1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREEmissionsminderungSchnitzeltrocknungsanlagen der ZuckerindustrieEmission controlPulp production in the sugar industryVDI 2594Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 3: EmissionsminderungDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit An
2、kndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . 22 Begriffe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 P
3、rozessbeschreibung . . . . . . . . . . . . . 54 Trocknungstechnologie . . . . . . . . . . . . 84.1 Mechanische Entwsserung . . . . . . . . 84.2 Thermische Entwsserung . . . . . . . . . 95 Beispiele ausgefhrter Anlagen . . . . . . . 175.1 Hochtemperaturtrocknung . . . . . . . . . 175.2 Hochtemperatur
4、trocknung in Kombinationmit einer Niedertemperaturtrocknung . . . 185.3 Verdampfungstrocknung. . . . . . . . . . 206 Energetische Betrachtung derbeschriebenen Anlagenbeispiele. . . . . . . 226.1 Hochtemperaturtrocknung . . . . . . . . . 246.2 Hochtemperaturtrocknung in Kombinationmit einer Niedertem
5、peraturtrocknung . . . 266.3 Verdampfungstrocknung. . . . . . . . . . 267 Emissionen und beeinflussende Parameter. 297.1 Hochtemperatur-Trommeltrockner . . . . 297.2 Verdampfungstrockner. . . . . . . . . . . 368 Emissionsmindernde Manahmen und ihreAuswirkungen auf andere Umweltmedien . . 388.1 Hocht
6、emperaturtrocknung . . . . . . . . . 388.2 Verdampfungstrocknung. . . . . . . . . . 45Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Terms and definitions. . . . . . . . . . . . . . 43 Process description . . . . . . . . . .
7、. . . . 54 Drying technology . . . . . . . . . . . . . . . 84.1 Mechanical dewatering . . . . . . . . . . . 84.2 Thermal dewatering . . . . . . . . . . . . . 95 Examples of existing plants . . . . . . . . . .175.1 High-temperature drying . . . . . . . . . .175.2 High-temperature drying in combinatio
8、n with low-temperature drying . . . . . . . .185.3 Steam drying . . . . . . . . . . . . . . . .206 Energetic consideration of the described example plants . . . . . . . . . . .226.1 High-temperature drying . . . . . . . . . .246.2 High-temperature drying in combinationwith low-temperature drying . .
9、 . . . . . .266.3 Steam drying . . . . . . . . . . . . . . . .267 Emissions and influencing parameters . . . .297.1 High-temperature drum dryer . . . . . . . .297.2 Steam dryer . . . . . . . . . . . . . . . . .368 Emission control measures and their effects on other environmental media . . . . .388.
10、1 High-temperature drying . . . . . . . . . .388.2 Steam drying . . . . . . . . . . . . . . . .45The draft of this standard has been subject to public scrutinyafter announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this standard shall be taken as author-itative. No guarantee
11、 can be given with respect to the Englishtranslation.VDI-RICHTLINIEN September 2015Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich UmweltschutztechnikFrhere Ausgaben: 06.06; 03.14 nderungs-entwurf, deutschICS 13.040.40Zubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,107
12、72 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2015Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedFormereditions: 06/06; 03/14Draft Standard Revision, inGerman onlyB55EB1B3E14C22109E918E8E
13、A43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 2 VDI 2594Seite9 Betriebswirtschaftliche Aspekte . . . . . . . 479.1 Modellbetrachtung und betriebs-wirtschaftliche Aspekte in der Verhltnismigkeitsabwgung. . . . . . . 489.2 Integrat
14、ion von Verdampfungstrocknern in bestehende Anlagen . . . . . . . . . . . 5110 Messtechnische Anleitung . . . . . . . . . . 5310.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . 5310.2 Messstrecken und Messpltze . . . . . . 5510.3 Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . 5610.4 Auswerten der Messungen.
15、 . . . . . . . 5910.5 Ermittlung der Trommeleintrittstempe-ratur sowie des spezifischen Gesamt-Kohlenstoff-Emissionsmassenstroms . . 59Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Ric
16、ht-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung desUrheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedin-gungen (www.vdi.de
17、/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserRichtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie beschreibt den Stand der Technik frSchnitzeltrocknungsanlagen in Zuckerfabriken. DerGeltungsbereich erstreckt
18、sich vom Ausgang der Ex-traktion bis zum Abschluss der Schnitzeltrocknung.Diese Richtlinie gilt in entsprechender Weise wie dieZiffer 5.4.7.24.1 der TA Luft fr die zwei bekanntenTechniken der Schnitzeltrocknung, nmlich die Indi-rekttrocknung (Verdampfungstrocknung) und die Di-rekttrocknung, einschli
19、elich der in die Trocknungmit eingebundenen Kesselhuser (Energiezentralen).Hierbei normiert die TA Luft in Ziffer 5.4.7.24.1 frSchnitzeltrocknungsanlagen spezielle Anforderun-gen an die Luftreinhaltung.Page9 Economic aspects . . . . . . . . . . . . . . 479.1 Model calculations and economic aspects i
20、n the proportionalityassessment . . . . . . . . . . . . . . . . 489.2 Integration of steam dryers intoexisting plants . . . . . . . . . . . . . 5110 Measurement instructions . . . . . . . . . . 5310.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . 5310.2 Measurement sections and sampling locations . . . .
