Fallstudie zur Raffination von Pflanzenölen
Fallstudie zur Raffination von Pflanzenölen und Fetten: Hintergrund
Ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der Raffination von Pflanzenölen (u. a. Palmöl, Sojaöl, Rapsöl, Sonnenblumenöl) hat sich an SACOME gewandt, um eine Anlage zur thermischen Behandlung von 45.000 kg/h verschiedener Arten von Pflanzenölen zu entwerfen und herzustellen. Eines der Hauptanliegen unseres Kunden war es, den Energieverbrauch so weit wie möglich zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund haben sich unsere technischen Mitarbeiter intensiv mit der Konstruktion der Anlagen befasst und dabei besonderes Augenmerk auf den Bereich der Wärmerückgewinnung gelegt. Wir haben unserem Kunden verschiedene Alternativen vorgeschlagen, um eine möglichst kurze Amortisationszeit zu erreichen. Darüber hinaus schlug unsere technische Abteilung eine maßgeschneiderte Konstruktion vor, die eine geschlossene Isolierung zur Reduzierung der Wärmeverluste an die Umgebung und damit des Energieverbrauchs umfasste. Neben der Wärmerückgewinnung gehen wir in den folgenden Abschnitten auf die Details der Konstruktion von Rohrwärmetauschern für den Pflanzenölraffinierungsprozess ein.
Die Lösung: Wellrohrwärmetauscher für die Raffination von Pflanzenölen
Die entscheidende Bedeutung desEnergieverbrauchs für die Kosten der Pflanzenölraffination muss nicht extra betont werden. Die effiziente Nutzung von Energie war das wichtigste Anliegen unseres Kunden; die Rückgewinnung von Energie und die Senkung des Verbrauchs waren das Hauptziel unserer Wellrohrwärmetauscher.
In diesem Zusammenhang prüfte unsere technische Abteilung verschiedene Alternativen und beriet unseren Kunden, um eine möglichst kurze Amortisationszeit zu erreichen. Darüber hinaus überprüften unsere Ingenieure die verschiedenen Phasen des Betriebs, wie z. B. die Inbetriebnahme und die Wartungsstillstände. All dies sowie die aufgrund der hohen Temperaturen und Drücke herrschenden schwierigen Arbeitsbedingungen führten uns zu der Entscheidung, Rohrbündelwärmetauscher mit Wellrohren / Drallrohren als thermisch und mechanisch beste Option einzusetzen.
Verfahren zur Raffination von Pflanzenölen und Fetten
Speiseöle können aus einer Vielzahl von Samen, Körnern und Nüssen gewonnen werden, wobei ihre Raffination unerlässlich ist, damit sie für kulinarische Zwecke verwendet werden können. Pflanzliche Öle und Fette enthalten einige Verunreinigungen, darunter Feuchtigkeit, Lecithine, unlösliche Feststoffe, Fettsäuren, Wachse und Metalle wie Natrium, Kalium, Magnesium oder Kalzium. Farbe, Geruch und Geschmack sind ebenfalls Eigenschaften, die berücksichtigt werden müssen, um eine optimale Ölqualität zu erzielen. Der Raffinationsprozess umfasst mehrere Schritte, wie z. B. Bleichen (Entfernung von Pigmenten) und Desodorierung (Entfernung von Geruch und Geschmack), aber auch andere Stufen wie Entgummierung (Entfernung von hydratisierbaren und nicht hydratisierbaren Gummi, d. h. Lecithin), Neutralisierung (zur Entfernung von Fettsäuren) und Entparaffinierung (Entfernung von Wachsen). In all diesen Phasen kommt es zu erheblichen Temperaturänderungen (von Raumtemperatur bis 300 °C).
Aufgrund der hohen Temperaturen, die während des Prozesses erreicht werden (ca. 300 °C), war es eines der Hauptziele dieses Projekts, mit dem Wellrohrwärmetauscher so viel Energie wie möglich zurückzugewinnen und den Wärmeverbrauch zu minimieren.
Produkt-Spezifikationen für die Raffination von Pflanzenölen
Der Wärmetauscher dieses Projekts musste während seines Produktionszyklus verschiedene Arten von Pflanzenölen verarbeiten. Pflanzenöl ist eine organische Verbindung, die aus einer Pflanze extrahierten Triglyceriden besteht.
