JPH037240B2

JPH037240B2 -

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Publication number: JPH037240B2
Application number: JP58133014A
Authority: JP
Inventors: Sutage Heruman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-23
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1991-02-01
Also published as: EP0101889A2; US4599143A; EP0101889A3; DE3371361D1; JPS5968398A; EP0101889B1; DE3227669C1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、外部から負荷された温度領域におけ
る連続向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留の
原理に従つた、高沸点有機食用油、脂及びエステ
ルの防臭及び／又は物理的精製（食用油の精製）
に関する。この目的のために、本発明は、新規プ
ロセス及びそのプロセスを達成する新規装置を提
供する。特に、本発明は、食用油の精製の方法に関す
る。この方法においては、220〜280℃の範囲にわ
たる温度まで加熱された液体が、２〜10ミリバー
ルの範囲にわたる使用圧力で、細流通路を規定す
る実質上垂直に配置された表面からなり、少なく
とも一部が下降流液体よりもより高い温度に保持
されている壁において、1.0mmよりも小さい膜厚
を有する薄膜として流下され、かつ低分子量液体
の蒸気、好ましくは水蒸気、がこれらの細流通路
を向流で通下される。この種のプロセス及びそのプロセスを達成する
のに適当な装置は、西独公開特許出願第2914101
号から知られている。この公知の方法において
は、管束塔として設計された落下薄膜塔内で実現
される単一の向流落下薄膜ストリツピング水蒸気
蒸留域が与えられる。液は、34mm〜72mmの範囲の
内径を有する細流通路の内壁においてこの管束塔
のデイストリビユータから下方に流れる。物理的
精製及び防臭に付されるべきオイルは、それぞれ
250℃の供給温度で、かつ下方から上昇するスト
リツピング水蒸気の流れに対して向流で、ほぼ
0.4mmの膜厚を有する薄膜として下方に流れ、落
下薄膜塔の頂部における使用圧力は5.33ミリバー
ルである。この公知の提案は、次いで公知となつ
た提案について、重要な改良を与えた。これは、
特に、評論「Heutiger Entwicklungsstand der
Anlagen zur physikalischen Raffination
pflanylicher o¨le」，105，395〜401，427〜433，
473〜475，531〜535（1979）から明らかであり、
処理された食用油中の遊離脂肪酸と他の低沸点成
分の割合が、処理食用油のトン当りたつた８Kgの
ストリツピング水蒸気の量を必要とする、0.03重
量％まで減少することができるという事実によ
る。必要とされるストリツピング水蒸気の量は、こ
のプロセスの経済性に対して決定的な影響を与え
るものである。というのは、通常使用される量の
ストリツピング水蒸気が真空集成装置から遠くへ
導かなければならず、従つて真空系の蒸気要求量
に決定的に影響を与えるからである。実際上、最
新の装置について、冷却水の入口温度が25℃であ
るならば、真空系における蒸気消費量は使用され
るストリツピング水蒸気の量のほぼ６〜８倍であ
ろうと思われる。前記した種類のプロセスに基づいて、本発明が
解決すべき課題は、単一の連続プロセスにおい
て、最終生成物中の遊離脂肪酸および他の低沸点
成分の割合を少なくとも0.03重量％まで減少させ
ること、西独公開特許出願第2914101号から公知
のプロセスに関してストリツピング水蒸気の必要
量を一層減少させること、完成油１トン当りの全
エネルギー必要量をかなり減少させること、さら
にこの改良されたプロセスを実施するための装置
を提供することである。本発明によれば、この課題は、下記方法および
装置によつて解決される。外部から負荷された温度領域における連続向流
落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留の原理により
高沸点有機食用油、脂及びエステルを脱臭し及
び／又は物理的に精製するために、２〜10ミリバ
ールの使用圧力で220〜280℃まで加熱された液体
が、細流通路を形成する実質的に垂直に配置され
た表面からなり、少なくとも一部が下降流液体よ
りも高い温度に保持されている壁において、1.0
mmより小さい膜厚を有する薄膜として流下され、
かつ低分子量液体の蒸気がこれらの細流通路を向
流で通過される方法であつて、連続して作用しか
つ互いに他の蒸気および液体として連結している
少なくとも２つの向流落下薄膜ストリツピング水
蒸気蒸留域が設けられ、下降流液方向の下流に配
置されているその最終蒸留域が上流に配置された
初期蒸留域よりも小さい細流通路動水直径又は非
管状細流通路の場合には前記動水直径に相当する
内部寸法を有し、さらにストリツピング水蒸気の
供給がもつぱら最終蒸留域の底部において行なわ
れることを特徴とする方法。連続して作用しかつ互いに他と蒸気および液体
として連絡している２つの異なつた落下薄膜カラ
ム１０，２２を有し、それらのうち、落下薄膜カラム１０が73〜150mmの動水直径、
又は非管状細流通路の場合には前記動水直径に相
当する内部寸法、を有する細流通路を含み、落下
薄膜カラム２２が、25〜33mmの動水直径、又は非
管状細流通路の場合には前記動水直径に相当する
内部寸法、を有する細流通路を含む、ことを特徴とする、外部から負荷された温度領域
における連続向流落下ストリツピング水蒸気蒸留
の原理による食用油の精製のための装置。好ましくは、上流に置かれた落下薄膜塔に対し
ては、２〜6mの範囲にわたる細流通路長さが与
えられ、かつ下流に置かれた落下薄膜に対しては
６〜10mの範囲にわたる細流通路長さが与えられ
る。本発明のこの重要な特徴は、外部から負荷され
た温度領域における連続向流落下薄膜ストリツピ
ング水蒸気蒸留の原理に従う食用油の物理的精製
及び／又は防臭は直線的には起らないという驚く
べき発見に基づくものである。次の記述は、特に
やし油の防臭及び／又は物理的精製に関するが、
しかしながら基礎的なノウハウは他のトリグリセ
リド等にも容易に適用することができる。多くの
場合、物理的に精製されるべきやし油は、ほぼ５
重量％のオーダーで遊離脂肪酸と他の低沸点成分
との割合を有する。本発明によれば、やし油に比
較してずつと高い揮発性を有する成分の除去され
るべき割合を、その原含有量のほぼ10％に低下さ
せるために、高々ほんの２つの理論的分離段階が
必要とされ、これは前記操作条件の下では、73〜
150mmの範囲にわたる動水直径を有する流路にお
いて２〜6mの交換長さをもつて得ることができ
る。好ましくは、この最初の域においてはほぼ３
〜5mの交換長さが十分である。この最初の域は２の小域に細別されていてもよ
く、これらの小域に対して細流通路の種々の動水
直径、又は非管状細流通路の場合にはその動水直
径に相当する値が次いで与えられる。この場合
に、液体装填材料に直接隣接した最初の小域は
120〜150mmの範囲にわたる動水直径を有する細流
通路を備えるべきであり、続く第二の小域は73〜
120mmの範囲にわたる動水直径及び非管状通路の
場合にはそれに相当する値、を有する細流通路を
備えるべきである。３つの域の全体を包含するそ
のようなプロセスは、圧力降下のより大きな減少
を可能にする。さらに、この３ゾーン型のプロセ
スは、特にほぼ４〜10重量％の高含有量の遊離脂
肪酸を有する食用油の物理的精製に対して特に適
当である。３ゾーン型のプロセスの場合に最初の
小域はほぼ１つの理論的分離段階を確保すべきで
あり、続く第二の小域は少なくとも１つ、好まし
くは１〜２の理論的分離段階を確保すべきであ
る。残りの残留不純物を分離するために、0.03重量
％より少ない、好ましくは0.02重量％より少ない
残りの酸含有量を除いて、６〜８の論理的分離段
階が下流にある最終域において必要とされる。前
記条件下で、これらの分離段階は、25〜33mmの動
水直径、６〜10m、好ましくは8m、の交換長さ
を有する流路によつて十分に実現することができ
る。オイルの最終域の細流通路への再分配は、さら
に残余の物理的精製の能率を増加させる。本発明の他の重要な特徴によれば、最終域の底
部と最初の初期域の頂部との間の圧力降下は、
2.0ミリバールより小さく、好ましくは1.4ミリバ
ールより小さく保たれる。これは、最小量のスト
リツピング水蒸気を使用して、最大のストリツピ
ングを可能にする。本発明の他の特徴によれば、細流通路の直径、
又は非管状細流通路の場合にはその相当値、が、
