DK144735B - PROCEDURE FOR SEPARATING COMPONENTS WITH HIGHER MELTING POINTS FROM COMPONENTS WITH LOWER MELTING POINT OF A FAT MATERIAL - Google Patents

Description

(19) DANMARK (^)(19) DENMARK (^)

lp (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (11) 144735 Blp (12) PUBLICATION WRITING (11) 144735 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENETDIRECTORATE OF THE PATENT AND TRADEMARKET SYSTEM

(21) Ansøgning nr. 56/77 (51) |nt,ci.3 C 11 B 7/00 (22) Indleveringsdag 7· J811* ^977 (24) Løbedag 7. jan. 1977 (41) Aim. tilgængelig 9· jul. 1977 (44) Fremlagt 24. maj 1 982 (86) International ansøgning nr.(21) Application No. 56/77 (51) | nt, ci.3 C 11 B 7/00 (22) Submission day 7 · J811 * ^ 977 (24) Running day 7 Jan. 1977 (41) Aim. available July 9th. 1977 (44) Submitted May 24, 1 982 (86) International Application no.

(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag (62) Stamansøgning nr. "(86) International Filing Day (85) Continuation Day (62) Stock Application No. "

(30) Prioritet 8. jan. 1976* 651/76* GB(30) Priority Jan 8 1976 * 651/76 * GB

(71) Ansøger UNILEVER NV* Rotterdam* NL.(71) Applicant UNILEVER NV * Rotterdam * NL.

(72) Opfinder Hendrikus Jacobus van den Berg, NL.(72) Inventor Hendrikus Jacobus van den Berg, NL.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co.(74) Associate Engineering Company Budde, Schou & Co.

(54) Fremgangsmåde til adskillelse af komponenter med højere smeltepunkt fra komponenter med lavere smeltepunkt af et fedtmateriale.(54) Process for separating higher melting point components from lower melting point components of a grease material.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til adskillelse af komponenter med højere smeltepunkt, dvs. faste partikler, fra komponenter med lavere smeltepunkt af et fedtma-q teriale, fortrinsvis fedtsyrer og deres estere og især fedtstoffer.The present invention relates to a process for separating higher melting point components, i.e. solid particles, from lower melting point components of a fatty material, preferably fatty acids and their esters, and especially fats.

O Adskillelse af fast partikelformet materiale fra et ^ flydende fedtmateriale, hvori det er dispergeret, udføres under raffinerings- og fraktioneringsoperationer. Ved de sidstnævnte kan bestemte fedtsyrer eller glycerider i fedtstoffer eller gly-ceridolier udfældes som faste partikler, sædvanligvis ved køling, ^ og fraskilles f.eks. ved filtrering fra andre stoffer, der bliver tilbage i den flydende fase, undertiden opløst i opløsningsmidler.Separation of solid particulate material from a liquid fat material in which it is dispersed is carried out during refining and fractionation operations. In the latter, certain fatty acids or glycerides in fats or glyceride oils can precipitate as solid particles, usually by cooling, and are separated, e.g. by filtration from other substances remaining in the liquid phase, sometimes dissolved in solvents.

2 1447352 144735

Ved disse operationer sker adskillelsen af den faste og den flydende fase ofte langsomt, og udfældningen i form af partikler kan fastholde en stor mængde af den flydende komponent i fedtmaterialet ved adsorption, og afløbningen af komponenter i den flydende fase fra den kan være ringe, selv ved centrifugering, især ved omkrystallisationsoperationer. Gentagen vaskning af det faste materiale til fjernelse af væske, der hæfter til det, kan være nødvendig, men tager mere tid og betyder et ekstra forbrug af opløsningsmiddel.In these operations, the separation of the solid and the liquid phase often occurs slowly, and the precipitation in the form of particles can retain a large amount of the liquid component in the fat material by adsorption, and the discharge of components in the liquid phase from it can be poor even by centrifugation, especially in recrystallization operations. Repeated washing of the solid material to remove liquid adhering to it may be necessary, but will take more time and will result in additional solvent consumption.

Selv om derfor en mere fuldstændig adskillelse kan være i høj grad ønskelig, enten til forbedring af kvaliteten af den faste fase eller af udbyttet af væsken, er den i alle tilfælde tidsrøvende og bekostelig og kan endog være uigennemførlig i praksis.Therefore, although a more complete separation may be highly desirable, either to improve the quality of the solid phase or the yield of the liquid, it is in any case time consuming and costly and may even be impracticable in practice.

Ved fremgangsmåden ifølge nærværende opfindelse omdannes komponenter med højere smeltepunkt, dvs. det partikelformede materiale, til en aggregat-form, der er lettere at adskille fra den flydende fase ved afløbning, idet fremgangsmåden er ejendommelig ved, at fedtmaterialet først smeltes og derpå afkøles til udkrystallisation af komponenterne med højere smeltepunkt og derefter udsættes for homogen omrøring, indtil en væsentlig mængde partikler er aggregeret, hvorefter det flydende fedtmateriale adskilles derfra.In the process of the present invention, higher melting point components are converted, i.e. the particulate material into an aggregate form more readily separable from the liquid phase upon drainage, the process being characterized in that the fat material is first melted and then cooled to crystallize the higher melting components and then subjected to homogeneous stirring until a substantial amount of particles is aggregated, after which the liquid fat material is separated therefrom.

