DE102010009579B4 - Verfahren zum Desodorieren von Speiseöl - Google Patents


Die Steuerung des Desodorierungsprozesses erfolgt mit Hilfe eines Prozess-Leitsystems, durch das die einzelnen Prozessschritte automatisch steuerbar und überwachbar sind. Verfahren zum trocknen von gegenstaenden sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens. US USB2 en

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Um eine zu schnelle Verschmutzung zu vermeiden, wird die Einhaltung bestimmter Prozessparameter vorgeschlagen, insbesondere die Einhaltung einer Reynolds-Zahl von unter in der Dampfphase im Kondensator. Auch bei dieser Erfindung wird die Gesamtmenge der im Desodorierungsprozess entstandenen Brüden durch die Kondensatoren geführt. Dabei wird die Kondensation in mindestens zwei Stufen durchgeführt, wobei in der ersten Stufe ein an Sterolen und Tocopherolen reiches Kondensat und in der zweiten Stufe ein an Fettsäuren reiches Kondensat abgeschieden wird.

Hierzu werden bestimmte Prozessparameter, Druck und Temperatur, vorgegeben. Die amerikanische Patentanmeldung US 2 A schreibt ebenfalls ein Deodorisierungverfahren für Speiseöl bei dem aus den Brüden die Wertstoffe zurückgewonnen werden.

Bei diesem Verfahren wird besondern Wert darauf gelegt, die Temperaturbelastung des Öls zu minimieren, in dem die Temperatur des Öls schrittweise erhöht wird und das Öl der höchsten Temperatur nur sehr kurzzeitig ausgesetzt wird. Aber auch in diesem Verfahren werden die Brüden aus allen Stufen der Deodorierung gemeinsam von einem Vakuumsystem abgezogen und niedergeschlagen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs beschriebene, halbkontinuierlich betriebene Verfahren zum Desodorieren von Speiseölen so auszugestalten, dass sich eine an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und eine an Sterolen und Tocopherolen arme Fettsäurephase getrennt voneinander gewinnen lassen.

Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, dass wenigstens die in der stromwärts ersten Trennstufe des mittleren Abschnitts der Strippkolonne befindliche Charge indirekt erwärmt wird und die aus den Trennstufen des mittleren Abschnitts der Strippkolonne abgehenden Brüden in wenigstens zwei Kondensationsstufen indirekt gekühlt und sortenrein fraktioniert werden, wobei in einer ersten Kondensationsstufe eine an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und in einer zweiten Kondensationsstufe eine an Sterolen und Tocopherolen arme Fettsäurephase kondensiert werden.

Die die überwiegenden Mengen an Fettsäuren, Sterolen und Tocopherolen enthaltenden Brüden entstehen in den im mittleren Abschnitt der Strippkolonne befindlichen Trennstufen, werden gesammelt und den Kondensationsstufen zugeführt, in denen die Brüden mit temperiertem Kühlwasser indirekt jeweils mittels eines Plattenwärmeübertragers gekühlt werden.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die restlichen Brüden über eine als Kühlfalle wirkenden Kondensationsstufe, vorzugsweise einen Plattenwärmeübertrager zu leiten, um die Brüden von Mitrissen an Speiseöl, die eine unerwünschte Belastung der Vakuum-Erzeugungsanlage verursachen, zu befreien.

Die Plattenwärmeübertrager werden getrennt voneinander, vorzugsweise mit temperiertem Kühlwasser gekühlt. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, dass die halbkontinuierlich betriebene Destillationsanlage einen Sortenwechsel in der Beschickung des Speiseöls ohne Unterbrechung des Desodorierungsprozesses ermöglicht, da die Destillationsanlage nicht entleert werden muss.

Der Brüdenabzug der einzelnen Trennstufen als auch die Anzahl der Kondensationsstufen lassen sich variieren, so dass eine sortenreine Kondensation bei aufeinander folgenden Chargen gewährleistet ist.

Je nach Anzahl der unterschiedlichen Einsatz-Speiseöle sind entsprechend viele Vorlagebehälter mit je einer Kammer für die an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und die von Sterolen und Tocopherolen arme Fettsäurephase vorgesehen.

Die Steuerung des Desodorierungsprozesses erfolgt mit Hilfe eines Prozess-Leitsystems, durch das die einzelnen Prozessschritte automatisch steuerbar und überwachbar sind. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird die Destillationsanlage mit wenigstens zwei Chargen desselben Speiseöls in Folge beschickt, um das Herstellen sortenreiner Fettsäurephasen auch bei einem Wechsel des zu desodorierenden Speiseöls zu erreichen. Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Trennstufen des unteren Abschnitts der Strippkolonne über Wärmerohre mit den Trennstufen des oberen Abschnitts verbunden sind, so dass in den Trennstufen des unteren Abschnitts der Strippkolonne anfallende Wärme auf die in den Trennstufen des oberen Abschnitts der Strippkolonne befindlichen Speiseöl-Chargen durch indirekte Wärmeübertragung vorgewärmt werden können.

