Аппарат для гидрогенизации жиров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к, авт. свид-ву (22) Заявлено 08.10.80 (21) 3003153/28-13 1511М.КП.

С 11 С 3/12 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий. (23) Приоритет

Опубликовано 23. 09. 82Бюллетеиь М2 35 (53) УДК б65.128. .1(088.8) Дата опубликования описания 23.09 .82 (72) Авторы. изобретения о" ешник. Ю.П.Кубрин, Н.(.Арутюнян, Р.p „ó; и В.П.Жиденко

/-!

, Харьковский ордена Ленина политехническийе:институт им. В.И.Ленина и Краснодарский ордена Трудового .

Красного Знамени политехнический институг- .: (7i) Заявители (54 ) АППАРАТ ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ ЖИРОВ

Изобретение относится к технике гидрирования жиров и масел и может быть использовано в производстве саломаса как для пищевых, так и .для технических целей пищевой .промышленности, а также в. нефтехимичрс кой и химической промышленности.

Известно устройство для непрерывной гидрогенизации жиров, выполненное в виде нескольких реакционных труб, обогреваемых предпочтительно индукционным путем, снабженных в нижней части патрубками для ввода жира,. водорода и катализатора и отвода готового саломаса и последовательно соединенных в верхней части друг с другом посредством сепарационнай камеры . .для непрореагировавшего водорода, разделенной радиальными перегородками снабженнйми в верхней части переменными отверстиями для жира, на секции, каждая из которых связайа трубопроводом с соответствующей реакционной трубой, снабженной металлической насадкой, например спиральной, предназначенной для перемешивания реакционной смеси (1). .Однако такое устройство имеет сложную конструкцию и требует больших затрат электроэнергии и тепла. 30

Известен также многосекционный аппарат, который состоит из корпуса, барботирующего устройства, каплеуловителя и подогревательных труб, при этом аппарат разделен вертикальными перегородками начетыре секции,связанные между собой переточными трубами, а в каждой секции установлены гаэоэжекторные устройства с отражательными колпаками для передачи газа и .ускорения процесса (2).

Однако этот аппарат пригоден только для проведения периодического спо" соба гидрирования и малопроизводителен. Кроме того, в этом аппарате .непрореагировавшая часть газа повторно не используется и выводится из аппарата, увеличивая тем самым его расход.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для гидрогенизации жиров, выполненный в виде вертикальной, колонны оснащенной патрубками для подвода жира, катализатора и водорода, отвод готового продукта и отработанного водорода и разделенной на секции поперечными пе регородками, в центре каждой из которых имеется устройство для перелива

960242 жира, содержащее переточную трубу, при этом секции снабжены барботирующими устройствами для водорода., В известном аппарате устройство для перелива выполнено в виде воронки $3)

Однако уровень жидкости в перелив- 5 ных устройствах не регулируется.

Через переливные устройства циркуляционный водород из нижележащей секции аппарата не поступает,и в центре каждого ситового днища процесс гидрирова10 ния жира не идет. Водород подается ,только через патрубок конического днища и проходит через отверстия ситового .днища. Свежий водород в об,ласти ситовых днищ аппарата совсем не15 подводится.

На .".îðèçîíòàëüíûõ ситовых днищах аппарата между имеющимися на них лабиринтными перегородками накапливается часть катализатора, который забива20 ет отверстия ситовых днищ, нарушая нормальное прохождение водорода и сам процесс насыщения жира водорода, а также способствует возрастанию давления в нижележащей секции аппарата.

Все это снижает производительность известного аппарата.

Цель изобретения является увеличение производительности аппарата и снижение удельного расхода водорода.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для гидрогенизации жиров, выполненном в виде верти кальной колонны, .оснащейной патрубками для подвода жира катализатора 35 и водорода, отвода готового продукта и отработанного водорода и разделенной на секции поперечными перегородками, в центре каждой из которых имеется устройство для перелива жира, содержащее переточную трубу, при этом секции снабжены барботирующими устройствами для водорода, устройст во для перелива жира дополнительно содержит размещенные над перегоролкой вокруг переточной трубы co-, 45 осно с ней телескопическую трубу с продольными щелями в верхней части и закрытый сверху стакан, а также смонтированный под перегородкой основанием вниз полый конус с прорезя 50 ми по образующей, причем по оси колон.ны установлен с возможностью возвратнопоступательного перемещения шток, а телескопические трубы, стаканы и конусы устройств для перелива жира укреплены на штоке.

При этом барботирующие -уст-. ройства целесообразно выполнять в виде многостержневых гидродинамических излучателей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый 6О аппарат„ на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг.1; на фиг. 4 — барботирующее устройство, вид сбоку," на фиг. 5 — разрез Б-В на фиг. 4. 65

Аппарат для гидрогеризации жиров представляет собой .вертикальную цилиндрическую колонну 1 с выпуклой криакой 2, коническим днищем 3, люка-, ми 4 и обогревающими трубами 5. Колонна в верхней части оснащена патрубками для подвода водорода 6, для подвода масла 7, для подачи катализатора 8 и для отвода отработанного водорода 9. По оси колонны проходит шток 10 со штурвалом 11 для обеспечения возвратно-.поступательного перемещения его.. B нижней части колонны имеется патрубок 12 для отвода готового продукта. Колонна с помощью поперечных коническйх перегородок

13 разделена на несколько секций, в каждой из которых предусмотрены барбо. тирующие устройства 14, представляющие собой эжекторные смесители,а в центре расположены устройства для перелива жира, каждое устройство состоит из соосно установленных над перегородкой переточной трубы 15., телескопической трубы 16, имеющей в верхней части продольные щели 17, закрывающего трубу сверху стакана 18 и размещенного под.перегородкой полого конуса 19 со щелями 20 по образующим. Телескопические трубы, стаканы и конусы жестко укреплены на штоке 10.

