(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理系内の空気を吸引して所定の高真空雰囲気を形成する真空形成方法において、前段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射する冷水を用いて上記処理系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程と、後段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射する冷水を用いて上記前段冷水エジェクタコンデンサ内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程とを備え、上記冷水として、上記前段冷却エジェクタコンデンサ内及び上記後段冷却エジェクタコンデンサ内それぞれの真空度が昇温後の上記冷水の温度に見合った蒸気圧に相当し且つ上記処理系の上記高真空雰囲気を形成する、水温に設定された冷水を用いることを特徴とする真空形成方法。
【請求項２】
水蒸気蒸留を行って精製油から有臭成分を含む脂肪酸を蒸留物として除去する脱臭処理系内の空気を吸引して所定の高真空雰囲気を形成する真空形成方法において、前段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射冷水を用いて上記脱臭系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程と、後段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射冷水を用いて上記前段冷水エジェクタコンデンサ内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程とを備え、上記冷水として、上記前段冷却エジェクタコンデンサ内及び上記後段冷却エジェクタコンデンサ内それぞれの真空度が昇温後の上記冷水の温度に見合った蒸気圧に相当し且つ上記脱臭処理系の上記高真空雰囲気を形成する、水温に設定された冷水を用いることを特徴とする真空形成方法。
【請求項３】
処理系内の残留物及び空気を吸引して真空雰囲気を形成する真空形成装置において、噴射冷水を介して吸引部から上記処理系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する前段冷水エジェクタコンデンサと、噴射冷水を介して吸引部から前段冷水エジェクタコンデンサ内の上記処理系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する後段冷水エジェクタコンデンサとを備え、上記前段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び上記吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記上室及び下室それぞれに設けられた排気部とを有し、また、上記後段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び上記吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記下室に設けられた排気部とを有し、上記前段冷水エジェクタコンデンサの排気部と上記後段冷水エジェクタコンデンサの吸引部を連結したことを特徴とする真空形成装置。
【請求項４】
水蒸気蒸留を行う処理系内の残留蒸留物及び空気を吸引して真空雰囲気を形成する真空形成装置において、上記処理系内の残留蒸留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する前段冷水エジェクタコンデンサと、前段冷水エジェクタコンデンサ内の残留蒸留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する後段冷水エジェクタコンデンサとを備え、上記前段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記上室及び下室それぞれに設けられた排気部とを有し、また、上記後段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記下室に設けられた排気部とを有し、上記前段冷水エジェクタコンデンサの各排気部と上記後段冷水エジェクタコンデンサの吸引部を連結すると共に、上記後段冷水エジェクタコンデンサの排気部を排気装置に連結したことを特徴とする真空形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水蒸気蒸留を行う処理系内の空気を吸引して真空雰囲気を形成する真空形成方法及び真空形成装置、更に詳しくは、例えば食用油製造プラントの真空脱臭システムに好適に用いられる真空形成方法及び真空形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば食用油製造プラントの最終段階には食用油の脱臭工程がある。