DE2046895A1

DE2046895A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen oder Dämpfen

Info

Publication number: DE2046895A1
Application number: DE19702046895
Authority: DE
Inventors: Dewey D.; Dudrow Frank A.; Louisville Ky. Lineberry (V.St.A.). P
Original assignee: Chemetron Corp., Chicago, 111. (V.St.A.)
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1970-09-23
Publication date: 1972-01-20
Also published as: JPS541481B1; CA939605A; IT1031006B; GB1321299A; DK135542C; US3693322A; DK135542B; DE2046895B2; NL155456B; NL7014093A; JPS5530881B1; BE756507A; AR199165A1; FR2109084A5; ES383860A1; NO134302C; NO134302B

Description

öhemetron Corporation, 840 North Michigan Avenue, Chicago, Illinois (V. St. A.)

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit gasen oder Dämpfen.

Öle und Fette werden seit langem durch Behandlung mit Wasserdampf deodoriert, wobei ansatzweise halbkontinuierlich und kontinuierlich mit Vorrichtungen gearbeitet wird, die dem jeweiligen Verfahren angepaßt sind. Beim DeOdorierungsprozess findet zweifellos eine Wasserdampfdestillation der niedriger siedenden Bestandteile, die die Geruchsträger darstellen, statt, und neben der bekannten Hydrolyse und einer möglichen Polymerenbildung scheinen während dieses Prozesses auch andere und noch wenig bekannte chemische Veränderungen aufzutreten. Das Ausmaß dieser chemischen Veränderungen sollte erwartungsgemäß mit der Zeit und/oder der Temperatur, bei der das öl verarbeitet wird, zunehmen.

Häufig, insbesondere bei ansatzweisem Betrieb wird Wasserdampf aus einer Zerstäuberdüse am Boden des Behandlungsgefäßes oder -troges durch eine verhältnismäßig tiefe ölmasse geblasen. Die b.ei dieser Anordnung gewöhnlich angewendeten

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Dampf ge sohwindigkei ten "bewirkten ein starkes Rühren der 01-

oben
masse, wobei ein Schaum aus Dampf und Öl gebildet wurde.

Es bildete sich die Anschauung heraus, daß die Berührung zwischen dem Dampf und dem Öl im Schaum am intensivsten ist, und bei der Konstruktion der Anlagen war man darauf bedacht, einen flachen Trog mit einer großen Oberfläche vorzusehen, damit eine größere Menge Schaum zur Verfügung stand. Weiterhin wird öl gewöhnlich bei Absolutdrucken von etwa 1 bis etwa 6 mm Hg deodoriert, so daß daa öl sich vorzugsweise in verhältnismäßig flachen Trögen mit einer Tiefe von etwa 60 cm befindet, damit der hydraulische Gegendruck (hydraulic head) des Öls die Deodorierungsbedingungen nicht nachteilig verändert. In der USA-Patentschrift 2 691 665 ist eine solche Deodorierungsvorrichtung mit verhältnismäßig flachen Trögen mit großer Oberfläche erläutert.

Bei dieser Vorrichtung ist eine vertikale Säule, die bei einem Vakuum von etwa 6 mm Hg betrieben werden kann, mit einer Vielzahl von Trögen oder Böden versehen, durch welche das Öl halbkontinuierlich nach unten geleitet wird. In einer typischen Anordnung von 5 Trögen oder Böden verbleibt das öl etwa 30 Minuten in jedem Trog. In den beiden oberen Trögen wird das Öl auf die Deodorierungstemperatur, d.h. auf etwa 230 - 260°C (450 - 500⁰P) erhitzt; in den beiden mittleren Trögen wird das öl mit Wasserdampf behandelt, der durch ein Gitter von Zerstäuberdüsenrohren, die sich in der Fähe des Bodens des Troges befinden und über den Boden verteilt sind, eingeleitet wird; im untersten Trog wird das. Öl auf die Lagertemperatur abgekühlt, so daß keine Zersetzung stattfindet, wenn es aus der Vorrichtung abgezogen wird und mit Luft in Berührung kommt. Die flüchtige Fraktion wird aus dem Vakuumsystem wiedergewonnen; das öl, das an den die Tröge umgebenden Mantel gelangt, verfärbt sich und wird verworfen.

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Die Arbeitsweise der DeOdorierungsvorrichtung ist gewöhnlich sehr heftig, und das "Stoßen" des Dampfes und des Öls führt zu Schwingungen in der Kolonne, die manchmal eine so hohe Amplitude haben, daß mechanische Belastungen ein Konstruktionsproblem werden können. In den Zerstäuberdüsentrögen findet offenbar auch eine beträchtliche örtliche Zirkulation statt, so daß die Behandlung des Öls ungleichmäßig werden kann.

