DE3524656A1 - Verfahren und anlage zum desodorieren und/oder entsaeuern relativ kleiner, wechselnder chargen hochsiedender fluessigkeiten - Google Patents
Verfahren und anlage zum desodorieren und/oder entsaeuern relativ kleiner, wechselnder chargen hochsiedender fluessigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Desodorieren und/oder Entsäuern
relativ kleiner, wechselnder Chargen hochsiedender Flüs
sigkeiten, nämlich Fettsäuren, Speiseöle, Fette, Glyzeride
und sonstige hochsiedende Ester. Hierzu sieht die Erfin
dung ein neues Verfahren und eine neue Anlage zur Durch
führung des Verfahrens vor.
Ohne daß damit eine Beschränkung verbunden sein soll, wird
die Erfindung nachstehend insbesondere mit Bezugnahme auf
das Desodorieren und/oder Entsäuern relativ kleiner, wech
selnder Chargen von Speiseölen erläutert. Für Fachleute
ist jedoch ersichtlich, daß sich die Erfindung in gleicher
Weise auf das Desodorieren und/oder Entsäuern relativ
kleiner, wechselnder Chargen der anderen hochsiedenden
Flüssigkeiten anwenden läßt und dort die gleichen oder
analoge Vorteile bringt.
Die üblichen Anlagen zum Desodorieren und/oder Entsäuern
relativ kleiner, wechselnder Chargen von Speiseölen sind
zumeist auf einen Durchsatz von etwa 2 bis 3 Tonnen Rohöl
pro Stunde ausgelegt. Eine "relativ kleine" Charge Speise
öl umfaßt in der Praxis eine Menge von etwa 10 bis 50 to.
In den meisten Speiseölraffinerien ist es aus betriebs
technischen und wirtschaftlichen Gründen erforderlich,
mehrmals am Tage auf andere Ölqualitäten überzugehen. In
der Mehrzahl der Fälle unterscheiden sich sowohl die Aus
gangsöle, wie die Fertigöle in ihren Kennzahlen, wie z. B.
Jodzahl, Glyzeridzusammensetzung, Titer usw. so stark, daß
eine merkliche Vermischung der aufeinanderfolgenden Char
gen beim Übergang von einer auf eine andere Ölqualität
nicht statthaft ist.
Bisher erfolgt das Desodorieren und/oder Entsäuern relativ
kleiner, wechselnder Chargen von Speiseölen zumeist in
halb-kontinuierlich betriebenen Anlagen mit mehreren,
übereinander angeordneten Austauscherstufen. Typischerwei
se wird das auf 240 bis 270°C erwärmte Speiseöl unter
einem Arbeitsdruck kleiner 10 mbar in verschiedenen Ver
weilzeitbehältern mit Strippdampf behandelt. Die Verweil
zeit in jeder Stufe beträgt typischerweise 20 bis 60 Minu
ten. Um beim Betrieb derartiger Anlagen beim Chargenwech
sel eine Vermischung der aufeinanderfolgenden Ölsorten zu
vermeiden, werden zwischengeschaltete Leerchargen vorgese
hen. Bei einer durchschnittlichen Aufenthaltsdauer der Öl
teilchen einer Charge von etwa 80 bis 220 Minuten zum
Durchlaufen von beispielsweise fünf, übereinander angeord
neter, nacheinander zu durchlaufender Stufen, verursacht
eine solche Leercharge einen Durchsatzverlust, welcher dem
in 30 bis 40 Minuten zu erzielenden Öldurchsatz ent
spricht. Bei beispielsweise dreimaligem Produktwechsel am
Tage summieren sich die auf die Leerchargen zurückführba
ren Durchsatzverluste auf einige Tonnen Rohöl; bei einer
Anlage mit einer Kapazität von 3 to können sich diese
durch den Chargenwechsel bedingten Durchsatzverluste auf
Werte von 10% und mehr des Gesamtdurchsatzes summieren.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Desodorie
ren und/oder Entsäuern relativ kleiner, wechselnder Char
gen hochsiedender Flüssigkeiten, nämlich Fettsäuren, Spei
seöle, Fette, Glyzeride und sonstige hochsiedende Ester,
wobei die jeweils auf 180 bis 280°C erwärmte Flüssigkeit
unter einem Arbeitsdruck kleiner 10 mbar mit Treibdampf
behandelt wird.
Ausgehend von einem Verfahren dieser Art liegt der Erfin
dung die Augabe zugrunde, beim Chargenwechsel ein nen
nenswertes Vermischen der jeweiligen Flüssigkeiten zu ver
meiden und dennoch die Durchsatzverluste gegenüber der
herkömmlichen Arbeitsweise ganz erheblich zu senken. Wei
terhin soll eine Anlage zur Durchführung dieses verbesser
ten Verfahrens bereitgestellt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfah
ren mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen, und/oder
eine Anlage mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er
findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im einzelnen besteht die erfindungsgemäße Weiterbildung
des oben genannten Verfahrens darin, daß die Treibdampfbe
handlung kontinuierlich in einer ein- oder mehrstufigen
Fallfilmkolonne durchgeführt wird, deren Rieselkanalwände
auf einer höheren Temperatur als der herablaufende Flüs
sigkeitsfilm gehalten werden und im Gegenstrom Treibdampf
durch diese Rieselkanäle geführt wird;
in der auf die Fallfilmkolonne zuführenden Zuführleitung und in der aus dem Sumpf der Fallfilmkolonne wegführenden Ablaufleitung eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit ein gehalten wird;
bei einem Chargenwechsel im Regelfalle die neue, zu behan delnde Flüssigkeit - ohne jegliche Leerlaufcharge - unmit telbar an die Flüssigkeit der vorausgegangenen Charge an schließend, in die Zuführleitung eingeführt wird; und
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler im Kopf der Fallfilmkolonne für eine kurze Zeitspanne unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein benachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Ab sperrventil erreicht hat.
in der auf die Fallfilmkolonne zuführenden Zuführleitung und in der aus dem Sumpf der Fallfilmkolonne wegführenden Ablaufleitung eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit ein gehalten wird;
bei einem Chargenwechsel im Regelfalle die neue, zu behan delnde Flüssigkeit - ohne jegliche Leerlaufcharge - unmit telbar an die Flüssigkeit der vorausgegangenen Charge an schließend, in die Zuführleitung eingeführt wird; und
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler im Kopf der Fallfilmkolonne für eine kurze Zeitspanne unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein benachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Ab sperrventil erreicht hat.
Die erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des neuen
Verfahrens sieht wenigstens die nachstehenden Apparatetei
le vor:
- - eine ein- oder mehrstufige Fallfilmkolonne;
- - eine Zuführleitung, die von einer Anzahl Flüssigkeits- Zulauftanks zu einem Verteiler im Kopf der Fallfilmko lonne führt;
- - eine Ablaufleitung, die vom Sumpf der Fallfilmkolonne zu einer Anzahl Produkt-Tanks führt;
wobei die Zuführleitung und die Ablaufleitung - in Ab
hängigkeit von der Kapazität der Fallfilmkolonne - einen
solchen Durchmesser hat, daß die Flüssigkeit in diesen
Leitungen mit einer Pfropfenströmung strömt; und in die
Zuführleitung benachbart zum Verteiler im Kopf der Fall
filmkolonne ein Absperrventil eingesetzt ist.
