Способ гидратации растительных масел и установка для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК C11B3/00 

(Л

С

Изобретение относится к масло-жиро вой промышленности, а именно к способам гидратации растительных . Целью изобретения является более полная очистка масла, содержащего большое количество фосфатидов. Способ предусматривает на гревание растительного масла, обработку водяным паром поддавлением, охлаждение смеси, предварительное разделение фаз путем придания смеси вращательного движения с угловой скоростью 2-3 с и осевой скоростью (1,5-3) -10 м/с и отделение оставшегося гидратационного осадка В установке использованы смеситель пароструйного типа и дополнительный центробежный сепаратор предварительного отделения хлопьев фосфатидов 2 с п ф-лы 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к масло-жировой промышленности и касается способов гидратации растительных масел.

Цель изобретения - более полная очист- ка масла, содержащего большое количество фосфатидов.

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2 - дополнительный центробежный сепаратор, продольный разрез; фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Нагретое растительное масло обрабатывают водяным паром под давлением, охлаждают полученную смесь, проводят предварительное разделение фаз путем придания смеси масла с водой вращательного движения с угловой скоростью 2-3 и осевой скоростью (1,5-3) м/с и отделяют оставшийся гидратационный осадок.

При выбранных условиях обеспечивается выведение большей части фосфатидов на предварительной стадии разделения (грубая очистка) за счет интенсификации коагуляции и осаждения хлопьев образующихся ассоциатов в движущемся слое. Масло после этой очистки становится менее вязким и более подвижным, что создает условия для более эффективного окончательного разделения фаз на сепараторе или в отстойнике при использовании сырых масел с высоким содержанием фосфатидов. При гидратации известным способом оборудование для отделения гидратационного осадка быстро за- носится гидратационным осадком, что снижает эффективность разделения и отрицательно влияет на качественные показатели гидратированного масла.

Оft

Ч)

|В

При снижении угловой скорости вращения смеси масла, обработанного паром, ниже 2 , и осевой скорости ниже 1, м/с разделения фаз не происходит, а при ее повышении более 3 с и 3-10 м/с соответственно происходит турбулизация течения, приводящая к смешению компонентов и уносу хлопьев гидратационного осадка с маслом.

Пример. Прессовое подсолнечное масло, содержащее 0,61% фосфатидов, подогревают до 93°С, обрабатывают водяным паром под давлением 0,12 МПа в течение 1 с и охлаждают полученную смесь до 68°С. Охлажденную смесь масла с водой направляют для коагуляции и предварительного разделения фаз в осадительный сепаратор, где придают вращательное движение с угловой скоростью 2,41 и осевой скоростью 1.78-10 3 м/с. Масло, содержащее после предварительной очистки 0,32% фосфатидов, подают на окончательное отделение гидратационного осадка в отстойник. На выходе из отстойника содержание фосфатидов в масле составляет 0,11%, соотношение фосфатидов и масла в гидратационном осадке составляет 3,1:1.

Результаты выполнения известного и предлагаемого способов в зависимости от параметров процесса приведены в таблице.

Из представленных данных следует, что снижение угловой скорости вращения масла, обработанного паром, менее 2 с и осевой скорости менее 1,5-10 м/с так же, как и их увеличение более 3 с и 3-10 м/с соответственно, не повышает степень очистки масла от фосфатидов.

Таким образом, использование предварительного разделения фаз в масле, обработанном водяным паром, при вращении смеси с угловой скоростью 2-3 с и осевой скоростью (1,5-3)-10 м/с позволяет более полно очистить масло, содержащее повышенное количество фосфатидов.

Использование в установке смесителя пароструйного типа в совокупности с дополнительным центробежным сепаратором позволяет производить гидратацию растительного масла низкого исходного качества, при этом осуществляется эффективное отделение фосфатидов из масла.

Установка для гидратации растительных масел состоит из соединенных в технологической последовательности подогревателя 1 масла, смесителя 2 пароструйного типа, охладителя 3 масла, дополнительного 4 и основного 5 центробежньх сепараторов, подогревателя 6 гид- ратированного масла, сушилки 7 для фосфа тидов, соединенной с1- основным сепаратором 5,и насосов 8. Дополнительный центробежный сепаратор 4 состоит из цилиндрического вертикального корпуса 9 с тангенциальным патрубком 10 подвода исходного масла и патрубками отвода масла 11 и Фосфатидов 12. Патрубок 11 отвода

0 масла дополнительного центробежного сепаратора 4 соединен с входом основного сепаратора 5, а патрубок 12 отвода фосфатидов - с сушилкой 7 для фосфатидов.