Umfangreiche Erfahrungen mit der Vorrichtung nach der USA-Patentschrift 2 691 665 haben gezeigt, daß eine befriedigende Deodorierung bei einer Dampfbehandlung von weniger als etwa einer 3tun3e nicht erzielt 7/erden kann, wenn der verbrauchte Dampf etwa 3 eis 4 Je-.v.-'/i, bezogen auf das Öl, beträgt. Gewöhnlich wird das Cl zu etwa 0,25 # als Destillat und zu etwa 0,15 7° durch Abfließen am Mantel entfernt, was einem G-esamtverlust von 0,4 ³S entspricht.

Wenn es gelingt, den üblichen Deodorierungsgrad in einer kürzeren Zeit zu erreichen, so sind damit wirtschftliche Vorteile verbunden, dadurch, daß die je Tonne öl erforderliche Arbeitszeit vermindert und daß für die in die Deodorierungsanlage hineingesteckten Kapitalkosten ein größerer Durchsatz erzielt wird. Weiterhin würde bei einer schnelleren und wirksameren Deodorierung das öl nicht so lange den hohen Temperaturen ausgesetzt sein, so daß eine Hydrolyse, die Bildung von Fettsäuren und dergleichen vermindert wurden. Obgleich eine Untersuchung der Zusammensetzung von pflanzlichem öl zeigte, daß ein größerer Teil der sehr erwünschten Bestandteile, wie Tocopherol und Sterine,aus dem Destillat wiedergewonnen werden können, wenn der Deodorierungsprozess in einer kürzeren Zeit und mit wesentlich höheren Mengen Abstreifdampf sowie bei einer höheren Temperatur durchgeführt wird, so hat die Erfahrung gezeigt, daß bei einer Erhöhung der Menge des Abstreifdampfes bei der Vorrichtung nach der USA-Patentschrift 2 691 665 sehr hohe Ölverluste durch

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BAD

_ 4 Mitreißen, Überlaufen der Tröge usw. auftreten.

Ea besteht deshalb noch immer ein Bedürfnis nach einer einfachen, unkomplizierten Vorrichtung und nach einem leistungsfähigen Verfahren zum Inberührungbringen von Dampf mit öl, insbesondere zur Deodorierung von eßbaren Ölen, mit einem Minimum an Verlusten.

Es besteht weiterhin ein Bedürfnis nach einem leistungsfähigen Verfahren zum Inberührungbringen von Öl mit einem höheren Anteil Dampf, so daß gewisse Ölfraktionen, wie Tocopherol und Sterine entfernt und wiedergewonnen werden können.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und auf ein Verfahren zum Inberührungbringen von Flüssigkeiten mit Gasen oder Dämpfen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inberührungbringen einer Flüssigkeit, wie Öl, mit einem damit unmischbaren Dampf, wie Wasserdampf, mit einem hohen Wirkungsgrad. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, wonach eßbare öle in kürzerer Zeit als bisher deodoriert werden können. Weiterhin kann erfindungsgemäß ein größerer Teil der flüchtigen Bestandteile der öle entfernt und wiedergewonnen werden , ohne daß größere Verluste durch Mitreißen, Überspritzen oder Zersetzung auftreten.

Im allgemeinen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung mit robuster Bauweise,, in welcher ein Gefäß oder Trog enthalten ist, das (der) eine Flüssigkeit bis zu einer bestimmten Höhe enthält und in dem aufrechtstehende Elemente zur Erzeugung von Gasströmen oder Gasstrahlen vorgesehen sind, wobei die Gasströme oder Gasstrahlen auf einem Weg mit einer horizontalen Komponente durch die Flüssigkeit geführt werden. Das aufrechtstehende Element, das den Strahl bildet, kann ein aufrechtstehender Verteiler mit Öffnungen sein, die entlang seiner ganzen Höhe, beginnend vom Boden des Troges bis zum ölspiegel angebracht sind. Die Öffnungen

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sind vorzugsweise kreisförmig, können aber auch unterschiedlich geformte Schlitze darstellen. "

Bei einigen Ausführungsformen begrenzen die aufrechtstehenden Elemente innerhalb eines Troges einen ringförmigen Kanal, durch den sich die Flüssigkeit bewegt, während mit Hilfe eines zentral angeordneten gelochten Elements Gasstrahlen radial nach außen gerichtet werden. Ein plattenförmiges Element oberhalb der Flüssigkeit bildet eine Fläche, an der eine intensive Wischberührung des Flüssigkeit-Gasgemisches stattfindet, worauf das Produkt zur Trennung der Flüssigkeit vom Dampf durch ein System von Ablenkblechen geleitet wird.

