油脂脫蠟

來源:環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間:2015-05-09 23:11:31

油脂中的蠟是高級一元羧酸與高級一元醇形成的酯。植物油料中的蠟質(zhì)主要存在于皮殼中,其次存在于細胞壁中。蠟在40℃以上能溶解于油脂,因此無論是壓榨法還是浸出法制取的毛油中,一般都含有一定量的蠟質(zhì)。各種毛油含蠟量有很大的差異,大多數(shù)毛油的含蠟量極微,但有些毛油的含蠟量則較高。如玉米胚芽油含蠟量0.01%~ 0.04%,葵花籽油含蠟量0.06%~0.2%%,米糠油含蠟量1~5%%。一般油脂中的含蠟量隨料胚含殼量的增加而增加。

一、脫蠟的意義及機理

 (一)脫蠟的意義

  常溫(30℃)以下,蠟質(zhì)在油脂中的溶解度降低,析出蠟的晶粒而成為油溶膠,具有膠體的一切特性,如光學(xué)及電學(xué)性質(zhì)。因此,油脂中的含蠟量可借助于以光的散射——丁達爾現(xiàn)象為原理制作的濁度計來測量。隨著貯存時間的延長,蠟的晶粒逐漸增大而變成懸浮體,此時體系變成“粗分散系”—懸濁液,體現(xiàn)了溶膠體系的不穩(wěn)定性??梢姾灻图仁侨苣z又是懸濁液。油脂中含有少量蠟質(zhì),即可使?jié)狳c升高,使油品的透明度和消化吸收率下降,并使氣滋味和適口性變差,從而降低了油脂的食用品質(zhì)、營養(yǎng)價值及工業(yè)使用價值。另一方面,蠟是重要的工業(yè)原料,可用于制蠟紙、防水劑、光澤劑等。因此,從油中脫除或提取蠟質(zhì)可達到提高食用油脂品質(zhì)和綜合利用植物油脂蠟源的目的。

脫除油脂中蠟質(zhì)的工藝過程稱為油脂的脫蠟。脫蠟的方法可分為多種,即常規(guī)法、溶劑法、表面活性劑法以及結(jié)合脫膠、脫酸的脫蠟方法。此外,還有凝聚劑法、尿素法、靜電法等。雖然各種方法所采用的輔助手段不同,但基本原理均屬冷凍結(jié)晶及分離的范疇。即根據(jù)蠟與油脂的熔點差及蠟在油脂中的溶解度(或分散度)隨溫度降低而變小的性質(zhì),通過冷卻析出晶體蠟(或蠟及助晶劑混合體),經(jīng)過濾或離心分離而達到油蠟分離的目的。諸多脫蠟法的一個共同點,就是都要求溫度在25℃以下,才能取得好的脫蠟效果。  

(二)、脫蠟的機理

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  蠟分子中存在酰氧基(R—C—O),使蠟帶有微弱的極性。因此蠟是一種帶有弱親水基的親脂性化合物。溫度高于40℃時,蠟的極性微弱,溶解于油脂中,隨著溫度的下降,蠟分子在油中的游動性降低,蠟分子中的酯鍵極性增強,特別是低于30℃時,蠟形成結(jié)晶析出,并形成較為穩(wěn)定的膠體系統(tǒng)。在此低溫下持續(xù)一段時間后,蠟晶體相互凝聚成較大的晶粒,比重增加而變成懸濁液。可見油和蠟之間的界面張力是隨著溫度的變化而變化的。兩者界面張力的大小和溫度呈反比關(guān)系。這就是為什么脫蠟工藝必須在低溫條件下進行的理論根據(jù)。

