SU1726502A1 - Установка дл извлечени жирных кислот из соапстока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  кмасложировой промышленности и может быть использовано при извлечении жирных кислот и масел из соапстоков. Цель - повышение производительности путем обеспечени  непрерывного режима работы. В корпусе (К) укреплены распылитель воды и смеситель (С). С имеет цилиндроконическую форму. В нижней части С имеетс  патрубок подвода исходного сырь , в котором коаксиально укреплен патрубок подвода реагента. В верхней части С тангенциально расположены выводные патрубки. В верхней части К имеетс  патрубок отвода жирных кислог. а на крышке К смонтирован сепаратор в виде змеевикового холодника. 1 з.п. ф-лы, 2 ил

Description

Изобретение относитс  к технике извлечени  жиров, жирных кислот или нежирных масел из соапстока, преимущественно предназначено дл  извлечени  жирных кислот из соапстока с помощью химической реакции с серной кислотой, но может также быть использовано дл  очистки сильно окрашенных масел, технических животных жиров темных сортов, содержащих повышенное количество минеральных солей, путем химической реакции с серной кислотой и может найти применение в химической, мыловаренной и смежных с ними отрасл х, промышленности.

Известна установка дл  нейтрализации и промывки нейтрализованных масел и жиров , содержаща  устройство дл  переработки масла или жира водным раствором щелочи, дл  сепарации соапстока и нейтрального масла и устройство дл  промывки водой.

Недостатком известной установки  вл етс  то, что при смешивании масла или жира с водным раствором щелочи в дисковом смесителе происходит дробление частиц соапстока до неэффективно малого размера. Объем рабочей камеры дискового смесител  - 1 л, врем  смешивани  - 2-3 с. В св зи с этим получение требуемой степени нейтрализации свободных жирных кислот неизбежно сопровождаетс  образованием мелкодисперсных частиц соапстока. что снижает эффективность разделени  фаз и приводит к увеличению потерь нейтрализованного масла в соапстоке.

Известна установка дл  извлечени  жирных кислот из соапстока. содержаща  цилиндрический реактор с коническим дном, крышкой и выт жной трубой. Нагре и перемешивание соапстока осуществл етс  острым паром, подаваемым через перфорированный кольцевой змеевик. Дл  подачи кислоты и промывной воды под крышкой

СП

С

N ю

о ел о

ю

помещаетс  кольцевой душ. Аппарат снабжен штуцерами дл  подачи соапстока, спука продуктов реакции. Выт жна  труба сообщаетс  с узлом газоочистки, представл ющим собой; центробежный скруббер. Скруббер включает в себ  цилиндрический корпус, тангенциальный патрубок подвода газа, патрубок вывода газа, сливной патрубок с отвод щей трубкой и отражающие форсунки в верхней части корпуса.

Недостатками данной установки  вл ютс  низка  степень газоочистки, безвозвратные потери теплоты реакции и значительна  длительность процесса реагировани  кислоты с соапстоком.

Указанные недостатки обусловлены следующим р дом причин. Центробежные скрубберы имеют низкую эффективность из-за неравномерного распределени  жидкости и газа по сечению аппарата, а также интенсивного продольного перемешивани  в обеих фазах. Некоторое увеличение интенсивности взаимодействи  фаз достигаетс  при повышении скорости газа и плотности орошени , но при этом обычно наблюдаетс  большой у нос жидкости газом. Дл  скрубберов также характерен большой расход адсорбирующей жидкости, в результате чего концентраци  улавливаемого вещества в сточной воде невелика. Это делает экономически нецелесообразным ее регенерацию и вызывает новую проблему очистки сточной воды.

Процесс взаимодействи  кислоты и соапстока -экзотермический. Выдел ющеес  при этом тепло вызывает выброс паров и тумана серной кислоты в атмосферу и тер етс  безвозвратно.

При перемешивании реакционной массы острым паром происходит частичное разбавление серной кислоты образующимс  конденсатом. Реакционна  способность кислоты при этом уменьшаетс , а длительность процесса возрастает.

Наиболее близкой по технической сущ- ности и достигаемому результату к предлагаемой j  вл етс  установка дл  извлечени  жирных кислот из соапстока, включающа  вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и коническим днищем и укрепленными в нем один под другим смесителем и душем дл  подвода воды, патрубки подвода исходного сырь  и реагента и отвода готового продукта, кислых вод, конденсата и вторичных паров, сепаратор, выполненный в виде змеевикового холодильника с капле- отбойным экраном, укрепленным в верхней части корпуса на патрубке отвода вторичных паров, при этом смеситель представл ет собой цилиндрическую емкость с

тангенциальными выходными каналами в нижней части, причем верхн   часть емкости соединена с патрубками подвода исход- -ного сырь  и реагента, а патрубок отвода

конденсата укреплен на сепараторе. Установка снабжена поплавковым уровнемером , укрепленным на крышке корпуса.