特に一方で初期の向流落下薄膜ストリツピング水
蒸気蒸留域においては、不純物の主な又はラフな
分離のために、かつ、他方で最終の向流落下薄膜
ストリツピング水蒸気蒸留域においては、残りの
又は微細な分離のために必要であるそれぞれの要
求に適合されるだけでなく、本発明のこの特徴に
よれば液体の流動条件もこれらの要求に適合され
得る。最終域における許容可能な圧力降下は、細流通
路の全円周長さを決定する。さらに上流にある最
初の区域において、細流通路の全円周長さは少な
くとも等しくなければならないが、しかし好まし
くはそれは液体装填物に隣接した区域が最大の全
円周長さを有するように１つの域から他の域まで
増加する。この区域における全周囲長さの上限
は、その中で液体のレイノルズ数が少なくとも
200であるように選ばれる。本発明に従つて、一方では液体薄膜のための特
に好ましい流動及び交換条件、並びに他方では蒸
気流が、各区域における液体流速が同じであり、
1mの細流通路の全円周長さ1m当り１時間当り
0.4〜1.6m³、好ましくは0.7〜0.9m³の量の液体を
物理的精製する場合に得られるであろう。もし本
発明の方法に従つて、防臭のみが行われるべきで
あるならば、例えば液体が既に化学的に精製され
ているので、より高い値を得ることができる。こ
の場合、液体の流速は0.8〜2.4m³／ｍ・ｈ、好ま
しくは1.4〜1.8m³／ｍ・ｈであつてよい。細流通路壁上の荷重値に基づいてかつ全円周長
さに関する前記説明の考慮下で、最初の域におけ
る物理的精製のために、液体薄膜の厚さは0.20〜
0.50mm、好ましくは0.35〜0.45mmに保持される。
もし防臭のみが行なわれるならば、最初の区域に
おける薄膜の厚さは0.6mmまで上昇してもよい。
これに対して、最終域における液体薄膜の厚さは
0.30〜0.60mm、好ましくは0.35〜0.50mm、に保持
される。一般に、これらの薄膜の厚さの範囲内で
は、薄膜の厚さの値が低い程物理的精製に適当で
あり、薄膜の厚さの値が高い程防臭に適当であ
る。本発明の他の特徴によれば、最初の域において
あるいはまたその小域において及び最終域におい
て、１つの区域から他の区域まで流下する液体薄
膜が、増加するレイノルズ数Reを有するような
流動条件が与えられる。よく知られているよう
に、液体のレイノルズ数Reは次のように規定さ
れる： Re＝Ｖ・γ_F・Ｌ／ν・ｇ＝G_F・10000／Gp・2.02・9.81 （ここでＶ＝液体の体積（m³） γ_F＝液体の密度（Kg／m³）Ｌ＝特性長さ（ｍ） ν＝粘度（Cp・1.02）／10000 ｇ＝重力加速度（9.81m／sec²） G_F＝体積・γ_F／管数・内径・π・3600 Cp＝粘度（センチポイズ））種々の区域における液体薄膜のレイノルズ数
は、一方で物理的精製および他方で防臭に関して
著しく異なり、従つてこれらの２つのプロセスの
間で次のような区別がなされよう。物理的精製は蒸留手段による低沸点成分、特に
遊離脂肪酸、の除去を意味する。それ故に、「物
理的精製」という語は、「蒸留脱酸性化」の意味
で使用される。防臭は、不快な香りを与える成分
の除去を意味する。通常、物理的精製は同時に防
臭を引き起す。しかしながら、化学的精製が行な
われた場合に、追加的な防臭処理が適当な生成物
を与えるために必要である。物理的精製に関しては、良好な結果が、最初の
域において200〜300、好ましくは200〜270、の範
囲にわたるレイノルズ数で、かつ最終の域におい
て250〜300、好ましくは260〜280、の範囲にわた
るレイノルズ数で達成される。防臭に関しては、良好な結果は、最初の域にお
いて200〜500、好ましくは200〜450、の範囲にわ
たるレイノルズ数で、かつ最終の域において400
〜500、好ましくは420〜480、の範囲にわたるレ
イノルズ数で達成される。なかんずく、レイノル
ズ数に影響を与えるために、液体の温度は、これ
がその安定性によつて許容される限り、変化する
ことができる。というのは、これは液体の粘度変
化を引き起すからである。特に、例えばやし油、
落花性油、ココやし油、やしの核油のような低含
有量の不飽和トリグリセリド成分を有する油の場
合には、より高い作業温度が与えられてよい。主なストリツピングは最初の域において行なわ
れる。本発明の他の特徴によれば、液体は不純物
に対して蒸発熱を与えるために、ほぼ５〜12℃、
好ましくは６〜10℃までその中で加熱される。例
えば、やし油は255℃の温度で最初の域の（第一
の小域の）デイストリビユータに供給され、最初
の域の（多分第二の小域の）底部において263℃
の温度を有する。この目的のために細流通路壁の
温度は少なくとも４℃だけ超過するであろう。好
ましくは、直接加熱された細流通路壁の温度は液
体温度より４〜12℃、特には６〜８℃、高い温度
に保持されよう。他方、完成油の品質は、最終域における加熱媒
体と液体温度との間の平均温度差並びに、なかん
ずく、最終域の底部における液体温度の両方に依
存するので、油薄膜の加熱は避けなければならな
い。さもなければ品質の損傷および特に不飽和脂
肪酸に高度に感応性のトリグリセリドの場合には
エステル交換が懸念されるからである。それ故に
最終域における細流通路壁の温度は、液体温度
と、それより高々２℃だけ高い温度の範囲内に保
持される。実際上、直接加熱された細流通路壁の
温度が0.5〜2.0℃、好ましく１℃未満の範囲で液
体温度より高いレベルに保持された時、良好な状
態が達成された。前記例において、最終域の底部
におけるやし油の液体温度は265℃を超えてはな
らない。特に好ましく、より費用のかからない本発明の
実施態様によれば、食用油の防臭及び／又は物理
的精製は次に述べた条件下で行なわれる。次の操作条件が液体装填物に直接隣接した最
初の域において与えられ、少なくとも２つの理
論的分離段階を確保している：ｋ）蒸気は73〜120mmの範囲にわたる動水直
径、又は非管状細流通路の場合にはそれに相
当する値、を有する細流通路を通して流れ
る；ｌ）防臭のために液体薄膜の厚さが0.25〜
0.55mmに保持され、さらにそれは物理的精製
のために0.20〜0.50mmに保持される：ｍ）防臭のために流下する液体のレイノルズ
数は350〜400の範囲内に保持され、物理的精
製のためにそれは200〜280の範囲内に保持さ
れる；さらにｎ）細流通路壁の温度は液体温度より４〜12
℃高いレベルに保持される。さらに、次の操作条件が下流で操作する最終
域において見られ、少なくとも６つの理論的分
離段階を確保している：ｗ）蒸気は25〜33mmの範囲にわたる動水直
径、又は非管状細流通路の場合にはそれに相
当する値、を有する細流通路を通して流れ
る；ｘ）防臭のために、液体の薄膜厚さは0.35〜
0.7mmに保持され、物理的精製のためにそれ
は0.35〜0.6mmに保持される：ｙ）防臭のために流下する液体のレイノルズ
数は400〜500の範囲内に保持され、物理的精
製のためにそれは250〜300の範囲内に保持さ
れる；さらにｚ）細流通路壁の温度は液体温度より高々２
℃高い温度の範囲内に保持される。さらに圧力降下が一層小さく、それ故に１
トンの油の流量当り一層少ない量のストリツ
ピング水蒸気の装填を必要とする、本発明の
特に好ましい実施態様によれば、食用油の防
臭及び／又は物理的精製が次の条件下で行な
われる。次の操作条件が液体装填材料に直接隣接した
最初の域の第一の小域において与えられ、かつ
少なくともほぼ一つの論理的分離段階を確保し
ている。ａ）蒸気は120〜150mmの範囲にわたる動水直
径、又は非管状細流通路の場合にはそれに相
当する値を有する滴下通路を通して流れる。ｂ）防臭のために、液体薄膜の厚さは0.3〜
0.5mmに保持され、物理的精製のために、そ
れは0.2〜0.4mmに保持される。ｃ）防臭のために、流下する液体のレイノル
ズ数は350〜400の範囲内に保持され、物理的
精製のためにそれは200〜260の範囲内に保持
される：さらにｄ）細流通路壁の温度は液体温度より５〜10
℃高いレベルに保持される。次の操作条件は第一の小域に隣接した最初の
域の第二の小域において与えられ、かつ少なく
とも１つの理論的分離段階を確保している：ｋ）蒸気は73〜120mmの範囲にわたる動水直
径、又は非管状細流通路の場合にはそれに相
当する値を有する細流通路を通して流れる：ｌ）防臭のために、液体薄膜の厚さは0.35〜
0.55mmに保持され、物理的精製のためにそれ
は0.25〜0.45mmに保持される；ｍ）防臭のために、降流する液体のレイノル
ズ数は375〜450の範囲内に保持され、そして
物理的精製のためにそれは220〜280の範囲内
に保持される；さらにｎ）細流通路壁の温度は液体温度より２〜６
℃高いレベルに保持される。さらに次の操作条件は下流で操作する最終域
において監視され、少なくとも６つの理論的分
離段階を確保している。ｗ）蒸気は23〜33mmの範囲にわたる動水直
径、又は非管状細流通路の場合にはそれに相
当する値、を有する細流通路を通して流れ
る。ｘ）防臭のために、液体の薄膜厚さは0.4〜
0.6mmに保持され、物理的精製のためにそれ
は0.3〜0.5mmに保持される。ｙ）防臭のために、降流する液体のレイノル