  要使油、蠟良好分離,希望結(jié)晶出的蠟晶大而結(jié)實,油脂和蠟的懸濁液粘度較低,這可以通過采用各種不同的輔助手段達到目的。

 (三)影響脫蠟的因素

1、脫蠟溫度和降溫速度

由于蠟分子中的兩個烴基碳鏈都較長,在結(jié)晶過程中會有較嚴重的過冷現(xiàn)象,加之蠟烴基的親脂性,使其達凝固點時,呈過飽和現(xiàn)象。為了確保脫蠟效果,脫蠟溫度一定要控制在蠟?zāi)厅c以下,但也不能太低,否則,不但油脂粘度增加,給油、蠟分離造成困難,而且熔點較高的固脂也析出,分離時固脂與蠟一起從油中分出,增加了油脂的脫蠟損耗。采用常規(guī)法脫蠟,其結(jié)晶溫度多為20~30℃,采用溶劑法脫蠟,其結(jié)晶溫度多控制在20℃左右。

  蠟的結(jié)晶是物理變化過程,過程緩慢。整個結(jié)晶過程可分為三步:第一熔融含蠟油脂的過冷卻、過飽和,第二晶核的形成和第三晶體的成長。蠟熔點較高,在常溫下就可自然結(jié)晶析出。自然結(jié)晶的晶粒很小,而且大小不一,有些在油中膠溶,使油和蠟的分離難以進行。因此在結(jié)晶前,必須調(diào)整油溫,使蠟晶全部熔化,然后人為控制結(jié)晶過程,才能創(chuàng)造良好的分離條件一晶粒大而結(jié)實。晶粒的大小取決于二個因素,晶核生成的速度W和晶體成長速度Q。晶粒的分散度與W/Q成正比,結(jié)晶過程中應(yīng)降低W,增加Q。

  降溫速度與W、Q關(guān)系很大。當降溫的速度足夠慢時,高熔點的蠟首先析出結(jié)晶,同時放出結(jié)晶熱。溫度繼續(xù)下降,熔點較低的蠟也將要析出結(jié)晶。即將析出的蠟分子與已結(jié)晶析出的蠟碰撞,而且以已析出蠟晶為核心長大,使晶粒大而少。如果降溫的速度較快,高熔點蠟剛析出,還未來得及與較低熔點的蠟相碰撞,較低熔點的蠟就已單獨析出,使晶粒多而小,夾帶油也必然多。為了保持適宜的降溫速度,要求冷卻劑和油脂的溫度差不能太大,否則,會在冷卻面上形成大量晶核,既不利于傳熱,又不利于油一蠟分離。降溫過程要緩慢進行,從生產(chǎn)角度考慮也不能太慢,適宜的降溫速度可通過冷卻試驗確定。

2、結(jié)晶時間

如上所述,為了得到易于分離的結(jié)晶,降溫必須緩慢進行。而且,當溫度逐漸下降到預(yù)定的結(jié)晶溫度后,還需在該溫度下保持一定時間,進行養(yǎng)晶(或稱老化、熟成)。養(yǎng)晶過程中,晶粒繼續(xù)長大??梢姡瑥木Ш诵纬傻骄w成長為大而結(jié)實的結(jié)晶,需要足夠的時間。

3、攪拌速度

結(jié)晶要在低溫下進行,而且是放熱過程,所以必須冷卻。攪拌可使油脂中各處的降溫均勻。攪拌可使晶核與即將析出的蠟分子碰撞,促進晶粒有較多機會均勻長大。不攪拌只能靠布朗運動,結(jié)晶太慢。但攪拌太快,會打碎晶粒。一般攪拌速度控制在10~13轉(zhuǎn)/分,大直徑的結(jié)晶罐用較低的速度。攪拌速度以有利于蠟晶成長為準。攪拌可減少“晶簇”的形成。結(jié)晶中,除了晶核長大,幾顆晶體還可能聚集成晶簇,晶簇能將油包合在內(nèi),增加脫蠟損耗。

4、助晶劑

不同的脫蠟方法采用不同的助晶劑。

(1)溶劑

油脂和蠟的結(jié)構(gòu)不同,對溶劑的親和力也不同,尤其在低溫下,親和力的差異更大。溶劑的存在,使蠟易于結(jié)晶析出,有助于固(蠟晶)液(油脂)兩相較快達到平衡,得到的結(jié)晶結(jié)實(包油少),降溫速度也可高一些。同時溶劑可降低體系的粘度,改善了油一蠟分離的效果。

