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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Inberührungbringen einer Flüssigkeit mit einem Gas sowie auf eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Desodorisierung von Ölen und Fetten durch Einleitung von Dampf ; sie kann jedoch auch zu andern Zwecken benutzt werden, z. B. für azeotrope und extraktive Destillationen, zum Chlorieren von Flüssigkeiten, zum Waschen von Gasen und beim Auskristallisieren von Fetten aus Lösungen durch Verdampfung des Lösungsmittels.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird durch Einführung des Gases in die Flüssigkeit eine Zirkulation der Flüssigkeit erzeugt ; es ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Flüssigkeit durch einen im wesentlichen horizontalen Kanal strömen lässt und das Gas kontinuierlich in den unteren Teil einer in Längsrichtung des Kanals verlaufenden Zone dieses Stromes an einer Anzahl von über die Länge des Kanals verteilten Stellen einführt, derart, dass durch diese Zone ein Gemisch aus Flüssigkeit und Gas aufsteigt und die Flüssigkeit aus dem oberen Teil dieser Zone durch Bewegung in Richtung quer zur Längsrichtung des Kanals in eine zweite in Längsrichtung des Kanals verlaufende Zone des Hauptstromes gelangt, die neben der ersteren in Längsrichtung des Kanals verlaufenden Zone liegt,
durch diese zweite Zone abwärtsströmt und dann wieder in den unteren Teil der ersten Zone zurückkehrt, wodurch eine rasche lokale Zirkulation der Flüssigkeit in einer Richtung im wesentlichen quer zur Richtung des Hauptstromes entsteht, so dass jedes Flüssigkeitsteilchen gezwungen wird, sich auf einem schraubenförmigen Weg durch den Kanal zu bewegen.
Der in dieser Anmeldung benutzte Ausdruck "Gas" ist derart aufzufassen, dass auch ein Dampf dadurch umfasst wird. Mit dem Ausdruck "lokale Zirkulation" wird gemeint, dass die Flüssigkeitszirkulation im wesentlichen auf einen Querschnitt des Kanals, senkrecht auf der Längsrichtung desselben, beschränkt ist, wobei die durch das Gas zunächst aufwärtsbewegte Flüssigkeit wieder in entgegengesetzter Richtung, jedoch im selben Querschnitt des Kanals in die Hauptmasse der Flüssigkeit zurückgeführt wird. Dadurch wird erreicht, dass die Flüssigkeit gleichmässig. mit dem Gas in Berührung gebracht wird, so dass alle Teile der Flüssigkeit mit derselben Menge Gas unter denselben Bedingungen behandelt werden.
Der Kanal kann in zwei oder in mehrere in Längsrichtung verlaufende Zonen aufgeteilt sein. Wenn oben gesagt wird, dass die Flüssigkeit durch eine zweite Zone abwärts strömt, so bedeutet das nicht, dass der Kanal nur aus zwei Zonen besteht ; vielmehr können auch weitere Zonen bzw. Zonenpaare vorhanden sein.
Wenn das Verfahren zum Desodorisieren von Ölen und Fetten Anwendung findet, soll die Behandlung unter vermindertem Druck ausgeführt werden.
Vorzugsweise findet die Behandlung gemäss der Erfindung in einem Kanal statt, dessen aufsteigende und absteigende Zone durch eine Trennwand getrennt sind, die im unteren Teil und im oberen Teil des Kanals eine Zirkulation der Flüssigkeit in der Querrichtung zulässt. Es wird dadurch eine Mammutpumpenwirkung erzielt ; der obere Rand der Zwischenwand funktioniert dabei als Überlauf, wodurch die lokale Zirkulation befördert wird. Unter "Mam- mutpumpe"wird eine Vorrichtung zum Aufwärtsbefördern einer Flüssigkeit verstanden, die aus einem an beiden Seiten offenen Rohr besteht, dessen unteres Ende sich unter der Flüssigkeitsoberfläche befindet. Wenn ein Gas unten im Rohr zugeführt wird, so wird durch das kleinere spez.
Gewicht des Flüssigkeits-Gasgemisches im Rohre das Flüssigkeitsniveau in demselben steigen und die Flüssigkeit oben aus dem Rohr strömen.
Um an Raum zu sparen, kann man die Flüssigkeit durch konzentrische, kreisförmige, horizontale Kanäle strömen lassen.
Zweckmässig beträgt das Verhältnis zwischen den linearen Geschwindigkeiten der lokalen Zirkulation und der Strömung in der Längsrichtung des Kanals wenigstens 100 : 1, vorzugsweise nicht weniger als 1000 : 1.
