針對(duì)米糠制油的這種特殊性,一方面米糠油生產(chǎn)企業(yè)可以積極采用米糠膨化保鮮技術(shù),延長(zhǎng)米糠保存時(shí)間,防止米糠品質(zhì)的劣變;另一方面可以針對(duì)米糠制油企業(yè)的現(xiàn)狀,大力推廣米糠油物理精煉技術(shù)。綜合考慮目前我國(guó)米糠資源分布的現(xiàn)狀,我們認(rèn)為在一些大型的米廠或米糠資源比較集中的地區(qū),可以采取米糠膨化保鮮的方法,保證米糠的質(zhì)量;而對(duì)米糠資源相對(duì)分散的地區(qū),可以考慮針對(duì)米鑲油的高酸值,采用物理精煉技術(shù)給予解決。

      我們?cè)诤邶埥Q崗萬源油脂有限責(zé)任公司完成了20少d米糠油物理精煉脫酸工段的工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造以及指導(dǎo)安裝和調(diào)試工作,通過一個(gè)階段的試運(yùn)行,各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,生產(chǎn)運(yùn)行良好,得到了企業(yè)的認(rèn)可。

       本文主要結(jié)合該項(xiàng)目,對(duì)物理精煉在米糠制油過程中的應(yīng)用進(jìn)行交流和探討。

       1 工藝介紹

      脫色油經(jīng)油泵進(jìn)人安全過濾器,以除去脫色油中可能夾帶的白土顆粒,然后通過l.螺旋板換熱器與脫奧油第一次換熱后通過析氣器除去油中夾帶的空氣,避免油脂進(jìn)人脫酸塔內(nèi)高溫氧化。經(jīng)過析氣器的油由1’屏蔽泵并與2#、3‘螺旋板換熱器依次與成品油和導(dǎo)熱油換熱后進(jìn)人脫酸塔。成品油通過2.屏蔽泵與2.、1’和4.螺旋板換熱器進(jìn)行冷油和冷水換熱后去冬化車間。從脫酸塔出來的氣體脂肪酸,采用干法捕集。首先脂肪酸在冷凝器中進(jìn)行冷凝,未冷凝的脂肪酸氣體和脂肪酸液滴在脂肪酸捕集器中進(jìn)一步捕集,回收的脂肪酸進(jìn)入兩個(gè)相互交替使用的脂肪酸暫存姚,待裝滿后放出裝桶。脂肪酸的冷卻與保溫通過可自動(dòng)控溫的循環(huán)熱水來實(shí)現(xiàn),保證脂肪酸在冷卻的過程中的流動(dòng)性,避免堵塞設(shè)備和管路。各真空需求設(shè)備通過真空平衡暇與機(jī)械真空泵機(jī)組連接,以獲得穩(wěn)定的真空度

       2  工藝特點(diǎn)

       2.1良好的節(jié)能效果

      按照常規(guī)工藝,在連續(xù)脫酸工段,所需的熱量占整個(gè)脫酸工段操作費(fèi)用的so%以上,而項(xiàng)目所在地東北地區(qū),冬季氣溫低,供熱和用熱設(shè)備熱損失大,如果油脂預(yù)熱采用傳統(tǒng)蒸汽加熱方式,生產(chǎn)成本將會(huì)顯著增加,因此從節(jié)能方面考慮,必須采取有效的熱量利用方式,減少生產(chǎn)成本。為此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)采用了如下的熱量利用方式。

       從實(shí)際應(yīng)用效果來看,該熱量利用方式不僅可以減少蒸汽的消耗,而且可以減少冷卻水的消耗,是非常有效的,距初步估算,這種工藝可以減少蒸汽消耗和冷卻水消耗40%一印%。

