Verfahren zum Hydrolysieren von Fetten oder Ölen und Spaltungsturm zur Ausführung desselben. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zum Hydrolysieren von Fetten oder Ölen, wie z. B. Schmierfettabfall, Rindstalg, Palmöl, Kokosöl und andere, tierische und pflanzliche Öle oder Mischungen derselben. Das Verfahren eignet sich zur Ausführung unter ausschliesslicher Benützung von Wasser als Hydrolysiermittel, obwohl gewünsehten- falls auch bekannte Katalysatoren benützt werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass man Fette oder Öle im Gegenstrom durch einen zur Hydroly- sierung geeigneten Wasserstrom hindurch führt, den auf diese Weise erzeugten Gegen strom zwischen seinen beiden Enden erwärmt, die Fettsäuren am einen Ende des Gegenstro mes bei einer Temperatur, welche über jener des eingeleiteten Wassers liegt, entfernt und am andern Ende des Gegenstromes Glyzerin wasser bei einer Temperatur, welche über je ner des zugeführten Fettes oder Öls liegt, ent fernt.
Zweckmässig lässt man feinverteiltes Wasser durch eine aufrechte Säule von Fett von einer Temperatur von 180 C oder dar über heruntertropfen, und zwar ist die obere Temperaturgrenze jene, bei welcher das Fett oder Öl durch die Wärme nachteilig beein flusst wird oder sich zwei getrennte Phasen bilden. Diese Temperatur liegt bei vielen Fet ten und Ölen um 285 bis 300 C. Der Druck muss hierbei so gewählt werden, dass das Was- ser bei der gewählten Temperatur in flüssigem Zustand bleibt.
Es ist schon vorgeschlagen worden, das Öl und das Wasser unter den erforderlichen Drücken auf die gewünschten Temperaturen zu erwärmen, bevor die beiden im Gegenstrom miteinander in Berührung gebracht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Ge danke zu Grunde, das Wasser auf eine Tem peratur innerhalb des Spaltungsbereiches zu erwärmen und dem gewünschten Arbeits bereich durch direkte Berührung mit der bei der Hydrolyse anfallenden warmen Fettsäure anzunähern, und umgekehrt das Fett mittels des bei der Hydrolyse anfallenden Glyzerin wassers auf einen entsprechenden Grad zu er wärmen, wobei alles dies zweckmässig in einem einzigen Abspaltturm geschieht.
In dieser Weise muss bei Einfühi-Ling des Fettes und Wassers in einem Verhältnis, welches im we sentlichen den spezifischen Wärmen der bei den Substanzen entspricht, nur verhältnis mässig wenig Wärme zugeführt werden, nach dem die Temperatur erst. einmal auf die Be triebsdauer gebracht worden ist.
Nasser besitzt eine spezifische Wärme von 1,0 und Fett eine solche von ungefähr 0,6. Wenn also 10 Teile Fett auf 6 Teile Nasser in die Apparatur eingeführt werden, ist. die Wärme des Wassers ausreichend, um das kalte Fett auf die gewünschte Temperatur zu er wärmen und umgekehrt. Bei Verwendung eines senkrechten Turmes zur Ausführung des Verfahrens wird, nachdem die Apparatur auf die Betriebstemperatur gebracht ist, die vom Fett und Wasser aufgenommene Wärme wie- des und wieder benützt, und die heisse Fett säure gibt ihre Wärme an das einströmende Wasser oben in der Kolonne ab, während das heisse Glyzerinwasser seine Wärme an das ver hältnismässig kühle Fett unten in der Säule abgibt.
Da das Verhältnis der zu behandeln den Materialien umgekehrt ist wie ihre spe zifische Wärme, muss nur jene Wärme beige fügt werden, welche zur Ergänzung von Strah- lungsverlusten und ungenügender Wärme übertragung erforderlich ist. Dieses Verhält nis ist auch geeignet, um die chemische Reak tion im wesentlichen zu Ende zu führen und gleichzeitig ein verhältnismässig konzentriertes Glyzerinwässer zu erzielen.
Nach der beschriebenen Arbeitsweise er hält man sowohl das Glyzerinwasser als auch die Fettsäure in einem verhältnismässig küh len Zustand, was den praktischen Vorteil bie tet, dass das kalte Glyzerinwasser weniger ab sorbiertes Fett oder Fettsäuren enthält als heisses, und eine verhältnismässig kühle Fett säure enthält weniger Feuchtigkeit als eine warme. In dieser Weise wird praktisch das gesamte in die Apparatur eingeführte Was ser am Boden des Turmes zurückgewonnen, anstatt dass ein Teil desselben mit der heissen Fettsäure oben ausgeschieden wird.
In Anbetracht dessen, dass sowohl das öl als auch das Wasser auf die gewünschte Ar beitstemperatur erwärmt werden muss und jedes derselben nach der Behandlung durch irgendein Mittel abgekühlt werden muss, und da die Hydrolyse bei Temperaturen unter dem benützten Maximum vor sich geht, wenn auch weniger rasch, bezweckt die vorliegende Erfindung die Benützung der Erwärmungs perioden für einen Teil der Spaltung. Hier durch wird das Verfahren nicht nur besehleu- nigt und wirksamer, sondern es würde hier durch auch der Betrag an erforderlicher Hochtemperaturerwärmung auf ein Minimum reduziert.
Auf diese Weise wird die Wasser erwärmungszone oben in der Kolonne benützt zur Vollendung der gewünschten Spaltung, und die Fetterwärmungszone unten in der Kolonne wird zur Einleitung der Spaltung benützt, obwohl die in diesen Zonen unter haltenen Temperaturen unter den für die Er zeugung der maximalen Spaltung als er wünscht betrachteten Temperaturen liegen.
Es hat sich gezeigt, dass Mischungen von neutralen Fetten mit Fettsäuren oder Mono- glyzeriden oder Diglyzeriden oder Verbin dungen derselben die Mischung für die Spal tung unter Hochdruck empfindlicher gestal ten als neutrales Fett. Infolgedessen bildet die durch die Wärmeübertragung in der untern Zone auftretende Spaltung eine Vorbehand lung des Materials für seine Hydrolysierung bei maximaler Temperatur, oder es wird mit andern Worten durch die Wärmeübertragung der Spaltungszone ein modifiziertes Fett zu geführt, welches leichter aufgespalten werden kann als das Ausgangsmaterial.
Ein weiterer Vorteil der besehriebenen Ar beitsweise besteht darin, dass nicht nur die Spaltung, sondern auch der Wärmeaustausch im Raume eines einzigen Turmes vor sich geht. Bei Anwendung von Druck zur Fettspaltung ist es vorteilhaft, die Wärmerückgewinnung aus dem heiss ablaufenden Glyzerinwasser und den abgespaltenen Fettsäuren dar chzuführen, solange dieselben unter Druek stehen; denn wenn die Durchführung der WärinerüciL- gewinnung unter geringeren Drücken als jene für die Aufspaltung erfolgt, wird infolge des Austretens von Dampf aus den heissen Flüs sigkeiten eine bedeutend grössere Wärme menge verloren.
