Как очистить дым при копчении водой. Как сделать генератор дыма для коптильни

Для более эффективной очистки в дымогенераторе Н10-ИДГ-1 используют водоинерционный способ. Сущность его заключается в следующем (рис. 49). Поток дыма, образующийся в камере дымообразования, направляется по центральной трубе и по инерции ударяется о зеркало воды, вытесняя часть ее из-под торца трубы. Далее дым попадает в колено и вновь ударяется о поверхность воды. На участках соприкосновения дыма с водой происходит ее завихрение и образуется водно-дымовая смесь. Благодаря инерции и эффективному контакту с водой тяжелые частицы дыма (сажа, зола, смола) улавливаются ею. Проточная вода уносит частицы сажи и золы, а смола оседает на дно устройства и периодически удаляется через люк в специальную емкость.

Уменьшить содержание ПАУ в коптильном дыме и соответственно в обрабатываемых изделиях можно с помощью других решений. Например, в дымогенераторе Н20-ИХА.03 предусмотрена водяная завеса. Известны также способы удаления ПАУ из дыма путем снижения температуры, пропускания его через металлическую стружку, древесные опилки и слой воды или путем получения конденсата дыма, который перед направлением в коптильную камеру переводят в состояние, близкое к исходному дыму. При переводе конденсатов в парообразное состояние значительную роль в уменьшении содержания ПАУ играет температура нагрева. Так, при температуре в пределах 294-316 °С содержание бензо(а)пирена во вновь образуемой коптильной среде уменьшается в 14-17 раз по сравнению с исходным дымом, а при температуре 371-427 °С - более чем в 100 раз.
Все рассмотренные способы имеют общий недостаток - не решают главной задачи полного исключения возможности загрязнения копченой продукции ПАУ. Следует отметить, что в настоящее время проводят исследования по предотвращению образования ПАУ в дыме путем предварительной обработки опилок химическими реагентами, снижающими температуру термического распада древесины.

5. Фильтрация дыма через воду

Одним из распространенных способов очищения воздуха, позволяющих извлекать и использовать задержанные вещества, – является фильтрование через жидкую среду. Способ достаточно эффективен как для улавливания значительно концентрированных газов, так и для конденсации паров, поглощения твердых частиц. Механизм очистки воздуха при прохождении через воду не является до конца изученным. Он представляет собой совокупность нескольких процессов, одним из которых является диффузия на границе соприкосновения сред, другим – циркуляция воздуха за счет омывания водой. Кроме того, воздушные загрязнения по признаку «поведения» в атмосфере и при перемешивании с жидкостью, можно разделить на 4 основных группы. Это «газы», пары растворимых в воде веществ, пары нерастворимых веществ и твердые частицы.

Здесь под «газами» подразумеваются соединения, не способные конденсироваться в жидкое состояние (сжижаться) при температурах, близких к комнатной (-5ºС и далее). К ним относятся сероводород, аммиак, азот, кислород, хлор, углекислый, угарный, сернистый и др. газы. Под парами будет подразумеваться взвесь микроскопических капелек или отдельных молекул веществ в воздухе, способных конденсироваться при температурах, близких к комнатной. Это пары воды, спиртов, жиров, карбоновых кислот и т.д. Твердые частицы – пыль, копоть и так далее. Рассмотрим перемешивание с водой каждой из этих групп.

Пузырек, проходя через слои воды, интенсивно омывается жидкостью. В результате слои воздуха, прилегающие к поверхности раздела воздух-вода постоянно двигаются. Находящиеся непосредственно у поверхности раздела слои этих сред интенсивно перемешиваются. Легкие молекулы газов значительно подвижнее многоатомных органических молекул примесей и уж тем более массивных по сравнению с ними твердых частиц. Поэтому при интенсивном движении молекулы, состоящие из малого количества атомов имеют большие шансы изменить направление при встрече с границей раздела и направиться обратно в пузырек. Более массивные же молекулы и частицы, приближаясь к поверхности раздела не могут быстро изменить направление, и в результате – уходят в более плотную и вязкую среду – воду. Пары ведут себя подобно твердым частицам. Находясь в пузыре, часть микроскопических капелек за счет движения слоев воздуха, сливается друг с другом. При столкновении с поверхностью воды происходит слияние с ней и растворение в жидкости капелек растворимых веществ. Для микрокапель нерасворимых в воде веществ, столкновение с поверхностью раздела приводит к конденсации. Конденсировашиеся капельки поднимаются с пузырем и объединяются вблизи поверхности воды, образуя маслянистые пятна и парафиновые «айсберги». Эффективность этой отчистки зависит от отношения объема пузырька к площади его поверхности, а так же времени подъема.

Поднимаясь все ближе к поверхности, пузырек увеличивается в объеме, так как с уменьшением глубины, давление окружающей воды падает. Иными словами, отношение объема пузырька к его площади – увеличивается. Однако, внутренняя энергия сжатого газа при прочих равных условиях, возрастает при увеличении давления. Следовательно, выше и энергия движения частиц газа. Таким образом, вероятность перехода частиц из газа в воду для пузырька под бо́льшим давлением будет выше. Поэтому желательно, чтобы пузырьков образовывалось больше, а вот их начальные объемы были предельно малы, глубина подъема была так же больше. Этого можно добиться, если конец трубки перекрыть, а в нижней ее части сделать множество маленьких дырок, находящихся друг от друга сравнительно далеко. Последнее условие необходимо, чтобы, приближаясь к поверхности, пузырьки не сливались.

