Способ удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе

Способ удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способу удаления растворителя из шрота в маслоэкстракционном производстве. Целью изобретения является снижение уноса шрота и повышение его качества за счет снижения остаточного содержания в нем растворителя , которое достигается тем, что в способе удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе путем предварительной тепловой отгонки растворителя с помощью перегретых его паров и окончательной отгонки с помощью перегретых водяных паров предварительную отгонку проводят в две стадии, на первой из которых в качестве теплоносителя используют перегретые пары растворителя с температурой 150- 190°С, а процесс ведут до достижения шротом температуры на 5-15°С превышающей температуру насыщения паров растворителя при рабочем давлении в испарителе, на второй используют перегретый пар растворителя с температурой 120-140°С, а процесс ведут до достижения температуры шрота 85-100°С. 1 ил., 1 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 С 11 В 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782585/13 (22) 04.11.89 (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71) Научно-производственное объединение

"Масложирпром" и Архангельский лесотехнический институт им. В, B. Куйбы шева (72) А.И.Аникин, В,В.Ключкин, В.И,Краснобородько и Г.Ф.Федоров (53) 664,3 (088,8) (56) Гавриленко И.В. Маслоэкстракционное производство. М.: Пищепромиздат, 1960, с.

166-167, (54) СП(СОБ УДАЛЕНИЯ РАСТВОРИТЕЛЯ

ИЗ ШРОТА B ШНЕКОВОМ ИСПАРИТЕЛЕ (57) Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способу удаления растворителя из шрота в маслоэкстракционном производстве. Целью изобретения является снижение уноса шрота и

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способу удаления растворителя из шрота в маслоэкстракцион ном производстве.

Известен способ удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе с помощью водяного пара, подаваемого в паровые рубашки испарителей, и острого водяного пара, подаваемого в зону выхода шрота из испарителя.

Недостатками указанного способа являются недостаточно полная отгонка растворителя, высокая степень денатурации белковых веществ, низкая интенсивность процессов тепло- и массообмена, „„. Ж„„1723108 А1 повышение его качества за счет снижения остаточного содержания в нем растворителя, которое достигается тем, что в способе удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе путем предварительной тепловой отгонки растворителя с помощью перегретых его паров и окончательной отгонки с помощью перегретых водяных паров предварительную отгонку проводят в две стадии, на первой из которых в качестве теплоносителя используют перегретые пары растворителя с температурой 150190 С, а процесс ведут до достижения шротом температуры на 5-15 С превышающей температуру насыщения паров растворителя при рабочем давлении в испарителе, на второй используют перегретый пар растворителя с температурой 120 — 140 С, а процесс ведут до достижения температуры шрота 85 — 100 С. 1 ил., 1 табл.

Наиболее близким к предлагаемому является способ удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе, включающий предварительную тепловую отгонку растворителя с помощью перегретых его паров и окончательную отгонку с помощью перегретых водяных паров, при этом перегретые пары растворителя подаются в первую по ходу шрота секцию испарителя, а а острый водяной пар — во вторую.

Однако шрот, поступающий в испаритель из экстрактора, содержит до 35% рас-, творителя (в расчете на массу сухого вещества). Для того, чтобы получить на выходе из испарителя шрот с низким остаточным содержанием растворителя, необ1723108 ходимо уже на предварительной стадии обеспечить максимально возможную степень отгонки растворителя. Степень отгонки растворителя из шрота зависит от температуры теплоносителя, продолжительности отгонки, конструкции испарителя и ряда других факторов. При реализации известного способа в шнековом испарителе степень отгонки можно повысить путем увеличения подачи перегретых паров растворителя, что приводит к большим скоростям паров в аппарате и большому уносу шрота с уходящими парами. Частички шрота попадают в перегреватель циркулирующих паров растворителя и осаждаются на теплообменных поверхностях, температура которых дбстигает 200 — 220 С. Это обстоятельство создает опасность взрыва и в целом снижает надежность известного способа.

