羅茨水環(huán)真空機(jī)組用于米糠油物理精煉,運(yùn)轉(zhuǎn)功率小,維護(hù)費(fèi)用低,安裝靈活方便,降低了生產(chǎn)成本,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)出的成品油,達(dá)到國(guó)標(biāo)四級(jí)精煉米糠油要求。此機(jī)組適合在小規(guī)模物理精煉生產(chǎn)線(xiàn)中應(yīng)用。

　　物理精煉要求真空絕壓小于等于200 Pa,因此在油脂生產(chǎn)中,水環(huán)式真空泵、汽水串聯(lián)真空泵都不能滿(mǎn)足要求,一般選用水蒸汽噴射真空泵。但水蒸汽噴射真空泵運(yùn)行成本高,需配套大中型的蒸汽鍋爐,不適用于一些小型油廠(chǎng)。羅茨式真空泵廣泛地應(yīng)用于化工行業(yè)的真空蒸餾、真空蒸發(fā)、脫水結(jié)晶中,在油脂行業(yè)應(yīng)用較少。我們配備羅茨水環(huán)真空機(jī)組于江蘇某公司15 t/d米糠油物理精煉脫酸生產(chǎn)線(xiàn)中,降低了生產(chǎn)成本,生產(chǎn)出了合格的新國(guó)標(biāo)四級(jí)精煉米糠油。此機(jī)組適合在小規(guī)模物理精煉生產(chǎn)線(xiàn)中應(yīng)用。

1、羅茨水環(huán)真空機(jī)組的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)與工作原理

　　羅茨式真空泵(簡(jiǎn)稱(chēng)羅茨泵)是一種無(wú)內(nèi)壓縮的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔秸婵毡谩Ｋ�是利用兩個(gè)8字形轉(zhuǎn)子在泵殼中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用。它不能單獨(dú)地把氣體直接排到大氣中去,需要和前級(jí)真空泵串聯(lián)使用。被抽氣體是通過(guò)前級(jí)真空泵被排到大氣中。工作時(shí),被抽氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入轉(zhuǎn)子與泵體之間,這時(shí)一個(gè)轉(zhuǎn)子和泵體把氣體與進(jìn)氣口隔開(kāi),被隔開(kāi)的氣體(如圖1上影線(xiàn)部分所示) ,在轉(zhuǎn)子連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,被送到排氣口。

圖1　羅茨式真空泵的工作順序位置

1.1、羅茨水環(huán)真空機(jī)組類(lèi)型

　　(1)羅茨泵- 水環(huán)泵。機(jī)組中水環(huán)泵的作用是造成羅茨泵所需的預(yù)備真空,一般情況,單級(jí)水環(huán)泵極限真空度不高,而目前我國(guó)生產(chǎn)的羅茨泵要求的預(yù)真空又較高,故實(shí)際上一般不用單級(jí)水環(huán)泵作為羅茨泵的前級(jí)泵,而用極限壓力較低的雙級(jí)水環(huán)泵作為前級(jí)泵使用,還可以降低機(jī)組的極限壓力。1臺(tái)羅茨泵與1臺(tái)水環(huán)泵的極限壓力是400 Pa,可滿(mǎn)足一般的真空需求,但在物理精煉工藝中受到一定限制,若用兩臺(tái)羅茨泵串聯(lián)再與水環(huán)泵組合(見(jiàn)圖2 ) , 就能大大提高機(jī)組的極限壓力(可達(dá)25 Pa) 。

圖2　羅茨泵- 羅茨泵- 水環(huán)泵真空機(jī)組　　圖3　羅茨泵- 水環(huán)泵并聯(lián)機(jī)械真空泵真空機(jī)組

　　(2)如果三級(jí)羅茨水環(huán)機(jī)組還不能滿(mǎn)足極限壓力時(shí),可采用羅茨泵- 水環(huán)泵并聯(lián)機(jī)械真空泵(見(jiàn)圖3) 。此機(jī)組主要用于需要處理大量水蒸汽,時(shí)間長(zhǎng)且極限真空度要求非常高的抽真空系統(tǒng),例如在真空干燥方面。

　　羅茨水環(huán)真空機(jī)組由于采用水環(huán)泵作為前級(jí)泵,因而特別適用于抽除含有大量水蒸汽和帶有一定腐蝕性、可凝性的脂肪酸氣體的物理精煉工藝過(guò)程中。根據(jù)物理精煉的技術(shù)要求及羅茨水環(huán)真空機(jī)組的性能參數(shù),實(shí)際生產(chǎn)中我們選用兩臺(tái)羅茨泵串聯(lián)后再用雙級(jí)泵作前級(jí)泵組成機(jī)組(見(jiàn)圖4)應(yīng)用于米糠油物理精煉脫酸工藝。