En homogen omrøring sker, når hastighedsgradienten mellem hver to partikler i blandingen, der støder radialt op til hinanden, er den samme. Under indvirkning af den homogene omrøring vil partiklerne af den faste fase koalisere til agglomera-ter, hvorfra vedhængende flydende fase meget lettere løber af i de derpå følgende adskillelsesoperationer.A homogeneous stirring occurs when the velocity gradient between each two particles in the mixture radially adjacent to each other is the same. Under the action of the homogeneous stirring, the solid phase particles will coalesce into agglomerates, from which the adherent liquid phase flows much more readily in subsequent separation operations.

En homogen omrøring bevirkes fortrinsvis ved hjælp af en omrører med glat profil, idet turbulens i det fedtmateriale, der underkastes homogen omrøring, bør nedsættes til et minimum.Preferably, a homogeneous stirring is effected by means of a smooth profile stirrer, since turbulence in the fat material subjected to homogeneous stirring should be reduced to a minimum.

En homogen omrøring, der giver laminær bevægelse, tilvejebringes gennem en omrører med glat og regelmæssig profil, f.eks. en cylindrisk omrører, der er koncentrisk med og roterer i et kammer, der indeholder fedtmaterialet, om en lodret, skrå eller vandret akse.A homogeneous stirring that provides laminar motion is provided through a smooth and regular profile stirrer, e.g. a cylindrical agitator concentric with and rotating in a chamber containing the grease material about a vertical, oblique or horizontal axis.

De radiale dimensioner for omrøreren er ikke kritiske, men små omrørere kan virke langsommere til hidføring af aggregering, 3 144735 når andre faktorer ellers er ens. Fortrinsvis udgør omrøreren fra 1/3 til 2/3 af omrøringskammerets diameter, især ca. halvdelen af denne diameter, men den strækker sig fortrinsvis praktisk taget gennem den fulde dybde af fedtmaterialet i kammeret til sikring af en fuldstændig omrøring. Selve dybden er ikke kritisk i forhold til de radiale dimensioner, i det mindste ved portionsvise operationer, men den er under alle omstændigheder fortrinsvis mindst lige så stor som den radiale bredde af den ring af fedtmateriale, der indesluttes mellem kammerets og om-rørerens vægge, især dobbelt så dyb eller mere. Et særligt træk ved opfindelsen er, at der ikke kræves nogen hjælpevæske til fremme af aggregeringen af partiklerne.The radial dimensions of the agitator are not critical, but small agitators may be slower to induce aggregation, when other factors are otherwise similar. Preferably the stirrer is from 1/3 to 2/3 of the diameter of the stirring chamber, in particular approx. half of this diameter, but it preferably extends practically through the full depth of the fat material in the chamber to ensure complete agitation. The depth itself is not critical with respect to the radial dimensions, at least in portion operations, but it is in any case preferably at least as large as the radial width of the ring of grease material enclosed between the walls of the chamber and the stirrer. especially twice as deep or more. A particular feature of the invention is that no auxiliary fluid is required to promote the aggregation of the particles.

Ifølge opfindelsen er det således særlig hensigtsmæssigt, at den homogene omrøring tilvejebringes i et cylindrisk kammer, der indeholder fedtmaterialet, ved hjælp af en dermed koncentrisk cylindrisk omrører, idet diameteren af kammeret er 1,5-3 gange omrørerens diameter.Thus, according to the invention, it is particularly convenient for the homogeneous stirring to be provided in a cylindrical chamber containing the grease material, by means of a concentric cylindrical stirrer thereof, the diameter of the chamber being 1.5-3 times the diameter of the stirrer.

Ligeledes er det ifølge opfindelsen særlig hensigtsmæssigt, at kammeret er i det mindste lige så dybt som den radiale bredde af det fedtmateriale, der er indesluttet i kammeret mellem dettes og omrørerens vægge.Also, according to the invention, it is particularly convenient that the chamber be at least as deep as the radial width of the grease material enclosed in the chamber between the walls of the stirrer.

