Energierückgewinnung EU−Projekt LIFE04 env ⁄ d ⁄ 000051

• Energierückgewinnung und Nutzen für die Umwelt

  Während des Produktionsprozesses wird mit der Trocknung und Kühlung der Saat, Dampf mit einer Temperatur von schätzungsweise 95°C erzeugt. Die Idee bestand darin, eine Methode zu entwickeln, die Energie wiederzuverwerten und im Produktionsprozess erneut zu verwenden.
  Von dem EU−Projekt LIFE04 env ⁄ d ⁄ 000051 gesponsert, wurde gemeinsam mit Bulkflow Technologies Inc., einem Unternehmen, das auf Wärmeübertragungstechnologie für Feststoffe spezialisiert ist, ein innovativer Prozess entwickelt.

• Die Energierückgewinnung

  Ein System zur Energierückgewinnung wurde entwickelt, in dem der heiße Dampf, während er den Trockner verlässt, in Kontakt mit einem geschlos− senen Wasserkreislauf gebracht wird. Dadurch wird die Abwärme wieder− verwertet und die gesamte thermische Effizienz verbessert. Das erhitzte Wasser wird dann, durch den Gebrauch eines speziellen, von Bulkflow Technologies Inc. entwickelten Rapssaatvorwärmers genutzt um die Rapssaat vorzuwärmen wenn sie in den Prozess eintritt.
  Das Wasser, das auf den Abdampf aus dem Trockner gesprüht wird, erwärmt sich auf eine Temperatur von 70°C. Mit dem Gebrauch des Bulkflow− Wärmeüberträgers wird für die Saat ein Temperaturgewinn von schätzungsweise 20°C erzielt. Der kalkulierte Energiegewinn ist erheblich und stellt ungefähr 90 MM ⁄ MT da, was 1,5 MT Dampf ⁄ Stunde entspricht.
  Zusätzlich zu der gesparten Energie wird ein wichtiger Nutzen für die Umwelt dadurch erreicht, daß die Wasserwäsche des heißen Dampfs zu einer Reduktion des Geruchs führt, der von dem System ausgeht. Weiterhin führt die höhere Temperatur der Rapssaat zu einer größeren Effizienz der Prozessparameter, die einen Nutzen für den ganzen Produktionsprozess mit sich bringen.

• Bulkflow™ − Plattenwärmetauscher − Technologie

  Der Bulkflow™ − Wärmetauscher funktioniert durch eine Kombination aus einem Massenstrom fester Bulkware und konventioneller, indirekter Wärmeüberträgertechnologie. Diese Technologie wurde in der Rapssaatproduktionsanlage der Cargill GmbH in Mainz eingeführt. Anstelle von heißer Luft benutzt der Wärmeüberträger heißes Wasser, das im Gegenstrom zum Produkt, in einem durchgeschweißte, hohle Edelstahlplatten durchläuft. Durch die Schwerkraft läuft die Rapssaat im Massenstrom langsam zwischen den Platten durch, und wird dadurch auf eine einheitliche Temperatur aufgeheizt.
  Unter dem Plattenpaket kontrolliert eine Massenstromdüse sowie ein Drehregelventil den Strom aus fester Bulkware durch den Wärmeüberträger.
  Der vertikale Aufbau ist für einen großen Wärmeübertragungsbereich in einer kompakten Einheit vorgesehen und wurde für ein effizientes Design geschaffen. Diese indirekte Methode des Wärmeaustausches verhindert Emission und macht Ventilatoren, Wäscher oder andere kostspielige Lüftungsanlagen überflüssig.

• Massenstrom fester Bulkware

  
  Der Massenstrom ist ein wichtiges und kritisches Element in dem erfolgreichen Aufbau des Bulkflow™ − Wärmeüberträgers. Um eine einheitliche Temperatur zu erreichen, muss sich das Produkt mit einheitlicher Geschwindigkeit über die Wirkungsfläche des Kühlers bewegen. Um den Massenstrom zu erreichen, wird ein maßgefertigter Ablauf an den Abfluss der Einheit angebracht, welcher eine einheitliche Strecke des Produktes durch den Wärmeüberträger sicherstellt. Am Aufsatz des Bulkflow− Wärmeüberträgers stellt ein Einfülltrichter eine gründliche Verteilung des Produkts auf die Wärmeüberträgerplatten sicher.