Wenn anderseits der Wä.rme- austausch in einem Gefäss getrennt vom Spal tungsturm ohne Druckverringerung durchge- führt wird, ist eine grosse Anzahl Hochdruck verbindungen zwischen den Gefässen erforder lich, welche bei der beschriebenen Arbeits weise erspart werden.
Zweckmässig weist der vervendete Turm drei Zonen auf, und zwar 1. die obere Wärme austauschzone, in welcher Tröge unterge bracht sind und in @veleher das verhältnis mässig kühle Wasser dureli die verhältnis mässig heisse Fettsäure auf eine der gewünscli- ten Betriebstemperatur angenäherte Tempera tur erwärmt wird; 2. die untere Wärmeaus tauschzone, in welcher das verhältnismässig heisse Glyzerinwasser zur Erwärmung des ein geführten, verhältnismässig kühlen Fettes be nützt wird, und 3. eine zentrale Zone, in wel cher die maximale Betriebstemperatur, z. B. 240 oder 260 C, mittels Wärme aufrechterhal ten wird, die hauptsächlich an den Enden der Spaltungszone zugeführt wird.
Da hierbei ein Perkolieren des Wassers durch das Fett, das heisst ein Herunterfallen einer dispersen Was- serplcase infolge Schwerkraft durch eine kon tinuierlich aufsteigende Fettphase erfolgt, wobei beide Phasen sich auf erhöhter Tem peratur, wie z. B. 240 oder 260 C, befinden, bildet die Wärmeübertragung auf das einlau fende kühle Wasser und kühle Fett für beide innerhalb des Spaltungsturmes selbst ein be sonderes Problem. Die Schwierigkeit des Pro blems ergibt sich aus der Erwägung, dass bei der Arbeitstemperatur das spezifische Ge wicht des dispersen Wassers, welches herun terfallen soll, geringer ist als jenes des kalten Fettes, welches am Grunde des Turmes ein geführt wird, oder der kälteren Fettsäure oben im Turm, welche beide ansteigen sollen.
Mit andern Worten muss das spezifische Ge wicht des Turminhaltes sowohl von oben als auch vom Boden her gegen die Mitte des Tur mes hin abnehmen, und trotzdem muss in je der Höhenlage ein Gegenstrom bestehen.
In der obern Wärmeaustauschzone, das heisst der Partie des Turmes zwischen dessen oberem Ende und der Zone maximaler Spal tungstemperatur haben die Fettsäure und das Wasser die Tendenz, sich zu vermischen und unter Wirbelbildung sieh miteinander zu emulgieren. Die Wirbelbildung, welche die Emulgierung bei der Vermischung herbeizu führen sucht, ist auf den Umstand zurückzu führen, dass die den Turm verlassende Fett säure schwerer ist als die Fettsäure oder das erwärmte Wasser darunter, da Wasser von 250 C leichter ist als Fettsäure bei Tempera turen unter 100 bis 175 C. Deshalb müssen die Fettsäure oder das Wasser oder beide in der obern Wärmeaustauschzone mindestens im erforderlichen Grad durch Kanäle geleitet werden, um die Emulgierung bewirkende oder temperaturausgleichende Strömungen zu ver hindern.
In der Zeichnung sind verschiedene, wirksame Kanalisierungsarten dargestellt, welche indessen alle das gleiche gemeinsam haben, nämlich, dass der allgemeine Gegen strom der Fettsäure in bezug auf das Wasser trotz kleinerer Wirbelungen im einen oder beiden aufrechterhalten wird. In der untern Wärmeaustauschzone, das heisst der Zone zwi- heisst der Zone zwi schen dem Boden der Kolonne und der Stelle, an welcher Wärme dem Inhalt der Kolonne zugeführt wird, ist das am Boden eingeführte Fett schwerer als das oben in dieser Zone ein laufende Glyzerinwasser.
Tatsächlich müsste das Fett auf 125 bis 150 C erwärmt werden, bevor es leichter wäre als das Glyzerinwasser bei 250 C, und eine solche Wärme wäre na- türlieh verhängnisvoll für die Ausscheidung v an Glyzerinwasser bei einer geringeren Tem peratur. Das eintretende Fett. steigt durch das herunterfallende Glyzerinwasser nicht auf wärts, ehe dasselbe Wärine aus dem Glyzerin wasser aufgenommen hat, und die Tendenz des Fettes, zu steigen, sowie die Tendenz des Wassers, zu fallen, werden durch den Wärme austausch zwischen denselben noch erhöht. .
Es hat sich gezeigt, dass es infolge dieser Erscheinung unnötig ist, das Fett und das Glvzerinwasser unten am Boden durch Kanäle zuleiten, da es unnötig ist, die schwerere Sub stanz der leichteren zu überlagern, wie dies in der obern Wärmeaustauschzone erforder- liell ist.
Der Wärmeaustausch kann in der untern Zone bewerkstelligt werden, indem man entweder das Wasser aus der Aufspaltzone in die untere Wärineaustauschzone perkolieren lässt oder indem man das kalte Fett in disper- ser Phase unter der Zwischenfläche des Gly- zerinwassersumpfes am Grunde des Turmes einführt, und der erwünschte Wärmeaus tausch kann bewirkt werden, indem man ein faeli das eine Material. durch einen ständigen Strom des andern hindurchtropfen lässt.
Es hat sich auch gezeigt, dass der durch die Ver mischung einer dispersen Phase des einen Ma terials mit einem ständigen Strom eines an- dern Materials bewirkte Wärmeaustausch in der untern Wärmeaustauschzone so wirksam ist, dass hierfür nur ein kleiner Teil der Grundpartie des Turmes benötigt wird.
Die Geschwindigkeit des Durchganges eines Partikels einer Flüssigkeit durch die andere wird direkt durch ihren Gewichts unterschied bestimmt, und diese Unterschiede hängen ihrerseits von dem Masse ab, mit wel chem die Wärme übertragen worden ist, so dass der gesamte Wärmeaustausch automatisch vor sich geht. Wenn zum Beispiel ein Wasser tropfen durch eine aufsteigende Fettsäule herunterfällt und bestrebt sein sollte, auf einer kurzen Strecke so rasch zu fallen, dass er nicht die Zeit finden würde, seine Wärme auf das Fett zu übertragen, würde er sich einem Zustand nähern, in welchem er leichter würde als das Fett, so dass seine Fallgeschwindigkeit abnehmen würde, wodurch er Wärme abgeben könnte und schwerer würde und auf diese Weise sein Herunterfallen fortsetzen könnte.
