JP3338528B2 - 油脂抽出機の緊急運転停止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油脂抽出機の緊急運転
停止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】抽出機、例えば回転セル型油脂抽出機
（例えば、商品名；ロートセル抽出装置、以下、単に
「油脂抽出機」という）は、抽出効率が高いこと、装置
容積に較べて処理能力が大きいことなどの利点を有する
ため、大豆などの植物油脂の大容量抽出の分野で多く用
いられている。

【０００３】ここで、回転セル型油脂抽出機の原理につ
いて、図２の回転セル型油脂抽出機のフローダイアグラ
ムに基づいて説明すると、該油脂抽出機は、抽出機内部
に複数個（例えば、１２個）のセルならびにセルを取り
つけているロータシャフトから構成されている。セルの
頂部は、原料種子を充填できるよう開口されており、底
板は、溶剤が流下し種子を排出できるよう金網製で開閉
できる構造となっている。抽出機本体の内部は、数個の
コンパートメントに仕切られており、油脂を抽出した濃
度の異なる抽出溶液（ミセラ）を区分して受ける構造と
なっている。

【０００４】まず、大豆などの原料種子は、抽出能力を
向上させることを主目的として、あらかじめ前処理工程
において、精選、粉砕、蒸煮、乾燥、および圧扁などの
単位操作を行う。これらの単位操作は、原料種子の性質
に応じて選択される。前処理工程からの原料種子は、供
給コンベヤを経由して、回転方向の最上段のセルに供給
される。なお、供給コンベヤ出口部には、ミセラが供給
され、原料種子はスラリー状態でセルに供給される。セ
ルは、ロータシャフトの駆動により回転し、原料排出部
において、セルの底板が開き、抽出された脱脂粕が排出
される。

【０００５】一方、溶剤回収装置において再生された補
給溶剤は、原料排出部の直前において、セルの上方から
供給され、原料種子を浸漬ならびにパーコレーション
し、最終の油脂抽出が行われる。セル内の原料種子をパ
ーコレーションしたミセラは、ポンプにより前段に送ら
れる。このように、原料種子と溶剤は、向流接触とな
り、原料入口部のコンパートメントが最もミセラ濃度が
高い液（フルミセラ）となり、油脂抽出機内底部に設け
られたスクリーンを経由して、ミセラタンクに送られ
る。なお、ミセラタンクに貯留されたフルミセラは、エ
バポレータとオイルストリッパに送られ、真空下で完全
脱溶剤され、原料粗油として回収される。

【０００６】次に、このような原理に基づく回転セル型
油脂抽出機の概略構造について、図３を用いて説明す
る。図３において、１はロータシャフト２の周囲に放射
状に配設される平面形状が扇形の複数個のセルであり、
駆動機５により緩速回転される。セル１の天井部は開口
されており、底部は半径方向の一辺がセルの仕切り板の
縁部でヒンジにより開閉自在に支持される金網の開閉扉
３からなっている。４は、円筒状の本体ケーシングであ
り、抽出に使用される揮発性の溶剤を気密に遮蔽する役
目を有している。セル１は、開閉扉を閉鎖した状態で回
動しながら、原料種子がミセラ（溶剤と油脂の混合物）
とのスラリー状態で原料供給管６からセル１内に装入さ
れ、次いで溶剤が頂部のスプレー管７から散布され、下
方のケーシング底部から溶剤循環ポンプ８により抜き出
される。このようにして、セル１中の原料種子は、溶剤
と多段に向流接触して油脂分が抽出される。抽出を終了
したセル１は、原料排出部の位置に来た時点で底部の開
閉扉３を開放し、セル１内の原料種子を下方のコンベア
９に落下させ、機外に送出する。なお、この回転セル型
油脂抽出機については、例えば特公昭５７−１５９２２
号公報において詳述されている。

【０００７】以上説明した回転セル型油脂抽出機におい
て、抽出用の溶剤としては、ｎ−ヘキサンが最も多く用
いられている。これは、ｎ−ヘキサンが植物油脂の溶解
能が大きいこと、簡単な蒸留操作により植物油脂と容易
に分離して回収できること、石油より精留して得られる
ため安価であるなど、溶剤としての必要条件を備えてい
るためである。しかしながら、ｎ−ヘキサンは、揮発性
が高いと同時に引火温度が低く、かつ燃焼速度も速いた
め、その取り扱いについては、細心の注意が必要であ
る。