In diesem Zusammenhang verfügt SACOME über Hunderte von Referenzen nicht nur für zahlreiche Arten von Pflanzenölen, sondern auch für tierische Fette und deren Derivate, wie zum Beispiel:
- Palmöl
- Sojaöl, Rapsöl / Canolaöl
- Olivenöl
- Sonnenblumenöl
- Leinöl
- Kokosöl
- Fettsäuren
- Lecithin
- Tierische Fette
- Biodiesel
- Fischderivate auf Ölbasis.
Diese große Anzahl von Referenzen in der Verarbeitung von Pflanzenölen und tierischen Fetten hat uns ein umfassendes Wissen über den Prozess und die verschiedenen Produkte, die verarbeitet werden können, vermittelt. Neben den Schwierigkeiten bei der thermischen Berechnung mit Flüssigkeiten, die eine so geringe Leitfähigkeit und eine mittlere Viskosität aufweisen, müssen bei der Konstruktion viele weitere Details berücksichtigt werden. So können beispielsweise einige Pflanzenöle nach den hohen Temperaturen, die während der Desodorierung erreicht werden, polymerisieren, was zu einer starken Verschmutzung und sogar zur Verstopfung der Durchgänge führt. Entscheidend war auch die richtige Reihenfolge der Verarbeitung der verschiedenen Öle, da einige von ihnen, wenn sie zuletzt verarbeitet werden, einen Selbstreinigungseffekt auf der Inspektionsseite des Produktes haben können.
SACOME verfügt über umfassende Erfahrung in der Verarbeitung von Pflanzenölen, tierischen Fetten und deren Derivaten.
Konstruktion der Rohrwärmetauscher
Für dieses Projekt haben wir unseren Rohrwärmetauscher I-TFM-I geliefert, dessen Hauptmerkmale im Folgenden aufgeführt sind:
Multitubular-Geometrie
Die Multirohrgeometrie besteht aus einem Bündel von Rohren, in denen das Rohöl auf der Rohrseite und das raffinierte Öl auf der Mantelseite verarbeitet wird.
Weitere Informationen zu unserem Mehrrohr-Wärmetauscher I-TFM-I finden Sie unter folgendem Link:
Wellung der Wärmetauscherrohre
Die Innenrohre des Wärmetauschers sind wellig, um die Turbulenz des Produktes zu erhöhen, wodurch die Verschmutzungsgefahr verringert und die Wärmeeffizienz erhöht wird.
Informieren Sie sich unter folgendem Link über die Vorteile und Hauptmerkmale unserer Wärmetauscher mit Wellrohren / Drallrohren:
Rohrplatte mit Flanschen oder geschweißt
Je nach Funktion des Wärmetauschers können wir eine geflanschte Rohrplatte anbieten.
Diese Option ermöglicht eine einfache Entfernung der Reduzierungen zur Überprüfung und Reinigung der Innenrohre des Rohrbündelwärmetauschers.
Guarnizioni
Im Gegensatz zu anderen Geometrien (wie Plattenwärmetauschern) sind die Wartungskosten unserer Rohrwärmetauscher minimal, da die einzigen Dichtungen die Verbindungen zwischen den Modulen sind.
Entdecken Sie alle Vorteile unserer Rohrwärmetauscher unter folgendem Link:
Selbstentleerung an der Rohrseite
Da in dieser Anlage verschiedene Arten von Speiseölen verarbeitet werden mussten, war es erforderlich, dass das im Rohrwärmetauscher verbleibende Produkt nach Produktionsstillstand leicht zurückgewonnen werden kann.
Herausnehmbare Rohrhalterung
In unserem Sortiment an Rohrwärmetauschern für die Aufbereitung von Pflanzenölen bieten wir auch den Rohrwärmetauscher I-TFM-D an, bei dem das Rohrbündel leicht entfernt werden kann, um einen einfachen Zugang zum Mantel zu ermöglichen. Diese Geometrie ist ideal für die Verarbeitung von Öl in beiden Kanälen.
Geschlossener und isolierter Rahmen
Aufgrund der erreichten hohen Temperaturen (ca. 300 °C) war dies eine Grundvoraussetzung für die Energieeinsparung.
Das Projekt in Zahlen
Durchflussmenge (Kg/h)
Auslegungstemperatur (°C)
Auslegungsdruck (bar)
Wiederherstellung (kcal/h)
Platzbedarf (mm)