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普瑞森能源科技:德国科尔庭(Korting)公司蒸汽喷射真空系统在食用油行业中的应用

(2013-01-14 12:02:48)
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杂谈

德国科尔庭(Korting)公司蒸汽喷射真空系统在食用油行业中的应用
 


蒸汽喷射真空系统
—食用油行业—
1871年,Ernst Korting先生开发除了众所周知的喷射器(喷射泵),成为我们今天工艺工程中许多装置的固定组成部分。
1872年,科尔庭就开始制造生产各种单级的蒸汽喷射器、水喷射器和冷凝器;
1920年,科尔庭开始多级蒸汽喷射器设计制造和生产,并应用于各种领域中的真空获得;
2005年,科尔庭制造了世界最大的冰冷真空装置(在荷兰鹿特丹),用来在食用油的精炼过程中产生真空,食用油产量2500吨/天
德国科尔庭的多级蒸汽喷射真空系统,作为食用油行业真空系统的开发者和领航者,以其高的运行效率、低的运行费用、节能环保,一直都大量应用于世界各地的油脂精炼工艺中。
多年来我们已经成为众多世界知名油脂精炼承包商和用户的忠实合作伙伴如皇冠友谊(SFEC)、捷成鲁奇(JJ-LURGI)、迪斯美(DESMET)、力浩(LIPICO)、阿法拉法(ALFALAVAL)、威尔玛(WILLMAR)和大量国内公司。
一直以来我们都会以一流的技术和产品竭诚为我们的用户服务!

科尔庭-汉诺威股份公司
Koerting Hannover AG
德国汉诺威30453区Badenstedter大街56号
电话:+49 511 2129-0
网址:www.koerting.de


中国大陆代理商
普瑞森能源科技(北京)有限公司
北京市海淀区上地十街辉煌国际大厦2座23层
邮编:100085
电话:+8610-59713208,+8610-59713202

传真:+8610-59713203

邮箱:sales@presen.com.cn
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传统的多级蒸汽喷射真空系统(油脂冷却塔)
在世界范围内,传统的多级蒸汽喷射真空系统还是大量应用在食用油行业。在现场有限的空间内要处理大量的工艺废液。
传统真空系统包括:
两级串联的增压器(1和2),主混合式冷凝器(3),抽除空气的喷射器(5),内部混合式冷凝器(5),和最后一级蒸汽喷射器(6)。增压器/喷射器所需的动力蒸汽,蒸发的水蒸汽和酸性油脂成分,在内部混合式冷凝器内被冷凝下来。
在混合式冷凝器内冷凝下来的混合液通过离心泵(8和10),通过冷却塔(9)冷却后,继续使用。此外,水循环系统包括了集液罐(7)。集液罐中间加挡板,将油脂成分从循环水中分离出来。
传统系统的优点:

1、  投资低
2、 维修成本低
3、 操作简单可靠
4、 冷凝器的换热效率不会由于油脂而降低

传统系统的缺点:

1、 污染循环水
2、 不能避免臭味
3、 高的水温,这也就意味着主冷凝器中高的压力,相应的需要高的蒸汽耗量(在主冷 凝器前要有两级增压器)。
4、 由于循环冷却水中混有油脂,因此冷却塔需要经常清洗。
带管壳式冷凝器的多级蒸汽喷射真空系统
选用表面式(非接触式,一般管壳式)冷凝器,可以很好的将冷却水和工艺流体分开。但是,这种选择并不好,后者参数是对于这个系统客观的评估。与带混合式冷凝器的闭式碱液真空系统(ACL)相比,我们能够发现很多的缺点。

与ACL系统相比缺点:

