玉米胚芽油不僅能精煉成色拉油、人造奶油等營養(yǎng)豐富的食用油脂,而且是顏料、油漆和制皂工業(yè)的高檔原料。脫油后的餅粕含有蛋白質(zhì)等豐富的營養(yǎng)成分,可用于制作多種食品的營養(yǎng)增補劑??梢娪衩着哐坑褪且环N十分受歡迎的的油脂產(chǎn)品。這里介紹一下玉米胚芽油預處理以及精煉成玉米油的加工工藝。
在以玉米為原料,在制作生產(chǎn)玉米糝、玉米淀粉或玉米淀粉糖的過程中,一般是能回收8%-12%的玉米胚芽,經(jīng)收集后可以用來制取玉米油。
一、玉米油加工成套設備的預處理工藝
玉米油油料的預處理包括油料的清理、剝殼、干燥、破碎、軟化、軋胚和蒸炒等工序。
1.油料清理
(1)油料在收獲、晾曬、運輸和貯藏等過程中會混進一些沙石、泥土、莖葉及鐵器等雜質(zhì),如果生產(chǎn)前不予清除,對生產(chǎn)過程非常不利,油料中所含雜質(zhì)可分為無機雜質(zhì)、有機雜質(zhì)和含油雜質(zhì)三大類。
?、贌o機雜質(zhì)
泥土、沙石、灰塵及金屬等。②有機雜質(zhì) 莖葉、繩索、皮殼及其他種子等。③含油雜質(zhì) 不成熟粒、異種油料,規(guī)定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(zhì)的工序之總稱。對清理的工藝要求,不但要限制油料中的雜質(zhì)含量,同時還要規(guī)定清理后所得下腳料中油料的含量。
①篩選:篩選是利用油料與雜質(zhì)之間粒度(寬度、厚度、長度)的差別,借助篩孔分離雜質(zhì)的方法。
②磁選:磁選是利用磁力清除油料中磁性金屬雜質(zhì)的方法。
?、鬯x:水選是利用水與油料直接接觸,以洗去附著在油料表面的泥灰,并根據(jù)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、沙粒、金屬等重雜質(zhì)除去,而并肩泥則可在水的浸潤作用下松散成細粒被水沖洗掉,采用水洗還可以有效地防止灰塵飛揚。
?、懿⒓缒嗟那暹x:形狀、大小與油料種子相等或相近,且比重與油料也相差不很顯著的泥土團粒,稱為“并肩泥“,特別是在菜籽和大豆中,并肩泥的含量較大,用篩選和風選設備均不能將其有效地清除,必須采用一種特殊的方法和設備方可。
2.油料剝殼與仁殼分離
剝殼要求
①仁中含殼率:不超過*%。
?、跉ぶ泻事?手揀)不超過*%。
3.油料干燥
油料干燥是指高水分油料脫水至適宜水分的過程。油料收獲時有時在雨季,所以水分含量高。為了安全貯藏,使之有適宜水分,干燥就十分必要。
利用干燥設備加熱油料,可使其中部分水分汽化,同時,油料周圍空氣中的濕度,必須小于油料在該溫度下的表面濕度,這樣形成濕度差,則油料中的水分才能不斷地汽化而逸入大氣,并且在單位時間內(nèi),通過油料表面的空氣量越多,則油料的脫水速度越快,干燥設備強制通入熱風進行干燥,就是利用這個原理。
4.油料破碎
用機械的方法,將油料粒度變小的工序叫破碎。破碎的目的,對于大粒油料而言,是改變其粒度大小利于軋胚;對于預榨餅來說,是使餅塊大小適中,為浸出或第二次壓榨創(chuàng)造良好的出油條件。
5.油料軟化
軟化是調(diào)節(jié)油料的水分和溫度,使其變軟。增加塑性的工序。為使軋胚效果達到要求,對于含油量較低的大豆、含水分較少的油菜籽以及棉籽等油料,軟化是不可缺少的。對于大豆,由于含油量較低,質(zhì)地較硬,如果再加上含水分少,溫度又不高,未經(jīng)軟化就進行軋胚,勢必會產(chǎn)生很多粉末,難以達到要求。
