玉米胚芽油不僅能精煉成色拉(lā)油、人造(zào)奶油(yóu)等營養豐富的食用油脂,而且是顏料、油漆和製皂工(gōng)業的高檔原料。脫油後的餅粕(pò)含有蛋白質等豐富的(de)營養成分,可用於(yú)製作多種食品的營養增(zēng)補劑。可見玉米胚芽油是一種十分受歡迎的(de)的油脂產品。這裏(lǐ)介紹一下玉米胚芽油預處理以(yǐ)及精煉成玉(yù)米油的加工工藝。
在以玉米(mǐ)為原料,在製作生產玉米糝、玉米澱粉或玉米澱粉糖的過程中,一般是(shì)能回收8%-12%的玉(yù)米胚(pēi)芽,經收集後(hòu)可以用來製取玉米油。
一、玉米油加(jiā)工成套(tào)設備的預處理工藝
玉米油油料的預處理包括油料的清理、剝殼、幹(gàn)燥、破碎、軟化、軋胚和蒸炒(chǎo)等工序。
1.油料清理(lǐ)
(1)油料在收獲、晾曬、運輸和貯藏等過程中會(huì)混進一些沙石、泥土、莖葉及鐵器等雜質,如(rú)果生產前不予清除,對生產過程非常(cháng)不利,油料中所含雜質可分為無機雜質、有機雜質和含油雜質三大類(lèi)。
①無機雜(zá)質
泥土、沙石(shí)、灰塵及金屬等。②有機(jī)雜(zá)質 莖葉、繩索、皮殼(ké)及(jí)其他種子等。③含油雜質 不成熟粒、異種油料,規定(dìng)篩目以下的破損油料和病蟲害粒等。
(2)所謂油料清理,即除去油料中所含雜質的工序之總稱。對清理的工藝要求,不但要限(xiàn)製油料中的雜質含量,同時還要規定清理後所得(dé)下腳料中油料的含量。
①篩(shāi)選:篩選是利用(yòng)油(yóu)料與雜質之間粒(lì)度(寬(kuān)度、厚度、長度)的(de)差別(bié),借助篩孔分離雜質的方法。
②磁選:磁選是利用磁力清除油料中磁性金屬雜質的方法。
③水選:水選是利用(yòng)水與油料(liào)直接接觸(chù),以洗去附著在油(yóu)料表麵的泥(ní)灰,並根據比重不同的原料在水中沉降速度不等的原理,同時將油料中的石子(zǐ)、沙粒、金屬等重雜質除去,而並肩泥則可在水的浸潤作用下鬆散成細粒被水衝洗掉,采用水洗還可以有(yǒu)效地防止灰塵飛揚(yáng)。
④並肩泥的清(qīng)選:形狀、大小與油料種子相等或相近,且比重與油料也(yě)相差不很顯著的泥土團(tuán)粒,稱為“並肩泥“,特別(bié)是在菜籽和大豆中,並肩泥的含量較大,用篩(shāi)選(xuǎn)和風選設備均不能(néng)將其有效地清除,必須采用(yòng)一種(zhǒng)特殊的方法和設備方可。
2.油(yóu)料剝殼與仁殼(ké)分離(lí)
剝殼要求(qiú)
①仁中含殼率:不超過*%。
②殼中含仁率(手(shǒu)揀)不超過*%。
3.油料幹燥
油料幹燥是指高水分(fèn)油料脫水至適宜水分的過程。油料收獲時有時在雨季(jì),所以水分含量高。為了安全貯藏,使之有適宜水分,幹燥就十分必要。
利用幹燥設(shè)備加熱油料,可使(shǐ)其中部分水分汽化,同時,油(yóu)料周(zhōu)圍空氣中的濕度,必須小於油料在該溫度下的表麵濕度,這樣(yàng)形成濕度差,則油料中的水分才能不斷地汽(qì)化而逸入大氣,並且在單位時間內,通過油料表麵的空氣量越多,則(zé)油料的脫水速度越快,幹燥設備強製通入熱風進行幹(gàn)燥,就是利用這個原理。
4.油料破碎(suì)