Для освобождения секций аппарата от продуктов гидрирования на время остановки на осмотр и ремонт под каждой перегородкой 13 установлено спускное устройство 21 со штангой

22 и.штурвалом 23, а под днищем 3 кран 24.

Барботирующее устройство может быть выполнено в виде многостержневого гидродинамического излучателя (фиг. 4 и 5), который устанавливают на спиралеобразной трубе патрубка 6 с трубкой 25 для ввода водорода. Излучатель состоит из сопла 26 в виде трубки Вентури, отражателя 27 с пружиной 28, кольца 29, штока 30, держателя 31, резонансных стержней 32 с заостренными выступами 33 и крепления 34 сопла с держателем.

Аппарат для гидрогениэации жиров работает следующим образом.

Подогретые до 150 С масло и ката-. лизатор в требуемом количестве соответственно через патрубки 7 и 8 подают в верхнюю секцию колонны 1.

Навстречу им движется водород, поступающий через патрубки 6 в излучатели 14, а затем проходящий через щели 20 конуса 19. При прохождении смеси жир-катализатор-водород через многостержневой излучатель происходит интенсивное диспергирование катализатора и водорода в жире, в результате чего повышается удельная поверхность катализатора, увеличива 960242 готовый гидрированный жир. выводится через патрубок 12.

Аппарат позволяет сократить потребные производственные площади в четыре раза и снизить металлоемкость в три раза.

Конструкция аппарата-для гидрирова вания жиров обеспечивает возможность проведения процесса гидрирования при более высоком давлении.что интенсифи10 цирует процесс насыщения и повышает производительность на 20Ъ при этом сокращается расход водорода на одну треть, а также уменьшаются энергозатраты в два раза.

Формула изобретения ется подвод ненасыщенных молекул жи- ра к поверхности .катализатора. Действие излучателя основано на возбуждении стержней веерообразной струей жидкости, образующейся при ударе струи, вытекающей из.сопла с большой скоростью, об отражатель

Веерообразная струя направляется на заостренные выступы, находящиеся в центре стержней, которые вибрируют с высокой частотой и создают в окружающей среде мощные акустические ко лебания.

Происходит снижение диффузионных ограничений для массообменКых процессов при гидрогенизации жиров !5 и вместе с этим резкое увеличение общей поверхности фазовых контактов (жир,,катализатор и водород).

Заполнив верхнюю секцию колонны 1 до уровня продольных щелей 17 телес- р() копиче ской трубы 1.6, продукты. гидрирования начинают поступать через переточную трубу 15 на отражательный конус 19 со щелями 20 нижеследующей секции, где через его щели навстречу движется непрореагировавший водород, насыщающий масло.

Выполнение щелей в телескопических трубах и отражательных конусах контактных устройств позволяет вести гидрование жира в пленке, ускоряя процесс насыщения жира водо родом.

Щели не могут забиваться катализатором, так как через них и. верхнее отверстие телескопической трубы проходит циркуляционный водород из нижележащей секции. Кроме того, содержание катализатора в жире, проходящем через щели, составляет всего около

0,2Ъ, т.е. 99,8% жира и 0,2Ъ катали- 40 затора. Из практики гидрогенизации жиров известно, что катализатор отлагается толька на горизонтальных частях аппарата, а на вертикаль-. ных частях совсем отсутствует. 4$

Установка подвижных контактных устройств в каждой секции колонны обеспечивает возможность за счет высоты уровня продуктов гидрирования создать необходимое давление повтор- щ но непрореагировавшим водородом нижележащей секции, тем самым уменьшая его расход на весь процесс насыщения жира.

Затем аналогичным образом продукты гидрирования поступают в третью и четвертую секции, где насыщаются . ,водородом,и уже из последней секции

1. Аппарат для гидрогенизации жиров.. выполненный в виде вертикальной колонны., оснащенной патрубками для подвода жира. катализатора и водорода, отвода готового продукта и отработанного водорода и разделенной на секции поперечными. перегородками, в центре каждой из которых имеется устройство для перелива жира. содержащее переточйую трубу,,при этом секции снабжены барботирующйми устройствами для водорода, отличающийся тем что, .с целью увеличения производительности аппарата и снижения удельного расхода водорода, устройство для перелива жира дойолнительно содержит размещенные над перегородкой вокруг переточной трубы соосно с ней телескопическую трубу с продольными щелями в верхней части и закрытый .сверху стакан, а также смонтированный под перегородкой основанием вниз полый конус с прорезями по образующей, причем по оси колонны установлен свозможностью возвратно-поступательно го перемещения шток, а телескопические трубы, стаканы и конусы устройств для перелива жира укреплены на штоке.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а в шийся тем, что барботирующие устройства выполнены в виде многостержневых гидродинамических излучателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 64674, кл. С 11 С 3/12, 1940.

2. Авторское свидетельство СССР

9 135169, кл. С 11 С 3/04, 1960.

3. Патент, ФРГ 9 1467532, кл. С 11 С 3/12 (234,2),.опублик.

1973 (прототип).

960242

32

Фиг.l

Составитель Н,Коровяковская

Редактор Л.Лукач Техред k.Ач Корректор О.Билак

Заказ 7147/30 Мираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раущская наб.,д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул,Проектная,4