Die hier beschriebene Vorrichtung ist besonders zur Durchführung eines halbkontinuierlichen Deodorierungsverfahrens geeignet, doch kann sie durch Einbau von geeigneten Heiz- und Kühleinrichtungen im Deodoriertrog einem ansatzweisen Betrieb bzw. einem kontinuierlichen Betrieb angepaßt werden,.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt folgende Schritte:

Einfüllung eines Flüssigkeitsvorrates, Einleitung eines Gases oder Dampfes in die Flüssigkeit, Verteilung und Vermischung des Gases oder Dampfes mit der Flüssigkeit und Trennung des Gases oder Dampfes von der Flüssigkeit. Insbesondere wird mit Hilfe von Gas- oder Dampfstrahlen aus einer Druckquelle eine aufsteigende Flüssigkeitssäule erzeugt, und in die so gebildete Säule wird über einen wesentlichen Teil ihrer Höhe und auf einem Weg quer zur Aufstiegsrichtung Gas oder Dampf eingeleitet. Hierbei treten beträchtliche Geschwindigkeiten auf, und das sich schnell bewegende Gas-Flüssigkeitsgemisch trifft im Zustand der Turbulenz auf eine Platte auf und wird von der Mitte der Säule aus nach außen und nach unten abgebogen. Die entweichenden Dampfströme werden gegeneinander und gegen Elemente der Vorrichtung geleitet, so daß die mitgerissenen Tröpfchen sich vereinigen, wodurch ihre Abtrennung erleichtert wird.

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Die Erfindung ist durch die nachstehende Beschreibung und die Zeichnung erläutert. Ea bedeuten:

Figur 1 einen seitlichen Aufriß (zum großen Teil im Schnitt) eines Desodoriertroges j

Figur 2 eine Perspektivanaicht (teilweise im Schnitt) einer weiteren Auaführungsform der Erfindung;

Figur 3 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Troges im Schnitt; und

Figuren 4 A und 4 B weitere Anordnungen der Kontakteinrichtung, wobei der Trog im Schnitt dargestellt ist.

Nach Figur 1 hat der Trog, der im allgemeinen mit 10 bezeichnet ist, einen zu einer aufrechtstehenden Seitenwand 14 hin geneigten Boden 12. Der Trog ist mit Hilfe geeigneter Halterungen 18 innerhalb des Vakuummantels 16 angebracht. Der Trog ist vorzugsweise kreisförmig, kann aber auch eine quadratische oder eine beliebige andere Form haben.

Innerhalb des Troges ist an den Beinen 22 ein aufrechtstehender Zylinder 20 angebracht, dessen unterer Rand 24 einen Abstand zum Boden 12 hat und im wesentlichen parallel zum Boden verläuft. Sein oberes Ende 36 kann sich in der Nähe der Oberfläche der zu behandelnden Flüssigkeit befinden und ragt vorzugsweise über den Flüssigkeitsspiegel hinaus. Durch die Halterungen 26 kann die Festigkeit noch erhöht werden. Ein aufrechtstehender Verteiler 30 ist koaxial im Zylinder 20 angebracht und bei 32 am Boden befestigt, z.B. durch Schweißen. Über den unteren Teil der Wand des Verteilers 30 sind die Löcher 34 verteilt. Innerhalb des Verteilers ist ein koaxiales Rohr 40 angeordnet, das bei 42 (z.B. durch Schweißen) dichtschließend im Boden sowie an einem Flansch 44 innerhalb des Verteilers 30 befestigt ist. Das Rohr geht fast bis zum oberen Ende des Verteilers und wird an seinem oberen Ende mit Hilfe des kanalförmigen Elements 46 im Verteiler gehalten.

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Am oberen Ende 36 des Yerteilers ist eine Platte 50 befestigt, die einen eliptiachen Mittelteil 52 und eine nach unten gerichtete Lippe 54 hat. An der Seitenwand 14 des Troges und oberhalb der Platte 15 ist eine Ablenkplatte 60 angebracht, die durch einen Zwickel 62 gehalten wird, so daß sie über die Ränder der Platte 50 übersteht und vorzugsweise einen kleinen V/inkel zur Horizontalen bildet. Am Rand 11 des Troges ist mit Hilfe der Abstanctelemente 66 eine Deck-platte 70 angebracht, an deren Unterseite ein Ablenkblech 74 angebracht ist, das über den Rand 11 in den Trog hineinragt.

Da eine intensive Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit er- ™ wünscht ist, ist es notwendig, daß die Gasstrahlen tief in die aufsteigende Flüssigkeitssäule eindringen. Die Eindringtiefe ist eine Funktion der Dimensionen des Strahls und der den Strahl bildenden Öffnung. Ein unterer Grenzwert für die Größe der Öffnung beträgt etwa 0,75 mm (0,03 inch), wobei diese Größe für Säulen mit einem kleinen Durchmesser geeignet ist. Für viele Anwendungen ist ein Öffnungsdurchmesser von etwa 2,75 mm (o,07 inch) erwünscht. Es können auch wesentlich größere Öffnungen verwendet werden, doch führt eine große Menge von lokalisierten Gas zu einer weniger wirksamen Berührung und kann zu einem sehr intensiven "Stoßen" führen.

