浸出法制油工艺技术

浸出法制油工艺技术 一、简介 1、油脂浸出的基本原理 油脂浸出的基本原理，油脂浸出亦称“萃取”，是用有机溶剂提取油料中油脂的工艺过程。油料的浸出，可视为固一液萃取，它是利用溶剂对不同物质具有不同溶解度的性质，将固体物料中有关成分加以分离的过程。在浸出时，油料用溶剂处理，其中易溶解的成分（主要是油脂）就溶解于溶剂。当油料浸出在静止的情况下进行时，油脂以分子的形式进行转移，属“分子扩散”。但浸出过程中大多是在溶剂与料粒之间有相对运动的情况下进行的，因此，它除了有分子扩散外，还有取决于溶剂流动情况的“对流扩散”过程。 2、浸出制油的优点  浸出制油具有粕中残油率低（出油率高），劳动强度低，工作环境佳，粕的质量好的优点。 二、浸出制油工艺 1、工艺过程图 2、工艺规程基本说明 原料浸出→脱粕分离（离心机高速分离）→混合油→真空滤油机分离溶剂（冷却回收）→循环过滤→油罐储存 3、浸出车间工艺技术参数 （1）工艺参数：①进浸出器料胚质量直接浸出工艺，料胚厚度为0．3毫米以下，水分10％以下；预榨浸出工艺，饼块最大对角线不超过15毫米，粉末度（30目以下）5％以下，水分5％以下。②料胚在平转浸出器中浸出，其转速不大于100转／分钟；在环型浸出器中浸出，其链速不小于 0．3转／分钟。③浸出温度50～55℃。④混合油浓度入浸料胚含油18％以上者，混合油浓度不小于20％；入浸料胚含油大于10％者，混合油浓度不小于15％；入浸料胚含油在大于5％、小于10％者，混合油浓度不小于10％。⑤粕在蒸脱层的停留时间，高温粕不小于30分钟；蒸脱机气相温度为74-80℃；蒸脱机粕出口温度，高温粕不小于105℃，低温粕不大于80℃。带冷却层的蒸脱机（DTDC）粕出口温度不超过环境温度10℃。⑥混合油分离系统  真空滤油机分离溶剂，精度最低不大于5μM ，脱水含量10ppm,加热温度0-80℃（任意设定）。真空滤油机上自带冷凝系统  冷却水进口水温30℃以下，出口温度45℃以下。凝结液温度40℃以下。 （2）产品质量：①毛油总挥发物0．2％以下。②粕残油率0.01%以下（粉状料0.002%以下），水分0.002%以下，引爆试验合格。③一般要求毛油达到如下标准：色泽、气味、滋味正常；水分及挥发物0.5％；杂质0.5％；酸价参看原料质量标准，不高于规定要求。④预榨饼质量，在预榨机出口处检验，要求：饼厚度12毫米；饼水分 6％；饼残油；13％，但根据浸出工艺需要，可提高到18％。 （3）有关设备计算采用的参数：料胚密度（γ）400～45O千克/米3 ；饼块密度（γ） 560～620千克／米3；层式蒸炒锅总传热系数K=628千焦／（米2?时?℃）；入浸出器料胚的容重，大豆粕按360千克／米3，预榨饼按600千克／米3，浸出时间90分钟。 （4）电消耗量15千瓦?时／吨料；冷却水量20（30）吨／吨料；溶剂消耗量＜5千克／吨料  （5）管路系统设计对每条管线进行管径计算，同时按输送的原料选择所需管的型号材质。每条管线应进行编号，并编制管路、阀门、疏水器、仪明细表。 压榨油和浸出油的区别 （1）压榨油和浸出油的区别主要是加工方法的不同。压榨油是油料籽仁经过破碎、轧胚、蒸炒、压榨，将油料中含的油脂挤压出来的产品，属于一种机械物理的制油方法；浸出油则是油料籽仁经过破碎、轧胚、蒸炒、使用食用级溶剂（正已烷）将油料中的油脂抽提出来的产品，它属于化学萃取的制油方法。 （2）压榨法主要用于要求保留油的特有风味的油料（如香味花生油、芝麻油等）加工，出油较低，饼中残油较高；浸出法主要用于低含油原料（如大豆、米糠等）和非风味油的制取，出油率高，饼中残油率低，处理量大，自动化程度高，故为当今国内外制油普遍采用的先进方法。对于以上两种方法，生产企业按照不同油料的加工需要，用其所长，互为补充。往往一个企业内压榨和浸出两种方法都采用，例如，高含油的油料（菜籽、花生、葵花籽、棉籽等）都采用“预榨-浸出”法制取其中的油脂。 （3）压榨法或浸出法制取的油脂统称为毛油，作为食用的成品油还必须进行精炼。要求保留特有风味和一定色泽的压榨油，一般经过过滤，水化脱胶、碱炼脱酸，水洗除皂、真空脱水，颜色超过规定标准的还要使用活性白土脱色。浸出法制取的油脂除经过上述工序外，还要经过真空脱臭，除去油中固有的气味和残留的挥发性物质。有的油脂（如米糠油、葵花籽油）还要增加脱蜡工序；作为色拉油，还要增加冬化脱脂工序。不同的油脂、不同的食用要求，决定油脂精炼的不同工艺深度。 （4）关于食用油的质量，国家制定了一系列指标，称为国家标准。成品油脂按达标程序分为四个等级（四级为最低级），各级油都有相应的标准，一般都包含了色泽、气味、透明度、含皂量、不溶性杂质、酸值、过氧化值和溶剂残留量等项目。其中“酸值”、“过氧化值”和“溶剂残留量”为强制性指标。按照国家标准检测，凡是达到规定指标的，就是可以食用的油脂。各级压榨油，溶剂残留量不得检出；三级油和四级油溶剂残留量规定≤50mg/kg。上述规定是经过卫生、医学等部门大量的动物试验和医学临床研究制定出来的. 油及其生产工艺 一、浸出法制油工艺 茶油浸出取油成套设备主要包括： 进料刮板输送机、存料箱、料封绞龙、平转式浸出器等油料浸泡系统设备；湿粕输送机、封闭绞龙、脱溶剂机等料粕脱溶设备系统；混合油暂存罐，一、二蒸发器、汽提器等混合油蒸发分离设备系统；冷凝器组、分水箱、平衡罐、尾气吸收器、溶剂周转罐等溶剂回收设备系统； 二、冷榨法制油工艺 茶籽仁冷榨制油技术： 油茶籽→清理除杂→脱壳及壳仁分离→冷榨→冷榨毛油→粗滤→清滤→优质冷榨油→优质茶籽饼 油茶籽冷榨制油工艺具有工艺简单，毛油质量好,节省能源，运行成本低和设备投资少，占地面积小等优点。 茶籽仁高温压榨制油技术 油茶籽→清理除杂→脱壳及壳仁分离→茶仁→蒸炒→压榨出油→沉淀→过滤→茶油 三、山茶油的精炼工艺 1、茶油的化学精炼工艺 原料毛油→脱 胶→脱 酸→水 洗→脱 色→脱臭→冬化脱脂→成品山茶油 2、茶油的物理精炼工艺 原料毛油→过滤→脱 胶→脱 色→脱 酸→成品山茶油 四、山茶油的冬化脱脂工艺及设备 冬化生产工艺 茶油 →热交换器→结晶槽→加热槽→过滤器→冬化油 冬化工作原理：冬化系统主要以低温结晶方式将油中之腊质分离出来。 五、工艺重点分解 生产工艺主要包括四套工序： (1)脱磷：将原毛油放进碱炼锅中，加入比原毛油温高5-10℃的热盐水，使原毛油中的磷脂、蛋白质，胶粘物质吸水膨胀而分离出来． (2)脱酸：根据原油酸价，选择不同浓度的酸液，按原油重量的一定比例加入碱炼锅内中和油酸，使之形成皂粒，经过沉淀后排出。 (3)脱色：将脱酸后的中性油在真空的脱色锅中加热干燥后，加入油重3％左右的活性白土，吸附油脂中的色素，再用过滤机把白土过滤分离出来。 (4)脱臭(除异味)：将脱色油在真空的脱臭锅中加热到150℃以上，注入适量的水蒸汽，在气—液相接触的表面，水蒸汽被挥发出的臭味所饱和，并按其分压出的比率逸出，被真空泵抽出。