Способ дистилляции масляных мисцелл Советский патент 1987 года по МПК C11B1/10 

I1359294

Изобретение относится к масложиро- ой промышленности, в частности к способам дистилляции мисцелл.

Целью изобретения является снижеие энергозатрат .и повышение качества отового продукта за счет снижения содержания в нем растворителя.

Способ осуществляют следующим обазом.

Отфильтрованную и предварительно одогретую мисцеллу с температурой и концентрацией 15-25% подат под давлением (1 ,5 - 2) 10 Па в . орме струй на вход дистиллятора 15 ервой ступени. В дистилляторе цирстдв во ка

ми ре че с на Ту ст це ры ко ко в це пр пр пи об ст ет эт ро ст не ка ко ст те па то пе па 0 со пр ус

кулирует мисцелла с массовой скоростью 80 - 380 кг/м - с под давлением (0,7-1). Пары бензина, образующиеся на входе первой ступени при смешении растворов разной концентрации, в смеси с мисцеллой поступают в испарительные каналы, в которых устанавливается кольцевой режим течения. На выходе дистиллятора первой ступени концентрирования мисцеллы 90-95% при 90-95°С. Мисцелла из дистиллятора первой ступени поступает в дистиллятор второй ступени, где поддерживается давление (0,6-1)-10 Па Вместе с мисцеллой в испарительные .каналы второй ступени с помощью паро эжектора подают соковые пары, отгоняемые на первой ступени, причем расхо этих паров выбирается с учетом обеспечения кольцевого режима течения на второй ступени, а расход водяного пара на эжектор с учетом требуемой температуры паров, которая должна быть на (10-15) К вьше температуры насыщения водяного пара при заданном давлении в дистилляторе и, исходя из предотвращения увлажнения мисцеллы, выше 0,01 по весу. Сконцентрированная мисцелла 97-98% при 95-105 С поступает на вход дистиллятора nepi- вой ступени. Сюда же в форме струй подают низкоконцентрированнзш) мисцеллу.

Часть высококонцентрированной мисцеллы со второй ступени поступает в дистиллятор третьей ступени, где процесс отгонки ведется распьшением под давлением (2-3) -10 Па, в пленке и в слое при давлении в дистилляторе (0,3-0,5) -Ю Па. Готовое масло посл обработки острьм паром откачивают пр 100°С на холодильник.

Q

5

0

5

0

35

0

45

0

55

Процесс ведут на первой и второй ступенях при массовом паросодержании двухфазной смеси 0,085-0,18 и массовой скорости мисцеллы в испарительных каналах 80-380 кг/м с.

В способе дистилляции масляных мисцелл в три ступени организуется рециркуляция по жидкой фазе с подачей высококонцентрированной мисцеллы с выхода дистиллятора второй ступени на вход дистиллятора первой ступени. Туда же в виде расходящихся струй поступает низкоконцентрированная мисцелла. Анализ зависимости температуры кипения мисцеллы при изменении ее концентрации показывает, что низкоконцентрированная мисцелла, поступая в объем высококонцентрированной мисцеллы, нагретой до 90-100°С, вскипает, причем интенсивность парообразования прямопроцорционально разности знталь- пий рецйркулирующей мисцеллы и вновь образующегося- раствора. На входе дистиллятора первой ступени организуется отгонка паров растворителя, при этом устанавливается массовая скорость циркулирующей мисцеллы соответственно величине массы пара,- которую необходимо иметь для образования в каналах дистиллятора первой ступени кольцевого режима течения. На второй ступени организуется кольцевой режим течения мисцеллы путем подвода в испарительные каналы с помощью пароэжек- тора смеси паров бензина и воды с первой ступени. При этом массовое паросодержание в каналах должно быть 0,085-0,18. Конкретно величина массового паросодержания зависит от производительности.дистилляционной установки.

Пример 1. Отфильтрованнзпо мисцеллу с концентрацией 15% при 60°С подают под давлением 1,5-10 Па на дистилляцию первой ступени, которую проводят в восходящей пленке. Расход мисцеллы 4 кг/с, после чего мисцеллу подают на вторую ступень, где процесс ведут под давлением 0,6 -10 Па в восходящей пленке. Часть мисцеллы концентрацией 97% при 100 С смешивают с низкоконцентрированной мисцеллой, подаваемой на первую ступень в виде струй, другую часть подают в дистиллятор третьей ступени, где Цроцесс ведут распылением под давлением 2-10 Па, в пленке и в слое

3 . 1359294

давлении в дистилляторе 0,3--1б Па.