      2.2以機(jī)械真空泵代替四級(jí)燕氣噴射泵

      物理精煉要求真空度較高,一般工藝要求真空度應(yīng)控制在67Pa以下,為此,必須使用四級(jí)蒸汽噴射泵,該泵對(duì)工作蒸汽壓力要求應(yīng)不小于0.SMPa,而該企業(yè)鍋爐房與生產(chǎn)車間的距離約3加m左右,蒸汽管路長(zhǎng),到車間的實(shí)際蒸汽壓力只有0.4MPa,當(dāng)天氣溫度降低或冬季增加供暖,則蒸汽壓力更低,為此我們選擇了機(jī)械真空泵,非常適合于脂肪酸的蒸餾。通過測(cè)試該機(jī)組的極限真空度簇25Pa,真空系統(tǒng)抽空測(cè)試時(shí)的真空度可達(dá)到130Pa,該機(jī)組建立真空時(shí)間較短,在系統(tǒng)容積約12.5耐時(shí),我們選用的機(jī)組建立真空時(shí)間約30es今玉nin,實(shí)際運(yùn)行時(shí)建立真空時(shí)間約20min左右。在設(shè)計(jì)20‘zd處理量時(shí),脫酸系統(tǒng)內(nèi)真空度可以達(dá)到375一650Pa,抽氣有力,脫酸效果良好。對(duì)酸值40左右的油,通過脫酸后,酸值最低能達(dá)到2.7。該設(shè)備體積小,因此,我們認(rèn)為該泵特別適合于蒸汽量不夠,生產(chǎn)場(chǎng)地有限的油脂加工企業(yè)作為油脂脫酸(臭)時(shí)理想的真空泵使用。

      為此,我們將其和四級(jí)蒸汽噴射泵的運(yùn)行成本進(jìn)行了比較,見下表。

      由上表可以清楚地看到,選擇技術(shù)參數(shù)和性能基本相同機(jī)械真空機(jī)組比四級(jí)蒸汽噴射真空泵每天節(jié)約運(yùn)行成本205.7元,全年將節(jié)約62310元,相當(dāng)于一臺(tái)機(jī)械真空機(jī)組價(jià)格,性價(jià)比相當(dāng)高。

      2.3 高效的千法脂肪酸捕粼系統(tǒng)

      在物理精煉過程中,脂肪酸的量隨油品酸值升高而增加,高酸值的毛油,勢(shì)必造成脂肪酸的捕集量增加。因此,脂肪酸的捕集系統(tǒng)也是物理精煉的關(guān)鍵。捕集效果好,有利于環(huán)保,減少生產(chǎn)成本,捕集效果差,則會(huì)污染環(huán)境,增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí),采用干法捕集方式,該系統(tǒng)由冷凝器和兩道捕集器組成。由于在高真空條件下,脂肪酸蒸汽和水蒸氣急劇膨脹,為了達(dá)到理想的脫酸和捕集效果,脂肪酸必須迅速及時(shí)地除去,因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)脫酸塔出氣口與脂肪酸冷凝器以及捕集器相互連接的抽吸管尺寸時(shí)進(jìn)行了必要的放大,同時(shí)為增強(qiáng)脂肪酸捕集效果,避免脂肪酸堵塞管路,在脫酸塔出氣口和冷凝器進(jìn)氣管設(shè)計(jì)了5℃的傾斜角。保證了脂肪酸能被及時(shí)、順暢地抽走,從應(yīng)用效果來看,該套捕集系統(tǒng)捕集效率非常高,只有極少量的脂肪酸流失,脂肪酸純度超過卯%,酸值193-197,色澤淺白。

       2.4 板式塔的應(yīng)用

      在物理精煉過程中,除了高溫、高真空為必須的生產(chǎn)條件外,脫酸塔的結(jié)構(gòu)是否合理成為脫酸效果好壞的關(guān)鍵。在脫酸塔設(shè)計(jì)上,我們選擇了目前技術(shù)相對(duì)比較成熟的板式塔,該塔采用噴流脫酸的機(jī)理,利用噴射蒸汽使油和汽充分均勻接觸,以達(dá)到汽提脫酸脫臭目的。該脫酸塔為單殼體連續(xù)脫酸塔,全部由不銹鋼制造。塔體分四層,每層裝有四塊隔板。每層都有中央排汽管、油循環(huán)裝置、導(dǎo)熱油加熱盤管、直接蒸汽管等。隔板組成迷宮通道導(dǎo)引油流方向,防止油流短路。直接蒸汽噴人油循環(huán)裝置,使油翻動(dòng)形成強(qiáng)烈的油循環(huán)。導(dǎo)熱油通人各層起加熱作用。工作時(shí)油脂先進(jìn)人脫酸塔第一層,沿著隔板組成的通道來回折流,直到末端隔板,然后由滋流管流人第二層,繼而滋流到第三層和第四層。直接蒸汽和被汽提出的脂肪酸及臭味物質(zhì)一起經(jīng)中央排氣管進(jìn)人脂肪酸捕集系統(tǒng)。

      從調(diào)試結(jié)果來看,該塔脫酸脫臭效果明顯,特別是在第一層和第二層有70%一80%的脂肪酸被氣提出來,通過四層塔后,毛油酸值可以從32.5降到2.2;另外該塔也具有很強(qiáng)的后脫色能力,通過1寸比色槽比色,通過該塔前后的油脂,在Y35不變的情況下,紅平均降低1.5一3。