Внутри корпуса 9 дополнительного се5 паратора 4, преимущественно в средней его части, коаксиально с зазором может быть установлена кольцевая обечайка 13 с открытыми верхними и нижними торцами, а патрубок 10 подвода исходного масла укреплен

0 на обечайке 13.

Установка функционирует следующим образом.

Из подогревателя 1 масло насосом 8 подается при заданной температуре в

5 смесителе 2 пароструйного типа, в котором пар, контактируя с маслом, конденсируется. Образующаяся смесь масла и конденсата поступает в охладитель 3 и далее в дополнительный центробежный

0 сепаратор 4.

В сепараторе 4 под действием центробежных сил, возникающих за счет тангенциального ввода,осуществляется разделение масла и осадка. Масло поднимается вверх и

5 отводится по патрубку 11 в основной сепаратор 5, а хлопья фосфатидов (наиболее крупные) оседая, через патрубок 12 отводятся на сушку. Окончательное разделение Фосфэтидов и масла осуществляется в сепа0 раторе 5, из которого готовое масло подается, пройдя термообработку в подогревателе б, насосом 8 на дальнейшую обработку. Осадок фосфатидов из сепаратора 5 также отводится на сушку в сушилку 7. Готовый осадок

5 из сушилки отводится на дальнейшую обработку.

Е случае, когда в корпусе 9 дополнительного сепаратора 4 установлена кольцевая обечайка 13, смесь втркяет с нее

0 тангенциально через патрубок 10 и побуждает в ней вращательное движение по направлению вверх и вниз, а также к корпусу отстойника. По мере движения смеси ее вращение затухает. Сильнее всего это про5 исходит в.кольцевом зазоре между стенкой корпуса 9 и обечайкой 13.

Соотношение геометрических размеров дополнительного сепаратора принято на основе расчета гидродинамики и проверки на стенде. Теоретические и стендовые испытания показали, что увеличение высоты обечайки и ее расстояния от конусного участка и уменьшение ее диаметра обуславливают перемещение вверх зоны разделения иунос хлопьев. Изменение этих же параметров в другую сторону обеспечивает условия смешения компонентов в нижнем конусном участке. Соотношение живого сечения патрубка подвода исходного масла и поперечного сечения цилиндрической обечайки обуславливает интенсивность и.градиент скорости вращения по сечению обечайки. При выходе за верхний предел интервала наблюдается турбулизация течения, а за нижний - уменьшение градиента скорости и образование застойных зон, понижение эффективности процессов.

Таким образом, в корпусе 9 устанавливается медленное вращение и осевое движение объема с градиентами скоростей и массовых сил по сечению и по высоте, в поле которых фосфатидные хлопья укрепляются и движутся к периферии и вниз. Поскольку процесс коагуляции и осаждения осуществляют в движущемся объеме, то макроструктура разрушается и улучшается кинетика седиментации и осаждения частиц.

Формула изобретения 1. Способ гидратации растительных масел, включающий нагревание, обработку водяным паром под давлением, охлаждение смеси и отделение гидратационного осадка, отличающийся тем, что, с целью более полной очистки масла, содержащего большое количество фосфатидов, после охлаждения проводят предварительное . разделение фаз на гидратационный осадок и масло путем придания смеси вращательного движения с угловой скоростью (2-3) с

и осевой скоростью (1.5 3)-10 м/с. а нл окончательное отделение подают масло после предварительного разделения.

смеситель, охладитель, сепаратор, сушилку для фосфатидов, соединенную с сепаратором, и насосы, отличающаяся тем, что. с целью обеспечения более полной очистки

масла, содержащего большое количество фосфатидов, в ней использован смеситель пароструйного типа и она снабжена дополнительным центробежным сепаратором, имеющим цилиндрический вертикальный

корпус с коническим участком, тангенциальным патрубком подвода исходного масла и патрубками отвода масла и фосфатидов. при этом патрубок отвода масла дополнительного сепаратора соединен с входом основного

сепаратора, а патрубок отвода фосфатидов дополнительного сепаратора - с сушилкой для фосфатидов.

обечайка выполнена и размещена так. что отношение диаметра обечайки и ее высоты к диаметру корпуса дополнительного сепаратора составляет 0,8 и 0,2 соответственно, расстояние от конусного участка до

цилиндрической обечайки равно 0.3 диаметра корпуса, а соотношение площади поперечного сечения цилиндрической обечайки и площади живого сечения патрубка подвода исходного масла состав0 ляет 300-700:1.

/V

V

13

/

10

JL

Фие.2

8

Фиг.1

0Ј/e.J