Die nachstehenden Ausführungen beziehen sich speziell auf
das Desodorieren und/oder Entsäuern von Palmöl, doch las
sen sich die grundlegenden Erfahrungen zwanglos auch auf
die Behandlung anderer Triglyzeride und anderer hochsie
dender Flüssigkeiten übertragen. Palmöl und andere pflanz
liche Öle enthalten neben den Fettsäuretriglyzeriden einen
Anteil an Leichtsiedern in der Größenordnung von etwa
5 Gew.-%. Die Hauptmenge der Leichtsieder besteht aus
freien Fettsäuren sowie einer Vielzahl weiterer Bestand
teile wie Wasser, Pigmente, Stabilisatoren, geruchs- und/
oder geschmacksbildende Verbindungen und dergleichen. Im
Rahmen der physikalischen Entsäuerung müssen insbesondere
die den unangenehmen Geruch verursachenden niederen Fett
säuren und andere, teilweise durch Autoxydation gebildete,
geruchsbildende Verbindungen entfernt werden. Eine allei
nige Desodorierung kommt in Betracht, wenn das Öl bereits
vorher chemisch entsäuert worden ist. Bei den hydrierten
Fetten wie etwa Fischölen dient die Desodorierung und/oder
Entsäuerung auch zur Entfernung des unangenehmen Hydrier
geruches. Im Verlauf der Hochtemperatur-Treibdampfbehand
lung reichern sich diese Leichtsieder und die Hochtempera
tur-bedingten Abbauprodukte wie Kohlenwasserstoffe,
Methylketone, Aldehyde und dergleichen im Dämpfestrom an
und werden mit diesem entfernt. In den oben erläuterten,
für die Desodorierung und/oder Entsäuerung relativ klei
ner, wechselnder Chargen von Speiseölen typischen, halb
kontinuierlich betriebenen Anlagen kann bei einer Tempera
tur von etwa 240 bis 270°C unter einem Arbeitsdruck von
etwa 3 bis 6 mbar mit einer Treibdampfmenge von 1,5 bis 4
Gew.-% des Palmöldurchsatzes der Gehalt an Leichtsiedern
im behandelten Öl auf weniger als 0,03 Gew.-% abgesenkt
werden.
Soweit die Beschränkung auf relativ kleine, wechselnde
Chargen nicht besteht, ist bereits vorgeschlagen worden,
die Desodorierung und/oder Entsäuerung von Speiseölen un
ter den Bedingungen der kontinuierlichen Gegenstrom-Treib
dampf-Fallfilmdestillation in einem von außen aufgezwunge
nen Temperaturfeld in einer einstufigen Fallfilmkolonne
(vgl. DE-OS 29 14 101) oder in einer mehrstufigen Fall
filmkolonne (vgl. DE-PS 32 27 669) durchzuführen. Mit Be
zugnahme auf die DE-PS 32 27 669 soll deren Inhalt - so
weit zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung hilfreich
und zweckmäßig - auch zum Bestandteil der vorliegenden Un
terlagen gemacht werden.
Unter den bekannten Bedingungen der kontinuierlichen Ge
genstrom-Treibdampf-Fallfilmdestillation fließt die auf
220 bis 280°C erwärmte Flüssigkeit typischerweise unter
einem Arbeitsdruck zwischen 2 und 10 mbar als Dünnschicht
einer Schichtdicke kleiner 1,0 mm an der Wand von vertikal
angeordneten, Rieselkanäle bildenden Flächen herab, von
denen wenigstens ein Teil auf einer höheren Temperatur als
die herabfließende Flüssigkeit gehalten wird, und im Gegen
strom wird Wasserdampf durch diese Rieselkanäle geführt.
Sofern eine mehrstufige Fallfilmkolonne vorgesehen wird,
sind für die Rieselkanäle in der stromaufwärts gelegenen
Anfangszone vorzugsweise größere hydraulische Rieselkanal-
Durchmesser vorgesehen, als für die Rieselkanäle in der
Schlußzone. Aufgrund der sich einstellenden Strömungsbedin
gungen und Viskositäten der herabrieselnden Flüssigkeit be
trägt die Verweilzeit einzelner Flüssigkeitsteilchen in
einer solchen ein- oder mehrstufigen Fallfilmkolonne weni
ger als 20 sec. Dennoch wird eine befriedigende Desodorie
rung und/oder Entsäuerung bis zu Leichtsieder-Gehalten von
weniger als 0,03 Gew.-% des Fertigöls erreicht.
Die zur Desodorierung und/oder Entsäuerung von Speiseölen
bekanntgewordenen Fallfilmkolonnen sind zumeist für erheb
liche Durchsätze ausgelegt. Nach den Beispielen der DE-PS
32 27 669 besteht die Anfangsstufe einer solchen Fallfilm
kolonne aus 60 Rohren (Länge 4 m) mit einem Innendurchmes
ser von 84 mm und ist für einen Durchsatz von 10 to Palmöl
pro Stunde ausgelegt. Obwohl sich eine solche Fallfilmko
lonne auf den ersten Blick nicht zur Desodorierung und/
oder Entsäuerung relativ kleiner, wechselnder Chargen von
Speiseölen anbietet, ist im Rahmen der vorliegenden Erfin
dung festgestellt worden, daß nach Beendigung der Ölzufuhr
auf den Verteiler im Kopf einer solchen Kolonne innerhalb
einer Zeitspanne von etwa 2 Minuten die auf den Innenwän
den der Rohre verbleibende Ölmenge überraschenderweise auf
weniger als 15 kg Öl zurückgegangen ist, sofern die Visko
sität des Ölfilmes weniger als 1 cP beträgt. Auch Versuche
mit anders bemessenen Fallfilmkolonnen haben bestätigt,
daß die in der Fallfilmkolonne verbleibende, restliche Öl
menge innerhalb weniger Minuten nach Beendigung der Ölzu
fuhr auf 1 bis 2 Promille des Nenndurchsatzes pro Stunde
abgenommen hat.
In der Praxis betragen die Öldurchsätze pro Charge kaum
weniger als 5 to. Ersichtlich ist unter diesen Bedingun
gen, etwa zwei Minuten nach Beendigung der Ölzufuhr die in
der Fallfilmkolonne noch verbleibende Restmenge Öl so ge
ring, daß bedenkenlos eine Vermischung mit dem Öl der
nachfolgenden Charge hingenommen werden kann, ohne daß
feststellbare Änderungen der Ölkennzahlen zu befürchten
wären. Folglich kann die Desodorierung und/oder Entsäue
rung relativ kleiner, wechselnder Chargen von Speiseölen
und anderen hochsiedenden Flüssigkeiten durchaus in den
aus der DE-OS 29 14 101 oder aus der DE-PS 32 27 669 be
kannten Fallfilmkolonnen unter den dort beschriebenen Be
dingungen durchgeführt werden, sofern zusätzlich bestimmte
Maßnahmen getroffen werden.
Zu diesen zusätzlichen Maßnahmen gehört es, bei einem
Chargenwechsel die Ölzufuhr zur Fallfilmkolonne für eine
kurze Zeitspanne zu unterbrechen. Im Rahmen der vorliegen
den Erfindung ist festgestellt worden, daß selbst bei
Fallfilmkolonnen mit einer Länge von 8 bis 10 m eine Un
terbrechung von maximal 4 Minuten völlig ausreichend ist,
um eine Vermischung der verschiedenen Ölqualitäten mit
feststellbarer Änderung der Ölkennzahlen bei einem Char
genwechsel zu vermeiden, sofern die nachfolgende Charge
wenigstens 5 to Öl umfaßt. In den meisten Fällen reicht
bereits eine kürzere Unterbrechung der Ölzufuhr von etwa 1
bis 2 Minuten aus, um eine solche nachweisbare Vermischung
sicher zu vermeiden.
Vorzugsweise beträgt daher die kurze Zeitspanne, für wel
che die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler im Kopf
der Fallfilmkolonne unterbrochen wird, nachdem die Stirn
front der Flüssigkeit der neuen, nachfolgenden Charge ein
benachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrventil
erreicht hat, 4 Minuten oder weniger, besonders bevorzugt
2 Minuten oder weniger.
Zu den genannten, zusätzlich zu treffenden Maßnahmen ge
hört weiterhin, bei einem Chargenwechsel eine Vermischung
der aufeinanderfolgenden Ölchargen in den anderen restli
chen Anlagenteilen zu verhindern.
