Qu'est-ce qu'un condensateur d'huile de palme: systèmes sous vide, types et applications de moulin

Pour répondre à la question fondamentale:Qu'est-ce qu'un condensateur d'huile de palme et à quoi sert-il?Un condensateur d'huile de palme est le dispositif de transfert de chaleur et de création de vide qui condense le flux de vapeur extrait d'un déodorant,séchoir sous vide ou évaporateur afin que le processus puisse être maintenu sous vide et que la matière volatile puisse être récupéréeDans le raffinage physique, la désodorisation libère les acides gras et les composés odorants de l'huile à 240-270°C sous une pression absolue de 2 à 6 mbar, en utilisant 5 à 15 kg de vapeur d'épargne par tonne d'huile.La vapeur qui sort du déodorant est principalement de la vapeur.Le condensateur doit condenser cette charge de vapeur, généralement avec de l'eau de refroidissement à 30-35°C,tandis que les éjecteurs de vapeur en aval ou les pompes à anneaux liquides n'enlèvent que la fraction non condensableUne bonne utilisation de ce procédé est ce qui maintient le vide: un condensateur de petite taille ou défectueux augmente la pression absolue et augmente directement le résidu d'acide gras libre et la couleur de l'huile finie.

1. Positions de travail pour un condensateur dans la transformation de l'huile de palme

Une usine et une raffinerie d'huile de palme contiennent plusieurs fonctions de condensation distinctes, chacune ayant son propre profil de pression et de décantation:

• Déodorant Condensateur sous vide:C'est la tâche la plus exigeante et la plus précieuse dans une raffinerie physique.et le condenseur doit éliminer la charge latente de la vapeur d'épargne plus la vapeur de distillat d'acide grasLa plupart des raffineries utilisent ici un condensateur barométrique ou à contact direct, car l'approche peut être proche de zéro, le coût d'investissement est faible,et le condensat est un mélange biphasé qui est facile à séparer dans un puits chaudLe distillat d'acides gras flotte et est écrasé pour la vente ou la transformation ultérieure, tandis que l'eau est traitée.L'alternative de la coque et du tube est choisie lorsque la récupération du condensat ou l'économie d'eau sont importantes., mais nécessite une surface généreuse et une ventilation soignée et est sujette à l'encrassement par des dépôts organiques.
• Condensateur de sécheuse à vide:Après le lavage et avant le blanchiment, et encore avant la désodorisation, l'huile doit être séchée à une humidité inférieure à 0,05-0,1% dans un séchoir sous vide à 60°C et à 40°C.où le flashing de l'eau résiduelle lui-même assure une partie du séchageLe condensateur ici gère une charge beaucoup plus petite et plus propre, principalement de la vapeur d'eau avec des traces d'huile, donc une unité de coque et de tube avec de l'eau sur le côté du tube est standard,et la pression atteinte est limitée par la température de l'eau de refroidissement: avec de l'eau à 30-35°C, la pression de vapeur de l'eau fixe un plancher pratique d'environ 45-55 mbar, raison pour laquelle certaines plantes ajoutent une garniture d'eau refroidie ou un petit éjecteur pour aller plus bas.Parce que le séchoir fonctionne de façon intermittente avec des cycles de charge par lots, le condensateur doit tolérer des charges cycliques.
• Condensateur d'évent de stérilisation:Dans le moulin, les grappes de fruits frais sont stérilisées avec de la vapeur à 130 à 150 °C pendant 60 à 90 minutes afin d'arrêter l'activité enzymatique de la lipase et de desserrer le fruit.L'excédent de vapeur expulsé contient des composés organiques volatils et une odeur et passe normalement par un condensateur ou un détergent avant d'être libéré.La charge est importante et essentiellement à pression atmosphérique, donc un condensateur à contact direct ou à pulvérisation avec le condensat acheminé vers le système d'écoulement de l'usine est la solution la plus simple.Lorsque le contrôle des odeurs est réglementé, une approche en deux étapes est utilisée: condensation de la majeure partie de la vapeur pour réduire la charge, puis passage des gaz non condensables restants à travers un biofiltre ou un détergent chimique.
• Condensateurs à vide d'évaporateurs et d'effluents:Les usines d'huile de palme récupèrent de plus en plus de biogaz à partir des effluents des usines d'huile de palme, et certaines utilisent une évaporation à effet multiple pour le polissage du condensat ou pour la concentration des sous-produits.l'effet final fonctionne sous vide et le condensateur fixe la pression atteignableDans ces services, la vapeur contient des acides gras volatils, du sulfure d'hydrogène et de l'ammoniac provenant de la dégradation anaérobie,le condensat est donc corrosif à pH 4-6 et les matériaux de condensation doivent en tenir compte., avec 316L inoxydable ou inoxydable duplex préféré à l'acier au carbone.Les gaz non condensés riches en dioxyde de carbone et en sulfure d'hydrogène doivent être ventilés dans un scrubber ou une torche plutôt que dans les gaz d'échappement de la pompe à vide..