Natürlich können die obere und die untere Wärmeaustauschzone eine gewünschte Länge besitzen. Wenn zum Beispiel genau in der Mitte der Säule eine hohe Temperatur ange wandt wird, wird die Temperatur gegen jedes Ende hin abfallen, und obgleich die Spaltung in jeder Wärmeaustauschzone, das heisst so wohl über als auch unter der Mitte der Säule, fortschreiten wird, wird doch die optimale Spaltungstemperatur nur in einem kleinen Prozentsatz der totalen Höhe der Kolonne herrschen. Die grösste Wirksamkeit im Sinne des Durchganges in bezug auf die Höhe der Kolonne wird erzielt durch Verwendung der optimalen Spaltungstemperatur über den grösstmöglichsten Teil des Turmes und in folgedessen durch Reduktion der linearen Ab messungen der Wärmeaustauschzonen in grösstmöglichstem Masse.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung erstreckt sich jede W ärmeaustauschzone im wesentlichen über 10 % der totalen Höhe der Kolonne, und jede Wärmeaustauschzone sollte ungefähr 5 bis 10 % der totalen Höhe der Kolonne betra gen. Es hat sich gezeigt, dass die Höhe der untern Wärmeaustauschzone für jede gege bene Temperaturverringerung des Glyzerin- wassers relativ konstant sein kann, ganz gleichgültig, welches der Durchgang von Fett und Glyzerinwasser sei, dies natürlich inner halb der Arbeitsgrenzen zur Aufreehterhal- tung des Gegenstromes.
Die genaue Länge der Zonen wird vom be triebstechnischen Standpunkt aus auf Grund des Verhältnisses zwischen den Erstellungs kosten der Einrichtung und der Arbeits ersparnis gewählt. In Anbetracht dessen, dass das Wasser später aus dem abgehenden Gly- zerinwasser abgedampft werden muss, besteht wenig Ursache zur Verringerung seiner Tem peratur unter jene, bei welcher die Verdamp fung durchgeführt wird, z. B. unter den Siedepunkt des Wassers.
In gleicher Weise wird die aus dem Turm abgeschiedene Fett säure gewöhnlich destilliert oder in anderer Weise behandelt, und infolgedessen ist es sel ten vorteilhaft, dieselbe unter einen Punkt abzukühlen zu versuchen, welcher in bezub auf die nachfolgende Behandlung geeignet ist. Allgemein gesagt, empfiehlt es sich, die Fett säure auf eine Temperatur unter 15011 C und vorzugsweise bis in die Nähe von 1000 C abzu kühlen, wobei der genaue Grad der Abküh lung zum Teil von der Temperatur, bei wel- eher geeignetes Speisewasser zur Verfügung steht, und zum Teil von den andern bespro chenen Faktoren abhängt.
Wie bereits angegeben, mass der zentralen Spaltungszone Wärme zugeführt werden, und zwar nicht nur für den Ausgleich der Strah lungsverluste, sondern auch zum Ausgleich der gewählten und bestimmten Begrenzungen der Wärmeaustauschzone. Natürlich kann ohne Benützung einer Kolonne von unendlich grosser Länge der Wärmeaustausch keinen Wirkungsgrad von 100 I besitzen, und, -wie gesagt., unterliegt die Stelle, an welcher der Wärmeaustausch unterbrochen wird, einer Wahl auf Grund der technischen Erfahrun gen, wenn auch die besprochene, allgemeine Dimensionierung der Kolonne als ein Kom- promiss,
der sich für einen grossen, praktischen Arbeitsbereich eignet, zu empfehlen ist. Zur Beibehaltung der Turmhöhe müssen die Übergänge zwischen der zentralen Spal tungszone und den Wärmeaustausch-End- zonen so scharf als möglich gehalten sein. Mit andern Worten, nachdem die Wärmeaus tauschwirkung sowohl oben als auch unten bis zum gewählten Grad erfüllt worden ist, muss die Temperatur von Fett und Wasser auf das Optimum für eine möglichst rasche Spal tung erhöht werden. Die mittlere Partie der Kolonne kann mit einem Dampfmantel oder mit elektrischen Heizkörpern versehen sein, oder es können Heizelemente in die Kolonne eingeführt werden.
Indessen hängen diese Faktoren davon ab, dass sich in der der Er wärmung ausgesetzten Oberflächenzone kein plötzlieher Temperaturanstieg ergibt. Über dies gibt es eine Temperaturgrenze, bis zu welcher zusätzliche Wärme eingeführt werden kann, insofern es unerwünscht ist, an irgend einem Punkt der Kolonne eine Temperatur zu haben, bei welcher die Fettsubstanz und das Wasser eine einzige Phase bilden. Im allge meinen ist es für die meisten Fettsubstanzen praktisch nicht empfehlenswert, über eine Temperatur von 285 C hinauszugehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Ver fahrens und der Einrichtung wird die Tem peratur des aus der obern Wärmeaustausch zone herabströmenden Wassers und des aus der untern Wärmeaustauschzone aufsteigen den Fettes nebst der Fettsäure plötzlich er höht durch die Einführung von offenem Heiss dampf in die Kolonne, dessen Menge begrenzt ist, so dass er sich nach der Berührung mit dem kühleren Inhalt der Kolonne abkühlt und kondensiert und auf diese Weise seine eigene latente Kondensationswärme in die un mittelbare Einführungszone abgibt.
Eine auf diese Weise in die Kolonne eingeführte gege bene Dampfmenge ist viel rascher wirksam bei der Erhöhung der Temperatur des Inhal tes der Kolonne als die gleiche Dampfmenge, wenn sie in eine innerhalb der Säule liegende geschlossene Rohrschlange oder in einen rings um die Säule angebrachten Heizmantel ein geführt wird. Durch die Verwendung dieser Anordnung wird die funktionelle Abgrenzung jeder Zone noch verschärft, der Wirkungs grad der Spaltzone nähert sich dem Optimum, und die erforderliche Gesamthöhe des Turmes wird auf ein Minimum reduziert.
Bei Ausführung sowohl der Spaltung als auch des Wärmeaustausches innerhalb eines einzigen Hochdruckspaltungsturmes wird die Verwendung komplizierter und kostspieliger äusserer Vorwärmer oder Wärmeaustauscher oder beider verhütet und die an -und für sich teuerste Wärme von hoher Temperatur, wel che für die Durchführung der Spaltung und die Ersetzung der Strahlungsverluste erfor derlich ist, zum grössten Teil immer wieder verwendet. Kurzum, durch die Erhöhung der CTesamthöhe des Turmes nun einen Betrag, welcher 25 J der sonst benötigten Höhe nicht ;
übersteigt, wird die Notwendigkeit einer äussern Ausrüstung völlig beseitigt und ein thermischer Wirkungsgrad erreicht, welches durch die Verwendung einer äussern Aus rüstung nicht erzielt werden kann. Auf diese Weise gestaltet sich das vorliegende Verfah ren praktisch wirtschaftlich sowohl vom Standpunkt der Anlageinvestierungen als auch des Betriebes aus.