Neben üblichen Bestandteilen, wie Pumpen, Armaturen, Ven
tilen und dergleichen, gehören zu diesen anderen Anlagen
teilen insbesondere die auf die Fallfilmkolonne zuführende
Zuführleitung, sowie die aus dem Sumpf der Fallfilmkolonne
wegführende Ablaufleitung. Nach einem weiteren Gesichts
punkt der Erfindung wird in dieser Zuführleitung und in
dieser Ablaufleitung eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit
eingehalten, um beim Chargenwechsel eine nennenswerte Ver
mischung der aufeinanderfolgenden Ölchargen zu vermeiden.
Eine solche Pfropfenströmung wird beispielsweise durch
eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit des Öles ge
währleistet, die in diesen Leitungen für turbulente Strö
mungsverhältnisse sorgt. Zu diesem Zweck soll die Strö
mungsgeschwindigkeit des Öls in diesen Rohrleitungen we
nigstens 1 m/sec betragen. Noch besser sind Strömungsge
schwindigkeiten von wenigstens 1,5 bis 2,5 m/sec in diesen
Rohrleitungen; solche Strömungsgeschwindigkeiten werden im
Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt.
Bei der Auslegung der Rohrleitungen werden glatte Innen
wände mit einheitlichem hydraulischem Durchmesser ange
strebt. Nuten und sonstige "tote" Räume, in denen sich vom
Hauptflüssigkeitsstrang abgetrennte Flüssigkeitsreste an
sammeln könnten, sind zu vermeiden. Soweit sich im Bereich
von Pumpen, Ventilen und dergleichen Änderungen des hy
draulischen Durchmessers des wirksamen Leitungsquerschnit
tes nicht vermeiden lassen, sollen diese Änderungen - in
Strömungsrichtung - zu kleineren hydraulischen Durchmes
sern, damit zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit
und zu einer Verstärkung der turbulenten Strömungscharak
teristik führen.
Sofern diese beiden zusätzlichen Maßnahmen getroffen und
eingehalten werden, kann im Rahmen der vorliegenden Erfin
dung bei einem Chargenwechsel die neue zu behandelnde
Flüssigkeit - ohne jegliche Leerlaufcharge - unmittelbar
an die Flüssigkeit der vorausgegangenen Charge an
schließend in die Zuführleitung eingeführt werden. Dadurch
wird ein höherer Durchsatz pro Zeiteinheit erzielt, weil
die nach dem Stand der Technik erforderlichen Leerchargen
zur Vermeidung einer Vermischung der verschiedenen Ölqua
litäten beim Chargenwechsel nicht länger erforderlich
sind. Ferner vereinfacht sich der Betrieb von Pumpen, Wär
metauschern und dergleichen, weil die Anlage praktisch
kontinuierlich mit vollem Flüssigkeitsstrang gefahren wer
den kann.
Die Vermeidung jeglicher Leerchargen beim Chargenwechsel
stellt im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine zweck
mäßige und vorteilhafte Maßnahme dar, jedoch keine notwen
dige. Sofern es im Einzelfall wünschenswert ist, könnte
beim Chargenwechsel auch eine knapp bemessene Leercharge
vorgesehen werden, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen
der vorausgegangenen und der nachfolgenden Flüssigkeit zu
vermeiden. Alternativ könnte zur Vermeidung eines solchen
unmittelbaren Kontaktes anschließend an die vorausgegange
ne Flüssigkeit auch eine inerte Puffersubstanz eingebracht
werden, an die sich daraufhin die nachfolgende Flüssigkeit
anschließt, um beim Chargenwechsel eine Druckabnahme in
nerhalb der Rohrleitungen zu vermeiden. Vorzugsweise ist
im Rahmen der Erfindung bei einem Chargenwechsel vorgese
hen, die neue, zu behandelnde Flüssigkeit - ohne jegliche
Leerlaufcharge - unmittelbar an die Flüssigkeit der voran
gegangenen Charge anschließend, in die Zuführleitung ein
zuführen.
Bei der Desodorierung und/oder Entsäuerung von Speiseölen
ist es übliche Praxis, die fühlbare Wärme des heißen Fer
tigöles zur Aufheizung des Rohöles auszunutzen. Typischer
weise wird das heiße Fertigöl als "Wärmemedium" durch
einen Wärmetauscher geleitet, in dem das Rohöl auf eine
Temperatur gebracht wird, die etwa 20 bis 30°K unterhalb
der vorgesehenen Arbeitstemperatur liegt. Die restliche
Aufheizung auf die Arbeitstemperatur erfolgt dann in einem
nachgeschalteten Hochtemperatur-Wärmetauscher. Nach einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt dieser
Wärmetausch zwischen heißem Fertigöl und Rohöl in einem
oder mehreren Doppelrohrtauscher(n) wobei sowohl im Innen
rohr wie im Außenrohr des Doppelrohrtauschers eine Pfrop
fenströmung der Flüssigkeit eingehalten wird. Ein geeigne
ter Doppelrohrtauscher kann gerade oder gekrümmte Konfigu
ration aufweisen; beispielsweise kann eine spiralförmige
Konfiguration vorgesehen werden, um in einem gegebenen Vo
lumen eine größere Wärmetauscherkapazität unterzubringen.
Weil die Austauschleistung eines Doppelrohrtauschers häu
fig nicht diejenige der ansonsten üblichen Wärmetauscher
erreicht, werden zweckmäßigerweise zwei oder mehr Doppel
rohrtauscher vorgesehen, um die fühlbare Wärme des heißen
Fertigöles vollständig auf das aufzuheizende Rohöl zu
übertragen.
Vorzugsweise werden für den Querschnitt des Innenrohres
und den wirksamen Querschnitt des Außenrohres eines sol
chen Doppelrohrtauschers angenähert gleiche hydraulische
Durchmesser vorgesehen. Vorzugsweise werden für diese hy
draulischen Durchmesser solche Werte vorgesehen, damit
auch im Innenrohr des Doppelrohrtauschers die gleiche
Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit wie in der Zu
führleitung herrscht; entsprechend werden für den wirksa
men Querschnitt des Außenrohres des Doppelrohrtauschers
solche Abmessungen vorgesehen, damit hier die Flüssigkeit
mit der gleichen Geschwindigkeit wie in der Ablaufleitung
strömt. Besonders bevorzugt werden in der Zuführleitung,
in der Ablaufleitung, im Innenrohr und im Außenrohr des
oder der Doppelrohrtauscher die gleichen Strömungsge
schwindigkeiten der Flüssigkeit vorgesehen. Um sicher eine
Pfropfenströmung mit turbulenter Strömungscharakteristik zu
gewährleisten, soll diese Strömungsgeschwindigkeit wenig
stens 1 m/sec betragen. Noch besser sind Strömungsge
schwindigkeiten von wenigstens 1,5 bis 2,5 m/sec. Beson
ders bevorzugt soll deshalb die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit in diesen Anlageteilen wenigstens 2 m/sec.
betragen.
Fallfilmkolonnen der aus der DE-OS 29 14 101 oder der DE-
PS 32 27 669 bekannten Art sind typischerweise zur Ent
säuerung von 5 oder 10 to Speiseöl pro Stunde ausgelegt.
