[发明专利]包括规整填料的半连续脱臭机

说明书

本发明涉及一种半连续脱臭机、一种用于在半连续脱臭机中精炼油脂的方法、一种用于在半连续脱臭机中重复使用汽提气或汽提蒸汽的方法、以及半连续脱臭机的用途。

本发明

常见的半连续脱臭机(SCD)是批量-操作的，其中在典型地具有8-11个盘的塔结构中，批量油从一个盘倾倒至另一盘中。脱臭机的主要功能发生在2个或3个盘中，其中通过使用大型泵(Mammoth pump)或其它气体-液体接触装置而使得汽提剂与油发生紧密接触，从而脱除挥发组分。汽提剂优选是蒸汽，但还可以是氮气、二氧化碳或其它惰性气体或其组合。

大型泵是类似于分配管排列的更简单的接触装置的进一步延展，即直管或环形的，用于通过经由许多小孔/孔口注入而使汽提剂均匀分配在油相中。大型泵的功能是在大型泵的竖直或略成角度的管的底部注入汽提剂，例如蒸汽或蒸气，造成文丘里管-喷嘴效应，从而将油从盘-底部传送至液体表面之上。这种泵的原理还被命名为气升泵。

从盘中与液体高度相关的压力至表面顶部空间压力所引起的喷射-效应和液体运动使挥发物能够转变成气相，并因而从油中除去。停留时间同时激发所需的各种成分的热分解。为了完成某种汽提作用，同填料塔相比，大型泵操作的盘需要很长的保持时间。如果考虑典型的物理精炼任务，所需要的大型泵盘保持时间可能是一小时，而规整填料汽提器可在几分钟内获得相同的汽提功效。

在脱臭过程中从主要产品分离出的成分类型时常被称为“挥发物”，指其蒸气压力大大高于甘油三酸酯油本身，并因而在使混合物经受高温和真空时倾向于蒸发。典型的挥发物是低分子量的分解产品，例如短链烷烃或醛，以及游离脂肪酸(FFA)，其中后一类型时常用作脱臭功效优良性的标示器。

现今市场上的许多连续脱臭机设计具有通过使油和蒸汽实际以逆流模式相接触、同时使油在规整填料上形成薄膜而增强的汽提作用。逆流接触减少了汽提蒸汽消耗，汽提蒸汽消耗由于真空的应用而构成了总的运营成本的很大一部分。

然而，连续脱臭机设计为大规模的批量操作员解决问题(address)，并且由于在产品变化时高的批量间交叉污染和生产时间的损失而不适合于非连续性操作。

对于处理特别物品和定制的混合物的柔性脱臭机存在稳定的需求，并因而存在对于这样一种脱臭机的需求：其可处理较小的批量，而没有显著的交叉污染或时间延迟。

更好的原油品质的可用性使得通过所谓的物理精炼程序而实现精炼，其提供了比备选的通过碱中和进行的精炼更低的运营成本，但需要更高的汽提功效。

另外在限制不需要的副产品(例如反式脂肪酸等等)的形成方面的兴趣是要求改进半连续脱臭机的汽提功效，其中汽提作用传统上由大型泵来提供。

然而，执行某种分离任务所需要的蒸汽消耗量本质上是通过流接触进行控制的，并且关于所应用的汽提剂的利用方面，大型泵中所获得的交叉流接触决不能与逆流薄膜填料相竞争。

因此本发明通过提供一种新型半连续脱臭机解决上述问题。因而本发明涉及一种半连续脱臭机，其包括至少一个汽提段，该汽提段包括进料缓冲盘、液体流调节装置、液体分配器、规整填料和接收盘。调节装置调节从进料缓冲盘至分配器的液体流，从而将液体均匀地分配在规整填料的横截面积上。通过使用规整填料，汽提任务不再限制所需要的保持时间，并且因而可优化所应用的保持时间，以便获得关于与正在进行的热反应相关的参数的所需的产品质量。该填料因而容许精炼机应用或调整热反应所需要的保持时间，并且提供更高的自由度，以增加容量，减少不希望的副反应，例如反式脂肪酸的形成等等。

通过将规整填料并入到根据本发明的基于盘的半连续脱臭机中，其将因而提高汽提功效，并且使得能够以比只装备大型泵的半连续脱臭机更低的蒸汽消耗量和更低的保持时间进行物理精炼。

单独的脱臭机可根据具体的应用特性进行设计。交叉污染的量与填料体积相关联，并且并入到脱臭机中的实际的填料尺寸可抵消汽提至可接受的交叉污染水平的需求。可能存在一些途径来减少交叉污染，并因而进一步改进性能优势，即通过借助气体、蒸汽或蒸气等等吹过规整填料。缓冲罐和流调节装置的需求对于避免填料的溢流是关键的，因为用于将批量油从一个盘倾倒至另一盘的流速比规整填料内部所需要的流速更高得多。

半连续脱臭机还可包括大型泵操作的盘和汽提段的组合，或者半连续脱臭机可包括不止一个汽提段，而没有任何大型泵盘。

半连续脱臭机中的热传递可通过一个或多个热交换器系统来执行。热交换器系统的设计可以是竖直的U形管束、水平的U形管束、螺线形螺旋盘管或其它适合于实际操作的热传递设计。