RU1781289C

RU1781289C - Autoclave for dehydration of fats and oils

Info

Publication number: RU1781289C
Application number: SU904858234A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Андреевич Чечура; Наум Лазеревич Меламуд
Original assignee: Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Использование: изобретение относитс к автоклавам дл гидрогенизации жиров и масел и может быть использовано в масложировой отрасли пищевой промышленности . Сущность изобретени : автоклав дл гидрогенизации жиров и масел содержит вертикальный цилиндрический корпус, технологические штуцеры, нагревающие и охлаждающие теплообменники, патрубок дл подачи водорода и вал с укрепленными на нем основной и дополнительной турбинными мешалками. Новым в автоклаве вл етс то, что турбинные мешалки снабжены дополнительными турбинками, образованного верхним и нижним диском с отверсти ми и горловинами дл подвода внутрь мешалки , при этом горловина дополнительной и диск основной турбинных мешалок соединены между собой замкнутой оболочкой с образованием канала дл прохода водорода 1 илUsage: the invention relates to autoclaves for the hydrogenation of fats and oils and can be used in the oil and fat industry of the food industry. SUMMARY OF THE INVENTION: An autoclave for the hydrogenation of fats and oils comprises a vertical cylindrical body, process fittings, heating and cooling heat exchangers, a pipe for supplying hydrogen, and a shaft with main and additional turbine mixers mounted on it. What is new in the autoclave is that the turbine mixers are equipped with additional turbines formed by an upper and lower disk with holes and mouths for supplying into the mixer, while the additional neck and the disk of the main turbine mixer are connected by a closed shell to form a channel for the passage of hydrogen 1 silt

Description

Изобретение относитс к автоклавам дл гидрогенизации жиров и масел и может быть использовано в масложировой отрасли пищевой промышленностиThe invention relates to autoclaves for the hydrogenation of fats and oils and can be used in the oil and fat industry of the food industry

Известен р д аппаратов дл гидрировани жиров предназначенных дл работ и в непрерывном и периодическом режимах.A number of fat hydrogenation apparatuses are known for use in both continuous and batch processes.

Недостатком таких аппаратов вл етс неравномерность распределени катализатора по объему, возможность его оседани на днище емкости, а также не полное использование подаваемого всздуха на гидрирование .The disadvantage of such devices is the uneven distribution of the catalyst over the volume, the possibility of its deposition on the bottom of the tank, as well as the incomplete use of the supplied air for hydrogenation.

Известен также аппарат дл гидрировани жиров и масел, прин тый за прототип как наиболее близкий по технической сущности .An apparatus for the hydrogenation of fats and oils is also known, which is adopted as the closest in technical essence to the prototype.

Известный аппарат дл гидрировани жиров и масел содержит цилиндрический корпус с переливной трубой, днищем, имеющим сливной патрубок, и крышкой, на которой расположены штуцера дл ввода жира, катализатора и водорода, установленный по центру корпуса приводной вал с укрепленной в нижней его части турбинной мешалкой , змеевики дл обогрева и охлаждени , распределитель водорода, размещенный под турбинной мешалкой и снабженный дополнительным барботером, расположенным над турбинной мешалкой на рассто нии от нее, равным 3/4-11/2 рассто ни между основным барботером и турбинной мешалкой.A known apparatus for the hydrogenation of fats and oils comprises a cylindrical body with an overflow pipe, a bottom having a drain pipe, and a lid, on which there are nozzles for introducing fat, catalyst and hydrogen, a drive shaft mounted in the center of the body with a turbine mixer mounted in its lower part, heating and cooling coils, a hydrogen distributor placed under the turbine mixer and equipped with an additional bubbler located above the turbine mixer at a distance of 3 / 4-11 / 2 from waiting for the main bubbler and turbine mixer.

Недостатком известного аппарата вл етс образование осадка катализатора под нижним барботером, что приводит к снижению эффективности гидрирующей способности подаваемого водорода. Другим недостатком вл етс не полное использование подаваемого водорода на гидрирование . Недостатки снижают выход конечного продукта - саломаса.A disadvantage of the known apparatus is the formation of a catalyst precipitate under the lower bubbler, which reduces the efficiency of the hydrogenating ability of the hydrogen feed. Another disadvantage is the incomplete use of hydrogen feed for hydrogenation. Disadvantages reduce the yield of the final product - salomas.

00 00

ЮYU

Целью изобретени вл етс повышение производительности путем улучшени условий диспергировани водорода и предотвращени образовани осадка катализатора .The aim of the invention is to increase productivity by improving the dispersion conditions of hydrogen and preventing the formation of catalyst precipitate.

