负压蒸发工艺在油脂行业的应用

常颜辉

摘要：随着浸出技术的发展，混合油负压蒸发工艺以其节约能源、节省投资、毛油质量好、生产安全的优点在油脂加工行业日益得到广泛的应用，本文论述了混合油负压蒸发的原理、优点、技术工艺及注意事项。

关键词：负压蒸发；混合油

负压蒸发是将蒸脱机产生的溶剂和水蒸汽的混合气体作为第一蒸发器的热源，节省了蒸汽的消耗，采用负压蒸发可以使浸出车间蒸汽的消耗量降到常压的70%左右，第一蒸发器将蒸脱机出来的部分溶剂冷凝回收，浸出车间的冷却水循环量也降低为常压的60%左右，使循环水泵的功率大幅降低，使电耗得到了有效的降低，同时，生产线回收溶剂的冷凝器减少，降低了总投资，蒸发温度低，产品质量得到改善。负压蒸发工艺的在油脂行业的应用，为油脂行业节能降耗工作发挥了突出的作用。

1 混合油负压蒸发的原理

混合油的负压蒸发是根据混合的沸点随系统压强降低而下降的原理，利用真空设备使蒸发器内形成一定的负压，从而在较低的操作温度下完成混合油蒸发的工艺过程。同时，利用蒸脱机的二次蒸汽作为一蒸的热量来源。满足蒸发系统工作要求，使蒸脱机的二次气体得到充分利用。混合油的蒸发和汽提是一个高温过程，在生产中为了减少它对油品质量的影响，在蒸发过程中改常压操作为负压操作，一方面在负压状态下可以减少油脂与空气中氧分子的接触，避免氧化。其二是降低混合油中溶剂的沸点，来达到降低蒸发温度的目的。在负压蒸发工艺中，第一蒸发器采用负压蒸发，其蒸发温度降低，常压下第一蒸发器的蒸发温度为80℃，其蒸发后的混合油浓度为70%，如果第一蒸发器采用负压蒸发，其真空度为40-60Kpa，混合油浓度达到70%时，其中的溶剂蒸发温度为55℃，这样可以利用蒸脱机的二次蒸汽（温度在80-82℃）作为加热热源，实际生产中，在设定的负压下利用二次蒸汽加热蒸发，完全能够满足生产需要。第二蒸发器的真空度在40-60Kpa，其蒸发温度在95℃-105℃时，混合油浓度可达到90-95%。汽提塔真空度在60-80Kpa，出口油温在105℃-110℃以内时，毛油的含溶量可控制在200mg/kg。

2 混合油负压蒸发的优点

节约能源。由于采用蒸脱机的二次蒸汽作为热源加热进入一蒸的混合油，二次蒸汽的余热利用节省了加热所需的热量，也节约了冷却用水。采用的节能器也同样达到了节省能源的目的。整个生产线的蒸汽用量减少，经生产实践证明，负压蒸发比常压蒸发工艺节省蒸汽30%左右。实施负压蒸发后，油品质量好，水化脱胶容易。采用负压操作，车间的溶剂消耗也有所下降。

提高浸出毛油质量。应用了负压蒸发和汽提工艺后，操作温度比常压操作要低，因而毛油中过氧化值比较小，油脂的色泽浅，毛油中的残溶一般在50PPM以下，浸出毛油的质量得到了改善。

减少冷凝面积。应用负压蒸发系统后，二次蒸汽余热得到了充分利用，冷凝系统的负担得以减轻，因此负压蒸发的冷凝面积配备比常压蒸发可减少40%左右。

车间安全性能得到提高。应用负压蒸发工艺后，整个系统在负压环境下操作，溶剂的跑、冒、滴、漏现象得以控制，浸出车间的操作安全性能得到大幅提高。

系统运行稳定性增强。设置了自控控制系统，系统的关键参数均通过自控仪表控制，减轻了工人的劳动强度，增强了系统运行的稳定性。

3 负压蒸发技术工艺说明

工艺说明从浸出器出来浓度为22%-25%左右的混合油，经混合油泵进入第一蒸发器，在负压下进行蒸发，用蒸脱机的二次蒸汽作为一蒸的热源，蒸出的溶剂蒸汽进入蒸发冷凝器，一蒸混合油由泵打入第二蒸发器，用间接蒸汽进行加热，二蒸溶剂蒸汽进行蒸发冷凝器，混合油由泵打入汽提塔在真空情况下喷入直接蒸汽进行负压汽提。汽提塔的混合汽进入汽提冷凝器，汽提后的毛油冷却后经泵送入毛油暂存罐。除一蒸壳程的冷凝液直接送入分水罐外，蒸发冷凝器和汽提冷凝器的冷凝液均由各自的溶剂泵打入分水罐。进行分水，废水经蒸煮后外排，尾气进入尾气吸收系统，溶剂循环使用。