6.油料軋胚
軋胚亦稱“壓片“、“軋片“。它是利用機械的作用,將油料由粒狀壓成薄片的過程。軋胚的目的,在于破壞油料的細胞組織,為蒸炒創(chuàng)造有利的條件,以便在壓榨或浸出時,使油脂能順利地分離出來。
對軋胚的基本要求是料胚要薄,面均勻,粉末少,不露油,手捏發(fā)軟,松手散開,粉末度控制在篩孔1毫米的篩下物不超過10%~15%,料胚的厚度:大豆0.3毫米以下。軋完胚后再對料胚進行加熱,使其入浸水分控制在7%左右,粉末度控制在10%以下。
7.油料蒸炒
油料蒸炒是指生胚經(jīng)過濕潤、加熱、蒸胚和炒胚等處理,使之發(fā)生一定的物理化學變化,并使其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變,轉(zhuǎn)變成熟胚的過程。
蒸炒是制油工藝過程中重要的工序之一。因為蒸炒可以借助水分和溫度的作用,使油料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化,例如細胞受到進一步的破壞,蛋白質(zhì)發(fā)生凝固變性,磷脂和棉酚的離析與結(jié)合等,而這些變化不僅有利于油脂從油料中比較容易地分離出來,而且有利于毛油質(zhì)量的提高。所以,蒸炒效果的好壞,對整個制油生產(chǎn)過程的順利進行、出油率的高低以及油品、餅粕的質(zhì)量都有著直接的影響。
8.油料擠壓膨化
一種以擠壓膨化為基礎的新方法,正在用于對浸出前的油料進行預處理。
9.壓榨制油
動力螺旋榨油機制油 螺旋榨油機是由動力傳動,利用螺旋軸在榨籠中連續(xù)旋轉(zhuǎn)對料胚進行壓榨取油的榨油機械。
榨油車間作為預榨車間,則本車間與浸出車間之間可考慮設置緩沖餅庫,以便浸出車間出現(xiàn)故障時能暫時堆放預榨餅。
榨油車間設備
10.過濾
預處理還有一個階段就是過濾階段,過濾之后就是毛油,進行精煉或者是浸出工藝階段。
二、玉米油加工成套設備的精煉工藝
(1)玉米胚芽制取玉米油的工藝
清理-→干燥-→軟化-→軋胚-→蒸炒-→取油-→精煉
玉米胚芽制取玉米油的工藝、設備和制作技術(shù)與其他油料制取油脂的過程大體相同,均須上述工藝過程。
1.清理:制玉米糝回收的玉米胚芽,混雜有較多的玉米粉、碎粉和皮屑,需要用雙層振動篩進行篩理。篩面網(wǎng)眼,第一層清除大雜;第二層清除玉米粉、碎糝和皮屑,以減少玉米胚芽的損失。
2.干燥:為保持玉米胚芽在貯存和運輸中的新鮮度,經(jīng)清理后的玉米胚芽,需隨即曬干或烘干至水分含量10%以下。
3.軟化:為玉米胚芽制取油脂的頭道工序。此工序中,使玉米胚芽在受熱處理的同時水分含量降至10%以下,使料胚發(fā)生塑性變化。軟化常用熱風烘干機或熱蒸氣輥筒烘干機,料胚在軟化時不宜溫度升高過急,以防止蛋白質(zhì)過早變性而使料胚失去彈性,進而影響軋胚、蒸炒和榨油處理。
4.軋胚:玉米胚芽經(jīng)軟化處理后,隨即經(jīng)輥筒軋胚機軋成0.3-0.4mm的薄片,促進細胞結(jié)構(gòu)的破壞,使油路縮短,便于料胚的蒸炒和壓榨。
5.蒸炒:胚料進入蒸炒設備蒸炒時的水分含量不低于12%,經(jīng)40-50分鐘加熱,最后使料胚溫度超過100℃,料胚的水分含量由12%逐漸降低至3%-4%,以料胚色漸變至棕紅色,且能聞到香氣而不焦糊為止。