  «« Produkt zwischen Wasser und Kühlplatten

• Indirekter Wärmetausch durch Konduktion

  Anstelle von großen Mengen Luft benutzt die Wärmeüberträgertechnologie heißes Wasser, das durch ganzheitlich geschweißte Edelstahlplatten fließt, die sich in direktem Kontakt mit der Rapssaat befinden.
  Die Wärmeüberträgerflüssigkeit fließt in Gegenrichtung zum Produkt um größere thermische Effizienz zu erreichen. Der beherrschende Wärmeüberträgermechanismus funktioniert über Konduktion.
  Diese indirekte Methode des Wärmeüberträgers verhindert Emission und macht Ventilatoren, Siebe, Abluftfilter oder andere kostspielige Lüftungsanlagen überflüssig.
  Der vertikale Aufbau des Equipments ist für einen großen Wärmeübertragungsbereich in einer kompakten Einheit vorgesehen, was in einem sehr effizienten Design resultiert.

• Das Plattenpaket

  Der Bulkflow− Rapssaatvorheizer ist als Doppel− Reihenwärme − Überträger aufgebaut, der auf Grund der ausgleichenden Wirkung der Platten eine höhere thermische Effizienz besitzt. Dieser Aufbau ermöglicht den notwendigen Wärmeaustausch in einem einzigen, vertikalen Teil des Equipments. Die Wärmeüberträgerplatten werden aus 316 L (1.4404) Edelstahl hergestellt, und das Gehäuse sowie die strukturellen Komponenten aus 304 L (1.4306) Edelstahl. Die multiple Reihenanordnung arbeitet auf Grund der ausgleichenden Wirkung der Platten mit einer höheren thermischen Effizienz.

• Der Prozess der Energiewiedergewinnung
  − der Wasserheizkreislauf

  Die Erwärmung des Wassers, durch den direkten Kontakt mit heißem Brüdendampf aus dem Rapssaattrockner ⁄ Kühler, wird für die Erwärmung der Rapssaat innerhalb des Bulkflowvorwärmers in einem geschlossenen Kreislaufsystem genutzt. Die zurückgeführte Wärme liefert auf diesem Weg freie Energie, die durch den Bulkflow− Wärmeüberträger genutzt wird, um die Rapssaat vorzuwärmen. Zusätzlich zur Energieintegration und der Wiederverwertung von Abwärme, ist dieser Prozess ebenso für die steigende Effizienz der gesamten nachgelagerten Rapssaatverarbeitung verantwortlich. Eine Reduktion des Pflanzengeruchs sollte ebenso erreichbar sein.

• Betriebs − Erfahrungen

  Der Bulkflow™ − Vorwärmer wurde 2004 im Cargill Standort Mainz eingeführt. Seitdem war die Anlage kontinuierlich in Betrieb. Es waren keine Instandhaltungsmaßnahmen in dieser Zeit notwendig. Wie die nachfolgende Tabelle zeigt, wurde der Stromverbrauch in der Kühlanlage um 20% reduziert.
  Bei regelmäßigen Kontrollen des Cargill Standortes wurden weder Störungen der Platten auf der Saat oder der Wasserseite festgestellt, noch ist Korrosion aufgetreten. Es wurde noch keine Geruchsreduktion beobachtet, was auf die immer noch hohen Temperaturen in der Säule zurückzuführen ist. Das Ziel ist eine Steigerung der Wärmerückgewinnung in der Säule, um die Temperatur des Dampfs herabzusetzten um so den Geruch zu reduzieren und die Saat auf eine noch höhere Temperatur vorzuwärmen.

Meßparameter

Für einen Zeitraum von 15 Tagen wurden die folgenden Daten bestimmt:

Durchschnitt der Geruchsbestimmung mit und ohne Dampfwäsche:

Mit dieser neuen innovativen Methode macht Cargills kontinuierliches Streben nach einer umweltfreundlichen und kostengünstigeren Produktion einen weiteren großen Schritt nach vorne.

Kontakt:

Homepage Eu-Projekt

(Englisch)

„Projekt Ziele”

(Englisch - 169 kB)