(2)表面活性劑

加入表面活性劑,有助于蠟的結(jié)晶。表面活性劑分子中的非極性基團,與蠟的烴基有較強的親和力而形成共聚體。表面活性劑具有較強的極性基團因而共聚體的極性遠大于單體蠟,使油一蠟界面的表面張力大大增加,而且共聚體晶粒大,生長速度也快,與油脂也易于分離。

  毛油中的磷脂、單甘酯、雙甘酯、游離脂肪酸,以及堿煉中生成的肥皂,都是良好的表面活性劑,能在低溫條件下把蠟從油中拉出來。這就是米糠油等能在低溫脫膠和堿煉的同時進行脫蠟的主要依據(jù)。但是,蠟和油之間還存在著一定親和力,上述油脂中的表面活性物質(zhì),尚沒有足夠的拉力,將油脂中的全部蠟分子分離出來,還要加入一些強有力的表面活性劑才能達到好的脫蠟效果。常用的有聚丙烯酰胺、脂肪族烷基硫酸鹽、糖酯等。近年來,國內(nèi)外油脂工藝專家正在尋求理想的表面活性劑,使其憎水基的結(jié)構(gòu)力求和蠟分子接近,親水基上力求有較多的羥基,表面活性劑的憎水基和蠟的親和力加強,它的親水基和水的親和力加強,從而大大地加強了把蠟從油中拉出來的力量,提高了脫蠟效果。

  對于不同的油脂,學(xué)者們持不同的見解,如有人認為糠蠟熔點高,分子量大,晶粒堅實而大,應(yīng)少加這類助晶劑,否則,加入表面活性劑易造成乳化現(xiàn)象,促使甘三酯分解成膠溶性較強的甘二酯或甘一酯,給蠟、油分離及其質(zhì)量帶來不良影響。這些有待于通過科學(xué)研究驗證和完善。

(3)凝聚劑

凝聚劑是一種電解質(zhì)助晶劑。在蠟、油溶膠中加入適量的電解質(zhì)溶液,以增加溶膠中的離子濃度,給帶負電荷的蠟晶粒創(chuàng)造了吸引帶相反電荷離子的有利條件,降低了膠體雙電層結(jié)構(gòu)中的ζ電位,粒子間排的斥力減小,溶膠的穩(wěn)定體系被破壞,從而使蠟晶粒聚沉。

  各種電解質(zhì)對溶膠的聚沉值取決于與溶膠電性相反的離子價數(shù),此離子價數(shù)愈高聚沉值愈小,聚沉能力愈強。

  在葵花籽油脫蠟實踐中,食鹽和硫酸鋁是常用的凝聚劑。硫酸鋁的聚沉值小于食鹽,且水解生成的氫氧化鋁還具有較強的吸附能力,效果更好些,但因氫氧化鋁是兩性化合物,在酸性條件下會轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鹽而失效,因此,用硫酸鋁水溶液作脫蠟?zāi)蹌r,油脂必須先脫酸。

(4)尿素

尿素能選擇性地把蠟包合在結(jié)晶形成的螺旋狀管道體內(nèi)。該包合物易沉淀而與油脂分開。由于蠟和尿素在水中溶解度不同,蠟和尿素很易分離。

(5)靜電脫蠟

靜電脫蠟是利用外加的不均電場,使蠟分子極化,帶負電荷的蠟晶粒在電場作用下,在陽極富集并沉降,使油-蠟分離。

5、輸送及分離方式

各種輸送泵在輸送流體時,所造成的紊流強弱不一,紊流愈強,流體受到的剪切力愈大。為了避免蠟晶受剪切力而破碎,在輸送含有蠟晶的油脂時,應(yīng)使用弱紊流、低剪切力的往復(fù)式柱塞泵,或者用壓縮空氣,最好用真空吸濾。

  蠟-油分離時,過濾壓力要適中,因為蠟是可壓縮性的,濾壓過高會造成蠟晶濾餅變形,堵塞過濾縫隙而影響過濾速率。但濾壓太低,過濾速度降低??刹捎弥鸀V劑提高過濾速率。  

6、油質(zhì)品質(zhì)