6.油脂制取的方法有壓榨法、萃取法和水代法。壓榨法根據(jù)采用的設備與生產(chǎn)規(guī)模又可分木榨、螺旋榨與液壓機榨。榨油機的機型可按生產(chǎn)規(guī)模而定,規(guī)模稍大的生產(chǎn)廠,可選用連帶蒸炒設備組裝的200型螺旋榨油機,該機蒸炒兼?zhèn)?,運轉(zhuǎn)連續(xù),使用*作簡單,料胚蒸炒、榨油在一組設備中一次完成。所制取的玉米胚芽油,未經(jīng)精煉俗稱“毛油”,其水分及揮發(fā)性物質(zhì)0.3%,雜質(zhì)0.2%,酸價6,沉淀物6%,色澤淡黃,氣味正常,經(jīng)280℃加熱,有沉淀物析出?!懊汀庇捎谒趾碗s質(zhì)含量較高而不耐貯存,需經(jīng)水化、堿煉和脫臭等精煉后,才能獲得高品質(zhì)精煉玉米油。
(2)玉米油加工成套設備的玉米油加工工藝浸出階段
下面是玉米油加工工藝中產(chǎn)出毛油之后的浸出工藝階段。
?、僦苯咏?/p>
毛油→一般精煉工藝→過濾→水化→脫臭→精煉玉米油
?、陬A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,制取玉米油精煉階段的工藝
(3)玉米油加工成套設備的精煉工藝流程如下
玉米油加工成套設備-精煉玉米油工藝流程
操作條件:過濾毛油含雜不大于0.2%,堿液濃度18~22°Bé,超量堿添加量為理論堿量的10%~25%,有時還先添加油量的0.05%~0.20%的磷酸(濃度為85%),脫皂溫度70~82℃,洗滌溫度95℃左右,軟水添加量為油量的10%~20%。連續(xù)真空干燥脫水,溫度90~95℃,操作絕對壓力為
2.5~ 4.0 kPa。吸附脫色溫度為105~100℃,操作絕對壓力為 2.5~ 4.0 kPa,脫色溫度下的操作時間為30
min左右,活性白土添加量為油量的 1%~4%。利用立式葉片過濾機分離白土時的過濾溫度不低于100℃。脫色油中P≤5
ppm、Fe≤0.1ppm、Cu≤0.01ppm。脫臭溫度240~260℃左右,操作絕對壓力260~650Pa,汽提蒸汽通入量油量的0.5%~2%,脫臭時間
40~120min,檸檬酸(濃度 5%)添加量為油量的0.02%~0.04%,安全過濾溫度不高于70℃。
(4)玉米油加工成套設備的精煉脫酸工藝
堿煉法堿煉,是用堿中和游離脂肪酸,并同時除去部分其他雜質(zhì)的一種精煉方法。所用的堿有多種,例如石灰、有機堿、純堿和燒堿等。國內(nèi)應用最廣泛的是燒堿。
堿煉的基本原理 堿煉的原理是堿溶液與毛油中的游離脂肪酸發(fā)生中和反應。反應式如下:
RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O
除了中和反應外,還有某些物理化學作用。
?、贌龎A能中和毛油中游離脂肪酸,使之生成鈉皂(通稱為皂腳),它在油中成為不易溶解的膠狀物而沉淀。
?、谠砟_具有很強的吸附能力。因此,相當數(shù)量的其他雜質(zhì)(如蛋白質(zhì)、黏液、色素等)被其吸附而沉淀,甚至機械雜質(zhì)也不例外。
?、勖抻椭兴挠坞x棉酚可與燒堿反應,變成酚鹽。這種酚鹽在堿煉過程中更易被皂腳吸附沉淀,因而能降低棉油的色澤,提高精煉棉油的質(zhì)量。
堿煉所生成的皂腳內(nèi)含有相當數(shù)量的中性油,其原因主要在于:鈉皂與中性油之間的膠溶性;中性油被鈉皂包裹;皂腳凝聚成絮狀時對中性油的吸附。
在中和游離脂肪酸的同時,中性油也可能被皂化而增加損耗。因此,必須選擇最佳條件,以提高精油率。