Hastigheden for omrøreren bør fortrinsvis være så ringe, som det er foreneligt med opnåelse af den ønskede virkning, fortrinsvis fra 1 til 200, især fra 10 til 100 omdr./minut (rpm), og fortrinsvis svarende til en hastighedsgradient på mellem 1 og 250 m/min/m, især 10-100 m/min./m radialt. I tilfælde, hvor den iagttagne aggregering fremkommer utilbørligt langsomt med en lille omrører, er det bedst at erstatte denne med en større omrører, der kører med samme eller lavere hastighed, til opnåelse af en hurtigere aggregering. Ifølge opfindelsen er det således hensigtsmæssigt, at omrøreren bringes til at rotere med en hastighed på 10-100 rpm. til tilvejebringelse af en hastighedsgradient på 10-100 m/min/m radialt.The speed of the agitator should preferably be as low as compatible with the desired effect, preferably from 1 to 200, especially from 10 to 100 rpm, and preferably corresponding to a speed gradient of between 1 and 250. m / min / m, especially 10-100 m / min / m radially. In cases where the observed aggregation appears unduly slow with a small agitator, it is best to replace it with a larger agitator running at the same or lower speed to obtain a faster aggregation. According to the invention, it is thus advantageous for the stirrer to be rotated at a speed of 10-100 rpm. to provide a velocity gradient of 10-100 m / min / m radially.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er velegnet til både portionsvis og kontinuerlig udførelse, men i det sidste tilfælde er kammeret fortrinsvis dybt i forhold til ringbredden, for at der derved kan tilvejebringes flere blandestadier i den ringformede zone indeholdende fedtmaterialet og forenes god sammenblanding med maksimal berøring mellem flydende og fast materiale.The method of the invention is suitable for both batch and continuous designs, but in the latter case the chamber is preferably deep relative to the annular width, so as to provide multiple mixing stages in the annular zone containing the grease material and good mixing between maximum and liquid contact. solid material.

A 144735A 144735

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er af særlig betydning for fraktioneret krystallisation af fedtsyrer og deres estere, især fedtstoffer. Disse materialer omfatter glyceridolier, der normalt er flydende. Fraktioneret krystallisation kan anvendes til fjernelse af urenheder eller til fraskillelse af specielle fraktioner af fedtmaterialet med ønskede smelteegenskaber, og den kan udføres i nærværelse eller fraværelse af opløsningsmiddel for fedtmaterialet, selv om fremgangsmåden er særlig værdifuld til såkaldte tørre fraktioneringsprocesser i fraværelse af et opløsningsmiddel, hvor der træffes væsentligt længere filtreringstider på grund af den høje viskositet af den flydende olein-fraktion.The process of the invention is of particular importance for the fractional crystallization of fatty acids and their esters, especially fats. These materials include glyceride oils which are usually liquid. Fractional crystallization can be used to remove impurities or to separate special fractions of the fat material with desired melting properties, and it can be carried out in the presence or absence of solvent for the fat material, although the process is particularly valuable for so-called dry fractionation processes in the absence of a solvent. significantly longer filtration times are due to the high viscosity of the liquid olein fraction.

Denne kan fraskilles ved vaskning af krystallerne med en vandig dispersion af et passende overfladeaktivt middel som ved den såkaldte Lanza-proces. Egnede opløsningsmidler til fedtfraktionering omfatter acetone, hexan eller nitropropan, samt methanol til fedtsyrer, fortrinsvis indeholdende lidt vand. Mængden af opløsningsmiddel kan ifølge opfindelsen variere fra 5:1 til 1:2 efter vægt i forhold til fedtmaterialet. Der kan dog også anvendes andre opløsningsmidler, der er kendt inden for dette område.This can be separated by washing the crystals with an aqueous dispersion of a suitable surfactant as in the so-called Lanza process. Suitable solvents for fat fractionation include acetone, hexane or nitropropane, as well as methanol for fatty acids, preferably containing a little water. The amount of solvent according to the invention can vary from 5: 1 to 1: 2 by weight in relation to the fat material. However, other solvents known in the art may also be used.

Fortrinsvis hidføres den fraktionerede krystallisation in situ under den homogene omrøring, idet fedtmaterialet afkøles fra helt flydende eller opløst tilstand, indtil krystallisationen af den fraktion, der skal fraskilles, er fuldstændig, og samtidig udsættes for den homogene omrøring. Et til formålet egnet apparat omfatter fortrinsvis et omrøringskammer udstyret med en co-aksial omrører, begge af den ovenfor beskrevne glatte cylindriske form og størrelse, og køleorganer til køling af indholdet i kammeret, fortrinsvis gennem kammerets og omrørerens vægge. En lavere grænse kan være nødvendig for omrørerens rotationshastighed til sikring af en fyldestgørende varmeoverføring og undgåelse af for stor afsætning af krystaller på køleoverfladerne, hvilket hæmmer varmeoverføringen. I modsætning til mange former for krystallisationsapparater skal omrøreren ikke skrabe mod væggene i kølekammeret, idet sådanne organer ikke vil give homogen omrøring.Preferably, the fractional crystallization is carried out in situ during the homogeneous stirring, the fat being cooled from a completely liquid or dissolved state until the crystallization of the fraction to be separated is complete and at the same time subjected to the homogeneous stirring. A device suitable for the purpose preferably comprises a stirring chamber equipped with a co-axial stirrer, both of the above described smooth cylindrical shape and size, and cooling means for cooling the contents of the chamber, preferably through the walls of the chamber and the stirrer. A lower limit may be required for the rotational speed of the stirrer to ensure a satisfactory heat transfer and to avoid excessive deposition of crystals on the cooling surfaces, which inhibits heat transfer. Unlike many types of crystallization apparatus, the stirrer does not have to scrape against the walls of the cooling chamber, as such means will not provide homogeneous stirring.

