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Vorrichtung zum Behandeln von Ölen und Fetten mit einem Gas oder mit
Dampf, insbesondere zur Desodorisierung von Ölen und Fetten durch Einleiten von
Dampf Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Ölen und
Fetten mit einem Gas oder mit Dampf. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf
die Desodorisierung von Ölen und Fetten durch Einleiten von Dampf.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen
im wesentlichen horizontalen Kanal, in dessen Längsrichtung eine oder mehrere Zwischenwände
angeordnet sind, die unten eine offene Verbindung zwischen den durch die Zwischenwand
getrennten, in Längsrichtung verlaufenden Zonen frei lassen und oben unter dem Niveau
des oberen Randes der Wände des Kanals enden, einen Einlaß für die Öle und Fette
an einem Ende des Kanals und einen Auslaß zum anderen Ende des Kanals, und eine
über die ganze Länge des Kanals verteilte Anzahl von Gas- oder Dampfeinlässen zum
Einleiten eines Gases oder von Dampf in den unteren Teil einer der Zonen bzw. in
abwechselnde Zonen, in denen der Kanal durch die Zwischenwand bzw. die Zwischenwände
in Längsrichtung unterteilt ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß, wenn Öle
und Fette durch den horizontalen Kanal strömen in einer in Längsrichtung verlaufenden
Zone des Kanals ein Gemisch aus Ölen und Fetten und Gas aufsteigt und die Öle und
Fette aus dem oberen Teil dieser Zone quer zur Längsrichtung des Kanals in eine
zweite in Längsrichtung verlaufende Zone des horizontalen Kanals gelangen, die neben
der ersten Zone liegt, durch diese zweite Zone abwärts strömen und dann wieder in
den unteren Teil der ersten Zone zurückkehren, wodurch eine rasche lokale Zirkulation
der Öle und Fette in einer Richtung, im wesentlichen quer zur Richtung des horizontalen
Stromes, entsteht, so daß jedes Öl- und Fetteilchen gezwungen wird, sich auf einen
schraubenförmigen Weg durch den Kanal zu bewegen. Mit dem Ausdruck »lokale Zirkulation«
ist gemeint, daß die Zirkulation der Öle und Fette im wesentlichen auf einen Querschnitt
des Kanals, senkrecht zu seiner Längsrichtung, beschränkt ist, wobei die durch das
Gas zunächst aufwärts bewegten Öle und Fette wieder in entgegengesetzter Richtung,
jedoch in demselben Querschnitt des Kanals, in die Hauptmasse der Öle und Fette
zurückgeführt werden. Durch diese Mammutpumpenwirkung, wobei der obere Rand der
Zwischenwand als Überlauf funktioniert, wird erzielt, daß die Öle und Fette mit
dem Gas gleichmäßig in Berührung gebracht werden, so daß alle Öl- und Fetteilchen
mit derselben Menge Gas unter denselben Bedingungen behandelt werden.
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Der Kanal kann in zwei oder in mehrere in Längsrichtung verlaufende
Zonen aufgeteilt sein. Wenn oben gesagt wird, daß die Öle und Fette durch eine zweite
Zone abwärts strömen, so bedeutet das nicht, daß der Kanal nur aus zwei Zonen besteht,
vielmehr können auch weitere Zonen bzw. Zonenpaare vorhanden sein.
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Der Raumersparnis wegen besteht gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung der Kanal aus einer Anzahl kreisförnüger konzentrischer Teile, die
in Reihe geschaltet sind. Die Wände des Kanals können dabei auf einem gemeinsamen
Boden befestigt sein und mit ihm eine Schüssel mit zentraler Öffnung bilden, so
daß, wenn eine Anzahl dieser Schüsseln übereinander angeordnet sind, die zentralen
Öffnungen einen durchlaufenden Kanal zur Abfuhr der aus der Flüssigkeit entweichenden
Gase bilden. Es ist dabei vorteilhaft, den Einlaß jeder Schüssel für die Fette und
Öle im inneren kreisförmigen Kanalteil und den Auslaß für die Fette und Öle im äußeren
kreisförmigen Kanalteil anzuordnen, so daß die Öle und Fette die in Reihe geschalteten
Kanalteile einer Schüssel von der Mitte aus nach außen nacheinander durchströmen.