Недостатками данной установки  вл ютс  невысока  эффективность смесител  и

невозможность организации непрерывного процесса.

Указанные недостатки обусловлены тем, что в процессе загрузки не обеспечиваетс  необходимое соотношение компонентов реакции, вследствие чего из смесител  диспергирует парожидкостна  смесь с различной концентрацией. Усреднение концентрации продукта происходит в процессе отсто . В св зи с необходимостью отсто 

прореагировавшей массы невозможно организовать непрерывный процесс, т.е. удал ть извлеченные жирные кислоты сразу после завершени  реакции дл  использовани  в последующих производственных операци х . В св зи с тем, что соапсток бывает разного качества (в зкость, плотность и т.д.), дл  реакции требуетс  различное количество кислоты, регулировка подачи которой в установке-прототипе затруднена.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности путем обеспечени  непрерывного режима работы установки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что известна  установка дл  извлечени  жирных кислот из соапстока, включающа  вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и коническим днищем, укрепленные в крышке поплавковый уровнемер и сепаратор,

выполненный в виде змеевикового холодильника с каплеотбойным экраном,расположенные в корпусе один над другим распылитель дл  подвода воды и смеситель, представл ющий собой емкость с тангенциальными выводными патрубками, соединенные с емкостью патрубки подвода исходного сырь  и реагента и укрепленные соответственно в крышке и днище патрубки отвода вторичных паров и кислой воды, согласно изобретению снабжена путрубком отвода жирных кислот, расположенным в верхней части корпуса, емкость смесител  имеет цилиндрическую форму и расположена так, что ее цилиндрическа  часть обращена к днищу и соединена с патрубком подвода исходного сырь , а коническа  часть выполнена расшир ющейс  в направлении течени  смеси, при этом патрубок подвода реагента укреплен коаксиально во

входном участке цилиндрической части емкости , тангенциальные выводные патрубки расположены от днища на рассто нии, равном 1 /2-1 /3 высоты корпуса.

На фиг,1 представлена обща  схема установки; на фиг.2 показан смеситель.

. Установка дл  извлечени  жирных кислот из соапстока содержит реактор, смеситель , узел газоочистки (фиг. 1).

Реактор представл ет собой вертикальный стальной цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, крышкой 3 и выт жной трубой 4. Реактор подвешиваетс  на лапах 5. Внутренн   поверхность реактора футеруетс  кислотостойкой диабазовой или керамической плиткой на кислотоупорном цементе. Дл  подачи промывной воды под крышкой помещен кольцевой душ 6. Дл  слива кислой воды служит штуцер 7, дл  подачи соапстока и кислоты в смеситель - штуцера с патрубками 8 и 9.

Смеситель имеет вид герметичного стального цилиндроконического сосуда 10 (фиг.2). Его внутренн   поверхность футеруетс  подобно реактору. В верхней части смесител  по периферии установлен завих- ритель 11, представл ющий собой восемь тангенциально расположенных патрубков- сопл. Дл  регистрации изменени  давлени  в смесителе установлен манометр 12.

. Узел газоочистки устанавливаетс  на выт жной трубе и представл ет собой две коаксиально расположенные герметичные обечайки с глухими основани ми - цилиндрическую внутреннюю 13 и пр моугольную внешнюю 14. Полость между обечайками заполнена холодильным агентом, в ней установлен змеевик 15, нижний конец которого сообщен с обечайкой 13, а верхний - с атмосферой. На выт жной трубе закреплен козырек 16. Обечайка 13 имеет конусную крышку. Дл  слива конденсата в обечайке 13 имеетс  штуцер 17. Подача и вывод холодильного агента осуществл ютс  через штуцера 18. Вывод готового продукта осуществл етс  через патрубок 19. На крышке реактора 3 установлены поплавковый уровнемер 20 и смотровой люк 21.

. Установка работает следующим образом .

Соапсток через патрубок 8 подаетс  насосом в смеситель 10, при этом серна  кислота (концентрацией 92-95%) инжектируетс  через соосно расположенный патрубок 9. Смешение соапстока с кислотой происходит в цилиндрической части смесител . Процесс взаимодействи  соапстока и кислоты сопровождаетс  выделением большого количества тепла. Выдел ющеес  тепло будет расходоватьс  на испарение воды, образующейс  в процессе химической реак

ции кислоты с соапстоком. В результате в смесителе создаетс  двухфазна  система (пар - реагирующие компоненты) и повышаетс  давление. Из цилиндрической части 5 смесител  смесь поступает в коническую, где происходит дальнейший рост давлени  и расширение потока, что способствует увеличению поверхности контакта фаз. Эти факторы увеличивают скорость взаимодей0 стви  реагирующих компонентов.