用機械的方(fāng)法,將油料粒度(dù)變小的工序叫破碎。破碎的目的,對於大粒(lì)油料(liào)而言,是改變其粒度大小利於軋(zhá)胚;對於(yú)預榨餅來說,是使餅塊大小(xiǎo)適中(zhōng),為浸出或(huò)第二次(cì)壓榨創造良好的出油(yóu)條件。
5.油料軟化
軟化是調節油料的水分和(hé)溫度,使其變軟。增加塑性的工(gōng)序。為使軋(zhá)胚效果達到要求(qiú),對於含(hán)油量較低的大豆、含水分較少的(de)油菜籽以及棉籽等油料,軟化是不可缺少的。對於大豆,由於含油量較低,質地較硬,如果再加上含水分少,溫度(dù)又不高,未經(jīng)軟化(huà)就進行軋胚,勢必會產生很多粉(fěn)末,難以達到要求。
6.油料(liào)軋胚(pēi)
軋胚亦稱“壓片“、“軋片“。它是利用機械的作用,將(jiāng)油料由粒(lì)狀壓成薄片的過程。軋胚的目的,在於破(pò)壞油料的細胞組織(zhī),為(wéi)蒸炒創造有利的條件,以便(biàn)在壓榨或浸出時,使油脂能(néng)順利地分離出來。
對軋胚的基本要求是料胚要薄,麵(miàn)均勻,粉末少,不露(lù)油,手捏(niē)發軟,鬆手散開,粉(fěn)末度控製在篩孔1毫米的篩下物不超過10%~15%,料胚的(de)厚度:大豆0.3毫米以下。軋完(wán)胚後再對料胚進行(háng)加熱,使其入浸水分控製在7%左右,粉末度控製在10%以下(xià)。
7.油料蒸(zhēng)炒
油料蒸炒是指生胚經過濕潤、加熱、蒸胚和炒胚等處理,使之發生一定的(de)物理化學變化,並使其內部的結(jié)構改變,轉變成熟(shú)胚的過程。
蒸炒是製油工藝過程中重要的工序之一。因為蒸炒(chǎo)可(kě)以借助水(shuǐ)分和溫度的(de)作用,使油料內部的結構發生很大變化,例如細胞受到進一步的破壞(huài),蛋白質發生凝固變性,磷脂和棉酚的離(lí)析與結合(hé)等,而這些變化不僅有利於油脂從油料中比較(jiào)容(róng)易地分離出來,而且有利於毛油質量的提高。所以(yǐ),蒸炒效果的好壞,對整個製油生產過程的(de)順利進行、出油率的高低以及(jí)油品、餅粕的質量都有著直接的影響。
8.油料擠壓膨(péng)化
一種以擠壓膨化為基礎的新方法(fǎ),正在(zài)用於對浸(jìn)出前的(de)油料進行預處理。
9.壓(yā)榨製油
動力螺旋(xuán)榨油機製油 螺旋榨油機(jī)是由動(dòng)力(lì)傳動,利用螺旋軸在榨籠中連續旋轉(zhuǎn)對料胚進行壓榨取油的榨油機械。
榨油車間作為預榨(zhà)車間,則本車間與浸(jìn)出車間之間可考慮設置緩衝餅庫,以便浸出車(chē)間出現故障(zhàng)時能暫時堆放預(yù)榨餅。
榨油車間設備
10.過濾
預處理還有一個階段(duàn)就是過濾階段,過濾之後就(jiù)是毛油,進行精煉或者是浸出工藝階段。
二、玉米油加工成套(tào)設備的精煉工藝
(1)玉米胚芽製取玉米油的工藝
清理-→幹燥-→軟化-→軋胚-→蒸(zhēng)炒-→取(qǔ)油-→精煉
玉米胚芽製取玉米油的工(gōng)藝、設備和製作技術與其他油料製取油脂的過程大體相同,均須上述工藝過程。
1.清理:製玉(yù)米糝回收的玉米胚芽,混雜有較多的玉米粉(fěn)、碎粉和皮屑,需要用雙層振動篩進(jìn)行篩理。篩麵網眼,第一層清除大雜(zá);第二層清除玉米粉、碎糝和皮(pí)屑,以減少玉米胚芽的損失。
2.幹燥:為保(bǎo)持(chí)玉米胚芽在貯存和運(yùn)輸中的新鮮度,經清理後的玉米胚芽,需隨即曬幹或烘幹至(zhì)水分(fèn)含量10%以下。
