JPH0428795A - 分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体混合物中に含まれている所定の成分を分
離する装置に関する。より詳しくは、高沸点の液体混合
物から少量の低沸点成分を分離する装置、例えば有臭揮
発性成分を含む原料、特に油脂から有臭成分を分離する
ために適当な装置ｔ（即ち、脱臭装置）に関する。

以下、主に油脂の脱臭を例として本発明の分離装置を説
明するが、本発明はそのような用途に特に限定されるも
のではなく、上述のように液体混合物から所定の成分を
分離する場合であれば他の用途にも適用できる。

［従来の技術１ 従来の油脂の脱臭においては回分式、半連続式、連続式
脱臭と様々な脱臭法が提案され、そのような方法に応じ
て種々の脱臭装置が採用されている。

−船釣には、品質、操作性の観点から我国ではガーＶう
−ナ　Ｋ閏Ｉ−リｌ、〜でｌ峰１１．１１−ゼテ礒（昌
Ｊ衣／使用されている。

これらの脱臭装置を使用する場合、２２０〜２５０℃、
２〜４　ｔｏｒｒという高温、高真空の操作条件下にて
水蒸気を吹き込みながら３０〜９０分程度の滞留時間を
必要とし、分離効率、経済性の点で必ずしも満足できる
ものではない。これは被脱臭物である油脂そのものが高
温下で長時間保持されると、吹き込まれた水蒸気との反
応が促進され、加水分解反応により分離すべき成分であ
る遊離脂肪酸をはじめとする種々の有臭揮発性成分が増
加することに起因するものであると考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、このような分離対象成分の増加を極力抑制する
条件下で脱臭して、従来から使用されている分離装置よ
りも少量の水蒸気、低温、低真空の条件下、短時間で高
品質かつ経済的な分離を実施できる装置を提供すること
が本発明の課題である。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題は、気体を使用して液体混合物から所定の成
分を分離するための装置であって、充填層、充填層の上
方部分と下方部分とを連絡する手段および充填層の下方
部分に配置された気体を供給する手段を有して成り、気
体の一部分は充填層の下方部分から充填層を通過して充
填層の上方部分に送られ、気体の他の部分は液体混合物
を同伴して連絡手段を通過して充填層の上方部分に送ら
れるようになっている分離装置により解決されることが
見出された。

上記分離装置を水蒸気蒸留（または水蒸気ストリッピン
グ）操作に適用できる装置とするには、気体として水蒸
気を使用できるようにすればよい。

また、例えば高沸点液体を処理するために真空度を上げ
て操作する場合は、分離装置を真空容器にする必要があ
る。

水蒸気蒸留による例えば油脂の脱臭操作に適用できる本
発明の分離装置は、 水蒸気を用いて油脂原料から特定の有臭揮発性成分を分
離するための装置であって、充填層、充填層の上方部分
と下方部分とを連絡する手段および充填層下方に配置さ
れた水蒸気を供給する手段を有して成り、水蒸気の一部
分は充填層の下方部分から充填層を通過して送られ、水
蒸気の他の部分は油脂原料を同伴して連絡手段を通過し
て上方部分に送られるようになっている分離装置である
。

油脂などにおける脱臭操作は、化学工学的には水蒸気蒸
留と呼ばれる単位操作であり、理論的には操作条件であ
る温度、圧力、水蒸気量、接触面積、接触時間によりそ
の分離能が決定される。

しかし、水蒸気蒸留操作中には操作条件に応じて被脱臭
物である油脂が様々な化学反応を起し、分離対象成分で
ある遊離脂肪酸をはじめとする有臭揮発性物質が増加す
る場合が多い。このような反応を防止するためには、操
作条件的には分離能に対して負に作用する操作条件であ
る低温、短時間を選定せざるを得ない。分離能を補償す
るために、高真空にするとユーティリティコストが増大
するという問題が生じる。

このような問題点は、上述の本発明の分離装置により解
決されるが、本発明は以下の考察に基づくものである： 分離能を決定する因子であって有臭揮発性成分の増加に
影響を与えない接触面積を増やすことおよび単位時間当
たりの気液接触頻度を増やすことが考えられる。接触面
積を効率的ｌこ大きくする方法として充填物を使用する
方法がある。

更に、吹き込まれる水蒸気を利用して被脱臭物質を装置
内で循環して気液接触頻度を増やすか、次の分離工程へ
の送液機構を付加して多段で脱臭処理することにより品
質および経済性の点で有利となる。

本発明の分離装置は、（真空）容器内に充填層を有し、
被処理液、例えば被脱臭原料を装置の充填層の上方部分
に均一に分散して供給する。本発明の分離装置に使用で
きる充填層およびその充填層などの条件は特−に限定さ
れるものではなく、被処理液、除去すべき成分および使
用する気体の物性ならびに所望の分離程度などに応じて
適当に選択できる。

