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Vorrichtung zum Entfernen von Geruchsstoffen und zum Abdestillieren
von Begleitstoffen aus Ölen und flüssigen Fetten.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Geruchsstoffen
und zum Abdestillieren von Begleitstoffen aus Ölen und flüssigen Fetten gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es ist bekannt, daß sich unerwünschte Begleitstoffe (z.B. freie Fettsäuren)
und Geruchsstoffe aus Ölen und flüssigen Fetten durch Behandeln mit Wasserdampf
(Strippdampf) bei gleichzeitiger Evakuierung entfernen lassen.
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Die Temperatur ist dabei so gewählt, daß der Dampfdruck der unerwünschten
Begleitstoffe möglichst hoch ist, ohne daß während der Behandlungszeit merkliche
Schädigungen oder Verluste von Öl bzw. Fett auftreten. Das Aggregat zur Erzeugung
des Vakuums wird üblicherweise mit Dampf (Treibdampf) betrieben.
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Die zur Behandlung einer Tonne. Öl bzw. Fett benötigte Dampfmenge
(i.e. spezifische Dampfmenge) addiert sich daher aus der spezifischen Strippdampfmenge
und der spezifischen Treibdampfmenge, wobei die spezifische Treibdampfmenge unmittelbar
von der spezifischen Strippdampfmenge beeinflußt wird. Die spezifische Strippdampfmenge
bestimmt sich in Abhängigkeit von der Konsistenz des zu behandelnden Öles bzw. Fettes
durch den gewünschten Behandlungsgrad, d.h. durch die Qualität des Endprodukts.
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Es hat sich gezeigt, daß sich bei gleicher Qualität des Endproduktes
die spezifische Strippdampfmenge und damit auch die spezifische Treibdampfmenge
durch eine bessere Verteilung des Dampfes in dem Öl bzw. Fett senken läßt.
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Um eine gute Verteilung des Dampfes zu erreichen, hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, diesen unten in eine sich horizontal bewegende Öl- bzw. Fettschicht
einzubringen.
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Die Dampfblasen steigen durch die Schicht hoch und werden an der Oberfläche
abgesaugt. Die Effizienz des Dampfes hängt von der Größe der Dampfblasen und ihrer
horizontalen Verteilung in der Schicht ab; beides läßt sich durch eine Blasenplatte
über der Dampfzuleitung beeinflussen.
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In der DE-OS 30 35 534 ist eine Vorrichtung beschrieben, die die Merkmale
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 besitzt. Ein waagerecht liegender Zylinder
ist durch einen Zwischenboden in zwei Kammern unterteilt, in denen die Behandlung
des Öles stattfindet (s. Fig. 2 und Fig. 3).
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In der oberen Kammer bilden der Zwischenboden, ein Siebblech und die
Zylinderwände einen Raum in Form einer geschlossenen Wanne, in den die Dampfleitungen
einmünden.
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Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 ersichtlich, ist dieser Dampfraum bis auf
die Öffnungen des Siebbleches geschlossen.
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In der unteren Kammer wird der Dampf dem Öl direkt über Verteilerrohre
zugeführt; jede Kammer besitzt ein Brüdenabzugsrohr.
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Es hat sich gezeigt, daß durch unkontrolliert langes Verweilen von
Öl bzw. Fett im Behälter Nebenprodukte entstehen, die die Qualität des Endproduktes
beeinträchtigen.
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Gleichzeitig bilden sich Polymerisate, die zusammenklumpen und sich
im Behälter anlagern. Dies zwingt zu regelmäßigen Unterbrechungen des Betriebes,
um den Behälter zu reinigen. Diese unerwünschten Nebenprodukte bilden sich vor allen
Dingen, wenn Öl bzw. Fett zu Stellen vordringt, die vom allgemeinen Flüssigkeitsstrom
getrennt sind und daher dort zu lange verweilt, z.B.
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durch die Öffnungen des Siebblechs in den Dampfraum.
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Die dort entstehenden Polymerisate führen im allgemeinen zu unerwünschten
Betriebsstörungen.
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Durch Anlagerungen von Polymerisaten in den Öffnungen des Siebbleches
kommt es zu unerwünschten Schwankungen des Dampfdurchsatzes, ein Verstopfen der
Öffnungen der Blasenplatte kann zu Beschädigungen infolge des daraus resultierenden
Druckanstiegs im Dampfraum führen.
