專利名稱：從食用油除臭機(jī)回收廢熱和提高產(chǎn)品穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提高除臭食用油的穩(wěn)定性和/或從除臭食用油回收廢熱的工藝方法。
除臭食用油的制備通常是先對(duì)粗油進(jìn)行化學(xué)的或物理的精煉，然后進(jìn)行除臭。一般來說，化學(xué)精煉包括脫膠、中和、脫蠟、洗滌和過濾。另一方面，物理精煉包括脫膠、脫色和過濾。由于這些精煉技術(shù)使不同數(shù)量的雜質(zhì)留在粗油中，它們可能影響隨后選擇的除臭條件。例如，當(dāng)由于使用物理精煉技術(shù)而殘留在要除臭的油中的雜質(zhì)數(shù)量很大時(shí)，可能需要嚴(yán)酷的除臭操作條件才能獲得具有預(yù)期質(zhì)量的食用油。
除臭基本上包括，除脫除其它東西外，主要脫除粗油中那些使之產(chǎn)生異臭和異味的雜質(zhì)。脫除的雜質(zhì)通常包括游離脂肪酸;引起異臭和異味的化合物，如醛、酮、醇和烴類;和因過氧化物和顏料熱分解而生成的化合物。這些雜質(zhì)應(yīng)當(dāng)充分脫除才能使食用油具有預(yù)期性質(zhì)。例如，食用油中的脂肪酸應(yīng)當(dāng)基本上降低至大約0.1-0.2%，才能得到具有預(yù)期性質(zhì)的食用油。
粗油除臭通常是在一種惰性汽提氣體如蒸汽或氮?dú)獯嬖谙?，在高真空下，在高溫條件下進(jìn)行。當(dāng)惰性汽提氣體從粗油中吹脫所不希望的雜質(zhì)時(shí)，高溫條件促進(jìn)所不希望的雜質(zhì)的熱分解。高真空防止粗油在除臭期間的氧化降解。
一旦除臭完成，所形成的熱除臭食用油就被冷卻。已知在高溫時(shí)，除臭食用油極易發(fā)生氧化降解。因此，通過冷卻，使除臭食用油對(duì)氧化的敏感性降到最低限度。
冷卻通常在一個(gè)熱回收單元中進(jìn)行，此時(shí)熱的除臭食用油是在真空下提供的。熱回收單元可以是也可以不是除臭機(jī)的重要組成部分，它的運(yùn)行是為了通過使用待除臭的進(jìn)料粗油作為間接冷卻手段從正在泄料的熱除臭食用油中回收熱量。通過利用粗油回收熱量，熱的除臭食用油和粗油均能同時(shí)達(dá)到分別適合于貯存和除臭的預(yù)期溫度。然而，使用一種習(xí)用的管-殼式換熱器來達(dá)到上述目的是極不理想的，因?yàn)橥ǔ榭朔Q熱器中的壓降而需要的外機(jī)械泵可能引起漏氣，從而使處于真空下的熱除臭食用油氧化。
為了改善從熱除臭食用油向粗油的傳熱，已有人提出利用機(jī)械攪拌器攪拌熱回收單元中的熱除臭食用油。用機(jī)械攪拌器攪拌可能引起熱除臭食用油的湍動(dòng)混合，這又減少了與有粗油的冷卻蛇形管相鄰的熱邊界層，從而增加傳熱速度。然而，機(jī)械攪拌器的攪拌尚不足以使粗油和熱除臭食用油達(dá)到平衡溫度，除非熱回收單元及其有關(guān)設(shè)備能制造得顯著地大。此外，機(jī)械攪拌器難以應(yīng)用于需要充分密封以防止其中的熱除臭油氧化的熱回收單元。由于應(yīng)用機(jī)械攪拌器的結(jié)果，空氣向熱回收單元內(nèi)腔的任何泄漏都會(huì)引起熱除臭食用油的嚴(yán)重氧化降解。
為了緩解與機(jī)械攪拌器有關(guān)的問題，已經(jīng)有人使用在除臭廠中容易得到的蒸汽來攪拌或湍動(dòng)混合熱回收單元中的熱除臭食用油。把蒸汽注射到熱除臭食用油中，不僅引起足以使傳熱速度達(dá)到最大值的攪拌，而且也在熱回收單元內(nèi)部產(chǎn)生正壓，從而減少漏氣的可能性。
盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但已發(fā)現(xiàn)在熱回收單元中使用蒸汽是困難的。例如，使熱除臭食用油冷卻到100℃以下是不理想的，因?yàn)檎羝淠伤?。在冷卻的除臭食用油中水的存在可能促進(jìn)細(xì)菌生長，而且除其它問題外，還可能引起云狀乳化或形成不混溶層。因此，熱除臭食用油往往是在熱回收單元中冷卻到100℃以上，然后在冷卻器中進(jìn)一步冷卻到100℃以下。然而，這樣一種冷卻技術(shù)是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗黾恿嗽O(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用，不能最大限度地進(jìn)行熱回收。
