Аппарат для гидрогенизации жиров Советский патент 1982 года по МПК C11C3/12 

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. Нёфтехимичес 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 гото, вого саломаса и последовательно соединенных в верхней части друг с другом посредством сепарационной камеры для непрореагировавшего водорода, разделенной радиальными перегородками снабженными в верхней части переменными отверстиями для жира, на секции, каждая из которых связана трубопроводом с соответствующей реакционной трубой, снабженной металлической насадкой, например спиральной, предназ. наченной для перемешив:ания реакцион- . ной смеси L11

-Однако такое, устройство имеет сложную конструкцию и требует больших затрат электроэнергии и тепла.

Известен также многосекционный аппарат, который состоит из корпуса, барботирующего устройства, каплеуловителя и подогревательных труб, при этом аппарат разделен вертикальными перегородками на четыре секции ,св5 занные между собой переточными трубами, а в каждой секции установлены газоэжекторные устройства с отражательными кол10паками для передачи газа и .ускорения процесса 2}.

Однако этот аппарат пригоден только для проведения периодического спо соба гидрирования и малопроизводи15телен. Кроме того, в этом аппарате непрореагировавшая часть газа повторно не используется и выводится из аппарата, увеличивая тем самым его расход.

20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому .результату является аппарат для гидрогенизации жиров, выполненный в виде вертикальной колонны оснащенной