この脱臭工程では真空脱臭システムを用いて食用に供して好ましくない不快な臭いや呈味成分を除去し、食用油本来の風味をもつ精製油を得る工程である。この脱臭工程では高真空下、高温下で加熱して有臭成分や脂肪酸等の揮発性成分を水蒸気蒸留により除去する。この種の真空脱臭システムは、従来から一般的に、真空脱臭装置、脂肪酸回収装置及び真空形成装置を具備している。
【０００３】
真空脱臭装置は、真空形成装置を介して形成された高真空（例えば３ｍｍＨｇ）下の塔本体内で各トレイにおいて精製油を例えば２５０℃前後まで加熱した後、精製油に水蒸気を吹き込んで水蒸気蒸留を行って精製油に含まれている有臭成分を含む脂肪酸（以下、単に「脂肪酸」と称す。）を脱臭し、脱臭後の精製油を回収する。真空脱臭装置において除去された脂肪酸は水蒸気に同伴し蒸留物として脂肪酸回収装置へ供給される。この脂肪酸回収装置は、例えば真空形成装置を介して形成された真空下にある凝縮器及びミストセパレータを有し、凝縮器において真空脱臭装置から導入された蒸留物から脂肪酸を回収すると共に、ミストセパレータにおいて残留脂肪酸を回収する。
【０００４】
上記真空脱臭装置及び脂肪酸回収装置の真空雰囲気を形成する場合には例えば図５に示す真空形成装置が用いられている。真空形成装置は、同図に示すように、真空脱臭系の空気を駆動用水蒸気を用いて吸引する第１スチームエジェクタ１０１と、第１スチームエジェクタ１０１からの駆動水蒸気及び蒸留物を回収する第１バロメトリックコンデンサ１０２と、第１バロメトリックコンデンサ１０２内の残留空気及び残留蒸留物を駆動用水蒸気を用いて吸引する第２スチームエジェクタ１０３と、第２スチームエジェクタ１０３からの駆動水蒸気を回収する第２バロメトリックコンデンサ１０４とを備えている。第１、第２バロメトロックコンデンサ１０２、１０４内で回収された水及び蒸留物はホットウェル１０５内に放出され、ホットウェル１０５内に回収された水はポンプ１０６を介して第１、第２バロメトリックコンデンサ１０２、１０４へ戻されるが、その途中で冷凍機１０７からの冷媒が循環する熱交換器１０７Ａを介して冷却される。第２バロメトリックコンデンサ１０４にはエアエジェクタ１０８が連結され、エアエジェクタ１０８を介して第２バロメトリックコンデンサ１０４内の残留空気を吸引し、水封式ポンプ１０９を介して外部へ放出する。この一連の動作により真空脱臭系内の空気を吸引して真空雰囲気を形成し、第１、第２スチームエジェクタ１０１、１０３からの駆動用水蒸気及び吸引空気は第１、第２バロメトリックコンデンサ１０２、１０３内で冷水により回収した後、ホットウェル１０５へ放出する。また、エアエジェクタ１０８からの空気及び駆動用水蒸気は水封ポンプ１０９を介して外部へ放出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の真空形成装置の場合には、第１、第２スチームエジェクタ１０１、１０３、エアエジェクタ１０８及び水封ポンプ１０９を用いて系内を真空引きして所定の真空度を得るようにしているため、第１、第２スチームエジェクタ１０１、１０３における駆動用水蒸気の使用量が極めて多く、ひいては駆動用水蒸気を作るための消費電力が大きくなり、しかも水封ポンプ１０９の駆動用電力が大きくなって省エネルギー上問題であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、消費電力を格段に削減して省エネルギーを促進することができる真空形成方法及び真空形成装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の真空形成方法は、処理系内の空気を吸引して所定の高真空雰囲気を形成する真空形成方法において、前段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射する冷水を用いて上記処理系