3.軟(ruǎn)化:為玉米胚芽製取(qǔ)油脂的頭道工序。此工序中,使玉米(mǐ)胚芽在受熱處理的同時水分含量降至10%以下(xià),使料胚發生塑性變化。軟化常用熱風烘幹機或熱蒸氣輥筒烘幹機,料胚在軟化時不宜溫度升高過急,以防止蛋白(bái)質過早變性而使料胚失去彈性,進(jìn)而影響軋胚、蒸炒和榨油處理。
4.軋胚:玉米(mǐ)胚(pēi)芽經軟化處理後,隨即經輥筒軋胚機軋成0.3-0.4mm的薄片,促進細胞(bāo)結構的(de)破壞(huài),使油路縮短,便於料胚的蒸炒和壓榨。
5.蒸炒:胚料進入蒸炒(chǎo)設備蒸(zhēng)炒時的水分含量不低於12%,經40-50分鍾加熱,最後使料(liào)胚溫(wēn)度超過100℃,料胚的水分含量由12%逐漸(jiàn)降低至3%-4%,以料胚色漸變至棕紅色(sè),且能聞到香(xiāng)氣而(ér)不焦糊為止。
6.油脂製取的方法有(yǒu)壓榨法、萃取法和水代法。壓榨法根據采用的設備與生產規模又可分木榨、螺旋榨與液壓機榨。榨油機的機型可按生產規模而定,規模稍大的生產廠,可選用連帶(dài)蒸炒設備組裝的200型螺旋榨油機,該機蒸炒兼備,運(yùn)轉連續,使用*作(zuò)簡單,料胚蒸炒、榨油在一組設備中一(yī)次完成。所製取的玉米胚芽油,未經精煉俗稱“毛油”,其水分及揮發性物質0.3%,雜質0.2%,酸(suān)價(jià)6,沉澱物6%,色澤淡黃,氣味正常,經280℃加熱,有沉澱物析出(chū)。“毛油”由於水分和雜質含量較高(gāo)而不耐貯存,需經水化、堿煉和脫臭等精煉後,才能獲得高品質精煉(liàn)玉米油。
(2)玉米油加工成套設備的(de)玉米油加工工藝(yì)浸出階段
下(xià)麵是玉米油加工工藝(yì)中產出毛油之後的浸出工藝(yì)階段。
①直接浸出
毛油→一般精煉工藝→過濾(lǜ)→水化→脫臭(chòu)→精煉玉米油
②預榨浸出
毛油→特殊精煉工藝(堿煉–脫色–脫蠟–去雜)→精煉玉米油
7.精煉油脂(zhī),製取(qǔ)玉米油精煉階段的工藝
(3)玉米油加(jiā)工成套設備的精煉工藝流程(chéng)如下
玉米(mǐ)油加工成套設備-精煉(liàn)玉米油工藝流程
操作條件:過濾毛油含雜不(bú)大於0.2%,堿液濃度18~22°Bé,超量堿添加量為理論堿量(liàng)的10%~25%,有(yǒu)時還先添加油量的0.05%~0.20%的磷酸(濃度為85%),脫皂溫度70~82℃,洗滌溫度(dù)95℃左右,軟水添加量為油量的10%~20%。連續真空幹燥脫(tuō)水,溫(wēn)度90~95℃,操作絕(jué)對壓力為
2.5~ 4.0 kPa。吸附脫(tuō)色(sè)溫度為105~100℃,操作(zuò)絕對壓力為 2.5~ 4.0 kPa,脫色溫(wēn)度(dù)下的操作時間為(wéi)30
min左右,活性白土添加量為油量的 1%~4%。利用立式葉片過(guò)濾(lǜ)機分離(lí)白土時的過濾溫(wēn)度(dù)不低於100℃。脫色油中P≤5
ppm、Fe≤0.1ppm、Cu≤0.01ppm。脫臭溫度240~260℃左右,操作絕(jué)對(duì)壓力260~650Pa,汽(qì)提蒸汽通入量(liàng)油量的0.5%~2%,脫臭時間(jiān)
40~120min,檸檬酸(濃度(dù) 5%)添加量為油量的0.02%~0.04%,安全過濾溫度(dù)不高於70℃。
(4)玉米油(yóu)加工成套設備的(de)精煉脫酸工藝
