Установка для дезодорации масла из растительного сырья
Владельцы патента RU 2790877:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (RU)
Изобретение относится к масложировой промышленности. Установка для дезодорации растительных масел путем отгонки летучих одорирующих веществ из них, характеризующаяся тем, что состоит из реактора дезодорирования масла 1, теплообменника нагрева масла 2, насоса 3, парожидкостного эжектора 4 и реактора 5 отделения извлеченных из масла одорирующих веществ от воды, при этом парожидкостной эжектор 4 имеет следующие зоны: зона 1 - вход пара, насыщенного извлеченными одорирующими веществами из масла; зона 2 - зона конденсации пара на струях холодной воды; зона 3 - цилиндрический участок для достижения полной конденсации пара; зона 4 - конический диффузор, предназначенный для снижения скорости истечения воды и повышения давления до атмосферного. Изобретение позволяет улучшить качество дезодорированного масла и упростить технологическое оборудование. 1 ил.
Установка предназначена для дезодорации растительных масел путем отгонки летучих одорирующих веществ из них и состоит из реактора дезодорирования масла, теплообменника нагрева масла, насоса рециркуляции/вывода масла, парожидкостной эжектора и реактора отделения извлеченных из масла одорирующих веществ от воды, содержащей сконденсировавшийся пар. Установка может быть использована в масложировой промышленности.
На основе установки для дезодорации растительных масел фирмы «Кирхфельд» была создана экспериментальная установка для дезодорации растительного масла (патент RU 2746487 C1, С11В 3/16 опубл. 14.04.2021, бюл. №11), которая является ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемой установки и состоит из дезодоратора с барботером, генератора азота и теплообменника нагрева азота, узла нагрева масла, состоящего из насоса и теплообменника, вакуумной системы, состоящей из вакуумного насоса и охлаждающего термостата с системой оборотной воды. Эта установка снизила количество вспомогательных систем, обслуживающих основную технологию, а также одновременно предложила способ удаления летучих одорирующих компонентов из масла с помощью горячего азота, обладающего инертными свойствами по отношению к растительному маслу, что повлияло на повышение качества готовой продукции. Недостатками этой установки являются обеспечение установки подогретым азотом и способ создания вакуума с помощью вакуумного насоса и охлаждающего термостата с системой оборотной воды, которая является дорогостоящим оборудованием и требует значительных эксплуатационных затрат, а помимо этого занимают дополнительные производственные площади, что, в конечном счете, приводит к увеличению себестоимости изготовления продукции.
Техническим результатом заявляемого устройства является создание более простой по конструкции установки для дезодорации масла до определенного качества на производствах, на которых нет возможности использовать нагретый азот в качестве агента для извлечения одорирующих веществ из масла,. а также для которых для создания вакуума нет возможности использовать дорогостоящий вакуумный насос и охлаждающий термостат с системой оборотной воды.
Технический результат достигается тем, что в качестве среды, увлекающей одорирующие вещества из масла, предлагается использовать пар, и в качестве вакуумсоздающей системы предлагается применять парожидкостной эжектор (простое, недорогое устройство).
Принципиальная схема представлена на рисунке 1, где 1 - реактор дезодорирования масла, 2 - теплообменник нагрева масла, 3 - насос рециркуляции/вывода масла, 4 - парожидкостной эжектор, 5 - реактор отделения извлеченных из масла одорирующих веществ от воды, содержащей сконденсировавшийся пар.
Необходимым технологическим мероприятием, обеспечивающим дезодорацию растительных масел до определенного качества от одорирующих компонентов, является создание абсолютного давления величиной ~3 мм рт ст (патент RU 2746487 C1, С11В 3/16 опубл. 14.04.2021, бюл. №11). Именно при этом давлении начинают испаряться одорирующие вещества, содержащиеся в растительном сырье.
В реактор дезодорирования масла 1 подаются противотоком растительное масло и пар, где пар проходит вверх реактора через спускающийся вниз поток масла, увлекая за собой одорирующие летучие вещества. Пар является инертным по отношению к растительному маслу. Работа реактора дезодорирования масла предусматривается периодического действия, т.е. вначале происходит загрузка растительного масла-сырья, а затем налаживается процесс нагрева масла в теплообменнике 2 с помощью многократной его циркуляции с помощью насоса 3. Процесс в реакторе происходит при вакууме. Пар, загрязненный одорирующими летучими веществами, направляется в парожидкостной эжектор 4 (патент RU 2115027 C1, F04F 5/54 опубл. 10.07.1998), назначение которого заключается в создании вакуума в реакторе дезодорирования масла 1. Парожидкостной эжектор устанавливается перед реактором отделения извлеченных из масла одорирующих веществ от воды 5.
Парожидкостной эжектор 4 представляет собой парожидкостный эжектор и предназначен для создания вакуума в реакторе дезодорирования масла 1, габариты парожидкостной эжектора 4 подобраны с учетом технологических параметров процесса дезодорации масла (расхода, давления, температуры). Таким образом, пар, насыщенный извлеченными из масла одорирующими веществами, направляется в парожидкостной эжектор 4, куда также подается под давлением вода в виде струй. На струях воды происходит конденсация пара. Вода, содержащая сконденсировавшийся пар и растворенные в ней одорирующие вещества, извлеченные из масла, попадает в реактор 5, где происходит отделение летучих одорирующих веществ от воды при атмосферном давлении. Одорирующие вещества, извлеченные из масла, выводятся из реактора 5 сверху, а снизу выводится вода, содержащая сконденсировавшийся пар.
Габариты парожидкостной эжектора 4 определяются технологическими параметрами сред (расход, давление, температура). Парожидкостной эжектор 4 условно поделен на четыре зоны:
- зона 1 - вход пара, насыщенного извлеченными одорирующими веществами из масла;
- зона 2 - зона конденсации пара на струях холодной воды;
- зона 3 - цилиндрический участок для достижения полной конденсации пара;
- зона 4 - конический диффузор, предназначенный для снижения скорости истечения воды и повышения давления до атмосферного.
Поскольку в парожидкостном эжекторе 4 скорость пара превышает скорость истечения воды, то скорость смешанного потока из зоны 3 превышает скорость подаваемой воды, а ее полное давление увеличивается.
Основное преимущество парожидкостной эжектора, создающего вакуум для целей дезодорации растительного масла, заключается в простоте устройства и низких затратах на эксплуатацию на производствах, для которых установка и эксплуатация вакуумсоздающей системы, состоящей из вакуумного насоса и охлаждающего термостата с системой оборотной воды, является дорогостоящим компонентом процесса обработки растительного масла. Использование данного парожидкостной эжектора позволит удешевить себестоимость подготовки растительного масла до определенного качества.
Установка для дезодорации растительных масел путем отгонки летучих одорирующих веществ из них, характеризующаяся тем, что состоит из реактора дезодорирования масла 1, теплообменника нагрева масла 2, насоса 3, парожидкостного эжектора 4 и реактора 5 отделения извлеченных из масла одорирующих веществ от воды, при этом парожидкостной эжектор 4 имеет следующие зоны: зона 1 - вход пара, насыщенного извлеченными одорирующими веществами из масла; зона 2 - зона конденсации пара на струях холодной воды; зона 3 - цилиндрический участок для достижения полной конденсации пара; зона 4 - конический диффузор, предназначенный для снижения скорости истечения воды и повышения давления до атмосферного.
