NL8102113A

NL8102113A - Werkwijze en installatie voor de vernietiging van de bij het koken van kruiden en de behandeling van mout- beslag vrijkomende dampen, alsmede voor het terug- winnen van de bij de bereiding van bier vrijkomende overtollige energie.

Info

Publication number: NL8102113A
Application number: NL8102113A
Authority: NL
Original assignee: Holstein & Kappert Gmbh
Priority date: 1980-07-01
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1982-02-01
Also published as: DE3024809A1; GB2080691A; JPS5747470A; US4376109A

Description

> e I

-1-

Werkwijze en installatie voor de vernietiging van de bij het koken van kruiden en de behandeling van moutbeslag vrijkomende dampen, alsmede voor het terugwinnen van de bij de bereiding van bier vrijkomende overtollige energie,

De uitvinding richt zich op een werkwijze en een installatie voor de vernietiging van de bij het koken van kruiden en de behandeling van moutbeslag vrijkomende dampen, alsmede voor het terugwinnen van het bij de bereiding van bier vrij-5 komende energieoverschot.

Bij de bereiding van bier ontstaan in verschillende fasen van de werkwijze danken respectievelijk wasems met een betrekkelijk grote warmteinhoud, in het bijzonder dan, wanneer doorloop-koken bij hoge temperatuur of koken met externe kokers aan de 10 kruidenpannen wordt toegepast. Men heeft reeds langs overwogen, hoe men deze energie opnieuw nuttig kan gebruiken. Zo werd door W.Felgentrager in "Brauwelt" 5, 1980, blz. tUo en volgende voorgesteld, de terugwinning van energie in absorptiekoel-instailaties met compressoren en/of in expansieturbines te 15 gebruiken. Omdat bij de werkwijze in het bijzonder bij een groot aantal kooksels reeds voldoende warm water voor de eigen behoefte van een brouwerij vrijkomt, zijn de daar voorgestelde hoge investeringen noodzakelijk, om de overtollige warmte zinvol terug te winnen.

20 Naast de dampen uit het koken van de kruiden, die in geval van het bijvoorbeeld in "Brauwelt" 15, 1979, blz. k92 en volgende beschreven koken van kruiden bij hoge temperatuur een zeer laag luchtgehalte hebben en daarmee zeer goed in warmtewisselaars kunnen worden toegepast, komen ook nog dampen vrij uit de mout- 25 beslagpan met een zeker energieniveau, een energie, die eveneens 8102 113 < *» -2- kan worden gebruikt. Beide vrijkomende dampen hebben‘geméén, dat zij een betrekkelijk hoog gehalte smaak- respectievelijk reukstoffen bevatten, die niet in gasvorm aan de omgeving van de brouwerij mogen worden afgegeven.

5 De uitvinding heeft ten doel, een oplossing te verschaffen, waarbij zowel het terugwinnen van het bij de bereiding van bier vrijkomende energieoverschot economisch mogelijk is, waarbij echter gelijktijdig ook mogelijk is, dat de bij de bereiding van bier vrijkomende dampen, onverschillig of zij uit het koken van 10 kruiden stammen of van de behandeling van het moutbeslag afkomstig zijn, zodanig worden behandeld, dat zij niet tot belasting van het milieu leiden.

Bij een werkwijze van de boven beschreven soort wordt dit doel volgens de uitvinding bereikt, doordat de dampen van het 15 koken van de kruiden aan een eerste condensor en de bij de behandeling van het moutbeslag vrijkomende dampen aan een tweede condensor worden toegevoerd en tenminste ten dele worden gecondenseerd, waarbij een deelstroom van de eerste condensor aan de tweede condensor wordt toegevoerd.

20 De werkwijze volgens de uitvinding heeft het voordeel, dat de bij de bereiding van bier vrijkomende dampen, onafhankelijk van de plaats van hun ontstaan, kunnen worden onderworpen aan een bereidings- of behandelingsmethode, waarbij zij gelijktijdig in de gelegenheid worden gesteld tot warmteafgifte. Niet ge-25 condenseerde bestanddelen respectievelijk niet condenseerbare bestanddelen kunnen zodanig in het proces verder worden behandeld, dat zij op die plaats kunnen worden afgenomen, waar een verdere behandeling, indien nodig, kan geschieden.

