CH194460A - Verfahren zum kontinuierlichen Spalten von pflanzlichen und tierischen Fetten. - Google Patents

Description

  Verfahren zum kontinuierlichen Spalten von     pflanzlichen    und tierischen Fetten.    Es ist     bekannt,,dass    die Spaltung     pflauz-          l.ieher    und tierischer     Fette        in        Fettsäure    und  Glyzerin ohne Chemikaliendurchgeführt  werden     kann,    wenn     hochgespannter        Wasser-          ,

  dampf    von     mindestens    30 Atmosphären zur  Verfügung     steht.    Diese Hochdruckspaltung       bedingt    jedoch     grossvolumige    Hochdruck  autoklaven und     Hochdruckdampfkessel.    Wenn  ein genügend hoher Spaltungsgrad erreicht  werden soll, müssen mehrere Spaltprozesse  durchgeführt werden.     Das        Glyzerinwasser     fällt     bei    diesem Spaltverfahren in     starker     Verdünnung an.  



       Bekannt        ist    auch die     ununterbrochene     Spaltung von     pflanzlichen    und tierischen  Fetten in einem direkt beheizten     Hochdruck-          röhrensystem    in Gegenwart von Wasser.

       Bei          dieser    Spaltmethode werden die     Fette    mit       Wasser        emulgiert    und mit     Hilfe    einer       Druckpumpe    durch     ein    direkt     beheiztes        Röh-          rensystem    gedrückt.

   Der     Druck    wird hierbei  so     hoch        gewählt,    dass     bei    der     Spalttempe-          ratur        das        Wasser    nicht verdampft.

   Während    des     Spaltungsprozesses    muss das     Wasser    be  kanntlich als     Glyzerinlösemittel        wirken    und  muss sich .demzufolge in     flüssigem        Aggre-          gatzustande        befinden.    Nach dem Durchlau  fen der Spaltzone     passiert    ,

  das     hocherhitzte     Spaltgut     ein        Druckreduzierventil    und     egpau-          .diert    in einem     unter        Niederdruck        stehenden     Verdampfer.

       Durch    die     Druckermässigung          tritt        eine        Selbstverdampfung    von     Glyzerin-          wafer    und Fettsäure     ein.    Es     kann    jedoch  nur     soviel    von dem     Spaltprodukt    verdamp  fen     als        Überhitzungswärme        zur        Verfügung     steht.  



  Würde     beispielsweise        bei.        einer    Tempe  ratur von 250 Grad     Celsius    die Spaltung       ,durchgeführt,    so müsste in der Spaltzone     ein     Druck von     mindestens    4.1 Atmosphären herr  schen, um die Wasserverdampfung zu ver  hindern.

   Liess man das Spaltgut     in        die    unter       Niederdruck        bezw.        unter    Vakuum stehende       Verdampfungszone    eintreten, so lag     die        Ver-          ,

  dampfungstemperatur    wesentlich     unterhalb     der     Spalttemperatur.    Das     Spaltgut        befand         sich also in überhitztem     Zustande        in    der       Vendampfungs.zone.    Es verdampfte nun zu  nächst soviel     Glyzerinwassser    und     Fettsäure.          als        überschüssige        Überhitzungswärme        in    dem  Spaltgut vorhanden     war.    Sollte die     Fett-          säure    

      und    das     Glyzerinwazser        vollkommen          zur        Verdampfung        gebracht        werden,    so     müsste     dem Verdampfer neue Wärme     zugeführt     werden.     Es    wären also mindestens, zwei       Heizstellen    notwendig.