Auf diese Weise weist jedes Dampfteilchen, das mit den Ölen und Fetten in Berührung
gewesen ist, eine niedrigere Konzentration an flüchtigen Bestandteilen auf, als
der
Konzentration dieser Bestandteile in den Ölen und Fetten, über
welche das Dampfteilchen bei seiner Abfuhr streicht, entspricht.
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Um die Zirkulation der Öle und Fette von der aufsteigenden Zone zu
der nebenliegenden Zone zu befördern, können über der Zone für das aufsteigende
Gemisch von Ölen, Fetten und Dampf Leitflügel angeordnet sein, um die Öle und Fette
in der gewünschten Richtung zu steuern. Diese Leitflügel verhindern gleichzeitig,
daß die Öle und Fette vom Gas mitgeschleppt werden oder von einem konzentrischen
Kanal in den nebenliegenden konzentrischen Kanal überspritzen.
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Zum Abführen der Öle und Fette, die durch den Kanal passieren und
in ihm behandelt worden sind, können eine oder mehrere Überläufe angeordnet sein,
deren obere Öffnungen sich auf einer niedrigeren Ebene als der obere Rand der Zwischenwand
befinden.
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Vorzugsweise werden die Schüsseln in einem geschlossenen Gefäß aufgenommen,
das evakuiert werden kann. Das hat den Vorteil, daß im Falle eines Leckes die eindringende
Luft keine Neigung hat, durch die zu behandelnden Öle und Fette zu strömen. Außerdem
wird durch diese Ausführung erreicht, daß gegebenenfalls auf der inneren Wand des
Gefäßes gebildetes Kondensat nicht in die behandelten Öle und Fette zurückfließt,
sondern unten aus dem Gefäß abgeführt werden kann. Wenn das Gas durch den durch
die zentralen Öffnungen der Schüsseln gebildeten Gaskanal abgeführt wird, ist im
Raum zwischen der Außenwand der Schüsseln und der Wand des Gefäßes kein Gasstrom
vorhanden, was zu einer guten Wärmeisolation führt. Schließlich hat die betreffende
Maßnahme den Vorteil, daß diese Schüsseln sehr dünnwandig ausgeführt sein können,
weil sie keinem großen Druckunterschied ausgesetzt werden. Dagegen kann die Wand
des Gefäßes, das den Druckunterschied auffangen und daher viel stärker sein soll,
jedoch praktisch nicht mit dem Öl in Berührung kommt, aus einem verhältnismäßig
billigen Material hergestellt werden.
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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. 1 eine schematische Darstellung der ganzen Vorrichtung,
Fig. 2 ein Schnitt durch das eigentliche Desodorierungsgefäß, Fig.3 ein Schnitt
in größerem Maßstab eines schüsselförmigen Elementes des Desodorierungsgefäßes nach
Fig. 2, Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3. In Fig. 1 ist 1 ein
Vorratsbehälter für das zu behandelnde Öl, das von hier aus durch ein Rohr 3 in
einen Entlüfter 4 infolge des darin herrschenden Unterdruckes gezogen wird. Aus
dem Entlüfter wird das Öl durch eine Meßpumpe 2 über einen Vorerhitzer 5 in das
eigentliche Desodorierungsgefäß 6 gepumpt. Von dem Desodorierungsgefäß 6 strömt
das behandelte Öl durch eine Leitung 7 in einen Kühler B.