此外，用上述方法冷卻的蒸汽除臭食用油已被發(fā)現(xiàn)具有較高的吸收空氣的趨勢，即極易發(fā)生氧化降解。
因此，理想的是找到能提高除臭食用油的穩(wěn)定性，即不太容易發(fā)生氧化降解，并能提高熱除臭食用油的熱回收率的方法。
按照本發(fā)明，除臭食用油穩(wěn)定性的提高和熱回收率的提高是用一種包含如下步驟的工藝達(dá)到的把不可冷凝的惰性氣體通入熱回收單元中的熱除臭食用油中，同時(shí)與粗油進(jìn)行間接換熱，使其中的所述熱除臭食用油冷卻到100℃以下。所述不可冷凝的氣體的通入量應(yīng)足以促進(jìn)所述熱除臭食用油的均勻冷卻和穩(wěn)定性。一旦該除臭食用油在熱回收單元中冷卻到預(yù)期溫度，就通過下游導(dǎo)管將其輸送到貯存容器中?？蓪㈩~外的不可冷凝惰性氣體通入下游導(dǎo)管和/或貯存容器的除臭油中，從而在該除臭食用油中溶解額外的不可冷凝惰性氣體。同時(shí)，被正在泄料的熱除臭油預(yù)熱的粗油，隨后可在一座使用選自蒸汽、不可冷凝惰性氣體及其混合物的一種汽提氣體的除臭塔中除臭。
這里所使用的“粗油”這一術(shù)語，系指從植物和/或動(dòng)物來源產(chǎn)生的任何油類?！爸参铩边@一術(shù)語尤其可包括橄欖、棕櫚、椰子、大豆、花生、棉籽、向日葵、玉米等及其混合物，而“動(dòng)物”這一術(shù)語尤其可包括魚類、哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物等及其混合物。
這里所使用的“除臭食用油”這一術(shù)語，系指已經(jīng)除臭而達(dá)到食用質(zhì)量的任何一種粗油。
這里所使用的“不可冷凝惰性氣體”這一術(shù)語，系指在大氣條件下在室溫不冷凝的任何一種惰性氣體。不可冷凝惰性氣體尤其可包括氮?dú)?、二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及其混合物?br>

圖1是說明本發(fā)明一種實(shí)施方案的一個(gè)除臭裝置的一個(gè)流程示意圖。
圖2是說明本發(fā)明一種實(shí)施方案的一個(gè)除臭裝置的另一個(gè)流程示意圖。
本發(fā)明的一個(gè)方面在于認(rèn)識(shí)到，不可冷凝惰性氣體尤其氮?dú)庾⑷氲秸诶鋮s的熱除臭食用油中，能提高所得到的冷卻除臭食用油的穩(wěn)定性。注入的不可冷凝惰性氣體已發(fā)現(xiàn)能脫除存在于除臭食用油中的水冷凝液，并發(fā)現(xiàn)能溶解于該除臭食用油中。飽和或溶解了不可冷凝惰性氣體的除臭食用油，已發(fā)現(xiàn)不太容易發(fā)生氧化降解。本發(fā)明的另一方面在于認(rèn)識(shí)到，注射不可冷凝惰性氣體促進(jìn)最大限度回收熱除臭食用油中的熱量，而且促進(jìn)該熱除臭油的均勻冷卻。這種熱除臭食用油可以用進(jìn)料粗油冷卻到預(yù)期溫度，因?yàn)楫?dāng)使用不可冷凝惰性氣體時(shí)不形成水冷凝液。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，它所說明的是代表本發(fā)明一種實(shí)施方案的一個(gè)除臭流程示意圖。在圖1中，粗油通過管線(7)送到一座有多個(gè)室(2，3，4，5和6)的除臭塔(1)的上部。粗油可以通過與正在泄料的除臭食用油產(chǎn)品在其送往除臭塔(1)的上部之前進(jìn)行間接換熱來預(yù)熱。間接換熱可以在一個(gè)換熱器中進(jìn)行，該換熱器可以是除臭塔中的室之一，尤其是底室(6)，和/或位于除臭塔內(nèi)部或外部的至少一個(gè)換熱器(6a)。然而，位于除臭塔外部即不是除臭塔的重要組成部分的換熱器通常是較好的，因?yàn)樗梢栽诟鞣N不同的壓力下運(yùn)行，這種壓力至少有一部分可以由注入其中的氣體產(chǎn)生。這些換熱器在本文中稱為熱回收單元，可以包括一種大型管殼式換熱器，有至少一個(gè)分布器或分配裝置位于殼內(nèi)。這種熱回收單元或換熱器可以與泵(6c)連通，從而，熱除臭油可以在換熱器或熱回收單元中在壓力下冷卻。