Im mittleren Abschnitt der Strippkolonne wird wenigstens die stromwärts in der ersten Trennstufe befindliche Charge indirekt mit, vorzugsweise in einem Naturumlaufkessel erzeugten Hochdruckdampf erhitzt. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird das Speiseöl in der stromwärts letzten Trennstufe der Strippkolonne indirekt gekühlt.

Siehe hierzu die Zeichnung, 1. Nachdem in der halbkontinuierlich arbeitenden Wasserdampf-Destillationsanlage 1 mittels der Vakuum-Erzeugungsanlage 2 , die über Leitung 3 an die Entgasungsstufe 4 und über Leitung 5 an den Brüdenwäscher 6 und an die Brüdenabgangsleitung 7 der Strippkolonne 8 angeschlossen ist, wird die Entgasungsstufe 4 mit einer über Leitung 9 zugeführten Charge von 6 t Rapsöl, das 1,5 Gew.

Danach beginnt der automatische Betrieb der Destillationsanlage 1 , wobei jede Charge nach dem Verlassen der Entgasungsstufe 4 nacheinander die Trennstufen 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 der Strippkolonne 8 durchströmt. Nach Ablauf einer Verweilzeit von 23 min je Trennstufe wird das Rapsöl durch automatisches Öffnen des Bodenventils in 2 bis 3 min in die jeweils nachfolgende Trennstufe entleert.

Eine entsprechende Verriegelung in der Steuerung der Bodenventile sorgt dafür, dass das Entleeren erst dann erfolgt, wenn die nächstfolgende Trennstufe vollständig entleert ist. Über Leitung 18 wird aus dem Sumpf der letzten Trennstufe 17 vollständig desodoriertes Rapsöl abgezogen und aus dem Prozess ausgeleitet.

Die in den Trennstufen 10 , 11 , 15 , 16 , 17 gebildeten über seitliche Ausgänge in die Brüdenabgangsleitung 7 abgeführten Brüden werden dem Brüdenwäscher 6 aufgegeben und in diesem zu einem Fettsäure-Mischdestillat kondensiert, indem die Brüden direkt mit über Leitung 19 aus dem Wärmeübertrager 20 zugeführtem Fettsäure-Mischdestillat, das aus dem Brüdenwäscher 6 abgezogen und über Leitung 21 in den Wärmeübertrager 20 strömt, gekühlt werden.

Die in den Plattenwärmeübertragern 27 , 28 kondensierten Fraktionen werden über Leitungen 30 , 31 abgeführt und getrennt in dem Vorlagebehälter 32 in den Kammern 33 , 34 gespeichert, von wo aus die beiden Fraktionen getrennt über Leitungen 35 , 36 in ein nicht dargestelltes kundenseitiges Tanklager gepumpt werden. Über die Leitung 37 wird über eine je Trennstufe 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 und eine für die Entgasungsstufe 4 abzweigende Seitenleitung Strippdampf in die jeweils in der Trennstufe und der Entgasungsstufe befindliche Charge eingeleitet und die Charge erwärmt, so dass die leichter flüchtige Inhaltsstoffe der Chargen gestrippt und mit den Brüden abgleitet werden.

Zusätzlich werden die in den im oberen Abschnitt der Destillationskolonne 8 befindlichen Trennstufen 10 , 11 vorhandenen Chargen durch indirekte Wärmeübertragung nach dem Arbeitsprinzip eines Thermosyphons mit aus den im unteren Abschnitt der Destillationskolonne 8 angeordneten Trennstufen 15 , 16 gewonnener Wärme erhitzt. Die jeweils geschlossenen Rohre 38 , 39 , sog. Darin befinden sich je eine Wärmübertragungsfläche für die Wärmequelle Heizzone und die Wärmesenke Kühlzone.