Afkølingshastigheden påvirkes også af temperaturforskellen mellem køleoverfladen og fedtmaterialet, idet store temperaturforskelle fremmer hurtig afkøling, men under dannelse af mikrokrystallinsk vækst, hvorimod små temperaturforskelle giver 5 U47S5 større krystaller, men meget langsommere. De her angivne temperaturforskelle er målt til midten af væsken og er fortrinsvis under 10°C, målt radialt. En temperaturforskel på 5-20°C, fortrinsvis 5-10°C, opretholdes fortrinsvis mellem kølemediet og massen af den væske, der undergår køling, i det mindste indtil der fremkommer krystaller. Derefter kan der tilvejebringes en større forskel, men fortrinsvis ikke på mere end 25°C, især 10-20°C.The cooling rate is also affected by the temperature difference between the cooling surface and the grease material, with large temperature differences promoting rapid cooling, but forming microcrystalline growth, whereas small temperature differences give larger crystals but much slower. The temperature differences noted here are measured to the center of the liquid and are preferably below 10 ° C, measured radially. A temperature difference of 5-20 ° C, preferably 5-10 ° C, is preferably maintained between the refrigerant and the mass of the liquid undergoing cooling, at least until crystals emerge. Thereafter, a greater difference can be obtained, but preferably not more than 25 ° C, especially 10-20 ° C.

I overensstemmelse med det ovenfor anførte er det særlig hensigtsmæssigt, at der anvendes en temperaturforskel mellem kølemidlet og fedtmaterialet på under 10°C, måslt midtvejs mellem væggene af kammeret og omrøreren, til køling af fedtmaterialet.In accordance with the above, it is particularly desirable to use a temperature difference between the refrigerant and the grease material below 10 ° C, measured midway between the walls of the chamber and the stirrer, to cool the grease material.

Endvidere er det ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at fedtmaterialet holdes ved konstant temperatur efter kølingen til stabilisering af udfældningen.Furthermore, according to the invention it is convenient that the fat material is kept at a constant temperature after cooling to stabilize the precipitate.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes til både spiselige og ikke-spiselige vegetabilske, animalske og marine fedtstoffer, samt deres fraktioner og hydrogenerede og omesterificerede derivater såvel som deres fedtsyrebestanddele, f.eks. talgolie, palmeolie, solsikkeolie, saflorolie, jordnød-deolie, sojabønneolie og laurinolie.The process of the invention can be used for both edible and inedible vegetable, animal and marine fats, as well as their fractions and hydrogenated and unesterified derivatives as well as their fatty acid components, e.g. tallow oil, palm oil, sunflower oil, safflower oil, peanut oil, soybean oil and laurine oil.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er også anvendelig til udførelse af vinterisering, der er en form for fraktioneret krystallisation, som er almindeligt anvendt til spiseolier, f.eks. palme- eller bomuldsfrøolie eller sojabønneolie, der hydrogeneres svagt til forbedring af dens resistens mod forringelse ved opbevaring, når den er beregnet til anvendelse som salatolie eller stegeolie, for derved at forhindre indtræden af uklarhed ved henstand ved omgivelsestemperatur på grund af fraktioneret krystallisation af en højere smeltende stearinfraktion i olien.The process of the invention is also applicable to winterization, which is a form of fractional crystallization commonly used for edible oils, e.g. palm or cotton seed oil or soybean oil, which is slightly hydrogenated to improve its resistance to deterioration in storage when intended for use as lettuce oil or roasting oil, thereby preventing the onset of ambient temperature standing due to fractional crystallization of a higher melting candle fraction in the oil.

