食用油精煉過(guò)程常用的真空泵和真空系統(tǒng)
食用油在精煉過(guò)程中需要真空泵抽走的絕大部分是水蒸氣，因此選用的真空泵必須能抽出水蒸氣。能抽出水蒸氣的真空泵主要有：水噴射泵、水環(huán)泵、濕式羅茨泵、水蒸氣噴射泵和低溫冷凝泵。在旋片泵、往復(fù)泵、滑閥泵、羅茨泵、干式泵等前面配置水汽凝結(jié)器(冷阱、捕水器、冷凝泵)，也可以抽出一定量的水蒸氣。不論哪一種真空泵都不能單獨(dú)達(dá)到食用油精煉所需要的真空度，需要配成真空系統(tǒng)。
目前常用于食用油精煉蒸餾脫臭的真空系統(tǒng)主要有：①多級(jí)射流式真空泵(即3~4 級(jí)水蒸汽噴射泵，2~3 級(jí)水蒸汽噴射泵+ 水噴射泵);②多級(jí)容積式真空泵(即2~3 級(jí)羅茨式真空泵+ 旋片式真空泵，2~3 級(jí)羅茨式真空泵+ 水環(huán)式真空泵);③射流式真空泵與容積式真空泵組合(即雙級(jí)羅茨式真空泵+ 水噴射泵，水蒸汽噴射泵+ 水噴射泵，2~3 級(jí)蒸汽噴射泵+ 水環(huán)式真空泵)。
這里簡(jiǎn)單介紹以下3 種：
1、多級(jí)水蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)
該系統(tǒng)由四級(jí)水蒸氣噴射泵和兩級(jí)大氣冷凝器組成，如圖2 所示[2]。這是食用油精煉工藝中傳統(tǒng)脫臭工序最常用的真空系統(tǒng)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、抽氣能力大、對(duì)粉塵不敏感等;其主要缺點(diǎn)是需要消耗大量工作蒸汽和冷卻水，脫臭工序消耗的蒸汽量占整個(gè)精煉工藝汽耗量的60%以上，需要配置鍋爐系統(tǒng)，因此耗能高、成本高，而且工作蒸汽與被抽臭味組分直接接觸冷凝，流入水池，產(chǎn)生大量廢水，廢水揮發(fā)造成大氣污染，又需要處理廢水，其成本也比較大，高架式水噴射泵占地面積和空間較大，維修不方便。很顯然該系統(tǒng)的缺點(diǎn)比較多，正在被逐漸淘汰。
圖2 油脂脫臭傳統(tǒng)蒸汽噴射真空系統(tǒng)圖
2、水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵組成的真空系統(tǒng)
水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵組成的真空系統(tǒng)如圖3 所示。在多級(jí)水蒸氣噴射泵中，用水環(huán)泵代替最后一級(jí)水蒸氣噴射泵或最后的兩級(jí)水蒸氣噴射泵，組成水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵機(jī)組。該系統(tǒng)能充分利用高真空下水蒸氣噴射泵較高的抽氣能力和低真空下水環(huán)泵較高的抽氣效率，并能減少蒸汽和噴淋水的消耗量，節(jié)約能源。同時(shí)由于水環(huán)泵可以做成閉式循環(huán)系統(tǒng)，工作液通過(guò)換熱器冷卻后循環(huán)利用，避免了工藝液體的排放，污水產(chǎn)生量少，有利于環(huán)境保護(hù)。而且整套系統(tǒng)無(wú)需啟動(dòng)泵，能實(shí)現(xiàn)迅速啟動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
圖3 水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵系統(tǒng)
3、羅茨—水環(huán)泵機(jī)組
羅茨—水環(huán)真空機(jī)組如圖4 所示[3]，該機(jī)組的特點(diǎn)主要有：
①機(jī)組中羅茨泵轉(zhuǎn)子與泵腔、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙，互不接觸，不需要用油潤(rùn)滑;
②羅茨泵轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱(chēng)性，可以提高轉(zhuǎn)速，從而能夠制造出結(jié)構(gòu)緊湊的大抽速泵;
③機(jī)組工作時(shí)振動(dòng)小，容積大;
④在羅茨泵腔內(nèi)不發(fā)生像機(jī)械真空泵那樣的壓縮現(xiàn)象，因此它不需要排氣閥。也正因如此，可抽除可凝性的脂肪酸蒸汽;
