DE2914101A1

DE2914101A1 - Verfahren zum desodorieren und/oder entsaeuern von hochsiedenden organischen verbindungen, insbesondere von speiseoelen

Info

Publication number: DE2914101A1
Application number: DE19792914101
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Hammer; Walter Dipl Ing Kuehns; Hermann Dr Stage
Original assignee: Schmidding Wilh & Co GmbH
Current assignee: Schmidding Wilh & Co GmbH
Priority date: 1979-04-07
Filing date: 1979-04-07
Publication date: 1980-10-23
Also published as: US4394221A; SE8002213L; SE455377B; IT1147346B; GB2046606B; FR2452947A1; GB2046606A; IT8021233A0; FR2452947B1

Description

nhrÜC-ress 29 U 101

:rs.·" ....jl? Dr. Hermann Stage, Emdener Str. 10, 5 Köln und

-ieÜir.c.-.hc-js Fa. Wilhelm Schmidding GmbH & Co, Emden'e'r Str. 10, 5 Köln

Verfahren zum Desodorieren und/oder Entsäuern von hochsiedenden organischen Verbindungen, insbesondere von Speiseölen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Desodorieren und/oder Entsäuern von hochsiedenden organischen Verbindungen, insbesondere von Speiseölen.

Es sind schon zahlreiche Verfahren zum Desodorieren und/oder Entsäuern von organischen Verbindungen, insbesondere Speiseölen, bekannt, bei denen eine destillative Entfernung leichtflüchtiger Verunreinigungen unter Verwendung von Treib- oder Trägerdampf, z.B. Wasserdampf,stattfindet.

Besondere Probleme ergeben sich, wenn das zu behandelnde Gut schwer flüchtig oder praktisch undestillierbar und darüberhinaus noch thermisch empfindlich ist. Alle diese Bedingungen sind gegeben bei den technisch wichtigen Desodoriervorgängen wie z.B. der Desodorierung und Entsäuerung von Speiseölen, der Desodorierung hochmolekularer Ester hochsiedender Säuren oder Alkohole wie z.B. von Phthalsäureestern, die als Weichmacher Verwendung finden, der Desodorierung hochmolekularer Paraffine zur Abtrennung der niedermolekularen Bruchstücke usv

Bei allen diesen Aufgaben hat das von den flüchtigen Verunrein: gungen zu befreiende, thermisch empfindliche Gut unter den zulässigen Druck- und Temperaturbedingungen gegenüber den abzutrennenden Komponenten einen äußerst geringen Arbeitsdruck, der um mehrere Zehnerpotenzen niedriger liegt als der der abzutrennenden Verbindungen. Unter diesen Arbeitsbedingungen wird ein Sieden des Gemisches zum Zwecke der destillativen Abtrennung nur dadurch erreicht, daß eine entsprechende Menge

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INSPECTED

Trägerdampf zugeführt wird, der den wesentlichen Anteil des jeweiligen Arbeitsdruckes ausmacht. Aus Gründen der thermischen Empfindlichkeit ergeben sich für die angeführten Fälle stets Arbeitsdrucke unter 10 Torr. Wegen der niedrigen Kondensationstemperatur des benutzten Trägerdampfes von 11° C folgt hieraus ein sehr hoher Energiebedarf für das zugehörige Dampfstrahlvakuumaggregat, der ein Mehrfaches der Treibdampfmenge ausmacht. Für einen vorgegebenen Arbeitsdruck von z.B. 6 mbar ist er der Treibdampfmenge direkt proportional.

Mit fallendem Arbeitsdruck nimmt der Treibdampfbedarf ab, der Dampfverbrauch der Dampfstrahlanlage aber zu. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte daher ein möglichst geringer Trägerdampfverbrauch bei einem technisch leicht zu beherrschenden Arbeitsdruck zwischen 1 und 10 Torr angestrebt werden. Dies bedeutet weiter, daß bei einem Gegenstrom-Mehrstufen-Austauschvorgang zwischen heraublaufendem öl und aufsteigendem Trägerdampf, der sich mit Geruchsträgern anreichert, dann die günstigsten Bedingungen herrschen, wenn dieser Vorgang des Gegenstromaustausches bis zum Ablauf bei nahezu dem gleichen niedrigen Arbeitsdruck und steigenden Temperaturen ausgeführt werden kann.

