NL8601624A - Vacuumproces om olien en vetten door middel van rechtstreekse kondensatie van dampen te desodoriseren/fysisch te zuiveren. - Google Patents

Description

70 8255

Titel: Vacuumproces om oliën en vetten door middel van rechtstreekse kondensatie van dampen te desodoriseren/fysisch te zuiveren.

Zoals in het algemeen bekend is, wat betreft de behandeling van zowel het desodoriseren als wel het fysisch zuiveren van eetbare oliën/vetten worden de genoemde pro-dukten onderworpen aan een omgeving met een zeer lage 5 luchtdruk (2 a 6 mmHg) gedurende een bepaalde tijd en temperatuur. Gedurende deze tifd wordt stoom in het systeem ingespoten met het doel om de partiële druk van de vluchtige bestanddelen van de olie/het vet in de inwendige atmosfeer van het apparaat nog meer te v-erminderen .

10 Opdat de bizondere lage absolute druk gehandhaafd zal blijven, zelfs met de direkte inspuiting van stoom, worden de industriële apparaten voorzien van een vacuüm systeem/ waarvan de funktje is om deze stoom en andere gassen (lucht en vluchtige bestanddelen) continu te verwijderen 15 en zo de inwendige atmosfeer van hef apparaat in de lage bedriffsdruk te houden. -----------------

Voor hef boven besch^reven doel , wordt in de industrie in de regel gebruikt de gangbare samsnstel van stoom ejec-feuren, met een tussen kondensatie, gekoppeld al dan niet 20 aan vacuiüm vloeistof ring pompen. In deze systemen worden de gassen, voornam el i j k sam eng este I d uit stoom, lucht en vluchtige componenten, eerstens gecomprimeerd van een operationele druk van het apparaat (2 a ó mmHg) tot een hogere druk (typerend: 30 tot 50 mmHg) waarbij water op 25 de gebruikelijke temperatuur gekondenseerd kan worden.

Het apparaat dat benut wordt voor het verrichten van de kompressïe, is een stoom injecteur, waar de kinetische energie van de bewegende stoom de te comprimeren dampen meezuigt, zich met de stoom vermengt en vervolgens de S 6 0 1 624 * r - 2 - druk verhoogt.Afhangende· van de graad van de benodigde kompressie worden er een, twee of drie fasen gebruikt. De uitgaande stroom van de. eerste efecteur is nog een mengsel van gassen, voor het overgrote deel stoom onder een enig-5 zins hoge absolute druk (30 tot 50 mmHg). Dit wordt gedaan in kondensors van het type direkt kontakt, waarbij koelwater wordt gebruikt. Na de kondensatie van het grootste gedeelte van de stoom morden de niet kondenseerbare overblijfselen die nog met stoom verzadigd zijn, nogmaals ge-10 pompt tot een atmosferische druk. - -- -- -- -- -- -Afhankelijk van ekonomïsche overwegingen wordt dit gedaan door middel van een samentstel van ejecteuren met óf zonder tussen kondensatie, vacudm pompen of een kombi natie van beiden. Voor de eerste fase van de kompressie 15 (van 2/6 mmHg naar 30/50) worden er geen mechanische kompressors gebruikt in verband met de daarbij betrokken grote volumes. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Verder moet worden opgemerkt dat de ejecteur die de eerste kompressie verricht, de grootste stoomverbruiker is 20 in het proces van het fysisch zuiveren van eetbare oliën/ vetten. Van het energetisch oogpunt bezien, is' het apparaat buitengewoon inefficient, gezien het feit dat de benodigde hoeveelheid stoom twee tot vijf maal groter is dan de af te zuigen dampen. Deze i n effi c i ene i e verergert als 25 de temperatuur van het beschikbare koelwater en derhalve ook de druk tijdens de daarna te verrichten kondensatie hoogis. -------------------------

De ondervolgende tabel, gepubliceerd in de "Journal of American Oil Chemist Society", n? 2, ed. 62, blz. 314, 30 van februari 1 985, geeft heel erg juist weer de invloed van de temperatuur van stoom: - -- -- -- -- -- -- - ZUIGKRACHT: stoom 102 kg/u vacuillm: 2,5 mmHg lucht 10 kg/u stoomdruk: 3 bar g ** -3.-

