Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 157 )

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение выбросов пыли, восстановление продукции и снижение риска возникновения пожара.

Воздействие на различные экологические среды

Для преодоления падения давления в циклонах используется электроэнергия.

Эксплуатационные данные

Циклоны используются из практических соображений и соображений безопасности.

Использование систем тканевых фильтров привело бы к конденсации влаги, вызывая осаждение пыли и блокирование воздуховодов. Комбинация горячего осушающего воздуха с осажденной пылью шрота может, в конечном счете, привести к самовозгоранию пыли и пожару. Такие пожары особенно опасны из-за близости пропитанных гексаном хлопьев в предыдущей секции удаления растворителя-тостирования.

Электростатические аппараты (осадители) также порождают риск пожара и взрыва в результате искрообразования в сочетании с высокими концентрациями гексана в отработанном воздухе. Мелкие капельки влаги и липкие частицы шрота имеют тенденцию к агломерированию, из-за чего фракция мелких частиц в отработавших газах относительно низка. В этом смысле сепараторы, обычно предназначенные для удаления мелких частиц, не подходят. Более того, высушенные частицы шрота увлажнились бы в скруббере, и было бы необходимо снова сушить собранный шрот.

Использование циклонов характеризуется хорошей эксплуатационной надёжностью и доступностью. Достигаются концентрации влажной пыли <50 мг/Нм3.

Применимость

Применяется на новых и существующих предприятиях.

Экономические показатели

Имеются инвестиционные расходы на циклоны и системы транспортировки шрота.

Эксплуатационные расходы высоки, например, из-за дополнительного потребления энергии.

Движущая сила внедрения

Уменьшение потерь продукции и предотвращение пожаров. Также сообщается, что метод хорош с технической и эксплуатационной точки зрения.

Справочная литература

[141, FEDIOL, 2002 г.]

7.7.7.11 Водокольцевые вакуум-насосы для создания вспомогательного вакуума от 40 до 120 мбар

Описание

Водокольцевые вакуум-насосы создают низкий стабильный вакуум, который используют для обеспечения бескислородной атмосферы в процессе дезодорации, гидрогенизации, переэтерификации и сушки масел и жиров животного и растительного происхождения. При сушке масла вакуум используется после рафинации гидратацией или после нейтрализации.

Экологические эффекты от внедрения метода

Уменьшение потребностей в энергии. Низкое загрязнение сточных вод. Уменьшение выбросов в результате генерирования энергии.

Воздействие на различные экологические среды

Образование сточных вод.

Эксплуатационные данные

Сточная вода образуется из воды, используемой для приведения в действие насосов. Это обычно характеризуется низким удельным объёмом на единицу. В процессе использования, такая вода только слегка загрязняется в месте происхождения, даже если она содержит конденсаты из процессов сушки. Нагрузку можно описать в плане ее уровня ХПК, так как азотные или фосфорные соединения не могут быть унесены в такую воду в значительных количествах при преобладающих условиях процесса, например, температурах ≤100ºC. Сообщаемый объем сточной воды составляет до 1.7 м³ на тонну нерафинированного масла, а уровень ХПК составляет до 75 мг/л.

Применимость

Применяется, когда требуется диапазон вакуума от 40 до 120 мбар. Он легкодоступен и имеет очень хорошую эксплуатационную надежность; подходит для серийного производства. Результатом метода является низкая производительность.

Экономические показатели

Уменьшение расходов, благодаря наличию необходимого вакуума.

Движущая сила внедрения

Разнообразие рассматриваемых систем. Абсолютно другие условия вакуума, чем дистилляционная нейтрализация/дезодорация.

Справочная литература

[65, Германия, 2002 г. 189, Бокиш M, 1993 г.]

7.7.7.12 Дезодорация

Дезодорация – высокотемпературный процесс удаления одорирующих и других летучих веществ путем отгонки под вакуумом с перегретым паром.

Дезодорация является завершающей стадией рафинации и преобразует рафинированное масло в дезодорированное. Прошедшее предварительную обработку масло нагревается до температуры дезодорирования 180 – 270ºC с помощью теплообменника и непрямого пара. Для предотвращения окисления масла, в дезодорирующем оборудовании (дезодораторе) создается почти абсолютный вакуум (0,5 – 8 мбар).

При таких условиях температуры и вакуума отгоночный пар обеспечивает движущую силу и носитель для удаления летучих компонентов масла.

Выходящие из дезодоратора пары содержат воздух, водяной пар, жирные кислоты и другие летучие компоненты. Перед поступлением в вакуумное оборудование пары проходят через скруббер. В паровом потоке распыляется промывная жидкость. Жирные кислоты и летучие компоненты частично конденсируются на промывных каплях или в качестве альтернативы на набивочном материале. Так как скруббер находится под тем же вакуумом, что и дезодоратор, водяной пар не конденсируется.