Ved vinteriseringsprocesserne fjernes stearinen ved filtrering efter afkøling af olien, men der kan af de ovenfor anførte årsager optræde betydelige tab ved de sædvanlige vinteriserings-processer ved adskillelse af olien- og stearinfraktionerne, og i alle tilfælde vil en lille mængde af stearinen ofte hårdnakket forblive i olien og udkrystalliseres senere ved opbevaring, medmindre olien afkøles til meget lavere temperaturer med deraf følgende tab af endnu mere olie. Gennem den foreliggende opfindelse tilvejebringes der en økonomisk og effektiv vinteriseringsproces, 6 144735 der medfører minimale olietab og giver maksimal effektivitet.In the winterization processes, the stearin is removed by filtration after cooling the oil, but for the above reasons, significant losses can occur in the usual winterization processes in separating the oil and stearin fractions, and in any case a small amount of the stearin will often remain stubborn in the oil and is later crystallized on storage unless the oil is cooled to much lower temperatures with the resultant loss of even more oil. The present invention provides an economical and efficient winterization process, which results in minimal oil losses and provides maximum efficiency.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er også effektiv til fraktionering af fédtmateriale til udvinding af en væsentlig del af en højere smeltende fast fraktion ved en enkelt fraktionering, nemlig så meget som en fjerdedel af den samlede vægt af fedtmaterialet. Ved sædvanlig praksis absorberer den faste fraktion almindeligvis mindst det dobbelte af sin egen vægt af den lavere smeltende, flydende fraktion, og faste fraktioner på mere end ca. en fjerdedel af den samlede behandlede vægtmængde danner derfor opslæmninger, hvis adskillelse i de flydende og faste fraktioner, hvoraf de består, er yderst vanskelig, hvad enten den sker ved filtrering eller centrifugering.The process of the invention is also effective for fractionating fat material to recover a substantial portion of a higher melting solid fraction by a single fractionation, namely as much as a quarter of the total weight of the fat material. In conventional practice, the solid fraction generally absorbs at least twice its own weight of the lower melting, liquid fraction, and solid fractions of more than ca. therefore, a quarter of the total amount of treated weight forms slurries whose separation into the liquid and solid fractions of which they are made is extremely difficult, whether by filtration or centrifugation.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen bliver krystallerne sammen-aggre-geret og tilbageholder en væsentlig mindre del af den flydende fraktion.In the process of the invention, the crystals are aggregated and retain a substantially smaller portion of the liquid fraction.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udføres ved temperaturer f.eks. fra -20 til 50°C, idet temperaturerne kun begrænses af de fysiske grænser for opløsningsmidler, hvor der anvendes sådanne, og den mængde faststof, der skal fjernes, hvoraf ikke mere end 35% er at foretrække. Fraskillelsen af det agglomererede faste materiale kan ske f.eks. ved dekantering eller ved tyngde- eller trykfiltrering eller ved centrifugering.The process of the invention may be carried out at temperatures e.g. from -20 to 50 ° C, with temperatures limited only by the physical limits of solvents used, and the amount of solids to be removed, of which no more than 35% is preferred. Separation of the agglomerated solid may occur e.g. by decantation or by gravity or pressure filtration or by centrifugation.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er af særlig betydning for udvindingen af fedtfraktioner med ønskede egenskaber til anvendelse i fødevareindustrien. Ved sammensætningen af margarinefedtstoffer fremstilles der f.eks. ofte blandinger af fedtstoffer, der fås ved fraktioneringsmetoder, for derved at opnå ønskede fysiske eller kemiske karakteristika. Det kan f.eks. kræves, at fedtstofferne udviser specificerede smeltekarakteristika, eller der kan af hensyn til kostsammensætningen være ønsket et højt indhold af polyumættede fedtsyrer. Omhyggelig fraktionering under udnyttelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen muliggør opnåelse af fedtstoffer, der opfylder sådanne forlangender. Til konfektureindustrien er det også muligt at opnå hårde smør-sorter med de kritiske smelteegenskaber, der kræves for fedtstoffer til dette formål, ved fraktionering under anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, især ud fra palmeolie, men også ud fra andre vegetabilske fedtstoffer, der kan hærdes før eller efter fraktioneringen.The process of the invention is of particular importance for the extraction of fat fractions with desired properties for use in the food industry. In the composition of margarine fats, e.g. often mixtures of fats obtained by fractionation methods to obtain desired physical or chemical characteristics. It can for example. require that the fats exhibit specified melting characteristics or a high content of polyunsaturated fatty acids may be desired for the sake of dietary composition. Careful fractionation utilizing the process of the invention enables the obtaining of fats meeting such requirements. For the confectionery industry, it is also possible to obtain hard butter varieties with the critical melting properties required for fats for this purpose, by fractionation using the process of the invention, in particular from palm oil, but also from other vegetable fat which can be cured. before or after the fractionation.

De følgende eksempler skal tjene til nærmere illustrering af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der dog ikke omfatter dennes anvendelse ved tilvirkning af levnedsmidler.The following examples are intended to further illustrate the process of the invention, however, not including its use in the manufacture of foodstuffs.

7 1447357 144735

Eksemgel_lEksemgel_l

Et cylindrisk krystallisationskammer, der var udstyret med en konkav bund og en dækplade, var også forsynet med en cylindrisk rotor fæstnet til en lodret rotor-aksel, der strakte sig ind i kammeret og omdrejedes ved hjælp af motor-organer monteret over pladen og understøtet i lejer placeret i midten af dækpladen og kammerets konkave bund.A cylindrical crystallization chamber equipped with a concave bottom and a cover plate was also provided with a cylindrical rotor attached to a vertical rotor shaft extending into the chamber and rotated by means of motor means mounted over the plate and supported in bearings located in the center of the cover plate and the chamber's concave bottom.