21、 . . . . . . . 5510.3 Measurement methods . . . . . . . . . 5610.4 Evaluation of the measurements . . . . 5910.5 Determination of both the drum inlet temperature and the specific emission mass flow of total carbon . . 59Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Preliminary noteThe conte
22、nt of this standard has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting,reproduction (photocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full text
23、or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions(www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices.We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.1 ScopeThis standard describes the state of
24、 the art of pulpdrying plants in sugar factories. The scope extendsfrom the beginning of the extraction to the end of thepulp drying.Like Section 5.4.7.24.1 of TA Luft, this standard ac-cordingly applies to the two widespread techniquesof pulp drying, namely indirect drying (steam drying)and direct
25、drying, including the boiler houses (energycentres) involved in drying.Section 5.4.7.24.1 of TA Luft standardises specificrequirements on air pollution control for pulp dryingplants.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.
26、V., Dsseldorf 2015 VDI 2594 3 Diese Anforderungen unterscheiden zwischen Neu-anlagen und Altanlagen nach dem Direkttrocknungs-verfahren einschlielich wesentlicher nderungen.Unter wesentlichen nderungen im Sinne der TA Luftin Ziffer 5.4.7.24.1 sind unter Bercksichtigung derVorgaben des 16 BImSchG1) s
27、olche Manahmen anAltanlagen2) zu verstehen, die sich unmittelbar aufdie Trocknung oder die Energiezentrale einer Zucker-fabrik richten.Neuanlagen sind entweder nach der Technik der Indi-rekttrocknung (Verdampfungstrocknung) zu errich-ten oder es sind im Falle einer Direkttrocknung gleichwertige Mana
28、hmen zur Emissionsminderunganzuwenden. Insoweit mgliche Manahmen sind inAbschnitt 8 dargestellt.Bei einer wesentlichen nderung einer Anlage imBereich der Trocknung oder der Energiezentrale istdezidiert zu prfen, ob unter Beachtung des Grund-satzes der Verhltnismigkeit die Errichtung einerIndirekttro
29、cknung gefordert werden kann. Soweitdies nicht der Fall ist, kommt auch der Betrieb einerDirekttrocknung in Betracht.Fr Altanlagen nach dem Direkttrocknungsverfahrennennt die TA Luft demgegenber spezifische Grenz-werte und bergangsfristen, die darauf gerichtetsind, zum Zeitpunkt des Inkrafttretens d
30、er TA Luft imJahre 2002 bereits betriebene Direkttrocknungsanla-gen an die gegenber der TA Luft 1986 gestiegenenAnforderungen fr solche Anlagen heranzufhren.Die Anforderungen der TA Luft an Neuanlagen bzw.an wesentliche nderungen gelten im Regelfall un-mittelbar ab Inbetriebnahme. Fr Altanlagen soll
31、 dieUmsetzung der Anforderungen nach den allgemeinenGrundstzen im Wege nachtrglicher Anordnungen( 17 BImSchG) erfolgen3), wobei die allgemeine Sa-nierungsfrist am 30. Oktober 2007 endete4), soweitnicht im Einzelfall eine besondere, vorrangig zu be-achtende Sanierungsfrist geregelt ist5). Bis dahin g
32、el-ten fr Altanlagen die bisherigen Anforderungen derjeweiligen Anlagengenehmigung.Auerhalb dieses Anwendungsbereichs entstehen beider Zuckerherstellung aus Rben ammoniakhaltigeCarbonatationsgase. In einigen Anlagen dieses An-wendungsbereichs mit Hochtemperaturtrocknungs-anlagen wird dieses ammoniak
33、haltige Carbonata-1) zum Begriff der wesentlichen nderung einer Genehmigungsbe-drftigen Anlage (hier die Zuckerfabrik nach Ziffer 7.24 desAnhangs zur 4. BImSchV) siehe 16 BImSchG2) zum Begriff der Altanlage siehe Ziffer 2.10 der TA Luft3) vgl. Ziffer 6 der TA Luft4) vgl. Ziffer 6.2.3.3 der TA Luft5)
34、 vgl. Ziffer 6.2.3.4 der TA LuftThese requirements distinguish between new plantsand existing plants according to the direct dryingmethod including essential changes thereto. Essentialchanges in terms of Section 5.4.7.24.1 of TA Luft arethose measures to old plants1) taking account of thespecificati
35、ons of 16 BImSchG (Federal ImmissionControl Act)2) which are directed at the dryer or en-ergy centre of a sugar factory.New plants shall be set up either according to thetechnique of indirect drying (steam drying) or in thecase of direct drying equivalent emission controlmeasures shall be taken. Pos