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程と、後段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射する冷水を用いて上記前段冷水エジェクタコンデンサ内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程とを備え、上記冷水として、上記前段冷却エジェクタコンデンサ内及び上記後段冷却エジェクタコンデンサ内それぞれの真空度が昇温後の上記冷水の温度に見合った蒸気圧に相当し且つ上記処理系の上記高真空雰囲気を形成する、水温に設定された冷水を用いることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の真空形成方法は、水蒸気蒸留を行って精製油から有臭成分を含む脂肪酸を蒸留物として除去する脱臭処理系内の空気を吸引して所定の高真空雰囲気を形成する真空形成方法において、前段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射冷水を用いて上記脱臭系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程と、後段冷水エジェクタコンデンサにおいて噴射冷水を用いて上記前段冷水エジェクタコンデンサ内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する工程とを備え、上記冷水として、上記前段冷却エジェクタコンデンサ内及び上記後段冷却エジェクタコンデンサ内それぞれの真空度が昇温後の上記冷水の温度に見合った蒸気圧に相当し且つ上記脱臭処理系の上記高真空雰囲気を形成する、水温に設定された冷水を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の真空形成装置は、処理系内の残留物及び空気を吸引して真空雰囲気を形成する真空形成装置において、噴射冷水を介して吸引部から上記処理系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する前段冷水エジェクタコンデンサと、噴射冷水を介して吸引部から前段冷水エジェクタコンデンサ内の上記処理系内の残留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する後段冷水エジェクタコンデンサとを備え、上記前段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び上記吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記上室及び下室それぞれに設けられた排気部とを有し、また、上記後段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び上記吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記下室に設けられた排気部とを有し、上記前段冷水エジェクタコンデンサの排気部と上記後段冷水エジェクタコンデンサの吸引部を連結したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の真空形成装置は、水蒸気蒸留を行う処理系内の残留蒸留物及び空気を吸引して真空雰囲気を形成する真空形成装置において、上記処理系内の残留蒸留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する前段冷水エジェクタコンデンサと、前段冷水エジェクタコンデンサ内の残留蒸留物及び空気を吸引、冷却後に外部へ放出する後段冷水エジェクタコンデンサとを備え、上記前段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記上室及び下室それぞれに設けられた排気部とを有し、また、上記後段冷水エジェクタコンデンサは、隔壁を介して上室と下室に分割された容器と、上記上室に設けられた冷水噴射部及び吸引部と、上記隔壁に連設され且つ上記下室から容器外へ貫通する放出部と、上記下室に設けられた排気部とを有し、上記前段冷水エジェクタコンデンサの各排気部と上記後段冷水エジェクタコンデンサの吸引部を連結すると共に、上記後段冷水エジェクタコンデンサの排気部を排気装置に連結したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明の真空形成装置の一実施形態を適用した真空脱臭システムの一例を示す構成図、図２は図１に示す本実施形態の真空形成装置を示す構成図、図３は図１に示す真空形成装置の第１冷水エジェクタコンデンサを示す断面図で、図４は図１に示す真空形成装置の第３冷水エジェクタコンデンサを示す断面図ある。
