Einführung
Der Desolventisierer-Toaster-Trockner-Kühler (DTDC) wird in der Ölindustrie zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus Schrot eingesetzt.
Schrot wird mit einem Desolventisierer-Toaster oder Desolventisierer-Toaster-Trockner-Kühler vom Lösungsmittel getrennt. Häufig werden die Begriffe Desolventisierer-Toaster, Trockner-Kühler und Desolventisierer-Toaster-Trockner-Kühler zu ‘DT’, ‘DC’ und ‘DTDC’ abgekürzt. Ein DTDC kombiniert die Funktionen von DT und DC. Die Wahl der Maschine zur Lösungsmittelrückgewinnung hängt von den Konstruktionsanforderungen und dem verfügbaren Platz ab.
Prozess des Desolventisierer-Toasters (DT)
Nachdem das Miscella und der Schrot den Extraktor verlassen haben, muss das restliche Lösungsmittel aus beiden zurückgewonnen werden.
Für diesen Artikel nehmen wir an, dass ein DTDC verwendet wird. Die Menge des restlichen Lösungsmittels im Schrot variiert je nach dem ursprünglichen ölhaltigen Material, aber wir gehen von einem Restgehalt von 25-35% aus, wie es für Sojaschrot nach dem Durchlaufen des Extraktors typisch ist.
Der DTDC besteht aus einer langen zylindrischen Hülle mit Tabletts, die die verschiedenen Stufen trennen. Die ersten Tabletts sind als Vor-Desolventisierungstabletts bekannt. Unter diesen Tabletts befinden sich die Gegenstromtabletts, das Sprühtablett und das Dampftrocknungstablett. Jedes Tablett ist mit rotierenden Rührwerken ausgestattet, die als Sweeps oder Arme bekannt sind. Die Rührwerke bewegen den Schrot über das Tablett, bis er durch einen Auslass auf das nächste Tablett gelangt. Die Rührwerksarme sind an einer zentralen Welle befestigt, die von einem großen Elektromotor über ein einzelnes Getriebe angetrieben wird.
Dampf wird sowohl direkt als auch indirekt verwendet, um den Schrot zu erhitzen und seinen Feuchtigkeitsgehalt zu erhöhen; dies wird als Toasten bezeichnet. Während der Vor-Desolventisierungsstufe wird der Schrot indirekt von etwa 60°C auf etwa 70°C für 20 bis 30 Minuten erhitzt. Diese Erwärmung des Schrots führt dazu, dass das Lösungsmittel teilweise aus dem Schrot verdampft. Da Wärme durch Leitung übertragen wird, wird die Schicht des Schrots flach gehalten, um die Kontaktfläche zu vergrößern und den Wärmeübergang zu unterstützen. Die Schicht des Schrots auf jedem Vor-Desolventisierungstablett ist normalerweise zwischen 10 und 20 cm dick. Es kann erwartet werden, dass zwischen 10 und 25% des gesamten Lösungsmittels im Schrot in der Vor-Desolventisierungsstufe verdampft werden.
Vor-Desolventisierungstabletts sind immer oben im DTDC angeordnet und so gestaltet, dass Dämpfe von unten durch den oberen Auslass entweichen können. Die Anzahl der verwendeten Vor-Desolventisierungstabletts hängt vom Design ab, ein Tablett mit größerem Durchmesser bedeutet weniger Tabletts, und somit kann die Höhe des DTDC reduziert werden.
Der Schrot fällt vom untersten Vor-Desolventisierungstablett auf das oberste Gegenstromtablett. Gegenstromtabletts verwenden direkten Dampf, um den Schrot zu erhitzen und seinen Feuchtigkeitsgehalt zu erhöhen. Jedes Gegenstromtablett ist perforiert, um dem Dampf direkten Zugang zur Schicht des Schrots auf jedem Tablett zu geben.
Ein DTDC hat normalerweise maximal vier Gegenstromtabletts, die unter den Vor-Desolventisierungstabletts montiert sind. Die Schicht des Schrots auf jedem Gegenstromtablett ist etwa 100 bis 120 cm dick. Der Schrot auf den Gegenstromtabletts wird nun als ‘nass’ klassifiziert und verlässt den Gegenstromabschnitt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 17 bis 22% und einer Temperatur von etwa 100°C.
Das Sprühtablett liefert etwa 70% der gesamten während der Desolventisierung benötigten Wärme. Dampf wird durch Öffnungen direkt in den Schrot auf die obere Oberfläche des Tabletts eingeführt. Die Dampfströmungsrate bestimmt die Größe der Öffnungen.
Nach der Desolventisierung verlässt der Schrot den Desolventisierer-Toaster und gelangt in den Trockner-Kühler. Für Sojaschrot wird die Austrittstemperatur des DT etwa 110°C mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20% betragen.
Prozess des Trockner-Kühlers (DC)
Der DC hat zwei Hauptziele. Erstens soll der Feuchtigkeitsgehalt des Schrots reduziert werden, um den Industriestandards zu entsprechen; etwa 12% Feuchtigkeit sind wünschenswert. Zweitens soll die Temperatur des Schrots gesenkt werden; etwa 30°C sind wünschenswert.
Der DC ist ähnlich wie der DT gestaltet. Er ist vertikal orientiert und hat eine isolierte Hülle. Der Schrot bewegt sich im DC-Turm auf die gleiche Weise wie im DT nach unten, wird jedoch beim Abwärtsbewegen gekühlt. DCs verwenden drei verschiedene Tablettdesigns, diese sind:
- Dampftrocknungstabletts
- Lufttrocknungstabletts
- Luftkühlungstabletts
Bei Dampftrocknungstabletts tritt Dampf in die Tabletts ein und wird bei etwa 10 bar(g) gehalten. Der Dampf in den Tabletts erhitzt den Schrot indirekt und verdampft die Feuchtigkeit im Schrot. Wasserdampf aus dem DC-Prozess wird fast immer zurückgewonnen. Es muss darauf geachtet werden, den Schrot nicht zu überhitzen, da dies seine Eigenschaften schädigt und seinen Geldwert mindert.
Es ist möglich, DCs ohne Dampftrocknungstabletts zu haben, obwohl es auch möglich ist, bis zu fünf Dampftrocknungstabletts für einen einzigen DC zu verwenden.
Überlegungen zum Schrot
Die Temperatur, der Feuchtigkeitsgehalt und die Toastzeit haben alle einen Einfluss auf die Qualität des Schrots und müssen daher streng kontrolliert werden. Schrot mit schlechten Nährstoffeigenschaften wird als minderwertig angesehen und erzielt folglich einen niedrigeren Marktpreis.
Der desolventisierte Schrot kann an die Futtermittelindustrie oder die Energieindustrie verkauft werden. Schrot, der an die Futtermittelindustrie verkauft wird, wird vor Ort oder an einem anderen Ort pelletiert. Die Energieerzeugungsindustrie verwendet Schrot zum Befeuern von Dampfkesseln.
Zusätzliche Ressourcen
https://lipidlibrary.aocs.org/edible-oil-processing/meal-desolventizing-toasting-drying-and-cooling
http://www.crowniron.com/wp-content/uploads/2018/01/DTDC.pdf