通過至少一個(gè)分布器或分配裝置，把足夠量的不可冷凝惰性氣體通入或注入換熱器或熱回收單元中的熱除臭食用油中。這個(gè)量等于每噸除臭食用油至少約1標(biāo)準(zhǔn)立方英尺(scf)不可冷凝惰性氣體，較好是每噸除臭食用油多于2.2標(biāo)準(zhǔn)立方英尺不可冷凝惰性氣體。通入或注入的不可冷凝惰性氣體(1)引起熱除臭食用油的攪拌或湍動(dòng)混合，(2)脫除存在于熱除臭食用油中的任何水分，和(3)使除臭食用油溶解或飽和該不可冷凝惰性氣體。已發(fā)現(xiàn)這種飽和了不可冷凝惰性氣體的除臭食用油不太容易發(fā)生氧化降解，尤其當(dāng)它不含或基本上不含水時(shí)更是如此，而熱除臭食用油冷卻期間的攪拌已發(fā)現(xiàn)能使全部熱除臭油均勻冷卻。熱除臭食用油的最大熱回收也成為可能，因?yàn)樗鼙焕鋮s到約100℃以下，尤其低于約60℃，而不引起不可冷凝惰性氣體的冷凝。當(dāng)不可冷凝惰性氣體以至少10英尺/秒、較好至少100英尺/秒(例如音速)的速度注入或通入時(shí)，由于增加了熱除臭食用油的攪拌且增加了不可冷凝惰性氣體在除臭食用油中的飽和程度，可進(jìn)一步提高除臭食用油的穩(wěn)定性和熱回收率。使用預(yù)熱的不可冷凝惰性氣體也能提高除臭食用油中的不可冷凝惰性氣體飽和水平、類似地，把不可冷凝惰性氣體注入熱除臭食用油而不是注入冷卻除臭食用油，也發(fā)現(xiàn)能增大除臭食用油中的不可冷凝惰性氣體飽和水平。當(dāng)使飽和了不可冷凝氣體的熱除臭食用油冷卻時(shí)，除臭食用油就變成含過飽和的不可冷凝惰性氣體。
從換熱器或熱回收單元得到的除臭食用油可以進(jìn)一步與處于送往熱交換器(6或6a)過程中的進(jìn)料粗油進(jìn)行熱交換，也可以通過下游管線(6b)送到貯存容器(6c)?？梢匝叵掠喂艿篮?或在貯存容器中提供至少一個(gè)分布器，以便使額外的不可冷凝惰性氣體溶于除臭食用油中。通過使油進(jìn)一步為不可冷凝惰性氣體所飽和，可進(jìn)一步提高除臭食用油的穩(wěn)定性。容解或飽和于除臭油中的任何過量不可冷凝惰性氣體終究會(huì)在貯存期間從除臭食用油中釋放出來，并籠罩在除臭食用油上方，提供一種防止氧化降解的附加保護(hù)。
通常，進(jìn)料到除臭塔中的粗油是用化學(xué)法或物理法精煉的。任何一種粗油，包括那些已進(jìn)行過脫膠、中和、滲濾、脫蠟、脫色、漂白、防凍、氫化、過濾和脫氣中至少一種處理的粗油，或那些已進(jìn)行過精煉和除臭但由于時(shí)間推移和/或暴露于氧氣而降解的粗油，無論如何也都可以使用。然而，所采用的粗油中的雜質(zhì)水平可能制約除臭塔的運(yùn)行條件。例如，隨著進(jìn)料到除臭塔的粗油中的雜質(zhì)水平提高，可能需要嚴(yán)酷的運(yùn)行條件。
一旦粗油進(jìn)料到除臭塔上部，它就向下流經(jīng)除臭塔(1)中多個(gè)豎直間隔的室(2，3，4，5和6)。這些室全部或一些可以裝備汽提氣體引進(jìn)裝置(8)和間接加熱裝置(9)。雖然這些汽提氣體引進(jìn)裝置(8)，例如有特殊孔徑的分布或分配裝置，較好分別放置在至少一個(gè)上、中、下室(3、4和5)，但間接換熱裝置(9)可以放置在除底室(6)外的所有各室(2，3，4和5)。然而，所采用的間接換熱裝置和汽提氣體引進(jìn)裝置的數(shù)量和類型也許不重要，只要除臭塔中的進(jìn)料在至少約130℃的除臭溫度遭遇到特定數(shù)量的汽提氣體即可。
