Способ удаления растворителя из шрота в шнековом испарителе

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 172310 51)5 С 11 В 3/ ЕТЕНИЯ ИЕ ИЗОБ И У СВИДЕТЕЛЬС К АВТОР л. %12зводствен" и Арханут им. В,ВВ,В.КлючФедоров ноеобъединениеельский лесотех. Куйбы шевакин, В.И,Красно. Маслоэкстракционное ищепромиздат, 1960, с сложирок способу маслоэкГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4782585/13 (22) 04.11,89 (46) 30.03,92. Бю (71) Научно-прои "Масложирпром нический инстит (72) А.И,Аникин, бородько и Г.Ф. (53) 664,3 (088,8) (56) Гавриленко И производство. М.166-167,(54) СПС СОБ УДАЛЕНИЯ РАСТВОРИТЕЛЯ ИЗ ШРОТА В 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 вой промышленности, в частнос удаления растворителя из шрот стракционном 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,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. 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, необ 1723108ходимо 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 чрезмерной.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 о , 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 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 0,2 о , 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 черезшнековый питатель 1 подается в первую секцию испарителя 2, внутри которой он перемещаетсяи перемешивается посредством лопастного вала 3. Во внутреннюю полость испарителя с помощью вентилятора 4 подаются пары растворителя, прошедшие через перегрева- тель 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 поступает 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 . В 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 ссодержанием растворителя менее 0,05 и 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 перегретый5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 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 чрезмерной денатурации белка, а выход за нижний предел приводит к увеличению остаточного содержания растворителя в шроте.П р и м е р 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, 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 ф , Эти параметры соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевому соевому шроту (содержан ие растворител я ме н ее 0,1, индекс диспергируемости белка не менее 85).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 секции1723108 Темпе ат а, С Содержание растворителя в шроте на выходе из секции,Превышение температуры шрота надтемпературой насыщения растворителя, С Начальное содержание растворителя в шроте о Пример Р перегретых паров раство- рителя шрота Пе вая сек ия 19 18 16 14 13 149 150 160 190 191 5 8 15 16 71 72 75 82 83 30 30 30 30 30 будет меньше 85 С, недопустимо, так как это вызовет увеличение остаточного содержания растворителя в готовом продукте сверх допустимого предела,П р и м е р 3, В первую секцию испарителя 2 поступает шрот с температурой 55 С и начальным содержанием растворителя 30 О. 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 140, а температура шрота 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 0,02, индекс диспергируемости белка 86 О. 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 пре дел.Конкретные результаты осуществленияпредлагаемого способа с граничными, средними и запредельными значениями заявляемых параметров, полученные на 10 основании проведенных экспериментальных исследований, приведены в таблице.Проведение предварительной отгонки вдве стадии позволяет резко снизить скорость паров в секциях и соответственно умень шить унос шрота, что существенноповышает, 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 раство рителя с помощью перегретых его паров иокончательную его отгон ку с помощью перегретых водяных паров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения уноса шрота и повышения его качества за счет снижения 30 остаточного содержания растворителя вшроте, 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 раство рителя с температурой 120 - 140 С, а процесс ведут до достижения температурыш рота 85 - 100 С,10 1723108 Продолжение таблицы Темпе ат а, С Пример М Остаточное содержание растворителя в готовом шроте, ф шрота перегретыхпаров растворителя Вто ая сек ия етья сек ия Ренсаи Составитель Г.Федоровктор Н.Горват Техред М.Моргентал ррек,Ланча кое Заказ 1042 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 агарина, 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро 119 120 130 140 141. 84 85 90 100 101 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 0,11 0,04 0,03 0,02 0,02 Индекс дис- пергируемости белка (от содержания сырого протеина), % 88 88 87 86 84