Ohne Schwierigkeiten können diese Fallfilmkolonnen auch an
einen größeren Durchsatz angepaßt werden, beispielsweise
an die Entsäuerung von 50 to Speiseöl pro Stunde. Mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, auch die Deso
dorierung und/oder Entsäuerung relativ kleiner, wechseln
der Chargen hochsiedender Flüssigkeiten, insbesondere
Speiseöle, in diesen relativ großen, hochwirksamen Anlagen
wirtschaftlich durchzuführen. Auch kleine Chargen Speiseöl
können nunmehr rasch und schonend, d. h. mit einer Verweil
zeit von weniger als 1 Minute im Hochtemperaturbereich der
Anlage bei Temperaturen oberhalb 200°C entsäuert und/oder
desodoriert werden. Unter diesen Bedingungen bleibt der
größte Teil der natürlichen Stabilisatoren wie Tocophero
le, Sterole und andere ähnliche Verbindungen erhalten, so
daß ein so behandeltes Öl eine verbesserte Lagerbeständig
keit aufweist. Ein Chargenwechsel kann in wenigen Minuten,
beispielsweise in 6 Minuten oder noch kürzerer Zeit durch
geführt werden. Weder sind die nach dem Stand der Technik
notwendigen Leerchargen erforderlich, noch treten nennens
werte Produktverluste auf. Trotz dieses außerordentlich
raschen Chargenwechsels erfolgt keine merkliche Vermi
schung der aufeinanderfolgenden Chargen beim Übergang von
einer auf eine andere Ölqualität, die zu einer nachweisba
ren Änderung der Kennzahlen einer Ölqualität führen wür
de.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Modifizierungen
und Abänderungen am oben erläuterten Verfahren zum Desodo
rieren und/oder Entsäuern relativ kleiner, wechselnder
Chargen hochsiedender Flüssigkeiten möglich.
Bei einem Chargenwechsel kann unmittelbar von einem Zu
lauftank mit einer bestimmten Flüssigkeit auf einen ande
ren Zulauftank mit einer anderen bestimmten Flüssigkeit
umgeschaltet werden. Eine Förderpumpe drückt die neue, zu
behandelnde Flüssigkeit in die Zuführleitung, so daß deren
Stirnfront unmittelbar an die Flüssigkeit der vorausgegan
genen Charge anschließt. Nachdem im Verlauf eines Chargen
wechsels die Stirnfront der nachfolgenden Charge das be
nachbart zum Verteiler im Kopf der Fallfilmkolonne ange
ordnete Absperrventil erreicht hat, wird dieses Absperr
ventil geschlossen, um die Ölzufuhr zu der Fallfilmkolonne
zu sperren. Dieses Absperrventil ist vorzugsweise als
Schnellschaltventil ausgebildet. Nach der Sperrung kann
der, noch aus der vorausgegangenen Charge bestehende, In
halt der Fallfilmkolonne auf zwei verschiedenen Wegen ent
leert werden. Während eines ersten Zeitabschnittes inner
halb dieser kurzen Zeitspanne der Unterbrechung der Flüs
sigkeitsaufgabe wird die sich im Sumpf der Fallfilmkolonne
sammelnde Flüssigkeit noch in die Ablaufleitung gedrückt.
Danach erfolgt eine Umschaltung eines in diese Ablauflei
tung eingesetzten Ventils, und die sich während eines an
schließenden, zweiten Zeitabschnittes innerhalb dieser
kurzen Zeitspanne der Unterbrechung der Flüssigkeitsaufga
be noch im Sumpf der Fallfilmkolonne ansammelnde Flüssig
keitsmenge gelangt in einen gesonderten Behälter. Mit der
Öffnung des Ventils benachbart zum Verteiler im Kopf der
Fallfilmkolonne, um nunmehr die nachfolgende Flüssigkeits
charge in der Fallfilmkolonne zu behandeln, wird ein in
die zum Behälter führende Leitung eingesetztes Ventil ge
schlossen. Die nunmehr sich im Sumpf der Fallfilmkolonne
ansammelnde behandelte Flüssigkeit aus der nachfolgenden
Charge wird wiederum in die Ablaufleitung gedrückt.
Dieser Behälter zur Aufnahme einer zweiten Restmenge des
Fallfilmkolonneninhalts nach Sperrung der Flüssigkeitsauf
gabe auf den Verteiler im Kopf dieser Fallfilmkolonne kann
mit einer Kühleinrichtung ausgerüstet sein. Ferner kann
die Zugabe eines Komplexbildners wie etwa Zitronensäure in
diesen Behälter vorgesehen sein, um die darin angesammelte
Flüssigkeit zu stabilisieren. Weiterhin ist der Behälter
an verschiedene Stufen der Vakuumanlage angeschlossen. Der
Inhalt dieses Behälters wird schließlich in den Produkt
tank für das Fertigöl der vorausgegangenen Charge über
führt. Während der zweite Teil des Fallfilmkolonnen-In
halts in den Behälter abläuft, kann die Ablaufleitung mit
einem Inertgas freigeblasen werden, wie das nachstehend
mit Bezugnahme auf Fig. 2 noch im einzelnen erläutert
wird.
Weiterhin ist es möglich, die Anlagenteile neben der Fall
filmkolonne mit einem Inertgas wie Stickstoff freizubla
sen. Dies kann insbesondere für die Ablaufleitung zweck
mäßig sein, um jegliche Möglichkeit einer Vermischung des
Fertigöls der vorausgegangenen Charge mit der Stirnfront
des behandelten Öls der nachfolgenden Charge innerhalb
dieser Ablaufleitung zu vermeiden. Das Freiblasen der Ab
laufleitung erfolgt zweckmäßigerweise innerhalb des zwei
ten Zeitabschnittes, während der zweite Teil des Fallfilm
kolonneninhalts in den Behälter abläuft.
Die Erfindung betrifft die Desodorierung und/oder Entsäue
rung relativ kleiner, wechselnder Chargen hochsiedender
Flüssigkeiten, nämlich Fettsäuren, Speiseöle, Fette, Gly
zeride und sonstige hochsiedende Ester. "Hochsiedend"
meint in diesem Zusammenhang, daß die zu behandelnde Flüs
sigkeit bei einem Unterdruck von 12 mbar bereits oberhalb
ihrer Zersetzungstemperatur von etwa 300°C sieden würde.
Zu geeigneten Fettsäuren gehören beispielsweise höher sie
dende, anhydrierte Fischöl-Fettsäuren und sonstige hy
drierte Fettsäuren, um deren Hydriergeruch zu entfernen.
Zu geeigneten Speiseölen gehören beispielsweise Palmöl,
Sojaöl, Baumwollsaatöl, Kokosöl, Palmkernöl, Rapsöl, Oli
venöl, Weizenkeimöl, hydriertes Fischöl und dergleichen.
Zu geeigneten Fetten gehören beispielsweise Rindertalg,
Schweineschmalz, "Muttontallow" (= Schafstalg) und der
gleichen. Zu geeigneten Glyzeriden gehören neben den Tri
glyzeriden die Mono- und Di-glyzeride beliebiger Fettsäu
ren, etwa synthetisch hergestellte Triglyzeride, die bei
Körpertemperatur schmelzen (etwa für Supositorienmassen).
Zu sonstigen hochsiedenden Estern gehören beispielsweise
die als Weichmacher in Betracht kommenden Ester von
Phthalsäure, Sebazinsäure und dergleichen, sowie die Ester
höherer Alkohole mit Fettsäuren, wie etwa Butylstearat und
ähnliche Ester. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße
Verfahren zur Beseitigung des Hydriergeruches anderer hy
drierter Fette und Öle geeignet.
"Relativ kleine Chargen" meint in diesem Zusammenhang, daß
eine Charge einer bestimmten Flüssigkeit mit übereinstim
menden Kennzahlen wie etwa Jodzahl, Glyzeridzusammenset
zung, Titer usw. eine Menge von wenigstens 5 to umfaßt.