36、sible measures in this re-spect are presented in Section 8.Given an essential change to a plant in the area of thedryer or energy centre, it shall be checked resolutelyif, taking account of the principle of commensurabil-ity, the set-up of an indirect dryer can be demanded. Ifthis is not the case, t
37、he operation of a direct dryer mayalso be considered.On the other hand, for old plants according to the di-rect drying method, TA Luft gives specific limit val-ues and transition periods. These aim at adapting al-ready operating direct drying plants, at the time of thecommencement of TA Luft in 2002
38、, to the require-ments for such plants, which have increased com-pared to TA Luft 1986.The requirements of TA Luft on new plants or essen-tial changes generally apply immediately as of thedate of the first commissioning. For old plants, theimplementation of the requirements shall be done ac-cording
39、to the general principles in terms of subse-quent requirements ( 17 BImSchG)3). The generalrefurbishment period ceased on 30 October 20074),unless a particular priority refurbishment period ex-ists in individual cases5). Until then, the previous re-quirements of the respective plant approval apply f
40、orold plants.Sugar production from sugar beet generates ammo-nia-containing carbonation gases in a unit operationnot falling within the scope of application of thisstandard. At some of the plants covered by this stand-ard that are equipped with high-temperature drying1) for the term of “old plant”,
41、see Section 2.10 of TA Luft2) for the term of “essential change to a plant requiring approval” (inthis case, the sugar factory according to Section 7.24 of the Annex tothe 4th BImSchV (Federal Immission Control Ordinance), see 16 BImSchG3) cf. Section 6 of TA Luft4) cf. Section 6.2.3.3 of TA Luft5)
42、cf. Section 6.2.3.4 of TA LuftB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF87D9NormCD - Stand 2015-09Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 4 VDI 2594tionsgas in die Brennkammer eingeleitet und einerselektiven, nicht katalytischen Reaktion (SCNR-Ver-fahren) unterzogen.
43、 Dabei wird das Ammoniak eli-miniert 55. Die Verfahrenstechnik der Trocknungvon extrahierten Rbenschnitzeln bleibt dadurch un-verndert.Allgemeine HinweiseAuf die fr den Bau und Betrieb der Anlagen gelten-den Gesetze, Verordnungen, Verwaltungs- und sons-tige Vorschriften wird hingewiesen (BImSchG, TA
44、Luft) sowie auf die Ergebnisse des BREF Food,Drink and Milk“ 52.Volumenangaben fr Gase in dieser Richtlinie, die aufden Normzustand (273 K, 1013 mbar) nach Abzugdes Wasserdampfanteils bezogen sind, sind mit (tr)gekennzeichnet. Volumenangaben fr Gase, die aufden Normzustand einschlielich des Wasserda
45、mpfan-teils bezogen sind, sind mit (f) gekennzeichnet.2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:Barwert einer Investition (Kapitalwert einer Investition)Ergebnis einer dynamischen Investitionsrechnungnach der Kapitalwert- oder Barwertmethode.Anmerkung: Dabei werden
46、alle Zahlungsstrme einer Investitionmithilfe von Zinsfaktoren auf den Beginn des Planungszeitraumsumgerechnet. konomisch betrachtet bringt der Kapitalwert die zuerwartende Erhhung oder Verminderung des Geldvermgens beigegebenem Verzinsungsanspruch in Hhe des Kalkulationszinssat-zes I und wertmig bez
47、ogen auf den Beginn des Planungszeit-raums zum Ausdruck.BrdenWasserdampf, der bei der Eindampfung von Zucker-lsung oder bei der Trocknung von Zuckerrben-schnitzeln im Verdampfungstrockner entsteht.FallwasserNiederschlag der Brden aus den Verdampfungskris-tallisatoren der Zuckerfabrik (Kondensationst
48、empe-ratur ungefhr bei 60 C) in Mischkondensatoren; indiese wird kaltes Wasser aus dem Khlturm einge-spritzt, das als Fallwasser mit einer Temperatur vonca. 50 C aus dem barometrischen Fallrohr desMischkondensators austritt.KondensatDurch Kondensation eines Dampfs entstandendeFlssigkeit. Anmerkung 1
49、: In der Zuckerfabrik ist Kondensat Wasser, dasdurch die Kondensation von Wasserdampf entstanden ist. technology, this ammonium-containing carbonationgas is directed to the combustion chamber and sub-jected to a selective non-catalytic reduction (SNCR)process for ammonia elimination 55. The dryingprocess for extracted beet pulp remains unaffectedthereby. General informationReference is made to the acts, ordinances, adminis-trative and other regulations (