【００１２】
まず、本発明の真空形成装置の適用された真空脱臭システムについて説明する。この真空脱臭システム１は、図１に示すように、例えば食料油の精製油を貯留する貯留タンク２と、この供給タンク２内の精製油をポンプ３を介して受給し、この精製油を所定の真空下で水蒸気蒸留を行って有臭成分を含む脂肪酸（以下、単に「脂肪酸」で代表する。）を除去する真空脱臭装置４と、この真空脱臭装置４から導入された蒸留物から脂肪酸を回収する脂肪酸回収装置５と、この脂肪酸回収装置５及び真空脱臭装置４それぞれを所定の真空度に保持する真空形成装置６とを備えている。本実施形態の真空形成装置６は、図１、図２に示すように、前段冷水エジェクタコンデンサとしての第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２と、後段冷水エジェクタコンデンサとしての第３冷水エジェクタコンデンサ６３を備えている。尚、この真空脱臭システム１は、真空形成装置６を除き、基本的には本出願人が特願２００１−０６４１５１で提案した真空脱臭システム準じて構成されている。従って、以下では真空形成装置６を中心に説明する。
【００１３】
上記真空脱臭装置４は、所定の真空下（例えば、６℃の下で７．０ｍｍＨｇ）で脱臭に要求される温度（例えば、２５０℃）まで精製油を加熱する加熱部４Ａと、この加熱部４Ａから独立し且つ加熱部４Ａより高い真空度（例えば、３．０ｍｍＨｇ）の下で精製油の脱臭処理を行う脱臭部４Ｂと、この脱臭部４Ｂから独立し且つ脱臭部４Ｂより低い真空度（例えば、６℃の下で７．０ｍｍＨｇ）の下で脱臭油を６０℃まで冷却する冷却部４Ｃとを備え、例えば一時間当たり８０００Ｋｇの精製油を脱臭処理する。加熱部４Ａは例えば上下三段の加熱容器４１を備え、最上段の加熱容器４１から最下段の加熱容器４１まで流れる精製油を段階的に加熱する。この加熱部４Ａの下方には冷却部４Ｃが配置されている。この冷却部４Ｃは例えば上下三段の冷却容器４３を備え、最上段の冷却容器４３から最下段の冷却容器４３まで流れる脱臭油を段階的に冷却する。そして、加熱部４Ａ及び冷却部４Ｃは枠体（図示せず）を介して上下に配列して組み立てられている。また、脱臭部４Ｂは、加熱部４Ａ及び冷却部４Ｃに隣接し、例えば上下三段の脱臭容器４２を備え、精製油が最上段の脱臭容器４２から最下段の脱臭容器４２まで流れる間に段階的に脱臭する。
【００１４】
上記加熱部４Ａの最上段の加熱容器４１と冷却部４Ｃの中間の冷却容器４３には熱媒体（例えば、水蒸気）が循環する第１循環コイル７が挿入配置され、熱媒体は加熱容器４１と冷却容器４３間を自然循環する間に冷却容器４３内で熱を奪って脱臭油を例えば２５０℃から６０℃まで冷却すると共に加熱容器４１内で脱臭油から奪った熱を与えて精製油を例えば６０℃から２５０℃まで加熱する。加熱部４Ａの中間の加熱容器４１と冷却部４Ｃの最上段の冷却容器４３には熱媒体が循環する第２循環コイル８が挿入配置され、熱媒体は加熱容器４１と冷却容器４３間を循環する間に冷却容器４３内で熱を奪って脱臭油を例えば２５０℃から１３７℃まで冷却すると共に加熱容器４１内で脱臭油から奪った熱を与えて精製油を例えば６０℃から１９０℃まで加熱する。更に、加熱部４Ａの最下段の加熱容器４１内には第１加熱コイル９Ａが挿入配置され、加熱装置９を介して昇温された熱媒体（例えば、水蒸気）が第１加熱コイル９Ａを循環して精製油を脱臭に必要な温度まで加熱する。また、脱臭部４Ｂの最上段の脱臭容器４２内には水蒸気配管を介して水蒸気を所定の流量（例えば、４０Ｋｇ／時間）で吹き込んで精製油の真空水蒸気蒸留を行って脂肪酸を除去し、脱臭する。中間の脱臭容器４２内には第２加熱コイル９Ｂが挿入配置され、加熱装置９を介して昇温された熱媒体が第２加熱コイル９Ｂを循環して最上段の脱臭容器４２内の脱臭操作で温度低下した脱臭油を脱臭に必要な温度まで再加熱し、最下段の脱臭容器４２内で再び真空水蒸気蒸留によって脂肪酸を除去し、脱臭する。更に、冷却部４Ｃの最下段の冷却容器４３内には冷却コイル１０が挿入配置され、上段の冷却容器４３から導入される脱臭油を冷却コイル１０を循環する冷媒によって所定の温度まで冷却する。
【００１５】