Подобный способ очистки давно применяется азиатскими курильщиками в кальяне. Табачный дым через трубку попадает в сосуд, наполненный водой, проходит через воду, при этом частично очищается. Из горлышка сосуда идет еще одна трубка, с помощью которой и затягивается курильщик.

Прохождение дыма через воду сокращает количество смол, дегтя и других веществ потенциально канцерогенного характера. Исследования показали, что фильтрование дыма через воду в кальяне сокращает содержание: никотина, фенолов на 90%, мелких твердых частиц на 50%, бензопирена, ароматических углеводородов полицикликена. Отмечается сокращение канцерогенного потенциала дыма, который пересек воду по сравнению с тем, который не прошел такой фильтрации. Дым от кальяна, лишенный таких веществ как акролеин и альдегиды, в отличие от сигаретного, не раздражает слизистых оболочек горла или носа курильщиков и лиц, находящихся поблизости от кальяна

Однако, установлено, что содержание в крови котонина повышено, по сравнению с курильщиками сигарет. На этом основании исследователи сделали вывод о том, что дым, проходя через воду, теряет концентрацию лишь некоторых из своих компонентов, иные же остаются примерно в том же составе.

По мере насыщения примесями, способность воды растворять новые порции постепенно снижается. При фильтрации дыма в воде концентрируются вещества, являющиеся растворителями для некоторых органических соединений. Например, спирты и кислоты растворяют жиры, некоторые углеводороды растворяются альдегидами и кетонами. Однако, взаимное сочетание всех этих соединений может снижать растворимость соединений других классов. Поэтому, вне зависимости от формирующегося состава, залогом высокой эффективности водной фильтрации является периодическая замена воды.

Тренировок, Шведы являются признанными мировыми экспертами в пожаротушении. Многие противопожарные службы мира сегодня используют Шведский метод подготовки. В последние 10 лет в Швеции появились огневые тренажеры для подготовки ствольщиков, работающие на газовом топливе (см. рисунок 4). Их недостатком является условный характер тренировки: оператор тренажера управляет интенсивностью подачи и...

Предусматривают заранее и указывают в оперативных карточках и планах эвакуации. Тушение пожаров в детских учреждениях. Одновременно с организацией эвакуации детей и защитой путей эвакуации обеспечивают ввод стволов на основных путях распространения огня и в очаг пожара. Для тушения пожара в школах и детских учреждениях применяют воду, водные растворы смачивателей и воздушно – механическую пену...

...). Решение множества ключевых проблем современности, таких как производство продуктов питания, многих лекарств и других веществ связано с активным внедрением в жизнь биотехнологий. Столь ощутимый прогресс биологии был бы невозможен без ее активного взаимодействия с другими науками. Но парадокс современного состояния науки состоит в том, что множество исследований оказывается "на стыке наук", для...

Все эти виды встречаются повсеместно и в достаточном количестве, некоторые растения являются охраняемыми или имеют ограниченный ареал распространения. Поэтому при подготовке к выступлению в номинации «Лесные робинзоны» участники должны уметь распознавать самых известных и легко узнаваемых представителей местной флоры. Описание дикорастущих съедобных растений Бедренец - камнеломка Бедренец - ...

Приготовление мяса и рыбы на холодном дыму становится все более популярным среди любителей копченостей. Процесс холодного копчения можно относительно просто организовать собственными руками даже на балконе квартире. Процедура окуривания продуктов холодным дымом не требует особых технических знаний или кухонных премудростей, потребуется только сделать дымогенератор для копчения своими руками. Остальная часть оборудования для холодного копчения представляет собой обычную деревянную коробку или шкаф, в которой подвешенные на крюке или уложенные на сетке продукты просто окуриваются холодным или теплым дымом.

Как происходит процесс холодного копчения

Большинство людей воспринимают холодное копчение, как усовершенствованную разновидность классической обработки продуктов теплом и паром. На самом деле холодное окуривание является химическим способом обработки, поэтому такая схема ближе к глубокому вялению мясного и рыбного белка.

Основой подобной обработки является специальный прибор, дымогенератор для холодного копчения, который вырабатывает парогазовую смесь со специальными характеристиками:

Поток дыма и газа насыщен парами химически активных веществ, альдегидами, кислотами, спиртами, угарным газом и влагой. Также присутствуют продукты разложения лигнина и целлюлозы в виде дегтевой воды и смол;
Температура парогазового потока относительно невелика, не более 40 о С, поэтому термического «варения», подобно горячему копчению, в коптильне нет.

Получить стабильный поток газа с подобными характеристиками можно только одним способом — сделать дымогенератор для холодного копчения своими руками. Дым, попадая в коптильную камеру, насыщает поверхностные слои мяса или сала химически активными веществами, и все, продукт можно извлекать и отправлять на «отдых», под навес или в прохладное место, где нет мух, пыли, сквозняка и солнечного света. Еще примерно сутки идет процесс всасывания осевших продуктов разложения опилок в ткани мясопродуктов.