ズ数は400〜500の範囲内に保持され、かつ物
理的精製のためにそれは250〜300の範囲内に
保持される：さらにｚ）細流通路壁の温度は液体温度とそれより
高々２〓高い温度との範囲内に保持される。本発明による方法によれば、特に前記条件下で
完成油の0.02重量％以下の残留酸及び不純物の含
有量減少を、粗油供給量の0.7％未満のストリツ
ピング水蒸気要求量をもつて、達成することが可
能である。本発明の実地試験においては、粗油１
トン当りほぼ３〜５Kgのストリツピング水蒸気要
求量を達成することができ、このことは前記した
と同様に、また著しく真空系に対する蒸気要求量
及びプロセスの全蒸気要求量を減少させる。もし
真空の発生のために真空集成装置への入口におけ
る冷却水の温度がほぼ25℃に保持され、かつそこ
からの出口においてほぼ35℃に保持されたなら
ば、オイルを加熱し、脂肪酸を蒸発させ、ストリ
ツピング水蒸気を生ぜしめ、さらに通常の熱損失
を補うだけでなく真空集成装置によつて必要とさ
れる蒸気を製造するのに必要な全エネルギー要求
量は44000kcal／トン原油の合計に等しく、その
うちほぼ18000kcal／トンが高温加熱として必要
とされた。それと対照的に、西独公開特許出願第
2914101号から知られたプロセスにおける全エネ
ルギー要求量はほぼ57000kcal／トンであり、高
温加熱の割合はほぼ25000kcal／トンである。本発明は高沸点有機化合物の防臭及び／又は物
理的精製に関する。ここに、「高沸点」とは、12
ミリバールの真空において、処理されるべき液体
が約300℃の分解温度以上でもなお沸謄するであ
ろうことを意味する。処理されるべき液体は、上
流にある第一の熱交換器（好ましくは向流で通過
する熱い完成油の加熱を利用する）において、ほ
ぼ180〜245℃の温度まで加熱され、かつ続いてそ
れは220〜270℃の使用温度に高温熱交換器におい
て調整され、この温度で最初の域に導かれる。や
し油は、例えば、ほぼ250〜260℃の温度で最初の
域へ導入される。特定の温度範囲内で、最初の域
及び最終域において流下する液体の粘度は
0.08Pa・ｓ以下、好ましくは0.06Pa・ｓであり、
0.4〜1.2m／sec、好ましくは0.6〜0.9m／secの油
薄膜の流下速度として得られる。主として最初の
域における流下速度は最終域よりもほぼ10％高く
保持される。実際的な実施態様において、物理的精製（流動
速度10000Kg／ｈ）及び防臭（流動速度16000Kg／
ｈ）のための個々の液体粒子の滞留時間は次の表
に示されるようである。

【表】しばしば、加熱漂白が、特に例えばカロチノイ
ズのような長鎖顔料を分解するために、食用油の
物理的精製及び／又は防臭と共に行われる。この
目的のために保圧容器における精製油の後処理が
西独公開特許出願第2914101号の報告に従つて行
われてもよい。西独公開特許出願第2914101に記載の方法と本
発明の方法との比較を要約すれば下記の表の如く
である。

【表】

【表】本発明の他の特徴によれば、完成油の風味の品
質は、保圧容器がストリツピング水蒸気を添加
し、熱損失を補なうために直接加熱するための手
段を備えているならば、そのような加熱漂白を行
なうことによつて顕著に改良され得るということ
が認められた。公知の報告と対照的に、最大のプ
ラグフローを有するオイル用の長い滞留路及び５
〜65分までの種々の滞留時間を達成するために、
保圧容器を最終部品として備えるのではなく、最
終域の前に接続することができる。細別された最
初の域の場合に、保圧容器はまた第一の後で第二
の前の小域に接続可能である。多くの場合、オイ
ルは前記域の底部温度にある保圧容器の中へ導入
される。その中で与えられた加熱は、生ずる熱損
失を補ない、オイル温度を保持するのに役立ち、
従つてオイルをこの温度で次の区域へ導くことが
できる。不純物の主要量が最初の域において既に
分離されたので、保圧容器における滞留時間の間
の熱反応は少量のより容易に揮発する分解生成物
を放出し、その放出はほんの少量のストリツピン
グ水蒸気を必要とする。本発明によれば、保圧容
器の中へ投入されるストリツピング水蒸気の量は
わずかに粗油供給量の0.02〜0.2％、好ましくは
約0.1％となる。さらに、前記条件は、保圧容器にわずかに60〜
280ミリバール、好ましくは130〜200ミリバール
の真空を与えればよいものとする。これらの条件
の下では保圧容器から回収される汚染ストリツピ
ング水蒸気は38〜65℃、好ましくは約50〜60℃の
凝縮範囲内で通常の冷却水によつて沈降され得
る。このようにして真空を引き起す集成装置の蒸
気要求量は約５〜15Kg／トン粗油流量まで減少さ
れ得る。しかしながら、保圧容器にオイルをも通過させ
ることは各場合に適当でないということが特に指
摘される。特に、最終製品の最終的な酸含有量は
明らかに完成油の0.02重量％以下であるべきであ
り、かつさらにオイルがグリセリド中のポリ不飽
和脂肪酸の比較的高い含有量により、特に熱に感
応性のものである場合に、保圧容器を通過して最
初の域の底部を離れたオイルを直接最終域のヘツ
ドにあるデイストリビユータに注ぐのが適当であ
るということが認められる。これらの条件下で
は、熱的に状態調節されたエステル交換を含む簡
単で穏やかな操作条件により熱的損傷が大幅に除
去されるように、高温部の系における個々の油粒
子の滞留時間は30秒以下に保持される。既に前記したように、本発明は高沸点有機食用
油、脂及びエステルの防臭及び／又は物理的精製
に関する。適当な油は、例えば、やし油、大豆
油、綿実油、ココやし油、やしの核油、なたね
油、小麦胚種油、オリーブ油、水素化魚油等であ
る。適当な脂は、例えば、牛脂、ラード、羊脂等
である。適当なエステルは、例えば、高級脂肪酸
のモノグリセリド、ジグリセリド及びトリグリセ
リド、可塑剤として適当なフタル酸やセバシン酸
等のエステル、例えばブチルステアアレート及び
類似のエステルのような高級アルコールと脂肪酸
とのエステルである。さらに、本発明は、また、他の熱に感応性の混
合物の蒸留によるゆるやかな精製に応用すること
ができ、その分離されるべき成分は高沸点の熱感
応性物質の蒸気圧よりも数10％程度高い蒸気圧を
有する。特にやし油及び大豆油のような加工食用
油用に主として使用される粗油は、原産地域に依
存して、ほぼ１〜10％の範囲内でより多くの又は
少い含有量の遊離脂肪酸を有する。また、そのよ
うな粗油はストリツピング水蒸気による蒸留によ
つて分離可能なほぼ0.05〜0.3重量％の水及び0.01
〜0.1重量％の他の低沸点成分を含む。処理温度
へのそのような粗油の加熱及び本発明による方法
の実施の前に、好ましくはゴム質の除去及び前処
理段階におけるガス抜きが行なわれる。本発明の他の特徴によれば、ガス抜きは40〜
100℃、好ましくは60〜80℃の比較的低温で、ま
た約100〜280ミリバール、好ましくは120〜200ミ
リバールの使用圧力下で行なわれる。これらの条
件下では粗油は十分にガス抜きされるが、しかし
完全には乾燥されない。むしろ0.05〜0.2重量％
のオーダーの残量の溶解水が粗油中に留まり、そ
れは向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域の
続く最初の域における使用条件下（使用圧力2.5
〜15ミリバール、好ましくは５〜８ミリバール；
液体薄膜の温度230〜275℃、好ましくは250〜275
℃）でのみ遊離する。これらの条件下で液体薄膜
から離れた水蒸気は追加的にストリツピング水蒸
気として作用し、最初の域において液体薄膜の表
面の更新に寄与し、そしてまたその液体のレイノ
ルズ数を増加させる。このように、粗油がガス抜
きされ、約0.05〜0.2重量％の含水量をもつて最
初の域へ投入されるならば、これは水を含まない
流下液体の薄膜に関して、物質移動を顕著に改良
するであろう。好ましくは、ガス抜き段階におい
て遊離された蒸気も、各圧縮段階を有する真空集
成装置の第一の部分を介して相当する圧力を有す
る射出コンデンサーに供給され、圧縮部分に対す
る追加の負荷を避けるために通常の冷却水によつ
て凝結される。ある条件下、例えば悪条件下で貯蔵された粗油
の加工の場合に、又はいわゆる「酸性オイル」の
場合に、その遊離脂肪酸及び他の低沸点成分の含
有量は、その混合物が与えられた作業条件、例え
ば28℃までの温度、使用圧力10ミリバールにおい
て、ストリツピング水蒸気のいかなる添加もなし
に沸謄するほどかなり高い、例えば約10重量％及
びそれ以上までのものである値に適合されてもよ
い。本発明の他の特徴によれば、この見解が利用さ
れ、フラツシユ処理が粗油の最初の域への投入の
前に行なわれる。この目的のためにフラツシユ容
器が備えられ、その中へ使用温度まで加熱された
粗油が投入される。フラツシユ容器において広く
用いられている使用圧力は、最初の域（10ミリバ
ール以下）においてそのためにフラツシユ容器が
真空を生ずる集成装置の上流に結合された射出コ
ンデンサーに適当に結合されるのと実質的に同じ
である。有利には、フラツシユ容器は、流出した
粗油がポンプの使用なしに、その重量の作用下で