Прошедший предварительную очистку водяной пар теперь поступает в бустерный пароструйный насос многоступенчатой вакуумной системы. Струя пара является термокомпрессором и поэтому давление пара повышается до 30 – 50 мбар. В вакуумной системе классического конструктивного исполнения пары конденсируются в открытом барометрическом конденсаторе. Водяной пар, происходящий из отгоночного пара, и пар под давлением конденсируются, в результате чего достигается достаточно большое уменьшение объема. Это помогает поддерживать вакуум на заданных уровнях. Неконденсируемые компоненты из барометрического главного конденсатора удаляются деаэрационной системой, состоящей из одного или более небольших промежуточных конденсаторов и одного или более небольших пароструйных насосов. Конденсаторы также используют охлаждающую воду, т. е., 10 – 15% охлаждающей воды проходит через основной конденсатор. Вода из барометрических конденсаторов может быть загрязнена. Функция 1 или 2 пароструйных насосов может быть заменена применением водокольцевого вакуум-насоса (см. Раздел 7.7.7.11).

Разделы 7.7.7.12.1 – 7.7.7.12.3 описывают некоторые методы, использующиеся для дезодорации. В таблице 7.101 приведено сравнение охлаждающих систем, используемых для создания вакуума в дезодорации растительного масла, основанные на создании умеренного вакуума примерно 4 мбар.

Таблица 7.101 - Сравнение систем охлаждения для генерирования вакуума в дезодорации растительного масла [141, FEDIOL, 2002 г.]

Охлаждающие системы для создания вакуума	ППар	Электри-чество	Общая подводи-мая первич-ная энергия	Сточ-ная вода	Инвестиционные расходы	Сложность системы
Прямоточная система	–	+ +	+ +	– –	+ +	+ +
Щелочной контур	– –	+	–/+	–	+	+
Щелочной контур с охладителем	+	–	–	+	–	–
Сухая конденсация	+ +	– –	–	+ +	– –	– –
+ (+ +) = (самый) благоприятный – (– –) = (самый) неблагоприятный Примечание: Общая подводимая первичная энергия для конкретной вакуумной системы представляет собой сумму количества энергии, необходимой заводу для генерирования пара, и энергии, подводимой на внешней электростанции для производства необходимой энергии.

7.7.7.12.1 Использование двух скрубберов в комбинации с системой прямоточного охлаждения в дезодорации растительного масла

Описание

Дезодорирующие пары обрабатываются в скруббере. Предварительно очищенный поток пара смешивается с вытесняющим паром из бустерного пароструйного насоса. Установка второго скруббера между бустерным пароструйным насосом и главным конденсатором обеспечивает дальнейшую конденсацию летучих компонентов, заменяя отгоночный и вытесняющий пар перед смешиванием с охлаждающей водой в системе прямоточного охлаждения. Второй скруббер может иметь фиксированный набивочный материал или может быть оснащен специальным скрубберным контуром, теплообменником для удаления тепла конденсации и влагоуловитель. Второй скруббер работает при более высоком давлении и, благодаря добавлению пара через бустерный пароструйный насос, уменьшается парциальное давление летучих компонентов. Эти два фактора обеспечивают основу для дальнейшей конденсации.

Два скруббера позволяют улучшить эффективность очистки дезодорирующих паров. Дополнительная конденсация летучих компонентов во втором скруббере уменьшает массовый расход через систему. В то же время из-за второго скруббера происходит дополнительная потеря тепла. Однако общие потребности системы в энергии малы.

Охлаждающая вода является поверхностной водой, которая после прохождения через жироуловитель возвращается в окружающую среду. Наличие жирного материала в охлаждающей воде очень ограничено. Кроме того, использование второго скруббера уменьшает загрязняющую нагрузку охлаждающей воды и улучшает природоохранный профиль охлаждающей системы.

Рисунок 7.62 показывает основную блок-схему процесса.

Рисунок 7.62 - Основная блок-схема использования двух скрубберов в дезодорации

Экологические эффекты от внедрения метода

Низкие потребности в энергии для вакуумной системы. Снижение загрязнения ХПК. Более высокое восстановление побочного продукта по сравнению с системой прямоточного охлаждения с одним скруббером.

Воздействие на различные экологические среды

Потребление электроэнергии для контура второго скруббера.

Эксплуатационные данные

Эффективность очистки первого скруббера намного выше 90% при подаче в него химически рафинированного сырья. Этот этап обработки достигает начального удаления основной массы жирных кислот. Второй скруббер прибавляет еще 2 – 5% к общей эффективности очистки. Эффективность очистки зависит от ввода жирных кислот с сырьем дезодоратора.