Anwendung von Vakuumpumpen in der Pflanzenölverarbeitung

In der Pflanzenölverarbeitung sind Vakuumpumpen unverzichtbare Hilfseinrichtungen und werden in zahlreichen Schlüsselprozessen der Ölraffination eingesetzt. Durch die Erzeugung eines Unterdrucks senken sie den Siedepunkt der Rohstoffe, reduzieren die Öloxidation und verbessern so die Raffinationseffizienz und Produktqualität. Gleichzeitig erleichtern sie grundlegende Vorgänge wie die Fest-Flüssig-Trennung, die Entgasung und die Entwässerung. Gängige Vakuumpumpen sind Roots-Vakuumpumpen (in Kombination mit Wasserring-/Schraubenpumpen) und Dampfstrahl-Ejektoren. Wasserring-Vakuumpumpen kommen vorwiegend in Prozessen mit mittleren und niedrigen Vakuumanforderungen zum Einsatz. Die Auswahl und Anwendung von Vakuumpumpen muss auf den jeweiligen Prozessanforderungen hinsichtlich Vakuumgrad, Förderleistung und Betriebsbedingungen abgestimmt sein.

Die in der Pflanzenölverarbeitung üblicherweise eingesetzten Vakuumpumpen weisen jeweils spezifische Eigenschaften und Anwendungsbereiche auf. Die Wasserring-Vakuumpumpe mit Wurzelverschraubung erreicht stabil ein Vakuum von 0,1 kPa und zeichnet sich durch geringen Energieverbrauch, flexible Installation und niedrige Geräuschentwicklung aus. Ihre einzigen Nachteile sind die etwas höheren Investitionskosten und der Wartungsaufwand für die Wasserringpumpe. Daher eignet sie sich für die Desodorierung, Entsäuerung, Entfärbung und andere Verfahren in kleinen und mittelgroßen Ölraffinerien. Die Schraubenvakuumpumpe mit Wurzelverschraubung arbeitet ölfrei und sauber, erreicht ein Vakuum von bis zu 0,01 kPa und zeichnet sich durch lange Wartungsintervalle aus. Allerdings sind die Anschaffungskosten hoch, und sie reagiert empfindlich auf Staub. Daher eignet sie sich für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Vakuum und Reinheit, wie z. B. Desodorierung und Entgasung in der Raffination hochwertiger Öle. Der Dampfstrahl-Ejektor ist einfach aufgebaut, unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und erfüllt die Anforderungen an hohe Fördergeschwindigkeiten. Zu ihren Nachteilen zählen der hohe Dampfverbrauch, der Bedarf an zusätzlichen Kesseln und Kondensationsanlagen sowie der hohe Betriebsgeräuschpegel. Daher wird sie hauptsächlich in traditionellen Raffinerieprozessen von großtechnischen Pflanzenölproduktionsanlagen eingesetzt. Die Wasserring-Vakuumpumpe ist unempfindlich gegenüber Wasserdampf, zeichnet sich durch niedrige Anschaffungs- und Wartungskosten aus, ihr Vakuumgrad ist jedoch begrenzt (in der Regel nicht unter 3,0 kPa). Sie wird daher vorwiegend in Prozessen mit mittleren und niedrigen Vakuumanforderungen wie Vakuumfiltration, Entwässerung und Vorentgasung verwendet.

Die Installation und die tägliche Wartung von Vakuumpumpen beeinflussen deren Betriebseffizienz und Lebensdauer direkt. Dampfstrahlejektoren müssen prozessbedingt in einer Höhe von ca. 11 Metern installiert werden und sind mit Schalldämpfungs- und Kondensationsvorrichtungen ausgestattet, um Lärm und Abwasseremissionen zu reduzieren. Pumpen wie Roots-Wasserring- und Roots-Schraubenpumpen zeichnen sich durch flexible Installationsmöglichkeiten, geringen Platzbedarf und den Verzicht auf eine erhöhte Montagehöhe aus. Bei der täglichen Wartung müssen Wasserstand und Wasserqualität von Wasserringpumpen regelmäßig überprüft werden, um Ablagerungen und Kavitation im Pumpengehäuse zu vermeiden. Dichtungen und Schmieröl von Roots- und Schraubenpumpen sind regelmäßig zu wechseln. Vibrationen und Temperatur der Anlagen sind in Echtzeit zu überwachen, um potenzielle Störungen frühzeitig zu erkennen. Düsen und Mischkammern von Dampfstrahlejektoren müssen regelmäßig gereinigt werden, um Verstopfungen vorzubeugen. Der Dampfdruck ist stabil zu halten, um die Vakuumwirkung nicht zu beeinträchtigen. Darüber hinaus muss das gesamte Vakuumsystem mit Vakuumsicherheitsventilen und Berstscheiben ausgestattet sein. Die Kondensations- und Schalldämpfungseinrichtungen von Dampfstrahlejektoren müssen ordnungsgemäß funktionieren, um die Umweltschutzauflagen hinsichtlich Lärm und Abwassereinleitung zu erfüllen.

Die Auswahl und der stabile Betrieb von Vakuumpumpen bestimmen maßgeblich die Produktqualität, den Energieverbrauch und den Umweltschutz bei der Pflanzenölverarbeitung. Für kleine und mittlere Ölproduktionsanlagen, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Kosten anstreben, ist die Roots-Wasserring-Vakuumpumpe die bevorzugte Wahl. Für großtechnische Produktionsanlagen oder Raffinerieprozesse mit hohen Anforderungen an die Ölqualität eignen sich Roots-Schrauben-Vakuumpumpen oder hocheffiziente Dampfstrahl-Ejektoren. Die Auslegung des gesamten Vakuumsystems muss die Prozessbedingungen, die Anforderungen an den Vakuumgrad, die Förderleistung und die langfristigen Betriebskosten umfassend berücksichtigen, um einen effizienten und stabilen Betrieb der Anlagen zu gewährleisten.