專利名稱:油脂加工用的高溫高壓水解釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及油脂化工過程中的設(shè)備,確切地說是一種油脂加工用的高溫高壓水解釜。
油脂工業(yè)是傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)之一,早在十九世紀(jì)就形成工業(yè)化規(guī)模。其中的水解過程有三種方法,1、皂化酸解法,需要大量的燒堿和硫酸。3、酸化水解法,也要消耗少量的硫酸和表面活性劑,我國(guó)中小型油脂化工廠大多采用此法。3、加壓水解法,分中壓和高壓兩種,前者使用堿性催化劑如氧化鋅、氧化鈣等以降低反應(yīng)的溫度(160~180℃)和壓力(0.6~0.8MPa),后者完全不用催化劑,在高溫(210~230℃)、高壓(2~2.5MPa)下直接水解。高溫高壓水解又分為連續(xù)式和間歇式兩種工藝,前者在塔中進(jìn)行,對(duì)油脂的質(zhì)量要求較高,適合大規(guī)模生產(chǎn),發(fā)達(dá)國(guó)家多用此種工藝。后者在釜中進(jìn)行,應(yīng)用的范圍比較廣泛。加壓水解法有利于回收甘油,所以受到普遍的關(guān)注和歡迎,尤其是高溫高壓水解,因?yàn)樗馔耆?,不用催化劑,有利于水解后的分離,得到的脂肪酸和甘油質(zhì)量好,收率也高。但是加壓水解法國(guó)內(nèi)外無一例外,無論是在用的或是資料、專利文獻(xiàn)記載的,均需要外部提供蒸汽,以滿足水解反應(yīng)所需要的溫度和壓力。雖然間歇式的高溫高壓水解工藝適合中小型油脂化工廠使用,但巨額的投資和過高的操作費(fèi)用往往令企業(yè)望而卻步,這是因?yàn)榕涮椎母邏哄仩t其制造和安裝費(fèi)用大,而且利用率低,經(jīng)常處于大馬拉小車的工作狀態(tài)。此外定型化的水解釜是細(xì)長(zhǎng)形,其高一般為直徑的3~6倍,工人操作很不方便。(參閱張遵禧編的《油脂的利用》、張根旺編的《植物油副產(chǎn)品的綜合利用》、王福海等編的《硬脂酸及脂肪酸衍生物生產(chǎn)工藝》(蘇)阿魯楚尼亞思編的《油脂工藝學(xué)》、(美)貝雷編的《油脂化學(xué)與工藝學(xué)》、(美)約翰遜弗里茲編的《工業(yè)脂肪酸及其應(yīng)用》)。
本實(shí)用新型的目的旨在為油脂的高溫高壓水解提供一種不必配套高壓鍋爐的嶄新的水解釜,它適合水解各種品位質(zhì)量的油脂,尤其適合油腳的水解利用,并能配套回收甘油,提高綜合利用的效益。
本實(shí)用新型是在釜體上設(shè)置加熱和攪拌裝置。所述的釜體由筒體及其兩端封固的封頭組成,釜體長(zhǎng)是筒體直徑的1.5~2.5倍,即徑高比為11.5~2.5。筒體上加工有入孔,溫度計(jì)孔也可加工在筒體上,也可加工在上封頭上,至于其他所必需的孔如進(jìn)料、壓力表、安全閥、排空閥、攪拌軸,則加工在上封頭上,而排污孔則應(yīng)加工在下封頭上,至于出料孔也可加工在上封頭上,也可加工在下封頭上。所述的加熱裝置是由固定在釜內(nèi)的盤管同設(shè)置在釜外的熱油爐連接組成,導(dǎo)熱油經(jīng)熱油爐加熱后于盤管內(nèi)循環(huán),從而對(duì)釜內(nèi)的油脂和水實(shí)施加熱,壓力由水吸熱升至高溫而產(chǎn)生選擇適當(dāng)型號(hào)的導(dǎo)熱油,可使釜內(nèi)升溫并同時(shí)增壓至反應(yīng)所需的溫度和壓力。所述的攪拌裝置,是在一根攪拌軸上固定有攪拌器,攪拌器可以是漿式、錨式、框式或渦輪式等各種式樣,最好兩組以上。攪拌軸的上端同減速箱連接,減速箱同電機(jī)一起固定在支架上,支架固定在上封頭上,攪拌軸的下端定位在底架上,底架固定在下封頭的內(nèi)壁上。
高溫高壓水解所需的反應(yīng)溫度一般在200℃以上,而物料的起始溫度通常是室溫,為了減少升溫時(shí)間、縮短操作周期,可在開始升溫時(shí)使用直接蒸汽,為此可在釜底設(shè)置直接蒸汽預(yù)熱管。當(dāng)然,這只是在條件許可的情況下使用,并不要求為此單獨(dú)配套一臺(tái)鍋爐,更不要求高壓鍋爐。此外,預(yù)熱用的這部分直接蒸汽所形成的水量應(yīng)在投料時(shí)予以扣除。
筒體的下部如果加工有夾套,這對(duì)加快冷卻或保溫也是有益的。