Поставленна цель достигаетс тем, что в автоклаве дл гидрировани жиров и масел , включающем вертикальный цилиндрический корпус с патрубками подачи суспензии, катализатора, водорода и вывода готового продукта, укрепленного в нем перемешивающего узла в виде турбинной мешалки, нагревающие теплообменники и узел охлаждени , согласно изобретению укреплен полый трубчатый элемент, с двум , выполненными в его стенке один над другим р дами направл ющих патрубков, дл образовани контуров циркул ции в средней и придонной зонах корпуса и окнами дл входа суспензии, турбинна мешалка размещена в трубчатом элементе на уровне одного из р дов направл ющих патрубков и снабжена дополнительной турбинной мешалкой укрепленной на валу на уровне второго р да, р ды турбинок расположены, таким образом, что горизонтальна плоскость их симметрии и горизонтальна плоскость симметрии соответствующего р да направл ющих патрубков совмещены, кажда турбинна мешалка снабжена р дом установленных в этой плоскости дополнительных турбин, образованных расположенными один над другим и соединенными между собой радиальными перегородками верхним и нижним дисками, каждый из которых соответственно имеет отверсти и горловину дл прохода водорода , при этом, горловина дополнительной и диск основной мешалок соединены между собой замкнутой обечайкой с образованием канала дл прохода водорода, а патрубок подвода водорода выполнен так, что его концевой участок размещен под горловиной основной турбинной мешалки.This goal is achieved by the fact that in an autoclave for the hydrogenation of fats and oils, including a vertical cylindrical body with nozzles for supplying a suspension, catalyst, hydrogen and output of the finished product, a stirring unit in the form of a turbine mixer mounted therein, heating heat exchangers and a cooling unit according to the invention are strengthened a hollow tubular element, with two rows of guide tubes made in its wall one above the other, to form circulation circuits in the middle and bottom zones of the housing and In order to enter the suspension, the turbine mixer is placed in the tubular element at the level of one of the rows of guide tubes and is equipped with an additional turbine mixer mounted on the shaft at the level of the second row, the rows of turbines are arranged so that their horizontal plane of symmetry and horizontal plane the symmetries of the corresponding row of guide tubes are aligned, each turbine mixer is equipped with a number of additional turbines installed in this plane, formed one above the other and The upper and lower disks separated by radial partitions, each of which respectively has openings and a neck for the passage of hydrogen, while the additional neck and the main stirrer disk are interconnected by a closed shell to form a channel for the passage of hydrogen, and the hydrogen supply pipe is made so that its end section is located under the neck of the main turbine mixer.

На чертеже показан продольный разрез автоклава.The drawing shows a longitudinal section of an autoclave.

Автоклав содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками дл подачи суспензии, катализатора, водорода и вывода готового продукта, укрепленные в нем перемешивающий узел в виде турбинной мешалки 2 и нагревающие теплообменники 3 и охлаждающий узел 4.The autoclave comprises a vertical cylindrical body 1 with nozzles for supplying a suspension, catalyst, hydrogen and output of the finished product, a stirring unit in the form of a turbine mixer 2 and heating heat exchangers 3 and a cooling unit 4 strengthened therein.

Автоклав снабжен укрепленным в корпусе на днище полым трубчатым элементом 5 с двум выполненными в его стенке один над другим р дами направл ющих патрубков 6 дл образовани контур1ов циркул ции в средней и придонной зонах корпуса и окнами 7 дл входа суспензий.The autoclave is equipped with a hollow tubular element 5 mounted in the housing on the bottom with two rows of guide pipes 6 arranged in its wall one above the other to form circulation circuits in the middle and bottom zones of the housing and windows 7 for the entrance of suspensions.

Турбинна мешалка 2 размещена в трубчатом элементе 5 на уровне одного из р дов направл ющих патрубков 6 и снабжена дополнительной турбинной мешалкой 8,The turbine mixer 2 is placed in the tubular element 5 at the level of one of the rows of guide pipes 6 and is equipped with an additional turbine mixer 8

укрепленной на валу 9 на уровне второго р да, р ды турбмнок расположены таким образом , что горизонтальна плоскость их симметрии и горизонтальна плоскость симметрии соответствующего р да направ0 л ющих патрубков 6 совмещены.mounted on the shaft 9 at the level of the second row, the rows of the turbo boxes are arranged so that the horizontal plane of their symmetry and the horizontal plane of symmetry of the corresponding series of guide pipes 6 are aligned.

Кажда турбинна мешалка снабжена р дом установленных в этой плоскости дополнительных турбин 10, образованных расположенными один над другим и соеди5 ненными между собой радиальными перегородками 11 верхним и нижним дисками 12, каждый из которых соответственно имеет отверсти 13 и горловину 14 дл прохода водорода, при этом, горловина 14 дополни0 тельной и диск 12 основной турбинных мешалок соединены между собой замкнутой обечайкой 15 с образованием канала дл прохода водорода, а патрубок 16 подвода водорода выполнен так, что его концевойEach turbine agitator is equipped with a number of additional turbines 10 installed in this plane, formed by upper and lower disks 12 located one above the other and connected to each other by radial partitions 11, each of which respectively has openings 13 and a mouth 14 for hydrogen passage, while the additional neck 14 and the disk 12 of the main turbine mixer are interconnected by a closed shell 15 to form a channel for the passage of hydrogen, and the pipe 16 for supplying hydrogen is made so that its end

5 участок 17 размещен под горловиной 14 основной турбинной мешалки 2.5, section 17 is located under the neck 14 of the main turbine mixer 2.