Die Öffnungen sind um den Umfang des Verteilers und an seiner Seite angeordnet, so daß eine längere Berührung zwischen der Flüssigkeit und dem Gas bzw. dem Dampf erzielt und die Hebewirkung des Gases stabilisiert wird. Bei hohen Gasgeschwindigkeiten wurden große Verluste beobachtet, wenn sich die meisten Öffnungen in der Nähe des Bodens oder des unteren Teils des Verteilers befanden; dagegen erzielt man ausgezeichnete Ergebnisse, wenn die Öffnungen entlang der Höhe und vorzugsweise über den Hauptteil der Höhe des Verteilers verteilt s-ind.

Die Öffnungen sollen nicht so dicht aneinanderliegen, daß sich die Gasströme vereinigen, wodurch ein unbefriedigender Kontakt

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erzielt würde. Zweckmäßig soll der Abstand zwischen den kreisförmigen Öffnungen mindestens fünfmal, vorzugsweise zehnmal so groß sein wie der Durchmesser der öffnung. Die Zahl der Öffnungen hängt von der Größe und von dem verfügbaren Druck des Dampfes ab, der so eingestellt werden sollte, daß die Gasaustrittsgeschwindigkeit etwa der Schallgeschwindigkeit entspricht»

Wenn die Bauweise des Troges die Abmessungen der aufsteigenden Flüssigkeitssäule bestimmt, soll die Säule nicht so breit sein, daß sie nicht mehr gut vom Gas durchdrungen wird. Es ist erwünscht, daß diese Breite etwa 100 bis etwa 200 mal so groß ist 7/ie der Strahldurchmesser, doch können auch größere Breiten gewählt werden, wobei der Wirkungsgrad allerdings etwas abfällt.

Soll die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zur Deodorisierung von Öl verwendet werden, so wird sie in eine Säule eingebaut, die unter Vakuum gesetzt werden kann; gewöhnlich wird oberhalb der Vorrichtung mindestens ein Heiztrog und unterhalb der Vorrichtung mindestens ein Kühltrog angebracht. Die Säule kann unter Vakuum betrieben werden; der Absolutdruck kann etwa 1 mm Hg betragen; häufig wird auch ein Druck von etwa 6 mm Hg angewendet. Das öl wird in die Heiztröge eingefüllt und mit Dampf gerührt, bis es eine zur Deodorosierung geeignete Temperatur erreicht. Dann wird Frischdampf (dry steam) durch das Rohr 40 und durch die Öffnungen 34 in den Verteiler 30 eingeleitet. Das heiße öl wird dann über die Zuleitung 76 vom Heiztrog in den Trog 10 geleitet, wobei die Menge so gewählt wird, daß der in Figur 1 mit 78 bezeichnete ölspiegel erreicht wird, der in der Nähe des oberen Endes des Zylinders 20 liegt. Der Dampf entweicht durch die Löcher 34 in Form von Strahlen, die in den ölvorrat eindringen.

Der am Boden des Verteilers 30 eingeleitete Dampf dehnt sich aus, wodurch die Dichte der ölsäule vermindert wird, so daß diese hochsteigt und eine ölzirkulation durch die Öffnung 25

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stattfindet. Mit großen Dampfvolumina findet eine stabilere Zirkulation statt, wenn die Dampfstrahlen' entlang des Verteilers angeordnet sind, so daß der aufsteigenden Flüssigkeitssäule laufend Dampf bzw. Gas zugeführt wird»

Die Pumpwirkung ist sehr kräftig, und das Öl spritzt gegen die Platte 50, fließt radial nach außen und wird durch die Lippe 54 nach unten abgeleitet. Wenn die Pumpwirkung zu groß ist, so können sich das Öl und der Dampf voneinander trennen, bevor das Gleichgewicht erreicht ist. Die Dampfstrahlen sollen praktisch vollständig durch die Säule hindurchdringen, damit ein guter Kontakt zwischen dem Dampf und dem Öl gewährleistet wird, der beim Vorbeistreichen des Gemisches an der Unterseitel· der Platte 50 noch gefördert wird.

Nachdem das Öl durch die Lippe 54 nach unten umgelenkt wurde, trennt sich ein großer Teil des Dampfes, der die flüchtigen Fraktionen mitführt, vom Öl ab und wird durch das Ablenkblech 60 an die Oberseite der Platte 50 gelenkt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Dampfstrom äußerst turbulent, und mitgerissene Tröpfchen werden beim Aufprallen auf den Zwickel 62, die Unterseite des Ablenkbleches 60, die Oberseite der Platte und auf andere flächen entfernt. Teile der Dampfströme können den durch die Pfeile 56 und 58 angedeuteten Weg nehmen und gegeneinander aufprallen, so daß die Tröpfchen miteinander in Berührung kommen und so stark anwachsen, daß sie sich vom Dampfstrom trennen.