【０００８】回転セル型油脂抽出機は、低速度とはい
え、大型のセルを常時駆動する回転機械であり、しかも
処理する物質も、大豆種子のような大量の粉体であるた
め、緊急運転停止を必要とする運転中の事態が発生する
ことがある。この緊急停止時の従来の運転方法として
は、次の二つの方法が採用されている。すなわち、第一
の方法は、油脂抽出機に吸い込み側を接続する大容量の
パージブロワを設置しておき、緊急停止時は、このパー
ジブロワを駆動して、セル内に原料種子を入れたまま、
本体ケーシング内に大容量の空気を通して、常用運転が
６０℃前後であるセルを冷却すると同時にセルの原料種
子層内に残存しているｎ−ヘキサンを吸引してベント管
を通して大気放出する。そして、冷却とパージングが進
行して本体ケーシング内の温度が所定温度まで下がると
ともに、空気中のｎ−ヘキサンのベーパーの濃度も所定
の安全な濃度以下まで低下すれば、運転員が酸素マスク
を着用して抽出機内に入り、故障個所などを点検する方
法である。

【０００９】第二の方法は、抽出機本体にスチームを直
接導入して、スチームの保有する熱により、原料種子層
内に残存しているｎ−ヘキサンを比較的短い時間で加熱
気化してスチームとともに大気放出する。その後、第一
の方法と同様にパージブロワで大気空気を導入してセル
を冷却する方法である。

【発明が解決しようとする課題】

【００１０】以上説明した従来の緊急運転停止方法は、
次のような問題がある。すなわち、第一の方法には、常
温の空気で本体ケーシング内をパージしているため、ｎ
−ヘキサンの蒸発気化速度が遅く、セル中に残存してい
るｎ−ヘキサンの減少速度が遅く、パージングに長時間
を要し、このため装置の運転停止時間が長くなる問題が
ある。また、第二の方法には、油脂抽出機内に導入した
スチームが、セル内のミール（原料種子の細粉）層内で
凝縮し、この凝縮水がミールと種子を固着して種子の団
塊を形成し、セルからの排出が困難になる問題がある。
本発明は、以上の従来技術の問題点を背景になされたも
ので、油脂抽出機内に残存している溶剤を短時間内にパ
ージし、油脂抽出機内を冷却して抽出機内を安全に点検
できる状態にするとともに、装置の運転停止期間が短く
てすみ、さらに設備費も安価な回転セル型油脂抽出機の
緊急運転停止方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒状の本体
ケーシング内に、ロータシャフトの周囲に平面形状が扇
形の複数個のセルを回動可能に放射状に配設するととも
に、本体ケーシングのセル上方に原料種子の供給口と溶
剤供給口をそれぞれ設け、さらに本体ケーシングの各セ
ルの下方と隣接する上流側の各セル上方との間を連結す
る溶剤循環管路とポンプを配設することにより、原料種
子と溶剤とを多段向流接触させて油脂分を抽出する油脂
抽出機の緊急運転停止に際し、次の運転工程に従って運
転を停止することを特徴とする油脂抽出機の緊急運転停
止方法である。

【００１２】（１）抽出運転を停止後、前記油脂抽出機
の本体ケーシング内に温水を供給するとともに、該油脂
抽出機の溶剤循環ポンプを起動し、各セルの頂部に温水
を散布循環する工程（以下「温水循環工程」ともい
う）。 （２）温水循環を継続するとともに、前記本体ケーシン
グ内で発生した溶剤ベーパーを前記油脂抽出機の機外に
配設された溶剤回収装置に導入し、溶剤を回収する工程
（以下「回収工程」ともいう）。 （３）油脂抽出機内の原料種子層中の溶剤残存量が所定
量以下になった時点で、温水循環を停止し、本体ケーシ
ング内の温水を抜き出す工程（以下「温水抜き出し工
程」ともいう）。 （４）本体ケーシング内の温水抜き出し終了後、前記油
脂抽出機の機外に配設された冷却ブロアを起動し、本体
ケーシング内に空気を導入し、油脂抽出機内を冷却する
工程（以下「冷却工程」ともいう）。