Ausführungsbeispiele des erfindungsge- mässen Apparates sind in der Zeichnung dar gestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Hochdruckspaltungsturm nach einer er sten Ausführungsform, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt eines Tur mes nach einer zweiten Ausführungsform. Fig. 3 zeigt in kleinerem Massstab eine Sei tenansicht des in Fig. 2 dargestellten Turmes mit schematischer Darstellung der Einrich tung für die Rückgewinnung und den erneu ten Umlauf des Wassers.
Fig. 4 zeigt in grösserem Massstab einen senkrechten Schnitt. durch den untern Teil des in Fig. \_' dargestellten Turmes und Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch den obern Teil des in Fig. 2 dargestellten Turmes.
Fig. 6 zeigt in grösserem Massstab einen Schnitt durch eine Stütze für die Schikanen im obern Teil des Turmes, Fig. 7 eine Draufsicht der im untern Teil des Turmes nach Fig.2 angeordneten Rohr schlangen für die Einführung von Fett in den Turm und Fig. 8 einen Schnitt durch die Rohr schlange nach der Mittellinie in Fig. 7 mit in Ansicht gezeichnetem Zuleitungsrohr.
Fig. 9 zeigt einen waagrechten Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 5 mit Blick auf die oberste Platte, Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 in Fig. 5 mit Blick auf die unmittelbar unter der obersten befindliche Platte, Fig. 11 einen Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 5 mit Blick auf die darunter befindliche Platte, Fig. 12 einen Schnitt nach Linie 12-12 in Fig. 5 mit Draufsicht auf die unterste Platte in der obern Wärmeaustauschzone und Fig. 13 einen Schnitt nach Linie 13-13 in Fig. 5 mit Draufsicht der durchlochten Platte für die Einführung von Wasser in die mittlere Spaltungszone.
Fig.14 zeigt in grösserem Massstab Einzel heiten der in Fig. 5 dargestellten Platten. Fig. 15 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Variante des obern Teils des Tur mes.
Fig. 16 zeigt einen schematischen, senk rechten Schnitt durch eine weitere Variante des obern Teils des Turmes und Fig.17 einen senkrechten Schnitt durch eine dritte Variante des Turmes.
In Fig. 1 bezeichnet 10 einen aus rostsiche rem Stahl oder einem andern Material, wel ches der Korrosion durch Fettsäuren wider stehen und die gewünschten Temperaturen und Drücke aushalten kann, hergestellten Turm. Durch eine Leitung 11 wird Wasser in den obern Teil des Turmes eingeleitet. Das bei 12 sich ansammelnde Glyzerinwasser wird durch die Leitung 13 aus dem untern Teil des Turmes weggeleitet. Fett oder Öl wird unten in den Turm durch eine Leitung 14 einge führt, und die abgespaltene Fettsäure wird oben aus dem Turm durch eine Leitung 17 abgeleitet. In der Nähe des Bodens des Turmes 10 und oberhalb des Spiegels des Glyzerinwas sers 12 ist eine Dampfrohrschlange 18 zur Aufrechterhaltung der gewünschten Tempera tur in der Mitte des Turmes angeordnet.
Eine ähnliche Dampfrohrsehlan;e 19 ist, im obern Teil des Turmes angeordnet. Es könnten aber entweder an Stelle der angegebenen Dampf rohrschlangen oder zusätzlich zu diesen ge- wünschtenfalls andere Mittel vorgesehen sein, um die Temperatur des Mittelteils des Turmes auf das gewünschte Maximum zu bringen, z. B. äussere Heizmäntel oder geschlossene Er wärmungsrohrsehlangen oder elektrische Heiz- v orrichtungen.
Ein Schauglas 21 ist nahe dem Boden der Säule ungefähr auf der Höhe des Glyzerin wasserspiegels 12 vorgesehen, um dessen be stimmte Höhe festzustellen und regulieren züi können, z. B. durch Regelung des Glyzer in wasserablaufes.
Eine Anzahl Tröge oder Schikanen 22 ist im obern Teil des Turmes angeordnet zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Wärme- austausches zwischen der Fettsäure Lund dem eintretenden Kühlwasser und zur Verhütung von Leitungsströmungen in der obern Wärme austauschzone. Diese Tröge oder Schikanen sind zwar nicht unbedingt erforderlich; es empfiehlt sich aber, dieselben zu verwenden.
Insofern die Fettsäure in der obern Wärme austauschzone gekühlt wird, wird sich ein Zu stand einstellen, in welchem die kühlere Fett säure eine grössere Dichte besitzt als die wär mere Fettsäure unter derselben. Bei diesem Zustand würden sich, abgesehen von den Schi kanen oder andern Mitteln zum Lenken des Kühlwasserflusses und der verhältnismässig heissen Fettsäure, Schwingungen oder starke Leitungsströme ergeben, welche den Inhalt des obern Teils des Turmes, nämlich Fettsäure und Wasser, auf eine praktisch ausgeglichene Temperatur bringen würden.
Der auf diese Weise erzielte Wärmeüustauseh würde gerin ger sein als möglich und erwünscht.
Aus diesem Grunde ist es vorteilhafter, eine Anzahl Tröge oder Schikanen 22 zu ver wenden, über welche das eintretende Wasser strömt. Jeder Trog ist mit einem Durchfluss rohr 23 versehen, durch welchen die Fett säure nach oben abströmen kann, sowie mit einem Überlaufrohr 24, dessen oberes Ende entsprechend der Tiefe des Wassers über dem Trog oberhalb dessen Boden angeordnet ist. Das untere Ende jedes Überlaufrohres ragt abwärts bis in die Nähe der nächstuntern Trogplatte, und auf diese Weise strömt das teilweise oder gänzlich gespaltene Fett auf wärts durch die Rohre 23 und das Wasser von Trog zu Trog abwärts durch die Überlaufröh ren 24.
Unterhalb der untersten Trogplatte ist eine gelochte Verteilungsplatte 26 eingesetzt, durch welche das Wasser in den mittleren Spaltungs abschnitt des Turmes strömt. Durch die Mitte der gelochten Platte geht ein Rohr 27, durch welches hindurch die Fettsäure oder Fett und Fettsäure nach oben in die Tröge fliessen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sitzt über der ge lochten Verteilplatte eine ringförmige Mulde 28, und im Ringraum ist die Dampfrohr schlange 19 eingesetzt.