4 采用负压蒸发时注意事项

为了取得良好的溶剂冷凝回收效果要，需合理冷凝面积和供水系统。合理配备冷凝面积应用负压蒸发系统后，二次蒸汽余热得到了充分利用，冷凝系统的负担得以减轻，因此负压蒸发的冷凝面积配备比常压蒸发少。

降低冷却循环水的温度。在混合油负压蒸发工艺中，如果冷却水的进口温度高，则蒸汽喷射泵的背压就会升高，为达到同样的真空度而喷入的水蒸汽就会增加。另外从蒸脱机出来的混合蒸汽温度在80-82℃，经湿式捕集器捕粕后进第一蒸发器，作为热源来加热混合油，混合油浓度在22%-25%，这时混合油溶剂蒸发温度在40-60Kpa下为55℃左右，则有换热温度差25-27℃，为了维系这个温度差，要求通入第一长管蒸发器冷凝器冷却水温≤32℃，若冷却水的温度上升，则冷凝器真空度下降，混合油的共沸点上升，温度差减小，蒸发效率下降。

防止蒸脱机气相产生正压在正常生产情况下，蒸脱机气相应处于微负压工作状态，否则溶剂蒸气易从人孔、法兰、视镜等密封处散出，另外，负压过大还会产生“倒汽”现象，混合蒸汽易从湿粕刮板返到浸出器内产生正压。因此，在设计负压蒸发系统时，应加大蒸脱冷凝器和第一蒸发器的面积，降低冷却水进口温度。

蒸脱机二次蒸汽量要适当混合油负压蒸发系统设计的重要依据是蒸脱机二次蒸汽的热量，二次蒸汽的热量要保证被一蒸所利用，否则多余的热量如果不采取措施，大量的热量无法及时冷却，就会造成蒸脱机气相正压倒汽或废水蒸煮罐翻罐，不仅增加溶耗，而且影响浸出车间的正常生产。

合理操作第二蒸发器。为了保证油品的色泽和质量，在工艺条件满足需要的前提下，应尽可能降低二蒸混合油出口温度及相应的蒸气压力。同时防止二蒸出口油温由于蒸汽压力的不稳定而出现忽高忽低现象。

使用湿式粕末捕集器 。为了防止过多的粕末进入第一蒸发器壳层，造成堵塞，降低其传热系数，蒸脱机出来的二次蒸汽应使用湿式捕集器捕集粕末，用热水洗去二次蒸汽中的粕末。

第一蒸发器设计要点负压蒸发工艺中，第一蒸发器的热源是蒸脱机的二次蒸汽，传热系数比常压蒸发工艺要小，因此，第一蒸发器的面积比常压蒸发要大。混合油沿管壁上升的速度要比常压蒸发快，列管长度要适当加长，管径加大。由于通入一蒸壳层的二次蒸汽成分复杂，有水、溶剂和少量的粕末等，具有很强的腐蚀性，因此列管的材质需选用不锈钢。

负压蒸发技术从设备上分主要有两种形式，一种是通过蒸汽喷射泵产生真空，一种是通过水环真空泵产生真空。从工艺分有一、二蒸发和汽提全部采用负压，有一蒸发和汽提采用负压，二蒸发采用常 压的蒸发工艺。随着油脂行业的不断发展壮大，蒸汽喷射泵得到了广泛应用。蒸汽喷射真空泵具有体积小、维修方便、使用寿命长、真空度高、自控灵活，并且经过蒸汽喷射泵使用后的饱和蒸汽仍能再次利用的优点，因此在负压蒸发系统中，一般采用蒸汽喷射泵。负压蒸发工艺中，确定合理的真空度非常关键，若真空度太低，混合油浓度低，热能利用太少，达不到工艺设计要求。若真空度太高，蒸汽喷射泵消耗蒸汽量太大，混合油浓度上升少，得不偿失。在负压蒸发工艺中，蒸汽喷射泵的余汽含有大量的热能，因此，一定要充分考虑蒸汽喷射泵余汽的热能利用问题。一般是用作废水蒸煮罐的热源。

结论：

综上所述，混合油负压蒸发工艺使蒸脱机的二次蒸汽得到充分利用，以其操作温度低，节能效果好、毛油质量高等特点，越来越受到油脂加工企业的青睐。采用负压蒸发是节约能源、降低成本、增加企业竞争力的有效措施。