隨著粗油通過降液管(10)從一個(gè)室流到另一個(gè)室，一種不可冷凝汽提惰性氣體和/或汽提氣體便通過導(dǎo)管(11、12、13和14)引進(jìn)塔中，并進(jìn)入位于至少一個(gè)上室(3)，至少一個(gè)中室(4)和至少一個(gè)下室(5)的底部的汽提氣體引進(jìn)裝置(8)。不可冷凝惰性氣體和/或蒸汽從汽提氣體引進(jìn)裝置向上逆流流動(dòng)，在約0.1-至約6mmHg真空的壓力和約150℃-約270℃的溫度下，與向下流動(dòng)的油接觸。進(jìn)入該塔的不可冷凝惰性氣體或蒸汽的數(shù)量可用閥(15)控制。當(dāng)使用不可冷凝惰性氣體代替蒸汽作為汽提手段時(shí)，使用大大低于理論需要的數(shù)量，這是美國專利申請(qǐng)S.N.07/698，803，現(xiàn)在的美國專利號(hào)_中確定的，該專利列為本文參考文獻(xiàn)，大大低于理論量可解釋成每噸食用油大約22標(biāo)準(zhǔn)立方英尺不可冷凝惰性氣體至每噸食用油大約230標(biāo)準(zhǔn)立方英尺不可冷凝惰性氣體，較好是每噸食用油大約70標(biāo)準(zhǔn)立方英尺不可冷凝惰性氣體至每噸食用油大約170標(biāo)準(zhǔn)立方英尺。進(jìn)入塔內(nèi)的不可冷凝惰性氣體和/或蒸汽的數(shù)量至少是產(chǎn)生具有預(yù)期特征的除臭食用油產(chǎn)品所需的最低量。例如，不可冷凝氣體的最低量可以因如表A中所示所涉及的食用油類型而異。
表A幾種類型食用油中實(shí)測的最低氮?dú)庑枰坑偷姆N類最低氮?dú)饬髀书蠙煊?6標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/噸20%豆油,80%葵花籽油105標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/噸動(dòng)物脂168標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/噸不可冷凝氣體和/或蒸汽的最低量也會(huì)因所涉及的除臭條件而異。
較好使用最低量的不可冷凝惰性氣體和/或蒸汽，因?yàn)樗碇?jié)省除臭系統(tǒng)中的動(dòng)力蒸汽消耗量和冷卻水消耗量。
進(jìn)入塔內(nèi)的最低量不可冷凝惰性氣體和/或蒸汽可以在位于塔的上、中、下部的至少一個(gè)上室、至少一個(gè)中室和至少一個(gè)下室之間分配。進(jìn)入至少一個(gè)上室、至少一個(gè)中室和至少一個(gè)下室的不可冷凝惰性氣體和/或蒸汽的數(shù)量可以用閥(未畫出)調(diào)節(jié)，也可以通過改變或調(diào)節(jié)孔的開口尺寸控制(16，17和18)。較好的是，調(diào)節(jié)閥和/或孔的開口尺寸(16，17和18)，以便向至少一個(gè)上塔盤(3)提供約33%-約65%(體積)進(jìn)入塔內(nèi)的不可冷凝氣體和/或蒸汽，向至少一個(gè)中塔盤(4)提供約25%-約50%(體積)進(jìn)入塔內(nèi)的不可冷凝氣體和/或蒸汽，和向至少一個(gè)下塔盤(5)提供約10%-約33%(體積)進(jìn)入塔內(nèi)的不可冷凝氣體和/或蒸汽。其它適用的氣體分布裝置，即分別在不同壓力下饋入不可冷凝氣體，也可用于把規(guī)定數(shù)量的不可冷凝惰性氣體或蒸汽分布或引進(jìn)到上、中、下塔盤。
當(dāng)用不可冷凝惰性氣體作為汽提手段時(shí)，不可冷凝惰性氣體可先預(yù)熱，然后將其導(dǎo)入食用油中。提高不可冷凝惰性氣體的溫度的基本目的是要減小由于把不可冷凝氣體引進(jìn)或注入油中的結(jié)果而形成的氣泡尺寸。通過減小氣泡尺寸，脂肪酸和惡臭物質(zhì)向氣相的傳質(zhì)得到改善，這是由于對(duì)給定體積的所采用汽提氣體來說增加了氣-液界面面積。通過縮小用于注入不可冷凝氣體的孔的開口尺寸并以音速注入不可冷凝氣體，可進(jìn)一步提高這種增大的傳質(zhì)速度。使用小口徑的孔和音速可促進(jìn)氣泡尺寸的進(jìn)一步縮小。
