混合油负压蒸发

早在20世纪70年代混合油负压蒸发工艺在发达国家浸出油厂就已普及。到了90年代，国内才开始研究和尝试这种工艺，主要原因可能是浸出油脂的规模较小。近些年来，为了降低加工成本，国内大型浸出车间已比比皆是，这为混合油负压蒸发工艺的推广提供了机会。混合油负压蒸发为先进浸出车间的必备工艺，有如下优点：(1)蒸发温度低，二次蒸汽利用率高，可以大大降低蒸汽消耗；(2)浸出毛油色泽浅、质量好，可以降低炼耗；(3)尾气处理工艺完善，可以大大降低溶剂消耗；(4)冷凝负荷相对减小，传热效率高，所需传热面积减少，可以节省投资。

混合油负压蒸发的流程种类

典型的主要有两种，**种是：**蒸发为负压，利用湿粕脱溶的二次蒸汽作热源；第二蒸发为常压，利用新鲜蒸汽为热源，而产生的溶剂蒸气作为溶剂加热器的热源；汽提、毛油干燥均为负压。第二种是全负压蒸发即：**、二蒸发在同一负压下进行，**蒸发利用湿粕脱溶的二次蒸汽作热源，第二蒸发为常压，利用新鲜蒸汽为热源；汽提、毛油干燥在更高的真空度下进行。 

前置冷凝器的设置 

混合油中带走的新鲜溶剂量约占全部的6O％以上，例如1500t／d的浸出生产线，**次蒸发的溶剂量就在30t／h左右，如此巨大的抽气量如果通过真空泵直接抽出，泵的尺寸和能量消耗都是不可思议的，负压蒸发也就失去了意义。而溶剂蒸气是可凝性气体，前置冷凝器的设置可以使溶剂蒸气在通过冷凝器的过程中几乎全部变成了液体，这样真空泵抽出的主要为不凝性气体，抽气量大大减少。因此，可以说前置冷凝器的设置是负压蒸发的前提条件。事实上，在现有使用的所有负压蒸发工艺中，都是采用前置真空冷凝器。 

操作真空度的选择 

从理论上说，系统的真空度越高，混合油的沸点越低，蒸发所需的热量越少，这是人们所希望的。另外一方面，系统的真空度越高，溶剂的露点也越低，即蒸发产生的溶剂蒸气冷凝变成液体的温度也越低，也就是说冷却水的温度要低。附表是不同温度下正己烷的饱和蒸气压。例如当初始冷却水温度为30(℃时，溶剂冷凝液的理论**极限温度只能达到30(℃，则系统的极限真空度只能达到101—28=73kPa。事实上，要使冷凝液温度接近初始冷却水温度，需要很大的冷却水量和很大的冷凝面积，通常溶剂冷凝液的温度在35℃一40℃；另外，由于工业上所使用的浸出溶剂还含有一部分低沸点组分，使得溶剂*初蒸发时，蒸气压更大，这样，在实际中可达到的真空度仅在60kPa左右。因此，混合油蒸发时的真空度主要由冷却水温度和冷却水量决定。在自然条件允许的情况下，**、二蒸发器的真空度可以适当高一些，但没有必要去刻意追求，如果真空度低于51kPa时，则应查找原因。

真空泵的类型选择 

众所周知，由于从溶剂冷凝器中抽出的气体中含有不少的溶剂蒸气，因此在考虑真空泵的类型时，重点是要考虑尾气的处理。机械真空泵体积大，噪音大，振动大，排出的尾气温度高，不清洁(含机械油烟)，尾气不易处理，安全上更不允许；水喷射泵和水环式真空泵都存在用水量大，水中夹带的溶剂不易回收的问题；只有单级蒸汽喷射泵体积小易布置，用汽量少，排出的气体清洁，较易处理。因此，在混合油负压蒸发中，一般都选用蒸汽喷射泵。