上記各加熱容器４１及び各冷却容器４３は、図１に示すように、いずれも第１真空配管１１の分岐管１１Ａを介して互いに連通し、上述のように同一の真空度（例えば、６．５ｍｍＨｇ）を保持し、また、各脱臭容器４２はいずれも第２真空配管１２の分岐管１２Ａを介して上述のように加熱容器４１内及び冷却容器４３内より高い真空度（例えば、３．０ｍｍＨｇ）を保持するようにしている。つまり、図１に示すように、加熱部４Ａ及び冷却部４Ｃは第１真空配管１１を介して第１冷水エジェクタコンデンサ６１側に連結され、脱臭部４Ｂは第２真空配管１２を介して第２冷水エジェクタコンデンサ６２側に連結されている。第１冷水エジェクタコンデンサ６１は系内（加熱部４Ａ、冷却部４Ｃ及び第１脂肪酸回収装置）を真空引きし、また、第２冷水エジェクタコンデンサ６２はスチームエジェクタ６４と相俟って系内（脱臭部４Ｂ及び第２脂肪酸回収装置）を第１冷水エジェクタコンデンサ６１より高い真空度まで真空引きすることができる。このように脱臭部４Ｂを真空脱臭で要求される高い真空度に設定し、加熱冷却部４１、４３を真空脱臭で要求される真空度よりも低い真空度（本実施形態では真空度が脱臭部より３．５ｍｍＨｇ低い）に設定することにより、真空形成装置６全体の負荷を低減すると共に、第１、第２、第３冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３を用いることにより水蒸気使用量を従来よりも格段に削減して省エネルギーを促進することができる。また、第２冷水エジェクタコンデンサ６２は従来のバロメトリックコンデンサとは異なり吸引力を有するため、その前段のスチームエジェクタ６４の吸引能力を低減させることができるため、従来よりもスチームエジェクタ６４における水蒸気使用量を節約することができ、更なる省エネルギーを図ることができる。
【００１６】
また、図１に示すように、加熱部４Ａ及び冷却部４Ｃと第１冷水エジェクタコンデンサ６１の間には第１脂肪酸回収装置５Ａが配置され、第１脂肪酸回収装置５Ａにおいて加熱部４Ａ及び冷却部４Ｃから導入された蒸留物を冷却して脂肪酸を回収する。また、脱臭部４Ｂと第２冷水エジェクタコンデンサ６２の間には第２脂肪酸回収装置５Ｂが配置され、第２脂肪酸回収装置５Ｂにおいて脱臭部４Ｂから導入された蒸留物を冷却して脂肪酸を回収する。脂肪酸の大部分は脱臭部４Ｂ内で除去されるため、第２脂肪酸回収装置５Ｂにおいて精製油中の脂肪酸の大部分を回収することができる。尚、第１、第２脂肪酸回収装置５Ａ、５Ｂは同一構成であるため、以下では脱臭部４Ｂ側の第２脂肪酸回収装置５Ｂについて説明し、第１脂肪酸回収装置５Ａの説明は省略する。
【００１７】
上記脂肪酸回収装置５Ｂは、図１に示すように、脂肪酸回収塔５１と、この脂肪酸回収塔５１と第２真空配管１２を介して連結されたミストセパレータ５２と、これら両者において回収された脂肪酸を溜める回収タンク５３と、回収タンク５３で回収された脂肪酸をポンプ５４を介して脂肪酸回収塔５１へ戻す還流配管５５と、この配管５５を通過する脂肪酸を冷却する熱交換器５６とを備え、蒸留物に対して低温脂肪酸を向流で供給し直接接触させて蒸留物の温度を効果的に低下させて蒸留物中の脂肪酸の蒸気分圧を短時間で低下させて回収する。尚、ミストセパレータ５２は従来公知のものと同一構成を有している。
【００１８】
而して、本実施形態の真空形成装置６は、図２に示すように、噴射冷水を介して第１脂肪酸回収装置５Ａからの蒸留物及び空気を吸引、冷却後にホットウェル６０へ放出する第１冷水エジェクタコンデンサ６１と、第２脂肪酸回収装置５Ｂからの蒸留物及び空気を吸引するスチームエジェクタ６４と、噴射冷水を介してスチームエジェクタ６４からの駆動用水蒸気、蒸留物及び空気を吸引、冷却後にホットウェル６０へ放出する第２冷水エジェクタコンデンサ６２と、第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２内の残留蒸留物及び残留空気を吸引、冷却後に真空ポンプ６５及び冷水エジェクタ６６を介して外部へ放出する第３冷水エジェクタコンデンサ６３とを備えている。第１、第２、第３冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３の底部には放出管６１Ａ、６２Ａ、６３Ａがそれぞれ接続され、放出管６１Ａ、６２Ａ、６３Ａを介して各冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３で回収した水蒸気、蒸留物及び空気をホットウェル６０へ放出する。