Die in der Trogplatte unmittelbar über der gelochten Platte sitzen den Überlaufröhren leiten das Wasser in den Ringraum zwischen der gelochten Platte und der darüberliegenden Platte, und das Wasser wird vor seinem Durchtritt durch die gelochte Platte 26 durch die Dampfheizschlange er wärmt, um durch den mittleren Spaltungs abschnitt des Turmes zu perkolieren, und dank der eingesetzten, ringförmigen Mulde 28 ist die offene Dampfheizschlange 19 immer mit Wasser bedeckt, ganz gleichgültig, welches die Tiefe des Wassers oberhalb der gelochten Platte mit den betriebsbedingten Schwarkun- gen sein mag.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Er findung, gegenüber welcher sich die Ausfüh rung nach Fig. 2 als zweckmässiger erwiesen hat. In Fig.2 bezeichnet 30 den Spaltungs turm. Das Wasser wird durch eine Leitung 31 oben in den Turm eingeführt und am Boden des Turmes das Glyzerinwasser durch eine Leitung 32 abgeleitet. Das Fett wird durch eine Anzahl Rohrschlangen 33 in die Kolonne eingeleitet, die abgespaltenen Fettsäuren wer- den oben im Turm durch einen Trichter 34 aufgefangen und durch eine an diesen am un tern Ende angesetzte Leitung 35 weggeführt.
Der Dampf wird an zwei von den Enden entfernten Punkten in den Turm 30 einge- führt., und zwar durch eine erste, vom Boden der Säule entfernte Rohrschlange 36 und durch eine zweite, von der Spitze des Turmes entfernte Schlange 37.
Die Verwendung einer ringförmigen Mulde bei der obern Dampfrohrschlange wie bei Fig. 1 ist hier nicht nötig. Beim kontinuier lichen Betrieb des Apparates wird ein be stimmter Wasserspiegel über der gelochten Platte konstant und selbsttätig aufrechterhal ten, indem die Platte mit einer entsprechen den Anzahl Löcher von passender Grösse ver sehen ist, um den Wasserspiegel stets über der Rohrschlange zu halten.
Bei der in Fig.2 dargestellten Ausfüh rungsform wird der Glyzerinwasserspiegel auf der Höhe 38 gehalten, welche entweder ummit- telbar über oder unter der untern Dampf schlange 36 liegen kann. Eine Anzahl Abzapf- hahnen 39 ist an der Seite der Säule in der Nähe des Glyzerinwasserspiegels angebracht, um Proben des Turminhaltes entnehmen zu können, sowie zur Abscheidung von Schmutz und Fremdkörpern, welche sich an der Ober fläche des Glyzerinwassers in der Fettschicht ansammeln.
Ferner sammeln sich auch Schmutz und Fremdkörper am Grunde des Turmes 30 und werden in einer unterhalb der Glyzerinableitung 32 befindlichen Mulde 41 aufgefangen.
Der obere Teil des Turmes 30 enthält eine Anzahl Schikanen 43, welche in Fig. 2 sche matisch dargestellt sind. Die konstruktive Ausbildung dieser Schikanen 43 ist in Fig. 5 genauer dargestellt und wird im nachstehen den in allen Einzelheiten beschrieben. Jede der Schikanen 43 enthält mindestens ein Durchflussrohr 44, durch welches die Fett säure nach aufwärts strömen kann, und min destens ein Überlaufrohr 46, durch welches das Wasser nach unten in den Turm strömt.
In Fig. 3 ist der gesamte Spaltungsvor gang schematisch dargestellt.. Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist die Kolonne sehr hoch und die Wärmeaustauschzone nimmt oben und unten in der Kolonne nur eine verhältnismässig ge ringe Länge ein. Der Rest der Kolonne zwi schen den beiden Wärmeaustauschzonen ist offen und das Wasser perkoliert in einer di- spersen Phase als Tröpfchen durch eine kon tinuierlich nach oben steigende Fettsäule nach unten. Das Glyzerinwasser wird am Grunde des Turmes durch eine Leitung 32 abgeleitet und gelangt zu einem Behandlungsbehälter 48, in welchem das Glyzerinwasser mit Lehm oder Alaun behandelt werden kann, um die Ver unreinigungen zu koagulieren.
Die Behand- lungschemikalienwerden in den Behandlungs behälter 48 eingefüllt, und das gefällte Mate rial wird aus dem Glyzerinwasser in üblicher Weise bei 50 abgezogen. Aus dem Behand lungsbehälter wird das Wasser durch eine Lei tung 51 zu einem schematisch dargestellten Verdampfer 52 geleitet, in welchem das Was ser abdestilliert und das in üblicher Weise rückgewonnene Glyzerin bei 53 abgezogen wird. Das destillierte Wasser wird aus dem Verdampfer durch eine Leitung 54 zu einem Wasserbehälter 55 geleitet, von wo aus es mit tels einer Pumpe 56 oben in den Hochdruck spaltungsturm 30 eingeleitet wird.
Eine kleine Menge Wasser muss aus dem Wasserbehälter 55 bei 57 abgelassen und zum Ablauf geleitet werden, da bei der Verdampfung von Glyze rinwasser mehr Wasser zurückgewonnen wird als die Speisewassermenge, welche für die Druckspaltung erforderlich ist.
Einzelheiten des untern Teils der Kolonne sind in Fig. 4, 7 und 8 dargestellt. Wie bereits ausgeführt, wird das Fett durch eine Anzahl Rohrschlangen 33 (Fig. 2) in die Kolonne ein geführt.
Die Schlange 33 für die Einführung des Fettes besteht, wie in Fig.7 dargestellt, aus drei konzentrischen Ringen von verschiedenen Durchmessern. Jeder dieser Ringe enthält eine Anzahl Löcher 58, durch welche das Fett direkt in das im untern Teil des Turmes 30 (Fig.2) befindliche Glyzerinwasser eingelei tet wird. Wie aus Fig. 7 klar ersichtlich, sind die Ringe durch Verbindungsstangen 59 mit- einander verbunden, welche die Ringe starr zusammenhalten. Zur Erleichterung des Ma- nipulierens der Rohrschlangen sind dieselben mit Verbindungsflanschen 60 versehen, und die Rohrschlangen können bei diesen Verbin dungsflanschen in eine linke und eine rechte Hälfte zerlegt werden.
Das Fett wird in die Rohrschlangen durch einen Anschlussstutzen 63 eingeführt, welcher von der Aussenseite der Säule 30 (Fig.7 und 8) ausgeht. Die Rohr schlangen sind in der Säule durch den An sehlussstutzen 63 und eine Anzahl seitlich in der Säule befestigte Stützen 64 gehalten.