к п в к т

Готовое масло после обработки острым паром откачивают при для охлаждения .

Дистилляцию на первой и второй ступенях ведут в кольцевом режиме течения с массовой скоростью 80 кг/ми массовым паросодержанием двухфазно смеси 0,085. Мисцеллу на вторую ступень подают пароэжектором, вместе с ней в испарительные каналы пароэжектором подают соковые пары, отгоняемые на первой ступени, причем их рас ход также, как и количество рецирку- лируемой со второй ступени мисцеллы выбирают с учетом обеспечения необходимых параметров массовой скорости и паросодержания. Расход циркулируемой мисцеллы 18 кг/с. Проходное сечение испарительных каналов 0,1 м .

Максимальное количество паров бензина , отгоняемых на входе дистиллятора первой ступени 2,2 кг/с.

Массовое паросодержание двухфазного потока на входе в испарительные каналы дистиллятора первой ступени X 0,1.

Под воздействием спутного потока паров бензина процесс теплообмена в каналах интенсифицируется. Степень повьппения интенсивности теплообмена в зависимости от массового паросодер жания двухфазного потока можно оценить по формуле

1 с/

Для ,1 расчетным путем находим Х4.0,29, т.е. интенсивность теплоотдачи в испарительных каналах в 6,5 раз выше, чем при однофазном течении жидкости с расходом, равным расходу двухфазной смеси.

При температуре греющего пара на выходе первой ступени имеем температуру мисцеллы 90°С при концентрации 90%.

Для организации кольцевого режима течения в испарительные каналы дистиллятора второй ступени следует подавать 1,8 кг/с паров бензина и 0,3 кг/с перегретых паров воды (160°с). При этом температура глухого пара 105°С.

А(1/х ); ,,75.

5

5

0

5

0

5

0

В таблице представлены теплогид- равлические параметры вертикального кожухотрубного испарителя. Дпя каждой производительности аппарата по мис- целле рассматриваются два предельных режима рециркуляции: первый соответствует 100% отгонке растворителя на входе первой ступени, второй является нижней границей существования кольцевого режима течения в испарительных каналах.

Таким образом, предлагаемая теп- логидравлическая схема дистилляции позволяет в 2-3 раза повысить производительность дистилляционных установок при использовании типового оборудования.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, только- процесс ДИСТИЛЛЯЦ1Ш на первой и второй ступенях проводят при массовом паросодержании двухфазной смеси 0,18 и массовой скорости мисцеллы в испарительных каналах 380 .

Предлагаемьй способ позволяет снизить энергозатраты с 240 до 170 кг от водяного пара на 1 т готового масла и повысить качество масла за счет снижения содержания в нем растворителя с 0,1 до 0,07-0,09.

Формула изобретения

Способ дистилляции масляных мис- целл, предусматривающий перегонку их в три ступени, на первой и второй из которых процесс ведут в восходящей пленке, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повьшения качества готового продукта за счет снижения содержания в нем растворителя, после второй ступени отделяют часть мисцеллы и смешивают ее с исходной в соотношении, обеспечивающем на первой ступени массовое паросодержание двухфазной смеси 0,085-0,18 и массовую скорость мисцеллы в испарительных каналах 80-380 кг/м - с, а на второй ступени процесс ведут при этих же условиях, которые поддерживают путем подачи соковых паров с первой ступени.

Редактор Т.Лазоренко

Составитель Л. Пашинина

Техред А.Кравчук Корректор М. Пожо

6113/25

Тираж 380Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,А

Изобретение.относится к масло- жировой промьшшенности, в частнос.ти к способам дистилляции мисцелл. Целью изобретения, является снижение энергозатрат и повьшение качества готового продукта за счет снижения содержания в нем растворителя. Шсцеллу подвергают дистилляции,в три ступени, первую и вторую из которых ведут в восходящей пленке, а третью - распылением под давлением в пленке и в слое. После второй ступени часть мисцеллы смешивают с исходной мисцеллой для обеспечения кольцевого режима течения. На первой и второй ступенях ведут процесс в испарительных каналах при массовом паросодержании двухфазной смеси 0,085-0,18 и массовой скорости мисцеллы 80-380 кг/м -с. Соковые пары с первой ступени подают пароэжектором на вторую ступень, на которой процесс ведут при тех же условиях. 1 табл. а S (Л с ел со ю со 4