油脂中的膠性雜質(zhì)會增大油脂的粘度,不但影響蠟晶形成,降低蠟晶的硬度,給油、蠟分離造成困難,而且還降低了分離出來的蠟質(zhì)的質(zhì)量(含油及含膠雜量均高)。因此,油脂在脫蠟之前應(yīng)當先脫膠。

蠟質(zhì)對于堿煉、脫色、脫臭都有不利的影響。毛油脫膠后先經(jīng)脫蠟,然后再進行堿煉、脫色、脫臭是比較合理的。國內(nèi)常采用脫臭后的油進行脫蠟,這是由我國采用的精煉工藝所決定的。我國一般都采用常規(guī)法脫蠟,又不加助濾劑,為了盡量降低油脂的粘度,就用脫臭油脫蠟。放在最后脫蠟,還可以與成品油過濾相合并,節(jié)省一套過濾設(shè)備。  

二、脫蠟設(shè)備

 (一)工藝設(shè)備

油脂脫蠟過程中所用的具有工藝特點的主要設(shè)備有結(jié)晶塔、養(yǎng)晶罐和硅藻土處理罐等。

1、結(jié)晶塔(罐)

結(jié)晶塔(罐)是給蠟質(zhì)提供適宜結(jié)晶條件的設(shè)備,分間歇式和連續(xù)式。前者可采用類似精煉罐的結(jié)構(gòu),將換熱裝置改成夾套式,攪拌速度要適宜蠟晶成長;后者如圖6-50所示。其主體是一帶夾套的直立長圓筒體,由上、下碟蓋和若干個塔體構(gòu)成。塔內(nèi)有多層中心開孔的隔板,塔體軸心有個攪拌軸,軸上間隔地安裝有攪葉導(dǎo)流圓盤擋板,由變速電機帶動,作10~13rpm/min的轉(zhuǎn)動,以促進塔內(nèi)油脂的對流。夾套有外接短管,以便通入冷卻水與塔內(nèi)油脂進行熱交換,使蠟質(zhì)冷卻結(jié)晶。

2、養(yǎng)晶罐

養(yǎng)晶罐是為蠟質(zhì)晶粒成長提供條件的設(shè)備,間歇式養(yǎng)晶罐與結(jié)晶罐通用。連續(xù)式養(yǎng)晶罐的結(jié)構(gòu)如圖6-51所示,主體是一帶夾套的碟底平口圓筒體。罐內(nèi)通過支撐桿裝有導(dǎo)流圓盤擋板。置于軸心上的槳葉式攪拌 軸由變速電機帶動,對初析晶粒的油脂作緩慢攪拌(轉(zhuǎn)速10~13rpm/min)。夾套上聯(lián)有外接短管,以便通入冷卻劑與罐內(nèi)油脂進行熱交換,促進晶粒的成長。罐體外部裝有液位計,以便掌握流量,控制養(yǎng)晶效果。

3、蠟餅處理罐

蠟餅處理罐是溶劑脫蠟法中用于溶劑、蠟糊和助濾劑分離的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖6-52所示。主要由帶碟蓋的圓筒罐體和帶過濾網(wǎng)的快開底蓋以及液壓啟閉底蓋的裝置構(gòu)成。快開底蓋焊有鉆孔鋼板濾網(wǎng)骨架,骨架上附有120目/英寸2不銹鋼濾網(wǎng)。罐體用鋼板焊制,當?shù)咨w閉合時,能承受980kPa的壓力。對應(yīng)于濾網(wǎng)骨架下方的罐壁處接有液蠟出口和直接蒸汽管,罐頂設(shè)有進料口和混合氣體出口管。    

  (二)輔助設(shè)備

  脫蠟過程中的主要輔助設(shè)備為蠟晶分離機和一些通用機械。蠟晶分離常規(guī)工藝多采用壓濾機或熱卸冬化過濾機,連續(xù)式工藝多采用離心分離機。通用機械包括制冷、換熱、溶劑回收裝置和輸送泵等,可根據(jù)工藝要求,查找有關(guān)機械產(chǎn)品目錄選配。