Die vorgenannten Bedingungen lassen sich an sich nur in einem Gegenstromfilmaustausch erzielen und es sind daher auch schon Anstrengungen unternommen worden, Fallfilmkolonnen für den vorliegenden Zweck einzusetzen. So haben bereits H.P. Kaufmann u. K.D. Mukherjee, (Fette . Seifen . Anstrichmittel 68, 319 (1966); 70, 197, 370, 589, 801, 901 (19BB)) versucht, mit Fallfilmverdampfern zu besseren Ergebnissen zu kommen. Dies hat jedoch nicht zu dem anzustrebenden Erfolg geführt. Das ablaufende öl hatte noch einen FFA-Gehalt von 0,2%, während das Destillat nur unter 90 bis 95 % Fettsäure anfiel. Der Dampfverbrauch mit 200 bis 300 kg/to lag gleichfalls sehr hoch. Einer der Erfinder hat gleichfalls Versuche unternommen, um bessere Ergebnisse dadurch zu erzielen, daß -er ein GegenstromfallfilrrrVerfahren zur Desodorierung einsetzte und eine verbesserte Wirkung mittels eines von außen aufgezwungenen Temperaturfeldes anstrebte. Durch dieses Temperaturfeld wurde zwar

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eine Verstärkung der Querströmung der Flüssigkeitsteilchen des Fallfilms zur Filmoberfläche hin erreicht,der entscheiden· de Durchbruch in Bezug auf niedrigere Treibdampfmengen und verminderten Energieverbrauch konnte aber nicht erzielt ■ werden.

Die heute eingesetzten physikalisch arbeitenden Entsäuerungsanlagen für Palmöl, die bei etwa 5mbar und 26D C arbeiten, weisen im Schnitt einen Treibdampfbedarf von 30 kg/to öl auf.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Treibdampfbedarf wesentlich zu reduzieren. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine zeitlich geringere thermische Beanspruchung der behandelten hochmolekularen Stoffe zu erreichen und eine bessere Wärmerücktauschmöglichkeit zwischen ab- und zulaufender Flüssigkeit zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß folgende Bedingungen eingestellt werden.

1. Ein Arbeitsdruck zwischen 2-10 mbar, vorzugsweise 4-8 mbar -

2. Eine Arbeitstemperatur unterhalb des Zersetzungsbeginns

3. Eine Flüssigkeitsviskosität des Fallfilms unter 0,003 Pa.s, vorzugsweise unter 0,001 Pa.s

. 4. Eteynold-Zahlen der Flüssigkeit über 100, vorzugsweise über 200

5. Druckverlust: weniger als die Hälfte, vorzugsweise we niger als/das 0,3-fö.che des Kopfdruckes ·

B. Austauscherlänge der Rieselflichen" B'- 16 m, vorzugsweise 8 - -.12.V-, ...... ■ - -

7« Innendurchmesser der Rieselkanäle 34 - 72 mm, vorzugs-. · weise,44 - ,54 mm . --'■'. ■--.· . .

8. Flüssi'gkeitsbelastung pro m Rieselkanalumfang 0,5 -

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4m /m.h, .vorzugsweise 1 - 2,5 m /m.h.

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9. Aufwärmung im Fallfilmer 10 - 20° K

10. Heizdampftemperatur über ölablauftemperatur von max.5° K, vorzugsweise 1 - 2° K

11. Austauschzeit im Riesler von 10 - 20 s.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Energiebedarf merklich herabgesenkt und unter Zugrundelegung von Palmöl wurde ein Treibdampfbedarf zwischen 7-9 kg/to bei relativ kurzer zeitlicher Beanspruchung des Öls erreicht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Gemäß einer ersten Ausführung der Vorrichtung wird als GegBnstromfallfilmverdampfer ein Rohrbündel verwendet, auf welches die zu desodorierende F üssigkeit auf einen Verteiler aufgegeben wird, während der Treibdampf von unten durch das Rohrbündel im Gegenstrom zu der Flüssigkeit strömt. In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, der aus Rohrbündeln oder wabenförmigen parallelen Kanälen bestehenden Kolonne einen Kreuzstrombehälter nachzuschalten, in welchem sich die behandelte Flüssigkeit sammelt, wobei sich die Trsibdampfzuführung innerhalb der sich sammelnden Flüssigkeit befindet, um auf diese Weise z.B. evtl. Verfärbungen der desodorierten Flüssigkeit zu beseiten.

Die Erfindung ist anhand zweier Ausführungsbeispiele in den Abbildungen veranschaulicht.

Abb. 1 ist ein Schema einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Abb. 2 ist ein Schema einer zweiten Ausführungsform der Erfindung .

