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1毛油一般指从浸出或压榨工序由植物油料中提取的含有不宜食用(或工业用)的某些杂质的油脂。毛油的主要成分是甘油三脂肪酸酯的混合物(俗称中性油) 。除中性油外,毛油中还含有非甘油酯物质(统称杂质) ,其种类、性质、状态,大致可分为机械杂质、脂溶性杂质和水溶性杂质等三大类。1油脂精炼的目的和方法(1)油脂精炼的目的 油脂精炼,通常是指对毛油进行精制。毛油中杂质的存在,不仅影响油脂的食用价值和安全贮藏,而且给深加工带来困难,但精炼的目的,又非将油中所有的杂质都除去,而是将其中对食用、贮藏、工业生产等有害无益的杂质除去,如棉酚、蛋白质、磷脂、黏液、水分等都除去,而有益的杂质 ,如生育酚等要保留。因此,根据不同的要求和用途,将不需要的和有害的杂质从油脂中除去,得到符合一定质量标准的成品油,就是油脂精炼的目的。(2)油脂精炼的方法 根据操作特点和所选用的原料,油脂精炼的方法可大致分为机械法、化学法和物理化学法三种。上述精炼方法往往不能截然分开。有时采用一种方法,同时会产生另一种精炼作用。例如碱炼(中和游离脂肪酸)是典型的化学法,然而,中和反应生产的皂脚能吸附部分色素、粘液和蛋白质等,并一起从油中分离出来。由此可见,碱炼时伴有物理化学过程。油脂精炼是比较复杂而具有灵活性的工作,必须根据油脂精炼的目的,兼顾技术条件和经济效益,选择合适的精炼方法。2机械方法(1)沉淀沉淀原理 沉淀是利用油和杂质的不同比重,借助重力的作用,达到自然分离二者的一种方法。沉淀设备 沉淀设备有油池、油槽、油罐、油箱和油桶等容器。 沉淀方法 沉淀时,将毛油置于沉淀设备内,一般在 2030温度下静止,使之自2然沉淀。由于很多杂质的颗粒较小,与油的比重差别不大。因此,杂质的自然沉淀速度很慢。另外,因油脂的粘度随着温度升高而降低,所以提高油的温度,可加快某些杂质的沉淀速度。但是,提高温度也会使磷脂等杂质在油中的溶解度增大而造成分离不完全,故应适可而止。沉淀法的特点是设备简单,操作方便,但其所需的时间很长(有时要 10 多天) ,又因水和磷脂等胶体杂质不能完全除去,油脂易产生氧化、水解而增大酸值,影响油脂质量,不仅如此,它还不能满足大规模生产的要求,所以,这种纯粹的沉淀法,只适用于小规模的乡镇企业。(2)过滤过滤原理 过滤是将毛油在一定压力(或负压)和温度下,通过带有毛细孔的介质(滤布) ,使杂质截留在介质上,让净油通过而达到分离油和杂质的一种方法。过滤设备 箱式压滤机、板框式过滤机、振动排渣过滤机和水平滤叶过滤机。(3)离心分离 离心分离是利用离心力分离悬浮杂质的一种方法。卧式螺旋卸料沉降式离心机,卧式螺旋卸料沉降式离心机是轻化工业应用己久的一类机械产品,近年来在部分油厂用以分离机榨毛油中的悬浮杂质,取得较好的工艺效果。目前国内油厂用于毛油除杂的 WL 型离心机的技术性能见表 113。3水化法(1)水化原理 所谓水化,是指用一定数量的热水或稀碱。盐及其他电解质溶液,加入毛油中,使水溶性杂质凝聚沉淀而与油脂分离的一种去杂方法。水化时,凝聚沉淀的水溶性杂质以磷脂为主,磷脂的分子结构中,既含有疏水基团,又含有亲水基团。当毛油中不含水分或含水分极少时,它能溶解分散于油中;当磷脂吸水湿润时,水与磷脂的亲水基结合后,就带有更强的亲水性,吸水能力更加增强,随着吸水量的增加,磷脂质点体积逐渐膨胀,并且相互凝结成胶粒。胶粒又相互吸引,形成胶体,其比重比油脂大得多,因而从油中沉淀析出。(2)水化设备 目前广泛使用的水化设备是水化锅。一般油厂往往配备 23 只水化锅,轮流使用。也可作为碱炼(中和)锅使用。