抽出尾气的处理 

从混合油蒸发系统抽出的气体主要为不凝性的空气和未凝结的溶剂气体，在蒸汽喷射泵的混合腔内与从拉瓦尔喷嘴喷出的蒸汽混合压缩后排出，混合气体携带了较多的热量，具有利用的价值。因此通常的处理方法有下面几种：一是可以直接排人列管式冷凝器冷凝(因需回收溶剂故不能采用水接触式的大气冷凝器)；二是作为辅助加热热源，如我公司将其作为废水蒸煮罐的部分热源，蒸发出的溶剂蒸气汇集到蒸脱机的蒸汽中进入到**蒸发器的壳程；美国皇冠公司则直接通入**蒸发器的壳程；三是排入真空度较低的冷凝器，以便在吸入口形成更高的真空度。正因为有后面这些相互配合的处理手段，所以我们没有必要去刻意提高蒸发器的真空度。

换热面积的配备 

混合油蒸发实质上是传热的化工单元操作，因此，换热面积的配备是整个系统稳定高效运行的关键。这些面积包括蒸发器的面积和冷凝器的面积。它们主要会涉及三个方面的因素：一是工艺路线和工艺操作参数，如冷热介质的组合方式、系统真空度、每级蒸发后混合油浓度，不同的工程公司，其操作参数不尽相同，所选择的各传热设备的面积也就不会一样，好的工艺路线不仅可以使冷热流体的能量互相利用，还可以节省不少的换热面积。又如，在新鲜冷却水温高的地方，因冷却推动力减少，即使浸出规模相同，而冷凝面积要略大一些。二是物料衡算和热量衡算，浸出工艺涉及到的物料种类较多，各种物料的物性参数不一定都是常数，而且又不太齐全，因此一份有实用价值的工艺计算需要经过理论与实践的多次反复。只有准确掌握了各传热设备的热负荷和影响热负荷的主要因素，在配备面积时才可能作到有的放矢；三是总传热系数k的取值和校核，在不同的操作状态下，各种传热介质问的总传热系数也不是一个固定值，k值的取值既要有依据又不能过于保守，当规模大时，k值可以取大一点，规模较小时，k值应取小一点。在有条件时，k值可以从实际运行的生产线上采集参数进行测算，用这种方式得到的k值具有较大的参考价值。

冷却水的配置 

一是冷却水量供给，在大型浸出车间，冷却水用量较大，一般都在每小时几百上千吨，因此，*好选择循环用水，这样循环水的进水温度在25℃一32℃，不致于使溶剂冷凝液的温度太高以影响蒸发所需的真空。循环水量的确定可以先根据热量衡算得出总的传热负荷，再选择温度差：南方6~C以下；北方6~C一8℃。二是进水方式即是采用并联进水还是串联进水。在并联进水时，由于冷却水通过每一个冷凝器的压力降不一定相同，水量很难分配均匀；另外即使分配均匀，根据热量衡算计算的水量也达不到有效传热所需要的雷诺数。所谓串联进水即是用不少于热量衡算计算的总水量依次通过各冷凝器，这样通过每一主冷凝器的水量都是相同的，而总的冷却水温度差还是6℃一8℃。当然不同冷凝器的温升是不一样的。为了更合理使用冷却水，真空度高的冷凝器应先通过，常压下的冷凝器*后通过。即使采用串联进水，还得考虑冷凝器的管程数以使水量达到有效传热所需要的**雷诺数。理论计算和工程实践都已证明串联进水优于并联进水。

真空抽出泵的问题

由于蒸发器和多数冷凝器在负压下工作，器内液体的排出要么采用高度差，要么采用泵强制排出。而采用高度差，因溶剂的比重较小，安装高度将很高，且运行也不稳定。一般采用泵强制排出要优越一些。选泵时重点考虑泵的气蚀和轴的密封。

自控点的设置 

为了使整个系统稳定运行，应适当设置自控点，如温度的控制，液位差的控制。