堿煉法堿煉,是用堿中和遊離脂肪酸,並(bìng)同時除去部分其他(tā)雜質(zhì)的(de)一種精煉方法。所用的堿有多種,例如石灰、有(yǒu)機堿、純堿和燒堿等。國內應用最廣泛的是燒堿。
堿煉(liàn)的基本原理 堿煉的原理是堿溶(róng)液與毛油中的遊離脂肪酸發生(shēng)中和反應。反應式如下:
RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O
除了中和(hé)反(fǎn)應外,還有某些物理化學(xué)作用(yòng)。
①燒堿能中和毛油中遊離脂肪酸,使之生成鈉皂(zào)(通稱為皂腳(jiǎo)),它在油中成(chéng)為不易溶解的(de)膠狀物而沉澱(diàn)。
②皂腳具有(yǒu)很強(qiáng)的吸附能力。因此,相當數量的其他雜質(zhì)(如蛋白質、黏液、色素等)被其吸附而沉澱,甚至機械雜質(zhì)也不例外。
③毛棉油中所(suǒ)含的遊離(lí)棉酚可與燒(shāo)堿反應(yīng),變成酚鹽。這種酚鹽在堿煉(liàn)過程中更易被皂腳吸附沉澱,因而能降低棉(mián)油的色澤,提高精煉棉油(yóu)的質量。
堿煉(liàn)所(suǒ)生成的皂腳內含有相當數量的中性油,其原因主要在於:鈉皂(zào)與中性油之間的膠溶性;中性油被鈉皂包裹;皂(zào)腳凝聚成絮狀時(shí)對中性油的吸附。
在中和遊離脂肪酸的同時,中性油也可能被皂化而增(zēng)加損耗(hào)。因此,必須選(xuǎn)擇(zé)最佳條件,以(yǐ)提高(gāo)精油率。
堿煉方法 按設備來分,有間歇式和(hé)連續式兩種堿煉法,而前者又(yòu)可分為低溫和高溫(wēn)兩種操作方法。
(5)玉米油加工成套設備的精煉脫溶工藝
脫溶(róng)原理:由於6號溶劑油的沸程寬(60~90℃),其組成又比較(jiào)複雜,雖經蒸發和汽提回收混合油中的溶劑,但殘留在油中的高沸點組分仍難除盡(jìn),致使(shǐ)浸出(chū)毛(máo)油中殘溶較高。脫除浸出油中殘留溶劑(jì)的操作即為(wéi)“脫(tuō)溶“。脫(tuō)溶後油中(zhōng)的溶劑殘留量應(yīng)不超過50毫克/升。目前,國內外采用最多的是水(shuǐ)蒸氣蒸餾脫溶法,其原(yuán)理在於水(shuǐ)蒸氣通過浸出毛油時(shí),汽-液表麵接觸,水蒸氣被揮發(fā)出的溶劑所飽和,並按其分壓比率逸出(chū),從而脫(tuō)除浸出油中的溶(róng)劑。因(yīn)為溶劑和油脂的(de)揮發性差別極大(dà),水蒸氣蒸餾可使易揮發的溶劑從幾乎不揮發的油脂中除去。脫溶在較高溫度下進行,同時配有較高的真空條(tiáo)件,其目的是:提(tí)高溶劑的揮發性;保護油脂在高(gāo)溫下(xià)不被氧化;降低蒸汽的耗用量。
脫(tuō)溶工藝
①間歇式脫溶工(gōng)藝流程
水化(huà)或(huò)堿煉後(hòu)的浸出油–→脫溶–→冷卻–→成品油
操作步驟
第一步:開動真(zhēn)空泵,使脫溶係(xì)統真空(kōng)度穩定在7000帕左右,將浸出油吸入(rù)脫溶鍋,裝油量約為鍋容量的60%。
第二步:開間接蒸汽,將油溫升至100℃。通入壓力為0.1兆帕左右的直接蒸汽,使鍋內油脂充分翻動,繼續用間接蒸汽使油溫升至(zhì)140℃,同時計時,脫溶開(kāi)始。
第三步(bù):視浸出油的質量,脫溶時間一般為4小時左右,其間保持油溫140℃、真空(kōng)度8000帕左右。
