußerst einfacher Weise herbeigeführt werden.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer Brauereianlage mit einem einen Dampfabzug 12 aufweisenden Behälter 1 zur Kochung von Maische und/oder Würze und mit einer Feuerungsanlage 13, die die Energie für die Prozesse der Maischebereitung und Würzekochung liefert, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfabzug über eine Gasführung 5 mit der Feuerungsanlage verbunden ist. In der einfachsten Ausführungsform in einer Brauereianlage sieht die Erfindung somit vor, daß an dem ohnehin an der Würze- bzw. Maischepfanne vorgesehenen Dampfabzug 2 und 12, in den noch ein pfannendunstkondensator 3 einbezogen sein kann, eine Rohrleitung 5 beginnt, die zur Feuerungsanlage führt. Der Dampf wird somit vom Dampfabzug zur Feuerungsanlage geleitet. Selbstverständlich kann im Dampfabzug eine entsprechende Steuerklappe 4 vorhanden sein, die den Dampfabzug in einer Stellung mit der Umgebung und in einer anderen Stellung mit der Rohrleitung zur Feuerungsanlage hin verbindet.
- Die geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe können an jeder beliebigen Stelle dem Feuerraum oder Rauchgastrakt der Feuerungsanlage zugeführt werden, soweit sichergestellt ist, daß die geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe nach Vermischen mit dem Verbrennungs- oder Rauchgas der Feuerung noch eine Temperatur von wenigstens 400 °C erreichen, um die thermische Zersetzung der Geruchsstoffe sicherzustellen.
- Bei der als Industriekessel üblichen Bauart des Dreizugkessels bietet sich dafür die hintere Wendekammer der Rauchgase zwischen Flammrohr und erstem Rauchrohrzug an, wo auch bei bestehenden Anlagen mit nur sehr geringen Aufwand ein Stutzen 15 zur Einführung der geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe angebracht werden kann und wo im Rauchgas Temperaturen im Bereich 700 - 900 °C herrschen.
- Eine konstruktiv ebenfalls sehr wenig aufwendige Möglichkeit der Zuführung der geruchsstoffbeladenen Gase oder Dämpfe in die Feuerungsanlage ist ihre Vermischung mit der Verbrennungsluft.
- Wenn die Feuerungsanlage eine ansich bekannte Gas- oder Ölbrenneranlage ist, werden die Gase oder Dämpfe zusammen mit der Verbrennungsluft der Mischkammer 6 des Brenners zugeführt und dann in der Brennkammer verbrannt. Zur Umrüstung bereits bestehender Anlagen genügt somit ein einfacher Verbindungskanal zwischen dem Dampfabzug und dem Brenner, wobei vor dem Brennereinlaß ein Gemisch aus Verbrennungsluft mit den Gasen oder Dämpfen erzeugt wird, das dann in der Brennerkammer mit dem Brennstoff verbrannt wird.
- Die Energie der Feuerungsanlage kann selbstverständlich zur direkten Beheizung oder auch indirekt mittels Heißwasser oder Dampf an die Maische- und Würzepfannen abgegeben werden.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
- In der einzigen Figur der Zeichnung ist in einer Prinzipdarstellung eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
- Mit 1 ist dabei ein Behälter bezeichnet, beispielsweise eine Würzepfanne in einer Brauereianlage. In diesem Behälter 1 wird Würze oder auch Maische mit Hilfe der Heizeinrichtung 11 in bekannter Weise gekocht. Bei diesem Kochvorgang entsteht Dampf, in dem stark geruchsaktive Substanzen enthalten sind. Am Deckel des Behälters 1 ist ein Dampfabzug 2 vorgesehen, durch den der Dampf nach oben aus dem Behälter austritt. Der Dampf kann über einen gestrichelt angedeuteten Pfannendunstkondensator 3 weiter nach oben steigen. In der Dampfabzugsleitung 12 ist eine schwenkbare Klappe 4 untergebracht, die in der dargestellten Stellung den Dampf mit den Geruchsstoffen in die Rohrleitung 5 umleitet. Wenn die Klappe in vertikaler Richtung ausgerichtet ist, tritt der Dampf in Richtung des Pfeiles Pu in die freie Atmosphäre aus. Wenn dagegen die Klappe 4 die dargestellte Stellung einnimmt, wird der Dampf, wie erwähnt, in die Rohrleitung 5 eingeleitet und wird zu der insgesamt mit 13 bezeichneten Feuerungsanlage geführt. Die Feuerungsanlage 13 ist in der Figur als Gas- oder Ölbrenneranlage angedeutet, die eine Mischkammer 6 und den eigentlichen Verbrennungsraum 7 aufweist. In der Mischkammer werden der Geruchsstoffe enthaltende Dampf PD und die Verbrennungsluft PL gemischt. Der Brennstoff PB wird in dem Brennraum 7 in einer Flamme 8 verbrannt. Üblicherweise liegt die Verbrennungstemperatur der Flamme 8 oberhalb