3(3)工艺流程(4)水化脱胶工艺参数毛油的质量要求:水分及挥发物03;杂质04。 水的质量要求:总硬度(以 CaO 计)250 毫克/升;其他指标应符合生活饮用水卫生标准。间歇式脱磷加水量可采用胶质含量的 35 倍;连续式脱磷加水量可为油量的13。 水化温度。通常采用 7085,水化的搅拌速度,应能变动,间歇式的应至少有两种速度选择。 水化脱磷工艺中如添加酸类等情况时,添加量可考虑为油量的 005010。连续式脱磷设备因胶质分离时带有少量杂质,大型厂宜采用排渣式离心机,以节省清洗碟片的时间。水化脱磷设备的选用,处理量小于 20 吨天的宜采用间歇式设备;处理量大于 50吨天的应采用连续式设备。水化脱磷设备布置宜在二层楼房车间,主要设备及操作的仪表开关应放在楼上,中间贮罐及辅助设施放在楼下。一般新设计车间中,间歇式水化锅之间的净空距离可为 0608 米,两两成组,组之间净空距离可为 1215 米,连续式水化离心机之间距离可为 1518 米。成品质量:磷脂含油(干基)50含磷脂量015045(据不同油品和要求)4含磷量50150 毫克千克杂质015水分02(连续式)消耗指标:蒸气(02 兆帕)6080 千克吨水(20)0204 立方米吨电 35 千瓦时吨4碱炼法碱炼,是用碱中和游离脂肪酸,并同时除去部分其他杂质的一种精炼方法。所用的碱有多种,例如石灰、有机碱、纯碱和烧碱等。国内应用最广泛的是烧碱。(1)碱炼的基本原理 碱炼的原理是碱溶液与毛油中的游离脂肪酸发生中和反应。反应式如下:RCOOHNaOHRCOONaH2O除了中和反应外,还有某些物理化学作用。烧碱能中和毛油中游离脂肪酸,使之生成钠皂(通称为皂脚) ,它在油中成为不易溶解的胶状物而沉淀。皂脚具有很强的吸附能力。因此,相当数量的其他杂质(如蛋白质、黏液、色素等)被其吸附而沉淀,甚至机械杂质也不例外。毛棉油中所含的游离棉酚可与烧碱反应,变成酚盐。这种酚盐在碱炼过程中更易被皂脚吸附沉淀,因而能降低棉油的色泽,提高精炼棉油的质量。碱炼所生成的皂脚内含有相当数量的中性油,其原因主要在于:钠皂与中性油之间的胶溶性;中性油被钠皂包裹;皂脚凝聚成絮状时对中性油的吸附。5在中和游离脂肪酸的同时,中性油也可能被皂化而增加损耗。因此,必须选择最佳条件,以提高精油率。(2)碱炼方法 按设备来分,有间歇式和连续式两种碱炼法,而前者又可分为低温和高温两种操作方法。对于小型油厂,一般采用的是间歇低温法。间歇式碱炼工艺流程连续式碱炼连续式碱炼即生成过程连续化。其中有些设备能够自动调节,操作简单,生产效率高,此法所用的主要设备是高速离心机,常用的有管式和碟式高速离心机。(3)碱炼脱酸工艺参数脱胶油的质量要求:水分02;杂质015;磷脂含量005。水的质量要求:总硬度(以 CaO 计)50 毫克/升;其他指标应符合生活饮用水卫生标准。烧碱的质量要求:杂质5的固体碱,或相同质量的液体碱。从处理量来考虑,小于 20 吨/天的宜采用间歇式碱炼,大于 50 吨天的应采用连续式碱炼。碱炼中碱液的浓度和用量必须正确选择,应根据油的酸价(加入其他酸时亦包括在内) 、色泽、杂质等和加工方式,通过计算和经验来确定,碱液浓度一般为 1030 波美度,碱炼时的超碱量一般为理论值的 2040。间歇式碱炼应采用较低的温度。设备应有二级搅拌速度。连续式碱炼可采用较高的温度和较短的混合时间。在采用较高温度的同时,必须避免油与空气的接触,以防止油的氧化。水洗作业可采用二次水洗或一次复炼和一次水洗,复炼宜用淡碱,水洗水应用软水,水洗水量一般为油重的 1020,水洗温度可为 8095。