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dem wird durch diese Konstruktion erreicht, dass etwa auf der inneren Wand des Gefässes gebildetes Kondensat nicht in die behandelte
Flüssigkeit zurückfliesst, sondern unten aus dem
Gefäss abgeführt werden kann. Wenn das Gas durch den durch die zentralen Öffnungen der
Schüsseln gebildeten Gaskanal abgeführt wird, so hat man keinen Gasstrom im Raum zwischen der Aussenwand der Schüsseln und der Wand des Gefässes, was zu einer guten Wärmeisolation führt.
Schliesslich hat die betreffende Mass- nahme noch den Vorteil, dass, wenn es sich um aggressive Flüssigkeiten handelt und dement- sprechend Schüsseln aus einem speziellen, oft ziemlich kostspieligen Material erforderlich sind, diese Schüsseln sehr leicht konstruiert werden können, da sie keinem grossen Druckunterschied ausgesetzt werden. Dagegen kann die Wand des Gefässes, das den Druckunterschied auf- fangen und daher viel stärker sein soll, jedoch praktisch nicht mit dem Öl in Berührung kommt, aus einem verhältnismässig billigen Material hergestellt werden.
Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum
Desodorisieren von Ölen oder Fetten gemäss der
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die
Zeichnung erläutert.
In dieser Zeichnung ist Fig. l eine schematische Darstellung der ganzen Vorrichtung ;
Fig. 2 ein Schnitt durch das eigentliche Deso- dorisierungsgefäss ; Fig. 3 ein Schnitt in grösserem Massstab eines schüsselförmigen Elementes des
Desodorisierungsgefässes nach Fig. 2 ; Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.
In Fig. l ist 1 ein Vorratsbehälter für das zu behandelnde Öl, das von hier aus durch ein Rohr 3 infolge des darin herrschenden Unterdruckes in den Entlüfter 4 gezogen wird. Aus dem Entlüfter wird das Öl durch eine Messpumpe 2 über einen Vorerhitzer 5 in das eigentliche Desodorisierungsgefäss 6 gepumpt. Von dem Desodorisierungsgefäss 6 strömt das behandelte Öl durch die Leitung 7 in den Kühler 8.
Die Konstruktion des Desodorisierungsgefässes 6 ist aus den Fig. 2,3 und 4 ersichtlich. Es besteht aus fünf übereinander angeordneten, schüssel- förmigen Elementen 9. Diese ruhen auf Unterstützungen 10, die an der Wand 11 des Gefässes 6 befestigt sind.
Jede Schüssel 9 besteht aus einem ringförmigen Boden 12, auf der koaxial zylindrische Wände 13, 14, 15 und 16 aufgeschweisst sind.
Diese Wände 13, 14, 15 und 16 bilden mit dem Boden 12 jeder Schüssel 9 drei koaxiale Kanäle 17, 18 und 19, die an der Oberseite offen sind. In jedem dieser Kanäle ist radial eine Querwand 2C, : 21, 22 angeordnet. Die Kanäle 17 und 18 stehen mittels einer Öffnung 23 unten in der Wand 14, die Kanäle 18 und 19 durch die Öffnung 24 unten in der Wand 15 miteinander in Verbindung. Die Kanäle 17, 18 und 19 sind in Längsrichtung J durch koaxiale Zwischenwände 25, 26 und 27 in Zonenpaare 17'und 17", 18'und 18" und 19' und 19" verteilt. Die zwei Zonen jedes Paares
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Das Öl fliesst der Reihe nach durch die Kanäle 7,
18 und 19 der oberen Schüssel 9 und darauf unter Einwirkung der Schwerkraft durch ein Überlaufrobr 38 in den Kanal 19 in den inneren
Kanal 17 der zweiten Schüssel 9.
Infolge der Anwesenheit der Zwischenwän- de 25, 26 und 27 und der Anordnung der Dampf- einlässe 29 in nur einer der zwei Zonen eines
Kanals, i. c. in den Zonen 17', 18'und 19'tritt in jedem der Kanäle in dem Öl eine Mammut- pumpenwirkung auf, wodurch eine rasche lokale
Zirkulation des Öles in einer Richtung quer zu der Strömungsrichtung des Öles durch den
Kanal erzielt wird. Diese lokale Zirkulation ist in der linken Hälfte der Fig. 3 durch ge- strichelte Linien angegeben.
Weil die lokale
Zirkulation auf die Hauptströmungsrichtung des Öles in der Längsrichtung des Kanals super- poniert wird, folgen die Ölteilchen einem schrau- benförmigen Weg durch den Kanal, wie in
Fig. 4 durch gestrichelte Linien angegeben ist.
