Inleiding
Desolventiser toaster dryer coolers (DTDC's) worden ingezet voor het terugwinnen van oplosmiddelen uit meel in de oliezaadindustrie.
Meel wordt gescheiden van het oplosmiddel met behulp van een desolventiser toaster, of desolventiser toaster dryer cooler. Vaak worden de desolventiser toaster, dryer cooler en desolventiser toaster dryer cooler eenvoudigweg afgekort als 'DT', 'DC' en 'DTDC'. Een DTDC is een combinatie van een DT en DC. De keuze van de machine voor oplosmiddelterugwinning hangt af van ontwerpoverwegingen en de beschikbare ruimte.
Desolventiser Toaster (DT) Proces
Nadat de miscella en het meel de extractor hebben verlaten, moet het resterende oplosmiddel uit beide worden teruggewonnen.
Voor de doeleinden van dit artikel gaan we ervan uit dat een DTDC wordt gebruikt. De hoeveelheid resterend oplosmiddel in het meel varieert afhankelijk van het oorspronkelijke oliehoudende materiaal, maar we gaan uit van een resterende hoeveelheid van 25-35%, zoals gebruikelijk is voor sojameel na het passeren van de extractor.
De DTDC bestaat uit een lange cilindrische behuizing met schalen die de verschillende stadia scheiden. De eerste schalen staan bekend als de pre-desolventiserende schalen. Onder deze schalen bevinden zich de tegenstroomschalen, de sparge schaal en de stoomdroog schaal. Elke schaal heeft roterende roerwerken die bekend staan als sweeps of armen. De roerwerken verplaatsen het meel over de schaal totdat het via een afvoerpoort naar de volgende schaal gaat. De roerarmen zijn bevestigd aan een centrale as die wordt aangedreven door een grote elektromotor via een enkele versnellingsbak.
Stoom wordt zowel direct als indirect gebruikt om het meel te verwarmen en het vochtgehalte te verhogen; dit proces staat bekend als toasten. Tijdens de pre-desolventiserende fase wordt het meel indirect verwarmd van ongeveer 60°C tot ongeveer 70°C, gedurende 20 tot 30 minuten. Deze verwarming van het meel zorgt ervoor dat het oplosmiddel gedeeltelijk uit het meel verdampt. Omdat warmte wordt overgedragen via geleiding, wordt de meellaag ondiep gehouden om het contactoppervlak te vergroten en de warmteoverdracht te bevorderen. De meellaag op elke pre-desolventiserende schaal is normaal gesproken tussen de 10 en 20 cm dik. Er kan worden verwacht dat tussen de 10 en 25% van het totale meeloplosmiddel in de pre-desolventiserende fase verdampt.
Merk op dat pre-desolventiserende schalen altijd bovenin de DTDC zijn geplaatst en zijn ontworpen om dampen van beneden via de bovenste afvoerpoort te laten ontsnappen. Het aantal gebruikte pre-desolventiserende schalen hangt af van het ontwerp; een schaal met een grotere diameter betekent minder schalen, en dus kan de hoogte van de DTDC worden verminderd.
Meel valt van de laagste pre-desolventiserende schaal naar de bovenste tegenstroomschaal. Tegenstroomschalen gebruiken directe stoom om het meel te verwarmen en het vochtgehalte te verhogen. Elke tegenstroomschaal is geperforeerd om de stoom directe toegang te geven tot de meellaag op elke schaal.
Een DTDC heeft meestal maximaal vier tegenstroomschalen die onder de pre-desolventiserende schalen zijn gemonteerd. De meellaag op elke tegenstroomschaal is ongeveer 100 tot 120 cm dik. Het meel op de tegenstroomschalen wordt nu als 'nat' geclassificeerd en verlaat het tegenstroomgedeelte met een vochtgehalte van tussen de 17 en 22%, en een temperatuur van ongeveer 100°C.
De sparge schaal levert ongeveer 70% van de totale benodigde warmte tijdens desolventisatie. Stoom wordt via openingen direct in het meel op het bovenoppervlak van de schaal geïntroduceerd. De stoomstroomsnelheid bepaalt de grootte van de openingen.
Na desolventisatie verlaat het meel de desolventiser toaster en gaat het de droger koeler binnen. Voor sojameel zal de DT-uitgangstemperatuur ongeveer 110°C zijn met een vochtgehalte van ongeveer 20%.
Drier Cooler (DC) Proces
De DC heeft slechts twee primaire doelstellingen. De eerste doelstelling is om het vochtgehalte van het meel te verminderen om te voldoen aan de industrienormen; ongeveer 12% vocht is wenselijk. De tweede doelstelling is om de temperatuur van het meel te verlagen; ongeveer 30°C is wenselijk.
De DC is qua ontwerp vergelijkbaar met de DT. Het is verticaal georiënteerd en heeft een geïsoleerde schaal. Meel passeert de DC-toren op dezelfde manier als de DT, maar het wordt gekoeld naarmate het naar beneden gaat. DC's maken gebruik van drie verschillende schaalontwerpen, namelijk:
- Stoomdroogschalen
- Luchtdroogschalen
- Luchtkoelschalen
Bij stoomdroogschalen komt stoom de schalen binnen en wordt deze op ongeveer 10 bar(g) gehouden. De stoom in de schalen verwarmt het meel indirect en verdampt het vocht in het meel. Waterdamp uit het DC-proces wordt bijna altijd teruggewonnen. Er moet voor worden gezorgd dat het meel niet oververhit raakt, omdat dit de eigenschappen ervan beschadigt en de geldwaarde vermindert.
Het is mogelijk om DC's zonder stoomdroogschalen te hebben, hoewel het ook mogelijk is om tot vijf stoomdroogschalen voor een enkele DC te gebruiken.
Meeloverwegingen
De temperatuur, het vochtgehalte en de toasttijd hebben allemaal invloed op de kwaliteit van het meel en moeten daarom nauwlettend worden gecontroleerd. Meel met slechte voedingswaarde wordt als van lage kwaliteit beschouwd en zal bijgevolg een lagere marktprijs opleveren.
Het gedesolventiseerde meel kan worden verkocht aan de veevoerindustrie of de energie-industrie. Meel dat aan de veevoerindustrie wordt verkocht, wordt ter plaatse of op een andere locatie geperst. De energieopwekkingsindustrie gebruikt meel voor het stoken van stoomketels.
Gerelateerde Online Engineering Cursussen
Hoe Purifiers en Clarifiers Werken (Centrifugale Scheiders)
Brandstof Purifier en Clarifier Grondbeginselen (Centrifugale Scheiders)
Aanvullende Bronnen
https://lipidlibrary.aocs.org/edible-oil-processing/meal-desolventizing-toasting-drying-and-cooling
http://www.crowniron.com/wp-content/uploads/2018/01/DTDC.pdf