のみフラツシユ容器の底部からこのデイストリビ
ユータ上に達するように、最初の域の頂部におけ
るデイストリビユータ上に置かれる。本発明の特
徴である、約260℃の温度で使用圧力約2.5〜6.8
ミリバールの物理的精製条件下で、原油中の遊離
脂肪酸と他の低沸点成分との割合を約２〜４重量
％まで減少させることが、ストリツピング水蒸気
の供給なしに、そのようなフラツシングのみによ
つて可能である。明らかにそのようなフラツシン
グはストリツピング水蒸気の必要量の減少及びま
た真空を発生する集成装置における省エネルギー
を与える。そのようなフラツシングは、前記ゴム質を除去
すること、ガス抜きをすること及び部分脱水にと
ともに行われてもよい。完成油の品質は最終域の底部又は回収されかつ
冷却された完成油の中へのそれ自体公知錯生成剤
の添加によつてさらに改良することができる。そ
のような錯生成剤はなかんずく少量で常に存在
し、酸化促進効果を有する金属イオンを錯化する
のに役立つ。この目的のために最終域の底部への
５ｇ／トン完成油の量でクエン酸の添加が有効で
あることが認められた。他の適当な錯生成剤は酒
石酸、燐酸、アスコルビン酸、乳酸等である。そ
のような錯生成剤が底部温度で損傷されるなら
ば、それらは仕上げ濾過の範囲内で約120〜160℃
まで完成油を冷却後に添加されるのがよい。重要な特徴に従つて、ストリツピング水蒸気は
最終域の底部にのみ添加される。このようにして
なお存在する残留量の遊離脂肪酸のストリツピン
グのための最適条件が利用される。さらに、この
ようにして、この最終域の底部において、物質移
動に対して必要な温度をできるだけ最低の値に保
持することができる。最終的に、この方法は、全
域にわたり、蒸気中の脂肪酸の最大濃度による真
の向流原理を可能にし、これによつて塔頂を離れ
る蒸気は水を含まない物質に対して95％より多く
の遊離脂肪酸と３％よりも少ない処理された油の
トリグリセリドとからなるものとなる。第１ａ図から明らかなように、チユーブ、ポン
プ、電気子、制御手段等のような装置の個々に記
されていない通常の構成部分とは別に、主要部品
における防臭及び／又は物理的精製のための全装
置は、主としてガス抜き段階４、熱交換器２７及
び２８、最初の落下薄膜塔１０、循環路に配置さ
れた冷却器１４を有する射出コンデンサー１２、
真空を生ずる集成装置１６，１６ａ、ライン１７
に平行に結合された保圧容器１９、最後の落下薄
膜塔２２、ストリツピング水蒸気供給手段２４並
びに最終製品用回収ライン２５からなる。特に第１ａ図から明らかなように、原油はライ
ン３を介してポンプ２によつて貯蔵タンク１から
ガス抜き段階４のヘツドまで供給される。ガス抜
き段階４は、例えば、200ミリバールの使用圧力
で操作される。ガス抜き段階４の底部における液
面コントロール手段は、ライン５を経て結合され
た下流の送出ポンプ６の吸込み側において、常に
相対的高液体カラムであり、それによつてポンプ
６においてわずかな過圧を確保することが常に可
能であるようにしている。このようにして、たと
えば送出ポンプ６用にグランドを備えたより安い
ポンプが使用されても、既にガス抜きされた油の
中への空中酸素の新たな侵入を防ぐことができ
る。油はライン７を通して熱交換器２７ま送出ポン
プ６によつて供給される。熱交換器２７において
ガス抜きされているがまだ水を含む油は最後の落
下薄膜塔２２の底部から回収された完成油と共に
熱交換によつて加熱される。熱交換器２７におい
て予備加熱された粗油は、ライン８を介して高温
熱交換器９まで供給され、そこで使用温度までの
加熱が高温加熱媒体との交換によつて行なわれ
る。第１ｂ図から明らかなように、フラツシユ容器
４６は高温熱交換器９と落下薄膜塔１０との間に
結合されてもよく、前記フラツシユ容器４６の頂
部はライン４７を介して射出コンデンサー１２の
底部に結合される。必要ならばフラツシユ容器４
６は高温熱交換器９−これは図示されていない−
に供給される加熱媒体と共に加熱されてよい。フ
ラツシユされた粗油は落下薄膜塔１０のヘツドに
おいてフラツシユ容器４６の底部からデイストリ
ビユータまで送出される。そこで高温熱交換器９において使用温度に加熱
された原油は最初の落下薄膜塔１０のヘツドに備
えられたデイストリビユータに直接、すなわち組
み込まれたフラツシユ域４６を経て、供給され
る。このデイストリビユータ、またその上のデイ
ストリビユータは最小の圧力降下（例えば0.008
ミリバールより小さい）で一つの域から他の域ま
で蒸気を通過させるのに適当な寸法を有する小さ
な蒸気通過管（図示されていない）を備える。向
流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域の最初の
域はこの落下薄膜塔１０内で実現される。本発明
の重要な特徴によれば、73〜120mmの動水直径又
は非管状細流通路の場合にはそれに相当する値を
有しかつ２〜6mの長さを有する細流通路は、こ
の落下薄膜塔１０において形成される。好ましく
は、これらの細流通路は約84〜108mmの動水直径
を有し、細流通路の長さは約３〜５mmである。液
体薄膜が管の内壁を流下する、例えば間接的に加
熱された管速カラムがよく適合する。第１ａ図に
関して記載された実施態様において、落下薄膜塔
１０は６０の管（内径84mm、長さ4m）を含んで
なる管束をその中に備え、その管の内壁を液体薄
膜が流下する。この場合にその内径は細流通路の
動水直径に直接対応する。よく知られているよう
に、プラントルによれば細流通路の「動水半径」
r_hは r_h＝Ｆ／Ｕ（ここでＦは横断面積であり、Ｕは湿潤時の横断
面の円周である。）のように規定される。（Verlag Friedrich Vieweg ＆ Sohn，
Braunschweig，1942，P.145により発表された
Ludwig Prandtlによる「Fu¨hrer durch die
stro¨mungslehre」、参照。）非円形細流通路に対して動水直径そのものは、
例えばSpringer Verlag，Berlin 1949，P.109に
おいて発表されたBruno Eckによる
「Technische Stro¨mungslehre」に記載されてい
るような既知の方程式に従つて誘導することがで
き、それによれば非円形横断面を有する流動又は
細流通路を有する動水直径はｄ＝4F／Ｕ（ここでｄ＝非円形滴下通路の動水直径；Ｆ＝非円形滴下通路の横断面積；Ｕ＝非円形滴下通路の円周）の観念で横断面積に相当する値から決定される。落下薄膜塔１０内で、接続片３６を通して所定
の源から供給され、かつ接続片３５を通して放出
される加熱媒体は管束の各個々の管のまわりを流
動する。与えられた温度範囲内で高圧蒸気又は高
温油（例えばHT油）（高級芳香族化合物）を加
熱媒体として使用してもよく、高温油の使用は加
熱媒体の側から温度低下を生ぜしめ、かくて好ま
しいものになる。落下薄膜塔１０のヘツドに集まる、汚染された
ストリツピング水蒸気、粗油から分離された遊離
脂肪酸及び他の低沸点成分の混合物がライン１１
を通して回収され、かつ射出コンデンサー１２の
中へ投入される。ポンプ１３は射出コンデンサー
１２の底部に集まる凝縮液を吸い込み、かつそれ
を冷却器１４を経て通過する循環路の中へ送り込
む。そこで得られる凝縮液はライン１５を通して
連続的に回収され、従つて冷却媒体は射出コンデ
ンサー１２の上層部分の中へ再び注入される。さ
らに、最小の流れ圧力降下を確実にするために十
分に寸法をとつたラインが射出コンデンサー１２
のヘツドから真空系１６，１６ａの最初のブース
ター段階まで伸びている。落下薄膜塔１０における管束の内壁を流下する
油はその底部に集まり、ライン１７を通して回収
される。ライン１７内にチエツクバルブV₁が備
えられ、これは既に一部精製された油がさらに保
圧容器１９を経て送られる時に閉じる。保圧容器１９への供給は制御弁V₂によつて止
めることができ、保圧容器１９からの排出管路は
制御弁V₃によつて閉じることができる。ストリ
ツピング水蒸気は供給管路１８を通して保圧容器
１９の中へ投入されてよい。熱劣化生成物と共に
装填された汚染ストリツピング水蒸気は保圧容器
１９から管路２１へ放出され、制御弁V₄の通過
通常のコンデンサー３１に供給される。もし保圧
容器１９が約60〜260ミリバールの使用圧力下で
操作され、かつ層油処理量のほんの0.02〜0.2、
好ましくは0.1重量％のストリツピング水蒸気が
保圧容器の中へ投入されるならば、保圧容器１９
から回収された蒸気は通常の冷却水と共にコンデ
ンサー３１の中で凝縮することができ、かくて真
空系に負担を与えない。落下薄膜塔１０の底部から回収された既に十分
に精製された油は直接ライン１７を経てか又は保
圧容器１９の通過後のいずれかで最後の落下薄膜
塔２２のヘツドに到達し、さらにそのデイストリ
ビユータを通して種々の細流通路に分配される。
向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域の最終
域は落下薄膜塔２２内で実現される。収集管路２
３は落下薄膜塔２２のヘツドから落下薄膜塔１０