К сведению! Только через сутки можно приступать к дегустации и оценке, насколько удачно прошел процесс холодного копчения. До окончания созревания продукт может разочаровать истинных ценителей копченых колбас и рыбы.

Чтобы получать отличный букет запаха и внешнего вида копченых продуктов, необходимо не просто подобрать удачную конструкцию коптильни, лучше сделать дымогенератор своими руками. Как показывает практика, у настоящего кулинара процесс улучшения коптильни своими руками, по-хорошему, не завершается никогда, постоянно вносятся поправки, модификации и усовершенствования в конструкцию, поэтому важно знать устройство дымогенератора и уметь регулировать основные его параметры.

Эффекта холодного копчения можно добиться с помощью химических добавок, но вкус мяса, обработанного химикалиями, в корне отличается от продукта, прошедшего через поток дыма, поэтому проще сделать дымогенератор для коптильни холодного копчения своими руками, чем рисковать своим здоровьем и здоровьем своей семьи.

Типовое устройство и принцип работы дымогенератора

Существует две основные схемы дымогенератора - пиролизные и конструкции с внешним теплоподводом. Для дымогенератора с внешним подводом тепла потребуется нагреватель, не менее 1000Вт, толстостенный чугунный или стальной корпус и специальная система охлаждения дыма из медной трубы. В итоге конструкция получается более тяжелой и громоздкой, но качество холодного копчения на таком дымогенераторе в разы лучше, чем в пиролизной схеме.

Для эффективной работы такого генератора дыма нужно будет устанавливать систему охлаждения, циркуляции и схему управления нагревом, например, реостат или тиристорный регулятор нагрузки, что усложняет работу, но позволяет получить очень стабильные параметры дымового потока. По сути, это хай-тек в сфере холодного копчения.

Оптимальное устройство установки для холодного копчения

Вот так устроена настоящая система холодного копчения.

Продукты находятся в камере холодного копчения. Поток дыма охлаждается в специальном теплообменнике до 30-35 о С, самое главное — освобождается от водяных паров и наиболее тяжелых компонентов парогазовой смеси, в камеру поступает подсушенная и насыщенная летучими веществами смесь. Мало того, смесь регулярно циркулирует по замкнутому контуру холодного копчения, отдавая избыток воды и насыщаясь новыми веществами. Что это дает?

Во-первых, благодаря наличию охладителя удаляется наиболее вонючая и вредная часть дыма — подсмольная вода и фенолы.

Во-вторых, поток газов движется вокруг рыбы или мяса с достаточно большой скоростью, а значит, удается избежать сразу двух возможных проблем - холодной закалки и характерной горечи копчения. Холодная закалка возникает в тех случаях, когда продукт из-за перепада температуры на улице или недостаточно хорошо очищенного дыма от влаги, в процессе холодного копчения покрывается тонким слоем воды, защищающим поверхность мяса от глубокого проникновения ценных компонентов дыма. В результате получается, что внешняя часть будет делаться перенасыщенной продуктами холодного копченая, а внутри продукт остается сырым.

Домашний вариант дымогенератора для камеры холодного копчения

В домашних условиях можно сделать обе, но большинство ленивых любителей продуктов холодного копчения предпочитают пиролизный тип генератора дыма по вполне объективным причинам:

Простота конструкции, для сборки самых примитивных генераторов можно использовать даже консервные банки и водопроводную фурнитуру;
Для работы пиролизной системы генерации дыма не требуется мощных нагревателей, достаточно 5-10 Вт для питания электровентилятора или компрессора;
В потоке дымовых газов значительно больше активных веществ, ниже температура и стабильнее поток дыма.

Независимо от того, какие схемы и чертежи дымогенератора для холодного копчения своими руками вы используете, параметры дыма будут примерно одинаковыми. Различие будет касаться степени очистки дыма и удобства обслуживания устройства после использования по назначению.

Работу установки можно пояснить на приведенной ниже схеме дымогенератора.

Конструктивно газогенератор состоит из трех основных частей:

Емкости из жаропрочного материала, чаще всего корпус делается из нержавеющей стали или плакированной алюминием чугунной трубы дымохода;
Узла отбора горячих газов, образующихся вследствие разложения опилок при высокой температуре;
Компрессора для подачи воздуха в дымогенератор и наддува продуктов разложения опилок вовнутрь шкафа для холодного копчения продуктов.

Мелкая буковая или вишневая щепа засыпается на дно корпуса дымогенератора. Для холодного копчения идеально подходят абрикос, вишня, яблоня. Хуже - ольха и бук, категорически нельзя использовать хвойные породы древесины, березу, осину, тополь и дерево, выросшее на берегу водоема с непроточной водой.

Это наиболее подходящее сырье для получения качественного холодного дыма. В нижней части корпуса имеется отверстие для подсоса воздуха. После розжига включается компрессор, который нагнетает воздух в две трубки. В данном случае одна трубка вставлена коаксиально внутрь другой трубы. Это устройство называется инжекторным насосом. При движении воздушного потока происходит подсасывание дыма, и внутри дымогенератора возникает разряжение. Часть воздуха через поддувало проникает внутрь корпуса дымогенератора и подпитывает процесс термического разложения опилок.

Теоретически процесс полностью автономен и не требует участия человека в процедуре холодного копчения. На самом деле, в отдельных случаях, опилки «цементируются» выделяющимися дымом и смолистыми парами, и часто приходится постукивать по корпусу, чтобы обрушить выгоревший свод топлива в дымогенераторе и продолжить процесс холодного копчения.

