油脂行業(yè)米糠油精煉用羅茨水環(huán)真空機(jī)組

物理精煉要求真空絕壓小于等于200Pa，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。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15t/d米糠油物理精煉脫酸生產(chǎn)線中，降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出了合格的新國標(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)線中應(yīng)用。

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

    羅茨式真空泵（簡(jiǎn)稱羅茨泵）是一種無內(nèi)壓縮的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔秸婵毡?。它是利用兩個(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，被隔開的氣體（如圖1上影線部分所示），在轉(zhuǎn)子連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)過程中，被送到排氣口。


1.1 羅茨水環(huán)真空機(jī)組類型
（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400Pa,可滿足一般的真空需求，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（見圖2），就能大大提高機(jī)組的極限壓力（可達(dá)25Pa）。


（2） 如果三級(jí)羅茨水環(huán)真空機(jī)組還不能滿足極限壓力時(shí)，可采用羅茨泵-水環(huán)泵并聯(lián)機(jī)械真空泵（見圖3）。此機(jī)組主要用于需要處理大量水蒸汽，時(shí)間長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。

    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，不需要用油潤滑；②羅茨泵轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，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；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)（1~1000Pa）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666.6Pa的真空下通過盤管中的260~270℃導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫，同時(shí)通入直接蒸汽（壓力0.1MPa、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)果見表1。成品油質(zhì)量均已達(dá)到國標(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。

注:為某油廠試生產(chǎn)時(shí)的檢測(cè)結(jié)果。
    在實(shí)際生產(chǎn)中，脫酸系統(tǒng)的真空度保持在75Pa左右。在調(diào)試過程中發(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，此過程切勿將直接蒸汽開得過大，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，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11m，而羅茨水環(huán)真空機(jī)組安裝方便，可以根據(jù)工藝及廠房情況靈活定位，占地少。與15t/d米糠油物理精煉生產(chǎn)線配備的真空機(jī)組，規(guī)格為1350 x 900 x 2110mm,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，布置在車間內(nèi)影響生產(chǎn)及周圍環(huán)境，羅茨水環(huán)真空機(jī)組相對(duì)安靜，在車間的環(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

    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。


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