第四步:脫溶結束前0.5小時,關閉間接蒸汽,達到規定時間才能關閉直接蒸汽。
第五步:將脫溶油脂通過冷卻(què)器(qì),或在鍋內冷卻至70℃後,再破真空,放出即為成品油。
脫溶設備
當用(yòng)於脫溶時稱脫溶鍋。還有其他(tā)輔助設備,有(yǒu)W型機械真空泵或汽水串連噴射泵、大氣冷凝器(qì)、空氣平衡罐和液沫(mò)捕集器等。
(6)玉米油加(jiā)工成套設備的精煉脫色工藝
脫(tuō)色的目的
各種油脂都帶有不同的顏色,這是因為其中含有不同(tóng)的色(sè)素所致(zhì)。例如,葉綠素使油(yóu)脂呈墨綠色;胡蘿卜素使(shǐ)油脂呈黃色;在貯(zhù)藏中,糖類及蛋白質分解而使油(yóu)脂呈棕褐色;棉酚使棉籽油呈深(shēn)褐色。
脫色的方法
油脂脫色(sè)的方法有日光脫色法(亦稱氧(yǎng)化法)、化(huà)學藥劑脫色法、加熱法和吸附法等。目前應用最廣(guǎng)的是吸附法,即將某些具有強吸附能力的物質(酸性活性白土、漂白土和活性炭等)加入油脂,在加熱情況下吸附除去油中的色素及(jí)其他雜質(蛋白質、黏(nián)液、樹脂類及(jí)肥皂等)。
工藝流程
間歇脫色(sè)即油脂與吸附劑在間歇狀態下通過(guò)一次吸附平衡而完成脫色過程的工藝。
脫色油經貯槽轉入脫色罐,在真空下加熱幹燥後,與由吸附劑罐吸入的吸附劑在(zài)攪拌(bàn)下充分接觸,完(wán)成吸附平衡,然後經冷卻由油泵泵入壓濾機分離吸附(fù)劑。濾後脫色油匯入貯槽,借真空吸(xī)力或輸油(yóu)泵轉入(rù)脫臭工序,壓濾機中的吸附劑濾餅則轉入處理罐回收(shōu)殘油。
(7)精煉(liàn)脫臭工藝
脫臭的目的
純粹(cuì)的甘油三脂肪酸酯(zhǐ)無色、無氣味,但天然油脂都具有自己特殊(shū)的氣味(也稱臭味)。氣味是氧化產物,進一步氧化生成過氧化合物,分(fèn)解成醛,因而(ér)使油呈味。此外(wài),在製油過程中也會產(chǎn)生臭味,例如(rú)溶劑(jì)味、肥皂味和泥土味等。除去油脂特有(yǒu)氣味(呈味(wèi)物質)的工藝過程就稱為油脂的“脫臭“。浸出油的脫(tuō)臭(工藝參數達不到(dào)脫臭要(yào)求時稱為(wéi)“脫溶“)十分重要,在脫臭之(zhī)前,必須先行水(shuǐ)化、堿煉和脫色,創(chuàng)造良好的脫(tuō)臭條件,有利於油脂中殘(cán)留溶劑及其他氣味的除去(qù)。
脫臭的方法
脫臭的(de)方法很多,有真空蒸汽脫臭法、氣體吹(chuī)入法、加氫法和聚合法等。目前國內外(wài)應(yīng)用(yòng)最廣、效果最(zuì)好的是真空(kōng)蒸汽脫臭法。
真空蒸汽脫臭法是在脫臭鍋內(nèi)用過熱蒸汽(真空條(tiáo)件下)將油內(nèi)呈味物質除去的工藝過程。真空蒸汽脫臭的原理是水蒸氣通過含有呈味組分(fèn)的油脂,汽-液接觸,水蒸(zhēng)氣(qì)被揮發出來的臭味組分所飽和,並按其分壓(yā)比率選出而除(chú)去。
(8)精煉脫蠟工藝
蠟是一種脂肪酸和脂肪醇的脂,存在於多種動、植物中。油脂中的蠟是高級一元羧(suō)酸與高級一元醇形成的脂。植物油料中的蠟質主(zhǔ)要存在於皮、殼以及細(xì)胞壁中。蠟在40℃以(yǐ)上能溶解於油脂,因此無論是壓榨法還是浸出法製取的毛油,一般都含有一定量的蠟質。各種毛油含蠟量(liàng)有很大的差異。如玉米胚芽(yá)油含蠟量0.01%~0.04%,葵花(huā)籽(zǐ)油含(hán)蠟量0.06%~0.2%,米糠油含蠟量1%~5%。幾(jǐ)乎(hū)所有的植物油都需要脫蠟工藝。