の底部まで伸び、これによつて落下薄膜塔１０及
び２２の間に一方で液体の伝達が、他方で蒸気の
伝達がなされる。本発明の重要な特徴によれば、
25〜33mmの動水直径、又は非円形細流通路の場合
にはそれに相当する値を有し、かつ６〜10mの長
さを有する細流通路がこの落下薄膜塔２２内に与
えられる。好ましくは、これらの細流通路は28〜
32mmの動水直径を有し、その長さは約8m近くで
ある。第１ａ図について記載された実施態様におい
て、落下薄膜塔２２は33mmの内径及び8mの長さ
を有する150の管を含む管束を含んでなる。接続
片３８を通して供給されかつ接続片３７を通して
排出される加熱媒体はこれらの管のまわりを流れ
る。粗油はその管の内壁を流れ落ち、残留する低
沸点の物質の分離が同時に行なわれ、さらに最後
に落下薄膜塔２２の底部に達する。ライン２４を
通して、予め蒸留されかつガス抜きされた水の蒸
発によつて前もつて製造された、ストリツピング
水蒸気、好ましくはいわゆる「極度に純粋な水蒸
気」がそれらに供給される。計量弁２９を備える
ライン３０を通して、例えばクエン酸のような錯
生成剤を、完成油の安定性を増加するために貯蔵
部から落下薄膜塔２２の底部へ供給することがで
きる。最後に完成油は落下薄膜塔２２の底部から
ライン２５を通して回収され、ポンプ２６によつ
て熱を交換器２７を通して送られ、それによつて
処理されるべき粗油にその顕熱の本質的部分を与
える。最後に完成油の良好な貯蔵安定性を保証す
るために、各完成油をまだポンプで吸い上げるこ
とができる、できるだけ最低の温度までの間接的
な冷却が熱交換器２８において冷却水によつて行
なわれる。特定の場合に不活性ガス雰囲気下での
研摩濾過がその後与えられてよい。第１ａ図による略図から明らかなように、ガス
抜き段階４と保圧容器１９との両方は、そこから
回収された蒸気が、それぞれ好ましくは60℃以下
の温度で通常の冷却水によつてコンデンサー３１
において凝縮するという条件下で操作される。相
分離器３２における分離後に得られた凝縮物の放
出が、一方で、真空系の凝縮物と共に今日の環境
的な要求に合致するようにそれ自体公知の方法で
処理される、ライン３３を通過する水性相として
行なわれる。上部相として分離器３２の中で凝縮
する軽質有機相はライン３４を通して回収され、
これは得られる量が低いため連続的ではなく周期
的に行なわれるのがもつともよい。前記の種類の装置においては、粗油の物理的精
製及び防臭の両方を行なうことができる。適当に
は各々の操作条件は異なる。約５重量％という通
常の含有量の遊離酸に対して、物理的精製が次の
条件下で0.03％よりも少ない遊離酸最終含有量ま
で低下して行なわれる；最初の域のヘツド圧：2.5〜10ミリバール、好ま
しくは５〜８ミリバール；最終域の底部圧力：最初の域におけるヘツド圧よ
りも高く、高々２ミリバール、好ましくは
1.4ミリバールより小さい；原油の入口温度：250〜275℃、好ましくは255〜
265℃；完成油の出口温度：225〜280℃、好ましくは260
〜275℃；液体薄膜のレイノルズ数：最初の域において200
以上最終の域において250以上これらの条件下でまた粗油の防臭が物理的精製
と共に行なわれる。ある場合には、既に化学的に精製された粗油
を、本発明の方法に従つて単に防臭される必要が
ある出発材料として用いることもできる。多くの
場合、そのような出発材料は0.3重量％以下の遊
離酸含有量を有する。この場合に、防臭は次の条
件下で行なわれる：最初の域のヘツド圧：2.5〜10ミリバール、好ま
しくは５〜８ミリバール；最終の域の底部圧力：最初の域のヘツド圧力より
も高々２ミリバール、好ましくは1.4ミリバ
ールより低い；原油の入口温度：250〜275℃、好ましくは255〜
265℃；完成油の出口温度：255〜280℃、好ましくは260
〜275℃；液体薄膜のレイノルズ数：最初の域において350
以上最終の域において400〜500 粗油の流量は物理的精製における油の流量の約
1.4〜1.8倍、好ましくは約1.6倍である。本発明の他の実施態様によれば、第１ａ図に関
して前記の装置は種々の部品において改良されて
よい。例えば、第２図による略図によつて示され
るように、温度が熱交換器９において使用温度に
調整された粗油を落下薄膜塔１０のデイストリビ
ユータに供給するのではなくて、その上流に他の
落下薄膜塔４４を備えかつ落下薄膜塔４４のヘツ
ドにあるデイストリビユータに粗油を供給するこ
とが可能である。この場合に向流落下薄膜をスト
リツピング水蒸気蒸留域の最初の域は２域型のも
ので、２つの落下薄膜塔４４と１０の中で設けら
れる。第２図に示されるように、この場合に蒸気を収
集するライン１１は落下薄膜塔４４のヘツドから
射出コンデンサー１２まで伸びる。落下薄膜塔４４はほぼ１つの理論的分離段階を
確保している。落下薄膜塔４４内に120〜150mmの
動水直径及び２〜3mの長さを有する細流通路が
備えられる。好ましくは、落下薄膜塔４４の細流
通路は125〜140mmの動水直径、又は非管状細流通
路の場合にはそれに相当する値、を有し、その長
さは約2mである。これらの細流通路は、例えば、
管束カラムの管内に形成されてよい。細流通路は
加熱媒体によつて直接加熱され、その媒体は接続
片３９を通して供給され、かつ接続片４０を通し
て放出される。粗油は落下薄膜塔４４の底部に達
し、ライン４１を通してそこから回収されかつ落
下薄膜塔１０のヘツドにあるデイストリビユータ
に供給される。蒸気が集まるライン４２は連続し
て操作する落下薄膜塔４４と１０の間に蒸気及び
液体の伝達も行われるように、落下薄膜塔１０の
ヘツドから落下薄膜塔４４の底部まで伸びる。他の点では第２図の略図は第１ａ図のそれの相
当し、そこでは第１図に言及がなされた同じ参照
番号は同じ構造部品に合致する。第１ａ図及び第２図に関して説明された落下薄
膜塔１０，２２及び４４は必ずしも管束カラムで
ある必要はない。これらの落下薄膜塔の代りの実施態様が、第３
図、さらにまた第４図による各横断面図によつて
示されている。ここに説明される落下薄膜塔５０
において、液体薄膜は内部を通して加熱媒体が通
過するカートリツジ５１の外側を流下する。後者
は接続片５２を通して供給されかつカートリツジ
５１のキヤツプに極めて接近している開口端と共
に伸びている管５３を通して集められ、さらに排
出接続５４を通して排出される。処理されるべき
液体は入口５５を通してデイストリビユータ５６
に供給され、そこから入口通路５７を経てカート
リツジ５１のキヤツプに達し、その外壁を薄膜と
して流れ落ちる。隣接したカートリツジの間の空
間は細流通路５８を規定し、その動水直径の値
は、向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域の
最初の域が塔５０内に実現されるならば、例えば
73〜150mmにならなければならない。処理された
液体は塔５０の底部に集まり、そこからライン５
９を通して回収される。さらに下流に置かれてい
る落下薄膜塔において得られた蒸気は入口６０を
通して塔５０の底部に導かれ、処理された液体か
ら除去された不純物と共に回収管路６１を通過す
る。前記塔５０は、流下する液体薄膜からの比較的
多量の蒸気の放出が期待されなければならない場
合、例えば遊離脂肪酸の含有量が５重量％より多
い場合に、油の物理的精製に対して特に適する。第５図は真の細流カラム７０を示し、そこでは
特に向流落下薄膜をストリツピング水蒸気蒸留域
の最終域が実現され得る。というのは、ここでは
熱の必要量が、原油処理量トン当り、物理的精製
の場合には、例えば、５Kg及び防臭の場合にはほ
んの１Kgという極めて低い蒸発量のために、極め
て小さいからである。そのような十分に絶縁され
た、極めて有効な真の細流通路は知られている所
であり、例えばGebru¨der Sulzer AG，
Winterthur，Swtzerlandによつて販売されてい
る。これらの真の細流カラム内の特定の充填物の
ために、それは６〜8mの長さを通して６〜８の
理論的分離段階を確保し、そして１つの理論的分
離段階当り単に約0.1〜0.5ミリバールの圧力降下
を有する。その充填要素はカラム軸に傾斜して伸
びる開放された交差通路を形成するために積層さ
れた、斜めに折り重ねられた薄層からなる。かく
て蒸気は平行層の方向に充填物を通して流れる時
に混合される。連続する充填物を回転させること
によつて、全カラムの横断面を横切る放射状ブレ
ンドが行なわれる。細流通路の交差点において液
体薄膜表面は絶えず更新される。そのような真の
細流カラムにおける極めて低い圧力降下により、
25mmよりも小さい動水直径、又は非管状細流通路
の場合にはそれに相当する値、を有する細流通路
を通して蒸気を通過させることは、そのような細
流カラムにおける最終域の実現において、本発明
の他の特徴により可能なことである。例えば、最終域はパツケージが８mm程度である
細流通路直径を有するそのような細流カラムにお
いて実現することができる。上流に備えられた最初の域において既に処理さ
れた原油は入口７１を通して供給され、細流カラ
ム７０のデイストリビユータ７２に達する。液体