Um aus dem Trog entweichen zu können, muß der Dampf seine Richtung wieder umkehren und zwischen dem unteren Rand des Ablenkblechs 74 und dem Ablenkblech 60 sowie über den Rand zwischen den Abstanj&elementen 66 hindurchdringen. Der Nebel und die Tröpfchen, die sich auf dem Ablenkblech 74» dem Ablenkblech 60 und den anderen Teilen der Einbauten abscheiden und sich dort sammeln, fließen aufgrund ihrer Schwerkraft in den ölvorrat im Trog zurück. Die Tröpfchen, die aus dem

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Trog 10 entweichen, sammeln sich innerhalb des Mantels 16 und sind als Endprodukt nicht mehr brauchbar. Der Dampf und die flüchtigen Substanzen gehen durch die Vakuumvorrichtung hindurch und werden kondensiert, Das Öl wird durch das Austrittsventil 80 entfernt.

Falls die Dampfzufuhr unterbrochen wird, während der Trog mit Öl gefüllt ist, so stellt sich das Öl auf ein bestimmtes Niveau ein, füllt den Zylinder 20 und tritt durch die Löcher 34 in den Verteiler 30 ein. Da aber das Rohr 40 weit über den Flüssigkeitsspiegel hinausragt, bleibt es frei von Öl. Steht dann wieder Dampf unter Druck zur Verfügung, so wird das öl aus dem Verteiler 30 herausgedrückt, und die Deodorisierung kann wieder stattfinden.

Die in Figur 1 dargestellte Bauweise ist besonders für einen kreisförmigen oder quadratischen Trog geeignet; die in Figur 2 dargestellte Anordnung eignet sich beseer für einen rechteckigen Trog. Ist der Trog sehr lang, so kann er in einem bestirnten Winkel geaeigt sein, so daß das öl langsam und stetig abfließen kann. Ein solcher langgestreckter Trog kann auch zu einer Spirale aufgewickelt sein. Die Ölströmung kann durch ein Wehr oder durch Wehre geregelt werden.

In Figur 2 ist ein im allgemeinen mit 110 bezeichneter Trog mit einem Boden 112 und einer aufrechten Seitenwand 114 dargestellt. Innerhalb des Troges befinden sich aufrecht stehende Verteiler-Trennwände 130 und 131» die eine große Anzahl von öffnungen 134 aufweisen. Seitlich zu den Verteilerplatten und vertikal über dem Boden 112 sind Mischerwände 120 und vorgesehen» die mit Hilfe der Beine 122 und der Halterungen 124 am Trog befestigt sind. Durch das Rohr 140 wird Dampf in den Verteiler eingeleitet.

Oberhalb de« Verteilers iat eine Platte 150 mit einer Lippe 154 angebracht. Ein Ablenkblech 160 iat durch einen Zwjfickel 162 an der Seitenwand 114 befestigt. Bei dieser Bauweise

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befindet sich das Ablenkblech 160 oberhalb der Scheitellinie 156, doch ist es noch so angeordnet, daß das aus dem Trog entweichende Gas auf die Oberseite der Platte auftrifft, um mitgerissene Tröpfchen zu entfernen.

Das Ablenkblech 160 und die Platte 150 wirken miteinander zusammen, um die Gasströme, die unterhalb der Lippe 154 entweichen, auf den durch die Pfeile 157 angedeuteten Wegen gegeneinander zu lenken, so daß die im Strom schwebenden liebeltröpfchen aufeinandertreffen, bevor das Gas aus dem Trog entweicht, f

Am Rand 111 des Troges ist eine Abdeckplatte 170 mit Hilfe der Abstandselemente 166 befestigt; die Abdeckplatte trägt auf ihrer Unterseite die Ablenkbleche 174 und 175.

Wenn der Trig zur Deodorisierung von Öl in Betrieb ist, wird Dampf unter Druck durch das Rohr 140 eingeleitet, wobei sich heißes Öl in einer solchen LIenge im Trog befindet, daß das mit 118 angedeutete Niveau erreicht wird. Die aus den löchern 134 austretenden Dampfstrahlen bewirken, daß das öl nach oben steigt, an der Unterseite 151 der Platte 150 anprallt und durch die Lippe 154 nach unten abgelenkt wird. In dem Maße, wie

das Öl zwischen den Verteiler-Trennwänden 130 bis 131 und den ™ Mischerwänden 120 bis 121 sich nach oben bewegt, strömt weiteres Öl durch die Öffnungen 125 und 126. Der Dampf trennt sich von dem behandelten Öl, ähnlich wie bei der Vorrichtung nach Figur 1 ab.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 3 erläutert ist, dienen die Wände des Troges auch dazu, den Weg der bei der Behandlung nach oben steigenden Ölsäule zu bestimmen. Bei dieser Ausführungsform hat ein Trog, der im allgemeinen mit 210 bezeichnet ist, einen Boden 212 und eine Seitenwand 214. Das öl wird durch die Zuleitung 276 zugeführt. Innerhalb des Troges befindet sich ein ringförmiger