Kammeret var ca. halvtså dybt som det var bredt, og rotoren, der strakte sig praktisk taget gennem kammerets fulde dybde, var halvt så bred som kammeret. Kammeret selv var udstyret med en udvendig kølekappe, hvori der kunne cirkulere en vandig ethylenglycol-op-løsning kølet til en forud bestemt temperatur.The chamber was approx. half as deep as it was wide, and the rotor extending almost through the full depth of the chamber was half as wide as the chamber. The chamber itself was equipped with an external cooling jacket in which circulated an aqueous ethylene glycol solution cooled to a predetermined temperature.

Sojabønneolien blev svagt hydrogeneret til et iodtal på 110-112 under anvendelse af en frisk, understøttet nikkelkatalysator, hvilket forbedrer oliens stabilitet mod oxidativ forringelse, men fører til uklarhed i olien ved henstand på grund af krystallisation af en stearinfraktion. Denne sidste fjernedes fra olien ved hjælp af fremgangsmåden ifølge opfindelsen under anvendelse af det beskrevne apparat.The soybean oil was slightly hydrogenated to an iodine number of 110-112 using a fresh, supported nickel catalyst, which improves the stability of the oil against oxidative deterioration but leads to turbidity in the oil upon standing due to crystallization of a candle fraction. The latter was removed from the oil by the method of the invention using the apparatus described.

Efter fjernelse af katalysatoren afkøledes olien til 36°C og anbragtes i krystallisationskammeret. Omrøreren bragtes til rotation, således at den gav en hastighedsgradient på ca. 15 m/min/m i væsken i det ringformede rum. Den i kølekappen cirkulerende vandige ethylen-glycol holdtes således, at den gav en temperaturgradient på 20°C/m, målt radialt gennem olien, til et målepunkt midt mellem beholderens og rotorens vægge. Når temperaturen nåede 21°C, fremkom der krystaller, og temperaturforskellen forøgedes til 35°C/m, indtil der var nået en sluttemperatur på 3°C. Derefter filtreredes olien gennem en standardvakuumfiltreringsenhed, hvilket gav 74% af en olein på 3 timer, beregnet på vægten af den hydrogenerede olie. Denne olein forblev klar ved 0°C i mindst 5 timer, medens den hydrogenerede total-olie afsatte stearinkrystaller selv ved henstand ved 20°C.After removing the catalyst, the oil was cooled to 36 ° C and placed in the crystallization chamber. The stirrer was brought to rotation to give a velocity gradient of approx. 15 m / min / m in the liquid in the annular space. The ethylene glycol circulating in the cooling jacket was maintained to give a temperature gradient of 20 ° C / m measured radially through the oil to a measuring point midway between the walls of the container and the rotor. When the temperature reached 21 ° C, crystals appeared and the temperature difference increased to 35 ° C / m until a final temperature of 3 ° C was reached. Then the oil was filtered through a standard vacuum filtration unit to give 74% of an olein of 3 hours, based on the weight of the hydrogenated oil. This olein remained clear at 0 ° C for at least 5 hours, while the hydrogenated total oil deposited stearic crystals even when left at 20 ° C.

I et sammenligningsforsøg, hvor der anvendtes sædvanlige fraktioneringsmetoder med en almindelig omrører i beholderen i stedet for rotor-omrøreren og skrabende berøring til fjernelse af det på væggene i beholderen dannede krystallinske materiale, indstilledes betingelserne til at give en lignende filtreringstid, men der opnåedes herved kun et udbytte på 60%. Olein-produktet var i begge tilfælde egnet til anvendelse som stegeolie, idet det forblev klart ved opbevaring under omgivelsesbetingelser.In a comparison experiment using conventional fractionation methods with a conventional stirrer in the container instead of the rotor stirrer and scraping touch to remove the crystalline material formed on the walls of the container, the conditions were set to give a similar filtration time, but only this was achieved. a yield of 60%. In both cases, the Olein product was suitable for use as a frying oil, as it remained clear when stored under ambient conditions.

8 1447358 144735

Eksempel_2Eksempel_2

Der udførtes en række forsøg med fraktionering af en lignende hærdet sojabønneolie, der ved 30°C anbragtes i et lignende apparat omfattende et kammer med en diameter på 60 cm og en højde på 1 meter og indeholdende en rotor-omrører med en diameter på 30 cm. Der iagt-toges virkningen på filtreringshastigheden og olein-udbyttet og fraktioneringstemperatur og temperaturforskellen, der i hvert forsøg holdtes konstant, og i alle forsøgene var omdrejningshastigheden 42 rpm, svarende til en hastighedsgradient på 264 m/time/m. Der iagt-toges også virkningen af "stabiliseringen" ved, at det afkølede fedt holdtes i 2 timer på fraktioneringstemperaturen.A series of experiments were carried out to fractionate a similar cured soybean oil placed at 30 ° C in a similar apparatus comprising a chamber of 60 cm diameter and height of 1 meter and containing a 30 cm diameter rotor stirrer. . The effect on filtration rate and olein yield and fractionation temperature and temperature difference kept constant in each experiment was observed and in all experiments the speed of rotation was 42 rpm, corresponding to a velocity gradient of 264 m / h / m. The effect of "stabilization" is also observed by keeping the cooled fat for 2 hours at the fractionation temperature.