水洗脱水后的油的干燥应采用真空干燥,温度一般为 85100,真空残压为40007000 帕,干燥后的油应冷却至 70以下才能进入下面的作业或贮存。成品质量:6酸价间歇式04连续式015 或按要求油中含皂间歇式150300 毫克千克连续式80 毫克千克,不再脱色可取150 毫克千克油中含水0102油中含杂0102消耗指标:蒸气( 02 兆帕)200 250 千克/吨软水0406 立方米吨冷却水(20,循环使用的补充水量)115 立方米吨电 520 千瓦时吨烧碱(固体碱,含量 95)FFA 含量的 152 倍碱炼损耗 (1216)韦森损耗非冷却用水废水排放量及其主要指标:碱炼时的非冷却用水是植物油厂产生废水的重要方面,应尽量减少废水的产生和对环境的污染程度。排放量0406 立方米吨主要污染指标:pH 8107SS20005000 毫克升COD 500010000 毫克升BOD 800015000 毫克升含油量 5001000 毫克升5塔式炼油法 塔式炼油法又称泽尼斯炼油法 。该法已用于菜籽油、花生油、王米胚油和牛羊油等的碱炼,同时也适用于棉籽油的第二道碱炼。一般的碱炼法是碱液分散在油相中和游离脂肪酸,即油包水滴(W O)型。塔式炼油法与一般的碱炼方法有明显区别;它是使油分散通过碱液层,碱与游离脂肪酸在碱液中进行中和,即水包油滴(O/W)型。塔式炼油法由三个阶段组成:第一阶段是毛油脱胶,第二阶段是脱酸,第三阶段是脱色。其工艺过程如下:6物理精炼 油脂的物理精炼即蒸馏脱酸,系根据甘油三酸酯与游离脂肪酸(在真空条件下)挥发度差异显著的特点,在较高真空(残压 600 帕以下)和较高温度下(240260)进行水蒸气蒸馏的原理,达到脱除油中游离脂肪酸和其他挥发性物质的目的。在蒸馏脱酸的同时,也伴随有脱溶(对浸出油而言) 、脱臭、脱毒(米糠油中的有机氯及一些环状碳氢化合物等有毒物质)和部分脱色的综合效果。油脂的物理精炼适合于处理高酸价油脂,例如米糠油和棕榈油等。油脂的物理精炼工艺包括两个部分,即毛油的预处理和蒸馏脱酸。预处理包括毛油的除杂(指机械杂质,如饼渣、泥沙和草屑等) 、脱胶(包括磷脂和其他胶粘物质等) 、脱色三个工序。通过预处理,使毛油成为符合蒸馏脱酸工艺条件的预处理油,这是进行物理精炼的前提,如果预处理不好,会使蒸馏脱酸无法进行或得不到合格的成品油。蒸馏脱酸主要包括油的加热、冷却、蒸馏和脂肪酸回收等工序。物理精炼的工艺流程如下:物理精炼使用的主要设备有除杂机、过滤机、脱胶罐、脱色罐、油热交换罐、油加热罐、蒸馏脱酸罐、腊肪酸冷凝器和真空装置等。87脱溶(1)脱溶原理 由于 6 号溶剂油的沸程宽(6090) ,其组成又比较复杂,虽经蒸发和汽提回收混合油中的溶剂,但残留在油中的高沸点组分仍难除尽,致使浸出毛油中残溶较高。脱除浸出油中残留溶剂的操作即为脱溶 。脱溶后油中的溶剂残留量应不超过 50 毫克/升。目前,国内外采用最多的是水蒸气蒸馏脱溶法,其原理在于水蒸气通过浸出毛油时,汽液表面接触,水蒸气被挥发出的溶剂所饱和,并按其分压比率逸出,从而脱除浸出油中的溶剂。因为溶剂和油脂的挥发性差别极大,水蒸气蒸馏可使易挥发的溶剂从几乎不挥发的油脂中除去。脱溶在较高温度下进行,同时配有较高的真空条件,其目的是:提高溶剂的挥发性;保护油脂在高温下不被氧化;降低蒸汽的耗用量。(2)脱溶工艺间歇式脱溶工艺流程水化或碱炼后的浸出油 -脱溶-冷却- 成品油操作步骤第一步:开动真空泵,使脱溶系统真空度稳定在 7000 帕左右,将浸出油吸入脱溶锅,装油量约为锅容量的 60。第二步:开间接蒸汽,将油温升至 100。通
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