Temp. koelwater 2ó°C 10ÖC

Volume koelwater 76 m3/u 47 m3/u

Stoom verbruik 630 kg/u 360 kg/u

Verbruik electr. energie 17 kw 12 kw 5___

Een ander belangrijk probleem verbonden aan het proces van d esodor !s ere n en in het bïzonder aan het vacuillm systeem, is het aspekt van de vervuiling van de omgeving zowel waterkundig alswel atmosferisch. Dit probleem is een 10 gevolg van de grote hoeveelheid van koelwater dat daarbij betrokken is. Dit water is doorgaans gekontamineerd met organische bestanddelen van lage koncentrati e. De direkte behandeling hiervan brengt onbetaalbare kosten met zich mee vanwege de grote volume hiermee betrokken. - - - -15 De gedeeltelijke oplossing, die gewoonlijk gebruikt wordt door de raffinaderi jen om dit water te laten re-circul eren in af koel tor ens, waarbij evenwel ongewenste geuren verwekt kunnen worden. ------------------

Alhoewel het onderwerp al veel beschreven werd in tijd-20 schriften en veel besproken in recente gehouden kongressen specifiek op dit gebied, bestaat er nog geen ideale oplossing voor het boven omschreven probleem. De oplossingen die tot dusver zijn geopperd, zijn van twij fel achtige doelmatigheid of brengen met zich mee het contra punt van een 25 nog hoger verbruik van energie in verhouding tot het huidige. Een voorbeeld hiervan is het idee om indirekte warmte wisselaars te gebruiken om het water van de kondensors van het type direkr kontakr af t3*e koelen om aldus net voeren van met organische bestanddelen gekonfamiηneerde 30 water naar de afkoeltorens te voorkomen. Het probleem of het ongerief van de verwekking van geuren werd hiermee 8601 62 4 - 4 - opgelost, omdat het gekontamineerde water werd gerecir-culeerd in een gesloten kringloop. De temperatuur van het water echter, is hoger aangezien er een extra temperatuur verschil nodig is bij de warme uitwisseling in de indirekte 5 warmte wisselaars. In een lokaal waar er een warm klimaat heerst, waar de temperatuur van het water al impliceert in een uitzonderlijk hoog verbruik van stoom is de bovenaangehaalde oplossing parktisch onuitvoerbaar of zal re-flekteren in een zeer hoge bewerkingskosten. - - - - -10 Het onderhavige voorgestelde operationele proces, om te werken onder kond it i es van een direkte kondensatie op laag temperatuur houdt in wezen in, het kondenseren van het grootste deel van de stoom in de eigen bedrijfsdruk van het desodoriseer of fysisch zuivering* apparaat. Op 15 deze manier is de zuiglast die.gecomprimeerd moet worden tot atmosferische druk parktisch onbetekenend "en bestaat in principe alleen uit niet kondenseerbare gassen en verzadigde dampen. ----------------------

Opdat de kondensatie kan plaats vinden op de betrokken 20 lage absolute drukwaarden, is het noodzakelijk met temperaturen te werken, die beneden het vriespunt van zuiver water tigg.en. Dit is de reden waarom het gebruik van oppervlakte kondensors niet geschikt wordt geacht, want behalve dat er een grote warmte uitwisseling oppervlak no-25 dig is, leidt de afzetting van ijs en organische stoffen op het uitwisseling oppervlak tot stoppen en verschoningen en andere problemen. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Zoals de bijgevoegde tekening van de schematische kringloop weergeeft, wordt er in het geperfektioneerde proces 30 gebruik gemaakt van een gekoncentreerde oplossing, van 15-24% natrium chloride (1) als kondensatiemiddel in een kondensor van het type direkt kontakt (2). De gekonden- 8601 624 * - 5 - seerde stoom verenigt zich aldus met de oplossing. De oplossing van natrium chloride is een geschikte kondensatie middel, omdat het vriespunt veel lager ligt dan de bij de bedri jfsdrukken behorende stoomtemperaturen . De aanwe-5 zigheid van een oplossing natrium chloride, begunstigt het proces door een kleine verlaging van de waterdampspanning in de oplossing in vergelijking met zuiver water. - - - -De dampen afkomstig van het reukloos maken of fysisch zuiveren (3) voornamelijk samengesteld uit stoom, kleine IQ hoeveelheden organische stoffen en niet kondenseerbare gassen, gaan door de barometrische kondensor van het type /in direkt kontakt (2), waar zij'nauw kontakt komen met de reeds genoemde oplossing van natrium chloride, bij een temperatuur van 5 tot 15 graden Celcius beneden 0. - - -25 Het grootste gedeelte van de stoom wordt gekondenseerd en vermengt zich met de stromende oplossing waaraan het zijn kondensatie warmte afstaat, De niet kondenseerbare gassen tezamen met de verzadigde dampen worden dan ver- . wijderd en gecomprimeerd door de ejecteuren en/of vacutïm 20 pompen (4). Het grote verschil zit in het feit dat het volume van de gassen die gecomprimeerd moten worden thans 10 tot 20 keer kleiner zijn. ---------------