1、加熱卸餅式過濾機

  在脫蠟和分提操作中,結(jié)晶出的蠟晶和脂晶懸浮在油中,要將它們分離,國內(nèi)普遍采用板式壓濾機。由于操作溫度低,粘度大,濾餅是可壓縮性的,因此過濾時間長,人工卸餅麻煩。近幾年引進的油脂加工設(shè)備中的加熱卸餅式過濾機,可以較好地解決這個問題。

  這種濾油機的主要結(jié)構(gòu)與板框式壓濾機一樣,其不同之處在于濾框中裝有蒸汽或熱水循環(huán)蛇管。

  這種濾油機的操作與普通的壓濾機也一樣,液態(tài)油在壓強差下穿過濾布,由濾板上的油出口流出,蠟(或固體脂)被截留在濾框內(nèi)。過濾壓強達到預(yù)定壓強時,停止送料,在濾框中通入蒸汽(或調(diào)節(jié)好溫度的熱水),使截留在濾框中的固體熔化,打開濾框的出口,使全部蠟(或固脂)排放出來。然后將冷水通入濾框內(nèi)的加熱管,使過濾機恢復(fù)到需要的操作溫度。關(guān)閉濾框上的出口,過濾機又可繼續(xù)過濾。

  由于是在較低的溫度下操作,需要較長的時間,因而過濾面積應(yīng)很大,例如在24小時內(nèi)冬化50噸棉籽油,必須安裝兩臺濾機,它們的總過濾面積為300米2。

  該機用加熱的方式自動卸渣,非常方便,勞動強度低,衛(wèi)生條件好,正常運行時,可長期不裝拆濾機。缺點是設(shè)備占地面積大,耗用鋼材多。

  2、連續(xù)封閉式過濾機

  該過濾機的過濾、卸餅、洗滌可以同時進行,實現(xiàn)連續(xù)工作,尤其適用于含有揮發(fā)性、甚至是易燃性溶劑的懸浮液過濾,在油脂加工中可用于溶劑脫蠟、溶劑分提等。

  連續(xù)封閉式過濾機的結(jié)構(gòu)如圖6-53所示,由安裝在封閉殼體內(nèi)的若干部件組成。轉(zhuǎn)筒分成數(shù)個互不相通的小格,表面設(shè)置金屬格柵,格柵上覆蓋濾網(wǎng)。分配閥由一安裝在轉(zhuǎn)筒上的轉(zhuǎn)動盤和一個與之緊密接合的固定盤組成。轉(zhuǎn)動盤上的孔分別與轉(zhuǎn)筒小格連通,當固定盤上的凹槽與轉(zhuǎn)動盤上的某幾個孔相遇時,使轉(zhuǎn)筒表面分別處于不同的操作狀態(tài)。當固定盤上的空白位置與轉(zhuǎn)動盤上的小孔相遇時,則轉(zhuǎn)筒表面相應(yīng)區(qū)域便停止工作,這里是過渡區(qū),防止兩個不同的操作區(qū)域互相串通。三個輥輪組成了濾網(wǎng)的導(dǎo)向系統(tǒng)。

浸在懸浮液中的格子處于真空下,使濾液穿過濾網(wǎng),固相則沉積于濾網(wǎng)上形成濾餅層。格子里所收集的濾液通過導(dǎo)管流進接收罐。隨著轉(zhuǎn)筒向上旋轉(zhuǎn),由于格子里仍保持真空,故沉積在濾網(wǎng)上的濾餅層在露出液面時進入吸干階段。沿著運行途徑,濾網(wǎng)離開轉(zhuǎn)筒,隨后由刮刀刮下濾網(wǎng)上的濾餅,并把濾網(wǎng)進行洗滌。洗凈的濾網(wǎng)又重新轉(zhuǎn)回到轉(zhuǎn)筒上。此外,安裝在箱底的攪拌器不斷攪拌,使懸浮液均勻。為了使轉(zhuǎn)筒下部在懸浮液中浸沒一定深度,借助溢流管使液面維持恒定。