Typischerweise umfaßt eine "relativ kleine Charge" etwa 20
bis 50 to Flüssigkeit. Im Rahmen der Erfindung erfolgt die
Desodorierung und/oder Entsäuerung in Fallfilmkolonnen,
die typischerweise für einen Durchsatz von 5, 8 oder 10 to
pro Stunde, im Einzelfall aber auch für einen Durchsatz
von 50 to pro Stunde ausgelegt sein können. Unter diesen
Bedingungen ist nach wenigen Stunden ein Chargenwechsel
erforderlich. Unter den erfindungsgemäß vorgesehenen Be
dingungen können solche Chargenwechsel innerhalb von sechs
Minuten oder in noch kürzerer Frist durchgeführt werden,
so daß die nach dem Stand der Technik üblichen Durchsatz
verluste beim Chargenwechsel ganz erheblich vermindert
werden. Dennoch kann eine Vermischung der aufeinanderfol
genden Chargen, die zu einer feststellbaren Änderung der
Kennzahlen führen würde, weitestgehend oder völlig vermie
den werden; eine völlige Vermeidung der Vermischung ist
möglich, wenn innerhalb der zweiten Zeitspanne der kurz
fristigen Unterbrechung der Flüssigkeitsaufgabe auf die
Fallfilmkolonne der zweite Teil des Fallfilmkolonnenin
halts in einem gesonderten Behälter aufgefangen wird, und
während dieses zweiten Zeitabschnittes die Ablaufleitung
mit Inertgas freigeblasen wird. Der in dem gesonderten Be
hälter aufgefangene zweite Teil des Fallfilmkolonnenin
halts kann zu einem späteren Zeitpunkt während der Behand
lung der zweiten Charge in den Produkttank der vorausge
gangenen Charge abgelassen werden. Auf diese Weise wird
beim Chargenwechsel nicht nur eine Vermischung der aufein
anderfolgenden Chargen völlig vermieden, sondern es tritt
auch keinerlei Produktverlust auf.
Nachstehend wird die Anlage zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens anhand bevorzugter Ausführungsfor
men mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; es zeigt:
Fig. 1 ein erstes Fließschema einer Anlage zur Durchfüh
rung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 2 ein zweites Fließschema einer Anlage zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei
zusätzlich ein Auffangbehälter für einen Teil des
Fallfilmkolonneninhalts vorgesehen ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Gesamtanlage zur
Desodorierung und/oder Entsäuerung relativ kleiner wech
selnder Chargen in den Hauptteilen - neben den nicht im
einzelnen erwähnten, üblichen Bestandteilen solcher Anla
gen wie Rohrleitungen, Pumpen, Armaturen, Reglern und der
gleichen - hauptsächlich aus den Rohöl-Lager- bzw. Zulauf
tanks 10, der Zuführleitung 15, der Fallfilmkolonne 20,
der Ablaufleitung 30, dem Wärmetauscher 40 und den Pro
dukttanks 45.
Im einzelnen sind - wie aus Fig. 1 ersichtlich - mehrere
Zulauftanks 10, 10′, 10′′ vorhanden, in denen sich die
verschiedenen Chargen der nacheinander zu behandelnden Öle
befinden. Nach entsprechender Schaltung der Ventile 11,
11′, 11′′ wird das gewünschte Rohöl von der Förderpumpe 12
in die Zuführleitung 15 gedrückt. Die Zuführleitung be
steht aus mehreren Zuführleitungsabschnitten 15, 15′,
15′′, 15′′′ und führt schließlich zum Verteiler 22 im Kopf
21 der Fallfilmkolonne 20. Der Zuführleitungsabschnitt 15
führt zu einem ersten Doppelrohr-Wärmetauscher 40. In der
dargestellten Ausführungsform strömt das aufzuheizende
Rohöl durch das äußere Mantelrohr 41, welches das Innen
rohr 42 dieses Doppelrohr-Tauschers 40 umgibt. Durch
das Innenrohr 42 wird heißes Fertigöl geleitet. Alternativ
könnte auch die entgegengesetzte Flüssigkeitsführung vor
gesehen werden, d. h. das kalte Rohöl strömt durch das In
nenrohr 42 und das heiße Fertigöl durch das äußere Mantel
rohr 41. Ein zweiter Zuführleitungsabschnitt 15′ führt zu
einem zweiten, im wesentlichen analog aufgebauten Doppel
rohrwärmetauscher 43, in dem im Wärmetausch gegen heißes
Fertigöl eine weitere Aufheizung des Rohöls erfolgt. Wie
derum weist dieser zweite Doppelrohr-Wärmetauscher 43 ein
äußeres Mantelrohr 41′ und ein Innenrohr 42′ auf. Vom
zweiten Doppelrohr-Wärmetauscher 43 gelangt das Rohöl über
einen zweiten Abschnitt der Zuführungsleitung 15′′ in
einen Hochtemperatur-Wärmetauscher 44, in dem die restli
che Aufheizung auf die vorgesehene Arbeitstemperatur er
folgt. Auch der Hochtemperatur-Wärmetauscher 44 ist zweck
mäßigerweise als Doppelrohr-Wärmetauscher ausgebildet, um
auch hier eine Pfropfenströmung des Rohöls zu ermöglichen.
Über den Stutzen 45 wird dem Hochtemperatur-Wärmetauscher
44 Heizmedium zu, und über den Stutzen 46 weggeführt; im
vorgesehenen Temperaturbereich kann Hochdruckdampf oder
ein Hochtemperaturöl wie beispielsweise "HT-Öl" (höhere
aromatische Verbindungen) als Heizmedium dienen. Ein drit
ter Zuführungsleitungsabschnitt 15′′′ führt schließlich
auf den Verteiler 22 im Kopf 21 der Fallfilmkolonne 20.
Benachbart zum Verteiler 22 ist in diesem dritten Zuführ
leitungsabschnitt 15′′′ das Absperrventil 16 eingesetzt.
Das Absperrventil 16 ist vorzugsweise als Schnellschalt
ventil ausgebildet, um die Flüssigkeitsaufgabe auf die
Fallfilmkolonne augenblicklich zu unterbrechen, nachdem
die Stirnfront einer nachfolgenden Charge dieses Absperr
ventil 16 erreicht. Nachdem die Länge der Zuführleitung
15, 15′, 15′′, 15′′′ von den Ventilen 11, 11′, 11′′ bis
zum Absperrventil 16, sowie die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit bekannt ist, kann die Umschaltung des Absperr
ventils 16 zeitabhängig mit einer bestimmten Verzögerung
nach Betätigung der Ventile 11, 11′ und/oder 11′′ erfol
gen.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Fallfilmkolon
ne 20 einstufig ausgebildet, und deren Rieselkanäle 23
weisen über die gesamte Länge einheitlichen, konstanten
Rieselkanaldurchmesser auf. Der Rieselteil der Fallfilmko
lonne 20 kann aus einem Rohrbündel mit 60 Rohren 23 aufge
baut sein, die eine Länge von 8 m und einen Durchmesser
von 50 mm aufweisen. Die einzelnen Rohre 23 werden an ih
rem Außenumfang von Heizmedium umspült, das über den Stut
zen 24 zugeführt und über den Stutzen 25 abgeführt wird.
Wie dargestellt, ist eine Gegenstromführung des Heizme
diums zum herablaufenden Flüssigkeitsfilm vorgesehen; als
Heizmedium dient vorzugsweise Hochtemperatur-Öl, um ein
Temperaturgefälle auf der Heizmittelseite zu erzeugen. Auf
diese Weise kann ein optimaler Wärmeaustausch gewährlei
stet und andererseits eine Überhitzung der Flüssigkeit
vermieden werden.
Im Sumpfraum 26 der Fallfilmkolonne 20 befindet sich die
Treibdampfzuführung 27. Im Gegenstrom zum herablaufenden
Flüssigkeitsfilm strömt der Treibdampf durch die Rieselka
näle 23 und sammelt sich zusammen mit den aus dem Öl ent
fernten Leichtsiedern im Kopf 21. Von dort wird das Dämp
fegemisch über die Dämpfeleitung 28 abgezogen, die über
einen - nicht dargestellten - Einspritzkondensator zur
Vakuumanlage führt.