Наиболее популярные конструкции генератора холодного дыма

За редким исключением, в большинстве случаев свой, кустарно сделанный, дымогенератор дает возможность коптить продукты на приемлемом уровне качества. Поэтому проблем в том, как сделать дымогенератор, нет абсолютно никаких. Можно брать любую понравившуюся, проверенную на практике схему дымогенератора для холодного копчения, и строить ее в соответствии с рекомендациями разработчика.

В качестве примера классических дымогенераторов можно привести два варианта — с верхним отбором дыма и с забором газов непосредственно из зоны горения в нижней части корпуса.

Совет! Для корпуса генератора холодного дыма используйте только жаропрочные материалы, лучше всего подойдет жаровая труба дымохода из нержавейки диаметром 125 мм или 150 мм.

О том, насколько подходящим получается генератор холодного дыма из такого материала, можно узнать из видео:

Верхний вариант дымогенератора

Генератор холодного дыма с верхним отбором продуктов разложения представляет собой цилиндрический корпус нержавеющей стали, нижняя часть которого закрывается крышкой на винтах-барашках, в верхней холодной части установлен инжекторный узел, подключенный к воздушному компрессору. Главное — не столько точно придерживаться размеров и конструкционных особенностей дымогенератора, сколько сделать его управляемым или настраиваемым под конкретные условия холодного копчения. В данном случае чрезвычайно важно точно воспроизвести инжектор в верхней части устройства. Трубка дымохода может изготавливаться из меди или алюминия, любого металла с высокой теплопроводностью.

Для установки инжектора к корпусу приваривается муфта с внутренней резьбой. На трубку инжектора напрессовывается втулка с наружной резьбой, что позволяет вращением настраивать работу инжекторного узла.

В нижней части корпуса дымогенератора устанавливается сетка для золы, просверливается отверстие для розжига и подсоса воздуха в зону горения. Чтобы сделать генератор более эффективным, в конструкцию нужно добавить промежуточный узел между дымоходом и камерой холодного копчения, приведенный на схеме.

Такое решение позволит управлять не только расходом дыма, но и его температурой, соответственно, качество мяса или рыбы холодного копчения будет намного выше, а количество попавших в камеру с дымом фенолов уменьшится вдвое-втрое.

Схема дымогенератора с нижним отбором дымовых газов

Добиться дополнительной очистки дыма можно с помощью встроенной в корпус генератора медной трубы, именуемой лифтом парогазовой смеси. В этом случае конструкция дымогенератора выглядит следующим образом.

Корпус изготавливается сваркой из листового металла, в нижней части конструкции днище заваривается герметично, оставляется только резьбовое отверстие для розжига опилок, которое после запуска дымогенератора закрывается болтом. Опилки засыпаются по уровню на ¾ высоты корпуса генератора. Воздух подается от компрессора по вертикальной медной трубке, а продукты горения отводятся через боковой штуцер в верхней части корпуса. Дымогенератор может работать и в обратном порядке, если через дымовую трубу подавать воздух, то продукты горения и дым будут подыматься по медному лифту, охлаждаться и освобождаться от фенольной воды. Кроме того, опилки в дымогенераторе будут подсушиваться и разрыхляться дымом.

Компрессор для дымогенератора

Кроме инжектора и охладителя, третьим регулируемым узлом дымогенератора является компрессор. Чаще всего для этих целей используют переделанные маломощные кулеры от компьютера или даже аквариумные компрессоры. Наиболее удачным решением можно назвать вариант собранного компрессора для дымогенератора своими руками на основе пляжного 12-ти вольтового аппарата для накачки матрацев и надувных диванов, как на видео:

Совет! К стандартному устройству необходимо лишь добавить регулятор оборотов, и получается идеальный компрессор для дымогенератора. Все остальные варианты получаются либо слишком маломощными, либо громоздкими.

Заключение

Корпус дымогенератора нельзя изготавливать из любых крашеных или покрытых оловом емкостей, например, консервных банок или другой тары. Олово, свинец, припои, краска — все, что вступает в контакт с потоком дыма и разогретыми парами кислот и спиртов, рано или поздно переходит в летучую форму и оказывается внутри камеры холодного копчения. Кроме того, если в конструкции коптильни планируется применение электростатического поля, нужно будет очень тщательно очищать дым от смолы и воды.

Копчение продуктов практикуется человечеством с давних времен. Это обусловлено тем, что так можно законсервировать скоропортящиеся продукты, которые приобретают замечательные вкусовые качества. Люди за последние несколько веков далеко шагнули вперед в плане применяемых технологий, но так же продолжают коптить мясо и рыбу. Самую главную роль в копчении играет дым древесины плодовых деревьев. Именно он дает неповторимый аромат готовому продукту. Не стоит переживать по поводу приобретения коптильни, так как дымогенератор для копчения своими руками соорудить довольно просто. Существует множество конструкций, доступных для повторения даже неопытным в таких делах людям.

Виды и технологии копчения

Существует два вида разного по и горячее. Различаются они температурой, при которой проходит процесс приготовления продукта. Если при может достигать 95 0 С, то при холодном она не должна быть выше 35 0 С.