Das Glyzerinwasser wird am Boden des Turmes durch die Leitung 32 abgezogen, deren offenes Ende im obern Teil der Mulde 41 liegt, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Die Mulde 41 dient als Schmutzsammler für jeglichen Schmutz, welcher zu schwer ist, um sich an der Zwischenfläche 38 zwischen Glyzerinwas ser und Fett anzusammeln. Der Schmutz sam melt sich unter dem offenen Ende der Lei tung 32. Der untere Teil der Mulde 41 wird durch eine Platte 66 gebildet, welche mittels starker Schraubenbolzen 67 mit dem unterm Teil des Turmes 30 verschraubt ist. In der Mitte der Platte 66 ist ein Stopfen 68 einge setzt, durch welchen der in der Mulde 41 an gesammelte Schmutz abgelassen werden kann.
Die Ausbildung der mit Schikanen ver- sehenen obern Wärmeaustauschzone ist in Fig. 5 dargestellt. Dieselbe zeigt eine Anzahl horizontaler Schikaneriplatten@43. Einzelhei ten sind nur für eine kleine Anzahl Platten am obern und untern Ende der obern Aus tauschzone dargestellt, weil die Zwischenplat ten von gleicher Konstruktion sind wie die obern Platten, wie im nachstehenden näher er klärt ist.
Die Anzahl Sehikanenpla.tten hängt von dein Betrag des erforderlichen Wärmeaustau- sches und der Ausbildung der Platten ab. Die vorzugsweise Ausbildung der einzelnen Plat ten ist in den Fig. 9 bis 13 dargestellt. Die oberste Platte 69 ist in Fig. 9 dargestellt; sie trägt. eine Anzahl hoher Rohre 71 (Fig.5), welche von der obern Wärmeaustauschzone zu einer Stelle über einer Wassereinlassrohr schlange 72 führen.
Die Platte 69 weist eben falls eine Anzahl Durchflussrohre 46 auf, wel che nur wenig über die Platte 69 herausragen und abwärts fast bis zur nächstuntern Platte 74 herunterragen. Die nächstuntere Platte 74 ist, wie in Fig. 10 dargestellt, konstruiert und weist eine Anzahl Überlaufrohre 44 sowie Ab laufrohre 46 auf. Indessen sind die Überlauf rohre 44 der Platte 74 nicht so hoch wie jene der Platte 69 und erstrecken sich bis fast an die Unterfläche der Platte 69, wobei die Über laufrohre und Durchflussrohre der Platte 74 horizontal gegenüber jenen der darunter- und darüberliegenden Platte verschoben sind. Di rekt unter der Platte 74 befindet sich eine Platte 78, welche, wie aus Fig. 11 ersichtlich, ausgebildet ist.
Die Überlauf- und Durchfluss rohre der Platte 78 haben die gleichen Abmes sungen wie jene der Platte 74, sind aber wie derum horizontal gegenüber den Überlauf und Durchflussrohren der Platte 74 versetzt. Unter der Platte 78 liegt eine Reihe Platten, welche abwechselnd wie in Fig. 10 und 11 aus gebildet sind.
In Fig. 14 ist. ein Teil von drei Platten im Schnitt in grösserem Massstab dargestellt zur Veranschaulichung der Flüssigkeitsstände über diesen Platten. Der Wasserspiegel auf jeder Platte ist abgetönt dargestellt, während der Fettsäurespiegel unabgetönt dargestellt ist. Die Durchflussrohre 46 ragen wenig über jede Platte heraus und bis in den Wasserspie gel der nächstuntein Platte herunter, und die Überlaufrohre 44 gehen von jeder Platte aus bis in den Fettspiegel über der Platte. Auf diese Weise fliesst das Wasser auf einer Platte abwärts durch die Durchflussrohre in das Wasser auf der nächstuntern Platte, und die Fettsäure strömt aufwärts durch die Über laufrohre in die Fettsäure über der nächst- obern Platte.
An keiner einzigen Stelle in der obern Wärmeaustauschzone vermischt sich die Fettsäure mit dem Wasser, aber ununterbro chene Fettsäure- und Wasserschichten werden für den Wärmeaustausch zusammengebracht und bei ihrem Nebeneinander-Vorbeiströmen geschlossen weitergeleitet. 81 ist die unterste Platte der mit Schi kanen versehenen Wärmeaustauschzone und wie in Fig. 12 ausgebildet. Diese Platte unter scheidet sich von den andern Platten dadurch, dass sie drei lange Durchflussrohre aufweist, welche bis in die Nähe der gelochten Platte 83 heranreichen an Stelle der bei den andern Platten vorgesehenen grösseren Anzahl Durch flussrohre.
Ausserdem liegt die Platte 81 in einem grösseren Abstand von der nächst höheren Platte als der Abstand der andern Platten und besitzt Überlaufrohre 84, welche höher sind als die Überlaufrohre der andern Platten.
Die gelochte Platte 83 liegt unter der Rohrschlange 37 und ist, wie aus Fig. 13 er sichtlich, mit einer Anzahl langer Überlauf rohre 85 versehen, durch welche die abgespal tene Fettsäure in die obere Wärmeaustausch zone aufsteigt, sowie mit einer grossen Anzahl Löchern 86, durch welche das Wasser die obere Wärineaustausclizone verlässt und ver teilt durch die Fettsäule in die mittlere Spal tungszone herunterfällt. Eine seitlich an der Säule 30 befestigte Stütze 87 trägt die Dampf rohrschlange 37 oberhalb der gelochten Platte.
Die Platten sind an einer Reihe Zugstan gen 88 (Fig. 5) aufgehängt. Eine Reihe ring- föriniger Abstandshalter 89 mit einem etwas geringeren Durchmesser als der Innendurch inesser des Turmes 30 und eine Reihe kleiner ringförmiger Abstandshalter 90 auf der mitt leren Zugstange 91 halten die Platten im Ab stand voneinander.
Die oberste Platte 69 trägt einen Flansch 92 (Fig. 6 und 9), an welchem die obern Enden der Zugstangen mittels je einer Unterlagssclteibe 93 und einer Mutter 94, wie aus Fig. 6 ersichtlich, befestigt sind. Der Flansch 92 ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, seitlich an der Kolonne 30 mittels Schrauben bolzen 95 befestigt., und die Kolonne 30 ist für die Aufnahme der Bolzen 95 seitlich bei 97 verstärkt.
Die Zugstangen gehen durch in die Platten gebohrte Löcher hindurch, wie bei 98 in Fig. 9 bis 13 dargestellt, und die untern Enden der Zugstangen sind an der untersten Platte 81 mittels Muttern 99 befestigt, wie in Fig.5 dargestellt. Einzelne der Zugstangen sind am obern Ende mit Tragösen 101 ver sehen, und der gesamte Plattenzusammenbau kann mittels an den Tragösen 101 eingehäng ter Haken herausgehoben werden.
Die gelochte Platte 83 ist seitlich an der Kolonne 30 mittels eines Flansches 102 be festigt und von dem übrigen Plattenzusam menbau getrennt.