Bij een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt voor-30 gesteld, dat als condensors meng- en/of oppervlaktecondensors worden toegepast, waarbij bijvoorbeeld inspuitcondensors het voordeel hebben, dat bijvoorbeeld bij inspuiten van water in water oplosbare bestanddelen direct kunnen worden neergeslagen, de niet condenseerbare respectievelijk niet gecondenseerde be-35 standdelen kunnen eveneens op eenvoudige wijze in de gasdom uit deze condensors worden af genomen.

81 ö 2 11 3 -3- ï {

Volgens de uitvinding wordt ook voorgesteld, dat de condensors door via warmtewisselaars gevoerde koelmiddelen wordt "belast, waarbij het bijzonder doelmatig is, wanneer het koel-middel in een kringloop aan de condensors en/of warmte-5 wisselaars wordt toegevoerd zoals eveneens volgens de uitvinding wordt voorgesteld. De uitvinding is daarbij niet tot een bijzonder koelmiddel beperkt. Hierbij kan het gaan om water, lucht of soortgelijke fluïdums. Het kan ook gaan om de te behandelen dampen, hetgeen het onderwerp van de uitvinding is en 10 hierna nog nader zal worden toegelicht.

Het is bijzonder doelmatig, zoals ook volgens de uitvinding wordt voorgesteld, dat de in de warmtewisselaars aan de koelmiddelen onttrokken warmte.

Het is bijzonder doelmatig, zoals ook volgens de uit-15 vinding wordt voorgesteld, dat de in de warmtewisselaars aan de koelmiddelen onttrokken warmte voor gebruik voor een ander doel aan het proces wordt onttrokken, waarbij bij een uitvoeringsvorm zodanig te werk kan worden gegaan, dat als koel-middel van de warmtewisselaars water wordt gebruikt en als 20 heet water voor gebruik vooizen ander doel aan het proces wordt onttrokken. Door deze uitvoeringsvorm volgens de uitvinding kan de werkwijze procesmatig op eenvoudige wijze zodanig worden uitgevoerd, dat de onttrokken hoeveelheid niet drinkbaar heet water juist voldoende is, om het zich in het proces bevindende 25 warmteoverschot optimaal te gebruiken. Dankzij de kringloop-stroming volgens de uitvinding van het koelmedium kunnen de benodigde hoeveelheden op eenvoudige wijze worden geregeld.

' Volgens de uitvinding wordt ook voorgesteld, dat als koelmiddel van de warmtewisselaars de te behandelen kruiden 30 worden gebruikt, zoals dit hierboven reeds kort is opgemerkt.

De in de warmtewisselaars dan aan de als koelmiddel werkende kruiden afgegeven warmte dient dan direct voor de voorverwarming van de kruiden, zodat de voor het koken van de kruiden toe te passen energie optimaal kan worden gebruikt. Dit doel dient ook 35 een verder kenmerk van de uitvinding, dat hierin bestaat, dat de warmtewisselaars met tenminste een deel van de bij de behande- 8102113 % % -idling van de kruiden vrijkomende dampen direct worden belast.

Bij een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt voorgesteld, dat de niet gecondenseerde bestanddelen in een verdere behandelingsfase worden verwerkt, waarbij dit volgens de uit-5 vinding door absorptie en/of adsorptie en/of chemische reactie kan geschieden.

Gaat het om gasvormige, niet condenseerbare bestanddelen, dan wordt bij een voor de’ uitvinding wezenlijke uitvoeringsvorm voorgesteld, dat deze niet gecondenseerde bestanddelen in een 10 gaswasser aan de restdampen worden onttrokken, waarbij de toe passing van een gaswasser volgens de uitvinding niet de toepassing van bijzondere condensoren of condensatiemethoden met zich meebrengt; in de plaats daarvan kan een dergelijke gaswasser bovendien ook bij bekende processen op de wijze volgens de 15 uitvinding worden toegepast.

De werkwijze volgens de uitvinding kan ook zodanig worden uitgevoerd, dat het wasmedium van de gaswasser in de kringloop wordt gebracht en in een warmtewisselaar wordt gekoeld. Deze werkwijze is bijzonder doelmatig, omdat in de regel.de 20 temperatuur van de niet gecondenseerde bestanddelen betrekkelijk hoog is, zodat deze in de gaswasser nog energie aan het wasmedium kunnen afgeven. Deze energie kan bijvoorbeeld nog voor de voorverwarming bij de bereiding van heet, niet drinkbaar water ten nutte worden gemaakt.