I alle forsøgene opnåedes der en olein, som forblev klar ved 0°C efter 5 timer. Yderligere enkeltheder fremgår af følgende tabel:In all experiments, an olein was obtained which remained clear at 0 ° C after 5 hours. Further details can be found in the following table:

TabelTable

Afkølingsbetingelsercooling Conditions

Tid F-Q.rs.03 (timer) Olein- Filtrerings-Time F-Q.rs.03 (hours) Olein- Filtration-

Forskel Stabiliserings- Slut fra udbytte hastighed °C tid (timer) °C 30°C % m^/m^/time 1 ) - ) 10 67,6 5,2 ) 3-4 ) la ) 2 ) 12 65,7 4,0 ) 0 2 ) - ) 6 63,6 0,99 ) 10 ) 2a ) 2 ) 8 60,8 0,68 3 6 - -1,5 7 61,3 0,63Difference Stabilization End of yield speed ° C time (h) ° C 30 ° C% m ^ / m ^ / hour 1) -) 10 67.6 5.2) 3-4) la) 2) 12 65.7 4.0) 0 2) -) 6 63.6 0.99) 10) 2a) 2) 8 60.8 0.68 3 6 - -1.5 7 61.3 0.63

Forsøgene 1 og 2 viser den kendelige formindskelse i filtreringshastighed og den betydelige forøgelse i olein-udbytte, som sker, når /At nedsættes, for den samme sluttemperatur. Sammenligning af forsøgene 1 og la og af 2 og 2a viser overraskende, at en "stabiliseringsperiode" ved fraktioneringstemperaturen er skadelig, hvilket er i modsætning til de sædvanlige fraktioneringsmetoder. Endelig viser forsøg 3 også, at et godt olein-udbytte kan opnås, sammenligneligt med forsøg 2a, selv ved den lave temperatur på -1,5°C, ved at man opretholder en lavere At og undgår længere tids stabiliseringstemperatur .Experiments 1 and 2 show the noticeable decrease in filtration rate and the significant increase in olein yield, which occurs when / At decrease, for the same final temperature. Comparison of experiments 1 and 1a and of 2 and 2a surprisingly show that a "stabilization period" at the fractionation temperature is detrimental, which is in contrast to the usual fractionation methods. Finally, Experiment 3 also shows that a good olein yield can be achieved, comparable to Experiment 2a, even at the low temperature of -1.5 ° C, by maintaining a lower At and avoiding longer stabilization temperatures.

9 1U7359 1U735

Ek£empel_3Ek £ empel_3

En palmeolie med et iodtal på 53 omrørtes med 100 rpm i en cylindrisk beholder, der var dobbelt så dyb som bred og udstyret med en kølekappe og en coaksial cylindrisk rotor, der strakte sig praktisk taget gennem den fulde dybde af olien, og hvis diameter var halvt så stor som beholderens. Fra 50°C afkøledes olien med 12°C pr. time til 28°C, ved hvilken temperatur den holdtes under kontinuerlig omrøring i 5 1/2 time, hvor NMR-analyse på en prøve viste dannelse af 8% faststof. Olien filtreredes ved samme temperatur med en gennem-strømningshastighed på over 10 m /m /time ved et filtreringstryk på 0,5 atm.A palm oil with an iodine number of 53 was stirred at 100 rpm in a cylindrical container twice as wide and equipped with a cooling sheath and a coaxial cylindrical rotor extending substantially through the full depth of the oil, the diameter of which was half the size of the container. From 50 ° C, the oil was cooled at 12 ° C. to 28 ° C, at which temperature it was kept under continuous stirring for 5 1/2 hours, with NMR analysis on a sample showing formation of 8% solids. The oil was filtered at the same temperature at a flow rate greater than 10 m / m / h at a filtration pressure of 0.5 atm.

Filtratet udgjorde 80% af den oprindelige palmeolie, hvilket gav en remanens på 20% tilbageholdt af filteret.The filtrate accounted for 80% of the original palm oil, giving a residual 20% retention of the filter.

Eksemplet gentoges i et kontinuerligt arbejdende apparatur af samme proportioner under anvendelse af en omrøringshastighed på 40 rpm, til der var opnået 9% faststof, og filtratet udgjorde igen 80% af den oprindelige olie med et iodtal på 57, og filtrerings- 3 2 hastigheden var 6,5 m /m /time. Opholdstiden var 2 timer.The example was repeated in a continuously operating apparatus of the same proportions using a stirring rate of 40 rpm until 9% solids were obtained and the filtrate again accounted for 80% of the original oil with an iodine number of 57 and the filtration rate was 6.5 m / m / hour. The residence time was 2 hours.