Увеличение температуры водяного пара, подаваемого в рубашку испарителя, сверх 140 — 150 С недопустимо в связи с перегревом шрота, соприкасающегося со стенками аппарата, и с черезмерной.степенью денатураций белковых веществ, снижающей качество готового продукта, Для исключения переувлажнения шрота вследствие конденсации водяных паров на заключительной стадии отгонки температура шрота на входе в окончательный испаритель должна быть равна 85 — 95 С. Это средние значения температуры. В то же время часть шрота, непосредственно соприкасающегося с перегретыми парами на стадии предварительной отгонки, имеет температуру, превышающую эти значения. В связи с этим температура перегретого пара растворителя, подаваемого в испаритель, ограничена значениями 120-140 С для предотвращения денатурации белка, В связи с изложенным при реализации известного способа на стадии предварительной отгонки удается сократить содержание растворителя в шроте только до 5-2, что в свою очередь не позволяет получить на выходе из испарителя готовый продукт с содержанием растворителя менее 0,1 .

Целью изобретения является снижение уноса шрота и повышение его качества за счет снижения остаточного содержания в нем растворителя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе путем предварительной тепловой отгонки растворителя с помощью перегретых его паров и окончательной его отгонки с помощью перегретых водяных паров предварительную отгонку проводят в две стадии, на первой из

55 которых в качестве теплоносителя используют перегретые пары растворителя с температурой 150 — 190 С. На этом этапе из шрота в основном удаляется растворитель, связанный со шротом механической формой связи, а температура шрота примерно равна температуре насыщения растворителя при рабочем давлении в аппарате. К концу первой стадии предварительной отгонки температура шрота повышается до значений на 5 — 15 С превышающих температуру насыщения растворителя. Несмотря на высокую температуру перегретого пара, денатурация белка не происходит. На второй стадии предварительной отгонки, когда из шрота удаляется в основном растворитель, связанный физико-химической формой связи, процесс ведут до достижения температуры шрота 85 — 100 С, при этом в качестве теплоносителя используют перегретый пар растворителя с температурой 120-140 С, Проведение предварительной отгонки в две стадии в шнековом испарителе позволяет с одной стороны уменьшить унос шрота из аппарата вследствие сокращения расхода перегретых паров растворителя, а с другой стороны позволяет использовать на первой стадии отгонки перегретый пар более высоких параметров, что интенсифицирует процессы тепло- и массообмена таким образом, что общее время отгонки растворителя из шрота по сравнению с известным решением не увеличивается при равной производительности установок, В то же время способ позволяет на стадии предварительной отгонки снизить содержание растворителя в шроте до 0,2о, что в конечном счете позволяет получить на выходе из испарителя шрот с остаточным содержанием растворителя менее 0,05%.

Согласно предлагаемому способу предварительную отгон ку растворителя проводят в две стадии, причем параметры перегретого пара растворителя, используемого на этих стадиях отгонки, различны.

Первую стадию предварительной отгонки ведут до достижения шротом температуры, на 5-15 С превышающей температуру насыщения растворителя при рабочем давлении в испарителе, на второй — до достижения температуры шрота 85 — 100 С.

На чертеже представлена схема шнекового испарителя, в котором может быть реализован предлагаемый способ отгонки растворителя из ш рота.

Способ осуществляют следующим образом.

Шрот из экстрактора через шнековый питатель 1 подается в первую секцию испарителя 2, внутри которой он перемещается

1723108

55 и перемешивается посредством лопастного вала 3. Во внутреннюю полость испарителя с помощью вентилятора 4 подаются пары растворителя, прошедшие через перегреватель 5. Очистка циркулирующих паров от унесенных частиц шрота осуществляется в циклоне 6. Избыточный пар растворителя и воды. отводится на конденсатор, Из первой секции через шлюзовый затвор 7 шрот по.ступает во вторую секцию испарителя 8, где вновь подвергается обработке парами растворителя, которые циркулируют с помощью вентилятора 9 и нагреваются в перегревателе 10. Очистка циркулирующих паров от унесенных частиц шрота осуществляется в циклоне 11. Из второй секции шрот через шлюзовый затвор 12 поступает в третью секцию испарителя 13, где происходит окончательная отгонка растворителя с помощью перегретого водяного пара, подаваемого через форсунки 14 во внутреннюю полость секции. Готовый продукт выводится из испарителя через шлюзовый затвор 15.