蠟是一種帶有弱(ruò)親水基的親脂性化合物。溫度高於40℃時(shí),蠟的極性微弱,溶解於油中,隨著溫度的下降,蠟分子在油中的遊動性降低,蠟(là)分子(zǐ)中的酯鍵極性增強,特別是低於30℃時,蠟形成結晶析出(chū),並形(xíng)成較為穩定(dìng)的(de)膠體係統(tǒng)。在此(cǐ)低溫下持續一段時間後,蠟晶體相互凝聚成較大的晶體,比重增加而變成懸濁液。可見油與蠟之間的界麵張力是隨著溫度的變化而變化的(de)。兩者界麵張力的大小和溫度(dù)呈反(fǎn)比關係。這就是為什麽脫蠟工藝必須(xū)在低溫條件下進行的理論(lùn)根據。
目前,脫蠟的方法很多,即常規法(fǎ)、溶劑法、表麵活性劑法、凝聚劑法、靜電法等。雖然各種方(fāng)法所采用的輔助手段不同,但基本原理均屬(shǔ)冷凍結晶及(jí)分離的範疇。即通(tōng)過冷卻析出晶體蠟,經(jīng)過過濾(lǜ)或其(qí)它(tā)分離手段達到油蠟分離的(de)目的。在脫蠟中,嚴格的控製冷卻速率和攪拌,是取得(dé)成功的關鍵,它可以(yǐ)促進有(yǒu)利晶體生長的晶核的形成。當然冷(lěng)卻速率的選定取決於(yú)油的種類和脫蠟的工藝。
我公司結合國外有關的脫蠟(là)工藝技術,曆經(jīng)數載,成(chéng)功地開發出了速冷結晶與養晶結合的葵油、玉米胚芽油脫蠟技術。其特點是結晶、養晶時(shí)間短,晶粒整齊,有利於蠟質的過濾(lǜ)。同時,整個脫蠟過程(chéng)僅需對設備(bèi)進行製(zhì)冷,車間內保持常溫即可,解(jiě)決(jué)了(le)脫蠟車間投資大、不易操作的(de)問題,是目前比較先進且成熟有效的一種(zhǒng)脫蠟工藝。在國內幾家油廠的實際使用表明(míng),產品不但完全符合國家標(biāo)準,甚至達到了歐表0℃ 11h無析出物。
過濾無疑是脫蠟中(zhōng)的關鍵過程,過濾的好壞直接影響到產(chǎn)品的品質。過濾設備國內(nèi)目前多用箱式、板框過濾機以及熱卸冬化(huà)過濾機,這些設備的缺點就(jiù)是過濾時間長,投資大,占地麵積大,勞動(dòng)強度高。而國外最常用的(de)是轉鼓真空過濾機以及水(shuǐ)平罐式和立罐式過濾機,我公司在吸取國外經驗的基礎上,並(bìng)針對於國內實際情況,集中技術力量成功開發出具有(yǒu)國際先進水平的XTL型旋轉脫蠟過(guò)濾機,該機過濾效率高,自動化(huà)操作,應用範圍廣,勞動強度大大降低,和價格高昂的進口設備(bèi)相比,由於投資少而更適合中國的客戶們(men)使(shǐ)用。
三、油脂浸出工藝
浸出設備車間
(1)油脂(zhī)浸出階段
工藝流(liú)程
油料經過(guò)預(yù)處理後所成的料胚或預榨餅,由輸送設備送入浸出器,經溶劑浸出後得到濃混合粕和濕粕(pò)。
浸出設備(bèi)浸(jìn)出係統的重要設備是浸出器,其形式很多。
間歇式浸出器—浸出罐。
連續式浸出器—平轉式(shì)浸出器、環形浸出(chū)器、衛星式(shì)浸出器(qì)、履帶(dài)式浸出器等。
(2)濕粕的脫溶(róng)烘幹
工藝流程
從浸出器卸出的粕中含有25%~35%的溶劑,為了使(shǐ)這些溶劑(jì)得以回收和獲得(dé)質量較(jiào)好的粕(pò),可采用加熱以蒸(zhēng)脫溶劑。
脫溶烘幹設備