Als obern Abschluss der Kolonne sind zwei verschiedene Vorrichtungen dargestellt. Auf der rechten Seite der Fig. 5 ist eine kup- pelförmige Haube 104 dargestellt, welche an der Kolonne mittels Schraubenbolzen 105 be festigt ist. Auf der linken Seite der Fig. 5 ist eine flache Deckelplatte 106 dargestellt, wel che an Stelle der Haube 104 verwendet wer den kann und mittels einer Reihe Schrauben bolzen 107 gehalten ist.
In geringem Abstand unter dem obern Ende der Kolonne 30 ist der Fettsäuresam- meltrichter 34 angeordnet, in welchen die Fettsäure hineinläuft und durch die Leitung 35 teerausgeleitet wird. Der Trichter 34 ist auf einem seitlich an der Kolonne 30 mittels Schraubenbolzen 109 befestigten Träger an gebracht, welcher ausserdem die Wasserein- führungsschlange 72 hält, durch welche das Speisewasser in die Kolonne eingeführt wird. Eine Leitung 112 führt das Wasser der Rohr schlange 72 zu.
In den Fig. 15, 16 und 17 sind schematisch verschiedene Varianten von Vorrichtungen für die Herbeiführung des Wärmeaustausches in der obern Partie des Turmes dargestellt. Fig.15 zeigt eine Reihe perforierter Platten 117, von welchen jede ein Überlaufrohr 118 trägt und welche dazu dienen, Wasser und Fettsäuren durch die obere Wärmeaustausch zone zu leiten. Eine zusätzliche gelochte Platte 119 am Grunde der Wärmeaustauschzone dient zur Verteilung des Wassers beim Ver lassen der obern Wärmeaustauschzone, von wo aus dasselbe in die mittlere Spaltungszone der Kolonne eintritt.
Das Wasser wird durch eine Rohrschlange 120 über der obersten gelochten Platte eingeführt, die abgespaltenen Fettsäu ren werden oben an der Kolonne durch die Leitung 121 entnommen und der Dampf wird unten in der Wärmeaustauschzone durch eine Rohrschlange 122 in die Kolonne geleitet.
In Fig.16 ist an Stelle der Plattenstruk tur der Fig. 2 eine Füllmasse im obern Teil der Kolonne eingesetzt. Eine gekörnte Füll masse 123 ruht auf der gelochten Platte 124. Unter der gelochten Platte 124 ist im Abstand von derselben eine gelochte Verteilplatte 125 mit einem Überlaufrohr 126 eingesetzt. Die Platte 125 arbeitet in der gleichen Weise wie die bereits beschriebenen Verteilplatten. Das Wasser wird oben in der Kolonne durch eine Rohrschlange 128 eingeführt, die Fettsäuren werden von oben aus dem Turm durch eine Leitung 129 entnommen und der Dampf wird durch eine Rohrschlange 130, wie bei den vor hergehenden Ausführungen beschrieben, ein geleitet. Bei der Variante nach Fig. 17 ist an Stelle der Reihe Schikanenplatten der Fig. 2 eine hohe, enge Säule vorgesehen.
Eine per forierte Platte 131 mit einem Überlaufrohr 132 wirkt in der gleichen Weise wie die be reits beschriebenen gelochten Verteilplatten. Über der Verteilplatte 131 sitzt eine hohe Säule von verringertem Durchmesser 133, durch welche Wasser und Säure in freiem Gegenstrom aneinander vorbeifliessen. Das Wasser wird durch eine Rohrschlange 134 ein geführt, die Fettsäuren werden durch eine Leitung 135 entnommen und der Dampf wird wie bei Fig. 14 und 15 mittels einer Rohr schlange 136 eingeleitet.
Die Wirkungsweise der bevorzugten Aus führungsform nach Fig. 2 ist wie folgt. Beün Dauerbetrieb des Turmes ist derselbe ständi- mit den aufeinander wirkenden Flüssigkeiten unter Druclz völlig gefüllt. Der untere Teil des Turmes 3 enthält, eine ununterbrochene Phase G1yzerinwasser mit dem obersten Flüs sigkeitsstand bei 38. Das Fett wird ständig durch die Rohrschlange 33 in das Gly zerin- wasser eingeführt. Bei der Temperatur, mit. welcher das Fett eingeführt wird, hat es ein höheres spei.
Gewicht als das Glyzerin -assen am Zwischenspiegel 38. Das Fett nimmt indes sen allmählieli Wärine vom Glyzerinwasser auf, wird leichter und steigt. infolgedessen ununterbrochen durch das Gly zerinwasser hindurch bis zum Zwischenspiegel 38. In der Zwischenzeit vermischt sich das herunter gefallene Glyzerinwasser mit, dem aufsteigen den Fett, gibt seine Wärme an das Fett ab und wird ständig durch die Leitung 32 ent nommen.
Der Mittelteil des Turmes zwischen der Dampfschlange 36 und der Dampfschlange 37 wird auf Spaltungstemperatur gehalten, und es fallen ständig Wassertröpfchen in dieser Spaltungszone durch die kontinuierlich auf steigende Fettsäule. Die abgespaltenen Fett säuren verlassen die mittlere Spaltungszone durch die Überlaufrohre 85 der gelochten Platte 83. Die Temperatur in der Spaltungs zone wird durch den durch die Rohrschlan gen 36 und 37 eingeführten Dampf aufrecht erhalten.
Eine kontinuierliche Wasserphase wird über der gelochten Platte 83 aufrechterhalten, und die aus den Rohren 85 aufsteigenden Fettsäuren sammeln sieh über der über der gelochten Platte 83 aufrechterhaltenen Was serschicht an. In der obern Wärmeaustausch zone strömen die Fettsäuren im Gegenstrom zum herunterfliessenden Wasser durch die obere Wärmeaustauschzone aufwärts. Sowohl von den Fettsäuren als auch vom Wasser wer den über jeder Platte kontinuierliche Phasen aufrechterhalten, und über jeder Platte befin den sich zwei Flüssigkeitsspiegel, nämlich eine Fettschicht und unter dieser eine Wasser schicht. Die Überlaufrohre 44 verbinden die Fettschichten mit den Schichten auf den obern Platten, während die Durchflussrohre 46 die Wasserschichten mit jenen auf den un tern Platten verbinden.
Im ununterbrochenen Betrieb des Turmes sind sämtliche Überlauf rohre stets mit aufsteigendem Fett gefüllt. Anderseits überläuft das Wasser von den Platten in die Durchflussrohre und wird durch dieselben in die Wasserschichten auf den un tern Platten geleitet, und es kann deshalb durch diese Durchflussrohre sowohl herunter fallendes Wasser als auch Fett fliessen. Über der obersten Schikanenplatte wird das Wasser eingeführt, und die durch Spaltung erhal- tenen Fettsäuren werden dort dem Turm ent nommen.