П р,и м е р 1. В первую секцию испарителя 2 поступает шрот с температурой 55 С и начальным содержанием растворителя

30 . B качестве растворителя используют

"Нефрас" с температурой начала отгонки

67 С. Во внутреннюю полость секции подают пар растворителя, нагретый в перегревателе 5 до 160 С, Содержание бензина в шроте уменьшается по мере его продвижения по секции и на выходе из нее снижается до 16, а температура ш рота увеличивается до 75 С. Далее шрот поступает во вторую секцию 8, куда подается перегретый пар растворителя с температурой 130 С. На выходе из второй секции температура шрота возрастает до 90 С, а содержание растворителя в нем снижается до 0,2,. Окончательная отгонка растворителя осуществляется в третьей секции испарителя 13 с помощью перегретого водяного пара с температурой

120 — 130 С, подаваемого в небольшом количестве во внутреннюю полость секции. Все три секции испарителя обогреваются снаружи глухим водяным паром с температурой

130 — 140 С. Предлагаемый способ позволяет получить на выходе из аппарата шрот с содержанием растворителя менее 0,05 u высоким содержанием растворимых фракций белка, так как в рассмотренном режиме исключаются длительное воздействие высоких температур и переувлажнение шрота.

При необходимости получения кормового шрота для достижения оптимального содержания в готовом продукте растворимых фракций белка на стадии предвари тельной отгонки используют перегретый

50 пар с более высокой температурой, чем в рассмотренном случае, однако не выходя за пределы рекомендованныхтемператур, Для проведения необходимой влаготепловой обработки следует увеличить время нахождения шрота в третьей секции посредством уменьшения скорости вращения лопастного вала и повысить до 140 — 150 С температуру перегретого водяного пара, подаваемого во внутреннюю полость секции.

При реализации способа необходимо придерживаться рекомендованных значений температур теплоносителей, так как превышение верхних пределов рекомендованных значений приводит к черезмерной денатурации белка, а выход за нижний предел приводит к увеличению остаточного содержания растворителя в шроте.

Пример 2. В первую секцию испарителя 2 поступает шрот с температурой 55 С и начальным содержанием растворителя

30 . В качестве растворителя используют

"Нефрас" с температурой начала отгонки

67 С. Во внутреннюю полость секции подают пар растворителя, нагретый в перегревателе 5 до 150 С. Содержание бензина в шроте уменьшается по мере его продвижения по секции и на выходе из нее снижается до 18 Д, а температура шрота увеличивается до 72 С, Далее шрот поступает во вторую секцию испарителя 8, куда подается перегретый пар растворителя с температурой

120 С. На выходе из второй секции температура шрота возрастает до 85 С, а содержание растворителя в нем снижается до

0,2 . Окончательная отгойка растворителя осуществляется в третьей секции испарителя 13 с помощью перегретого водяного пара с температурой 124 С, подаваемого в небольшом количестве во внутреннюю полость секции.

На выходе из третьей секции испарителя 13 температура шрота будет равна 90 С, содержание растворителя в нем 0,04, индекс диспергируемости белка (от содержания сырого протеина) 88, Эти параметры соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевому соевому шроту (содержание растворителя менее 0,1, индекс диспергируемости белка не менее 85 o).