   Die     Hinzuführung     weiterer     Verdampfungswärme        in    den     unter     Niederdruck     bezw.        unter    Vakuum stehenden  Verdampfer     rief    jedoch     meistens    ein verhält  nismässig     stürmisches    Sieden     hervor.    Dieses       führte    häufig zum     Überschäumen        und    zum       Mitreissen    von     Flüssigkeitstropfen.        Diese          

  Spaltungseinrichtung    bedarf     einer    sorgfälti  gen     Wartung.    Das     Bedienungspersonal    hat  nicht nur den     Spaltprozess,    zu     b,eaufsichti.gen,

            sondern    es muss auch die     Zuführung    der zu  sätzlichen     Verdampfungswärme        in    dem Ver  dampfer     beaufsichtigen.    Es     muss        ausserdem          eine        zweite        Wärmequelle    von     entsprechender          Temperatur    vorhanden sein.  



  Die     Erfindung        betrifft    ein Verfahren  zum     kontinuierlichen    Spalten von     pflanz-          lichen        und    tierischen     Fetten    in Fettsäure  und     Glyzerin,    ohne Zusatz von     Chemikalien,     durch     welches        die        vorbeschriebenen    Übel  stände     beseitigt    werden.  



  Das     Verfahren    gemäss der     Erfindung        be-          steht    darin,     da3eine    von einer einzigen     Heiz-          quelle    beheizte     Spaltvorrichtung    verwendet       wird,    .die     in        drei        hintereinander        ,geschaltete          Druckzonen        unterteilt        ist,

      wobei     Druck        und          Temperatur        in    der     nächstfolgenden    Zone im  mer     geringer    sind     als        in    der voraufgegange  nen.  



       Auf    der     Zeichnung    ist ein     Ausführungs-          beispiel        der        zur        Durchführung    des Verfah  rens dienenden     :Spaltvorrichtung    dargestellt.  



       Die        Durchführung    des     Verfahrens-    er  folgt zum     Beispiel        in    folgender     Weise:          Das    zu     spaltende        Fett        wird    durch die       Leitung    A dem     E.mulsionsapparat    1 zuge  führt.

       Durch    die     Leitung    B wird     in    den       Emulsiomapparat    Frischwasser     gebracht.     Das     Rohfett    und     das        Frischwasser    werden    durch eingebaute Rührwerke zu     einer        E@mul-          sson        vermischt.        Durch    die     Hochdruckpumpe    2  wird die     Mischung    der     Hochdruckspaltzone    3  zugeführt.

   Je nach den zu     verarbeitenden          Fetten    wird in     äer        Hoohdruckspaltzone    mit       Drücken        zwischen    30     und    100     Atmosphären     gearbeitet.

       Die        Spalttemperatar        liegt    je nach       der        Qualität    der zu     verarbeitenden    Fette       zwischen    2.00 und     2,80    Grad     Celsius.    Der       Arbeitsdruck        muss        jeweils    so hoch gewählt       werden,        dass    bei der     anzuwendenden        Spalt-          temperatur    das Wasser     nicht    verdampft,

    sondern flüssig bleibt.     In    der Hochdruck  spaItzone 3 erfolgt die Zerlegung     ;des        Fettes     in     Fettsäure    und     Glyzerin.    Das Glyzerin       vermischt    sich mit dem Spaltwasser zu     Gly-          zerinwasser.    Nach     Passieren    der Hochdruck  spaltzone 3 wird durch ein     HocIldruckredu-          zierventil    4 der     Arbeitsdruck    so     weit    redu  ziert,

       dass    das     Glyzerinwasser    und ein Teil  der niederen Fettsäure in der nachfolgenden       Mitteldruckverdampfungszone    5     verdampfen.     Der Arbeitsdruck in der     Mitteldruckver-          dampfungs.zone    liegt je nach der     Qualität     ,des     Fettes        zwischen    2 und 20 Atmosphären.       Dementsprechend        bewegt    sieh die Tempera  tur zwischen 120 und 2!10     Grad    Celsius.

   Die  Verdampfung der Spaltprodukte     und        des          Wassers    erfolgt nach der     Druckreduzierung          in    der     Mitteldruckvendampfungs@zone    5 zum       Teil    durch     Selbstverdampfung,        Zwobei    die       überschüssige        Überhitzungswärme        verzehrt     wird. Zum andern Teil erfolgt die Ver  dampfung durch     die        Zufuhr        weiterer    Wärme  massen     aus    den Rauchgasen.