また、これらの冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３の頂部には還流管６１Ｂ、６２Ｂ、６３Ｂがそれぞれ接続され、ホットウェル６０内の水を後述のように冷却した後、還流管６１Ｂ、６２Ｂ、６３Ｂを介して各冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３へ冷水を供給する。これらの還流管６１Ｂ、６３Ｂ、６６Ｂはホットウェル６０の流出管６０Ａから分岐し、この流出管６０Ａには冷凍機６７の熱交換器６７Ａが設けられ、熱交換器６７Ａを介してホットウェル６０から各冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３に向かう水を例えば２．５℃まで冷却する。また、第３冷水エジェクタコンデンサ６３内の残留空気は真空ポンプ６５及び冷水エジェクタ６６を介してホットウェル６０内へ放出される。
【００１９】
次に、第１、第２、第３冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３について詳述する。第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２は同一構成を有し、第３冷水エジェクタコンデンサ６３は第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２とは若干異なった構成を有している。そこで、まず、第１冷水エジェクタコンデンサ６１を図３を参照しながら説明し、次いで、第３冷水エジェクタコンデンサ６３を図３を参照しながら説明する。
【００２０】
第１冷水エジェクタコンデンサ６１は図１、図３に示すように直胴状の容器６１１を主体に構成されている。容器６１１内には上室と下室に分割する隔壁６１２が設けられ、この隔壁６１２は下室側に向けて逆円錐状に形成されている。また、容器６１１には頂部を貫通する直胴状の冷水噴射部６１３が容器６１１の軸芯と一致させて設けられている。この冷水噴射部６１３の上端には還流管６１Ｂに連結され、下端には噴射板６１３Ａが取り付けられている。噴射板６３１Ａには複数の噴射孔６３１Ｂが円周上に配置して形成され、還流管６１Ｂから受給した冷水を噴射孔６３１Ｂから隔壁６１２の中央に向けてジェット噴射する。また、上室の周壁には第１真空配管１１に連結された吸引部６１４が設けられ、ジェット噴水の作用で吸引部６１４から下室内に第１脂肪酸回収装置５Ａの水蒸気、蒸留物及び空気を吸引する。更に、隔壁６１２には中央孔が形成され、この中央孔から下室に向けてスロート部６１５が垂下し、更にこのスロート部６１５の下方には下室を軸芯に従って貫通するディフューザー部６１６が設けられ、上室内に吸引した水蒸気、蒸留物及び空気をジェット噴水と一緒にホットウェル６０へ放出する。従って、スロート部６１５及びディフューザー部６１６は、噴射冷水、凝縮した水蒸気及び空気を容器６１１外へ放出する放出部として構成されている。スロート部６１５及びディフューザー部６１６の軸芯はそれぞれ冷水噴射部６１３の軸芯と一致し、スロート部６１５及びディフューザー部６１６は共に上端部が拡径し、空気等をそれぞれの内部へ引き込みやすくしてある。そして、スロート部６１５の下端はディフューザー部６１６の拡径部内に位置している。
【００２１】
また、上記冷水噴射部６１３の直胴部には隙間を介して外周壁６１７が設けられている。この外周壁６１７の上端は容器６１１の外側で冷水噴射部６１３の周壁に連結、封止され、外周壁６１７の下端は上室内で開口している。この外周壁６１７には第１排気部６１８が取り付けられていると共に下室の周壁には第２排気部６１９が取り付けられ、図１に示すように第１、第２排気部６１８、６１９はいずれも配管６８を介して第３冷水エジェクタコンデンサ６３の吸引部に連結されている。従って、第３冷水エジェクタコンデンサ６３の働きで第１冷水エジェクタコンデンサ６１の上下両室内に残留する空気及び水蒸気等を吸引、除去し、第１脂肪酸回収装置５Ａ側の吸引力をより高くすることができる。
【００２２】