  1.  由于用管壳式非接触式换热器,使得能耗高(动力蒸汽、冷却水和电能增加25~30%消耗);
  2.  由于冷凝收集的油脂成分,用一个表面式冷凝器,增加的结垢的危险性;
  3.  必须喷淋碱液来中和脂肪酸
  4.  高的维护费用(必须定时清洁冷凝器的换热管),整个系统必须定时停车来进行必要的维护;
  5.  由于蒸汽耗量增大,冷却水喷淋,因此增加了污水的产生;
  6.  需要更大的蒸汽锅炉和冷却塔
  7.  这个系统占用空间更大
碱式闭路真空系统(ACL)
带混合式冷凝器(接触式冷凝器)的碱液闭路真空系统(ACL)-常温水
冷却介质的温度,即大气式冷凝器中冷却水的温度,决定了可凝水器(喷射的和动力蒸汽)冷凝程度。这里选择用的是混合式冷凝器,由于冷却介质和水蒸气直接接触,这种冷凝器的冷凝效率最高冷凝效果最好。
带混合式冷凝器的闭式碱液真空系统(ACL)的组成:
两级串联的增压器(1和2),主冷凝器(5)和其后的两级喷射器组成。含有饱和水汽的不凝气体被蒸汽喷射器(3),二级混合冷凝器(6),最后一级蒸汽喷射器(4)排至大气。混合式冷凝器中的喷淋冷却水由带一离心泵(8)的循环系统供给。喷淋冷却水吸收动力蒸汽和被抽蒸汽中的热量,温度升高,在通过系统中的板式换热器(10A/B),将喷淋冷却水热量释放到循环冷却水中,使喷淋冷却水温度降低后,循环使用。板式换热器做成一开一备,这样在清洗脏的换热器时,能保证整个系统仍然继续运行。
缓冲罐(油脂分离器)(7)包含在循环喷淋水系统中,它可以将油脂物质分离和排除。pH值控制单元(9),可以控制闭式系统中喷淋冷却水的pH值的恒定。通过加入一定量的碱液,控制系统pH值,使得酸性油脂皂化,来防止板式换热器结垢。

闭式碱液真空系统相比于其他油脂真空系统的好处:

  1.  采用一开一备的板式换热器,操作可靠
  2.  混合式冷凝器,冷凝效率高
  3.  清洁的冷却塔,没有空气污染
  4.  免维护的

 

碱液闭路真空系统(ACL)-冰水-(清洁冷却塔)

冷却介质的温度,即大气式主冷凝器(2)中冷却水的温度,决定了可凝水汽(喷射的和动力蒸汽)冷凝程度。
为了获得高的冷凝效率,我们采用制冷机组(12)来获取低温冰水。因此,此真空系统只有一级增压器(1)。被抽水汽、脂肪酸和动力蒸汽都在主冷凝器(2)中冷凝。含有饱和水汽的不凝气体被蒸汽喷射器(3)、二级混合冷凝器(4),最后一级液环泵(5)排至大气。
混合式冷凝器中的低温喷淋水由带一离心泵(7)的循环系统供给。低温喷淋水吸收动力蒸汽和被抽蒸汽中的热量,温度升高,在通过系统中的板式换热器(9A/B),将喷淋水中热量释放到低温冰水中,使喷淋水温度降低后,循环使用。
缓冲罐(油脂分离器)(6)包含在循环低温喷淋水系统中,它可以将油脂物质分离和排除。pH值控制单元(9),可以控制闭式系统中循环低温喷淋水的pH值的恒定。通过加入一定量的碱液,控制系统pH值,使得酸性油脂皂化,来防止板式换热器结垢。

碱液闭路真空系统(冰水)相比其他油脂真空系统的好处:

  1.  较低的操作成本
  2.  蒸汽锅炉的尺寸可以减小
  3.  污水产生量少(主冷凝器前只有一个升压器)
  4.  经济的操作系统(投资回收期仅1-2年)
  5.  环境友好型系统
  6.  清洁的循环冷却水系统
  7.  没有空气污染
碱液闭路真空系统—冰水—(空气冷却期制冷机组)
在一些地区,冷却水价格较高或者难以提供,也可以用高效的空气冷却期制冷机组。
这种真空系统也只有一级增压器(1)。被抽水汽、脂肪酸和动力蒸汽都在主冷凝器(2)中冷凝。含有饱和水汽的不凝气体被蒸汽喷射器(3),二级混合冷凝器(4),最后一级液环泵(5)排至大气。
混合式冷凝器中的低温喷淋水由带一离心泵(7)的循环系统供给。低温喷淋水吸收动力蒸汽和被抽蒸汽中的热量,温度升高,在通过系统中的板式换热器(9A/B),将喷淋水种热量释放到低温冰水中,使喷淋水温度降低后,循环使用。
缓冲罐(油脂分离器)(6)包含在循环低温喷淋水系统中,它可以将油脂物质分离和排除。pH值控制单元(8),可以控制闭式系统中循环低温喷淋水的pH值的恒定。通过加入一定量的碱液,控制系统pH值,使得酸性油脂皂化,来防止板式换热器结垢。
碱液闭路真空系统(冰水)(空气冷却器制冷机组)相比于其他油脂真空系统的好处:
1、 无需循环冷却水,无需新鲜水,没有溢流
2、 环境友好型系统
3、 没有空气污染
4、 较低的操作成本
5、蒸汽锅炉的尺寸可以减小
6、污水产生量少(主冷凝器前只有一个升压器)
7、弹性操作(可调性能范围20~100%)
8、 经济的操作系统(投资回收期仅2-3年)

冷凝真空系统

冰冷凝真空系统(清洁冷却塔)