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Um die Verstopfungsgefahr zwischen den einzelnen Reinigungsintervallen
gering zu halten, müssen die Öffnungen der Blasenplatte größer gehalten werden,
als es für eine optimale Dampfverteilung wünschenswert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung die Dampfeffizienz durch
Verkleinerung der Öffnungen der Blasenplatte zu erhöhen, ohne daß sich die Verstopfungsgefahr
der Öffnungen durch Verunreinigungen vergrößert.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Die Blasenplatte und der Kragen bilden einen Dampf raum, der nach
unten offen ist, und der durch die kennzeichnenden Zwischenräume in direktem Kontakt
zu dem Raum steht, in dem das Öl bzw. Fett geführt wird. Der in den Dampfraum eingeleitete
Dampf drängt das Öl bzw. Fett nach unten durch die Zwischenräume in den Ölraum und
steigt, von der Blasenplatte fein verteilt, durch die bl- bzw.
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Fettschicht nach oben.
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In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird daher das Öl bzw. Fett,
das durch die Blasenplatte in den Dampfraum eindringt, vom allgemeinen Flüssigkeitsstrom
mitgeführt.
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Dies führt sowohl zu einer Verringerung der sich bildenden Polymerisate,
da ein unkontrolliertes Verweilen von ÖI#bzw. Fett im Dampfraum vermieden wird,
als auch zur steten Entfernung der gebildeten Polymerisate aus dem Dampf raum. Beides
zusammen mindert die Verstopfungsgefahr der Blasenplattenöffnungen ganz erheblich
und ermöglicht daher deren Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den weiteren Vorteil,
daß ein unkontrolliertes Ansteigen des Dampfdruckes im Dampfraum nicht mehr möglich
ist. Bei zu hohem Druck steigt der Dampf nicht mehr nur durch die Blasenplatte nach
oben, sondern drängt sich nach unten und durch die Zwischenräume an die Oberfläche;
das erhöht die Betriebssicherheit.
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Das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 2 ermöglicht eine kompakte,
platzsparende Ausführungsform der Erfindung.
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Die Ausführungsform gemäß Anspruch 3 erlaubt es, durch die Form und
Anordnung der Trennwände auf den bl- bzw. Fettfluß Einfluß zu nehmen.
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Das erste Merkmal des Anspruchs 4 ermöglicht es zusätzlich, die Strippdampfzuführung
in jede Abteilung zu regulieren.
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Gleichzeitig wird durch die zusätzlichen Zwischenräume ein umfassender
Kontakt zwischen Dampfraum und dem Raum, in dem das Öl bzw. Fett fließt, hergestellt.
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Die Vorrichtungen nach Anspruch 5 und 6 sind bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung. Durch die wechselnden Spalte wird das Öl bzw. Fett zu einem möglichst
weiten Weg über die Blasenplatte gezwungen.
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Das Merkmal des Anspruchs;7 ermöglicht einen kontinuierlichen Betrieb
der Vorrichtung. Das Öl bzw. Fett durchfließt dabei die Kammern nacheinander von
oben nach unten.
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Durch das Merkmal des Anspruchs 8 läßt sich jede Kammer vollständig
in die darunter liegende Kammer entleeren. Das hat den Vorteil, daß es nicht notwendig
ist, die Rückstände beim Sortenwechsel oder beim Reinigen durch zusätzliche Abteilungen
von außen durch das Gehäuse gesondert zu entfernen.
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Die Merkmale der Blasenplatte gemäß den Ansprüchen 9 und 10 haben
sich experimentell als besonders vorteilhaft zur Erreichung einer hohen Dampfeffizienz
erwiesen.
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Die Zeichnung dient als Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht
dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Desodorisieren
mit den erfindungsgemäßen Merkmalen.
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Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.
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Die Vorrichtung besteht aus einem evakuierbaren Gehäuse 1 in Form
eines aufrechten Zylinders, das durch Kammerböden 2 in vier Behandlungskammern 3,
4, 5, 6 und eine Ölablaßkammer 7 unterteilt ist. Ein zentrales Brüdenabzugsrohr
8 endet in der obersten Kammer 3. An seinem Ende ist eine Schikane 9 in Form zweier
konzentrischer, konischer Reife angebracht; den Brüdenausgang bildet ein Stutzen
10 an der oberen Stirnseite des Gehäuses 1. Ein Füllrohr 11 führt in die oberste
Behandlungskammer 3, und an der unteren Stirnseite des Gehäuses 1 ist ein Ablaßrohr
12 befestigt, das aus der Ölablaßkammer 7 führt.