Снижение температуры перегретого пара растворителя, подаваемого в первую секцию испарителя 2, менее 150 С, а во вторую секцию 8 — менее 120 С, а также сокращение времени обработки шрота до такой степени, что его температура на выходе из первой секции будет менее чем на 5 С превышать температуру насыщения растворителя при рабочем давлении в. испарителе, а температура шрота на выходе из второй секции

1723108

Темпе ат а, С

Содержание растворителя в шроте на выходе из секции, /о

Превышение температуры шрота надтемпературой насыщения растворителя, С

Начальное содержание растворителя в шроте, /

Пример N перегретых паров растворителя шрота

Пе вая сек ия

19

18

16

14

149

191

8

15 16

71

72

82

30 будет меньше 85 С, недопустимо, так как это вызовет увеличение остаточного содержания растворителя в готовом продукте сверх допустимого предела.

Пример 3, В первую секцию испарителя 2 поступает шрот с температурой 55 С и начальным содержанием растворителя

30/. В качестве растворителя используют

"Нефрас" с температурой начала отгонки

67 С. Во внутреннюю полость секции подают пар растворителя, нагретый в перегревателе 5 до 190 С. Содержание бензина в шроте уменьшается по мере его продвижения по секции и на выходе из нее снижается до 14 /, а температура ш рота увеличивается до 82 С, Далее шрот поступает во вторую секцию испарителя 8, куда подается перегретый пар растворителя с температурой

140 С. На выходе из первой секции температура шрота возрастает до 100 С, а содержание растворителя в нем снижается до

0,1 /. Окончательная отгонка растворителя осуществляется в третьей секции испарителя 13 с помощью перегретого водяного пара с температурой 124 С, подаваемого в небольшом количестве во внутреннюю полость секции.

На выходе из третьей секции испарителя 13 температура шрота будет равна 102 С, содержание растворителя в нем 0,027;, индекс диспергируемости белка 86 /. Эти параметры соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевому соевому шроту.

Увеличение температуры перегретого пара растворителя, подаваемого в первую секцию испарителя 2, более 190 С, а во вторую секцию 8 более 150 С, а также увеличение времени обработки шрота до такой степени, что его температура на выходе из первой секции будет более чем на 15 С превышать температуру насыщения растворителя при рабочем давлении в испарителе, а температура ш рота на выходе из второй секции будет больше 100 С, недопустимо, так как это приводит к денатурации белковых веществ, превышающей допустимый пре5 дел.

Конкретные результаты осуществления предлагаемого способа с граничными, средними и запредельными значениями заявляемых параметров, полученные на

10 основании проведенных -экспериментальных исследований, приведены в таблице.

Проведение предварительной отгонки в две стадии позволяет резко снизить скорость паров в секциях и соответственно умень15 шить унос шрота, что существенно повышает. надежность работы испарителя.

Повышается качество готового продукта за счет снижения остаточного содержания растворителя в нем, 20

Формула изобретения

Способ удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе, включающий предварительную тепловую отгонку раство25 рителя с помощью перегретых его паров и окончательную его отгон ку с помощью перегретых водяных паров, отличающийся тем, что, с целью снижения уноса шрота и повышения его качества за счет снижения

30 остаточного содержания растворителя в шроте, предварительную отгонку проводят в две стадии, на первой из которых в качестве теплоносителя используют перегретые пары растворителя с температурой 150—

35 190 С, а процесс ведут до достижения шротом температуры, на 5 — 15 С превышающей температуру насыщения паров растворителя при рабочем давлении в испарителе, на второй используют перегретый пар раство40 рителя с температурой 120 †1 С, а процесс ведут до достижения температуры ш рота 85 — 1OO Ñ.

1723108

Продолжение таблицы

Темпе ат а, С

Пример М

Индекс диспергируемости белка (от содержания сырого протеина), % шрота перегретых паров растворителя

Вто ая сек ия етья сек ия

OudeегоmР

Составитель Г.Федоров

Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова

Редактор Н.Горват

Заказ 1042 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

119

141. 84

101

Содержание растворителя в шроте на выходе из секции,;

0,4

0,2

0,15

0,1

0,1

Температура перегретого водяного пара, С

124

124

124

124

124

Остаточное содержание растворителя в готовом шроте, 0,11

0,04

0,03

0,02

0,02

88

88

87

86