【００１３】

【作用】油脂抽出機の抽出運転停止後、まず本体ケーシ
ング内に温水を供給し、供給された温水を溶剤循環ポン
プを利用して各セルの頂部に散布循環させると、温水は
熱容量（比熱）が大きく、熱伝導速度が速いため、本体
ケーシング内、特にセル内の原料種子中に残存している
溶剤を加熱して蒸発気化を迅速に促進させる（温水循環
工程）。そして、温水循環工程を継続しつつ、発生する
溶剤ベーパーを、油脂抽出機に併置される溶剤回収装置
に導出して溶剤を回収する（回収工程）。前記温水循環
工程と回収工程とを並行して継続しつつ、各セル内の原
料種子層の溶剤残存量が所定量以下になった時点で、本
体ケーシング内の温水を抜き出す（温水抜き出し工
程）。この温水抜き出し工程が完了した時点で、油脂抽
出機の冷却ブロアを起動し、油脂抽出機内に大量の空気
を導入して流し、強制的に冷却する（冷却工程）。かく
て、油脂抽出機中には、溶剤がほぼ残存しなくなり、か
つ常温近くまで冷却され、安全に点検できる状態にな
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て説明する。図１は、本発明の一実施例の系統図であ
る。なお、図１に示される装置は、図３の装置に、本発
明の前記（１）〜（４）の工程を実現させるために、温
水バルブ１２、温水ポンプ１３および温水タンク１４
（温水循環工程）、コンデンサー１５、液々分離器１
６、ストリッパー１７、ベントコンデンサー１８（回収
工程）、冷却ブロア１０、セパレータ１１（冷却工
程）、バルブ１９、送液ポンプ２０（温水抜き出し工
程）などを付設したものであり、その他の図３と同じ部
材については、同じ符号で示してある。図１において、
１は駆動機５によりロータシャフト２を介して緩速回転
される複数のセルであり、内部に投入されている原料種
子（この実施例では、大豆種子）は、回動しながら溶剤
と向流接触して油脂分を抽出され、コンベア９上で底部
の開閉扉３を開放して抜き出され、続いて新しい原料種
子が原料供給管６から投入されて抽出運転が継続され
る。

【００１５】以上の回転セル型油脂抽出機において、何
らかの原因により、緊急運転停止が必要になった場合
は、次の運転工程に従って運転停止する。

【００１６】（１）温水循環工程 緊急事態が発生した場合、駆動機５の回転や、原料供給
管６からの原料の供給、スプレー管７からの溶剤の散布
を停止するとともに、油脂抽出機の底部からミセラを抜
き出し、図示しない溶剤回収装置に送液する。次いで、
温水バルブ１２を開けて温水タンクの供給ポンプ１３を
駆動し、温水タンク１４内から、６０〜９５℃に予熱さ
れた温水を、本体ケーシング４内に供給する。本体ケー
シング４内の温水が所定液面に達すれば、複数台の溶剤
循環ポンプ８を利用して原料種子が充填されているセル
全部に、該温水を頂部より散布循環させる。この際、温
水は、熱容量（比熱）が大きく、熱伝導度（係数）が速
いため、原料種子層中の溶剤に作用し、溶剤のベーパー
化が迅速に促進される。このようにして、温水循環を継
続しながら、温水供給を続け、本体ケーシング４内の液
面が所定レベルに達したならば、温水供給を停止する。

【００１７】（２）回収工程 温水循環が進行するに従って、セル１中の原料種子層の
温度が上昇するとともに、原料種子層内に残存している
溶剤であるｎ−ヘキサンが蒸発気化して溶剤ベーパーが
発生してくるので、冷却・凝縮し、溶剤を回収する。温
水の温度が高い場合には、スチームも発生してくる。溶
剤であるｎ−ヘキサンと水とは、比重が大きく異なり、
かつ相互の溶解性も少ないので、二層に分離する。そこ
で、本体ケーシング４内で発生する溶剤のベーパーとス
チームをコンデンサー１５に導入し、冷却・凝縮された
溶剤と水とを液々分離器１６によって分離し、上層に分
離された溶剤は、回収溶剤として回収する。また、下層
の水は、ストリッパー１７に導入し、下部からスチーム
を供給して水層中に僅かに含有される溶剤をストリッピ
ングしたうえ、排水として処理する。ストリッパー１７
でストリッピングされた、溶剤を含む気体は、ベントコ
ンデンサー１８に導入され、冷却・凝縮された溶剤は、
図示しない溶剤タンクに回収するとともに、それ以外の
気体は系外に排出される。なお、コンデンサー１５で凝
縮されない気体も、ベントコンデンサー１８に導入さ
れ、同様に処理される。

【００１８】（３）温水抜き出し工程 各セル１内の原料種子層中の溶剤残存量が所定量以下に
なった時点で、溶剤循環ポンプ８を停止するとともに、
温水バルブ１２を閉止し、温水ポンプ１３を停止して、
本体ケーシング４内の温水を抜き出す。この溶剤残存量
の測定は、例えば本体ケーシング４から導出される溶剤
ベーパーとスチームとの混合体を、図示しないガスクロ
マトグラフィーなどのガス検知手段を用いて、溶剤であ
るｎ−ヘキサンの濃度を検出することによってなされ
る。温水抜き出しは、例えば本体ケーシング４の底部に
設けられたバルブ１９を開放し、送液ポンプ２０を駆動
して、温水タンク１４に抜き出せばよい。そのほか、本
体ケーシング４の底部から、図示しない他の排水タンク
や排水溝などへ排水してもよい。