堿煉方法 按設備來分,有間歇式和連續(xù)式兩種堿煉法,而前者又可分為低溫和高溫兩種操作方法。
(5)玉米油加工成套設備的精煉脫溶工藝
脫溶原理:由于6號溶劑油的沸程寬(60~90℃),其組成又比較復雜,雖經(jīng)蒸發(fā)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,致使浸出毛油中殘溶較高。脫除浸出油中殘留溶劑的操作即為“脫溶“。脫溶后油中的溶劑殘留量應不超過50毫克/升。目前,國內(nèi)外采用最多的是水蒸氣蒸餾脫溶法,其原理在于水蒸氣通過浸出毛油時,汽-液表面接觸,水蒸氣被揮發(fā)出的溶劑所飽和,并按其分壓比率逸出,從而脫除浸出油中的溶劑。因為溶劑和油脂的揮發(fā)性差別極大,水蒸氣蒸餾可使易揮發(fā)的溶劑從幾乎不揮發(fā)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件,其目的是:提高溶劑的揮發(fā)性;保護油脂在高溫下不被氧化;降低蒸汽的耗用量。
脫溶工藝
?、匍g歇式脫溶工藝流程
水化或堿煉后的浸出油–→脫溶–→冷卻–→成品油
操作步驟
第一步:開動真空泵,使脫溶系統(tǒng)真空度穩(wěn)定在7000帕左右,將浸出油吸入脫溶鍋,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(nèi)油脂充分翻動,繼續(xù)用間接蒸汽使油溫升至140℃,同時計時,脫溶開始。
第三步:視浸出油的質(zhì)量,脫溶時間一般為4小時左右,其間保持油溫140℃、真空度8000帕左右。
第四步:脫溶結(jié)束前0.5小時,關(guān)閉間接蒸汽,達到規(guī)定時間才能關(guān)閉直接蒸汽。
第五步:將脫溶油脂通過冷卻器,或在鍋內(nèi)冷卻至70℃后,再破真空,放出即為成品油。
脫溶設備
當用于脫溶時稱脫溶鍋。還有其他輔助設備,有W型機械真空泵或汽水串連噴射泵、大氣冷凝器、空氣平衡罐和液沫捕集器等。
(6)玉米油加工成套設備的精煉脫色工藝
脫色的目的
各種油脂都帶有不同的顏色,這是因為其中含有不同的色素所致。例如,葉綠素使油脂呈墨綠色;胡蘿卜素使油脂呈黃色;在貯藏中,糖類及蛋白質(zhì)分解而使油脂呈棕褐色;棉酚使棉籽油呈深褐色。
脫色的方法
油脂脫色的方法有日光脫色法(亦稱氧化法)、化學藥劑脫色法、加熱法和吸附法等。目前應用最廣的是吸附法,即將某些具有強吸附能力的物質(zhì)(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其他雜質(zhì)(蛋白質(zhì)、黏液、樹脂類及肥皂等)。
工藝流程
間歇脫色即油脂與吸附劑在間歇狀態(tài)下通過一次吸附平衡而完成脫色過程的工藝。
脫色油經(jīng)貯槽轉(zhuǎn)入脫色罐,在真空下加熱干燥后,與由吸附劑罐吸入的吸附劑在攪拌下充分接觸,完成吸附平衡,然后經(jīng)冷卻由油泵泵入壓濾機分離吸附劑。濾后脫色油匯入貯槽,借真空吸力或輸油泵轉(zhuǎn)入脫臭工序,壓濾機中的吸附劑濾餅則轉(zhuǎn)入處理罐回收殘油。
(7)精煉脫臭工藝
脫臭的目的