Ved en krystallisationstemperatur på 13°C og en omrørerhastig-hed på 80 rpm udvandtes der fra det kontinuerlige apparatur en flydende fraktion i et udbytte på 45% med et iodtal på 63,2 ved en fil- 3 2 treringshastighed på 0,5 m /m /time. Dette er en udmærket udvinding i betragtning af den svære remanens, der skulle fjernes. Opholdstiden var 5 timer.At a crystallization temperature of 13 ° C and an agitator speed of 80 rpm, a liquid fraction was extracted from the continuous apparatus in a 45% yield with an iodine number of 63.2 at a filtration rate of 0.5 m / m m / hour. This is an excellent recovery considering the difficult residue to be removed. The residence time was 5 hours.

Eksempel_4Eksempel_4

En malayisk palmeoliefraktion (iodtal 58,4), der var opnået ved tør fraktionering af palmeolie, blandedes med en fire gange så stor vægtmængde af acetone og fraktioneredes ved 3°C ved afkøling i det i eksempel 3 beskrevne portions-apparat fra 50°C til 3°C med en hastighed på 12°C pr. time under omrøring med 300 rpm. Efter omrøring i 3 timer ved denne temperatur skete filtreringen hurtigt, og filtreringsremanensen vaskedes fire gange, hver gang med en vægtmængde acetone, der var 1,25 gange så stor som vægten af udgangsolien.A Malay palm oil fraction (iodine number 58.4), obtained by dry fractionation of palm oil, was mixed with a four times as much weight of acetone and fractionated at 3 ° C by cooling in the batch apparatus described in Example 3 from 50 ° C. to 3 ° C at a rate of 12 ° C per day. hour with stirring at 300 rpm. After stirring for 3 hours at this temperature, the filtration was rapid and the filtration residue was washed four times, each with a weight of acetone 1.25 times the weight of the starting oil.

Efter afdampning af opløsningsmiddel opnåedes der en remanens på 36% (iodtal 41,3) med et udbytte af filtreret olie på 64% (iodtal 68,5), beregnet på udgangsolien.After solvent evaporation, a residue of 36% (iodine number 41.3) was obtained with a yield of filtered oil of 64% (iodine number 68.5), calculated on the starting oil.

10 14473510 144735

Eksemgel_5Eksemgel_5

Eksempel 4 gentoges ved -6°C, idet der afkøledes fra 30°C med en stabilisering på 5 timer og som opløsningsmiddel anvendtes en lige så stor vægtmængde hexan. Efter vaskning af filtreringsremanensen to gange med hexan, idet der hver gang anvendtes hexan i lige så stor vægtmængde som udgangsolien, og afdampning af opløsningsmidlet opnåedes der en filtrat-olie på 64,1 vægt% af udgangsolien med et iodtal på 67,8 og en remanens på 35,9% med et iodtal på 43,2.Example 4 was repeated at -6 ° C, cooled from 30 ° C with a 5 hour stabilization, and an equal weight of hexane was used as the solvent. After washing the filtration residue twice with hexane, each time hexane was used in the same amount of weight as the starting oil and evaporation of the solvent, a filtrate oil of 64.1 wt.% Of the starting oil was obtained with an iodine number of 67.8 and a residue of 35.9% with an iodine number of 43.2.

Eksempel_6Eksempel_6

Talg-fedtsyrer med et iodtal på 56 opløstes i en 1,5 gange så stor vægtmængde af en blanding af 92% methanol og 8% vand og fraktioneredes i det i eksempel 3 beskrevne apparat ved afkøling fra 30°C til -7°C med en afkølingshastighed på 18°C pr. time under omrøring med 200 rpm, hvorefter der straks filtreredes som beskrevet ovenfor og vaskedes to gange med det samme opløsningsmiddel, hver gang med 88% af den oprindelige syrevægt. Efter afdampning af opløsningsmidlet udvandtes der et filtrat med et iodtal på 95,2 i et udbytte på 56,1% sammen med 43,9% af en filtreringsremanens med et iodtal på 5,8, der forelå som et fritstrømmende granulært materiale, hvoraf 92% af partiklerne havde en diameter på ca. 0,5 mm.Sulfur fatty acids having an iodine number of 56 were dissolved in a 1.5 times by weight of a mixture of 92% methanol and 8% water and fractionated in the apparatus described in Example 3 by cooling from 30 ° C to -7 ° C with a cooling rate of 18 ° C per day; hourly with stirring at 200 rpm, then immediately filtered as described above and washed twice with the same solvent, each time with 88% of the original acid weight. After evaporation of the solvent, a filtrate with an iodine number of 95.2 was diluted in a yield of 56.1%, together with 43.9% of a filtration residue with an iodine number of 5.8, which was available as a free-flowing granular material, of which 92 % of the particles had a diameter of approx. 0.5 mm.