本實(shí)用新型首次在油脂水解工藝中移植業(yè)已成熟的并且是廉價(jià)的導(dǎo)熱油加熱方式,一來滿足水解反應(yīng)所要求的高溫高壓,這就革除了傳統(tǒng)上必須配套的高壓鍋爐,二來釜的設(shè)計(jì)突破規(guī)范,減小了徑高比,加工制造時(shí)將節(jié)約原材料,從而大大降低設(shè)備投資以及操作和維修費(fèi)用,本實(shí)用新型采用的攪拌形式較之直接蒸汽攪拌,其動(dòng)力學(xué)性能比較均衡,所以反應(yīng)平衡,工藝條件容易控制,在高溫和攪拌條件下,加快了水在油中的分散和溶解速度,接觸更加充分,使水解完全,速度快。本實(shí)用新型既可水解優(yōu)質(zhì)油脂,又可水解劣質(zhì)油脂以及油腳,而且無論水解何種油脂,特別是水解油腳,均可同時(shí)得到脂肪酸和甘油,這將大大提高油脂綜合利用的經(jīng)濟(jì)效益,植物油廠尤為適合。
附圖
是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、筒體、2、封頭、3、入孔、4、溫度計(jì)孔、5、夾套、6、直接蒸汽預(yù)熱管、7、盤管、8、攪拌軸、9、支架、10、底架、11、攪拌漿、12、支座。
本實(shí)用新型的實(shí)施例敘述如下選1Cr18Ni19Ti不銹鋼板材和管材加工容積為2.5m3的高溫高壓水解釜為例筒體1長(zhǎng)1650mm,釜體全長(zhǎng)2250mm,內(nèi)徑1200mm,徑高比為11.87。筒體1上部加工有入孔3和溫度計(jì)孔4,其下部加工有夾套5,夾套5上還加工有進(jìn)、出口和排污口。上封頭中央加工有攪拌軸孔,并設(shè)置填料式密封裝置,沿該孔四周還加工有進(jìn)油孔,進(jìn)水孔、安全孔、壓力表孔、排空孔和出料孔,出料孔連接的出料管沿著釜壁直通釜底。下封頭中央加工有排污孔,此外還加工有直接蒸汽預(yù)熱孔,該孔同釜內(nèi)底部的一圈直接蒸汽預(yù)熱管6連接。上述釜體上所加工的孔,除入孔和供裝置壓力表的孔以外全是短管法蘭式連接。
盤管7固定在釜內(nèi),直徑900mm,高750mm,其進(jìn)、出口穿過釜壁和夾套內(nèi)熱油爐連接。
攪拌軸8長(zhǎng)2500mm,上端穿過填料密封裝置同減速箱連接,減速箱同電機(jī)一起固定在支架9上,支架9固定在封頭上;其下端通過頂推軸承定位在底架10上。底架10固定在下封頭上。攪拌軸8上固定三組推進(jìn)式攪拌漿11。
整個(gè)水解釜通過支座12固定在操作平臺(tái)上,其工作壓力為2.0~2.5MPa,工作溫度為210~230℃,導(dǎo)油熱溫280℃,攪拌軸轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分,匹配4KW電機(jī),一次可水解1.3噸油脂,水解度可達(dá)95%。
權(quán)利要求1.一種油脂加工用的高溫高壓水解釜,是在釜體上設(shè)置加熱和攪拌裝置,其特征在于A釜體徑高比為1∶1.5~2.5,在筒體(1)上加工有入孔(3);B釜內(nèi)設(shè)置有同熱油爐連接的盤管(7);C攪拌軸(8)上端同減速箱連接,下端定位在底架(10)上,底架(10)固定在封頭上,其上固定有攪拌漿(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油脂加工用高溫高壓水解釜,其特征在于下封頭上加工有直接蒸汽預(yù)熱孔,該孔同釜底的直接蒸汽預(yù)熱管(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油脂加工用高溫高壓水解釜,其特征在于筒體(1)下半部加工有供冷卻和保溫用的夾套(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油脂加工用高溫高壓水解釜,其特征在于攪拌軸(8)上固定有三組推進(jìn)式攪拌漿(11)。
專利摘要一種油脂加工用的高溫高壓水解釜,其釜體由筒體和封頭組成。筒體上加工人孔和溫度計(jì)孔,封頭上加工其他孔;固定有攪拌器的攪拌軸定位在釜內(nèi)的底架上;釜內(nèi)有盤管,盤管同熱油爐連接。其內(nèi)循環(huán)的導(dǎo)熱油提供反應(yīng)所需的溫度,壓力由水吸熱升到高溫而產(chǎn)生。本實(shí)用新型可水解優(yōu)質(zhì)的、劣質(zhì)的油脂和油腳,分離后均可得到脂肪酸和甘油,而且操作平穩(wěn),易于控制,投資省、效益高、見效快。
文檔編號(hào)C11C1/00GK2166133SQ9323742
公開日1994年5月25日 申請(qǐng)日期1993年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月12日
發(fā)明者劉勇 申請(qǐng)人:安徽省應(yīng)用技術(shù)研究所