Über die Zulaufleitung 1 gelangt 1000 kg/h Rohpalmöl bei 80° C mit 5 % FS in die Pumpe 2, von wo sie über einen Wärmetauscher 3 gelangt, in dem das Rohpalmöl auf eine Temperatur von 260° C erwärmt wird. Die Abkühlungsverluste werden in

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einem Wärmetauscher 4 auegeglichen. Das Rohpalmöl wird dann im Kolonnenkopf mit einer Temperatur 250 C auf den Verteilerboden aufgegeben. Vom Verteilerboden 5 gelangt das Rohpalmöl in die Fallfilmkolonne 6, die z.B. aus einem Rohrbündel besteht. Der Fallfilmkolonne kann zusätzlich Wärme zugeführt werden mittels einer schematisch angedeuteten Heizmittelzuführung 10. Der unter der Heizmittelzuführung 10 im unteren •Teil der Kolonne angedeutete Leitungsteil mit Richtungspfeil bildet dabei den Heizmittelaustritt. Unterhalb der Fallfilmkolonne B befindet sich die Treibdampfzuführung 7, in'der etwa 8,5- kg/h Dampf zugeführt wird.

Unterhalb der R.ohrbündelkolonne stellt sich ein Druck von 7,5 mbar ein, während oberhalb der Rohrbündelkolonne im Kolonnenkopf ein Druck von 5,1 mbar herrscht. Das gereinigte Palmöl wird mittels der Ablauf leitung 8 in den Wärmetauscher 3 eingeführt, wo es zur Erwärmung des durchlaufenden Rohpalmöls dient. Aus dem Wärmetauscher wird dann rund 950 kg/_n gereinigtes Palmöl bei 100° C mit einem restlichen FS-Anteil von 0,05 % entnommen.

In der Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem die gleichen .Bezugsziffern gleiche oder analog ausgebildete Teile betreffen. Zur Nachbehandlung des gereinigten Palmöls- ist dabei noch ein Kreuzstrombehälter 11 vorgesehen. Im Kreuzstrombehälter 11 sammelt.sich das gereinigte Palmöl, wobei der Ablauf so eingestellt wird, daß die Treitdampfleitung 7 im Innern des Palmölbadss verlauft, so daß der durch das göreinigte Palmöl hindurchströmende ,Treibdampf in einen regen Stoff austausch mit der Flüssigkeit eintritt,.. ehe .eir zu der Rohrbündelkolonne 6 strömt. '/-.:-.■'■ ' ' ■-■ '.· · ■'-.'■

Unter FS bzw» FFA werden im Vorstehenden alle gen Verunreinigungen verstand en. .

Ansprüche

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Claims

Ansprüche 2314101

1./Verfahren zum Desodorieren und/oder Entsäuern von hochsiedenden organischen Verbindungen, insbesondere Speiseölen, Estern und/oder hochmolekularen Kohlenwasserstoffen, wobei die zu desodorierende und/oder zu entsäuernde Flüssigkeit als Fallfilm auf eine Fallfilmkolonne mit vertikalen Strömungskanälen aufgegeben w.ird, während Treib- oder Trägerdampf von niedrigem Molekulargewicht, z.B. Wasserdampf, im Gegenstrom zur flüssigen Phase durch die Fallfilmkolonne geleitet wird, gekennzeichnet durch folgende Bedingungen:

1. Ein Arbeitsdruck zwischen 2 - 10 mbar, vorzugsweise • 4 - B mbar

2. Eine Arbeitstemperatur unterhalb des Zersetungsbeginns

3. Eine Flüssigkeitsviskosität des Fallfilms unter 0,0G3 Pa.s, vorzugsweise unter 0,001 Ra.s

4. Reynold-Zahlen der Flüssigkeit über 100, vorzugsweise . über 200

5. Druckverlust: weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als das 0,3-fache des Kopfdruckes

6. Austauscherlänge der Rieselflächen 6 - 16 m, vorzugsweise 8 - 12 m

7. Innendurchmesser der Rieselkanäle 34 - 72 mm, vorzugsweise 44 - 54 mm

8. Flüs.sigkeitsbelastung pro m Rieselkanalumfang 0,5 4 m /m. h,. vorzugsweise 1 - 2,5 m /m.h.

"9. Aufwärmung im Fallfilmer 1.0 - 20° K " ·

10. Heiztemperatur über ölablauftemperatur von max. 5 .K, vorzugsweise 1-2⁰K""

11. Austauschzeit im Riesler von 10 - 20 s., ..-.."

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Fallfilmkcl'onne als an sich bekannte RohrbündelkolonnB (6) ausgebildet ist.

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3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibdampfzuführung (7) in einem Kreuzstrombehälter (11) verläuft, um eine Nachbehandlung der gereinigten hochsiedenden organischen Verbindungen zu ermöglichen.

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