圖6-53 連續(xù)封閉式過濾機

三、脫蠟工藝

  脫蠟工藝的形式較多,但有的仍在研究探索中,現(xiàn)將幾種成熟的脫蠟工藝介紹如下。

  (一)常規(guī)法

  常規(guī)法脫蠟即單靠冷凍結(jié)晶,然后用機械方法分離油、蠟而不加任何輔助劑和輔助手段的脫蠟工藝。分離時常用布袋過濾、加壓過濾、真空過濾和離心分離等方法。

  最簡單的是一次結(jié)晶、過濾的方法。脫臭后的米糠油,溫度在50℃以上,移入有冷卻裝置的貯罐,慢速攪拌,在常壓下充分冷透至25℃。整個冷卻結(jié)晶時間為48小時,然后過濾分離油、蠟。過濾壓強維持在0.3~0.35MPa。過濾后要及時用壓縮空氣吹出蠟中余油。

  由于脫蠟溫度低、粘度大,分離比較困難,所以對米糠油這種含蠟量較高的油脂,通常采用兩次結(jié)晶過濾的方法。即將脫臭油在冷卻罐中充分冷透到30℃,冷卻結(jié)晶時間為24小時,用濾油機進行第一次過濾,以除去大部分蠟,濾機壓強不超過0.35MPa。濾出的油進入第二個冷卻罐中,繼續(xù)通入低溫冷水,使油溫下降至25℃以下,24小時后,再進行第二次過濾。濾出的油即為脫蠟油。經(jīng)兩次過濾后,油中含蠟量(以丙酮不溶物表示)在0.3%以下。

  有的企業(yè)采用布袋過濾,取得了良好的脫蠟效果。但布袋過濾的速率慢,勞動強度也比較大。

  其工藝流程如下:

脫酸油-→冷卻結(jié)晶-→布袋過濾-→脫蠟成品油      

蠟糊-→熔化-→壓榨-→粗蠟

   ↓

     軟脂

  冷卻結(jié)晶在冷卻室進行,室溫0~4℃,油于70℃左右送入外輔保溫層的冷卻罐中,冷卻時間72小時,冷卻罐最終油溫為6~10℃。降溫速度在開始的24小時內(nèi),平均為2℃/小時,以后的24小時為0.5℃/小時,最后24小時總的降溫約1~2℃。布袋過濾在過濾室內(nèi)進行,室溫保持土5~18℃,過濾時間為10~12小時。布袋可用滌卡、維棉和棉布材料,過濾速度是滌卡>維棉>棉布,脫蠟效果相當好。過濾油在0℃冷凍試驗時,2小時以上都透明、清亮。脫蠟油中含蠟量在幾十ppm以下。經(jīng)受冷凍試驗的時間,棉布>維棉>滌卡。

  蠟糊(占總油量的15%~17%)倒入熔化鍋,加熱到35~40℃,裝袋入榨。榨機選用90型液壓榨油機,榨盤平面壓強為2.5~5MPa,操作時要做到輕壓、勤壓、不跑蠟糊,壓榨時間為12小時。壓榨分離出的軟脂占61%,粗蠟占39%。粗蠟含油40~45%。

  目前,國內(nèi)大部分油廠是冷卻結(jié)晶后用板式壓濾機分離油和蠟糊。有些小廠用簡陋的布袋過濾,由于條件的限制,不能象上述要求那樣控制冷卻結(jié)晶溫度和時間,所以脫蠟效果也不理想。毛葵花籽油含蠟比毛米糠油少,可以采用脫膠、脫酸油在2天時間內(nèi)從50℃以上冷卻到10~15℃,然后用壓縮空氣將油送入濾油機過濾。分出的油含蠟在幾十個ppm以下。

  一般來說,用常規(guī)法脫蠟設(shè)備簡單,投資省,操作容易,但油、蠟分離不完全,脫蠟油得率低,濁點高。

 (二)溶劑法

  溶劑脫蠟是在蠟晶析出的油中添加選擇性溶劑,然后進行蠟、油分離和溶劑蒸脫的工藝。溶劑法脫蠟可以使油、蠟的分離溫度保持在30℃以下仍不會有很大的粘度,而常規(guī)法脫蠟在此溫度下油脂粘度很大,從而給油蠟分離造成的困難??晒┕I(yè)使用的溶劑有己烷、乙醇、異丙醇、丁酮和醋酸乙酯等,常用的溶劑為工業(yè)已烷。其常規(guī)法脫蠟的工藝流程如圖6-54所示。