Горячее копчение

Способ заключается в том, что продукты помещаются в емкость, где они проходят обработку горячим дымом, запекаются и коптятся одновременно. Процесс довольно быстрый, занимает, как правило, несколько часов, а на выходе получается необыкновенно нежная, ароматная и вкусная продукция. При этом подобные продукты не могут храниться долго, всего пару дней в холодильнике.

Изготовление приспособления для копчения

Как сделать дымогенератор для способом? Да очень просто. В данном случае дымогенератор и камера для копчения могут быть совмещены. Потому что охлаждение дыма не требуется. Подойдет металлическое ведро с крышкой, большая кастрюля или бочка. На дно насыпаются опилки или щепки, и коптильня ставится на огонь или электрическую плиту.

Происходит одновременно дымовое выделение и нагрев сырья. При хорошей герметизации коптильни, или когда используют водяной замок, процесс копчения не требует особого контроля. Достаточно лишь подобрать температурный режим, при котором продукты не будут гореть.

Холодное копчение

Этот способ подразумевает как более тщательную подготовку сырья, так и более длительную обработку его дымом. Обусловлено это применением охлажденного дыма, температура которого не должна превышать 35 0 С. Продукты перед закладкой в коптильню необходимо хорошо просолить, а после еще и подсушить. Применение мокрого сырья при холодном копчении недопустимо, потому что дым будет растворяться во влаге, и процесс приготовления будет идти намного дольше.

Нюансы при копчении

Процесс холодного копчения гораздо более многогранен. Здесь очень много нюансов, оговорок и очень многое зависит от мастерства «повара». Любую из технологических операций можно воспроизвести по-разному, и каждый раз будет получаться результат, отличный от предыдущего.

Даже дымогенератор, своими руками для копчения изготовленный, может существенно повлиять на вкусовые качества продуктов. Разные конструкции дым производят с разной интенсивностью, соответственно, и копчение будет проходить по-разному. Как и на заре человечества, самое главное в копчении - это дым. Именно ему продукты обязаны золотисто-коричневой корочкой и неповторимым вкусом. Рассмотрим этот компонент немного подробнее.

Как получить дым

Сам дым, как говорилось выше, получается из щепок или опилок некоторых пород древесины. Как правило, это плодовые деревья: вишня, яблоня, груша. Но можно применять для этого и ольху, и иву. Дымогенератор для холодного копчения справится с любым материалом. От того, какой дым выбран, зависят вкус, запах, цвет получаемых копченостей. Здесь каждый решает для себя, какую древесину выбрать, и, как правило, останавливается на чем-то одном.

Конструкции дымогенераторов

Самодельные дымогенераторы для копчения разнообразны по конструкции, но все они очень просты для повторения. Делятся они на две большие группы в зависимости от того, какой источник нагрева используется: электричество или открытый огонь. Самый простой дымогенератор для копчения, своими руками сделанный, - это небольшой металлический ящик с выводом, на который надевается для отвода дыма. В него помещаются опилки, и он ставится на открытый огонь. При воздействии высокой температуры щепки начинают медленно тлеть без доступа кислорода. При всей простоте такими видами приспособлений довольно сложно пользоваться. Поскольку процесс копчения может занимать несколько суток, а бывает - и несколько недель, довольно сложно контролировать выделение дыма, в том числе и его непрерывную подачу.

Такие конструкции не позволяют оперативно добавлять опилки и контролировать температуру дыма в коптильне. Избавлен от этого недостатка дымогенератор для холодного копчения, имеющий электрический элемент. В этом случае можно контролировать и температуру поступающего дыма, и процесс поджога опилок - для этого служит электронный блок управления. Конструктивно это все тот же небольшой ящик с выводом для трубы, но внутри имеющий спираль или тэн от электроплиты. Через определенное время (как правило, это пара часов) тэн нагревается, и опилки начинают тлеть, выделяя при этом дым. Встречаются дымогенераторы, изготовленные по принципу муфеля. При этом на наматывается спираль из нихрома. Каждый новый виток изолируется стеклотканью, и вся эта конструкция закрывается сверху жестью. Подобное решение позволяет с легкостью очень быстро нагревать опилки до температуры, при которой они начинают тлеть.

Муфель также сохраняет температуру некоторое время, позволяя дыму выделяться после выключения нагрева. В саму коптильню при этом может быть встроен термодатчик, который будет отключать тэн при достижении максимальной температуры 35 градусов. Подобная конструкция не требует постоянного присутствия человека для контроля над процессом, достаточно просто иногда добавлять опилки в самодельный дымогенератор для копчения. Это самые совершенные приборы для получения дыма. Если планируется постоянное использование коптильни, то такие дымогенераторы - лучший выбор.

Как охладить дым

После того как дым получен, его необходимо охладить до требуемой температуры. Это можно сделать разными способами, самый популярный из которых - укладывание дымохода в резервуаре с холодной водой. Обычно в этом случае используется дымогенератор для копчения, своими руками сделанный для открытого огня. Также дымоход можно закапывать в землю, которая тоже способна очень хорошо охлаждать дым. Встречаются конструкции, где дымоход представлен траншеей в земле, накрытой сверху, чтобы дым не выходил.