在除臭期間，形成主要含不可冷凝汽提氣體、脂肪酸及其它惡臭物質(zhì)的蒸氣。這種蒸氣通過一根與預(yù)真空泵(20)或熱壓縮機(jī)(未畫出)相連的導(dǎo)管(19)從除臭塔(1)中抽出。蒸汽(這里指動(dòng)力蒸汽)可以通過導(dǎo)管(21)供給預(yù)真空泵(20)，而預(yù)真空泵(20)則把蒸氣和動(dòng)力蒸汽送到另一臺(tái)預(yù)真空泵(22)的入口，動(dòng)力蒸汽可以由導(dǎo)管(23)送到這個(gè)入口。預(yù)真空泵(20和22)在技術(shù)上是眾所周知的，通常包括一個(gè)文丘里通道，有一個(gè)蒸汽噴咀在蒸氣流動(dòng)方向上把動(dòng)力蒸汽沿軸向引導(dǎo)到文丘里通道的狹小部分。可以使用這些預(yù)真空泵提供除臭塔中的高真空。雖然采用了一對(duì)預(yù)真空泵(20和22)，但要理解的是，必要時(shí)可提供很多對(duì)來與這一對(duì)(20和22)平行運(yùn)行，以便處置或容納來自除臭塔的大量蒸氣。擴(kuò)大預(yù)真空泵(20和22)的規(guī)模來容納大量蒸氣可能也是可行的。
從預(yù)真空泵(22)出來的蒸氣和蒸汽可以引進(jìn)到冷凝器(24)中，在此，使它們與通過管道(25)供給的冷卻水射流直接接觸。冷凝器(24)較好是一種入口壓力計(jì)式冷凝器，在大約5mmHg-大約300mmHg的壓力下用具有約20℃-約50℃的溫度的冷卻水運(yùn)行。冷凝器(24)中蒸氣冷卻所產(chǎn)生的冷凝液從出口(26)回收?？山柚谕ㄟ^導(dǎo)管(28)供給動(dòng)力蒸汽的蒸汽噴射式噴射器(27)從冷凝器(24)中抽出任何不冷凝的蒸氣。蒸汽噴射式噴射器在技術(shù)上是眾所周知的，通常包括一個(gè)文丘里通道，用一個(gè)蒸汽噴咀在蒸氣流動(dòng)方向上把動(dòng)力蒸汽沿軸向引導(dǎo)到文丘里通道的狹小部分。它可用來提供冷凝器(24)中的高真空壓力條件。雖然說明一個(gè)蒸汽噴射器，但要理解的是，必要時(shí)可提供很多噴射器來處置來自除臭塔的大量蒸氣。擴(kuò)大噴射器的規(guī)模來容納大量蒸氣可能也是可行的。
從蒸汽噴射式噴射器出來的未冷凝蒸氣和蒸汽可以引進(jìn)一個(gè)冷凝器(29)中，在此，再次使它們與通過管道(30)供給的冷卻水射流直接接觸。冷凝器(29)較好是一個(gè)次級(jí)壓力計(jì)式冷凝器，在約50mmHg-約500mmHg真空的壓力下用具有約2℃-約50℃的溫度的冷卻水運(yùn)行。冷凝器(29)所產(chǎn)生的冷凝液從出口(31)回收，而含有不可冷凝氣體的未冷凝蒸氣則通過真空泵(32)、蒸汽噴射器(未畫出)或其它機(jī)械脫除裝置(未畫出)脫除到大氣中。
參考圖2，說明的是代表本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的另一個(gè)除臭流程示意圖。在這個(gè)圖中上述粗油通過泵(33)送到一個(gè)在約25℃-約100℃的溫度運(yùn)行的加熱器(34)。送到加熱器(34)的原材料數(shù)量用閥(35)控制，它一般根據(jù)加熱器(34)中的原材料水平加以調(diào)整。這個(gè)加熱器可以安裝高位和低位警報(bào)器，以給閥(35)提供輸出信號(hào)，從而通過按照輸出信號(hào)調(diào)整閥(35)來調(diào)節(jié)進(jìn)入加熱器的粗油流量。
預(yù)熱的粗油可進(jìn)一步加熱，此時(shí)它用來冷卻依靠重力從除臭塔(36)泄料的熱除臭食用油產(chǎn)品。例如，通過泵(39)把預(yù)熱的粗油送到間接換熱器(37)和(38)。粗油輸送速度可以通過流量指示器(40)監(jiān)視，而且可以通過泵(39)調(diào)節(jié)，從而得到均具有預(yù)期溫度條件的粗油和除臭產(chǎn)品。為了提高從除臭產(chǎn)品到粗油的傳熱，并使除臭產(chǎn)品均勻冷卻到約100℃或更低，較好是60℃或更低，除臭產(chǎn)品在熱交換器(37和38)中可相對(duì)于粗油流動(dòng)方向以逆流方式進(jìn)料，且在熱交換器(38)中有附加冷卻手段存在下用不可冷凝惰性氣體攪拌。