     3 本工藝達(dá)到的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)

      該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí),我國(guó)米糠油新標(biāo)準(zhǔn)還沒有頒布實(shí)施,因此該工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)為原GB14014一1989米糠精煉二級(jí)油標(biāo)準(zhǔn),從試車來看,設(shè)計(jì)的工藝和設(shè)備完全能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

      4 影響米糠油物理精煉的幾個(gè)關(guān)鍵因素

      影響米糠油物理精煉工藝和效果的因素很多,但就工藝本身而言,關(guān)鍵在于預(yù)處理以及脫酸時(shí)的溫度、真空度、蒸汽用量。

      4.1 預(yù)處理

      預(yù)處理主要是脫膠和脫色。膠質(zhì)的存在勢(shì)必影響高溫脫酸油的品質(zhì),造成成品油回色,同時(shí)還可能造成脫酸塔結(jié)焦,影響傳熱效果,甚至使脫酸塔滋雄;另外脫膠不徹底會(huì)增加白土用量,影響白土的脫色效果和脫色油的過濾,增加生產(chǎn)成本。在脫色過濾時(shí)應(yīng)避免白土微粒進(jìn)人脫酸工序,否則,經(jīng)過高溫后,油色會(huì)成倍增加,因此必須在脫色油進(jìn)人脫酸塔之前增加安全過濾裝置。在本次項(xiàng)目中我們使用了合適的的過濾方式,為脫酸工序提供了高品質(zhì)的脫色油。

     4.2  真空度

      真空度是影響物理精煉的一個(gè)非常重要的因素。因?yàn)橹舅岬姆悬c(diǎn)隨著系統(tǒng)內(nèi)絕對(duì)壓力的降低而降低,因此在盡可能低的溫度下將脂肪酸盡可能多地蒸餾出來,必須保證系統(tǒng)具有較高的真空度。根據(jù)我們調(diào)試結(jié)果,認(rèn)為在保證直接氣提蒸汽量的前提下,脫酸時(shí)的真空度應(yīng)控制在合適的范圍。

     4.3  燕汽用量

      脫酸過程中蒸汽用量與真空度、溫度有密切關(guān)系,理論上真空度越高,在同一溫度下,要達(dá)到相同的脫酸效果,所需要的直接蒸汽量越少;而在同一真空度下,溫度越高,脂肪酸揮發(fā)越多,所需要的蒸汽用量就越多。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)還要根據(jù)脫酸塔各層的脫酸效果,通過仔細(xì)觀察,調(diào)節(jié)蒸汽用量,保持真空度與直接蒸汽之間的動(dòng)態(tài)平衡。直接蒸汽用量過多,不僅影響脫酸系統(tǒng)的真空度,影響脫酸效果,而且還會(huì)影響脂肪酸的捕集效果,增加脂肪酸的損失;直接蒸汽量太小,脫酸效果不完全。通過我們的調(diào)試生產(chǎn),找到了合適的直接蒸汽壓力。

      4.4  溫度

      溫度是影響米糠油物理精煉的另一個(gè)重要因素。溫度越高脂肪酸的揮發(fā)能力越強(qiáng),但溫度過高又可能造成油脂的熱聚合或異構(gòu)化,增加反式酸的含量。在調(diào)試過程中我們發(fā)現(xiàn)在處理量、真空度、蒸汽用量和脫色油條件一定的條件下,溫度升高,酸值呈下降趨勢(shì),當(dāng)溫度達(dá)到一定的溫度時(shí),脫酸效果較好。

      另外,由于米糠油脂肪酸的凝固點(diǎn)在4O℃左右,很容易凝固,因此在脂肪酸捕集系統(tǒng)中必須重視設(shè)備和管道的保溫問題。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)所采用的這種保溫方式效果非常好,在整個(gè)試運(yùn)轉(zhuǎn)過程中沒有發(fā)現(xiàn)脂肪酸凝固現(xiàn)象。

      總而言之,米糠油物理精煉技術(shù)是一項(xiàng)具有前途的實(shí)用技術(shù),必須在不斷的實(shí)踐與應(yīng)用當(dāng)中去體會(huì),并對(duì)米糠油物理精煉技術(shù)進(jìn)行不斷的完善,使其為社會(huì)創(chuàng)造出更大的價(jià)值。