Durch diese schraubenförmige Bewegung wird erreicht, dass alle Teile des Öles praktisch die gleiche Behandlung erfahren und eine Mischung von Teilen, die sich in einer verschiedenen
Behandlungsstufe befinden, vermieden wird.
Nachdem das Öl die untere Schüssel 9 passiert hat, gelangt es in den ersten Behälter 33. Darin wird das Öl gekühlt und werden die letzten
Spuren von Riechstoffen entfernt.
Der Dampf aus den Dampfeinlässen 29 und 35 kommt, nachdem er durch das Öl in den Behältern 33 und in den Schüsseln 9 hindurchgetreten ist, in den zentralen Kanal 39 des Gefässes 6. Dieses Gefäss ist an der Oberseite 40 mit einer Vakuumvorrichtung 41 (Fig. 1) verbunden, durch die der Dampf mit den Riechstoffen aus dem Gefäss 6 entfernt wird.
Da es bei Inbetriebsetzen der Vorrichtung noch keinen auslaufenden Ölstrom gibt, der dem eintretenden Öl seine Wärme abgibt, wird zweckmässig dem Vorerhitzer 5 eine grössere Kapazität gegeben als dies für den Betrieb in der stationären Stufe erforderlich ist, so dass anfangs in dem Vorerhitzer J dem Öl mehr Wärme zugeführt werden kann. Auch die : Heizelemente 37 haben eine solche Kapazität, dass sie während dieser Periode zusätzlich Wärme liefern können. Eine weitere Hilfsmassnahme, um das eintretende Öl auf die erforderliche Temperatur zu bringen, besteht in dem Drosseln des zugeführten Ölstromes.
Es genügt jedoch nicht, nur das Öl zu erhitzen, bevor die Anlage in Betrieb gesetzt wird. Auch das Material des Apparates (Eisen oder Stahl) muss beheizt werden. Zu diesem Zweck sind J in der Zeichnung nicht angegebene äussere Heizmittel angeordnet, die zugleich dazu dienen, die Strahlungsverluste während des Betriebes auszugleichen.
Obige Vorrichtung hat viele Vorteile. So] wird im Falle eines Luftleckes die eintretende Luft nicht durch das Öl strömen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass gegebenenfalls an der
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Innenwandung des Gefässes 6 kondensierte Flüssigkeit nicht in das behandelte Öl zurückfliesst, sondern im niedrigsten Punkt des Gefässes 6 abgeführt werden kann. In Hinsicht darauf, dass der Dampf durch den zentralen Kanal entfernt wird, gibt es keinen Strom zwischen den Wänden des Gefässes und der Schüssel, so dass der Raum zwischen diesen beiden eine gute Wärmeisolation darstellt. Weiter kann das gemäss der Erfindung angewendete Gefäss aus verhältnismässig billigem Material hergestellt werden, während die Schüsseln und die Behälter, die mit dem Öl in Kontakt kommen und deshalb aus verhältnismässig kostspieligen rostfreien Materialien, wie z. B.
V4A-Stahl, bestehen müssen, sehr leicht konstruiert sein können, weil sie keinem Überdruck ausgesetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Inberührungbringen einer Flüssigkeit mit einem Gas, insbesondere zum Desodorisieren von Ölen mit Dampf, wobei durch Einführung des Gases in die Flüssigkeit eine Zirkulation der Flüssigkeit erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man die Flüssig- keit durch einen im wesentlichen horizontalen Kanal strömen lässt und das Gas kontinuierlich in den unteren Teil einer in Längsrichtung des Kanals verlaufenden Zone dieses Stromes an einer Anzahl von über die Länge des Kanals verteilten Stellen einführt, derart, dass durch diese Zone ein Gemisch aus Flüssigkeit und Gas aufsteigt und die Flüssigkeit aus dem oberen Teil dieser Zone durch Bewegung in Richtung quer zur Längsrichtung des Kanals in eine zweite in Längsrichtung des Kanals verlaufende Zone des Hauptstromes gelangt,
die neben der ersteren in Längsrichtung des Kanals verlaufenden Zone liegt, durch diese zweite Zone abwärts strömt und dann wieder in den unteren Teil der ersten Zone zurückkehrt, wodurch eine rasche lokale Zirkulation der Flüssigkeit in einer Richtung im wesentlichen quer zur Richtung des Hauptstromes entsteht, so dass jedes Flüssigkeitsteilchen gezwungen wird, sich auf einem schraubenförmigen Wege durch den Kanal zu bewegen.