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Verteiler 230, der durch die Innenwand 231 und die Außenwand 232 begrenzt ist. Die den Gas- oder Dampfstrahl bildenden Öffnungen 234 befinden sich vorzugsweise in der Außenwand 232. Über dem Verteiler ist ein Ablenkblech 260 und eine Platte 25O angebracht, die zusammen mit dem Ablenkblech 274 verhindern, daß das Gas in einer direkten oder geraden Linie aus dem Trog austritt. Bei der Deodorisierung von Öl wird der durch das Rohr 240 eingeleitete Dampf mit Hilfe der Öffnungen 234 in die Form von Strahlen gebracht, die, wenn sich im Trog Öl befindet, eine aufsteigende ölsäule zwischen der Außenwand 232 des Verteilers und der Seitenwand des Troges 214 erzeugen. Das öl wird gegen die Unterseite des .Ablenkbleches 260 geschleudert, von wo aus es radial nach innen in den Mittelteil des Troges gelenkt wird. Das Ablenkblech 274 verhindert einen unmittelbaren Austritt der Dämpfe und der mitgerissenen Tröpfchen aus dem Trog. Die Abdeckplatte 270 lenkt das Kondensat aus den oberen Trögen gegen den Mantel 216, so daß es das mit Dampf gestrippte öl nicht verfärbt,,

Obgleich die Erfindung vorstehend mit nur einem Verteiler und einem Mischer je Trog beschrieben wurde, können auch mehrere dieser Elemente mit Vorteil verwendet werden, so daß ein einziger Trog in einigen Fällen mehrere kleinere Einheiten enthalten kann.

Weitere Ausführungsformen ei#es Teils der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Figuren 4 A und 4 B erläutert. Der in Figur 4A im allgemeinen 3,10 bezeichnete Deodorisierungstrog hat einen Boden 312 und eine aufrechte Seitenwand 314. Innerhalb des Troges ist ein Verteiler 33O mit mehreren Steigrohren 333 vorgesehen, die mit Öffnungen 334 versehen sind. Die unteren Enden 335 der Steigrohre stehen mit einem Dampfzuleitungsrohr 350 in Verbindung.

V/erden einem derartigen Trog öl und Dampf zugeführt, so bildet das Öl eine aufsteigende Säule, die jedes Steigrohr umgibt,

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wobei es auf die Platten 350 auftrifft und nach unten geleitet wird. Das nach unten gehende öl vereinigt sich mit dem von dem benachbarten Steigrohr abgelenkten, und es bilden sich Zirkulationswege aus. Der Teil des Troges mit den Einrichtungen zur Abscheidung der mitgerissenen Öltröpfchen ist nicht dargestellt; es können aber Ablenkbleche ähnlich wie in den Figuren 1 bis 3 verwendet werden. In Figur 4B ist eine ähnliche Anordnung wie in Figur 4A dargestellt, wobei jedoch eine griße Ablenkplatte 460 für die Flüssigkeit über mehreren Steigrohren 433 angeordnet ist, die mit Hilfe von Halterungen 435 an den Steigrohren befestigt ist. Das behandelte Öl wird durch das Austrittsventil 480 aus dem Trog entfernt.

Die Erfindung ist durch die nachstehenden, nicht einschränkenden Beispiele noch näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde eine Vorrichtung ähnlich der von Figur 1 mit einem quadratischen Trog mit einer Seitenlänge von etwa 183 cm (72 inch) und einer Höhe von etwa 122an(48 inch) angefertigt. Im Trog befand sich ein Zylinder mit einem Durchmesser von etwa 127 cm (50 inch) und einer Höhe von etwa 58 cm (23 inch), der etwa 30 cm (12 inch) oberhalb des Bodens des Troges angebracht warο Innerhalb des Zylinders und koaxial zu diesem befand sich ein Verteiler mit einem Durchmesser von etwa 51 cm (20 inch), der mit 80 löchern mit einem Durchmesser von jeweils etwa 4 mm (5/32 inch) versehen war, wobei sich die Löcher vom unteren Rand bis auf etwa 76 cm (30 inch) oberhalb des Bodens des Troges erstreckten. Über dem Rohr und an seinem oberen Ende befestigt, war eine Platte mit einem Durchmesser von etwa 168 cm (66 inch). Ein etwa 10 cm (4 inch) breites Ablenkblech war an der Wand des Troges befestigt und lag mit einem Teil über der Platte. Die Abdeckplatte war in einem Abstand von etwa 30 cm (12 inch) über dem Rand des Troges angebracht und ein Ablenkblech ragte etwa 33 cm (13 inch) von der