Проходя по такому ходу, он остывает, и копчение проходит в нормальном холодном режиме. Такой способ охлаждения дыма используют в походных условиях, где найти гофрированную трубу и емкость большого объема для воды представляет большую трудность. Дымогенератор для копчения (своими руками собранный) с электрическим нагревательным элементом, как правило, в охлаждении дыма не нуждается. Термодатчик способен отключать нагрев по достижении критической температуры, поддерживая процесс копчения и не перегревая сырье.

На рисунке 2.2. приведена установка для очистки дымовых газов, работающая на основе инерционного и абсорбционного методов.

Очистка дымовых газов в скруббере Вентури осуществляется следующим образом: резервуар установки заполняется питьевой водой, затем включается вентилятор и дымовые газы поступают в трубу Вентури, где скорость их движения возрастает до максимального значения. Одновременно в трубу Вентури через форсунку подается вода. За счет распыления воды в форсунке и пульсацией высокоскоростного дымового потока вода тонко распыляется. Поверхность контакта воды и частиц дыма увеличивается, следовательно, интенсифицируется и процесс сорбции. Затем дымоводяной поток проходит через диффузор, где уменьшается скорость его движения, вследствие чего увеличивается продолжительность контакта воды и дыма.

В центробежном завихрителе капли воды отделяются от потока дыма, так как обладают большей инерцией и не успевают за изменениями движения потока.

Капли улавливаются поверхностью воды. Дымовой поток из завихрителя тангенциально подается в циклон, капельки воды отбрасываются к стенкам циклона и смываются пленкой воды из кольцевого водопровода, а очищенные дымовые выбросы поступают в атмосферу.

По мере насыщения коптильными компонентами рециркулирующая вода сливается в емкость, очищается от смолистых соединений и может использоваться как коптильный препарат.

Рисунок 2.2 – Установка для получения коптильного препарата «ВНИРО»:

1 – насос рециркуляции; 2 – электромагнитный клапан; 3,9,15,17,23,25 – вентили; 4 – расходомер общего расхода воды; 5 – резервуар воды; 6 – расходомер рециркуляционной воды; 7 – центробежный завихритель; 8 – циклон; 10 – кольцевой водопровод; 11 – диффузор; 12 – труба Вентури; 13 – горловина; 14 – конфузор; 16 – форсунка; 18 – шибер; 19 – мерная трубка; 20 – сигнализатор верхнего уровня воды; 21 – сигнализатор нижнего уровня воды; 22 – вентилятор высокого давления; 24 – фильтр рециркуляционной воды.

В дымогенераторе Н10-ИДГ очистка дымовых газов осуществляется водоинерционным способом (рис.2.3).

Рис 2.3. Водоинерционное устройство дымогенератора Н10-ИДГ:

1- крышка; 2-вытяжная труба; 3-лоток для слива воды; 4-колено; 5- перегородка; 6-ограничительная стенка; 7-дымововой патрубок; 8-корпус; 9-водяной патрубок.

Дым с большой скоростью выходит из патрубка 7, ударяется о поверхность воды, тяжёлые частицы оседают в воду, а дым вследствие столкновений с ограничительной стенкой делает поворот на 90 градусов и через колено 6 опять направляется на поверхность воды, которая частично улавливает тяжёлые фракции. Очищенный дым через патрубок 2 поступает в коптильную камеру. Периодически вода, насыщенная смолистыми веществами, сажей и другими загрязнениями, заменяется.

На рис.2.4 приведена скрубберная установка для очистки дымовых выбросов коптильных камер. Работа установки осуществляется следующим образом. Дым поступает в осадительную 2, в которой от дыма отделяются тяжёлые смолы и зола. Отделение происходит инерционным способом. Затем дым поступает в скруббер 3.

В скруббере 3 через насадку 4 из колец Рашига навстречу дыму движется вода, которая падаётся через форсунки 5.

Рис.2.4.Устройство для получения водного раствора дыма: 1-коллектор;2-осадочная камера;3-скруббер; 4-насадка; 5- форсунки; 6-вентилятор; 7-раствор дыма; 8-резервуар; 9-фильтр; 10-насос; 11-охладитель;12-сборник.

Вода в установке циркулирует по следующей схеме: бак 12, насос 10, насадка 4, бак 12. Температура воды поддерживается в пределах 50 С 0 . После насыщения коптильными компонентами водный раствор фильтруется через целлюлозную пульпу. Очищенный водный раствор можно использовать как коптильный препарат.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом океанографии и рыбного хозяйства (ВНИРО) разработан ряд установок, которые можно использовать как для очистки вредных выбросов, так и для получения коптильного препарата (рис. 2.5- 2.7).

Рис 2.5.Устройство для получения коптильного препарата.

1,3,6- заслонки; 2-дымогенератор; 4-фильтр;5-сорбер; 7-вентилятор.

Рис.2.6. Установка для очистки дымовоздушной смеси. 1-переходник; 2-крышка;3- дымоводы; 4,8-вентиляторы; 5- предфильтр; 6,7- сорберы; 9-бак для приготовления раствора; 10-насос.

Отличительной особенностью установок является наличие подвижной насадки из резиновых шариков, выполненных из кислостойкой резины, диаметром 15- 20 мм и плотностью 1 г/см 3 (рис 2.5-2.6). В установке Э01-3090 шарики выполнены из полиэтилена. ВНИРО рекомендует скорость дымовоздушной смеси 7,5±0,1 м/с при соотношении объёмов подвижной насадки и водного слоя 0,5: 0,1.