1.2、羅茨水環(huán)真空機(jī)組工作原理

　　以羅茨泵為主泵,以水環(huán)泵為前級(jí)泵串聯(lián)而成。羅茨水環(huán)真空機(jī)組選用水環(huán)泵作為前級(jí)泵比其他真空泵更為有利,它克服了單臺(tái)水環(huán)泵使用時(shí)極限壓力差(機(jī)組的極限壓力比水環(huán)泵有很大提高) ,在一定壓力下抽氣速率低的缺點(diǎn),同時(shí)保留了羅茨泵能迅速工作,有較大抽氣速率的優(yōu)點(diǎn),尤其適應(yīng)于抽除大量可凝性混合脂肪酸蒸汽。

圖4　羅茨水環(huán)真空機(jī)組

羅茨水環(huán)真空機(jī)組的特點(diǎn):

　　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)緊湊的大抽速泵來(lái);

　　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,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)(1～1 000 Pa)有很大的抽速,能迅速排出被蒸餾的氣體。

2、主要工藝參數(shù)

　　米糠脫色油進(jìn)入脫酸塔,在殘壓為666.6 Pa的真空下通過(guò)盤(pán)管中的260～270 ℃導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫,同時(shí)通入直接蒸汽(壓力0.1 MPa、用量為油重的2%左右) ,進(jìn)行水蒸汽蒸餾操作。整個(gè)脫酸系統(tǒng)的真空由羅茨水環(huán)真空機(jī)組產(chǎn)生。成品油及脂肪酸的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。成品油質(zhì)量均已達(dá)到國(guó)標(biāo)四級(jí)精煉米糠油要求,脂肪酸酸值高,純度好,精煉損耗低。

表1　成品油及脂肪酸的質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

　　在實(shí)際生產(chǎn)中,脫酸系統(tǒng)的真空度保持在75 Pa左右。在調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn),直接蒸汽對(duì)系統(tǒng)真空影響較大,直接蒸汽壓力忽高忽低使混合脂肪酸蒸汽的量起伏不定,對(duì)羅茨水環(huán)真空機(jī)組影響較大,此過(guò)程切勿將直接蒸汽開(kāi)得過(guò)大,產(chǎn)生沖油現(xiàn)象,否則將暫時(shí)影響脫酸塔的真空度。

3、羅茨水環(huán)真空機(jī)組的性能

　　雖然羅茨水環(huán)真空機(jī)組僅適合于小規(guī)模油廠(chǎng),但與水蒸汽噴射真空泵相比,羅茨水環(huán)真空機(jī)組工作時(shí)不需蒸汽,因而不用為其另配蒸汽鍋爐,適用于電能廉價(jià)但煤價(jià)較高的地區(qū)。

　　在安裝方面,一般水蒸汽噴射真空泵都采用高架泵,要求安裝高度為11 m,而羅茨水環(huán)真空機(jī)組安裝方便,可以根據(jù)工藝及廠(chǎng)房情況靈活定位,占地少。與15 t/d米糠油物理精煉生產(chǎn)線(xiàn)配備的真空機(jī)組,規(guī)格為1 350 ×900 ×2 110 mm,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠。另外,水蒸汽噴射真空泵噪音較大,布置在車(chē)間內(nèi)影響生產(chǎn)及周?chē)�環(huán)境,羅茨水環(huán)真空機(jī)組相對(duì)安靜,在車(chē)間的環(huán)保方面也優(yōu)于水蒸汽噴射真空泵。羅茨水環(huán)真空機(jī)組的首次投資較水蒸汽噴射真空泵高,但在日后的生產(chǎn)中,其運(yùn)轉(zhuǎn)功率小,維護(hù)費(fèi)用低。

4、結(jié)束語(yǔ)

　　羅茨水環(huán)真空機(jī)組可用于小規(guī)模米糠油物理精煉脫酸。它安裝靈活,運(yùn)轉(zhuǎn)功率小,維護(hù)費(fèi)用低,生產(chǎn)出的成品油可達(dá)到國(guó)標(biāo)四級(jí)精煉米糠油的要求,適用于小規(guī)模物理精煉生產(chǎn)線(xiàn)。