はデイストリビユータ７２から前記種類の充填物
まで通過する。細流カラム７０の底部にはストリ
ツピング水蒸気が入口７３を通して供給され、排
出管路７４を通して細流カラム７０のヘツドにお
いて放出された不純物と共に排出される。底部に
集まる完成油は制御弁V₅の備えたライン７５を
通して回収される。保圧容器１９は、第６図に示されるように、好
ましくは垂直に配置された向流プレートカラム８
０の形態で設計されてよい。このプレートカラム
８０は多数のプレート８１を含んでなり、各プレ
ート８１はその自由端にオーバーフローせき８２
を備える。各個々のオーバーフローせき８２は磁
気トランスフアー又は他の適当なカツプリング手
段によつて高さを変えてもよく、これはこのプレ
ートカラム８０によつて滞留時間が種々変化する
ということになる。これは液体の残留時間の各要
求量への適合を可能にする。ストリツピング水蒸
気の添加はストリツピング水蒸気がすべてのプレ
ート８１の液面を通してあわ立たなければならな
いように、プレートカラム８０の底部においてデ
イストリビユータ８３を通して行なわれる。特定
の条件下では、プレートの圧力降下は、集まる管
路８４を通してプレートカラム８０を去る蒸気が
真空系に到達する前にコンデンサーの中で凝縮さ
れるので、妨げとはならない。液体は入口８５を
通して最上のプレート８２に供給され、最終的に
制御弁V₆を備えたライン８６を通して回収され、
そして下流に結合された最終域に供給される。保圧容器の設置は各々の場合に必ずしも必要で
はないということを既に述べた。例えば、ひまわ
り油のような熱的に極めて感じやすい食用油の物
理的精製及び／又は防臭に対して装置の高温部分
を通しての油の迅速な流動速度を与えるために、
保圧容器なしで行なうのがむしろ適当なことがあ
る。本発明による系は、蒸気及び液体の伝達によつ
て相互に連絡された種々の連続的に操作する落下
薄膜塔において実現する。少なくとも２つの異な
つた向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域を
備える。各落下薄膜塔は細流通路又はそれに相当
するものの壁上に粗油を分配するデイストリビユ
ータ、さらに実質的に均一な動水直径、又は非管
状かつ非円筒形の細流通路の場合にはそれに相当
する値、を有する細流通路、並びに最終的に細流
通路の下層端には液体収集器を含んでなる。落下
薄膜塔はその動水直径、さらに非管状（非円筒
形）の細流通路直径の場合にはそれぞれその相当
値、が10mm以上異なる場合に、異つているもので
ある。実現することができるこれらの種々の向流落下
薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域は、空間的に分
離された落下薄膜塔である。この場合にそれぞれ
パイプライン１７及び４１はそれぞれ次の落下薄
膜塔２２及び１０のヘツドをそれぞれ前記落下薄
膜塔１０及び４４の底部に連結される。他の実施態様によれば、向流落下薄膜ストリツ
ピング水蒸気蒸留域の最初の域及び最終域を実現
するための種々の落下薄膜塔を、第７図に概略的
に示されているように、単一のカラムセクシヨン
９０の中にまとめることができる。図示されたカラムセクシヨン９０はその中にま
とめられた３つの種々の落下薄膜塔９１，９２及
び９３を有する。落下薄膜塔９１及び９２におい
て最初の域の２つの小域並びに落下薄膜塔９３に
おいて向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域
の最終域が実現される。液体の流動方向において
落下薄膜塔９１，９２及び９３における滴下通路
の動水直径は前記条件を満足するために連続的に
減少する値を有するということが模式的に示され
ている。他方、落下薄膜塔当りの管の数は少なく
とも最初に議論された全円周部分を観測できるよ
うに増加する。個々の落下薄膜塔９１，９２及び
９３は模式的に示されているように加熱媒体のた
めの入口及び出口を備える。操作のために、ライン８を通して供給された既
に予熱された液体は使用温度まで高温熱交換器９
において調整され、次いで落下薄膜塔９１におけ
るデイストリビユータ９４に達する。落下薄膜塔
９１の底部に集まつた液体はデイストリビユータ
９５を通して落下薄膜塔９２の滴下通路に再分配
される。同じことが落下する薄膜塔９２の底部で
行なわれ、そこでは液体は落下薄膜塔９３の滴下
通路にデイストリビユータ９６によつて再分配さ
れる。最終的に塔９３の底部に集められた液体は
ライン２５を通して回収される。ライン２４を通
してストリツピング水蒸気は落下薄膜塔９３の底
部に導かれ、種々の落下薄膜塔９３，９２及び９
１を通して流れた後、最終的に収集ライン１１を
通して落下薄膜塔９１のヘツドで液体から分離さ
れた不純物と共に回収される。この実施態様では、装置の高温部分における個
個の液体粒子の滞留時間は、たとえ連続的に作動
し、互いに他と蒸気及び液体的に連絡状態にある
３つの分離した向流落下薄膜ストリツピング水蒸
気蒸留域が与えられても、30秒以下に保持するこ
とができる。これらの３つの異なつた区域にもか
かわらず、塔９３の底部におけるストリツピング
水蒸気の圧力と落下薄膜塔９１のヘツドにおける
（ストリツピング水蒸気＋種々の不純物）圧力と
の間の差は極めて低く、例えばほんの1.0ミリバ
ールまでである。例えば粗油が５重量％以上の遊離脂肪酸及び他
の低沸点成分を含んでなるため、フラツシユ処理
が行われるならば、フラツシユ容器４６（第１ｂ
図参照）は高温熱交換器９と最初の落下薄膜塔１
０及び４４との間に適当に連結される。好ましく
は、このフラツシユ容器は、この最初の落下薄膜
塔１０及び４４のヘツド上に配置され、これによ
つてそのフラツシユされた混合物がその重量の作
用下のみで、最初の落下薄膜塔１０及び４４にお
けるデイストリビユータ上に達する。フラツシユ
容器４６から回収された蒸気はライン４７を通し
て凝縮系１２の底部に供給される。フラツシユ域
はまた落下薄膜塔、さらにそれぞれ細流カラム内
で、例えばカートリツジ５１を備えかつ第３図及
び第４図によつて説明された落下薄膜塔５０（長
さ約１〜2m）内で、実現されてよいけれども、
そこでストリツピング水蒸気は供給されない。そ
れとは別に既知のデザインを有する単純で普通の
フラツシユ容器４６を使用してもよい。さらに、
本発明の有利な特徴に従つてフラツシユ容器４６
はまたカラムセクシヨン９０（第７図には示され
ていない）中に一体化される。次の例は本発明の範囲を限定することなく、本
発明をさらに説明するためのものである。例１物理的精製用に第１ａ図に従つた装置は１時間
当り10000Kgのやし油の流動速度用に設計されて
いる。やし油は５重量％の脂肪酸を含み、60℃の温度
で貯蔵タンク１から取られる。ガス抜き段階４の
ヘツドは圧力150torrで操作される。熱交換器２
７においてガス抜きされたがしかしまだ水を含む
油（平均の水含有量0.1重量％）は落下薄膜塔２
２の底部から回収された完成油と交換して243℃
まで加熱される。熱交換器２７において交換され
るべき熱量は1065000kcal／ｈである。このステ
ツプの間、完成油は70℃まで冷却され、次いで通
常の冷却水によつて最終の冷却器２８において貯
蔵安定性を改良するために50℃の温度まで冷却さ
れてもよい。熱交換器２７において２４３℃まで
加熱された粗油は高温熱交換器９において255℃
まで加熱され、これは80000kcal／ｈを必要とす
る。落下薄膜塔のヘツドデイストリビユータへの
装填はこの温度で行なわれ、粗油処理量の約0.5
重量％の残留含有量を除く揮発性物質の主な分離
が前記塔において行なわれる。落下薄膜塔１０は
内壁を原油が流れ落ちる84mmの内径及び4mの長
さを有する60の管を含んでなる。油薄膜の膜厚は
約0.35mmであり、そのレイノルズ数は約223であ
る。10000Kg／ｈの粗油処理量及び粗油処理量の
0.5重量％のストリツピング水蒸気量でもつて、
落下薄膜塔１０のヘツドにおける使用圧力は5.3
ミリバールであるけれども、0.4ミリバールの圧
力降下があるだけである。接続片３６を通して供
給された加熱媒体−HT油−は塔１０の底部にお
ける油が約263℃の温度を有するように約270℃の
温度で供給される。やし油の物理的精製のために、油の良好な脱色
を達成するように保圧容器１９を連結するのが適
当である。この場合に弁V₁は閉じたままであり、
弁V₂，V₃及びV₄は保圧容器が200ミリバールの
使用圧力の調整を可能にする真空系の部分と連結
するように開放されなければならない。時間の影
響下で行なわれる、例えばカロチンのような顔料
の熱分解の熱劣化生成物を除去するために、30〜
50Kg／ｈの量のストリツピング水蒸気がライン１
８を通して供給され、前記水蒸気は60℃の冷却水
によつてコンデンサー３１における有機質の熱劣
化生成物と共に凝縮される。保圧容器１９から回収された、加熱漂白された
油は、263℃の温度で落下薄膜塔のデイストリビ
ユータに供給される。後者の塔は33mmの内径及び
8mの長さを有する153の管を含む管束カラムであ
る。管の内壁を流下する液体は大体約277のレイ