25 Om de werkwijze volgens de uitvinding aan de verschillende toepassingsmogelijkheden, overeenkomstig de plaatselijke omstandigheden., te kunnen aanpassen, wordt volgens de uitvinding ook voorgesteld,dat als warmtewisselaars eventueel koeltorens en/of luchtkoelers worden toegepast. Dergelijke koelsystemen kunnen 30 bijvoorbeeld dan worden toegepast, wanneer de afvalwatertempera- tuur nog over een bepaald traject moet dalen.

Bijzonder doelmatig is gebleken, dat de bij de vernietiging van de dampen vrijkomende hoeveelheden condensaat opnieuw worden gebruikt voor de bereiding van de kruiden.

35 Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding blijken uit de de installatie voor de toepassing van de boven be- 8102113 * f -5- schreven werkwijze "betreffende verdere conclusies, alsmede aan de hand van de volgende beschrijving en de bijgaande tekening, die een vereenvoudigd weergegeven schakelschema van de installatie volgens de uitvinding toont.

5 Vanaf een niet nader aangeduide kruidenkoker worden de wasems en dampen van de kruidenkoker via een toevoerleiding 1 aan een oppervlaktecondensor 2 toegevoerd. De oppervlakte-condensor 2 is voorzien van een koelwatertoevoer 3 en van een warmwaterafvoer k; het geproduceerde warme water kan bijvoor-10 beeld volgens de in streepstippellijnen getekende aansluitingen als niet drinkbaar water direct aan het systeem worden onttrokken, of echter, volgens de in getrokken lijnen getekende aansluitingen, in de kringloop door een warmtewisselaar 5 worden geleid, waarin het zijn warmte aan een koelmedium afgeeft.

15 De gecondenseerde bestanddelen worden bij 6 aan de opper vlaktecondensor 2 onttrokken en na koeling in een warmtewisselaar 7 bij 27 uit het proces afgevoerd. Haar keuze kunnen de in de condensor 2 gecondenseerde bestanddelen ook samen met de niet gecondenseerde bestanddelen via een leiding 8 aan een verdere 20 condensor, de inspuitcondensor 9, worden toegevoerd. Gelijktijdig worden de dampen uit een niet weergegeven moutbeslagpan via een leiding 10 aan de inspuitcondensor 9 toegevoerd.

Het inspuit-koelwater, in de tekening in de condensor 9 met 11 aangeduid, is in de kringloop gebracht en wel via een 25 leiding 12, een pomp 13, een warmtewisselaar ik en via een leiding 15 terug in de inspuitcondensor 9· Overtollig koelwater, dat wil zeggen de uit de dampen afgescheiden hoeveelheid condensaat, kan na doorstroming van de warmtewisselaar ik bij 16 aan de koelwaterkringloop worden onttrokken. Ook deze hoeveelheid 30 condensaat kan bij behoefte in de warmtewisselaar 7 verder worden gekoeld, voordat zij bij 27 aan het proces wordt onttrokken.

In het bovenste bereik van de inspuitcondensor 9 is een afvoerleiding 17 getekend, die naar een gaswasser 18 voert, waarvan het wasmedium met 19 is aangeduid en eveneens in de kringloop 35 is gebracht. Het wasmedium 19 wordt via een leiding 20 aan een pomp 21 toegevoerd, die het door een warmtewisselaar 22 via de 8102113

V V

-β- leiding 23 terugtransporteert in de gaswasser 18. De gewassen gasvormige bestanddelen worden via de leiding 2k aan een niet getekende schoorsteen of dergelijke voor afvoer in de buitenlucht toegevoerd.

5 Voor de bereiding van warm respectievelijk heet niet drink baar water zijn de warmtewisselaars 22, 1^ en 5 achter elkaar geschakeld, zoals uit de tekening blijkt. Het koelwater stroomt bij 25 in de met wasmedium belaste warmtewisselaar 22 naar binnen en verlaat als heet water de met koelwater belaste warmte- 10 wisselaar 5 bij 26.