また、第３冷水エジェクタコンデンサ６３は図１、図３に示すように直胴状の容器６３１として形成されている。容器６３１内には上室と下室に分割する隔壁６３２が設けられ、この隔壁６３２は下室側に向けて逆円錐状に形成されている。容器６３１には頂部を貫通する冷水噴射部６３３が容器６３１の軸芯に一致させて設けられている。この冷水噴射部６３３の上端には還流管６３Ｂに連結され、下端には噴射板６３３Ａが取り付けられている。噴射板６３１Ａには複数の噴射孔６３１Ｂが円周上に配置して形成され、還流管６３Ｂから受給した冷水を噴射孔６３１Ｂから隔壁６３２の中央に向けてジェット噴射する。また、上室の周壁には吸引部６３４が設けられ、この吸引部６３４は配管６８、６９を介して第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２の第１、第２排気部６１８、６２８、６１９、６２９に連結されている。従って、上室内のジェット噴水の作用で吸引部６３４から第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２内の残留空気及び水蒸気を吸引し、第１、第２脂肪酸回収装置５Ａ、５Ｂ側の吸引力を更に高めている。隔壁６３２には中央孔が形成され、この中央孔から下室に向けてスロート部６３５が垂下し、更にこのスロート部６３５の下方には下室を軸芯に従って貫通するディフューザー部６３６が設けられ、上室内に吸引した蒸留物及び空気をジェット噴水と一緒にホットウェル６０へ放出する。スロート部６３５及びディフューザー部６３６はそれぞれ第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２のものと同様に構成されている。
【００２３】
また、上記下室の周壁には排気部６３９が取り付けられ、この排気部６３９は配管７０を介して真空ポンプ６５及び冷水エジェクタ６６に連結されている。従って、真空ポンプ６５及び冷水エジェクタ６６の働きで第３冷水エジェクタコンデンサ６３の下両室内に残留する空気及び微小の水蒸気を吸引、除去し、第１、第２脂肪酸回収装置５Ａ、５Ｂ側からのガス等の吸引力より高くすることができる。
【００２４】
次に、上記真空形成装置６を用いた本発明の真空形成方法について説明する。
真空形成装置６の始動により、第１、第２、第３冷水エジェクタコンデンサ６１、６２、６３、スチームエジェクタ６４及び真空ポンプ６５及び冷水エジェクタ６６が駆動して真空脱臭装置４及び脂肪酸回収装置５の系内に真空雰囲気を形成する。即ち、第１冷水エジェクタコンデンサ６１では冷水噴射部６１３から例えば２．５℃の冷水を噴射すると、ジェット噴水は第１脂肪酸回収装置５Ａから残余の水蒸気、蒸留物及び空気を上室内へ吸引した後、ここで冷水を介して凝縮した水蒸気、蒸留物及び空気を伴ってスロート部６１５及びディフューザー部６１６を経由してホットウェル６０へ空気等と一緒に放出され、第１脂肪酸回収装置５Ａ側を真空引きする。この間にジェット噴水の温度が例えば２．５℃から７℃まで上昇し、容器６１１内は７℃の冷水に見合った水蒸気圧７．５Torr程度になる。これと同様に、第２冷水エジェクタコンデンサ６２はその前段のスチームエジェクタ６４と相俟って第２脂肪酸回収装置５Ｂ側を第１脂肪酸回収装置５Ａ側よりも高い真空度まで真空引きし、冷水の温度が例えば２．５℃から５℃まで上昇し、容器６２１内は５℃の冷水に見合った水蒸気圧６．５Torr程度になる。また、第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２の容器６１１、６２１の上下両室には多少の空気及び水蒸気が残留する。
【００２５】
しかしながら、第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２の上下両室内の空気及び水蒸気は第３冷水エジェクタコンデンサ６３のジェット噴水の働きでその上室６３１内に吸引され、第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２の容器６１１、６２１内の真空度を高めることができる。即ち、第３冷水エジェクタコンデンサ６３では冷水噴射部６３３から例えば２．５℃の冷水を噴射すると、ジェット噴水は第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２の上下両室内から空気及び水蒸気を上室内へ吸引した後、ここで冷水を介して凝縮した水蒸気、蒸留物及び空気を伴ってスロート部６３５及びディフューザー部６３６を経由してホットウェル６０へ空気等と一緒に放出され、第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２を真空引きする。この間にジェット噴水の温度が例えば２．５℃から３．５℃まで上昇し、容器６１１内は３．５℃の冷水に見合った水蒸気圧５．９Torr程度になる。そして、第３冷水エジェクタコンデンサ６３の容器６３１の上下両室には多少の空気及び水蒸気が残留する。これらの空気及び水蒸気は真空ポンプ６５及び冷水エジェクタ６６を介して吸引され、真空系内を高い真空度に保つ。従って、真空ポンプ６５において水蒸気が除去され、空気は冷水エジェクタ６６によってホットウェル６０へ放出される。