【００１９】（４）冷却工程 本体ケーシング４内の温水抜き出し終了後、前記油脂抽
出機の冷却ブロア１０を起動し、本体ケーシング４内に
空気を導入し、各セル１を冷却する。すなわち、冷却ブ
ロア１０を起動し、例えば本体ケーシング４に複数個所
設けられた図示しないマンホールを開放し、大気空気を
油脂抽出機内を通すことにより、本体ケーシング４内を
強制的に冷却する。冷却ブロア１０を出る空気は、必要
の場合にセパレータ１１を通して、ミールなどを除去し
てから大気放出することが好ましい。この冷却運転によ
り、油脂抽出機内の温度が常温近くまで下がれば、作業
員が該油脂抽出機内に入り、必要な点検作業などを行う
ことができる。なお、この冷却工程では、本体ケーシン
グ４内に大気空気を導入するために、該ケーシング４に
付設されたマンホールを開放しているが、そのほか本体
ケーシング４に図示しない空気取り入れ弁を別途設置
し、この空気取り入れ弁から大気空気を導入してもよ
い。

【００２０】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
例えば、本発明は、回転セル型以外の抽出機への適用も
可能であり、また溶剤についても、ｎ−ヘキサンのみな
らず、他の揮発性の溶剤にも適用でき、さらに原料種子
についても、大豆種子に限らず、他の植物種子について
も適用できることはいうまでもない。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られるの
で、産業上、極めて有益である。 （１）熱容量が大きく、熱伝導速度の速い温水を、各セ
ルに散布するので、従来に較べて非常に短時間に、原料
種子（ミール）層中の残存溶剤を蒸発させることができ
る。 （２）温水循環には、通常運転時のミセラ循環系統（溶
剤循環ポンプ）を利用できるので、緊急運転停止設備と
しては、それほど嵩まない。 （３）溶剤の回収は、通常運転に用いられる溶剤回収装
置を利用し、溶剤ベーパーを冷却、凝縮し、分離すれば
よいので、設備費、運転の面で有利である。 （４）冷却には、油脂抽出機の冷却ブロアを利用して、
大量の大気空気を本体ケーシング内に導入することがで
きるので、冷却時間も極めて短時間である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図である。

【図２】回転セル型油脂抽出機を用いた抽出工程のフロ
ーダイアグラムである。

【図３】回転セル型油脂抽出機の概略構造図である。

【符号の説明】

１ セル ４ 本体ケーシング ６ 原料供給管 ７ スプレー管 ８ 溶剤循環ポンプ １０ 冷却ブロア １２ 温水バルブ １３ 温水ポンプ １４ 温水タンク １５ コンデンサー １６ 液々分離器

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 11/00 - 11/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の本体ケーシング内に、ロータシ
   ャフトの周囲に平面形状が扇形の複数個のセルを回動可
   能に放射状に配設するとともに、本体ケーシングのセル
   上方に原料種子の供給口と溶剤供給口をそれぞれ設け、
   さらに本体ケーシングの各セルの下方と隣接する上流側
   の各セル上方との間を連結する溶剤循環管路とポンプを
   配設することにより、原料種子と溶剤とを多段向流接触
   させて油脂分を抽出する油脂抽出機の緊急運転停止に際
   し、次の運転工程に従って運転を停止することを特徴と
   する油脂抽出機の緊急運転停止方法。 （１）抽出運転を停止後、前記油脂抽出機の本体ケーシ
   ング内に温水を供給するとともに、該油脂抽出機の溶剤
   循環ポンプを起動し、各セルの頂部に温水を散布循環す
   る工程。 （２）温水循環を継続するとともに、前記本体ケーシン
   グ内で発生した溶剤ベーパーを前記油脂抽出機の機外に
   配設された溶剤回収装置に導入し、溶剤を回収する工
   程。 （３）油脂抽出機内の原料種子層中の溶剤残存量が所定
   量以下になった時点で、温水循環を停止し、本体ケーシ
   ング内の温水を抜き出す工程。 （４）本体ケーシング内の温水抜き出し終了後、前記油
   脂抽出機の機外に配設された冷却ブロアを起動し、本体
   ケーシング内に空気を導入し、油脂抽出機内を冷却する
   工程。