純粹的甘油三脂肪酸酯無色、無氣味,但天然油脂都具有自己特殊的氣味(也稱臭味)。氣味是氧化產(chǎn)物,進一步氧化生成過氧化合物,分解成醛,因而使油呈味。此外,在制油過程中也會產(chǎn)生臭味,例如溶劑味、肥皂味和泥土味等。除去油脂特有氣味(呈味物質(zhì))的工藝過程就稱為油脂的“脫臭“。浸出油的脫臭(工藝參數(shù)達不到脫臭要求時稱為“脫溶“)十分重要,在脫臭之前,必須先行水化、堿煉和脫色,創(chuàng)造良好的脫臭條件,有利于油脂中殘留溶劑及其他氣味的除去。
脫臭的方法
脫臭的方法很多,有真空蒸汽脫臭法、氣體吹入法、加氫法和聚合法等。目前國內(nèi)外應用最廣、效果最好的是真空蒸汽脫臭法。
真空蒸汽脫臭法是在脫臭鍋內(nèi)用過熱蒸汽(真空條件下)將油內(nèi)呈味物質(zhì)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的油脂,汽-液接觸,水蒸氣被揮發(fā)出來的臭味組分所飽和,并按其分壓比率選出而除去。
(8)精煉脫蠟工藝
蠟是一種脂肪酸和脂肪醇的脂,存在于多種動、植物中。油脂中的蠟是高級一元羧酸與高級一元醇形成的脂。植物油料中的蠟質(zhì)主要存在于皮、殼以及細胞壁中。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,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。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%。幾乎所有的植物油都需要脫蠟工藝。
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體,比重增加而變成懸濁液??梢娪团c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)。
目前,脫蠟的方法很多,即常規(guī)法、溶劑法、表面活性劑法、凝聚劑法、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。即通過冷卻析出晶體蠟,經(jīng)過過濾或其它分離手段達到油蠟分離的目的。在脫蠟中,嚴格的控制冷卻速率和攪拌,是取得成功的關(guān)鍵,它可以促進有利晶體生長的晶核的形成。當然冷卻速率的選定取決于油的種類和脫蠟的工藝。
我公司結(jié)合國外有關(guān)的脫蠟工藝技術(shù),歷經(jīng)數(shù)載,成功地開發(fā)出了速冷結(jié)晶與養(yǎng)晶結(jié)合的葵油、玉米胚芽油脫蠟技術(shù)。其特點是結(jié)晶、養(yǎng)晶時間短,晶粒整齊,有利于蠟質(zhì)的過濾。同時,整個脫蠟過程僅需對設備進行制冷,車間內(nèi)保持常溫即可,解決了脫蠟車間投資大、不易操作的問題,是目前比較先進且成熟有效的一種脫蠟工藝。在國內(nèi)幾家油廠的實際使用表明,產(chǎn)品不但完全符合國家標準,甚至達到了歐表0℃ 11h無析出物。
過濾無疑是脫蠟中的關(guān)鍵過程,過濾的好壞直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)。過濾設備國內(nèi)目前多用箱式、板框過濾機以及熱卸冬化過濾機,這些設備的缺點就是過濾時間長,投資大,占地面積大,勞動強度高。而國外最常用的是轉(zhuǎn)鼓真空過濾機以及水平罐式和立罐式過濾機,我公司在吸取國外經(jīng)驗的基礎上,并針對于國內(nèi)實際情況,集中技術(shù)力量成功開發(fā)出具有國際先進水平的XTL型旋轉(zhuǎn)脫蠟過濾機,該機過濾效率高,自動化操作,應用范圍廣,勞動強度大大降低,和價格高昂的進口設備相比,由于投資少而更適合中國的客戶們使用。