Das sich im Sumpf 26 der Fallfilmkolonne 20 sammelnde be
handelte Fertigöl wird von der Förderpumpe 29 in die Ab
laufleitung 30 gedrückt. Die Ablaufleitung 30 führt zu den
Doppelrohr-Wärmetauschern 43 und 40, in denen das heiße
Fertigöl einen Teil seiner fühlbaren Wärme auf das aufzu
heizende Rohöl überträgt. Nach Passieren des Doppelrohr
tauschers 40 gelangt das weitgehend abgekühlte Fertigöl
über einen weiteren Ablaufleitungsabschnitt 30′′′ in einen
Schlußkühler 47, dem als Kühlmittel Kühlwasser zuge
führt wird. Anschließend gelangt das Fertigöl in einen der
Produktlagertanks 45, 45′ oder 45′′.
Zusätzlich kann ein Stabilisierungsbehälter 32 vorgesehen
sein, in welchem dem Fertigöl ein zur Stabilisierung die
nender Komplexbildner wie etwa Zitronensäure zugesetzt
wird. In der dargestellten Ausführungsform ist dieser Sta
bilisierungsbehälter zwischen die beiden Doppelrohr-Wärme
tauscher 43 und 40 eingeschoben, so daß das Fertigöl be
reits teilweise abgekühlt ist, wenn es über den zweiten
Ablaufleitungsabschnitt 30′ in den Stabilisierungsbehälter
32 gelangt. Diesem Stabilisierungsbehälter 32 wird aus
einem entsprechenden - nicht dargestellten - Vorrat das
Stabilisierungsmittel wie beispielsweise Zitronensäure
über ein Dosierventil 33 und die Dosierleitung 34 zuge
führt. Der Stabilisierungsbehälter 32 wird über die Dämp
feleitung 35 zur Vakuumanlage hin entlüftet. Aus diesem
Stabilisierungsbehälter 32 wird das mit Stabilisator ver
setzte Fertigöl über die Pumpe 36 abgezogen und in Form
einer Pfropfenströmung in den zweiten Ablaufleitungsab
schnitt 30′′ gedrückt, der zum Doppelrohrtauscher 40
führt.
In der dargestellten Ausführungsform ist die einstufige
Fallfilmkolonne 20 für einen Palmöldurchsatz von etwa 8
bis 10 to pro Stunde ausgelegt. Bezogen auf diesen Durch
satz wird für die verschiedenen Zuführleitungsabschnitte
15, 15′, 15′′ und 15′′′, für die verschiedenen Ablauflei
tungsabschnitte 30, 30′, 30′′ und 30′′′ sowie für die
Flüssigkeit führenden Rohre innerhalb der Wärmetauscher
40, 43, 44 und 47 ein hydraulischer Durchmesser von etwa
44 bis 52 mm vorgesehen, um innerhalb dieser Rohre eine
Pfropfenströmung der Flüssigkeit einzuhalten. Bei einem
Rohrleitungsdurchmesser von 50 mm und einem Massenstrom
von 8300 kg Palmöl pro Stunde wird sich eine Strömungsge
schwindigkeit von etwa 1,5 m/sec in diesen Rohrleitungen
einstellen. Eine solche Strömungsgeschwindigkeit liefert
eine turbulente Strömungscharakteristik und damit sicher
die gewünschte Pfropfenströmung. Dank dieser Pfropfenströ
mung kann zum Chargenwechsel unmittelbar nach Entleerung
des Zulauftanks 10 das Ventil 11 geschlossen werden und
beispielsweise das zum Zulauftank 10′ führende Ventil 11′
geöffnet werden, so daß die Stirnfront der nachfolgenden
Charge aus dem Rohöltank 10′ von der Förderpumpe 12 unmit
telbar an die vorausgegangene Charge anschließend durch
die Zuführleitungsabschnitte 15, 15′, 15′′ und 15′′′ ge
drückt wird.
Nachdem diese Stirnfront das Absperrventil 16 erreicht
hat, wird dieses für eine kurze Zeitspanne geschlossen, um
die Zuführung von Rohöl auf den Verteiler 22 der Fallfilm
kolonne 20 zu unterbrechen. Wegen der vorzugsweise vorge
sehenen Ausbildung des Absperrventils 16 als Schnell
schaltventil ist eine präzise und augenblickliche Unter
brechung des Flüssigkeitsstromes möglich. Während dieser
kurzfristigen Unterbrechung wird weiterhin Treibdampf in
die Fallfilmkolonne 20 eingeleitet, so daß der Fallfilmko
lonneninhalt vollständig entsäuert und/oder desodoriert in
den Ablaufleitungsabschnitt 30 gelangt.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Anlage zur Durchführung
einer modifizierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Im wesentlichen ist die Anlage nach Fig. 2
analog zur Anlage nach Fig. 1 aufgebaut; soweit Überein
stimmungen bestehen, wird auf die Erläuterung entsprechen
der Anlagenteile der Fig. 1 verwiesen.
Die wesentlichen Abweichungen bestehen darin, daß die
Fallfilmkolonne zweistufig ausgebildet ist, zusätzlich ein
Behälter zur Aufnahme eines Teils des Fallfilmkolonnen-In
halts während der kurzfristigen Unterbrechung der Flüssig
keitsaufgabe auf diese Fallfilmkolonne vorhanden ist, und
Einrichtungen zum Freiblasen der Zuführleitung und insbe
sondere der Ablaufleitung mittels Inertgas vorgesehen
sind.
Abweichend ist die Fallfilmkolonne 50 zweistufig ausgebil
det. Im Kopf 51 dieser zweistufigen Fallfilmkolonne 50 be
findet sich der Verteiler 52, über den die aufgegebene
Flüssigkeit zuerst auf die weiten Rieselrohre 53 der An
fangszone dieser Fallfilmkolonne 50 verteilt werden. Diese
weiten Rieselrohre 53 können beispielsweise eine Länge von
4 m und einen Rieselkanaldurchmesser von 84 mm aufweisen.
Im Anschluß an diese weiten Rieselrohre 53 wird der herab
rieselnde Flüssigkeitsfilm erneut in einem zweiten Vertei
ler 54 gesammelt und von dort auf die engen Rieselrohre 55
der Schlußzone dieser Fallfilmkolonne 50 verteilt. Diese
Schlußzone kann beispielsweise aus 153 Rohren mit einer
Länge von 7 m und einem Rohrdurchmesser von 33 mm gebildet
sein. Mit einer solchen Fallfilmkolonne lassen sich 10 to
Palmöl pro Stunde entsäuern. Wiederum werden die Außenwän
de der weiten Rieselrohre 53 und der engen Rieselrohre 55
von Heizmedium umspült, das über die Stutzen 56 bzw. 58
zugeführt und über die Stutzen 57 bzw. 59 abgeführt wird.
Die Einleitung von Treibdampf erfolgt ausschließlich mit
tels der Treibdampfzuführung 61 in den Sumpfraum 60 der
Schlußzone der Fallfilmkolonne 50 . Der Treibdampf strömt
zuerst durch die engen Rieselkanäle 55, daraufhin durch
die weiten Rieselkanäle 53 und wird schließlich zusammen
mit den abgetrennten Leichtsiedern über die Dämpfeleitung
38 aus dem Kopf 51 abgezogen und nach Kühlung in einem -
nicht dargestellten - Einspritzkondensator der Vakuumanla
ge zugeführt.