對預榨餅(bǐng)浸出粕的脫(tuō)溶烘幹多采用高料層蒸烘(hōng)機,對大豆一次浸粕的脫(tuō)溶烘幹,宜采(cǎi)用D.T蒸脫機。
(3)混合(hé)油(yóu)的蒸發和汽提
工藝過程
混合(hé)油過濾–→混合油貯罐(guàn)–→第一蒸發器–→第二蒸發器–→汽提塔–→浸出毛油
從浸出器泵出的混合油(油脂與溶劑組成的(de)溶液),須經處理使油脂與溶劑分離。分離方法是利用油脂與溶劑(jì)的沸點不(bú)同,首先將混合油加熱蒸發,使絕大部分溶劑汽化而與油(yóu)脂分離。然後,再利用油脂與溶劑揮(huī)發性的(de)不同,將濃混合油進行水蒸(zhēng)氣蒸餾(即(jí)汽(qì)提),把(bǎ)毛油中殘留溶劑蒸餾出去,從而(ér)獲得含溶劑量很低的浸出毛油,但是在進行蒸發、汽提之前,須將(jiāng)混合(hé)油進行(háng)“預處理“,以除(chú)去其中的固體粕末及膠(jiāo)狀物質,為(wéi)混合油的成分分離(lí)創造條件。
過濾(lǜ)
讓混合油通過過濾介(jiè)質(篩網(wǎng)),其中所含的固體粕末即被截留(liú),得到較為潔淨的混合(hé)油。處理(lǐ)量較大的平轉型浸出器內,在(zài)第Ⅱ集油格上裝有帳篷式過濾器,濾網(wǎng)規格為100目,濃混合油經過濾後再泵出。
離(lí)心沉(chén)降(jiàng)
現多采用旋液分離器來分離混合油中的粕末,它是利(lì)用混合(hé)油各組分的(de)重量不同,采用離心旋轉(zhuǎn)產生離心力大小的差別,使粕末下沉而液體上升,達到清潔混(hún)合油的目的(de)。
混合油的蒸發
蒸發是借加(jiā)熱作(zuò)用使溶液中一部分溶(róng)劑汽化,從而提高溶液中溶質的濃(nóng)度,即使揮發性溶劑與不揮發性(xìng)溶質分(fèn)離的操作過程。混合(hé)油的蒸發是利用油脂幾乎(hū)不揮發,而溶劑沸點低、易於揮發的特性,用加熱使(shǐ)溶劑大部分汽化蒸出,從而使混合油中油脂的濃度大大提高的過程。
在(zài)蒸(zhēng)發設(shè)備的選用(yòng)上,油廠多選(xuǎn)用長(zhǎng)管蒸發器(也稱為“升膜式蒸發器“)。其(qí)特點是加熱管道長,混合(hé)油經預熱後(hòu)由下部進入加熱管內,迅速沸騰,產生大量蒸氣(qì)泡並迅速上升。混合油也被上升(shēng)的蒸氣泡帶動並拉曳為一層液膜沿管壁上(shàng)升,溶(róng)劑在此過程中繼續蒸(zhēng)發。由於在薄膜狀態下進行(háng)傳熱,故(gù)蒸發效率較高(gāo)。其設備為長管蒸發器。
混(hún)合油的汽提
通過蒸(zhēng)發,混合油的濃度大大提高。然而,溶劑(jì)的沸點也(yě)隨之(zhī)升高。無(wú)論繼續進行常壓蒸發或改成減壓蒸發(fā),欲使混合油中剩餘的溶劑(jì)基本除去都是相當困難的。隻有采用汽提,才能將混合油內殘餘的(de)溶劑基本除去。
汽提即水蒸氣蒸餾,其原理是(shì):混合油與水不相溶,向沸(fèi)點很高的濃混合油內通入一定壓力(lì)的直接蒸汽,同時(shí)在設備的夾套內通(tōng)入間接蒸汽加熱,使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直(zhí)接蒸汽與溶(róng)劑蒸氣壓之和與外壓平衡,溶劑即沸騰,從而降低了高沸(fèi)點溶劑的沸點。未凝結的直接蒸汽夾帶蒸餾出(chū)的溶劑一起(qǐ)進入(rù)冷凝器進行冷凝回收。其設備有管式汽提塔、層碟式汽(qì)提塔、斜板式汽提(tí)塔。