  含蠟油由泵以3.0m3/h的流量輸送經(jīng)換熱器加熱至80℃,泵入高位罐借位能連續(xù)轉(zhuǎn)入結(jié)晶塔1-5,其中塔1和塔3用地下水冷卻(其水溫為18℃),塔2、塔4和塔5用冷卻水冷卻(其水溫為6~10℃)。每個塔的出口油溫順次為76℃、56℃、47℃、38℃和22℃。油脂經(jīng)結(jié)晶塔歷時約10小時,然后流入養(yǎng)晶罐,停留5小時,使油溫降至20℃,用泵以3.0m3/h的流量送入混合器,與由溶劑泵輸入的占油量40%的冷溶劑(18~20℃)充分混合后,輸入預(yù)涂好的真空過濾機分離蠟、油。

  制備真空過濾機預(yù)涂層時,在預(yù)涂調(diào)和罐內(nèi)加入2米3溶劑和適量硅藻土。硅藻土分兩次加入,先加160kg,然后再陸續(xù)加入600kg,攪拌成漿狀,濃度控制在25~30%,由泵經(jīng)涂漿加熱器加熱至30℃,噴入真空過濾機的轉(zhuǎn)鼓上,使轉(zhuǎn)鼓上預(yù)涂上80毫米厚的硅藻土過濾層,預(yù)涂要緩慢進行,每次歷時2小時左右,以獲得良好的預(yù)涂層結(jié)構(gòu),利于蠟、油分離。

  真空過濾時,真空度控制在52KPa左右,轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/分,以1~1.5毫米/時的進刀速度使刮刀刮下蠟層。濾出的脫蠟油通過接收罐與溶劑氣體分離后,由泵輸入混合油貯存罐,經(jīng)混合油過濾器過濾后,再由泵送入混合油蒸發(fā)器和汽提塔蒸脫溶劑。蒸發(fā)器中混合油濃度控制在93~95%,溫度為120℃,混合油經(jīng)汽提后,基本上脫除了溶劑,再經(jīng)干燥塔脫水干燥后,由泵經(jīng)冷卻器冷至50℃,進入脫蠟油周轉(zhuǎn)罐經(jīng)計量槽計量后,由泵送往后續(xù)工序。  

  由蒸發(fā)器,汽提塔和蒸發(fā)罐蒸脫出的溶劑氣體經(jīng)冷卻、冷凝、分水后入溶劑貯罐。

真空過濾機刮刀刮下來的帶蠟濾餅,經(jīng)蠟餅輸送機輸入蠟餅調(diào)和罐,熔化調(diào)勻后,用泵送往蠟餅處理罐,分離蠟、硅藻土和溶劑。濾液(蠟)由泵送往蒸發(fā)罐蒸脫溶劑。蒸脫完溶劑的粗蠟由泵送往蠟的精制工序。濾渣(硅藻土)用蒸汽把其中的溶劑蒸發(fā)后,借液壓裝置自動打開底蓋后排出。

采用溶劑連續(xù)真空過濾方法,脫蠟油得率高,達到93%~97%,粗蠟得率3~7%。脫蠟油濁點低,過濾速度快。但工藝流程長,設(shè)備較復(fù)雜,要損耗一些溶劑。同時,由于使用正己烷作溶劑,有一部分蠟溶解于混合油中,這部分蠟在后續(xù)的冬化中將混入固脂,影響固脂的質(zhì)量。