Der erste Ablaufleitungsabschnitt 30 zweigt von einer Lei
tung 62 ab, die aus dem Sumpf 60 der Fallfilmkolonne 50
über ein Absperrventil 63 zu einem Behälter 70 führt. Die
ser Behälter 70 dient zur zeitweiligen Aufnahme eines
Teils des Inhalts der Fallfilmkolonne 50, nachdem die Zu
fuhr der Flüssigkeit auf den Verteiler 52 mittels des Ab
sperrventiles 16 für eine kurze Zeitspanne unterbrochen
worden ist. Wie schematisch angedeutet, kann dieser Behäl
ter 70 mit einer Kühleinrichtung 71 ausgerüstet sein, um
das aufgenommene, fertig entsäuerte und/oder desodorierte
Fertigöl abzukühlen. Über eine Dämpfeleitung 72 ist der
Behälter 70 mit der - nicht dargestellten - Vakuumanlage
verbunden, wobei je nach Stellung der Ventile 73 oder 74
ein Anschluß an die 120 mbar-Stufe oder an die 4 mbar-Stu
fe der Vakuumanlage möglich ist. Aus einem Vorratsbehälter
80 kann ein als Stabilisierungsmittel dienender Komplex
bildner wie beispielsweise Zitronensäure über ein Dosier
ventil 81 und eine Dosierleitung 82 in den Behälter 70
eingebracht werden. Weiterhin kann aus diesem Vorratsbe
hälter 80 - abweichend von der Ausführungsform nach Fig.
1 - Stabilisierungsmittel über das zweite Dosierventil 83
und die zweite Dosierleitung 84 dem Fertigöl in dem ersten
Ablaufleitungsabschnitt 30 zugesetzt werden; alternativ
könnte diese zweite Dosierleitung 84 auch in den zweiten
Ablaufleitungsabschnitt 30′ einmünden, so daß das Stabili
sierungsmittel in bereits teilweise abgekühltes Fertigöl
eingebracht wird.
Nachdem durch entsprechende Umschaltung der Ventile 11,
11′ oder 11′′ ein Chargenwechsel vorgenommen wurde, und
die Stirnfront der nachfolgenden Charge das Absperrventil
16 benachbart zum Verteiler 52 im Kopf 51 der zweistufigen
Fallfilmkolonne 50 erreicht hat, wird das Absperrventil 16
für eine kurze Zeitspanne geschlossen. Während eines er
sten Zeitabschnittes innerhalb dieser kurzfristigen Unter
brechung bleibt das Ventil 37 im ersten Ablaufleitungsab
schnitt 30 weiterhin geöffnet, so daß die Förderpumpe 29
weiterhin den ersten Teil des entsäuerten Inhalts der
Fallfilmkolonne 50 aus deren Sumpf 60 abzieht und in die
Ablaufleitung drückt. Während das Absperrventil 16 weiter
hin geschlossen bleibt, erfolgt daraufhin eine Umschal
tung, wobei das Ventil 37 geschlossen und das Ventil 63
geöffnet wird. Nunmehr gelangt der zweite Teil des ent
säuerten Inhalts der Fallfilmkolonne 50 in den Behälter
70, wird dort gekühlt und eine zeitlang aufbewahrt. Auch
während der Öffnung des Ventiles 63 wird weiterhin Treib
dampf zugeführt, so daß auch der zweite Teil des Inhalts
der Fallfilmkolonne 50 vollständig entsäuert und/oder de
sodoriert wird. Nachdem die Fallfilmkolonne 50 weitestge
hend entleert worden ist, wird das Absperrventil 16 wieder
geöffnet, das Ventil 63 geschlossen und das Ventil 37 ge
öffnet; hierzu ist ein schematisch angedeuteter Steuerver
bund zwischen diesen Ventilen vorgesehen, der auch den
Füllstand im Sumpf 60 der zweistufigen Fallfilmkolonne 50
erfaßt.
Weiterhin sind Einrichtungen vorhanden, um Teile der Anla
ge, insbesondere die Ablaufleitung 30, 30′, 30′′′ mit
einem Inertgas freizublasen. Als Inertgas kommen bei
spielsweise Stickstoff, Argon, Helium und dergleichen in
Betracht, wobei vorzugsweise getrockneter Stickstoff ein
gesetzt wird. Zum Freiblasen der Ablaufleitung 30, 30′,
30′′′ kann Stickstoff über den Stutzen 90 und das Ventil
91 in den ersten Ablaufleitungsabschnitt 30 eingeblasen
werden und drückt die Flüssigkeit in den vorgesehenen Pro
dukttank 38, 38′ oder 38′′.
Überschüssiges Gas entweicht über den Stutzen 92 und das
Ventil 93. Vorzugsweise wird Stickstoff über den Stutzen
90 und das Ventil 91 in den ersten Ablaufleitungsabschnitt
30 eingeblasen, während der zweite Teil des Inhalts der
Fallfilmkolonne 50 in den Behälter 70 entleert wird, wobei
das Ventil 37 geschlossen und das Ventil 63 geöffnet ist.
Bei Bedarf kann auch die Zuführleitung 15, 15′, 15′′ und
15′′′ freigeblasen werden, wozu Stickstoff über den Stut
zen 94 und das Ventil 95 in den dritten Zuführleitungsab
schnitt 15′′′ eingeblasen werden kann.
Schließlich ist es möglich, über den Stutzen 96 und das
Ventil 97 Stickstoff in den Behälter 70 einzublasen, um
das darin befindliche Öl in die Leitung 75 zu drücken.
Weil es sich hierbei um vollständig entsäuertes und/oder
desodoriertes Öl handelt, kann dieses in den jeweiligen
Produkttank 38, 38′ oder 38′′ abgelassen werden.
Claims (19)
1. Verfahren zum Desodorieren und/oder Entsäuern relativ
kleiner, wechselnder Chargen hochsiedender Flüssigkei
ten, nämlich Fettsäuren, Speiseöle, Fette, Glyzeride
und sonstige hochsiedende Ester,
wobei die auf 180° bis 280°C erwärmte Flüssigkeit un
ter einem Arbeitsdruck kleiner 10 mbar mit Treibdampf
behandelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Treibdampfbehandlung kontinuierlich in einer ein- oder mehrstufigen Fallfilmkolonne (20, 50) durchge führt wird, deren Rieselkanalwände auf einer höheren Temperatur als der herablaufende Flüssigkeitsfilm ge halten werden, und im Gegenstrom Treibdampf durch die se Rieselkanäle (23; 53, 55) geführt wird;
in der auf die Fallfilmkolonne zuführenden Zuführlei tung (15, 15′, 15′′, 15′′′) und in der aus dem Sumpf (26, 60) der Fallfilmkolonne wegführenden Ablauflei tung (30, 30′, 30′′, 30′′′) eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit eingehalten wird;
bei einem Chargenwechsel im Regelfalle die neue, zu behandelnde Flüssigkeit - ohne jegliche Leerlaufchar ge - unmittelbar an die Flüssigkeit der vorangegange nen Charge anschließend, in die Zuführleitung einge führt wird; und
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne für eine kurze Zeitspanne unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein benachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrventil (16) er reicht hat.
die Treibdampfbehandlung kontinuierlich in einer ein- oder mehrstufigen Fallfilmkolonne (20, 50) durchge führt wird, deren Rieselkanalwände auf einer höheren Temperatur als der herablaufende Flüssigkeitsfilm ge halten werden, und im Gegenstrom Treibdampf durch die se Rieselkanäle (23; 53, 55) geführt wird;
in der auf die Fallfilmkolonne zuführenden Zuführlei tung (15, 15′, 15′′, 15′′′) und in der aus dem Sumpf (26, 60) der Fallfilmkolonne wegführenden Ablauflei tung (30, 30′, 30′′, 30′′′) eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit eingehalten wird;
bei einem Chargenwechsel im Regelfalle die neue, zu behandelnde Flüssigkeit - ohne jegliche Leerlaufchar ge - unmittelbar an die Flüssigkeit der vorangegange nen Charge anschließend, in die Zuführleitung einge führt wird; und
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne für eine kurze Zeitspanne unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein benachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrventil (16) er reicht hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne (20, 50) für vier Minuten oder weniger unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein be nachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrven til (16) erreicht hat.