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Jede Behandlungskammer 3, 4, 5, 6 ist in Abteilungen unterteilt. Dies
erfolgt durch radiale, senkrechte Trennwände 13, die abwechselnd am Brüdenabzugsrohr
8 oder an der Wand des Gehäuses 1 einen Spalt freilassen; eine Trennwand 14 ist
durchgehend. In jeder Abteilung der drei oberen Behandlungskammern 3, 4, 5 befindet
sich eine Blasenplatte 16 mit nach unten weisendem Kragen 17. Sie sind mit Winkeleisen
15 waagerecht oberhalb des Kammerbodens 2 befestigt. Die Größe und Anordnung der
Blasenplatte 16 mit Kragen 17 ist so gewählt, daß ein Mindestabstand von 10 mm zu
der Wand des Gehäuses 1, den Trennwänden 13, 14 und dem Kammerboden 2 und dem Brüdenrohr
8 besteht. Die Versorgung der Blasenplatten 16 erfolgt für jede Kammer 3, 4, 5 getrennt:
Eine Zuleitung 18 von außen durch das Gehäuse 1 mündet in eine Ringleitung 19, von
dort führt je eine Leitung -20 unter jede Blasenplatte 16.
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Die drei unteren Behandlungskammern sind durch Öffnungen 21, die mit
Umlenkblechen 22 versehen sind, mit dem Brüdenabzugsrohr 8 verbunden; die obere
Behandlungskammer j steht über die Schikane 9 mit dem Stutzen 10 in direkter Verbindung.
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Je zwei übereinanderliegende Kammern sind durch ein vertikales Uberlaufrohr
23, das durch den Zwischenboden 2 reicht, miteinander verbunden. Es beginnt und
endet jeweils in einer Abteilung, die von der durchgehenden Trennwand 14 begrenzt
wird. Zusätzlich weist jede Abteilung, in der das Überlaufrohr 23 als Abflußrohr
dient, eine von außen betätigbare Bodenklappe 24 auf. Falls erforderlich werden
die Kammern 3 und 5 zusätzlich mit Heiz- bzw. Kühlelementen ausgerüstet.
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Das Öl bzw. Fett tritt mit einer Temperatur von ca. 2400c durch das
Füllrohr 11 in die oberste Behandlungskammer 3 ein.
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Ein außerhalb des Gehäuses 1 befindliches Vakuumaggregat saugt die
Brüden durch den Stutzen 10 ab, dabei wird im Gehäuse 1 ein Druck von etwa 1 bis
7 mbar eingestellt. Das Öl bzw. Fett durchfließt horizontal nacheinander die einzelnen
Abteilungen, die von der Wand des Gehäuses 1, dem Brüdenrohr 8, dem Kammerboden
2 und den Trennwänden 13. bxw. 14 gebildet werden. Durch die Anordnung der Trennwände
13 wird das Öl bzw. Fett auf einen schlangenförmigen Kreisweg durch die Kammern
3, 4, 5, 6 gezwungen. Dies führt zu einer Vereinheitlichung der Verweilzeiten der
einzelnen bl- bzw. Fettteilchen in einer Kammer bei gleichzeitiger besserer horizontaler
Verteilung der Dampfblasen in der Öl- bzw. Fettschicht.
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Durch den Abstand, den der Kragen 17 der Blasenplatte 16 von der Wand
des Gehäuses 1, den Trennwänden 13, 14, dem Brüdenrohr 8, und dem Kammerboden 2
aufweist, wird die gesamte Abteilung, also auch der Raum unterhalb der Blasenplatte
16 vom allgemeinen Flüssigkeitsstrom erfaßt. Dadurch verweilt kein Öl bzw. Fett
unangemessen lang in der Kammer, selbst dann nicht, wenn es durch die Blasenplatte
16 in den darunter befindlichen Raum eindringt. Weiterhin werden dadurch alle Verunreinigungen
von dem Flüssigkeitsstrom mit- und weggeführt.