В установке для очистки дымовоздушной смеси (рис.2.6) используются два сорбера с шариковыми насадками. В качестве абсорбентов в первом сорбере применяется вода, а во втором – раствор химически активного вещества.

Рис.2.7.Установка Э01-3090 для очистки дымовых выбросов

1- насадка; 2-решётка; 3-абсорбер; 4-ороситель; 5-тройник с заслонкой; 6,7-каплеуловители; 8-труба выброса очищенного дыма в атмосферу; 9-заслонка; 10-вентилятор; 11- сливной патрубок; 12-труба слива конденсата в канализацию.

Производительность установки 6000 м 3 /ч, установленная мощность 27,5 кВт, максимальное гидравлическое сопротивление 8,2 кПа (820 мм вод. ст.), температура очищенного дыма 90 0 С. Ёмкость по воде 1,2 м 3 , разовый расход соды 6 кг, преманганата калия до 20 кг, хлорной извести – 12 кг. Габаритные размеры 6000×5600×2600 мм, занимаемая площадь 36,6 м 2 .

Установка Э01-3090 (рис.2.7) состоит из двух автономных сорберов барабанного типа. В сорберах на перфорированных решётках располагается слой полиэтиленовых шариков. Слой шариков заливается водой на высоту 350-400 мм. При прохождении через слой воды и насадки образуется так называемый «кипящий слой», в результате усиливается массобмен между дымом и водой.

Производительность установки 10800-15000 м 3 /ч, расход воды 5 м 3 /ч, расход пара при давлении 200 кПа (2 кгс/см 2) – 80кг/ч, расход электроэнергии 28 кВт∙ч, масса 4500кг.

Если вода отводится постоянно, то степень очистки дымовых выбросов по смолистым веществам возрастает до 50,5%, по бензапирену – до64,5%.

Высокая степень очистки достигается, если абсорбат непрерывно сливается в канализацию. В этом случае его надо нейтрализовать, то есть произвести дополнительную химическую очистку. При рецеркуляции абсорбата в течении 5 часов степень очистки по бензапирену уменьшается до 22%, а по смолистым веществам до 18,6%, т.е. очистка производится не эффективно, если коптильный препарат получают на установке Э01-3090.

На Московском рыбокомплексе применяется установка фирмы Flakt (Дания) с очисткой дымовых выбросов методом химической абсорбции. Установка состоит из трех ступеней. На первой ступени из потока дыма промывочной жидкостью (NaOH) улавливаются крупные частицы дыма. Промывочная жидкость разбрызгивается душирующими устройствами, насыщается твердыми частицами, фильтруется и вновь направляется к душирующим устройствам.

На второй ступени также циркулирует промывочная жидкость, в результате гидроокись натрия гидролизует сложные эфиры, преобразует фенолы и органические кислоты в легкорастворимые феноляты и натриевые соли. После определенного цикла работы промывочная жидкость нейтрализуется 98%-й серной кислотой до требуемого значения рН, после чего выводится в канализационную сеть.

Производительность установки 80000 м 3 /ч, расход воды 2-4 м 3 /, 20%-го NaOH 20-30 л/ч, 98%-й H 2 SO 4 1-2 л/ч, температура дыма – до 60 0 С. Габаритные размеры 14000×3000×3700 мм.

На рис. 2.8 представлена принципиальная схема очистки на основе трехступенчатого скруббера башенного типа фирмы Flakt.

На первой ступени на дымовые газы воздействуют соляной кислотой, при этом происходит абсорбция из дыма соединений азота (аммиак, амины). На второй ступени из дыма гипохлоридом натрия абсорбируют и окисляют соединения серы (сернистый водород и меркаптаны), альдегиды, кетоны, жирные кислоты.

Рис. 2.8. Технологическая схема трехступенчатой установки

для очистки выбросов фирмы Flakt

На третьей ступени каустиком (NaOH) из дыма выводятся избыточный хлор и остатки кислотных соединений.

На рис. 2.9 представлен скруббер Geiloote. Скруббер состоит из 4 реакционных камер, в которых находятся слои орошаемой насадки. После каждой реакционной камеры располагаются слои неорошаемой насадки, которые выполняют роль каплеуловителей, тем самым достигается более полное использование промывочной жидкости в каждой камере и исключается унос промывочной жидкости с дымовыми газами.

Первая камера предназначена для удаления твердых частиц.

Во второй камере происходит ионизация дымовых частиц, поэтому очистка здесь происходит с абсорбцией, и электростатическим осаждением. После прохождения зоны высокого напряжения заряженные частицы дыма осаждаются на поверхности насадки или каплеотделителя в результате притяжения заряженных частиц к нейтральной поверхности под действием электродвижущей силы самоиндукции или самоударения с жидкостью или твердой поверхностью.

В третьей камере происходит кислотная промывка серной кислотой. При этом из дыма удаляются щелочные компоненты (амины).

В четвертой камере на дым воздействуют едким натром, в результате из него удаляются кислотные компоненты.

Производительность установки 40000 м 3 /ч, расход 20 % - го NaOCl (в пересчете на активный хлор с массовой концентрацией 150 г/л) 1,4 кг/ч, напряжение электростатического поля 20 – 30 кВт, установленная мощность 10 кВт.