脱臭后的却便是精制食用油 油脂生产流程 主要应用典型工序可参考以下流程图。 1 原料收货 主要的油料来源于植物种子，如大豆、油菜籽、花生、棉籽、亚麻籽、芝麻、向日葵籽、红花籽、蓖麻籽、油桐籽等。 原料收货的计量可根据运输的方式来采用不同的计量方式，要求能够对外进行贸易结算。若汽车运输就采用汽车衡；若工厂有码头，主要运输依靠船运，则可采用散料秤；有时由于原料中泥沙杂质较多，也有用户将两者结合起来使用，即在去石机去除沙石后再用小容量散料秤计量，并以此来作为贸易结算的依据，提高了企业的效益。 2 预处理车间 主要是每天从原料仓输送到预处理车间原料的计量，作为工厂生产过程中工艺控制的依据，一般可选用小容量散料秤。 例：日产1000吨所需中间计量秤的能力为： 1000÷24×1.15 = 47.9吨／小时（15%余量） 可选用50吨小容量散料秤。有时碰到空间不够的情况，可考虑两台小容量散料秤并联使用。 3 油料中间计量 这里的是液态的预榨和浸出毛油进出车间的计量，以及成品出车间的计量，与投料工序的计量结果比较就可以计算出油厂的出油率，主要是以下几种： a. 从预处理车间输送到储罐区毛油的计量； b. 从浸出车间输送到储罐区毛油的计量； c. 从储罐区输送到精炼车间毛油的计量： d. 从精炼车间输送到储罐区成品油的计量； 以上的计量均可采用NCS型油料计量散料秤（暂为非标）来实现，具体型号的选用可根据油厂的生产规模和出油率估算出来，一般来说不会超过50t/h。不同工厂的情况可能会因工艺不同而有所变化。 4 粕库 这里属于浸出车间，主要是油厂的豆（菜）粕的出厂计量，大多数的情况下采用40~70kg的编织袋包装形式，可以选用包装秤来实现；但也有采用散装形式装汽车发运，可以选用散料秤或汽车衡来实现。另外，在粕输送到粕库的量也可用散料秤来计量，以计算出油厂的出粕率。 例：日产能力1000吨，则产出豆粕为800÷24=33.33 吨/小时，每包按60kg计，每小时需打包555包，需选用2台包装秤（DCS－60/Y）或1台双秤（DCS－60II/Y）。同时一般还会考虑备用，再加1台。还可以配置1台电子台秤对包装秤进行复检。 需要提醒的是，粕容重比较小，一般在0.48~0.55之间，因而包装秤需选用专为粕类物料设计的包装秤。 5 成品油出厂 成品油的出厂计量，可根据其出厂包装和运输的不同形式来选用不同的计量方式。 若采用槽罐汽车运输，可采用槽车定量灌装系统（汽车衡+PLC）来实现计量； 若通过码头采用轮船运输，可采用NCS型油料散料秤来实现计量； 若采用200升标准桶装形式出厂，可以提供解决的是DF型灌装秤，但前提是工厂有与之配套的灌装线和灌装桶。在很多小型油厂，他们的客户往往是用汽车装很多旧油桶来装油，输油管直接拉到车上，一个桶一个桶地灌，而不可能全部卸下来在DF型灌装秤灌好桶，再装到汽车上的。这时候，流量计显然是比较方便的了。 再有就是采用小包装出厂了，一般是每桶0.5kg~5kg，灌装速度要1000 ~ 3000桶/小时。这种情况只有选用容积式的小包装机。 在整个油厂中，由于需要采用有机溶剂进行浸出法制油，浸出车间是要求防爆车间，一般有机溶剂沸点：60－90℃，属II类A级T3组爆炸性物质，防爆区域等级：2级区。我们的衡器应尽量避免位于该区域。若不可避免，则必须采用防爆配置。 