不可冷凝惰性氣體可在其注入除臭產(chǎn)品之前預(yù)熱。提高不可冷凝惰性氣體的溫度的主要目的是要減小由于把不可冷凝惰性氣體注入或通入除臭產(chǎn)品中的結(jié)果而形成的氣泡尺寸。通過減少氣泡尺寸，可以增大溶于除臭產(chǎn)品中的不可冷凝惰性氣體數(shù)量。這種增大的不可冷凝惰性氣體飽和水平，可通過縮小用于注入不可冷凝惰性氣體的噴咀口徑和/或通過以音速將其注入，進(jìn)一步提高。使用小的噴咀孔徑和/或音速可促進(jìn)氣泡尺寸的進(jìn)一步縮小。
這種不可冷凝惰性氣體是從有閥(42)的導(dǎo)管(41)，分別經(jīng)由有流量指示器(47和48)的導(dǎo)管(45和46)，到達(dá)氣體導(dǎo)入裝置(43和44)來提供的。離開熱交換器(38)的除臭產(chǎn)品數(shù)量是通過由熱交換器(38)中除臭產(chǎn)品水平調(diào)節(jié)的泵(49)和/或閥(50)控制的。熱交換器(38)中的不可冷凝惰性氣體可以通過導(dǎo)管(51)抽出，且可以直接或通過預(yù)真空泵送到冷凝器。
從熱交換器(38)出來的預(yù)熱粗油被送進(jìn)脫氣器(52)，以除去其中的空氣。饋進(jìn)脫氣器(52)的起始材料量可用閥(53)調(diào)節(jié)。使用流量指示器(54)有助于調(diào)整起始材料的流率，這可以使脫氣器(52)中的起始材料達(dá)到預(yù)期數(shù)量。這種調(diào)整一般是根據(jù)要在除臭塔(36)中處理的起始材料的預(yù)期數(shù)量進(jìn)行的，脫氣器(52)可以用含有熱流體的加熱單元加熱至約100℃-約270℃，而且可以使用與導(dǎo)管(41)連通的氣體分布裝置(56)提供一種不可冷凝惰性氣體如氮?dú)猓宰畲笙薅让摮鹗疾牧现袏A帶的空氣，脫氣器中不可冷凝惰性氣體和脫除的空氣不斷抽出并送到冷凝器(77和78)，而脫氣的起始材料則通過有閥(58)的導(dǎo)管(57)和/或?qū)Ч?59)連續(xù)饋給除臭塔(36)。
除臭塔包括至少一個(gè)首室(60)、至少一個(gè)中室(61)和至少一個(gè)末室(62)，每個(gè)室至少有一個(gè)隔，含有至少一個(gè)氣體分布器(63)。這種室可如圖2中所示豎直彼此相疊排布，也可以橫向彼此鄰接排布，可以在塔內(nèi)或塔外提供至少一個(gè)裝置用于從一個(gè)室向另一室輸送部分正在除臭的油。例如，可以在塔內(nèi)使用至少一根溢流管(64)把其中一些室或隔中部分正在除臭的油輸送到其前方室或隔，而可以在塔外采用諸如至少一個(gè)有閥(66)的導(dǎo)管系統(tǒng)(65)把部分正在除臭或已除臭的油從一個(gè)室轉(zhuǎn)移到另一個(gè)室或轉(zhuǎn)移到泄料管(67)。
該塔在約150℃至約270℃的溫度和約0.1mmHg至約6mmHg的壓力運(yùn)行，以促進(jìn)從塔中至少一個(gè)首室流向至少一個(gè)末室的脫氣起始材料的除臭。不可冷凝惰性汽提氣體是通過每個(gè)室中的氣體分布裝置(63)引進(jìn)粗油中的，該分布裝置通過導(dǎo)管(68)、(69)和(70)與導(dǎo)管(41)連通，進(jìn)入導(dǎo)管(68)、(69)和(70)的不可冷凝氣體數(shù)量可分別使用流量指示器(71)、(72)和(73)監(jiān)視，并可分別通過調(diào)整孔(74)、(75)和(76)的孔徑來調(diào)節(jié)，以向至少一個(gè)首室、至少一個(gè)中室和至少一個(gè)末室提供特定數(shù)量的不可冷凝氣體。閥(未畫出)可代替這些孔或與這些孔并用，用來向每個(gè)室提供特定數(shù)量的不可冷凝惰性氣體。饋入每個(gè)室的特定數(shù)量不可冷凝惰性氣體對(duì)應(yīng)于饋入圖1除臭塔每個(gè)塔盤中的數(shù)量。饋入塔中的不可冷凝氣體的最大部分被送到脫氣起始材料饋入處附近的至少一個(gè)首室，而饋入塔中的不可冷凝氣體的最小部分被送到除臭產(chǎn)品出口附近的至少一個(gè)末室。
