一种混合油负压蒸发设备

摘要

一种混合油负压蒸发设备，属于蒸发设备领域。本发明解决了现有的混合油蒸发设备蒸发消耗量大，稳定性较差的问题。本发明包括闪发罐、混合油泵、冷凝器、负压水环泵和第一蒸发器，闪发罐上加工有混合油输入口、混合油输出口和挥发气体输出口，闪发罐的混合油输出口与混合油泵连接，闪发罐的挥发气体输出口与冷凝器连接，混合油泵的输出端与第一蒸发器的输入端连接，第一蒸发器的输出端与冷凝器的输入端连接，冷凝器的输出端与负压水环泵连接。通过本发明的一种混合油负压蒸发设备有效的减少了混合油蒸发过程中蒸汽的效果，以及保证了蒸脱机内部负压和整个系统的真空稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合油负压蒸发设备，属于蒸发设备领域。

背景技术

混合油即为调和油，又称高合油，它是根据使用需要，将两种以上经精炼的油脂(香味油除外)按比例调配制成的食用油。调和油透明，可作熘、炒、煎、炸或凉拌用油。调和油一般选用精炼大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、棉籽油等为主要原料，还可配有精炼过的米糠油、玉米胚油、油茶籽油、红花籽油、小麦胚油等特种油酯。其加工过程是：根据需要选择上述两种以上精炼过的油酯，再经脱酸、脱色、脱臭、调合成为调和油。调和油的保质期一般为12个月。现在调和油只有企业标准，没有国家标准。调和油的发展前景是好的，它将成为消费者喜爱的油品之一；

混合油的好处是按照最新科学研究，符合生理代谢营养要求的食用油脂，其脂肪酸组成比例应该是：饱和酸：单不饱和酸：多不饱和酸＝l：1：l～15，且(n-6)：(n-3)＝4：1，称为4:1健康调和油因此根据生理代谢要求，将两种或两种以上食用油脂进行科学调配，可以弥补单一品种食用油脂营养功能结构不合理的缺陷。食品工业用油脂在考虑营养功能的同时，往往更注重油品的稳定性和使用性能，将稳定性和营养性好的油进行调配，可得到既有营养又具有行业功能的专用油脂，实际运用中，一些高级食用油脂产品，往往是综合油源组织、加工成本、风味和稳定性能等各种因素，经过科学调配、精心加工而成的。即满足人们的口味嗜好，又顺应人们的生理营养需求；

浸出车间混合油从浸出器出来的浓度一般在30％～32％之间，温度在55℃左右，混合油直接进入一次蒸发系统进行第一次溶剂蒸发；

目前这种过程中存在以下几处问题：

1.混合油浓度偏低导致整个蒸馏系统的蒸汽消耗量大，浪费能源的同时提取的混合油浓度低；

2.蒸发器的热源为蒸脱机内部的二次气体，该部分二次气体利用率低导致蒸脱机内部负压不稳定，冷凝系统的负荷较大，影响整个真空系统的稳定。

综上所述，亟需一种减少蒸馏系统的蒸汽消耗量，稳定性较高的一种混合油负压蒸发设备用以解决上述问题。

发明内容

本发明解决了现有的混合油蒸汽设备蒸发消耗量大、稳定性较差的问题，针对现有技术的不足，本发明公开了“一种混合油负压蒸发设备”。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种混合油负压蒸发设备，包括闪发罐、混合油泵、冷凝器、负压水环泵和第一蒸发器，闪发罐上加工有混合油输入口、混合油输出口和挥发气体输出口，闪发罐的混合油输出口与混合油泵连接，闪发罐的挥发气体输出口与冷凝器连接，混合油泵的输出端与第一蒸发器的输入端连接，第一蒸发器的输出端与冷凝器的输入端连接，冷凝器的输出端与负压水环泵连接。

进一步的，所述闪发罐的底部加工有混合油输出口，闪发罐的侧壁上加工有混合油输入口，闪发罐的顶部加工有挥发气体输出口。

进一步的，所述闪发罐为锥形罐。

进一步的，所述第一蒸发器的侧壁上加工有蒸汽输入口。

进一步的，所述闪发罐内安装有高料位报警器。

进一步的，所述闪发罐上分别安装有高料位计和低料位计，高料位计布置在闪发罐内近挥发气体输出口端，低料位计布置在闪发罐内近混合油输出口端。

本发明的有益效果：

1.本发明的一种混合油负压蒸发设备，有效减少了蒸馏设备蒸汽量的消耗，减少了资源浪费，提高混合油浓度，混合油的浓度可提高1.3％左右，降低混合油后期蒸发所需的热能，约节约1kg/t豆间接蒸汽消耗；

2.本发明的一种混合油负压蒸发设备，降低了约6℃的混合油，在不改变第一蒸发器设备性能的前提下，由于平均温度差的增加，换热动力增加，可以实现换热总量的增加，增加一蒸消耗的热能，保证了蒸脱机内部负压和整个系统的真空稳定性。