冰冷凝器(1)工作(图中所示正在工作过程)时,冰冷凝器(2)进行融化过程。

被脂肪酸污染的聪除臭剂蒸发的工艺气体(16),通过入口高性能蝶阀控制,使其进入到冰冷凝器1或2中。通过-30度的制冷系统(11,12),可以使得工作的那台冰冷凝器维持在-30度左右,-30度的温度低于工艺气体中可凝气体分压对应的温度。因此,大部分的可凝蒸汽被冷凝下来,形成一层冰层。

工作一段时间后,工作的冰冷凝器从工艺系统中隔离出来,通过间接加热融化容器(3)产生的蒸汽加热到大约60摄氏度,将冰层融化后,液体回流到加热融化容器(3)中。凝液泵(4)将酸性凝液排走。这样,一个小型的蒸汽喷射器带液环泵的真空系统就可以将不凝气和未冷凝的蒸汽抽走。

液环泵(10)入口的管壳式换热器,兼具冷凝器和冷却期的作用。液环泵系统能够保持比较干净,只有微量的冷凝物产生。

冰冷式真空系统的优点:

  1.  非常的节能
  2.  蒸汽耗量低,蒸汽锅炉可以小很多(蒸汽锅炉的投资会低很多)
  3.  通过制冷系统冷却和液环泵系统,排放气体几乎没有酸性蒸汽,随空气污染小(酸性油脂可以被收集集中),环保性好
  4.  操作简单可靠,可实现计算机自动控制
  5.  可以不用高架安装,空间需求小(可以做成整体撬装结构)

科尔庭真空系统的比较

公司工程条件
 冷却水:30℃,动力蒸汽压力10巴(绝)
公司工程价格
 动力蒸汽价格:18.0欧元/吨
 电力价格:0.05欧元/千瓦时
 循环冷却水价格:0.05欧元/立方米
废水处理价格:2.0欧元/立方米
 
传统真空系统
碱液闭路真空系统-常温水
管壳式冷凝器的真空系统
碱液闭路真空系统-冰水
碱液闭路真空系统-冰水(空气冷却器)
设计参数
 
 
 
 
 
吸气流量(kg/h)水+10空气+5FFA
300
300
300
300
300
吸气压力(mbar)
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
吸气温度(℃)
80
80
80
80
80
消耗
 
 
 
 
 
总蒸汽耗量(kg/h)
2250
2400
3200
620
640
冷却塔水量(m3/h)
 
 
 
 
 
真空冷凝器和液环泵(若有)
310
415
490
 
 
制冷系统
 
 
 
 
 
补新鲜水量
 
4
6
 
 
总耗水量(m3/h)
310
419
496
200
 
电力(kW)
 
 
 
 
 
制冷系统压缩机
 
 
 
195
320(35度空气)
液环泵
 
 
 
4
4
水泵
 
82
68
36
36
总电力消耗(kW)
 
82
68
235
360
NaOH25%(kg/h)
 
3
 
3
3
排液量(m3/h)
2.555
2.71
3.56
0.928
0.947
每年开机小时
8250
8250
8250
8250
8250
蒸汽成本/年
334125
356400
482625
92070
95040
污水处理成本/年
42158
44715
58740
15312
15626
循环水成本/年
127875
172838
202125
82500
 
电力消耗成本/年
 
33825
28050
96938
48500
NaOH成本/年(0.08欧/kg)
 
1980
 
1980
1980
操作费用/年(欧元)
504158
609758
771540
288800
261146
 
产品范围
喷射泵
 
蒸汽喷射压缩机(热压机)
蒸汽喷射真空泵
蒸汽喷射液体泵
 气体喷射压缩机
气体喷射真空泵(结合液环式真空泵)
气体喷射混合装置
废弃通风设备

液体喷射气体压缩机
液体喷射真空泵
液体喷射液体泵
液体喷射固体泵

多级蒸汽喷射真空系统
 

水蒸汽作为动力介质
- 无介质冷凝
- 带有混合冷凝器(闭环系统)
- 带有表面冷凝器
- 结合液环式真空泵

工艺蒸汽作为动力介质
- 带有混合冷凝器(闭环系统)
- 带有表面冷凝器
- 结合液环式真空泵

加工技术
 
 冰(干)低温冷凝系统
真空制冷—结晶装置
蒸发装置

除尘、吸收和气体冷却装置

工艺技术专有配件
 
文丘里和气体喷射式洗涤器
液滴分离器
水及废水通气喷射泵
蒸汽喷射液体加热器
液体喷射混合喷嘴
过热蒸汽降温器
混合冷凝器(直接接触式)表面冷凝器(管壳式)

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