  (三)表面活性劑法  

  在蠟晶析出的過程中添加表面活性劑,強化結(jié)晶,改善蠟、油分離效果的脫蠟工藝稱為表面活性劑脫蠟法。

  本法主要是利用表面活性物質(zhì)中某些基團與蠟的親和力(或吸附作用)形成與蠟的共聚體而有助于蠟的結(jié)晶及晶粒的成長,利于蠟、油的分離。

  不同工藝目的所添加的表面活性劑的種類及數(shù)量各異。以助晶為目的,可于降溫結(jié)晶過程中添加聚丙烯酰胺和糖酯等,其量以聚丙烯酰胺為例,約為油量的50~30ppm。以降低表面活性、促進分離為目的,則于分離前添加綜合表面活性劑,添加量以油量計:其中烷基磺酸酯為1 ppm~100ppm,脂肪族烷基硫酸鹽為0.1%~0.5%,磷酸為0.1%~l%,一起溶于占油量10%~20%的水中。添加后在20~27℃下攪拌30分鐘,即可進行離心分離。  

葵花籽油脫蠟新方法:先將葵花籽油加無機磷酸鹽進行脫膠,然后在24℃左右加入5%的表面活性劑混合溶液(內(nèi)含1%十二烷醇硫酸酯鈉,4%六偏磷酸鈉,95%水)進行乳化。利用離心機進行分離。再將分離所得油脂在15℃~16.5℃時水洗,再加入10ppm的磺化琥珀酸二辛基脂鈉加以處理,可得基本不含蠟的脫蠟油,在冷藏時放置數(shù)日,油液不渾,亮度不變。

  (四)中和冬化法

  中和冬化法是將脫膠、脫酸和脫蠟組合在化學(xué)精煉工藝中的連續(xù)脫蠟方法。該方法的機理是利用陰離子洗滌劑(脂肪酸鈉稀堿溶液)的親合力,將蠟分子富集濃縮于水相,通過離心分離連續(xù)脫蠟。典型的工藝有LIPOFRAC和LIPICO工藝,見圖6-55。

  LIPICO工藝中,含蠟粗油按常規(guī)化學(xué)精煉法添加磷酸、燒堿溶液進行脫膠、和脫酸,然后按油流量的3%左右添加90℃軟水,高效混合后于1分鐘內(nèi)迅速冷卻至8℃,經(jīng)8小時以上保溫結(jié)(養(yǎng))晶后,調(diào)溫(低于20℃)并添加油流量1%的10oBe’的NaOH水溶液,溫和混合后進入離心機分離含蠟洗滌水,然后調(diào)溫至85~90℃并添加油流量11%左右的軟水洗滌殘皂,脫水干燥后即得脫酸脫蠟油。

  (五)其他脫蠟法

1、稀堿法

該法利用蠟分子在低溫下被堿液極化而呈現(xiàn)親水性,從而得以濃縮。操作時脫酸油(FFA低于0.05%)在15℃左右進入結(jié)晶槽,以冷卻劑迅速冷至零下l~7℃,并以低剪切力高循環(huán)的攪拌器攪拌,促進蠟質(zhì)結(jié)晶。然后按油重的20%~40%加入濃度為l%~3%的低溫堿液,保持稀堿處理的溫度不超過8℃,在連續(xù)攪拌15 min后,加入占油量0.07%~0.15%(濃度為20%~40%)的磷酸溶液,再攪拌15~20min,破乳后送離心機分離。采用此法脫蠟的關(guān)鍵是低溫、磷酸添加量以及磷酸添加的方法。  

2、添加凝聚劑法

在中性或堿性條件下添加凝聚劑,增進脫蠟效果的工藝稱凝聚劑法。常用高效能的凝聚劑為硫酸鋁。

3、脲包脫蠟法

該法是通過添加脲溶液包合蠟分子共結(jié)晶的一種脫蠟方法。首先將含蠟油按常規(guī)法堿煉,然后冷至10℃左右,添加油量3%的脲素(飽和水溶液)進行攪拌、結(jié)晶20~24h,經(jīng)離心分離、水洗、干燥即得脫蠟精油。

脲包脫蠟法與常規(guī)脫蠟法設(shè)備通用,脫蠟率較高,殘留脲素可結(jié)合后續(xù)工序脫除,但脲素的分解產(chǎn)物氨造成環(huán)境污染,有待于工藝和設(shè)備的進一步完善
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