三、油脂浸出工藝
浸出設備車間
(1)油脂浸出階段
工藝流程
油料經(jīng)過預處理后所成的料胚或預榨餅,由輸送設備送入浸出器,經(jīng)溶劑浸出后得到濃混合粕和濕粕。
浸出設備浸出系統(tǒng)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(xù)式浸出器—平轉(zhuǎn)式浸出器、環(huán)形浸出器、衛(wèi)星式浸出器、履帶式浸出器等。
(2)濕粕的脫溶烘干
工藝流程
從浸出器卸出的粕中含有25%~35%的溶劑,為了使這些溶劑得以回收和獲得質(zhì)量較好的粕,可采用加熱以蒸脫溶劑。
脫溶烘干設備
對預榨餅浸出粕的脫溶烘干多采用高料層蒸烘機,對大豆一次浸粕的脫溶烘干,宜采用D.T蒸脫機。
(3)混合油的蒸發(fā)和汽提
工藝過程
混合油過濾–→混合油貯罐–→第一蒸發(fā)器–→第二蒸發(fā)器–→汽提塔–→浸出毛油
從浸出器泵出的混合油(油脂與溶劑組成的溶液),須經(jīng)處理使油脂與溶劑分離。分離方法是利用油脂與溶劑的沸點不同,首先將混合油加熱蒸發(fā),使絕大部分溶劑汽化而與油脂分離。然后,再利用油脂與溶劑揮發(fā)性的不同,將濃混合油進行水蒸氣蒸餾(即汽提),把毛油中殘留溶劑蒸餾出去,從而獲得含溶劑量很低的浸出毛油,但是在進行蒸發(fā)、汽提之前,須將混合油進行“預處理“,以除去其中的固體粕末及膠狀物質(zhì),為混合油的成分分離創(chuàng)造條件。
過濾
讓混合油通過過濾介質(zhì)(篩網(wǎng)),其中所含的固體粕末即被截留,得到較為潔凈的混合油。處理量較大的平轉(zhuǎn)型浸出器內(nèi),在第Ⅱ集油格上裝有帳篷式過濾器,濾網(wǎng)規(guī)格為100目,濃混合油經(jīng)過濾后再泵出。
離心沉降
現(xiàn)多采用旋液分離器來分離混合油中的粕末,它是利用混合油各組分的重量不同,采用離心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力大小的差別,使粕末下沉而液體上升,達到清潔混合油的目的。
混合油的蒸發(fā)
蒸發(fā)是借加熱作用使溶液中一部分溶劑汽化,從而提高溶液中溶質(zhì)的濃度,即使揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶質(zhì)分離的操作過程?;旌嫌偷恼舭l(fā)是利用油脂幾乎不揮發(fā),而溶劑沸點低、易于揮發(fā)的特性,用加熱使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。
在蒸發(fā)設備的選用上,油廠多選用長管蒸發(fā)器(也稱為“升膜式蒸發(fā)器“)。其特點是加熱管道長,混合油經(jīng)預熱后由下部進入加熱管內(nèi),迅速沸騰,產(chǎn)生大量蒸氣泡并迅速上升?;旌嫌鸵脖簧仙恼魵馀輲硬⒗窞橐粚右耗ぱ毓鼙谏仙?,溶劑在此過程中繼續(xù)蒸發(fā)。由于在薄膜狀態(tài)下進行傳熱,故蒸發(fā)效率較高。其設備為長管蒸發(fā)器。
混合油的汽提
通過蒸發(fā),混合油的濃度大大提高。然而,溶劑的沸點也隨之升高。無論繼續(xù)進行常壓蒸發(fā)或改成減壓蒸發(fā),欲使混合油中剩余的溶劑基本除去都是相當困難的。只有采用汽提,才能將混合油內(nèi)殘余的溶劑基本除去。