ノルズ数を有し、液体薄膜の膜厚は約0.38mmとな
る。加熱媒体として265〜266℃の温度にあるHT
油が使用される。塔２２の底部にある温度は約
264℃に達する。１時間当り50Kgの極めて純粋なストリツピング
水蒸気が入口を通して導入され、ここで落下薄膜
塔２２及び１０の両方に対する全圧力降下が1.25
ミリバール以下となるように、落下薄膜塔２２に
おいて0.85ミリバールより低い圧力降下が生ず
る。かくて落下薄膜塔１０のヘツドにおける5.3
ミリバールの使用圧力により、落下薄膜塔２２の
底部に対して得られる使用圧力は6.25ミリバール
より低い。この低い底部圧力が0.5％より小さい
原油処理量を有する低いストリツピング水蒸気要
求量に対する理由である。１トンの原油に対して５ｇのクエン酸が完成油
の貯蔵安定性を改良するためにライン３０を通し
て導入される。例２防臭のために、第２図による装置は１時間当り
16000Kgのやし油の処理量に対して設計される。
やし油中の遊離脂肪酸の最大含有量は0.375重量
％である。他のデータが与えられない限り、そのプロセス
は実質的に例１に類似して行なわれる。ガス抜きされた粗油は流下する完成油と交換し
て熱交換器２７において243℃まで加熱され、交
換されるべき熱量は1705000kcal／ｈである。255
℃の使用温度までの残りの加熱は高温媒体によつ
て高温熱交換器９において行なわれ、そこでは交
換されるべき熱量は125000kcal／ｈである。粗油は255℃の使用温度で落下薄膜塔４４のデ
イストリビユータに供給される。この場合に120
mmの内径及び2mの垂直長さを有する５４の管を
含む管束カラムが関係する。塔４４のヘツドにお
ける使用圧力は5.3ミリバールに保持される。塔
４４内に約35Kg／ｈのオーダーで主な量の遊離脂
肪酸の分離が行なわれる（0.375重量％は約60
Kg／ｈの遊離脂肪酸に相当する）。塔４４の底部において、油は約261℃の温度を
有し、それはこの温度で落下する薄膜塔１０のデ
イストリビユータのヘツドに供給される。落下薄
膜塔１０はまた84mmの内径及び3mの垂直長さを
有する６６の管を含む管束カラムの形で存在す
る。この域において、遊離脂肪酸の含有量はさら
に15Kg／ｈまで減少する。油は塔１０の底部にお
いて264℃の温度を有し、この温度で保圧容器１
９の中へ導入される。１時間当り64Kgのストリツ
ピング水蒸気がいわゆる「極めて純粋なストリツ
ピング水蒸気」として保圧容器の中へ導入され
る。ストリツピング水蒸気の温度は約264℃に保
持される。保圧容器から回収された、加熱漂白されたやし
油は、264℃の温度で落下薄膜塔２２のデイスト
リビユータに供給される。この塔もまた落下薄膜
塔として設計され、33mmの内径及び7mの垂直長
さを有する153の管を含んでなる。１時間当り64
Kgの極めて純粋なストリツピング水蒸気がライン
２４を通して落下薄膜塔２２の底部に導かれる。
さらに１トンの完成油当り５ｇのクエン酸がその
貯蔵安定性を改良するためにライン３０を通して
導入される。完成油はライン２５を通して約265
℃の温度で回収され、熱交換器２７における粗油
との熱交換において70℃まで冷却される。その後
完成油は熱交換器２８において50℃まで冷却され
る。 0.97ミリバールに達する３つの域すべてを通し
ての圧力降下は5.3ミリバールのヘツド圧をほん
の少し超過するだけである。この低い底部圧力並
びに流下する油薄膜と増加する蒸気との間の有利
な向流及び交換条件がストリツピング水蒸気の低
い要求量に対する理由である。次に、やし油の物理的精製（及び防臭）並びに
それぞれやし油の防臭のみにおける最も重要なパ
ラメーターの概要と物理的精製に対しては10000
Kg／ｈの油で防臭に対してはそれぞれ16000Kg／
ｈの油の流量を有する第１ａ図又は第２図による
装置を参照されたい。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の方法を実施するための２つ
の向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域を有
するフローダイヤグラムであり、第１ｂ図は第１
ａ図に類似するが、さらに一体化されたフラツシ
ユ域を有するフローダイヤグラムであり、第２図
は本発明の方法を実施するための３つの向流落下
薄膜ストリツピング水蒸気蒸留域を有するフロー
ダイヤグラムであり、第３図はカートリツジを備
え、かつ本発明の方法の最初の域を行なうことが
できる落下薄膜塔を示し、第４図は第３図の落下
薄膜塔を横断面図で示し、第５図は本発明の方法
の最終域が達成を与えることのできる低い圧力降
下の真の細流カラムを示し、第６図は保圧容器と
して使用できる垂直なプレートカラムを示し、さ
らに第７図は第一の小域、第二の小域及び最終の
域を実現するための３つの異なつた落下薄膜塔が
統合されるカラムセクシヨンの概略図である。１…貯蔵タンク、２…ポンプ、３…ライン、４
…ガス抜き段階、５…ライン、６…送出ポンプ、
７…ライン、８…ライン、９…高温熱交換器、１
０…最初の落下薄膜塔、１１…ライン、１２…射
出コンデンサー、１３…ポンプ、１４…冷却器、
１５…ライン、１６…真空系、１７…ライン、１
８…供給管路、１９…保圧容器、２０…ライン、
２１…ライン、２２…最後の落下薄膜塔、２３…
ライン、２４…ストリツピング水蒸気供給手段、
２５…ライン、２６…ポンプ、２７…熱交換器、
２８…熱交換器、２９…計量弁、３０…ライン、
３１…コンデンサー、３２…相分離器、３３…ラ
イン、３４…ライン、３５…ライン、３６…接続
片、３７…接続片、３８…接続片、３９…接続
片、４０…接続片、４１…ライン、４２…蒸気収
集ライン、４４…落下薄膜塔、５０…落下薄膜
塔、５１…カートリツジ、５２…接続片、５３…
管、５４…排出接続、５５…入口、５６…デイス
トリビユータ、５７…入口通路、５８…細流通
路、５９…ライン、６０…入口、６１…回収ライ
ン、７０…細流カラム、７１…入口、７２…デイ
ストリビユータ、７３…入口、７４…排出管路、
７５…ライン、８０…向流プレートカラム、８１
…プレート、８２…オーバーフローせき、８３…
デイストリビユータ、８４…収集ライン、８５…
入口、８６…ライン、９０…カラムセクシヨン、
９１…落下薄膜塔、９２…落下薄膜塔、９３…落
下薄膜塔、９４…デイストリビユータ、９５…デ
イストリビユータ、９６…デイストリビユータ。

Claims

【特許請求の範囲】１外部から負荷された温度領域における連続向
流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸留の原理によ
り食用油を精製するために、２〜10ミリバールの
使用圧力で220〜280℃まで加熱された液体が、細
流通路を形成する実質的に垂直に配置された表面
からなり、少なくとも一部が下降流液体よりも高
い温度に保持されている壁において、1.0mmより
小さい膜厚を有する薄膜として流下され、かつ低
分子量液体の蒸気がこれらの細流通路を向流で通
過される方法であつて、連続して作用しかつ互い
に他と蒸気および液体として連絡している少なく
とも２つの向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸
留域が設けられ、下降流液方向の下流に配置され
ているその最終蒸留域が上流に配置された初期蒸
留域よりも小さい細流通路動水直径又は非管状細
流通路の場合には前記動水直径に相当する内部寸
法を有し、さらにストリツピング水蒸気の供給が
もつぱら最終蒸留域の底部において行なわれるこ
とを特徴とする方法。２液体装填物に直接隣接しかつ少なくとも２つ
の理論的分離段階を行わしめる初期蒸留域におい
て、蒸気が73〜150mmの動水直径、又は非管状細
流通路の場合には前記動水直径に相当する内部寸
法、を有する細流通路を通して流れ；さらにその
下流で作用しかつ少なくとも６つの理論的分離段
階を行わしめる最終蒸留域において、蒸気が25〜
33mmの動水直径、又は非管状滴下通路の場合には
前記動水直径に相当する内部寸法、を有する細流
通路を通して流れることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の方法。３初期蒸留域が２つの小域に細分され、液体装
填物に直接隣接した第一の小域において蒸気が
150〜120mmの動水直径、又は非管状細流通路の場
合には前記動水直径に相当する内部寸法、を有す
る細流通路を通して流れ、かつそれに直接隣接し
た第二の小域において蒸気が73〜120mmの動水直
径、又は非管状細流通路の場合には前記動水直径
に相当する内部寸法、を有する細流通路を通して
流れることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の方法。４種々の向流落下薄膜ストリツピング水蒸気蒸
留域がそれ自体既知の適合された落下薄膜カラム
内で実現されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第３項までのいずれかに記載の方法。５すべての向流落下薄膜ストリツピング水蒸気