Bei dem in den Heizzonen der Trennstufen 15 , 16 erfolgenden Wärmeeintrag beginnt das Arbeitsmedium zu verdampfen und der gebildete Dampf strömt in Richtung der Kühlzone, wo der Dampf wegen der vergleichsweise niedrigeren Temperatur kondensiert. Dabei wird die zuvor in den Trennstufen 15 , 16 aufgenommene latente Wärme in den Trennstufen 10 , 11 wieder abgegeben. Die Zirkulation der Chargen in den Stufen 4 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 der Stippkolonne 8 erfolgt jeweils durch einen nach dem Arbeitsprinzip einer Mammutpumpe funktionierenden Umwälzapparat 42 , 43 , 44 , 45 , 46 , 47 , 48 , 49 , 50 mit der Folge einer effektiven Wärmeübertragung und eines effektiven Strippens durch den zugeführten Strippdampf.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von den aus den Trennstufen 12 , 13 , 14 des mittleren Abschnitts der Strippkolonne abgehenden Brüden in einer ersten Kondensationsstufe 27 die an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und in einer zweiten Kondensationsstufe 28 die an Sterolen und Tocopherolen freie Fettsäurenphase kondensiert werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs beschriebene, halbkontinuierlich betriebene Verfahren zum Desodorieren von Speiseölen so auszugestalten, dass sich eine an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und eine von Sterolen und Tocopherolen arme Fettsäurephase getrennt voneinander gewinnen lassen. Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, dass wenigstens die in der stromwärts ersten Trennstufe des mittleren Abschnitts der Strippkolonne befindliche Charge indirekt erwärmt wird und die aus den Trennstufen des mittleren Abschnitts der Strippkolonne abgehenden Brüden in wenigstens zwei Kondensationsstufen indirekt gekühlt und sortenrein fraktioniert werden, wobei in einer ersten Kondensationsstufe eine an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und in einer zweiten Kondensationsstufe eine an Sterolen und Tocopherolen arme Fettsäurephase kondensiert werden.

Die die überwiegenden Mengen an Fettsäuren, Sterolen und Tocopherolen enthaltenden Brüden entstehen in den im mittleren Abschnitt der Strippkolonne befindlichen Trennstufen, werden gesammelt und den Kondensationsstufen zugeführt, in denen die Brüden mit temperiertem Kühlwasser indirekt jeweils mittels eines Plattenwärmeübertragers gekühlt werden.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die restlichen Brüden über eine als Kühlfalle wirkenden Kondensationsstufe, vorzugsweise einen Plattenwärmeübertrager zu leiten, um die Brüden von Mitrissen an Speiseöl, die eine unerwünschte Belastung der Vakuum-Erzeugungsanlage verursachen, zu befreien. Die Plattenwärmeübertrager werden getrennt voneinander, vorzugsweise mit temperiertem Kühlwasser gekühlt.

Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, dass die halbkontinuierlich betriebene Destillationsanlage einen Sortenwechsel in der Beschickung des Speiseöls ohne Unterbrechung des Desodorierungsprozesses ermöglicht, da die Destillationsanlage nicht entleert werden muss.

Der Brüdenabzug der einzelnen Trennstufen als auch die Anzahl der Kondensationsstufen lassen sich variieren, so dass eine sortenreine Kondensation bei aufeinander folgenden Chargen gewährleistet ist. Je nach Anzahl der unterschiedlichen Einsatz-Speiseöle sind entsprechend viele Vorlagebehälter mit je einer Kammer für die an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und die von Sterolen und Tocopherolen arme Fettsäurephase vorgesehen.

Die Steuerung des Desodorierungsprozesses erfolgt mit Hilfe eines Prozess-Leitsystems, durch das die einzelnen Prozessschritte automatisch steuerbar und überwachbar sind. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird die Destillationsanlage mit wenigstens zwei Chargen desselben Speiseöls in Folge beschickt, um das Herstellen sortenreiner Fettsäurephasen auch bei einem Wechsel des zu desodorierenden Speiseöls zu erreichen.

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass die Trennstufen des unteren Abschnitts der Strippkolonne über Wärmerohre mit den Trennstufen des oberen Abschnitts verbunden sind, so dass in den Trennstufen des unteren Abschnitts der Strippkolonne anfallende Wärme auf die in den Trennstufen des oberen Abschnitts der Strippkolonne befindlichen Speiseöl-Chargen durch indirekte Wärmeübertragung vorgewärmt werden können.

Im mittleren Abschnitt der Strippkolonne wird wenigstens die stromwärts in der ersten Trennstufe befindliche Charge indirekt mit, vorzugsweise in einem Naturumlaufkessel erzeugten Hochdruckdampf erhitzt. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird das Speiseöl in der stromwärts letzten Trennstufe der Strippkolonne indirekt gekühlt. Siehe hierzu die Zeichnung, 1. Nachdem in der halbkontinuierlich arbeitenden Wasserdampf-Destillationsanlage 1 mittels der Vakuum-Erzeugungsanlage 2 , die über Leitung 3 an die Entgasungsstufe 4 und über Leitung 5 an den Brüdenwäscher 6 und an die Brüdenabgangsleitung 7 der Strippkolonne 8 angeschlossen ist, wird die Entgasungsstufe 4 mit einer über Leitung 9 zugeführten Charge von 6 t Rapsöl, das 1,5 Gew.