Mit dem Fett eingeführter Schmutz und Fremdstoffe sammeln sieh unten im Turm und in der Fettschicht am Zwischenspiegel 38 zwischen dem Glyzerinwasser und dem Fett. Die Abnahme von Schmutz am Grunde des Turmes ist bereits beschrieben worden. Am Zwischenspiegel 38 sich ansammelnder Schmutz kann durch Öffnen eines oder meh rerer der Anzapfhahnen 39 aus dem Turm ab gelassen werden.
Ein wirtschaftlicher arbeitender Turm kann eine Höhe von ungefähr 16 bis 22 m und einen Durchmesser von 46 bis 92 cm haben, wobei die Proportionen der Wahl des Tech nikers auf Grund empirischer Werte überlas sen bleiben. Zur Vermeidung von Strahlungs verlusten kann der Turm aussen durch eine Isolierung geschützt sein, und gewünschten falls können elektrische oder andere Heizele mente in die Isolierung eingebaut werden.
Als Fette und Öle kommen die han delsüblichen Fettglyzeride von beliebigem Schmelzpunkt sowie vegetabilische und Ma rineöle sowie tierische Fette, Schwerfett, Kno chen- und Klauenöle verschiedener Arten und hydrierte Glyzeride in Betracht. Das im Ver fahren benützte Wasser kann destilliertes Wasser oder Leitungswasser in seiner natür lichen Beschaffenheit sein, was von der spä teren Behandlung und dem Verwendungs zweck der erzeugten Fettsäuren abhängt. Beim Verfahren können auch die üblichen Fettspal- tungskatalysatoren, wie Zink-, Calcium- und lIagnesiuniolyde und Seifen, verwendet. wer den.
Bei der Beschreibung des Verfahrens und des Turmes ist indessen die Verwendung sol cher Iiatalvsatoren nicht besonders berück sichtigt worden.
Die Einführungstemperatur des Fettes soll im allgemeinen 1000 C nicht, wesentlich über steigen und kann jede gewählte Temperatur zwischen jener sein, bei. welcher das Fett flüs sig genug ist, um dasselbe weiterpumpen zu können, und einer Temperatur in der Nähe jener des austretenden CTlyzerlnwaSSerS. Die Temperatur von 800 C ist zum Beispiel geeig- net für die Behandlung eines Fettes von Rindstalgkonsistenz.
Die Temperatur des eingeführten Wassers soll im allgemeinen 100 C nicht übersteigen, kann aber jede Temperatur zwischen jener des Leitungswassers und einer Temperatur nahe jener der abgehenden Fettsäuren sein. Bei spielsweise ist eine Temperatur von 40 C ge eignet, wenn das aus dem Glyzerinwasser ab gedampfte Wasser im Verfahren wieder ver wendet wird.
Die Temperatur des abgehenden Glyzerin wassers hängt von jener des eingeführten Fettes und der Güte der Wärmeübertragung ab. Die dem Glyzerinwasser nicht entnommene Wärme ist insofern verloren, als sie bei der Abdampfung des Wassers aus dem Glyzerin nicht verwendet werden kann. Für die mei sten Fälle ist es zu empfehlen, das Glyzerin wasser aus dem Turm bei einer Temperatur zwischen 100 bis 150 C, z. B. 110 C, abzu leiten.
Ebenso empfiehlt es sich die Fettsäuren durch das eingeleitete Wasser zu kühlen oder das eingeleitete Wasser durch die Fettsäuren zu erwärmen, um die Temperatur der Fett säuren ungefähr auf 100 bis 160 C zu ver ringern. Die Fettsäuren können dem Turm zum Beispiel mit einer Temperatur von 110 C entnommen werden.
Da die Hydrolyse in beschleunigtem Masse bei einer allgemeinen Temperatur über 185 C eintritt lind die Spaltung bei hoher Temperatur rascher vor sich geht, empfiehlt es sich, eine Maximaltemperatur von 240 bis 260 C in der Mittelpartie der Kolonne anzu wenden. Da die Wärmeaustauschzonen der Gesamtlänge der Kolonne hinzuzurechnen sind und somit deren Erstellungskosten sich entsprechend erhöhen, empfiehlt es sich, die selben dazu zu verwenden, wenigstens die Wärmemenge, die bei der Abkühlung der der Kolonne entnommenen Materialien um 100 bis 150 C frei wird, zu ersparen, was praktisch leicht durchführbar ist.
Natürlich kann ent weder nur die untere oder die obere Wärme austauschzone allein benützt werden, um einen Teil der Wärme zurückzugewinnen, wenn bei dem auf die Spaltung folgenden Arbeitsvor gang eines der Abgangsprodukte der Hydro lyse bei erhöhter Temperatur benützt wird. Auch kann das aus dem Turm abgehende Ma terial an jedem Ende unter 100 C gekühlt werden, wenn die niedrigere Temperatur für die Regulierung des Verfahrens notwendig ist.
Bei einem typischen Arbeitsvorgang wird das Fett am Boden des Turmes mit einer Tem peratur von ungefähr 80 C eingeleitet. Das Wasser wird oben in den Turm von der Gly- zerinrückgewinnungseinrichtung aus vorzugs weise mit einer Temperatur von ungefähr 400 C ,eingeführt. Die Temperatur im Mittel teil des Turmes wird durch die Einführung von Dampf durch die Anschlüsse an den En den der Zone maximaler Spaltung auf unge fähr 2600 C gehalten. Das Gly zerinwasser so wie die Fettsäuren werden bei einer Tempera tur von etwa 1100 C abgezogen.
Der durch die Anschlüsse eingeleitete Dampf hat eine Tem peratur von ungefähr 2700 C und einen Druck von ungefähr 3,6 bis 7,1 atü über jenem, wel cher erforderlich ist, um das Wasser in der Kolonne flüssig zu halten.
Obwohl es empfehlenswert, ist, Fett und Wasser im umgekehrten Verhältnis ihrer spez. Wärme einzuführen, kann die relative Menge jedes dem Turm zugeführten Stoffes im Hin blick auf die gewünschten Förderungstem peraturen, Abgangstemperaturen und die ge wünschte Glyzerinwasserkonzentration einge stellt werden.
Dank dein erfindungsgemässen Verfahren müssen Fett und Wasser vor dem Beginn der Hydrolyse nicht auf hohe Temperatur vor erwärmt werden, bevor dieselben in den Spal tungsturm eingeführt werden, und eine hohe Temperatur kann dank dem Wärmeaustausch innerhalb der gesamten Kolonne aufrecht erhalten werden.
Natürlich kann der direkte Berührungs wärmeaustausch auch in gesonderten, mit der Spaltungskolonne verbundenen Druckbehäl tern erzielt werden, aber eine solche Abwei chung von der konstruktiven Einheitlielikeit ist. für die üblichen industriellen Fettspal- tungsvorgänge nicht erwünscht,