На рис. 2.10 приведена конструкция установки для очистки дыма, принцип действия которой основан на абсорбции с последующим досжиганием. Такие установки выпускает фирма Stork-Duke.

Рис. 2.9 Скруббер перекрестного потока фирмы Geiloote:

1 – первая ступень очистки; 2 – ионизационная ступень; 3 – третья ступень очистки; 4 – четвертая ступень очистки; 5, 6, 7 – смотровые окна; 8, 9, 10 – системы рециркуляции абсорбента; 11 – вентилятор.

Установка состоит из скруббера с промывочной жидкостью и печи, которая работает на газе или на мазуте. Печь может очищаться рекуператором.

Установки для досжигания применяются также промышленностью. В основном применяют термокаталитические устройства. В этих устройствах на каталитической пленке происходит окисление углеводородов и оксида углерода до углекислого газа. В качестве катализаторов применяют алюмоплатиновий, железохромовий, меднохромовий.

Следует отметить, что каталитическая активность различных органических соединений неодинакова. Поэтому степень очистки этих соединений разная. В установках термокаталитического действия обычно окисляется 75 – 97 % органических веществ.

На рис. 2.11 приведена принципиальная схема установки для каталитического досжигания. Если при термическом досжигании нейтрализация органических веществ происходит при темепратуре 700 – 800 0 С, то при каталитическом досжигании нейтрализация происходит при более низких температурах (до 550 0 С).

Установка для каталитического досжигания испытывалась на Ялтинском рыбокомбинате (рис. 2.12).

Катализаторная корзина 6 установки выполнялась с различными катализаторами: алюминоплатиновыми контактами АП-56 (0,56 % платины на окиси алюминия); ШПК -2 (0,2 % платины на шариковом носителе ШК-2); М-2 (хромоникелевая спираль с активной пленкой, содержащей тысячные доли платины).

Активность контактов АП-56 и ШПК-2 при температурах 350 – 450 0 С и объемных скоростях дымовоздушной смеси 5000 – 10000 м 3 /ч снижается из-за отложений на поверхности углеродистых соединений.

Полная очистка дымовых газов достигается при использовании катализаторов М-2, если температура катализации составляет 500 0 С, а дымовоздушная смесь движется с объемной скоростью 15000 м 3 /ч.

Рис. 2.10. Комбинированная очистная установка фирмы Stork-Duke:

1 – отвод промывной жидкости; 2 – подача воздуха; 3 – подача газа; 4 – скруббер; 5 – подача промывной жидкости; 6 – каплеуловитель; 7 – вентилятор; 8 – подача воздуха к печи; 9 – рекуператор; 10 – дымовая труба; 11 – подача воздуха в рекуператор; 12 – печь сжигания; 13 – горелка.

Рисунок 2.11 - Принципиальная схема установки для каталитического досжигания: 1 – мазутная или газовая горелка; 2 – теплоизоляция; 3 – катализатор ячеистого типа; 4 – температурный датчик за катализатором; 5 – температурный датчик перед катализатором; 6 – огнезащитная труба.

Рисунок 2.12 - Установка каталитического досжигания дымовых выбросов:

1 – вентилятор подачи дыма; 2 – вентилятор подачи воздуха; 3 – горелки; 4 – реактор; 5 – воздушный коллектор; 6 – катализаторная корзина; 7 – дымовая труба; 8 – дымосос; 9 – котел-утилизатор.

Для дезодорации дымовых газов специалистами НИИОГАЗа рекомендуются катализаторы НИИОГАЗ-17Д. Температура катализации должна составлять 350-380 0 С, а объемная скорость газового потока – 15000 – 20000 м 3 /ч.

В промышленности применяются также так называемые ионизирующие скрубберы, в которых очистка дымовых газов происходит с использованием электростатического поля высокого напряжения (рис. 2.13).

В зоне электростатического заряжения частиц 1 происходит ионизация частиц дыма. Для ионизации обычно используют орошаемые электродные пластины шириной 200 – 300 мм. Мелкие заряженные частицы попадают в слои контактных наполнителей (например, типа Tellerette). В контактных наполнителях мелкие частицы вследствие самоиндукции обратного заряда притягиваются и осаждаются промывной жидкостью. Вредные газы и газы со специфическими запахами абсорбируются промывной жидкостью, вступают с ней в реакцию и превращаются в нейтральные соединения.

Рисунок 2.13 – Принципиальная схема ионизирующего скруббера:

1 – зона электростатического заряжения частиц; 2 – распылительная форсунка; 3 – наполнители типа Tellerette; 4 – насос; 5 – поддон для сбора промывной жидкости.

Учеными Московского института народного хозяйства им. Г.В. Плеханова было разработано устройство для получения коптильной жидкости из дымовых газов (рис.2.14.)

В ионизационной камере 1 происходит отделение сажи, осаждение сравнительно крупных смол; дымовые частицы приобретают электрические заряды. В осадительную камеру 2 форсункой 3, подключенной к отрицательному полюсу источника напряжения, вводят мелкодиспергированную воду. Водный раствор до насыщения коптильными компонентами циркулирует по следующей схеме: приемник 5, насос 4, форсунка 3, сорбционная камера 2, приемник 5.