Haar keuze kan ook de koeler 7 voor de afgevoerde hoeveelheden condensaat, waaraan het koelwater volgens de tekening bij 28 wordt toegevoerd en bij 29 wordt onttrokken, met de warmtewisselaars 22, 1¾ en 5 in serie worden geschakeld. Omgekeerd 15 kunnen ook de warmtewisselaars 22, 1^ en 5 parallel of gedeeltelijk parallel en gedeeltelijk in serie worden geschakeld.

Om de aan de condenseerinstallatie onttrokken warmte ook bij wisselende behoefte aan heet respectievelijk warm water steeds aan de bij het koken van de kruiden en de behandeling van 20 de moutbeslag vrijkomende warmte te kunnen aanpassen, zonder dat met reukstoffen beladen dampen (zonder te condenseren) in het milieu terecht komen, is in de koelwaterkringloop van de inspuitcondensor 9 bovendien de warmtewisselaar ik' geïnstalleerd. Deze warmtewisselaar 1U’ wordt via de toe- en afvoer-25 leidingen “30„en 31 met koelwater doorstroomd, dat in de kring loop door een droge- of natteluchtkoeler, bijvoorbeeld de in de tekening weergegeven koeltoren 32, wordt geleid en daar de opgenomen warmte zonder belasting met reukstoffen aan de omgeving afgeeft.

30 Naast de weergegeven toepassing van twee verschillende condensoren kan in plaats van de oppervlaktecondensor 2 eveneens een inspuitcondensor worden toegepast, waarvan de warm-waterafvoer 4 dan overeenkomstig de in de tekening weergegeven koelwaterkringloop door de warmtewisselaar 5 wordt geleid.

35 Natuurlijk kan het beschreven uitvoeringsvoorbeeld van de installatie volgens de uitvinding nog in veel opzichten 8102113 -τ- worden veranderd, zonder de basisgedachte van de uitvinding te verlaten. In het bijzonder kunnen de warmtewisselaars 5» 1¾ en 22 in de koelkringlopen van de dampvemietigingsinstallatie ook in plaats van door koelwater tussen de inlaat 25 en de uitlaat 26 5 door de voor het koken voor te verwarmen kruiden worden door- stroomd. Voor hetzelfde doel kan ook de verdeling van de koeling van deze warmtewisselaar in een combinatie van water- en kruiden-koeling dienen, bijvoorbeeld door een koeling van de warmtewisselaars 1¾ en 22 met koelwater voor de bereiding van heet 10 water en een koeling van de warmtewisselaar 5 met kruiden voor het voorverwarmen van de te koken kruiden.

Ter ontlasting van de condensoren tenslotte kunnen de warmtewisselaars 5 en 1¾ aan de zijde van het warmere medium ook direct met de dampen van het koken van de kruiden worden 15 belast,.bijvoorbeeld volgens de in streepstippellijnen getekende stroomwegen. In het bijzonder in het geval, dat de warmtewisselaars 5 en 1¾ door de voor te verwarmen kruiden worden gekoeld, kunnen zij daardoor naar keuze, behalve bij het conventionele, met tussenpozen koken van kimden, ook bij het continue 20 doorloopkoken. worden toegepast. Hiertoe worden bijvoorbeeld de warmtewisselaar 5 met de kruidendampen 1' van de eerste en de warmtewisselaar 1¾ met de kruidendampen 1” van de tweede ont-spanningsfase belast en beide door de voorlopende, te verwarmen kruiden gekoeld. De bij 33 en 3^ uitstromende condensaten van de 25 kruidendampen kunnen verder in een warmtewisselaar 7 worden gekoeld en zo dienen voor de bereiding van warm water. Op soortgelijke wijze kan ook bij het conventionele, met tussenpozen koken van kruiden de warmtewisselaar 5 bijvoorbeeld voor het voorverwarmen van de kruiden van een kookpan met behulp van de conden-30 serende kruidendampen van een tweede zich in het kookproces bevindende kruidenpan dienen. Daartoe worden de kruiden van de eerste pan in de kringloop door de warmtewisselaar 5 geleid, terwijl zijn verwarmingszijde met de warmtedampen of wasems van de tweede pan wordt belast. De eigenlijke dampcondensor 2 en de 35 eventueel verdere aanwezige condensoren en warmtewisselaars dienen dan voor de bereiding van heet water uit de boven de voor 8102113

V * ' V

V

-8- het voorverwarmen van de kruiden noodzakelijke warmte uitgaande condensatiewarmte van de bij het koken van de kruiden ontstane dampen.