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Abdeckplatte nach unten zur Platte. Der Trog war unter z?/ei Heiztrögen und über einem Kühltrog in einer Kolonne mit einer Höhe von etwa 9 m und einem Innendruchmesser von etwa 2,7 m angebrachte

Etwa 1450 kg (3200 lbs) eines raffinierten und gebleichten Pflanzenölgemisches mit etwa 75 i° Sojabohnenöl wurden bei einer Temperatur von etwa 275°C (527⁰F) in den Trog eingefüllt, der bis zu einer Höhe von etwa 55 cm (21 1/2 inch) aufgefüllt wurde ο Während der Trog unter einem Ab3olutdruck von 5f7 mm Hg gehalten wurde, wurde Frischdampf (dry steam) mit einem Druck von etwa 2 ata (30 p.s.i.a.) mit einer Geschwindigkeit von etwa 143 kg/Std. (315 lbs/Std.) 19 Minuten durch das öl hindurchgeleitet. Das öl wurde dann in den Kühltrog geleitet, um seine Temperatur herabzusetzen, und nach dem Ablassen aus dem Trog wurde festgestellt, daß es eine gute Marktqualität hatte. Bei der Behandlung wurden insgesamt 0,724 $> des eingesetzten Öls entfernt, wovon 0,618 <$> als Destillat wiedergewonnen wurden, und 0,106 $ am Mantel abliefen, Die Analyue des wiedergewonnenen Destillats ergab, daß dieses zu 16,9 io aus Tocopherolen und Sterinen bestand. Der Betrieb verlief äußerst gleichmäßig ohne "Stoßen".

Beispiel 2

In einem weiteren Versuch wurden etwa 1700 kg (3750 lbs) raffiniertes und gebleichtes Pflanzenölgemisch mit etwa 94 $ Sojabohnenöl bei einer Temperatur von etwa 275°C (526°P) in den in Beispiel 1 beschrieben Trog gebracht, der bis auf eine Hohe von etwa 70 cm (27 1/2 inch) aufgefüllt wurde. Während der Trog unter einem Absolutdruck von 1,8 mm Hg gehalten wurde, wurde Frischdampf mit einer Geschwindigkeit von etwa 114 kg/Std. (250 lbs/Std.) 19 Minuten in das öl eingeleitet, worauf das öl abgekühlt wurde. Bei dieser Behandlung wurden insgesamt 0,65 # des eingesetzten Öls entfernt, wovon 0,363 i» als Destillat wiedergewinnen wurden, während 0,287 $> am Mantel herabliefen. Die Analyse des Destillats

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ergab, daß es zu 29 Gew.-$ aus Tocopherolen und Sterinen bestand. Die Qualität des Öls war gut.

Der Abstreifdampf hatte eine Kühlwirkung auf das Öl, und die Temperatur des Öls fiel bei der Deodorisierung um einige Grad. Der Abfall der Öltemperatur ist höher bei längeren Deodorierzeiten und größeren Mengen Abstreifdampf.

Beispiel 3

Der in Beispiel 1 beschriebene Trog wurde mit etwa 1730 kg ä (3810 lbs) Pflanzenöl, das etwa 72 # Sojabohnen" enthielt, bei einer Temperatur von etwa 235°G (458⁰P) gefüllt, wobei der Trog bei einem Absolutdruck von 1,2 mm Hg gehalten wurde. Frischdampf wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 kg/Std. (65 Ibs/Std.) über einen Zeitraum von 19 Ilinuten eingeleitet. Die Qualität des Produktes war gut, und bei der Behandlung wurden insgesamt 0,236 $> des eingesetzten Öls entfernt, wovon 0,138 io als Destillat wiedergewonnen wurden und 0,098 # am Mantel abliefen. Das Destillat enthielt 10,5 $ Tocopherole und Sterine.

Die Ergebnisse der Beispiele sind in Tabelle 1 zusammen mit den '.Yerten, die bei Verwendung einer Vorrichtung nach der USA- M Patentschrift 2 691 665 erhalten wurden, angegeben.