在除臭期間，形成了除其它外含有不可冷凝氣體，脂肪酸及其它惡臭物質(zhì)的蒸氣。這些蒸氣被抽出，并可使用預(yù)真空泵(79和80)和蒸汽噴射式噴射器(81)直接送到冷凝器(77)和(78)，如以前在圖1部分所指出的那樣回收有脂肪酸的冷凝液。任選地，也可采用一個(gè)洗氣器系統(tǒng)(82)先處理這些蒸氣，然后通過預(yù)真空泵(79和80)將其送到第一冷凝器(77)回收脂肪酸，從而最大限度減少預(yù)真空泵和噴射器中所使用的動(dòng)力蒸汽的污染。洗氣器系統(tǒng)(82)包括一個(gè)有蒸氣上流管(84)和液體下流管(85)的刮料裝置(83)，一個(gè)用于通過導(dǎo)管(87)從洗氣器取出脂肪酸冷凝液的泵裝置(86)，一個(gè)冷卻裝置用于使正在通過導(dǎo)管(87)的冷凝液進(jìn)一步冷卻，以使冷卻的冷凝液循環(huán)到刮料裝置(83)。含脂肪酸的冷凝液通常是通過管線(88)回收的。管線(88)中回收的冷凝液數(shù)量是利用泵裝置(86)和閥裝置(89)調(diào)節(jié)的。閥裝置通常根據(jù)刮料器中冷凝液的水平調(diào)整。任何未冷凝蒸氣均從洗氣器(83)抽出，然后通過預(yù)真空泵(79和80)和噴射器(81)送到冷凝器(77和78)按如上所述回收額外的冷凝液。來自冷凝器(78)含有不可冷凝氣體的未冷凝蒸氣通過真空泵(100)抽到大氣中。
以下實(shí)例用來說明本發(fā)明。它們僅用于說明之目的而無予以限制之意圖。
實(shí)例1一種化學(xué)精煉的葵花籽油按圖2中所說明的安排進(jìn)行加工?？ㄗ延鸵源蠹s500噸/天連續(xù)進(jìn)料到一個(gè)熱交換器、一個(gè)脫氣器和一座多級(jí)除臭塔。加熱到大約112℃的氮?dú)庖源蠹s3巴的壓力供給該塔作為汽提氣體，通入脫氣器作為脫氣手段，并通入熱交換器作為攪抖拌和穩(wěn)定手段。氮?dú)饪偭髀适谴蠹s40標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)，這等于每噸未處理葵化籽油大約3.4標(biāo)準(zhǔn)立方米氮?dú)猓诩s1.3巴的壓力和約230℃的溫度運(yùn)行，以促進(jìn)葵花籽油除臭。一旦葵花籽油吹脫了脂肪酸和揮發(fā)性惡臭物質(zhì)與香味物質(zhì)，就通過與進(jìn)料未處理葵花籽油間接熱交換，使之冷卻到100℃以下。在間接熱交換期間，預(yù)熱的氮?dú)庖源蠹s3巴壓力供給出料的熱除臭葵花籽油以引起攪拌，從而使除臭的葵花籽油不僅發(fā)生湍動(dòng)混合，而且也被氮?dú)馑柡?。回收所形成的冷卻、穩(wěn)定的葵花籽油。隨后，在用蒸汽代替預(yù)熱的氮?dú)庵?，重?fù)上述工藝。蒸汽注入率為15公斤/噸未處理葵花籽油。在分析用蒸汽和氮?dú)馓幚淼目ㄗ延蜁r(shí)，發(fā)現(xiàn)氮?dú)馓幚淼目ㄗ延陀懈玫钠焚|(zhì)和更好的過氧化物指數(shù)。油的穩(wěn)定性也優(yōu)于用蒸汽處理的油。
實(shí)例2一種用物理法精煉的橄欖油按實(shí)例1所示進(jìn)行加工，所不同的是，氮?dú)庾⑷肓繛?0標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)(3.5標(biāo)準(zhǔn)立方米/噸油)，除臭塔運(yùn)行壓力為大約為1.6毫巴。結(jié)果列于下表Ⅰ中
表Ⅰ橄欖油過氧化物值 0.9毫克當(dāng)量O2/公斤游離脂肪酸0.216%1%E,232nm(一次氧化)2.21cm1%E,268nm(二次氧化)0.51cmAOM(穩(wěn)定性試驗(yàn))56小時(shí)從表中可以看出，過氧化物值優(yōu)異。游離脂肪酸含量高，但對(duì)于在系統(tǒng)尚未完全穩(wěn)定時(shí)一批新料的試運(yùn)轉(zhuǎn)，這是意料之中的。