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Das Öl bzw. Fett verläßt die letzte Abteilung der Behandlungskammer
3 kontinuierlich durch das Überlaufrohr 23b. Zur Verdeutlichung wurde das Überlaufrohr
23 in Fig. 2 mit dem Buchstaben a oder b indiziert, je nachdem ob es als Einlauf-oder
Auslaufrohr dient. Durch die Standhöhe des Überlaufrohres 23b wird die Höhe der
Flüssigkeitsschicht in den Kammern eingestellt, im vorliegenden Beispiel beträgt
sie ca. 800 mm.
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Das Öl bzw. Fett tritt durch das Überlaufrohr 23a in die Kammer 4
ein und durchläuft diese, ebenso wie anschließend die Kammern 6 und 7, auf die vorher
beschriebene Weise.
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Durch das unterste der Überlaufrohre 23 fließt es schließlich in den
Ölablaßraum 7, aus dem es durch das Ablaßrohr 12 kontinuierlich abgezogen wird.
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In den oberen drei Behandlungskammern 3, 4, 5 wird durch die Leitungen
18, 19, 20 unter jede Blasenplatte 16 Dampf eingeleitet. Dazu weist die Leitung
20 unterhalb der Blasenplatte 1¢ drei Öffnungen auf. Die Dampfzufuhr ist so eingestellt,
daß sich in dem Raum unter der Blasenplatte 16, der durch den Kragen 17 begrenzt
wird, eine Dampfblase ausbildet. Von dieser Dampfblase tritt Dampf, fein verteilt
durch die Löcher der Blasenplatte 16, in das Öl bzw. Fett ein. Die Größe und Dichte
der Löcher sind auf die Höhe der Öl- bzw. Fettschicht und deren Fließgeschwindigkeit
genau abgestimmt; im vorliegenden Beispiel sind es ca. 20 000 Löcher pro m2 mit
einem Durchmesser von ca. 0,15 mm. Der durch die Qualität des Endproduktes bestimmte
Strippdampfdurchsatz läßt sich in einem Bereich regulieren, der von der Höhe des
Kragens 17 bestimmt wird; im Ausführungsbeispiel ist der Kragen ca. 200 mm hoch,
der mittlere Dampfdruck unter der Blasenplatte 16 beträgt etwa 0,085 bar. Steigt
der Dampfdruck auf Werte außerhalb des regelbaren Bereiches an, z. B. durch Verstopfungen
der Löcher der Blasenplatte 16, so drängt sich der Dampf durch die Zwischenräume
unterhalb des Kragens 17 und neben der Blasenplatte 16 an die Oberfläche, so werden
Beschädigungen der
Vorrichtung verhindert. Ebenso drückt nach einem
Dampfausfall die sich neu aufbauende Dampfblase das Öl bzw. Fett aus dem Raum unterhalb
der Blasenplatte 16 heraus, daher ist nach einem Dampfausfall keine zusätzliche
Entleerung des Dampfraumes notwendig.
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Auf dem Weg von der Blasenplatte 16 zur Oberfläche der bl-bzw. Fettschicht
reichern sich die Dampfblasen mit den zu entfernenden Begleitstoffen an. Von der
Oberfläche werden sie durch die Schikane 9 zum Stutzen 10 abgesaugt, entweder direkt
durch die Schikane 9 (aus der Behandlungskammer 3), oder nachdem sie durch die Öffnungen
21 in das Brüdenabzugsrohr 8 eingetreten sind. Die Ablenkbleche 22 und die Schikane
9 lenken den Brüdenstrom um, damit die mitgerissenen bl- bzw.
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Fetttropfen sich abscheiden.
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Die Vorrichtung ermöglicht sowohl eine kontinuierliche als auch eine
semikontinuierliche Betriebsweise. Im semikontinuierlichen Betrieb entfallen die
Überlaufrohre 23,und nach den jeweils gewünschten Verweilzeiten werden die Kammern
über die von außen betätigbaren Bodenklappen 24 entleert.
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Die Bodenklappen 24 bieten den weiteren Vorteil, daß beim Sortenwechsel
und beim Reinigen eine vollständige Entleerung der Kammern erfolgt. Dies spart zusätzliche
Entleerungseinrichtungen und -maßnahmen für den Dampf raum.
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