蒸留域を通しての圧力降下が、2.0ミリバールよ
り小さく、好ましくは1.4ミリバールより小さく
保持されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項から第４項までのいずれかに記載の方法。６初期蒸留域における液体薄膜の膜厚が物理的
精製に対しては0.2〜0.5mm、脱臭に対しては0.25
〜0.55mmに保持され、かつ最終蒸留域における液
体薄膜の膜厚が物理的精製に対しては0.35〜0.60
mm、脱臭に対しては0.35〜0.70mmに保持されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項
までのいずれかに記載の方法。７初期蒸留域における下降流液体のレイノルズ
数が物理的精製に対しては200〜280、脱臭に対し
ては350〜400に保持され、かつ最終蒸留域におけ
る液体のレイノルズ数が物理的精製に対しては
250〜300、脱臭に対しては400〜500に保持される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６
項までのいずれかに記載の方法。８細流通路の温度が、初期蒸留域において液体
温度よりも少なくとも４℃高く保持され、かつ最
終蒸留域においては液体温度とそれよりも高高２
℃高い温度との間の範囲内に保持されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項から第７項までの
いずれかに記載の方法。９初期蒸留域及び最終蒸留域における所定の液
体粒子の合計滞留時間が30秒以下に保持されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項
までのいずれかに記載の方法。１０処理されるべき液体が60〜280ミリバール
の圧力下に、40〜100℃の温度において、前処理
段階でガス抜きされ、かつこれらの条件下に残留
する約0.05〜0.2重量％の水分とともに初期蒸留
域中に導入されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第９項までのいずれかに記載の方
法。１１特に高い割合の遊離脂肪酸及び他の低沸点
成分を有する液体の場合に、初期蒸留域へ入る直
前にフラツシユ処理が、初期蒸留域と実際上同じ
使用圧力で行なわれ、かつフラツシング時に放出
された蒸気が分離され、凝縮されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項から第１０項までのい
ずれかに記載の方法。１２液体が初期蒸留域の底部から供給され、そ
れが最終蒸留域のデイストリビユータに供給され
る前に約５〜60分の間それより前の初期蒸留域の
底部温度で60〜280ミリバールの圧力下に保持さ
れる、滞留域が設けられていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第１１項までのいずれ
かに記載の方法。１３液体処理量の約0.02〜0.2重量％のオーダ
ーの少量の低分子量液体の蒸気が滞留域へ導入さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記
載の方法。１４滞留域において得られた汚染ストリツピン
グ水蒸気が凝縮冷却器の冷却水中で直接凝縮され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載
の方法。１５少量の錯生成剤が最終蒸留域の底部に又は
そこから取り出されかつ部分的に冷却された液体
中に導入されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項から第１４項までのいずれかに記載の方
法。１６低分子量液体の蒸気として、水蒸気、特に
予め蒸留されかつガス抜きされた水から製造され
たいわゆる超純粋水蒸気が用いられることを特徴
とする特許請求の範囲第１項から第１５項までの
いずれかに記載の方法。１７連続して作用しかつ互いに他と蒸気および
液体として連絡している２つの異なつた落下薄膜
カラム１０，２２を有し、それらのうち、落下薄膜カラム１０が73〜150mmの動水直径、
又は非管状細流通路の場合には前記動水直径に相
当する内部寸法、を有する細流通路を含み、落下
薄膜カラム２２が、25〜33mmの動水直径、又は非
管状細流通路の場合には前記動水直径に相当する
内部寸法、を有する細流通路を含む、ことを特徴とする、外部から負荷された温度領域
における連続向流落下ストリツピング水蒸気蒸留
の原理による食用油の精製のための装置。１８落下薄膜カラム１０が２〜6mの細流通路
長さを有し、かつ落下薄膜カラム２２が６〜10m
の細流通路長さを有することを特徴とする特許請
求の範囲第１７項記載の装置。１９連続して作用しかつ互いに他と蒸気および
液体として連絡している３つの異なつた落下薄膜
カラム４４，１０，２２を有し、落下薄膜カラム４４が120〜150mmの動水直径、
又は非管状細流通路の場合には前記動水直径に相
当する内部寸法、を有する細流通路を含み、落下薄膜カラム１０が73〜120mmの動水直径、
又は非管状細流通路の場合には前記動水直径に相
当する内部寸法、を有する細流通路を含み、並び
に落下薄膜カラム２２が25〜33mmの動水直径、又
は非管状細流通路の場合には前記動水直径に相当
する内部寸法、を有する細流通路を含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の
装置。２０落下薄膜カラム４４が２〜3mの細流通路
長さを有し、落下薄膜カラム１０が３〜4mの細流通路長さ
を有し、さらに落下薄膜カラム２２が６〜10mの
細流通路長さを有することを特徴とする特許請求
の範囲第１９項記載の装置。２１少なくとも１つの落下薄膜カラム１０，２
２，４４の細流通路、好ましくは最初の落下薄膜
カラム１０又は４４の細流通路、が内部にスプリ
ンクルされる、実質的に垂直に配置された熱交換
器の管であることを特徴とする特許請求の範囲第
１７項から第２０項までのいずれかに記載の装
置。２２少なくとも１つの落下薄膜カラム１０，２
２，４４の細流通路、好ましくは最初の落下薄膜
カラム１０又は４４の細流通路、が平面平行で、
実質的に垂直に配置され、内部加熱された２重シ
エル表面の間で形成され、かつ隣接した２重シエ
ル表面間の間隔が細流通路の必要とされる動水直
径に関して選択されることを特徴とする特許請求
の範囲第１７項から第２０項までのいずれかに記
載の装置。２３少なくとも１つの落下薄膜カラム１０，２
２，４４の細流通路、好ましくは最初の落下薄膜
カラム１０又は４４の細流通路、が実質的に垂直
に配置され、内部加熱されたカートリツジ５１間
に形成され、かつ隣接されたカートリツジ５１間
の間隔が細流通路の必要とされる動水直径の間隔
に関して選択されることを特徴とする特許請求の
範囲第１７項から第２０項までのいずれかに記載
の装置。２４落下薄膜カラム２２がこのカラムにおいて
配置された薄膜交換表面の加熱なしに、低い圧力
降下で作用する真正の滴下カラム７０であること
を特徴とする特許請求の範囲第１７項から第２３
項までのいずれかに記載の装置。２５選択的に結合可能な保圧容器１９が落下薄
膜カラム１０の底部を落下薄膜カラム２２のヘツ
ドに接続するライン１７に平行に又は落下薄膜カ
ラム４４の底部を落下薄膜カラム１０のヘツドに
接続するライン４１に平行に備えられていること
を特徴とする特許請求の範囲第１７項から第２４
項までのいずれかに記載の装置。２６保圧容器１９はオーバーフローせき８２が
その高さに関して調整可能である、垂直な向流プ
レートカラム８０であることを特徴とする特許請
求の範囲第２５項記載の装置。２７保圧容器１９において得られた蒸気が直接
凝縮冷却器３１に真空発生系の圧縮段階１６，１
６ａを過ぎてライン２１を通して供給され得、か
つ真空発生系を負荷せしめずにそこに凝縮され得
ることを特徴とする特許請求の範囲第２５項又は
第２６項記載の装置。２８高温熱交換器９と最初の落下薄膜カラム１
０との間に容器４６内のフラツシユ域が実現され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１７項から
第２７項までのいずれかに記載の装置。２９容器４６はフラツシユされた混合物が最初
の落下薄膜カラム１０又は４４におけるデイスト
リビユータ上にそれ自身の重量の作用によつての
み達するように、最初の落下薄膜カラム１０又は
４４上に配置されることを特徴とする特許請求の
範囲第２８項記載の装置。３０フラツシユ容器４６から回収された蒸気が
ライン４７を通して凝縮系１２の底部に供給され
得ることを特徴とする特許請求の範囲第２８項又
は第２９項記載の装置。３１すべての落下薄膜カラムが単一のカラムセ
クシヨン９０において統合され、かつ円錐状に伸
びる溶接継目を通して互いに結合されることを特
徴とする特許請求の範囲第１７項から第３０項ま
でのいずれかに記載の装置。３２フラツシユ容器４６がカラムセクシヨン９
０においても統合されていることを特徴とする特
許請求の範囲第３１項記載の装置。