表示為E1%1cm的分析讀數(shù)取自分光光度計(jì)，是1厘米液池中光譜純?nèi)軇┑?%油溶液在所指出的波長吸收的光。在232毫微米的波長是與表明有一次氧化的過氧化物值相聯(lián)系的，而在268毫微米的波長則是與表明有二次氧化的茴香胺值相聯(lián)系的。2.2和0.5的數(shù)值分別指出一種良好、穩(wěn)定的油。
此外，AOM試驗(yàn)指出與習(xí)用工藝相比有優(yōu)異的產(chǎn)品穩(wěn)定性。AOM是油樣在氧化環(huán)境下受熱的加速穩(wěn)定性試驗(yàn)。AOM值是樣品達(dá)到100毫克當(dāng)量的過氧化物值所需要的時(shí)間(最接近的小時(shí))。在習(xí)用工藝中，10小時(shí)的AOM穩(wěn)定性數(shù)值對(duì)于蒸汽除臭油是常見的。正如我們從上表中可以看到的，向熱回收單元注入氮?dú)馓峁┮环N格外好的產(chǎn)品穩(wěn)定性，即56小時(shí)的AOM穩(wěn)定性值。顯然，溶解氮能夠保護(hù)這種油免于在貯存期間發(fā)生氧化降解。
盡管本發(fā)明的工藝已參照某些實(shí)施方案詳細(xì)說明，但技術(shù)熟練人員要認(rèn)識(shí)到，在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)本發(fā)明還有其它實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種用于提高除臭食用油穩(wěn)定性的工藝，包括在熱除臭食用油冷卻到大約100℃以下時(shí)將不可冷凝惰性氣體通入所述熱除臭食用油中，其中所述不可冷凝惰性氣體的通入量足以促進(jìn)所形成的冷卻除臭食用油的均勻冷卻和穩(wěn)定性。
2.按照權(quán)利要求1的工藝，其中每噸所述除臭食用油通入至少約1標(biāo)準(zhǔn)立方英尺所述不可冷凝惰性氣體。
3.按照權(quán)利要求1的工藝，其中所述不可冷凝惰性氣體以至少10英尺/秒的速度通入。
4.按照權(quán)利要求3的工藝，其中所述不可冷凝惰性氣體以音速通入。
5.按照權(quán)利要求1的工藝，其中所述不可冷凝惰性氣體包括氮?dú)狻?br> 6.按照權(quán)利要求5的工藝，其中包含氮?dú)獾牟豢衫淠栊詺怏w是預(yù)熱的。
7.按照權(quán)利要求1的工藝，其中所述熱除臭油在一個(gè)采用粗油與所述熱除臭油進(jìn)行間接熱交換的熱回收單元中冷卻，然后對(duì)所述粗油進(jìn)行除臭。
8.按照權(quán)利要求7的工藝，進(jìn)一步包括使所述粗油與來自所述熱回收單元的除臭食用油進(jìn)行間接熱交換，然后將其引進(jìn)熱回收單元。
9.按照權(quán)利要求7的工藝，進(jìn)一步包括把來自所述熱回收單元的除臭食用油通過下游管道送到貯存容器，并通過把額外不可冷凝惰性氣體通入下游管道中和/或貯存容器中，使所述額外不可冷凝惰性氣體溶進(jìn)除臭食用油中。
10.按照權(quán)利要求1的工藝，其中所述熱除臭食用油被冷卻到60℃以下。
11.按照權(quán)利要求1的工藝，其中所述熱除臭食用油是在一個(gè)采用汽提氣體的除臭塔中產(chǎn)生的。
12.按照權(quán)利要求4的工藝，其中所述汽提氣體選自由蒸汽、不可冷凝惰性氣體和其混合物組成的這一組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于從除臭食用油回收熱量并使之穩(wěn)定的工藝，包括當(dāng)通過與待除臭粗油進(jìn)行間接熱交換而使熱除臭食用油冷卻時(shí)，把不可冷凝惰性氣體引進(jìn)或注入熱除臭食用油中。
文檔編號(hào)A23D9/06GK1081572SQ92112698
公開日1994年2月9日 申請(qǐng)日期1992年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月29日
發(fā)明者鄭達(dá)人, J·R·卡爾沃, R·R·巴拉多 申請(qǐng)人:普拉塞爾技術(shù)有限公司