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Die Ausbildung des Desodorierungsgefäßes 6 ist aus den Fig.2, 3 und
4 ersichtlich. Es besteht aus fünf übereinander angeordneten, schüsselförmigen Elementen
9. Diese ruhen auf Unterstützungen 10, die an der Wand 11 des Gefäßes 6 befestigt
sind.
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Jede Schüssel 9 besteht aus einem ringförmigen Boden 12, auf dem koaxial
zylindrische Wände 13, 14, 15 und 16 aufgeschweißt sind. Diese Wände 13, 14, 15
und 16 bilden mit dem Boden 12 jeder Schüsse19 drei koaxiale Kanäle 17, 18 und 19,
die an der Oberseite offen sind. In jedem dieser Kanäle ist radial eine Querwand
20, 21, 22 angeordnet. Die Kanäle 17 und 18 stehen mittels einer Öffnung 23 unten
in der Wand 14, die Kanäle 1.8 und 19 durch eine Öffnung 24 unten in der Wand 1.5
miteinander in Verbindung. Die Kanäle 17, 18 und 19 sind in Längsrichtung durch
koaxiale Zwischenwände 25, 26 und 27 in Zonenpaare 17' und 17", 18' und 18" und
19' und 19" unterteilt. Die zwei Zonen jedes Paares stehen unten über ihre ganze
Länge miteinander in Verbindung. Die Höhe der Zwischenwände 25, 26 und 27 ist derart,
daß sie wie ein Überlauf wirken, über den das Öl aus den Zonen 17', 18', 19' in
die Zonen 17", 18", 19" strömt.
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In jede Schüssel wird direkt Dampf durch eine Leitung 28 eingeführt,
die sich zu gesonderten ringförmigen Dampfverteilern 29 für jede der Zonen 17',
18' und 19' verzweigt. über den Zonen 17', 18' und 19' sind ringförmige Prallplatten
30, 31 und 32 angeordnet, die an den zylindrischen Wänden 13, 14 und 15 befestigt
sind und dazu dienen, die von dem Dampf mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen wieder
in die Flüssigkeit in den Kanälen 17, 1.8 und 19 zurückzuführen.
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Damit bei einer gleichmäßigen Verteilung der Zufuhröffnungen für das
Gas über die Länge des Kanals und bei einer gleichmäßigen Dimensionierung dieser
Öffnungen pro Zeiteinheit durch jede Öffnung ungefähr die gleiche Gasmenge strömt,
soll der Druck in der Gasleitung, an welche die Zufuhröffnungen angeschlossen sind,
wenigstens doppelt so hoch sein, wie dem statischen Flüssigkeitsdruck im Kanal an
der Stelle der Zufuhröffnungen entspricht.
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Unter der anderen Schüssel 9 sind sechs offene Behälter 33 angeordnet;
diese sind in Serie geschaltet und in Kreisform aufgestellt. Jeder dieser Behälter
ist mit einer Wärmeaustauschschlange 34 versehen, durch welche das eintretende und
zu behandelnde Öl fließt, sowie mit Einlässen 35 für direkten Dampf. Die Wärmeaustauschschlangen
34 sind gleichfalls in Serie geschaltet, so daß das aus dem Vorerhitzer 5 ausströmende
Öl :die Schlangen 34 nacheinander in einer Richtung- durchströmt, welche der des
abgeführten Öles entgegengesetzt ist, das aus der unteren Schüssel 9 kommt und nacheinander
alle Behälter 33 durchläuft. Die Behälter 33 sind nicht auf dem gleichen Niveau
angeordnet, sondern derart, daß der Behälter, in den das Öl zunächst einströmt,
etwas höher als der nächste Behälter angeordnet ist, dieser wieder etwas höher als
der dritte usw. Die Behälter 33 sind an der Unterseite durch in der Zeichnung nicht
angegebene Leitungen verbunden, während der letzte Behälter der Serie einen Auslaß
in einiger Entfernung vom Boden hat; durch die Lage dieses Auslasses wird das Ölniveau
in den Behältern 33 bestimmt. Durch die Rührwirkung des Dampfes, der aus den Dampfeinlässen
35 eintritt, wird erzielt, daß jedes Ölteilchen in jedem Behälter 33 einige Zeit
verweilt, bevor es in den nächsten Behälter gelangt.