(4)溶劑蒸(zhēng)氣的冷凝和冷卻
工(gōng)藝(yì)流程
由第一(yī)、第二(èr)蒸發器(qì)出來的溶(róng)劑蒸氣因其(qí)中不含水,經冷凝(níng)器冷卻後直接流入循環溶劑(jì)罐;由汽提塔、蒸烘機出來的混合蒸(zhēng)氣進(jìn)入冷凝器,經冷凝後的溶劑、水混合液流(liú)入分水器進行分(fèn)水,分離出的溶劑(jì)流入循環溶劑罐,而水進入水封池,再排入下水道。
若分水器排出的水中含有(yǒu)溶劑,則進入蒸煮罐,蒸去水中(zhōng)微量溶劑後,經冷凝(níng)器出來冷凝液進入分水器,廢(fèi)水進入水封池。
溶劑蒸(zhēng)氣的冷凝和冷卻
所謂冷凝,即在一定(dìng)的溫(wēn)度下,氣體放出熱量轉變成液體的過程(chéng)。而冷卻是(shì)指熱流(liú)體(tǐ)放出熱量後溫度降低但不發生物(wù)相變化的過程。單一的溶劑蒸氣在固定在冷凝溫度下放出其本身的(de)蒸發潛熱而由氣態變成(chéng)液態。當蒸氣剛剛冷凝完畢,就開始了冷(lěng)凝液的冷卻過程。因此,在冷凝器中講行(háng)的是冷凝和冷卻兩個過程。事實上這兩個過(guò)程也不可能截然分(fèn)開(kāi)。兩種互不相溶的蒸氣混合物(wù)—水蒸氣和溶劑蒸氣,由於它們各(gè)自(zì)的冷凝點不同,因而在冷凝過程中,隨溫(wēn)度的下降所得冷凝(níng)液的組成也(yě)不同。但在冷凝(níng)器中它們仍然經曆冷凝、冷卻兩個過程(chéng)。目(mù)前常用(yòng)的冷凝器有列管式冷凝器、噴淋式冷凝器(qì)和板式冷凝器。
溶劑和水分離
來自蒸烘機或汽提塔的混合蒸氣冷凝後,其中含有較多的水。利用(yòng)溶劑不易溶於(yú)水且(qiě)比水輕的特性,使溶劑和水分離,以回收溶劑(jì)。這種分(fèn)離設備就稱之為“溶劑—水分(fèn)離器“,目前使用得(dé)較多(duō)的是分水箱。
廢水中溶劑的回收
分水箱排出的廢水要(yào)經水封池處(chù)理。水封池要靠近浸出(chū)車間,水(shuǐ)封池為(wéi)三室(shì)水泥結構,其保護高度不應小於0.4米,封閉水柱(zhù)高度大於保護高度2.4倍,容量不(bú)小於車間分水箱容積的1.5倍,水流的入口(kǒu)和出口的管道均為水封閉(bì)式。
在正常情況下,分(fèn)水器排出(chū)的廢水經水封(fēng)池處理,但當水中夾雜有大量粕屑時,對呈乳化狀態的一部分(fèn)廢水,應(yīng)送入廢水蒸煮罐,用蒸汽加熱到92℃以上,但不超過98℃,使其中所含(hán)的溶劑蒸發,再經冷凝器回收。
(5)自由氣體中溶劑的回收
工藝流程
空氣可以隨著(zhe)投料進入浸出(chū)器,並進入整個浸出設備係統與溶劑蒸氣混(hún)合,這部分空氣因不能冷凝成液體,故稱之為“自由氣體“。自(zì)由氣體長期積聚會增大係統內的壓力而(ér)影響生(shēng)產的順利進行。因此,要從係統中及時排出自由氣體。但這部(bù)分空氣(qì)中含有大量溶劑蒸氣,在排出前需將其(qí)中所含溶劑回收。來自浸出器、分水箱、混合油貯罐、冷(lěng)凝器、溶劑循環罐的自由氣體全部匯集於空氣平衡罐,再進入最後冷凝器。某些油廠把空氣平衡罐與最後冷凝器合二為一。自由氣體中所含的溶劑被部分(fèn)冷凝回收後,尚有(yǒu)未凝結的氣體,仍含有少量溶劑,應盡量予以回收後再(zài)將廢氣排(pái)空(kōng)。
工藝設(shè)備石蠟油尾(wěi)氣回(huí)收法、低溫冷凍法。