Einsatz von Vakuumpumpen in der Öl- und Fettproduktion und wichtige Überlegungen

Vakuumpumpen sind wichtige Geräte in der Öl- und Fettproduktion (z. B. Pflanzenölraffination, Desodorierung und Fraktionierung). Sie werden hauptsächlich zur Erzeugung von Unterdruck zur Desodorierung, Dehydration und Lösungsmittelentfernung eingesetzt. Ihre Auswahl, Bedienung und Wartung wirken sich direkt auf Ölqualität, Energieeffizienz und Produktionsleistung aus. Nachfolgend finden Sie eine ausführliche Erklärung.

I. Wichtige Anwendungen von Vakuumpumpen in der Öl- und Fettproduktion

1. Desodorierungsprozess: Entfernt freie Fettsäuren, Aldehyde, Ketone und andere Geruchsstoffe (erfordert Hochvakuum, typischerweise 0,1–5 mbar). Verhindert Öloxidation bei hohen Temperaturen (sauerstoffarme Umgebung).

2. Dehydration/Lösungsmittelentfernung: Verdampft Restwasser oder Extraktionslösungsmittel (z. B. Hexan).

3. Fraktionierungsprozess: Steuert die Kristallisationstemperatur, um feste Fette von flüssigen Ölen zu trennen (z. B. Palmölfraktionierung).

II. Gängige Vakuumpumpentypen und Auswahlkriterien

1. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe

Prinzip: Ein rotierendes Laufrad erzeugt einen Flüssigkeitsring zum Abdichten und Absaugen von Gasen.

Eigenschaften: Korrosionsbeständig (verträgt geringe Mengen Wasserdampf und Fettsäuren). Begrenzter Vakuumbereich (~10–30 mbar), geeignet für Grobvakuumstufen.

Anwendungen: Vorentgasung oder Hilfsvakuum bei der Vorbehandlung. Oft in Kombination mit Dampfstrahlpumpen.

2. Dampfstrahlpumpe (Diffusionspumpe)

Prinzip: Verwendet Hochdruckdampf, um Gase mitzureißen und so ein Hochvakuum zu erreichen.

Merkmale: Hohe Vakuumfähigkeit (bis zu 0,1–1 mbar), ideal für Desodorierungstürme. Keine beweglichen Teile, hitze- und korrosionsbeständig.

Nachteile: Hoher Dampfverbrauch, energieintensiv. Erfordert Kondensatoren zur Behandlung des Dampf-Gas-Gemisches.

3. Trockene Schraubenvakuumpumpe

Prinzip: Ölfreie Gasverdichtung über rotierende Schraubenrotoren.

Merkmale: Mittlerer Vakuumbereich (1–10 mbar), kontaminationsfrei, für Anwendungen in Lebensmittelqualität geeignet. Bewältigt kleinere Ölpartikel (erfordert Vorfiltration).

Anwendungen: Desodorierungssysteme im kleinen bis mittleren Maßstab. Prozesse, die eine hohe Ölreinheit erfordern (z. B. Öle in pharmazeutischer Qualität).

4. Roots-Vakuumpumpe (Boosterpumpe)

Prinzip: Mechanische Gaskompression über Doppelrotoren, oft gepaart mit Flüssigkeitsring- oder Schraubenpumpen.

Merkmale: Erhöht die Pumpgeschwindigkeit und reduziert die Belastung der Primärpumpen.

Vakuumbereich: 0,1–10 mbar.

Anwendungen:Große kontinuierliche Desodorierungssysteme.

III. Betriebliche Überlegungen

1. Medienkompatibilität

Öldämpfe und Kondensate: Gase können Fettsäuren oder Glycerin enthalten, die Korrosion verursachen. Verwenden Sie Edelstahl (316L) oder Nickellegierungen. Installieren Sie Kondensatoren oder Fallen, um das Eindringen von Öldämpfen zu minimieren (verhindert Verkokung oder Emulgierung).

Wasserdampf: Flüssigkeitsringpumpen erfordern einen regelmäßigen Flüssigkeitswechsel (Antischaummittel) oder Ablagerungsinhibitoren.

2. Vakuumsystemkonfiguration

Mehrstufiger Aufbau: Für Hochvakuum: Kombinieren Sie Roots- + Flüssigkeitsringpumpen oder Dampfstrahlpumpen + Kondensatoren + Trockenpumpen.

Rohrleitungsdesign: Vermeiden Sie scharfe Biegungen, um den Strömungswiderstand zu verringern. Isolieren Sie die Rohre (verhindert Verstopfungen durch Ölkondensation).

3. Wartung

1) Dichtheitsprüfungen: Testen Sie regelmäßig die Systemintegrität (z. B. Druckanstiegsrate).

2)Reinigung und Wartung:

Trockenpumpen: Kohlenstoffablagerungen (von oxidierten Ölrückständen) entfernen.

Flüssigkeitsringpumpen: pH-Wert der Flüssigkeit überwachen (verhindert Säurekorrosion), regelmäßig entleeren.

3) Rückflussverhinderung:

Schließen Sie die Einlassventile vor dem Herunterfahren (verhindert Ölrückfluss, kritisch für Dampfstrahlpumpen).

4. Sicherheit und Umweltschutz

Explosionsschutz: Verwenden Sie ATEX-zertifizierte Pumpen für die Handhabung von Lösungsmitteln (z. B. Hexan).

Abgasbehandlung: Kondensierte Dämpfe sollten einer Aktivkohleadsorption oder thermischen Oxidation unterzogen werden (VOC-Kontrolle).

IV. Häufige Probleme und Lösungen

Problem 1: Unzureichendes Vakuum

Ursachen: Undichtigkeiten, Pumpenverkalkung, verunreinigtes Arbeitsmedium.

Lösungen: Lecksuche, Pumpenreinigung, Flüssigkeitswechsel.

Problem 2: Pumpenkorrosion

Ursachen: Angriff durch Fettsäuren oder kondensierten Wasserdampf.

Lösungen: Materialien verbessern (z. B. Hastelloy), Kondensation verbessern.

Problem 3: Hoher Energieverbrauch

Ursachen: Überdimensionierte Pumpen oder ineffiziente Stufenschaltung.

Lösungen: Pumpenkombinationen optimieren, VFD-Steuerung implementieren.