浸出法制油各工序各设备中产生的溶剂都要尽量回收。溶剂回收的意义不仅在于降低消耗、降低成本,更重要的是保证安全生产和减少环境污染。
(一)溶剂蒸气的冷凝和冷却
通过冷凝器冷凝回收在混合油蒸发等过程所产生的溶剂蒸气。
冷却是指当热流体放出热量时,其温度降低而不发生物态变化的过程。所谓冷凝是指当热流体放出热量时,从气相转变为液相的过程。冷却与冷凝工序在浸出生产中很重要,它直接影响到溶剂的消耗量。
单一的溶剂蒸气在固定冷凝温度下放出其本身的蒸发潜热,而由气态变成液态。当蒸气刚刚冷凝完毕,就开始了冷凝液的冷却过程。因此,在冷凝器中进行的是冷凝和冷却两个过程。事实上这两个过程也不可能截然分开。两种互不相溶的蒸气混合物水蒸气和溶剂蒸气,由于它们各自的冷凝点不同,因而在冷凝过程中,随温度的下降所得冷凝液的组成也不同。但在冷凝器中它们仍然经历冷凝、冷却两个过程。
冷凝回收常采用溶剂蒸气或混合蒸气通过冷凝设备的换热壁面与冷却介质进行间接热交换而被冷凝、冷却,目前常用的冷凝器有列管式冷凝器、喷淋式冷凝器和板式冷凝器。采用余热利用、负压蒸发、预脱溶蒸脱等先进工艺,可以大大节省冷凝面积。
由第一、第二蒸发器出来的溶剂蒸气因其中不含水,经冷凝器冷却后直接流入循环溶剂罐。
(二)溶剂和水分离
回收在汽提混合油和湿粕中溶剂时形成的溶剂水混合液中的溶剂,溶剂蒸气和水蒸气的混合气体经冷凝后所形成的溶剂—水混合液,可根据其密度差以及沸点不同来进行分离。
来自蒸烘机或汽提塔的混合蒸气进入冷凝器,冷凝后,其中含有较多的水,冷凝液实质是溶剂与水的混合物,利用溶剂与水互相不溶解且比水轻的特性,使溶剂和水分离,分离出的溶剂流入循环溶剂罐得到回收,而水进入水封池,再排入下水道。这种分离设备称之为“溶剂—水分离器”,目前使用得较多的是分水箱。
(三)废水中溶剂的回收
通过废水蒸煮罐回收排放废水中溶剂。
在正常情况下,分水器排出的废水经水封池处理,但当水中夹杂有大量粕屑时,对呈乳化状态的一部分废水,应送入废水蒸煮罐,用蒸汽加热到92~98℃,使其中所含的微量溶剂蒸发,再经冷凝器回收,废水进入水封池。(www.xing528.com)
(四)自由气体中溶剂的回收
对上述溶剂回收过程中所产生的溶剂气体空气混合气体(自由气体)中的溶剂及其排放尾气中残留溶剂的回收,可利用冷凝和石蜡油吸收等方法。
虽然浸出车间的所有设备都是密封的,但是空气难免进入油脂浸出系统,系统中空气的来源不外乎五个方面,即料坯空隙带入、物料进出口吸入、系统负压吸入、设备泄漏、蒸汽和水带入。这部分空气因不能冷凝成液体,故称之为“自由气体”或尾气。根据生产资料表明,正常生产时的尾气排放量在2.0m3/t左右。自由气体进入整个浸出设备系统与溶剂蒸气和少量的水蒸气混合,长期积聚会增大系统内的压力而影响生产的顺利进行。因此,要从系统中及时排出自由气体。这部分空气从有关设备中引出时,总会夹带部分饱和状态的溶剂蒸气。因此,在排出前必须设法回收其中所含的溶剂。
图6-3 自由气体中溶剂的回收
自由气体中溶剂的回收工艺流程如图6-3所示。
来自浸出器、分水箱、混合油贮罐、冷凝器、溶剂循环罐的自由气体全部汇集于体积较大的空气平衡罐,再进入最后冷凝器。某些油厂把空气平衡罐与最后冷凝器合二为一。自由图6自由气体中溶剂的回收气体中所含的溶剂被部分冷凝回收后,尚有未凝结的气体,仍含有少量溶剂,应尽量予以回收后再将废气排空。
尾气温度越高,排量越多,夹带的溶剂也越多。因此在生产中应控制尾气温度和排量,并采用回收装置。目前,回收的方法有冷冻法、吸收法(石蜡油或植物油)、吸附法(活性炭)三种,回收率由低至高。其中石蜡油吸收法回收率可达95%,可实现卫生标准排放(40g/m3),吸收塔较多的是采用填料式。
整个溶剂回收过程如图6-4所示。
在油脂浸出工艺中溶剂是循环使用的,但由于多种原因会造成溶剂在循环使用中产生损耗。引起溶剂损耗形成的主要方面有:设备的跑冒滴漏、毛油中残留、成品粕中残留、废水排走、排空尾气残留等。根据溶剂损耗的特征,可分为不可避免和可避免两类。在良好的生产条件下,不可避免的溶剂消耗为0.3~1.5kg/t料,其中粕中残溶所占比例最大。可避免的溶剂消耗主要是设备的跑冒滴漏,这也是造成浸出车间溶剂消耗高的主要原因。
图6-4 浸出车间的溶剂回收
从溶剂回收方面而言,油脂溶剂浸出后,混合油中的溶剂采用多效蒸发及真空下薄层水蒸气蒸馏技术可以达到非常高的水平,但去除与回收湿粕中溶剂则要困难得多,而这也是浸出油厂有时溶剂消耗居高不下的主要原因之一。
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