本発明の分離装置に使用できる充填層として規則充填物
（例えばスルーザー型バッキング）または不規則充填物
（例えばベルルサドノ１テラレッド）などの充填層を例
示できる。選択した充填物に対応させて選択される適当
なディストリビュータを充填層の上方に配置することに
より被処理液を均一に分散して充填層に供給できる。

被処理液は充填層の充填物の表面に沿って均一に流下し
、その間、充填層の下方から供給されて充填層の中を上
昇する気体と接触するが、充填層を使用するので、従来
の薄膜蒸発器のような分離装置とは異なり、気液接触面
積が著しく増加している。流下する被処理液は下方から
上昇してくる水蒸気と接触し、被処理液から特定の除去
すべき成分、例えば有臭揮発性成分が効率的に除去され
る。

本発明の分離装置で使用する気体は、除去すべき成分に
応じて適当に選択できる。水蒸気蒸留またはストリッピ
ング操作に使用する気体を使用でき、例えば水蒸気や不
活性気体などを気体として使用できる。また、場合によ
り、除去すべき成分と反応する気体を使用することも可
能である。このような気体は、充填物に沿って流下して
充填層の下方、即ち、分離装置の底部に溜まっている被
処理液中に供給される。

気体は、分離装置内に配置された複数の噴出孔を有する
気体供給手段、例えば導管により充填層の下方部分で被
処理液中に供給される。被処理液面から上に出た気体は
、次に充填層に入り、その中を上昇して充填層の上方部
分に出る。この間、除去すべき成分が気体側に除去され
る。除去すべき成分を含む気体は充填層を出た後、凝縮
器を通過し、除去すべき成分および場合により気体（特
に水蒸気）が凝縮する。

更に、一部の噴出孔から噴出する気体は連絡手段中を上
昇するようになっている。この連絡手段は、充填層の上
方部分と下方空間とを連絡する手段であり、例えば導管
のようなものであってよい。

この導管は一部の噴出孔の上方に設けた空塔であり、従
って、噴出孔から噴出する気体は導管を上昇する。この
場合も、気体は、溜まっている被処理液中に噴出孔から
噴出されるが、噴出気体の圧力および量を調節すること
により、被処理液を同伴して導管中を上昇する。即ち、
気液混相流となって導管中を分離装置の上方部分まで上
昇する。従って、分離装置の底部に溜まった被処理液は
一部分の噴出孔から噴出される気体により分離装置の上
方部分に輸送される。

導管中を上昇した気液混相流は、導管の上方に設けた分
散手段に衝突し、液相部分は充填層の上方に配置された
ディストリビュータに放散され、再度、充填層中を流下
し、上昇してくる水蒸気と接触する。

このように、外部から動力を加えることなく被処理液を
分離装置内で循環させることができる。

充填層および連絡手段の双方を上昇する気体中に移動し
た有臭揮発性成分および場合により気体を分離装置自体
またはその真空ラインに設けた凝縮器において凝縮させ
る。

適当時間循環させることにより除去すべき成分が所定濃
度以下の被処理液が得られ、この液を分離装置の底部に
設けた被処理液排出口から取り出す。

上述の説明は、本発明の分離装置を回分式で使用する場
合であるが、被処理液を連続的に分離装置に供給して所
定の被処理液を回収することも可能である。

上述のように、本発明の分離装置を使用すると、外部か
ら別に動力を加えることなしに被処理液の循環機構を構
成して、気液接触頻度を増やすことができる。また、充
填層を設けることにより被処理液を薄膜化し、かつ、気
液接触面積を増やすことかできる。従って、本発明の分
離装置を使用することにより、短時間で高品質かつ経済
的な分離が可能となる。

更に、本発明の装置は多段の分離装置とすることも可能
である。例えば、本発明の分離装置を隣接させ、連絡手
段の気液混相流の出口を隣接する分離装置の充填層の上
方部分に配置し、輸送されてきた被処理液が隣接する充
填層に供給されるように構成する。即ち、第１分離装置
の底部に溜まった被処理液を気体と共に隣接する第２分
離装置の充填層に供給する。第２分離装置の充填層にお
いて第２分離装置の下方から上昇してくる気体と被処理
液が接触することになる。

次に、本発明の分離装置を添付図面を参照して油脂の脱
臭を例として具体的に説明する。

第１図は、本発明の分離装置の透視図を模式的に示して
いる。

第１図の分離装置では、真空発生装置４によりほぼ真空
状態、望ましくは４〜１０ｔｏｒｒに保持された真空容
器１内に充填層２が配置され、所定量の原料油脂、例え
ば有臭揮発性成分として遊離脂肪酸、アルデヒド類、ケ
トン類などを含むパーム油、ナタネ油、魚油などが１８
０〜２２０℃に加熱され原料油脂供給管５から予備分散
を目的とした予備分散器８（例えば圧力ノズル）を介し
て容器内に供給される。