汽提即水蒸氣蒸餾,其原理是:混合油與水不相溶,向沸點很高的濃混合油內(nèi)通入一定壓力的直接蒸汽,同時在設備的夾套內(nèi)通入間接蒸汽加熱,使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直接蒸汽與溶劑蒸氣壓之和與外壓平衡,溶劑即沸騰,從而降低了高沸點溶劑的沸點。未凝結(jié)的直接蒸汽夾帶蒸餾出的溶劑一起進入冷凝器進行冷凝回收。其設備有管式汽提塔、層碟式汽提塔、斜板式汽提塔。
(4)溶劑蒸氣的冷凝和冷卻
工藝流程
由第一、第二蒸發(fā)器出來的溶劑蒸氣因其中不含水,經(jīng)冷凝器冷卻后直接流入循環(huán)溶劑罐;由汽提塔、蒸烘機出來的混合蒸氣進入冷凝器,經(jīng)冷凝后的溶劑、水混合液流入分水器進行分水,分離出的溶劑流入循環(huán)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溶劑,則進入蒸煮罐,蒸去水中微量溶劑后,經(jīng)冷凝器出來冷凝液進入分水器,廢水進入水封池。
溶劑蒸氣的冷凝和冷卻
所謂冷凝,即在一定的溫度下,氣體放出熱量轉(zhuǎn)變成液體的過程。而冷卻是指熱流體放出熱量后溫度降低但不發(fā)生物相變化的過程。單一的溶劑蒸氣在固定在冷凝溫度下放出其本身的蒸發(fā)潛熱而由氣態(tài)變成液態(tài)。當蒸氣剛剛冷凝完畢,就開始了冷凝液的冷卻過程。因此,在冷凝器中講行的是冷凝和冷卻兩個過程。事實上這兩個過程也不可能截然分開。兩種互不相溶的蒸氣混合物—水蒸氣和溶劑蒸氣,由于它們各自的冷凝點不同,因而在冷凝過程中,隨溫度的下降所得冷凝液的組成也不同。但在冷凝器中它們?nèi)匀唤?jīng)歷冷凝、冷卻兩個過程。目前常用的冷凝器有列管式冷凝器、噴淋式冷凝器和板式冷凝器。
溶劑和水分離
來自蒸烘機或汽提塔的混合蒸氣冷凝后,其中含有較多的水。利用溶劑不易溶于水且比水輕的特性,使溶劑和水分離,以回收溶劑。這種分離設備就稱之為“溶劑—水分離器“,目前使用得較多的是分水箱。
廢水中溶劑的回收
分水箱排出的廢水要經(jīng)水封池處理。水封池要靠近浸出車間,水封池為三室水泥結(jié)構(gòu),其保護高度不應小于0.4米,封閉水柱高度大于保護高度2.4倍,容量不小于車間分水箱容積的1.5倍,水流的入口和出口的管道均為水封閉式。
在正常情況下,分水器排出的廢水經(jīng)水封池處理,但當水中夾雜有大量粕屑時,對呈乳化狀態(tài)的一部分廢水,應送入廢水蒸煮罐,用蒸汽加熱到92℃以上,但不超過98℃,使其中所含的溶劑蒸發(fā),再經(jīng)冷凝器回收。
(5)自由氣體中溶劑的回收
工藝流程
空氣可以隨著投料進入浸出器,并進入整個浸出設備系統(tǒng)與溶劑蒸氣混合,這部分空氣因不能冷凝成液體,故稱之為“自由氣體“。自由氣體長期積聚會增大系統(tǒng)內(nèi)的壓力而影響生產(chǎn)的順利進行。因此,要從系統(tǒng)中及時排出自由氣體。但這部分空氣中含有大量溶劑蒸氣,在排出前需將其中所含溶劑回收。來自浸出器、分水箱、混合油貯罐、冷凝器、溶劑循環(huán)罐的自由氣體全部匯集于空氣平衡罐,再進入最后冷凝器。某些油廠把空氣平衡罐與最后冷凝器合二為一。自由氣體中所含的溶劑被部分冷凝回收后,尚有未凝結(jié)的氣體,仍含有少量溶劑,應盡量予以回收后再將廢氣排空。
工藝設備石蠟油尾氣回收法、低溫冷凍法。