De oplossing van natrium chloride, toegevoegd met hef kondensaat in de kondensor (2) met een temperatuur, die 25 3 tot 10°C hoger is dan bij de ingang, gaat door de zwaar tekracht naar een fiotat?e-koel apparaat (5), spec iaal voor dit doel ontworpen, waar de organische bestanddelen (6) die bij deze temoerafuur ook kondenseren worden afgescheiden door middel van een flotatïe. De nu gezuiverde oplos-30 sing wordt afgekoeld door de verdamping van een koude medium, binnen in de sl angvormi nge leiding (7) ingedompeld in de oplossing. Aldus keert de temperatuur van de 8 6 0 1 S 2 4 - 6 - oplossing terug naar de ingangstemperatuur in de konden-sor (5 tot 15 graden Celcius beneden het vriespunt). Een centrifugaal pomp (8) drijft de oplossing continu terug naar de kondensor (2). - -- -- -- -- - -- -- -- --5 Gezien de oplossing continu wordt verdund door de toevoeging van water bij de kondensatie, is het nodig dat er periodiek natrium chloride wordt toegevoegd (9) en de oplossing wordt verwij/derd opdat de totale hoeveelheid en de koncentratie gehandhaafd blijven. De gekoncentreerde 10 oplossing van natrium chloride, die konstant verwijderd moet worden vormt een kleine stroom (in de hoeveelheid van 200 tot 300 kg/u bij de gebruikelijke desodorizatoren) met een lage organische last en is daarom gemakkelijk te behandelen als het nodig mocht zijn. In de meeste geval -15 len is hef mogelijk om deze oplossing te benutten in andere processen, zoals bijvoorbeeld het fabriceren van zepen (10) of de behandeling van de van raffinage afkomstig afval. ---------------------------

Indien men het boven beschreven proces vergelijkt met dat-20 gene dat in de industrie wordt aangewend en dat in de internationale wereld is erkend als zijnde het daarvoor bestemde juiste proces, kan men duidelijk de volgende technische en economische voordelen onderscheiden: - - - - -a) vermindering in het totale gebruik van energie; - - - -25 b) gehele eliminatie van de atmosferische vervuiling; - - c) grofere stabiliteit van de absolute druk; -------

De drie boven aangehaalde punten kunnen worden gestaafd met/en gerechtvaardigd door het volgende: - - - - - - - ' a) vermindering in het tot_£j_e_gebru ? k_vanenerg_i^e_. - - -30 De juiste hoeveelheid van de vermindering in het totale gebruik van de energie hangt af van de specifieke omstandigheden van ieder projekt en installatie, in het bizonder 8601624 - 7 - von de bedrijfsdruk van het apparaat voor het desodorise-ren/fysisch zuiveren en de temperatuur van het koelwater dat ter plaatse voorhand ïg is. --------------