2S патрубками для подвода жира, катализатора и водорода, отвод готового продукта и отработанного водорода и разделенной на секции поперечными пе регородками, в центре каждой из ко30торых имеется устройство для перелива жира, содержащее переточную трубу, при этом секции снабжены барботирующими устройствами для водорода.. В известном аппарате устройство для перелива выполнено в виде воронки З Однако уровень жидкости в перелив ных устройствах не регулируется. Через переливные устройства циркуляционный водород из нижележашей секции аппарата не поступает,и в центре каждого ситового днища процесс гндриров НИН жи|)а не идет.Водород подается ,только через патрубок конического и .проходит, через отверстия, ситового .днища. Свежий водород в об.ласти СИТОВЫ5С днищ аппарата совсем н подводится. На -горизонтальных ситовых днищах аппарата между имеющимися на них, ла биринтными перегородками накапливает ся часть катализатора, который забив ет отверстия ситовых днищ, на:рушая нормальное прохождение водорода и сам процесс насыщения жира водорода, а также способствует возрастанию дав ления 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 верт кальной колонны, оснаи енной патрубка ми для подвода жира, катализатора и водорода, отвода готового продукта и отработанного водорода и разделенной на секции поперечными перегброд-ками, в центре каждой из которых и1У1еется устройство для перелива жира, содержащее перет очную трубу, при этом секции снабжены барботирующими устройствами для водорода, устройст во для перелива жира дополнительно содержит размещенные над перегоров кой вокруг переточ«ой трубы со-i осно с ней телескопическую трубу с продольными щелями в верхней части и закрытый сверху стакан, а также ст-юнтированный поД перегородкой основанием вниз полый конус с прорезЖ 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 барботйрующие уст-. ройства целесообразно выполнять в виде многостержневых гидродинамических излучателей. На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг.1 на фиг. 4 - барботирующее устройство вид сбоку; на фИг. 5 - разрез В-Б на фиг. 4. Аппарат для гидрогенизации жиров представляет собой вертикальную цилиндрическую колонну 1 с выпуклой крышкой 2, коническим днищем 3, люкат ми 4 и обогревающими трубами .5. колонна в верхней части оснащена патрубками для подвода водорода б, 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., В нижней части колонны, имеется патрубок 12 для отвода готового продукта. Колонна с помощью поперечных конических перегородок 13 разделена на несколько секций, в каждой из которых предусмотрены барбоТирующие устройства 14 , представляющие собой эжекторные смесители,ав центре расположены устройства для перелива жира, каждое устройство соето.кт из сЬосно установленных над перегородкой переточной трубы 15, телескопической трубы 16, имеющей в. верхней части продольные щели 17, закрывающего трубу сверку стакана 18 и размещенного под перегородкой полого конуса 19 со щелями 20 по образующим. Телескопические трубы, стаканы и конусы жестко укреплены ка штрке 10. Для освобождения секций аппарата от продуктов гидрирования на время .остановки на осмотр .и ремонт под каждой перегородкой 13 установлено спускное устройство 21 со штангрй 22 и:штур.валом 23, а под днищем 3 .- кран 24. Варботирующее устройство может быть выполнено в виде многостержневого гидродинамического; излучателя (фиг.. 4 и 5) , который устанавливают на спиралеобразной трубе патрубка б с трубкой 25-для ввода водорода. Излучатель состоит из сопла 26 в виде трубки Вёнтури, отражателя 27 с пружиной 28, кольца 29, штока 30,. держателя 31, рез.онансных стержней 32 с заостренными выступами 33 и крепления 34 сопла с держателем. Аппарат для гидрогенизации жиров ра.ботаёт следующим образом. Подогретые до масло и ката-, лизатор в требуемом количестве соответственно через патрубки 7 и В подают в верхнюю секцию колонны 1. Навстречу им движется водород, поступающий через патрубки 6 в |1злучатели 14, а затем проходящий через щели 20 19. При прохождении смеси жир-катализатор-водород через многостержневой ; излучатель про.исходит интенсивное диспергирование каТализатрра и водорода в жире, в результате чего повышается удельная .поверхность катализатора , увеличивается подвод ненасыщенных молекул экира 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 колебания. Происходит снижение диффузионных ограничений для массообменмых процессов при гидрогенизации жиров и вместе с этим резкое увеличение об щей поверхности фазовых контактов (жир, .катализлтор и водород). Заполнив верхнюю секцию колонны 1 до уровня продольных щелей 17 телесконической трубы 1.6 ,продукты.-гидрирования начинают поступать через переточную трубу 15 на отражательный кЬнус 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 катализ тором, так как через, них и верхнее отверстие телескопической трубы ходит циркуляционный водород из нижележащей секции. Кроме того, содер ние катализа:тора в жире, проходящем через щели, составляет всего около 0,2%, т.е. 99,8% жира и 0,2% катали затора. Из практики гидрогенизации жиров известно, что катализатор от,. лагается только на горизонтальных частях аппарата, а на вертикаль- . ных частях совсем отсутствует. УстановкаПОДВИЖНЫХ контактных устройств в каждой секции колонны обеспечивает возможность за счет вы соты уровня продуктов гидрирования /создать необходимое давление повтор НС непрореагировавшим водородом ниж лежащей секции, тем самым уменьшая его расход на весь процесс насыщения жира... Затем аналогичным образом продукты гидрирования поступают в трет и четвертую секции, где насыщаются ;водородом, и уже из последней секции 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 бйлее высоком давлении.что интенсифицирует процесс насыщения и повышает производительность на 20% при этом сокращается расход водорода на одну треть, а также уменьшаются энергозатраты в два раза. Формула изобретения 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 переточйуш трубу при этом секции снабжены барботирующими устройствами для водорода, от.лич ающийся тем что,с целью увеличения производите льности. аппарата и снижения удельного расхода водорода, устройство для перелива жира дополнительно содержит размещенные над перегородкой вокруг перёточной трубы соосно с ней телеско пическую трубу с продольными щелями в верхней ч.асти 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 поп.1, отличаю щ и и с я Тем, что барботирующие устройства выполнены в виде многостержневых гидродинамических излучателей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 64674, кл. С 11 С.3/12, 1940. 2.Авторское свидетельство СССР 135169, кл. С 11 С 3/04, 1960. 3.Патент, ФРГ № 1467532, кл. С 11 С 3/12 (23d,2), опублик, 1973 (прототип).

J

22

Фиг. 2