1000 °C. Aufgrund der Temperatur der Flamme 8 zersetzen sich die aus organischen Verbindungen wie Alkoholen, Aldehyden, Ketonen und Estern bestehenden geruchsaktiven Substanzen und zerfallen überwiegend in Kohlendioxid und Wasserdampf. Die Abgase können dann über den Abluftkamin 9 entweichen, ohne daß darin noch geruchsaktive Stoffe enthalten wären. Die durch die Verbrennung im Brennraum 7 gewonnene Energie wird über die Leitung 10 der Heizeinrichtung 11 zugeführt und dient zum Aufheizen und Kochen des Mediums im Behälter 1. Es wird dadurch nicht nur eine Beseitigung der geruchsaktiven Stoffe aus dem Gas oder Dampf der erhitzten Substanz und damit eine Vermeidung der Belästigung der Umwelt durch störende Gerüche, sondern auch eine teilweise Rückgewinnung der im Dampf enthaltenen Wärme erreicht. - Es versteht sich, daß dieses Prinzip der Beseitigung von Geruchsstoffen nicht nur in Brauerei-Sudanlagen, wie dargestellt, angewandt werden kann, sondern auch in Fisch- und Fleischverarbeitungsanlagen, Räuchereien, Röstereien, Frittieranlagen, Großküchen, Fettschmelzen und Mälzereien sowie in Zellulose- und Papierfabriken, Tierkörperverwertungsanstalten, Krematorien und dergl. mehr.
- Besonders vorteilhaft jedoch läßt sich das Verfahren und die geschilderte Vorrichtung im Brauereibetrieb einsetzen. Auch können bereits bestehende Anlagen äußerst einfach umgerüstet werden, indem lediglich zwischen der Dampfabzugsleitung 12 und einer Feuerungsanlage 13 eine entsprechende Gas- oder Dampf leitung 5 angeordnet wird. Auch ist selbstverständlich das erfindungsgemäße Prinzip nicht nur bei Gas- und Ölbrennerfeuerungsanlagen anwendbar, sondern bei allen Feuerungsanlagen, die mit einer ausreichend hohen Flammen- oder Rauchgastemperatur arbeiten, so daß sich die Geruchsverbindungen zersetzen können.
Claims (18)
- die Fabrikationsanlage eine Brauerei ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Erhitzen oder Kochen von Maische und/oder Würze ist.
- die Fabrikationsanlage eine Fisch- oder Fleischverarbeitungsanlage ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Erhitzen oder Kochen von Fisch- oder Fischwaren bzw. Fleisch- oder Fleischwaren ist.
- die Fabrikationsanlage eine Räucherei ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Räuchern von Lebensmitteln, z.B. Fleisch oder Fisch, ist.
- die Fabrikationsanlage eine Tierkörperverwertungsanstalt ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Erhitzen oder Kochen von Tierkadavern oder Teilen davon ist.
- die Fabrikationsanlage eine Rösterei ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Rösten von Lebens- oder Genußmitteln (z.B. Kaffee, Nüsse) ist.
- die Fabrikationsanlage eine Frittieranlage ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Frittieren von Lebensmitteln ist.
- die Fabrikationsanlage eine Großküche ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Garen von Speisen ist.
- die Fabrikationsanlage eine Fettschmelze ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Erhitzen und Schmelzen von Fetten ist.
- die Fabrikationsanlage eine Zellulose- oder Papierfabrik ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Erhitzen oder Kochen von Rohstoffbrei (z.B. aus Holzschliff) ist.
- die Fabrikationsanlage eine Mälzerei ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Mälzen von Getreide ist.
- die (Fabrikations-) Anlage ein Krematorium ist und
- der Bearbeitungsprozeß das Erhitzen von Leichen ist.
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