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne (20, 50) für vier Minuten oder weniger unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein be nachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrven til (16) erreicht hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne (20, 50) für zwei Minuten oder weniger unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein be nachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrven til (16) erreicht hat.
die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne (20, 50) für zwei Minuten oder weniger unterbrochen wird, nachdem die Stirnfront der Flüssigkeit der neuen Charge ein be nachbart zu diesem Verteiler angeordnetes Absperrven til (16) erreicht hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die aus der Fallfilmkolonne abgezogene, behan
delte heiße Fertig-Flüssigkeit ihre fühlbare Wärme im
Wärmetausch wenigstens teilweise auf die zu behandeln
de Roh-Flüssigkeit überträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Wärmetausch in einem oder mehreren Doppelrohr-Wär metauscher(n) (40, 43) erfolgt; und
sowohl im Innenrohr (42, 42′) wie im Außenrohr (41, 41′) des Doppelrohr-Wärmetauschers eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit eingehalten wird.
der Wärmetausch in einem oder mehreren Doppelrohr-Wär metauscher(n) (40, 43) erfolgt; und
sowohl im Innenrohr (42, 42′) wie im Außenrohr (41, 41′) des Doppelrohr-Wärmetauschers eine Pfropfenströmung der Flüssigkeit eingehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Gewährleistung der Pfropfenströmung der Flüssig
keit in der Zuführleitung (15, 15′, 15′′, 15′′′) in
der Ablaufleitung (30, 30′, 30′′, 30′′′) und gegebe
nenfalls in den Rohren (41, 42; 41′, 42′) der Doppel
rohr-Wärmetauscher (40, 43) die Strömungsgeschwindig
keit der Flüssigkeit wenigstens 1 m/sec beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit wenig
stens 2 m/sec beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
während eines ersten Zeitabschnittes innerhalb der kurzen Unterbrechung der Flüssigkeitsaufgabe auf die Fallfilmkolonne (20, 50) ein erster Teil des Fallfilm kolonnen-Inhalts noch in die Ablaufleitung (30) ge drückt wird;
daraufhin eine Umschaltung erfolgt; und
während eines zweiten Zeitabschnittes innerhalb der kurzen Unterbrechung der Flüssigkeitsaufgabe auf die Fallfilmkolonne ein zweiter Teil des Fallfilmkolonnen- Inhalts in einen Behälter (70) geleitet wird.
während eines ersten Zeitabschnittes innerhalb der kurzen Unterbrechung der Flüssigkeitsaufgabe auf die Fallfilmkolonne (20, 50) ein erster Teil des Fallfilm kolonnen-Inhalts noch in die Ablaufleitung (30) ge drückt wird;
daraufhin eine Umschaltung erfolgt; und
während eines zweiten Zeitabschnittes innerhalb der kurzen Unterbrechung der Flüssigkeitsaufgabe auf die Fallfilmkolonne ein zweiter Teil des Fallfilmkolonnen- Inhalts in einen Behälter (70) geleitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
auch während des zweiten Zeitabschnittes die Einlei
tung von Treibdampf in den Sumpf (26, 60) der Fall
filmkolonne (20, 50) fortgesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach einem Chargenwechsel die, die Flüssigkeit führen
den Anlagenteile neben der Fallfilmkolonne mit einem
Inertgas freigeblasen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb des zweiten Zeitabschnittes die Ablauflei
tung (30, 30′, 30′′, 30′′′) einschließlich der, die
behandelte Fertig-Flüssigkeit führenden Rohrabschnitte
(41, 41′ oder 42, 42′) des/der Doppelrohr-Wärmetau
scher (40, 43) mit einem Inertgas freigeblasen wer
den.
11. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 10,
mit einer ein- oder mehrstufigen Fallfilmkolonne (20, 50),
mit einer Zuführleitung (15, 15′, 15′′, 15′′′) die von einer Anzahl Flüssigkeits-Zulauftanks (10, 10′, 10′′) zu einem Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne führen,
mit einer Ablaufleitung (30, 30′, 30′′, 30′′′) die vom Sumpf (26, 60) der Fallfilmkolonne zu einer Anzahl Produkt-Tanks (38, 38′, 38′′) führt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführleitung und die Ablaufleitung - in Abhängig keit von der Kapazität der Fallfilmkolonne - einen solchen Durchmesser hat, daß die Flüssigkeit in diesen Leitungen mit einer Pfropfenströmung strömt; und
in die Zuführleitung (15′′′) benachbart zum Verteiler im Kopf der Fallfilmkolonne ein Absperrventil (16) eingesetzt ist.
mit einer ein- oder mehrstufigen Fallfilmkolonne (20, 50),
mit einer Zuführleitung (15, 15′, 15′′, 15′′′) die von einer Anzahl Flüssigkeits-Zulauftanks (10, 10′, 10′′) zu einem Verteiler (22, 52) im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne führen,
mit einer Ablaufleitung (30, 30′, 30′′, 30′′′) die vom Sumpf (26, 60) der Fallfilmkolonne zu einer Anzahl Produkt-Tanks (38, 38′, 38′′) führt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführleitung und die Ablaufleitung - in Abhängig keit von der Kapazität der Fallfilmkolonne - einen solchen Durchmesser hat, daß die Flüssigkeit in diesen Leitungen mit einer Pfropfenströmung strömt; und
in die Zuführleitung (15′′′) benachbart zum Verteiler im Kopf der Fallfilmkolonne ein Absperrventil (16) eingesetzt ist.
12. Anlage nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zuführleitung (15, 15′, 15′′, 15′′′) und die Ab
laufleitung (30, 30′, 30′′, 30′′′) einen Durchmesser
von 44 bis 52 mm hat, sofern die Fallfilmkolonne (20,
50) für einen Durchsatz von 8 bis 10 to Speiseöl pro
Stunde ausgelegt ist.
13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12,
wobei Wärmetauscher (40, 43) zum Wärmetausch zwischen
heißer Fertig-Flüssigkeit und aufzuheizender Roh-Flüs
sigkeit vorhanden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
diese Wärmetauscher als Doppelrohr-Wärmetauscher ( 40,
43) ausgebildet sind.
14. Anlage nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Innenrohr (42, 42′) und der wirksame Querschnitt
des Außenrohres (41, 41′) der Doppelrohr-Wärmetauscher
(40, 43) angenähert den gleichen hydraulischen Durch
messer aufweisen.
15. Anlage nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der hydraulische Durchmesser einem Rohrquerschnitt von
44 bis 52 mm entspricht, sofern die Fallfilmkolonne
(20, 50) für einen Durchsatz von 8 bis 10 to Speiseöl
pro Stunde ausgelegt ist.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hochtemperatur-Wärmetauscher (44) und der Schluß
kühler (47) als Doppelrohr-Wärmetauscher ausgebildet
sind, durch deren Innenrohr die Flüssigkeit mit einer
Pfropfenströmung strömen kann.
17. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Sumpf (60) über eine Leitung (62) mit einem Behäl
ter (70) verbindbar ist, der zur Aufnahme des zweiten
Teils des Inhalts der Fallfilmkolonne (50) dient,
nachdem die Ventile (16 und 37) geschlossen und das
Ventil (63) geöffnet worden ist.
18. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Absperrventil (16) benachbart zum Verteiler (22, 52)
im Kopf (21, 51) der Fallfilmkolonne (20, 50) ein
Schnellschaltventil ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
Einrichtungen vorhanden sind, um die Anlagenteile ne
ben der Fallfilmkolonne (20, 50) insbesondere die Ab
laufleitung (30, 30′, 30′′, 30′′′) mit einem Inertgas
freizublasen.
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