    



  Da die     Arbeitstemperatur        in.    der     Mittel-          druckverdampfungszone    5     niedriger    liegt     als     in der     Hochdrucks.paltzone    3, erfolgt der Ein  bau     in    .den     Heizofen    in     der        Waise,        daB    die       Hochdruckspaltzone    3 im heissesten Ofenteil  und die     Mitteldruckverdampfungszone    5 im  Rauchabzug liegt.

   Es erfolgt dadurch eine       bessere        Ausnutzung    der     Heizgase.     



  In der     Mitteldruckverdampfungszone    5       wird    das gesamte     Glyzerinwasser    und der  grösste     Teil        der        Fettsäuren    unter Druck ver  dampft. Da die     Verdampfung    in einem     Röh-          rensystem    erfolgt, ist für     eine        zwangsläufige              Dampfführung    jede     Garantie    vorhanden.

   Am       Ausgang    der     Mitteldruckverdampfungszone    5  befindet sieh das     Mitteldruckreduzierventil    6.  Durch dieses gelangen die Spaltprodukte in  vollkommen     gleichmässigem    Strom in den       Niederd.ruckverdampfer    7, in welchem die  restlichen hochsiedenden     Fettsäuren    durch  Selbstverdampfung in     Dampfform    überge  führt werden.

   Da die     Verdampfungstempe-          ratur    in dem     Niederdruckverdampfer    7 ge  genüber der     Mittel:druckverdampfungszone    5  erheblich     niedriger    liegt,     steht    ein genügend  grosses     Temperaturgefälle        für    die Verdamp  fung der restlichen Fettsäuren. zur Ver  fügung.

   Da das     Spaltwasser    mit der Fett  säure     in    Dampfform in den     Niederdruckver-          dampfer    7     eintritt,        drückt        die        Tension    des       Wasserdampfes    die Siedetemperatur der  höher siedenden     Fettsäure    weiter     herab.     



  Die     unverdampfbaren        Neutralölanteile     des     Spaltgutes    sinken in dem     Niederdr        uck-          verdampfer    7 zu Boden und     .gelangen        in    die       Neutralölsammelvo.rlage    8, in die eine     För-          dereinriehtung    eingebaut     ist.    Von hier     :

  ans     wandert das im ersten     Durchgang        ungespal-          tene        Neutralö1    als     Umlauffett    ,durch die Lei  tung C zurück in den     Emulsionsapparat    1  und nimmt     gemeinsam    mit dem     kontinuier-          lich        zufliessenden        Rohfett    erneut an dem       Spaltprozess    teil.  



  Die     verdampfbaren        Produkte,        bestehend     aus     Fettsäure    und     Glyzerinwasser,    steigen in  dem     Niederdruckverdampfer    7 hoch und ge  langen in den     Niederdruckkondensator    9.

    Hier     erfolgt    durch     Kühlung    mit     Luft,    Roh  fett oder Wasser das Niederschlagen der  hochsiedenden     Fettsäuren.        Diese        verlassen     .das     Unterteil    wies     Niederdruckkondensators     und gelangen in .die     Sammelvorlage    10.

       Die     verbleibenden Dämpfe     gehen    von dem     Ober-          teil    des     Niederdruckkondensators    9 in das       Unterteil        des        Niederdru.ckkondensators    11.  Hier werden durch     geeignete    Kühlung die       niedrig    siedenden     Fettsäuren        zum.        Konden-          sraren    gebracht. Diese werden     in    der     Sam-          melvorlage    12 aufgefangen.

   Die     verbleiben;     den     Dämpfe        gehen    nach dem     NiedA-rdruok-          ko        ,densator    13. Hier wird     durch    fraktio-         nierte    Kühlung das Glyzerin in     konzentner-          ter    Form     ausgeschieden    und in der     Sammel-          vorlage    14 gesammelt.