1 物料分配等式 设：粕产出率为x% 浸后毛油产出率为y% 油料皮壳产出率为z% 水分变化量为A（原料含水量与产品含水量之差） 杂质及工艺损失为B 则有下式成立： x%+y%+z%+A+B=100% (a) 其中：A=w%-(w1%﹒x%+ w2%﹒y%+w3%﹒z%) (b) w%——原料含水量 w1%——粕含水量 w2%——浸后毛油含水量 w3%——皮壳含水量 水分变化量A与物料在工艺过程中的水分变化量无关。杂质及工艺损失B由两项组成：一项是进入补除掉的杂质中的物料和散发在空气中的粉尘（此物料量甚小，可忽略），中一项是被除掉的杂质。 即：B=J1%-J2% (c) J1%——原料含杂率 J2%——经筛癣去石、去铁后的物料含杂率 将（b）、（c）、两式代入（a），则有如下物料等式：x%+y%+z%+w%-(w1%﹒x%+ w2%﹒y%+w3%﹒z%)+ J1%-J2%=100%(a) 整理得：x+y+z+w-(w1%﹒x+ w2%﹒y+w3%﹒z)+ J1-J2=100 (1) 2 油量分配等式 设：原料含油率为e% 粕残油率为e1% 皮壳含油率为e2% 显然有下式成立：y%+ e1%﹒x%+ e2%﹒z%= e% 整理得：y%+ e1%﹒x+ e2%﹒z=e (2) 3 蛋白量分配等式 应该指出的是对不脱皮壳的油料进行加工时，该项不成立，即z=0，仅用 （1）、（2）两式联立方程组，即可满足要求。 设：原料蛋白含量为p% 粕蛋白含量为p1% 皮壳蛋白含量为p2% 同理有下式成立：p1%﹒x%+ p2%﹒z%=p% 整理得：p1%﹒x+ p2%﹒z=p （3） 将（1）、（2）、（3）式联立方程级，则得：{ x+y+z+w-(w1%﹒x+ w2%﹒y+w3%﹒z)+ J1-J2=100………（1） y%+ e1%﹒x+ e2%﹒z=e …………..（2） p1%﹒x+ p2%﹒z=p……………….（3） 显然这是一个以x、y、z为未知数的三元一次方程组，解这个方程组即可求得产出率。 4 举例 某浸出油厂采用脱皮工艺加工1000t大豆，经化验原料的重量百分比成分如下： 原料含水量：w=13、原料含油量：e=18、原料含蛋白：p=36、原料含杂量：J1=1 加工后豆粕及大豆皮壳粉质量如下（重量百分比）： 豆粕含水量：w1=12.5、粕残油：e1=1、含蛋白质：p1=48、大豆皮壳粉含水：w3=12、大豆皮壳粉含油：e2=4、大豆皮壳粉含蛋白：p2=15、浸后毛油含水：w2=0.1、清理后物料含杂：J2=0.2 试计算产出率、加工损失。 解：将以上参数代入方程组，则得：x+y+z+13-(12.5%﹒x+0.1%﹒y+12%﹒z)+1-0.2=100……(1)y+1%﹒x+4%﹒z=18……….(2)48%﹒x+15%﹒z=36……….(3) 解得：x=73.176 即豆粕产出率73.176%、y=17.035 即浸后毛油产出率17.035%、z=5.837 即大豆皮壳粉产出率5.837%，总产出率=x%+y%+z%=96.048%，不难发现杂质损失 B=1%-0.2%=0.8%，水分变化量A=w%-(w1%﹒x%+ w2%﹒y%+w3%﹒z%)=13%-(12.5%﹒73.176%+0.1%﹒17.035%+12%﹒5.837%)=3.136%(加工过程中水分损失量)，总损失A+B=3.136%+0.8%=3.936%% 掌握了产品的产出率，将其分别乘以各自的市场价格后再相加即为产值，扣除成本，就可以得出加工这批原料的经济效益。