Danach beginnt der automatische Betrieb der Destillationsanlage 1 , wobei jede Charge nach dem Verlassen der Entgasungsstufe 4 nacheinander die Trennstufen 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 der Strippkolonne 8 durchströmt. Nach Ablauf einer Verweilzeit von 23 min je Trennstufe wird das Rapsöl durch automatisches Öffnen des Bodenventils in 2 bis 3 min in die jeweils nachfolgende Trennstufe entleert.

Eine entsprechende Verriegelung in der Steuerung der Bodenventile sorgt dafür, dass das Entleeren erst dann erfolgt, wenn die nächstfolgende Trennstufe vollständig entleert ist. Über Leitung 18 wird aus dem Sumpf der letzten Trennstufe 17 vollständig desodoriertes Rapsöl abgezogen und aus dem Prozess ausgeleitet. Die in den Trennstufen 10 , 11 , 15 , 16 , 17 gebildeten über seitliche Ausgänge in die Brüdenabgangsleitung 7 abgeführten Brüden werden dem Brüdenwäscher 6 aufgegeben und in diesem zu einem Fettsäure-Mischdestillat kondensiert, indem die Brüden direkt mit über Leitung 19 aus dem Wärmeübertrager 20 zugeführtem Fettsäure-Mischdestillat, das aus dem Brüdenwäscher 6 abgezogen und über Leitung 21 in den Wärmeübertrager 20 strömt, gekühlt werden.

Die in den Plattenwärmeübertragern 27 , 28 kondensierten Fraktionen werden über Leitungen 30 , 31 abgeführt und getrennt in dem Vorlagebehälter 32 in den Kammern 33 , 34 gespeichert, von wo aus die beiden Fraktionen getrennt über Leitungen 35 , 36 in ein nicht dargestelltes kundenseitiges Tanklager gepumpt werden.

Über die Leitung 37 wird über eine je Trennstufe 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 und eine für die Entgasungsstufe 4 abzweigende Seitenleitung Strippdampf in die jeweils in der Trennstufe und der Entgasungsstufe befindliche Charge eingeleitet und die Charge erwärmt, so dass die leichter flüchtige Inhaltsstoffe der Chargen gestrippt und mit den Brüden abgleitet werden.

Zusätzlich werden die in den im oberen Abschnitt der Destillationskolonne 8 befindlichen Trennstufen 10 , 11 vorhandenen Chargen durch indirekte Wärmeübertragung nach dem Arbeitsprinzip eines Thermosyphons mit aus den im unteren Abschnitt der Destillationskolonne 8 angeordneten Trennstufen 15 , 16 gewonnener Wärme erhitzt.

Die jeweils geschlossenen Rohre 38 , 39 , sog. Darin befinden sich je eine Wärmübertragungsfläche für die Wärmequelle Heizzone und die Wärmesenke Kühlzone. Bei dem in den Heizzonen der Trennstufen 15 , 16 erfolgenden Wärmeeintrag beginnt das Arbeitsmedium zu verdampfen und der gebildete Dampf strömt in Richtung der Kühlzone, wo der Dampf wegen der vergleichsweise niedrigeren Temperatur kondensiert.

Dabei wird die zuvor in den Trennstufen 15 , 16 aufgenommene latente Wärme in den Trennstufen 10 , 11 wieder abgegeben. Die Zirkulation der Chargen in den Stufen 4 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 der Stippkolonne 8 erfolgt jeweils durch einen nach dem Arbeitsprinzip einer Mammutpumpe funktionierenden Umwälzapparat 42 , 43 , 44 , 45 , 46 , 47 , 48 , 49 , 50 mit der Folge einer effektiven Wärmeübertragung und eines effektiven Strippens durch den zugeführten Strippdampf.

Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Destillationsanlage 1 mit wenigstens zwei Chargen desselben Einsatz-Speiseöls in Folge beschickt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass von den aus den Trennstufen 12 , 13 , 14 des mittleren Abschnitts der Strippkolonne abgehenden Brüden in einer ersten Kondensationsstufe 26 die an Sterolen und Tocopherolen reiche Fettsäurephase und in einer zweiten Kondensationsstufe 28 die an Sterolen und Tocopherolen freie Fettsäurenphase kondensiert werden.