⑤啟動(dòng)快，能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限真空，消耗功率小，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低;
⑥羅茨泵在很寬的壓力范圍內(nèi)(1 Pa~1000 Pa)有很大的抽速，能迅速排出被蒸餾的氣體。
目前常用于食用油精煉蒸餾脫臭的真空系統(tǒng)主要有：①多級(jí)射流式真空泵(即3~4 級(jí)水蒸汽噴射泵，2~3 級(jí)水蒸汽噴射泵+ 水噴射泵);②多級(jí)容積式真空泵(即2~3 級(jí)羅茨式真空泵+ 旋片式真空泵，2~3 級(jí)羅茨式真空泵+ 水環(huán)式真空泵);③射流式真空泵與容積式真空泵組合(即雙級(jí)羅茨式真空泵+ 水噴射泵，水蒸汽噴射泵+ 水噴射泵，2~3 級(jí)蒸汽噴射泵+ 水環(huán)式真空泵)。
這里簡(jiǎn)單介紹以下3 種：
1、多級(jí)水蒸氣噴射泵真空系統(tǒng)
該系統(tǒng)由四級(jí)水蒸氣噴射泵和兩級(jí)大氣冷凝器組成，如圖2 所示[2]。這是食用油精煉工藝中傳統(tǒng)脫臭工序最常用的真空系統(tǒng)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、抽氣能力大、對(duì)粉塵不敏感等;其主要缺點(diǎn)是需要消耗大量工作蒸汽和冷卻水，脫臭工序消耗的蒸汽量占整個(gè)精煉工藝汽耗量的60%以上，需要配置鍋爐系統(tǒng)，因此耗能高、成本高，而且工作蒸汽與被抽臭味組分直接接觸冷凝，流入水池，產(chǎn)生大量廢水，廢水揮發(fā)造成大氣污染，又需要處理廢水，其成本也比較大，高架式水噴射泵占地面積和空間較大，維修不方便。很顯然該系統(tǒng)的缺點(diǎn)比較多，正在被逐漸淘汰。
圖2 油脂脫臭傳統(tǒng)蒸汽噴射真空系統(tǒng)圖
2、水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵組成的真空系統(tǒng)
水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵組成的真空系統(tǒng)如圖3 所示。在多級(jí)水蒸氣噴射泵中，用水環(huán)泵代替最后一級(jí)水蒸氣噴射泵或最后的兩級(jí)水蒸氣噴射泵，組成水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵機(jī)組。該系統(tǒng)能充分利用高真空下水蒸氣噴射泵較高的抽氣能力和低真空下水環(huán)泵較高的抽氣效率，并能減少蒸汽和噴淋水的消耗量，節(jié)約能源。同時(shí)由于水環(huán)泵可以做成閉式循環(huán)系統(tǒng)，工作液通過(guò)換熱器冷卻后循環(huán)利用，避免了工藝液體的排放，污水產(chǎn)生量少，有利于環(huán)境保護(hù)。而且整套系統(tǒng)無(wú)需啟動(dòng)泵，能實(shí)現(xiàn)迅速啟動(dòng)，并能實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
圖3 水蒸氣噴射泵與水環(huán)泵系統(tǒng)
3、羅茨—水環(huán)泵機(jī)組
羅茨—水環(huán)真空機(jī)組如圖4 所示[3]，該機(jī)組的特點(diǎn)主要有：
①機(jī)組中羅茨泵轉(zhuǎn)子與泵腔、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間有一定的間隙，互不接觸，不需要用油潤(rùn)滑;
②羅茨泵轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱(chēng)性，可以提高轉(zhuǎn)速，從而能夠制造出結(jié)構(gòu)緊湊的大抽速泵;
③機(jī)組工作時(shí)振動(dòng)小，容積大;
④在羅茨泵腔內(nèi)不發(fā)生像機(jī)械真空泵那樣的壓縮現(xiàn)象，因此它不需要排氣閥。也正因如此，可抽除可凝性的脂肪酸蒸汽;
⑤啟動(dòng)快，能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限真空，消耗功率小，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低;
⑥羅茨泵在很寬的壓力范圍內(nèi)(1 Pa~1000 Pa)有很大的抽速，能迅速排出被蒸餾的氣體。
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