2. La conception d'un condensateur d'huile de palme pour le vide stable

Trois décisions d'ingénierie déterminent si le vide dure toute une semaine de production:

• Type de condensateur et génération de vide:Le condensateur et le dispositif sous vide doivent être conçus ensemble plutôt que séparément, car le condensateur élimine la charge condensable et le dispositif sous vide ne gère que ce qui reste.Un système d'éjection de vapeur en trois étapes avec intercondensateurs peut atteindre 2-4 mbar sur un déodorant, et chaque intercondensateur réduit la charge à l'étape suivante, ce qui rend le vide profond économique.Une pompe à anneaux liquides est plus simple et moins chère, mais elle est limitée par la pression de vapeur de son eau d'étanchéité, qui est d'environ 32 mbar à 25°C et augmente fortement avec la température, de sorte qu'il ne peut pas atteindre le vide du déodorant seul et est utilisé soit avec une boucle d'eau étanche réfrigérée, soit comme pompe de soutien à un éjecteur.Une disposition moderne commune est un éjecteur première étape suivie d'une pompe à anneau liquide, ce qui réduit considérablement la consommation de vapeur par rapport à un train entièrement éjecteur.
• Température et débit de l'eau de refroidissement:La température de l'eau de refroidissement est la variable de fonctionnement la plus importante, car elle détermine la pression de vapeur à la sortie du condenseur et donc la pression absolue atteignable.L'eau à 30°C peut théoriquement supporter une température de condensation proche de 35-38°C, correspondant à une pression de vapeur d'eau d'environ 55-65 mbar, ce qui est bon pour un séchoir à vide mais bien supérieur aux 2-6 mbar nécessaires à la désodorisation, d'où la nécessité d'éjecteurs entre les étapes.Dans les régions tropicales à huile de palmeLa température ambiante de l'ampoule humide est de 24 à 27 °C et les tours de refroidissement produisent généralement 30 à 35 °C, et chaque augmentation de 3 °C de la température de l'eau dégrade le vide de manière mesurable.la hausse de la température de sortie doit être maintenue à 5 à 10°C, et les vitesses des tubes sont maintenues entre 1 et 2,5 m/s pour contrôler l'encrassement sans érosion.
• Pour les déchets, les matériaux et la manipulation du condensat:Les impuretés du condensateur d'huile de palme sont caractéristiques: acides gras et leurs savons, huile polymérisée et transfert du dépôt de déodorant sur les surfaces de transfert de chaleur,formant une pellicule cireuse qui n'est pas enlevée par lavage à l'eauLes réponses de conception comprennent un nettoyeur de vapeur devant le condensateur de surface pour éliminer l'huile entraînée, une allocation d'encrassement plus grande de 0,0002-0,0005 m2K/W,et prévoir un nettoyage périodique par alcalinité ou solvantLes matériaux sont normalement en acier inoxydable 304L ou 316L du côté du procédé car les acides gras à 100-270°C sont corrosifs pour l'acier au carbone et le condensat est acide.La jambe barométrique doit être d'au moins 10.3 m au-dessus du puits chaud, et le puits chaud doit être ventilé et séparé de manière à ce que le distillat d'acides gras puisse être détrempé en continu plutôt que d'accumuler et d'être balayé vers le traitement des effluents.

Matrice de comparaison des positions de charge des condensateurs d'huile de palme

Questions fréquemment posées

Q: Pourquoi le vide est-il si important dans la désodorisation de l'huile de palme?