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Tabelle

Beispiel	£	0,724	2	1	USP 2 691 665
Produktionsge schwindigkeit kg/Std (lbs/Std)	4510 (10190)	0,618	5400 (11950)	5510 (12138)	3400 (7500)
Eingesetztes Material kg(lbs)	1450 (3200)	16,9	1700 (3750)	1730 (3810)	1700 (3750)
Desodorierungs- zeit, min	19	0,106	19	19	60
Desodorierungs- temperatur,⁰C (⁰F)	275 (527)	gut	274 (526)	237 (458)	- "^; 240 ./IP-- (464)
Temperatur abfall ⁰C (op)	9,4 (17)	6,7 (12)	5,0 (9)	12,2 (22)
Desodorierungs- druck, mmHg.abs	5,7	1,8	1,2	7
Abstreifdampf 143 kg/Std.(lbs/Std.)(315)	113 (250)	30 (65)	102 (225)
DesOdorierungs verluste,	0,65	0,236	0,174
a)wiederge- wonnenes Destillat, Gew. -^c/o	0,363	0,138	0,066
1.Tocopherole und Sterine °/o des Destillats	'29	10,5	2,45
b)Ablauf am Li an t el, Gew.-^	0,287	0,098	0,108
Produktqualität	gut	gut	gut

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Die Beispiele 1, 2 und 3 zeigen, daß mit Hilfe der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung desodorierte Öle mit guter Qualität in einer sehr kurzen Zeit hergestellt werden können, wodurch die Produktivität erhöht v/ird. Die Beispiele zeigen weiterhin, daß mit Hilfe der Vorrichtung größere Mengen an Tocopherolen und Sterinen im Destillat entfernt werden können.

In allen Beispielen wurde Pflanzenöl verwendet; es können aber auch andere handelsübliche Speisefette und Speiseöle, Zog» tierische Fette, Wal- und Fischöle in ähnlicher Weise f desodoriert werden.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung einer Flüssigkeit mit einen Gas oder Dampf, z.B. bei der Desodorierung von Ölen, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem, in einem Gefäß oder einem Trog vorhandenen Flüssigkeitsvorrat eine aufsteigende Flüssigkeitssäule erzeugt und über einen größeren Teil der Höhe der aufsteigenden Flüssigkeitssäule auf einen Weg, der quer zur Steigrichtung verläuft, Gas- oder Dampfstrahlen einleitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gas- oder Dampfstrahlen so in die aufsteigende Flüssigkeitssäule einleitet, daß sie diese in Abständen, die mindestens etwa fünfmal so groß wie die Düsen sind, durchdringen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas oder den Dampf von der behandelten Flüssigkeit abtrennt.

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung dadurch erzielt, daß man einen Gasoder Dampfstrom, der Flüssigkeitströpfchen enthält, gegen einen anderen Gas- oder Dampfstrom leitet.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die aufsteigende Flüssigkeitssäule so anordnet, daß sie in Ringform den Gas- oder Dampfvorrat umgibt und daß man die Strahlen radial nach außen aus dem Vorrat und durch die aufsteigende Säule leitet.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Abscheidung der mitgerissenen Flüssigkeit aus dem Gas oder Dampf das die Flassigkeitströpfchen enthaltende Gas oder den Dampf radial nach inaen und dann radial nach

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außen lenkt, um die Flüssigkeitströpfchen aus dem Gas oder Dampf abzuscheiden«.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein Gefäß oder einen Trog (10), in welchem ein Flüssigkeitsvorrat mit einer bestimmten Höhe enthalten ist, und aufrecht stehende Elemente (30, 34; 130, 131, 134} 232, 234; 333, 334; 433) zur Ausbildung von Gas- oder Dampfstrahlen, die auf einem Weg mit einer Horizontalkomponente durch die Flüssigkeit gerichtet sind. "

β«, Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß •ÜG Einrichtungen zur 3ildung der Gas- oder Dampfstrahlen öffnungen (30, 34 usv;) darstellen, die über den Abstand vom Boden des Gefäßes oder Troges (10) bis zum Flüssigkeitsspiegel (78) verteilt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dai3 der Abstand zwischen den Strahl öffnungen mehr als etwa fünfmal so groß wie die Gröi3e der Öffnungen ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, g gekennzeichnet durch einen Verteiler (30 usw.) mit Strahlöffnungen, Ablenkeinrichtungen (60) oberhalb des Verteilers und Abpralleinrichtungen (50) zum Umleiten des Gases oder Dampfes beim Austritt aus dem Gefäß oder Trog (10)·

11. Vorrichtung nach einen oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog oder das Gefäß (10)

so ausgebildet ist, daß die darin gebildete, aufsteigende Flüssigkeitssäule eine Breite hat, die etwa das hundert-' bis zweihundertfache der Größe einer Strahlöffnung ist.

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12o Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis. 51, gekennzeichnet durch ein Zuleitungsrohr (40) für das Gras oder den Dampf, dessen Austrittsöffnung innerhalb des Troges oder Gefäßes (10) bei abgeschalteter* Gas- oder Dampfzufuhr oberhalb des Flüssigkeitsvorrates liegt.

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