附图说明

图1是一种混合油负压蒸发设备的整体结构示意图；

图2是闪发罐的结构示意图。

图中1-闪发罐，2-混合油输入口，3-混合油泵，4-冷凝器，5-负压水环泵，6-第一蒸发器，7-高料位报警器，8-高料位计，9-低料位计，10-混合油输出口，11-挥发气体输出口，12-蒸汽输入口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述都是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，比避免不必要的混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发设备，包括闪发罐1、混合油泵3、冷凝器4、负压水环泵5和第一蒸发器6，闪发罐1上加工有混合油输入口2、混合油输出口10和挥发气体输出口11，闪发罐1的混合油输出口10与混合油泵3连接，闪发罐1的挥发气体输出口11与冷凝器4连接，混合油泵3的输出端与第一蒸发器6的输入端连接，第一蒸发器6的输出端与冷凝器4的输入端连接，冷凝器4的输出端与负压水环泵5连接，混合油从混合油输入口2进入闪发罐1内，闪发罐1内为负压状态，混合油在闪发罐1内蒸发的溶剂气体从挥发气体输出口11输入至冷凝器4中，此时混合油的浓度有所提升，较高浓度的混合油从混合油输出口10流入混合油泵3中，通过混合油泵3流入第一蒸发器6内，第一蒸发器6内输入蒸脱机的二次蒸汽，对第一蒸发器6内的混合油进行蒸发，蒸发后的气体流入冷凝器4内，此时提炼的混合油与现有的蒸汽设备所提炼的混合油相比浓度较高，进入冷凝器4内的溶剂气体在冷凝器4内形成的冷凝液直接流出，未冷凝的气体流入负压水环泵5内在进行加工。

具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发设备，所述闪发罐1的底部加工有混合油输出口10，闪发罐1的侧壁上加工有混合油输入口2，闪发罐1的顶部加工有挥发气体输出口11；在闪发罐1内的溶剂气体从闪发罐1顶部的挥发气体输出口11输出，闪发罐1内的混合油从混合油输出口10流出，待加工的混合油从混合油输入口2流入。

具体实施方式三：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发设备，所述闪发罐1为锥形罐，混合油在闪发罐1的侧面以切线方向进入闪发罐1内，混合油延闪发罐1内壁旋转下降，闪发罐1顶部与冷凝器4相连，在闪发罐1内部蒸发的溶剂气体通过上方管道进入冷凝器4内进行冷凝，维持闪发罐1内部的负压，混合油旋转下降的同时实现溶剂挥发，提高混合油浓度的同时降低混合油的温度。

具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发设备，所述第一蒸发器6的侧壁上加工有蒸汽输入口12，蒸脱机的二次蒸汽从蒸汽输入口12输入至第一蒸发器6内，用于蒸发内部的混合油。

具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发设备，所述闪发罐1内安装有高料位报警器7，在闪发罐1内部安装高料位报警器7，当闪发罐1内的混合油超过高料位报警器7后，高料位报警器7报警，工作人员可适量减少混合油的输入量防止混合油泄漏。

具体实施方式六：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发设备，所述闪发罐1上分别安装有高料位计8和低料位计9，高料位计8布置在闪发罐1内近挥发气体输出口11端，低料位计9布置在闪发罐1内近混合油输出口10端，高料位计8布置在底料位计9上方，高料位计8和低料位计9用于监测闪发罐1内混合油的位置。

具体实施方式七：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种混合油负压蒸发的方法，包括以下步骤：

步骤一：闪发罐1内部压力设定为33kpa，浸出器输出混合油温度为53℃，混合油的浓度为32％，混合油的采出量77t/h,则混合油中毛油量为24.64t/h，溶剂量为52.36t/h，将该状态的混合油从混合油输入口2输入至闪发罐1内，在53℃条件下，毛油比热为1.8181kJ/(kg*℃)，溶剂热焓为114.843kJ/kg，因此从浸出器输出的混合油总热量为：

24.64*1000*53*1.8181+52.36*1000*114.843＝8387473kJ。

步骤二：经过闪发罐1后的调和油浓度提高1.28％，此时混合油浓度为33.28％，混合油温度由53℃降至46.4℃，毛油比热容为1.8015kJ/kg，溶剂气体的热焓为465.1432kJ/kg，混合油挥发的溶剂量为2.96t，剩余溶剂量为49.40t，毛油量不变为24.64t，因此闪发后的总热量为：(24.64*1.8015*46.5+2.96*465.1432+49.40*100.1332)*1000＝8387491kJ与混合油进闪发箱的热量(8387473kJ)接近；

也就是说，此时闪发设备前后混合油的热量守恒，说明设定合益。经过闪发处理后的混合油溶剂挥发进入冷凝器，剩余混合油进入一蒸设备，因此进入一蒸设备的混合油热量为：

(24.64*1.8015*46.5+49.40*100.1332)*1000＝7010667kJ；

经过闪发处理的混合油经混合油泵3流入第一蒸发器6内。

步骤三：闪发后的混合油进入第一蒸发器6，在第一蒸发器6内输入蒸汽机二次蒸汽对第一蒸发器6内的混合油进行蒸发提纯，提纯后的混合油浓度为76％，混合油温度为63.2℃，混合油溶剂量为7.78t，挥发溶剂量为41.62t，溶剂气体热焓为494.0713kJ/kg，溶剂的热焓为138.2772kJ/kg，毛油的比热为1.8442kJ/(kg*℃)；则一蒸后的热量总和为：