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Das eintretende Öl fließt von der letzten Schlange 34 durch eine in
der Zeichnung nicht angegebene Leitung zur Zone 17 der oberen Schüssel 9 und tritt
dort durch einen Einlaß 36 ein. In der Zone 17' sind elektrische Widerstandsheizelemente
37 zum Erhitzen
des Öles angeordnet, für den Fall, daß das in diese
Zone eintretende Öl nicht heiß genug ist.
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Das Öl fließt der Reihe nach durch die Kanäle 17, 18 und 19 der oberen
Schüssel 9 und darauf unter Einwirkung der Schwerkraft durch ein überlaufrohr 38
in dem Kanal 19 in den inneren Kanal 17 der zweiten Schüssel 9.
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Infolge der Anwesenheit der Zwischenwände 25, 26 und 27 und der Anordnung
der Dampfeinlässe 29 in nur einer der zwei Zonen eines Kanals, d. h., in den Zonen
17', 18' und 19', tritt in jedem der Kanäle in dem Öl eine Mammutpumpenwirkung 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 gestrichelte Linien angegeben. Weil die lokale Zirkulation
der Hauptströmungsrichtung des Öles in der Längsrichtung des Kanals überlagert wird,
folgen die Ölteilchen einem schraubenförmigen Weg durch den Kanal, wie in Fig. 4
durch gestrichelte Linien angegeben ist. Durch diese schraubenförmige Bewegung wird
erreicht, daß jedes Ölteilchen praktisch die gleiche Behandlung erfährt und Vermischung
von Ölteilchen, die der Behandlung erst kurzzeitig ausgestellt sind, mit Ölteilchen,
die der Behandlung schon längerer Zeit unterliegen, vermieden wird. Nachdem das
Öl die untere Schüssel 9 passiert hat, gelangt es in den ersten der in Reihe geschalteten
Behälter 33. In diesen Behältern wird das Öl durch das durch die Schlangen 34 fließende
und noch zu behandelnde Öl gekühlt, wobei die letzten Spuren von Riechstoffen entfernt
werden.
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Der Dampf aus den Dampfeinlässen 29 und 35 kommt, nachdem er durch
das Öl in den Behältern 33 und in den Schüsseln 9 hindurchgegangen ist, in einen
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.
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Da es beim Inbetriebsetzen der Vorrichtung noch keinen ausgehenden
Ölstrom gibt, der dem eintretenden Öl seine Wärme abgibt, wird dem Vorerhitzer 5
eine größere Kapazität gegeben als für den Betrieb in der stationären Stufe erforderlich
ist, so daß anfangs in dem Vorerhitzer 5 dem Öl mehr Wärme zugeführt werden kann.
Auch die Heizelemente 37 haben eine solche Kapazität, daß sie während dieser Periode
zusätzliche Wärme liefern können. Eine weitere Hilfsmaßnahme, um das eintretende
Öl auf die erforderliche Temperatur zu bringen, besteht in dem Drosseln des zugeführten
Ölstromes.
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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 in der Zeichnung nicht angegebene äußere Heizmittel
angeordnet, die gleichzeitig dazu dienen, die Strahlungsverluste während des Betriebes
auszugleichen.
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Obige Vorrichtung hat viele Vorteile. So wird im Falle eines Luftfleckes
im Gefäß 6 die eintretende Luft keine Neigung haben, durch in den Schüsseln befindliches
Öl zu strömen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß gegebenenfalls an der Innenwandung
des Gefäßes 6 kondensierter Dampf 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 V4A-Stahl, bestehen müssen, sehr leicht
ausgebildet sein können, weil sie keinem Überdruck ausgesetzt werden.