R: Le vide est ce qui permet d'éliminer les acides gras libres et les composés odorants de l'huile sans augmenter la température au point où l'huile se dégrade.La désodorisation repose sur la grande différence de volatilité entre les triglycérides et les acides gras libres, et la diminution de la pression absolue multiplie cette volatilité relative, de sorte que la consommation de vapeur de décapage diminue et la température du processus peut être maintenue à 240-270 °C plutôt que poussée plus haut.À 2 à 6 mbar, la consommation de vapeur est de 5 à 15 kg par tonne d'huile; si le vide se dégrade à 10 à 15 mbar, l'installation doit soit accepter une teneur plus élevée en acides gras libres résiduels et une couleur plus faible, soit augmenter la température,qui augmente la formation de composés indésirables et d'huile polymériséeC'est pourquoi les opérateurs surveillent continuellement la pression du déodorant et traitent une pression absolue en hausse comme un événement de qualité du produit, pas seulement comme un problème d'utilité.

Q: Dois-je utiliser un baromètre ou un condensateur de surface pour un déodorant?

R: La plupart des raffineries physiques d'huile de palme utilisent un condensateur à contact direct barométrique, car il offre l'approche la plus étroite, est bon marché et simple, n'a pas de surface enfumée à nettoyer,et produit un flux de condensat dans lequel le distillat d'acide gras se sépare naturellement pour la récupérationLes coûts sont un grand volume d'eau contaminée qui doit être traitée, l'exigence de placer le condensateur au moins 10,3 m au-dessus du puits chaud et la sensibilité à la température de l'eau de refroidissement.Un condensateur de surface est choisi lorsque la décharge d'eau est limitée., lorsque l'usine souhaite un flux de condensat plus propre, ou lorsque le déodorant est intégré dans une usine dotée d'un système d'eau froide existant.nécessite un nettoyage périodique pour éliminer les dépôts cireux, et doit être généreusement ventilé pour éliminer les non-condensés qui dégraderaient autrement le vide.

Q: Quelle quantité de distillat d'acides gras est récupérée et qu'est-ce qui affecte le rendement?

R: Un déodorant de raffinage physique produit généralement du distillat d'acides gras à 2-5% du taux d'alimentation,en fonction de la teneur en acides gras libres de l'huile d'entrée et de la force avec laquelle le déodorant est utilisé.L'huile de palme brute est généralement constituée de 3 à 5% d'acides gras libres, et la quasi-totalité de ces acides gras est dépouillée et récupérée, ainsi que des matières non saponifiables contenant des tocophérols, des tocotriénols,les stérols et le squalène qui confèrent au distillat sa valeur commercialeL'efficacité de récupération du condensateur détermine la quantité réellement capturée:un condensateur avec une sortie chaude ou un séparateur d'entraînement mal conçu perd du brouillard fin vers le système de vide, où il s'infiltre dans les éjecteurs et se retrouve dans l'eau du puits chaud, puis dans le traitement des effluents.et de maintenir le temps de résidence hotwell assez longtemps pour la séparation de phase, améliore généralement la récupération de plusieurs points de pourcentage.

Q: De quelle maintenance a besoin un condensateur d'huile de palme?

R: Quatre tâches dominent: nettoyer les surfaces de transfert de chaleur sur un calendrier d'environ 1 à 3 mois pour les condensateurs de surface, en utilisant un nettoyage alcalin suivi d'une étape de circulation de solvant ou d'huile chaude,parce que l'eau seule n'élimine pas les dépôts graisseux polymérisés- le traitement de l'eau de refroidissement et l'entretien de la tour, puisque l'échelle et la croissance biologique dans une tour de refroidissement tropicale augmentent directement la température de condensation et dégradent le vide.y compris l'inspection de l'usure et de l'érosion de la buse d'éjection, la vérification de la pression et de la sécheresse de la vapeur moteur, et la température et le débit de l'eau de la pompe à anneau liquide, car l'eau chaude de la pompe peut à elle seule augmenter la pression atteignable de 10 à 20 mbar.Et détection de fuite du côté vide, car l'air aspiré par les brides et les tiges de vanne s'accumule, ajoute une charge non condensée que les éjecteurs doivent supporter, et augmente silencieusement la pression du déodorant et détériore la qualité du produit.