(24.64*1.8442*63.2+7.78*138.2772+41.62*494.0713)*1000＝24510921kJ；

因此，闪发后的混合油热量增加量为24510921-7010667＝17500254kJ，该部分热量全部由蒸脱机二次蒸汽提供；计算一蒸后蒸脱机二次蒸汽的温度可达到63.2℃，二次蒸汽中剩余总热量为6424796kJ，剩余水蒸气量0.16t，溶剂蒸汽凝结量3.8265t，经计算蒸脱机二次蒸汽的付出热量为17511563kJ。

步骤四：在闪发罐1和第一蒸发器6内的混合油挥发气体由管道流入冷凝器4内冷凝，冷凝后的挥发气体形成冷凝液直接流出，没有冷凝的气体由管道进入负压水环泵5内。

若混合油不进入闪发罐1直接进入第一蒸发器6内：

混合油经过一蒸后(压力-70kpa)，混合油的温度上升为60.23℃，此时混合油的浓度为74％[3]，则一蒸后混合油中溶剂量为8.66t/h，毛油量不变为24.64t/h，一蒸时蒸发的溶剂为43.70t/h。

60.23℃时，毛油比热为1.8366kJ/(kg*℃)，溶剂热焓为131.4092kJ/kg，溶剂蒸汽的热焓为488.8471kJ/kg，因此一蒸后混合油的总热量为：

(8.66*131.4092+24.64*1.8366*60.23+43.7*488.8471)*1000＝25226260kJ

也就是说混合油经过一蒸后吸收的总热量为25226260-8387473＝16838787kJ，该部分热量全部由蒸脱机的二次气体所提供的；

蒸脱机二次蒸汽的热量变化

蒸脱机二次蒸汽中水蒸汽的量为2.92t/h，溶剂气体的量为32.15t/h，混合气体的温度为70℃，水蒸气的热焓为2624.4kJ/kg，溶剂蒸汽的热焓为506.162kJ/kg，则蒸脱机二次蒸汽的总热量为：

(2.92*2624.4+32.15*506.162)*1000＝23936359kJ

假定经过一蒸后蒸脱机二次蒸汽温度达到60℃，环境微负压(此处按常压计)，查表知60℃时的水蒸气的饱和蒸汽压为19919pa[4]，水的热焓为251.16kJ/kg，水蒸气的热焓2609.6kJ/kg，溶剂的热焓130.88kJ/kg，溶剂蒸汽的热焓488.44kJ/kg。设定一蒸后蒸脱机二次蒸汽中水蒸气的量还剩余x t，溶剂蒸汽的量剩余y t。则根据分压定律有：x/18/(x/18+y/88)＝19919/101325，推导得：y＝19.9783x，水的量为(2.92-x)t，溶剂的量为(32.15-19.9783x)t，因此，经过一蒸后蒸脱机二次蒸汽的热量为：

(251.16*(2.92-x)+2609.6x+130.8789*(32.15-19.9783x)+488.444*19.9783x)*1000

＝4941144+9501983x

蒸脱机二次蒸汽付出的热量为23936359-(4941144+9501983x)＝18995215-9501983x

蒸脱机二次蒸汽付出的热量应等于一蒸内混合油所吸收的热量，即：18995215-9501983x＝16838787kJ，解得x＝0.2269t，假定成立，且可知溶剂蒸汽量为4.5331t，凝结的水的量为2.92-0.2269＝2.6931t，溶剂的凝结量为32.15-4.5331＝27.6169t，因此，一蒸后蒸脱机二次蒸汽的剩余热量为7097144kJ。

从上述计算中可知，经过闪发处理后的混合油再经过一蒸处理后，在一蒸内换热的总热量可以达到17500254kJ/h，相比不闪蒸可提高661467kJ/h，提高的热量即为冷凝系统降低的冷凝负荷量。在循环水的冷凝过程中，以温度降低5℃计，水的比热容为4.186kJ/kg，每小时可节约循环水的用量661467/4.186/5＝31603.8kg≈31.6t。

经过闪发处理后的混合油再经过一蒸处理后，在一蒸内换热的总热量可以达到17500254kJ/h，相比不闪蒸可提高661467kJ/h，相当于334kg间接蒸汽释放的潜热。同时蒸脱机二次蒸汽多消耗了661467kJ/h的热量，可有效提高蒸脱机的真空稳定性，降低冷凝负荷，在不改变一蒸设备性能的前提下，由于平均温度差的增加，换热动力增加，可以实现换热总量的增加，混合油经过闪蒸后，可降低冷凝负荷661467kJ/h，节约用水量31t。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。