浸出車間汽提塔工作原理簡述

2024-10-28

汽提塔是浸出車間的關(guān)鍵設(shè)備之一，主要用于從混合油中分離溶劑，以下是其工作原理的簡述：

一、基本概念

? 汽提是指通過蒸汽直接加熱，使混合油中的易揮發(fā)溶劑（如己烷等）汽化，從而與油脂分離的過程。汽提塔是實(shí)現(xiàn)這一過程的主要設(shè)備，它提供了溶劑汽化和分離的場所。

二、工作流程原理

1. 混合油進(jìn)入汽提塔

? 來自浸出工序的混合油，主要包含油脂和溶劑（以植物油浸出為例，常用溶劑為正己烷），通過管道輸送至汽提塔的上部。混合油在進(jìn)入汽提塔時(shí)，具有一定的溫度和流量，流量通常由流量控制閥門來調(diào)節(jié)，以確保進(jìn)入汽提塔的混合油處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

? 此時(shí)混合油的狀態(tài)為液態(tài)，其中油脂和溶劑相互溶解，形成均一的溶液。其組成比例根據(jù)浸出工藝和原料的不同有所差異，但一般來說，溶劑含量相對(duì)較高，這也是需要汽提分離的原因。

2. 蒸汽加熱過程

? 低壓蒸汽（一般為飽和蒸汽）從汽提塔的底部進(jìn)入。蒸汽在塔內(nèi)向上流動(dòng)，與從頂部進(jìn)入的混合油形成逆流接觸。這種逆流接觸方式能夠蕞程度地利用蒸汽的熱量，使混合油中的溶劑充分汽化。

? 蒸汽的溫度和壓力是關(guān)鍵參數(shù)。合適的蒸汽溫度可以保證溶劑汽化的效率，同時(shí)避免油脂因過熱而發(fā)生氧化、聚合等不良反應(yīng)。例如，對(duì)于正己烷溶劑，蒸汽溫度通常控制在略高于正己烷的沸點(diǎn)（正己烷沸點(diǎn)約為69℃），一般在80 - 90℃左右，這樣可以使正己烷迅速汽化。蒸汽壓力則根據(jù)汽提塔的設(shè)計(jì)和實(shí)際操作要求進(jìn)行調(diào)整，通常在0.2 - 0.4MPa之間。

3. 溶劑汽化與分離

? 當(dāng)蒸汽與混合油接觸時(shí)，混合油中的溶劑吸收蒸汽的熱量，逐漸汽化。溶劑汽化后，形成的溶劑蒸汽與未汽化的油脂在汽提塔內(nèi)形成氣液兩相。由于溶劑蒸汽的密度小于油脂，溶劑蒸汽向上運(yùn)動(dòng)，而油脂在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)。

? 汽提塔內(nèi)部通常設(shè)置有填料或塔板等內(nèi)部構(gòu)件。填料可以增加氣液接觸面積，使得溶劑汽化更加充分。常見的填料有鮑爾環(huán)、拉西環(huán)等，這些填料具有較大的比表面積，能夠讓蒸汽和混合油在其表面充分接觸。塔板則起到了分散混合油和蒸汽的作用，使得它們能夠在每一層塔板上進(jìn)行充分的熱交換和質(zhì)量傳遞。例如，篩板塔板上有許多小孔，混合油在塔板上形成液層，蒸汽通過小孔鼓泡穿過液層，促進(jìn)了溶劑的汽化和分離。

4. 溶劑蒸汽排出與油脂收集

? 汽化后的溶劑蒸汽從汽提塔的頂部排出，排出的溶劑蒸汽通過管道進(jìn)入冷凝器。在冷凝器中，溶劑蒸汽被冷卻液化，重新變?yōu)橐簯B(tài)溶劑，以便回收再利用。這一回收過程不僅可以降低生產(chǎn)成本，還可以減少溶劑對(duì)環(huán)境的污染。

? 經(jīng)過汽提后的油脂從汽提塔的底部流出。此時(shí)的油脂中溶劑含量已經(jīng)大大降低，一般可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的殘留溶劑含量以下。例如，在食用植物油生產(chǎn)中，油脂中的殘留溶劑含量通常要求低于100ppm（mg/kg）。從汽提塔底部流出的油脂還會(huì)經(jīng)過進(jìn)一步的精煉工序，如脫酸、脫色、脫臭等，以提高油脂的品質(zhì)。

三、汽提塔的操作要點(diǎn)和影響因素

1. 溫度控制

? 如前所述，溫度是汽提過程的關(guān)鍵因素。如果溫度過高，會(huì)導(dǎo)致油脂品質(zhì)下降，如產(chǎn)生氧化產(chǎn)物、色澤變深等問題；如果溫度過低，則溶劑汽化不完全，導(dǎo)致油脂中殘留溶劑含量過高。因此，需要通過安裝在汽提塔不同位置的溫度傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度，并通過調(diào)節(jié)蒸汽流量等方式來控制溫度。

2. 壓力控制

? 汽提塔內(nèi)的壓力也會(huì)影響溶劑的汽化和分離。適當(dāng)?shù)膲毫梢员ＷC溶劑在合適的溫度下汽化，并且有利于氣液兩相的分離。一般來說，汽提塔在微正壓下操作，壓力過高可能會(huì)導(dǎo)致溶劑蒸汽難以排出，甚至可能會(huì)引起安全事故；壓力過低則可能會(huì)使蒸汽流速過快，減少氣液接觸時(shí)間，影響溶劑汽化效率。

3. 混合油流量和組成

? 混合油的流量需要根據(jù)汽提塔的處理能力進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。如果流量過大，會(huì)導(dǎo)致汽提不完全，殘留溶劑含量增加；如果流量過小，則會(huì)降低設(shè)備的利用率。混合油的組成，特別是油脂和溶劑的比例，也會(huì)影響汽提效果。不同的油脂和溶劑體系，其汽提的蕞佳操作條件也會(huì)有所不同。

汽提塔在浸出車間中通過蒸汽加熱混合油，利用溶劑和油脂的沸點(diǎn)差異以及氣液兩相的逆流接觸，實(shí)現(xiàn)溶劑的汽化和分離，從而得到低殘留溶劑的油脂，并且有效地回收溶劑，在油脂生產(chǎn)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。