   Die     verbleibenden     Wasserdämpfe, welche noch     Spuren;    von  Glyzerin enthalten, werden in dem     Nieder-          druckkondensator    15 niedergeschlagen     und     gelangen als sogenanntes     Süsswasser    in die  mit     eingebauter        Fördereinrichtung        versehene     Sammelvorlage 16,

   von wo das     Süsswasser     durch die     Leitung   <B>D</B> zurück in den     Emul-          sionsapparat    1 geführt wird und zur weite  ren     Spaltung    von     Fetten        Verwendung    fin  det.

   Die     unkondensierbaren    Gase     und    Dämpfe  werden durch die Gas,-     bezw.        Luftabsauguug     17     abgesaugt,    aus der     sie        bei        E    abgeleitet  werden.     Durch    diese     Vorrichtung        wird    der       @Tiederdruok        bezw.    das Vakuum in der     Nie-          derdruckzone    der     Spalteinrichtung    aufrecht       erhalten.     



  Die     Kondensate    können bei dem Ablauf  aus den Apparaten durch die Schaugläser 18       beobachtet    werden.  



       %    die     Spalteinrichtung    in :drei Druck  zonen mit abfallenden     Betriebsdrücken    und  abfallender     Temperatur    arbeitet, kann der       Spaltprozess    in der     Weise        geführt    werden,  dass in der     Hochdruckspaltzane    3 sich alle       Produkte    in flüssigem     Zustande    befinden,  während in der     Mittel:

  druckverdampfungs-          zone    die     niedrig    siedenden Substanzen,  welche bei Niederdruck     bezw.    im     Vakuum     zum Schäumen neigen, unter einem gewissen  Überdruck verdampft werden.

   In der zwei  ten, der     Mitteldruckverdampfungszone    5, be  finden sieh also die     Produkte    teilweise in  flüssigem und     teilweise    in     dampfförmigem          Zustand.    Bei dem     Eintritt    des     Spaltgutes    in  den     Niederdruckverdampfer    7 ist also der  weitaus     grösste        Teil,der        Verdampfungsarbeit          bereits        geleistet.    Das Wasser,

       welches    be  kanntlich die grösste     latente        VeTdempfungs-          wä.--ne    hat,     ist    also bereits     in    der     Mittel-          druckverdampfungszone    5 durch     .die        Ab-          hitzeverwertung        aus,    . den     Rauchgasen.    in  Dampfform umgewandelt worden.

   Der Nie  derdruckverdampfer 7 wird also ganz er  heblich entlastet, da in ihm nur noch die  letzten Reste der hochsiedenden Fettsäuren      durch     Selbstverdampfung    unter     Aufzehren     der     Überhitzungswärme    zu verdampfen sind.

    Da in dem     Niederdruckverdampfer    7 das     un-          gespaltene        Neutralöl    zur     Ausscheidung     kommt, ist es für die Reinheit der Destillate  von grösster Wichtigkeit, dass die     Verdamp-          fungsarbeit    in dem     Niederdruckverdampfer    7  so gering     wie    möglich ist und stossfrei ohne  die Zufuhr neuer Wärmemengen erfolgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum kontinuierlichen Spalten von pflanzlichen und tierischen Fetten in Fettsäure und Glyzerin, ohne Zusatz von Chemikalien, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einer einzigen Heizquelle beheizte Spaltvorrichtung verwendet wird, die in .drei hintereinander geschaltete Druckzonen un terteilt ist, wobei Druck und Temperatur in der nächstfolgenden Zone immer geringer sind als in der voraufgegangenen.

   UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Heizung ver wendete einzige Heizquelle die erste Druck zone, die Hochdruckspaltzone, direkt, die zweite Druckzone, die Mitteldruckverdamp- fungszone, aber mittels der Rauehgase be heizt.