Соотношение живых сечений патрубков подачи соапстока и кислоты пропорционально соотношени м их расходов, благодар  чему обеспечиваетс  требуемое

5 соотношение компонентов.

В св зи с тем, что соапсток может иметь различные физические характеристики (плотность, в зкость и т.д.), при перекачивании насосом его поток обладает соответст0 вующим давлением. В зависимости от давлени  рабочей среды (соапстока) пропорционально измен етс  расход увлекае;- мого потока инжектируемой ж-идкости (кислоты), в результате чего происходит морегулирование расхода кислоты в зависимости от качества соапстока.

Образующа с  в смесителе парожидко- стна  смесь под давлением диспергирует через тангенциальные выходные каналы 11

0 в радиальном направлений. Нар ду с радиальным течением реакционной массы в реакторе имеет место тангенциальное течение массы по концентрическим окружност м. Вследствие разности удельных весов обра5 зующихс  в результате реакции жирных кислот и кислой воды под действием радиальных и тангенциальных течений происходит их разделение. Так, более т жела  вода идет к периферии реактора и скапливаетс 

0 в нижней части, а жирные кислоты поднимаютс .

Расположение тангенциальных выходных каналов смесител  на уровне 1/2-1/3 высоты от дна реактора вызвано тем, что в

5 результате реакции образуетс  смесь, состо ща  из жирных кислот (60-70%) и кислот воды (30-40%).

Скапливающиес  в верхней части реактора жирные кислоты непрерывно удал ют0 с  через патрубок 19, а кисла  вода сливаетс  через патрубок 7.

Возникшие в процессе реакции пары серной кислоты поступают через трубу 4 в обечайку 13, частично конденсируютс  на ее

5 внутренней поверхности, охлаждаемой холодильным агентом (водой с Т 10-12°С). Конденсат стекает по конической крышке обечайки 13, попадает на козырек 16, с которого капает вниз. На данном участке имеет место поверхностна  конденсаци .

10

Несконденсировавшиес  пары кислоты оступают в змеевик 15, где конденсируют . Конденсат стекает вниз и сливаетс  чеез штуцер 17.

Преимущества предлагаемой установки л  извлечени  жирных кислот из соапстока ллюстрируютс  приведенным конкретным римером осуществлени .

Пример. Технические характеристики становки:

Габариты реактора, м: Высота3

Диаметр3,4

Объем реактора,

Диаметр выт жной трубы, м0,35 Габариты сепаратора, м: Ширина 0,7 Высота0,7 Габариты змеевикового холодильника: Проходное сечение , м2 .0,0026 Длина, м10 . Габариты смесител , м: Обща  высота1 Высота цилиндрической части 0,7 Диаметр цилиндрической части 0,3 Диаметр основани  корпуса 0,7 Количество сопл

патрубков, шт.8

Диаметр патрубка

подачи соапстока0,075 35

Диаметр патрубка подачи кислоты0,024

15

20

25

30

0

5

Claims (2)

1. Высота от дна реак- . тора до сопел патрубков , м1,2 Формула изобретени 

   1,Установка дл  извлечени  жирных кислот из соапстока, включающа  вертикаль- : ный цилиндрический корпус с крышкой и коническим днищем, укрепленные в крышке поплавковый уровнемер и сепаратор, выполненный в виде змеевикового холодильника с каплеотбойным экраном, расположенные в корпусе один над другим распылитель дл  подвода воды и смеситель, представл ющий собой емкость с тангенци5 альными выводными патрубками, соединенные с емкостью патрубки подвода исходного сырь  и реагента и укрепленные соответственно в крышке и днище патрубки отвода вторичных паров и кислой воды, о т - л и ч а ю ща.  с  - тем, что, с целью повыше- i ни  производительности путем обеспечени  непрерывного режима работы, она снабжена патрубком отвода жирных кислот, расположенным в верхней части корпуса, емкость смесител  имеет цилиндрокониче- скую форму и расположена таким образом, что ее цилиндрическа  часть обращена к днищу и соединена с патрубком подвода исходного сырь , а коническа  часть выполнена расшир ющейс  в направлении течени  смеси, при этом патрубок подвода реагента укреплен коаксиально во входной участке цилиндрической части емкости.
2. 2.Установка поп.1,отличающал- с   тем, что тангенциальные выводные naf- рубки расположены от днища на рассто нии 1/2-1/3 высоты корпуса.

   0

   5

   0

   Фиг. 2.