Автоклав работает следующим образом .The autoclave operates as follows.

Цилиндрический корпус 1 через патруб0 ки заполн етс суспензией (гидрируемый продукт с катализатором) до рабочего обье- ма. В нагревающие теплообменники 3 подаетс сухой перегретый пар, включаетс привод узла перемешивани с турбиннымиThe cylindrical housing 1 through the nozzles is filled with a suspension (a hydrogenated product with a catalyst) to a working volume. Dry superheated steam is supplied to the heating heat exchangers 3, the drive of the mixing unit with turbine is switched on

5 мешалками.5 stirrers.

Суспензию нагревают до заданной температуры , после чего через патрубок и его концевой участок 17 подаетс водород под горловину 14 основной турбинной мешал0 ки2.The suspension is heated to a predetermined temperature, after which hydrogen is supplied through the nozzle and its end portion 17 to the neck 14 of the main turbine stirrer2.

В процессе перемешивани а корпусе устанавливаетс определенный гидродинамический режим с потоками определ емыми полым трубчатым элементом 5 с двум During the mixing process, a certain hydrodynamic regime is established in the housing with flows determined by the hollow tubular element 5 with two

5 выполненными в его стенке один над другим р дами направл ющих патрубков б и окнами 7.5 made in its wall, one above the other, of a series of guide pipes b and windows 7.

При вращении турбинных мешалок 2 создаетс насосный эффект и суспензи про0 качиваетс как снизу так и сверху, при этом за счет центробежных сил вращени мешалки создаетс дополнительно эжекционный эффект.When the turbine mixers 2 are rotated, a pumping effect is created and the suspension is pumped both from below and from above, and due to the centrifugal forces of rotation of the mixer, an additional ejection effect is created.

Водород, поданный в горловину основ5 ной турбинной мешалки, попадает в дополнительную турбинную мешалку 8 и выбрасываетс через направл ющие патрубки б в зону нагревательных теплообменников в мелкодисперсном состо нии, что благопри тно сказываетс на процессе гидрогенизации . Часть поданного водорода за счет эжекционного эффекта, создаваемого верхней турбинной мешалкой, по замкнутой обечайке 16 поступает в верхнюю турбин- ную мешалку, где происходит тот же про- цесс только на другом уровне и в присутствии свежего водорода.Hydrogen fed into the neck of the main turbine mixer enters the additional turbine mixer 8 and is discharged through the guide pipes b into the zone of heating heat exchangers in a finely divided state, which favorably affects the hydrogenation process. Part of the hydrogen supplied due to the ejection effect created by the upper turbine mixer, through a closed shell 16 enters the upper turbine mixer, where the same process occurs only at a different level and in the presence of fresh hydrogen.

Процесс гидрогенизации проходит под избыточным давлением с выделением тепла . Отвод этого избыточного тепла осущест- вл етс через стенку корпуса циркулирующим в рубашке 4 продуктом, идущим на гидрогенизацию в этот же автоклав или в другой.The hydrogenation process takes place under excessive pressure with the release of heat. The removal of this excess heat is carried out through the wall of the casing by the product circulating in the jacket 4, which goes to hydrogenation in the same autoclave or in another.

Таким образом предлагаема конструк- ци автоклава позвол ет создать организованные контуры циркул ции как снизу так и сверху, исключить образование осадка катализатора на днище автоклава, обрабатывать верхние слои суспензии свежим водородом, а это в свою очередь сокращает врем пребывани реакционной массы в автоклаве , за счет чего увеличиваетс производительность автоклава.Thus, the proposed design of the autoclave allows you to create organized circuits of circulation from the bottom to the top, to prevent the formation of catalyst deposits on the bottom of the autoclave, to process the upper layers of the suspension with fresh hydrogen, and this in turn reduces the residence time of the reaction mass in the autoclave, due to which increases the performance of the autoclave.

Claims

An autoclave for the hydrogenation of fats and oils, including a vertical cylindrical body with nozzles for supplying a suspension, a catalyst, hydrogen and an outlet for the finished product, a stirring unit in the form of a turbine mixer and heating heat exchangers fixed therein, and a cooling unit, characterized in that, in order to increase production -

By improving the dispersion conditions of hydrogen and preventing the formation of a catalyst precipitate, it is equipped with a hollow tubular element mounted in the housing on the bottom with two rows of guide tubes arranged in its wall one above the other to form circulation circuits in the middle and bottom zones of the housing and windows for the entrance of the suspension, the turbine mixer is placed in the tubular element at the level of one of the rows of guide pipes and is equipped with an additional turbine mixer mounted on the shaft at the level of W Each turbine mixer is equipped with a number of installed additional turbines formed one above the other and interconnected by radial partitions of the upper and lower disks, each of which has openings and a mouth for the passage of hydrogen, respectively, with a series of additional turbines so that the horizontal plane of their symmetry and the horizontal plane of symmetry of the corresponding series of guide pipes are aligned, the neck of the additional and The main turbine mixers are connected to each other by a closed shell to form a channel for the passage of hydrogen, and the hydrogen supply pipe is designed as follows. that its end section is located under the neck of the main turbine mixer,