8102113

Claims

1. Werkwijze voor de vernietiging van de "bij het koken van kruiden èn de "behandeling van mout "beslag vrijkomende dampen, alsmede voor het terugwinnen van het "bij de bereiding van bier 5 vrijkomende energieoverschot, met het kenmerk, dat de dampen van het koken van de kruiden aan een eerste condensor en de bij de behandeling van het moutbeslag vrijkomende dampen aan een tweede condensor worden toegevoerd en tenminste gedeeltelijk worden gecondenseerd, waarbij een deelstroom van de eerste condensor aan 10 de tweede condensor wordt toegevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als condensoren meng- en/of oppervlaktecondensoren worden toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat 15 de condensoren door via warmtewisselaars geleide koelmiddelen worden belast. U. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het koelmiddel van de condensoren en/of warmtewisselaars in een kringloop wordt geleid.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de in de warmtewisselaars aan de koelmiddelen onttrokken warmte voor gebruik voor een ander doel aan het werkwijzeproces wordt onttrokken.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 25 als koelmiddel van de warmtewisselaars water wordt toegepast en als heet water voor gebruik voor een ander doel aan het werkwijzeproces wordt onttrokken.

7. Werkwijze volgens conclusie 5* met het kenmerk, dat als koelmiddel van de warmtewisselaars de te behandelen kruiden 30 worden toegepast.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de warmtewisselaars met tenminste een deel van de bij de behandeling van de kruiden vrijkomende dampen direct worden belast.

9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, 35 met het kenmerk, dat de niet gecondenseerde bestanddelen in een verdere behandelingsfase worden verwerkt. 81 02 113 X w- ' +> -10- ïÖ. Wrkwijzê“volgens “conclusie 9 ,~mët"het kenmerk',' dat : de niet gecondenseerde bestanddelen door absorptie en/of adsorptie en/of een chemische reactie worden verwerkt.

11. Werkwijze volgens conclusies 9 en 10, met het kenmerk, 5 dat deze niet gecondenseerde bestanddelen in een gaswasser aan de resterende dampen worden onttrokken.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het wasmedium van de gaswasser in de kringloop wordt geleid en in een warmtewisselaar wordt gekoeld.

13. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat als warmtewisselaars eventueel koeltorens en/of luchtkoelers worden toegepast. ik. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bij de vernietiging van de dampen vrij-15 komende hoeveelheden condensaat opnieuw worden toegepast voor de bereiding van de kruiden,

15· Installatie voor toepassing van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat achter een eerste condensor (2) een tweede condensor (9) is geschakeld, 20 waarbij het koelmiddel van de eerste condensor (2) via een warmtewisselaar (5) en het koelmiddel van de tweede condensor (9) via een warmtewisselaar (1U) is geleid. Ié. Installatie volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de eerste condensor (2) een oppervlaktecondensor en de tweede 25 een inspuitcondensor (9) is.

17· Installatie volgens conclusie 15 of ié, met het kenmerk, dat achter de tweede condensor (9) een gaswasser (18) voor niet condenseerbare gasvormige restdampen is geschakeld, waarbij in de wasmediumkringloop van de gaswasser (18) een warmtewisselaar 30 (22) is aangebracht.

18. Installatie volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de warmtewisselaars (5, 1U en/of 22) voor de bereiding van heet, niet drinkbaar water in serie en/of parallel zijn geschakeld.

19. Installatie volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in tenminste een koelmiddelkringloop een 8102 113 -11- £- S verdere warmtewisselaar (14') is aangebracht, waarvan het koelmiddel via een koeltoren (32) is geleid,

20. Installatie volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de af voerleidingen (6, 16) van het 5 condensaat een verdere warmtewisselaar (7) is aangebracht, die met de verdere warmtewisselaars parallel en/of in serie is geschakeld.

21. Werkwijze voor de vernietiging van de bij het koken van kruiden en de behandeling van moutbeslag vrijkomende dampen, 10 alsmede voor het terugwinnen van het bij de bereiding van bier vrijkomende energieoverschot, in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving.en/of weergegeven in de tekening.

22. Installatie voor toepassing van de werkwijze volgens een van de conclusies 1 t/m 1U en 21, in hoofdzaak zoals be- 15 schreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. * 8102113