【００２６】
以上説明したように本実施形態によれば、水蒸気蒸留を行って精製油から有臭成分を含む脂肪酸を蒸留物として除去する脱臭処理装置４及び脂肪酸回収装置５の系内の空気等を吸引して真空雰囲気を形成する際、第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２それぞれにおいて噴射する冷水を用いて脱臭処理装置４及び脂肪酸回収装置５の空気を吸引、冷却後にジェット噴水と一緒にホットウェル６０へ放出する工程と、第３冷水エジェクタコンデンサ６３において噴射する冷水を用いて第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２の容器６１１、６２１内の残留空気及び水蒸気を吸引、冷却後にホットウェル６０へ放出する工程とを備え、これらの各工程における冷水として、第１、第２、第３冷却エジェクタコンデンサ６１、６２、６３内の真空度がそれぞれ冷水の昇温後の温度に見合った蒸気圧であって、脱臭処理装置４及び脂肪酸回収装置５の高真空度を形成するために必要な低温に設定された冷水を用いるため、スチームエジェクタを用いる場合と比較して水蒸気の使用量が格段に少なく、ひいては消費電力を格段に削減することができる。
【００２７】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、上記実施形態では真空脱臭装置４を加熱冷却部４Ａ、４Ｃと脱臭部４Ｂに分け、それぞれに第１、第２脂肪酸回収装置５Ａ、５Ｂを連結し、第１、第２脂肪酸回収装置５Ａ、５Ｂに第１、第２冷水エジェクタコンデンサ６１、６２を前段冷水エジェクタコンデンサとして接続してあるが、加熱冷却部４Ａ、４Ｃと脱臭部４Ｂが一体となっている場合には、脂肪酸回収装置及び冷水エジェクタコンデンサはそれぞれ一つあれば良いことから、冷水エジェクタコンデンサは前段及び後段に一つずつあれば良い。また、上記実施形態では水蒸気蒸留によって真空脱臭した場合について説明したが、水蒸気に代えて窒素ガス等の不活性ガスを使用しても良い。この場合においても本発明の真空形成方法及び真空形成装置によって不活性ガスを効率良く吸引除去することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項４に記載の発明によれば、冷水を用いた吸引力のある冷水エジェクタコンデンサによりスチームの使用量を低減し、延いては消費電力を格段に削減して省エネルギーを促進することができる真空形成方法及び真空形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空形成装置の一実施形態を適用した真空脱臭システムの一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す本実施形態の真空形成装置を示す構成図である。
【図３】図１に示す真空形成装置の第１冷水エジェクタコンデンサを示す断面図である。
【図４】図１に示す真空形成装置の第３冷水エジェクタコンデンサを示す断面図である。
【図５】真空脱臭システムに用いられる従来の真空処理装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 真空脱臭システム
４ 真空脱臭装置
５ 脂肪酸回収装置
６ 真空形成装置
６１ 第１冷水エジェクタコンデンサ（前段冷水エジェクタコンデンサ）
６２ 第２冷水エジェクタコンデンサ（前段冷水エジェクタコンデンサ）
６３ 第３冷水エジェクタコンデンサ（後段冷水エジェクタコンデンサ）
６１１、６２１、６３１ 容器
６１２、６２２、６３２ 隔壁
６１３、６２３、６３３ 冷水噴射部
６１４、６２４、６３４ 吸引部
６１５、６２５、６３５ スロート部（放出部）
６１６、６２６、６３６ ディフューザー部（放出部）
６１８、６２８ 第１排気部（排気部）
６１９、６２９ 第２排気部（排気部）
６３９ 排気部（排気部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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