供給された原料油脂は充填層２の上方に配置されたディ
ストリビュータ３により均−分散され、充填層２の充填
物表面にて薄膜化して気液接触面積か拡大された状態で
、水蒸気吹き込み管６から供給されて上昇してくる水蒸
気と接触することにより脱臭されつつ真空容器ｌの底部
まで自然流下する。

真空容器下部まで流下して底部に滞留した原料油脂は、
充填層の上方部分と下方部分を連絡する連絡手段、例え
ば導管ｌＯの直下に設けられた水蒸気噴出孔から噴出す
る水蒸気に同伴され、導管中を気液混相流として上昇す
る。

導管中を上昇する気液混相流は、導管の上方に設けた（
例えば傘状の）気液分散部材９に衝突し、液相部分はデ
ィストリビュータ３に再度放散される。ディストリビュ
ータ３にて均一分散された原料油脂は充填層２内にて再
び薄膜化し、気液接触面積が拡大されて水蒸気吹き込み
管６より供給された水蒸気と接触することにより脱臭さ
れつつ自然流下する。有臭揮発性成分を含む水蒸気は、
真空ラインに設けた凝縮器１１で凝縮する。

このような循環機構を構成することにより、現在汎用的
に使われているガードラー式、ルルギ式と比較してｌ／
２〜ｌ／１０程度の滞留時間で同等品質レベルまで有臭
成分の除去が可能となる。

また、導管径、供給水蒸気量などの条件を試行錯誤法に
より適切に選択することにより、被処理液の品質レベル
をコントロールすることができる。

本装置は主として回分操作にて使用するが、分離装置下
部に滞留した被処理液の一部分を製品取り出し管７を使
って抜き出しながら原料供給管５より原料油脂を連続的
に供給することにより連続脱臭装置として使用すること
もできる。

第２図および第３図は、第１図の分離装置を仕切板２６
を介して複数隣接させて多段化した具体例であり、分離
装置の主要部の内部を斜視図にて模式的に示している。

原料供給管２１より供給された原料油脂は予備分散器２
２により予備分散されディストリビュータ２３上に分散
される。ディストリビュータ２３によりさらに均一分散
された原料油脂は充填層２４内で薄膜化されて気液接触
面積を拡大し、水魚ることにより脱臭されつつ自然流下
する。

底部まで自然流下した中間製品は水蒸気吹き込み管２５
より供給される水蒸気により導管２７もしくは流路２８
内を気液接触しながら吹き上げられ、隣室の充填層２４
上に設けられたディストリビュータ２３上に送液される
。

ディストリビュータ２３によって均−分散された中間製
品は充填層２４内で薄膜化し気液接触面積を拡大した状
態にて水蒸気吹き込み管２５より供給された水蒸気と接
触することにより脱臭されつつ流下する。

このように順次脱臭しつつ隣室へ中間処理製品を送液し
、最終室に設けた製品取り出し管２９より製品を取り出
すことにより多段の脱臭操作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の請求範囲１に関する実施例を示す説明
図であり、第２〜３図は本発明の請求範囲２に関する実
施例を示す説明図である。 ３・・・ディストリビュータ、 ４・・・真空発生装置、５・・・原料供給管、６・・・
水蒸気吹き込み管、７・・・製品取り出し管、８・・・
予備分散器、９・・・気液分散部材、１０・・・導管、
１１・・・凝縮器、２１・・・原料供給管、２２・・・
予備分散器、２３・・・ディストリビュータ、２４・・
・充填層、２５・・・水蒸気吹き込み管、２６・・・仕
切板、２７・・・導管、２８・・・流路、２９・・・製
品取り出し管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気体を使用して液体混合物から所定の成分を分離す
   るための装置であって、充填層、充填層の上方部分と下
   方部分とを連絡する手段および充填層の下方部分に配置
   された気体を供給する手段を有して成り、気体の一部分
   は充填層の下方部分から充填層を通過して充填層の上方
   部分に送られ、気体の他の部分は液体混合物を同伴して
   連絡手段を通過して充填層の上方部分に送られるように
   なっている分離装置。 ２、少なくとも２つの請求項１記載の分離装置を有して
   成る分離装置であって、連絡手段を通過する液体を同伴
   する気体が、他の分離装置の上方部分に供給されるよう
   になっていることを特徴とする分離装置。 ３、気体が水蒸気であり、油脂原料から有臭揮発性成分
   を除去するために使用する請求項１または２記載の分離
   装置。