Bezien van het energetische standpunt, wordt in de onder-5 havige kwestie een apparaat (stoom ejecteur "booster"), dat voor het comprimeren van een gas stroom een hoeveelheid stoom verbruikt 3 tot 6 maal groter dan de te comprimeren gas stroom, vervangen door een mechanisch koelsysteem met een elektrische energie verbruik dat een fraktie 10 is van de over te brengen warmte energie. Beschouwd uit het oogpunt van gelijkwaardige energie is de b er bru i ks v er-meerdering van de elektrische energie gelijk aan 10 tot 15% van de verbrui ksverm indering van stoom ui tgedrukt in gelijkwaardige energie. Deze verhouding maakt dat het 15 geperfektioneerde proces heel wat voordeliger komt te liggen wat betreft de kosten verbonden aan het verbruik van elektrische en warmte energie. - -- -- -- -- --Het is mogelijk om bij het desodoriseren van eetbare oliën en vetten, middels deze bewerkings systeem, een stoom 20 verbruik van 50 tot 55 kg/t gedesodoriseerde olie te bewerkstelligen, terwijl de gebruikelijke hoeveelheden voor de huidige industriële apparaten variëren van 170 tot 40Q kg/t. Vermeld dient te worden dat de verhoging van het elektrische energie verbruik ligt in de orde van 12 tot 20 25 Kwu/t. - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- b) algehele el?m?na_tie van de atmosferische vervyiling . -Het onderhavige bewerkings systeem,, dat in beschouwing wordt genomen, is geheel luchtdicht, want de oplossing van natrium chloride, d ie gerec ircu { eerd wordt, en die in 30 aanraking komt met de organische bestanddelen komt niet vrijelijk in verbinding met de omgeving. --------

De gassen, samengesteld uit lucht en niet kon d ens eer b ar e soöt624 - 8 - komponenten, die konstant verwijderd worden van de installatie worden geleid via een buis naar de warme vloeistof ketel, verbonden aan desodoriserende of fysisch zuiverende installatie; en de organische bestanddelen worden 5 geëlimineerd door verbranding. Deze gassen zijn minder gekontamineerd dan die in de gebruikelijke installatie, want ondergaan een wassing met een waterige oplossing bij een temperatuur van 5 tot 15 graden Celcius beneden 0. De koeltoren die voordien werkt met gekontamineerd water 10 en een bron was voor het verwekken van geuren, werd vervangen door een toren, waarvan de kapaciteit van de warm. te belasting 5 tot 15 maal kleiner is en die met schoon water werkt dat in de kondensors van het koelsysteem circuleert zonder in aanraking te komen met organische bestancl·-* 15 delen. - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - c) grotere stabiliteit van de absolute druk. -------

De absolute druk in de bewerkingen van de desodorisatie en zuivering van eetbare oliën en vetten is een kr'itieke variante van het proces. Als gedurende de bewerking grote 20 schommeling hierin plaats vinden, dusdanig dat bizonder hoge waarden worden bereikt, zelfs slechts voor een korte tijd, dan zal de kwaliteit van het eind produkt benadeeld worden. - -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --In de gebruikelijke vacudm systemen met stoom ejecteuren, 25 vanwege de dinamische karakteristieken van het systeem, heeft iedere schommeling in de stoomdruk of belasting van de te comprimeren gassen een direkte invloed op de absolute druk met alle schadelijke gevolgen. De plotselinge vermeerdering in de belasting van de te comprimeren 30 gassen is een dikwijls voorkomende gebeurtenis en die veroorzaakt kan worden, door bijvoorbeeld, de toelating tot het produkt, dat gedesodoriseerd/fysisch gezuiverd moet 860 1 624 - 9 - worden van kleine hoeveelheden water, dat in deze kond!" ties van het proces, onmiddellijk evaporeert. In de onderhavige bewerking echter, neemt de warmte kapaciteit van de hoeveelheid zoutoplossing, in circulatie, ter grootte 5 van 15 tot 25t, het grootste gedeelte van deze schommelingen op, waardoor de absolute druk stabiel bli}ft niet onderhevig aan schommelingen. - -- -- -- -- -- -- % 8601624

Claims (1)

1. λ - 10 - Vacuumproces om oliën en vetten te desodoriseren/fysisch te zuiveren middels direkte kondensatie van dampen, gekenmerkt door het te ontwikkelen en in kondities van een kondensatie op laag temperatuur en waarbij de stoom ervan wordt bewerkstelligd in de eigen operationele 5 druk van het apparaat om te desodoriseren en/of fysisch te zuiveren en welk apparaat in de bewerkings kringloop gebruik maakt van een oplossing van natrium chloride als kondensatie middel in een kondensor van het type direkt kontakt. 8601624