精炼理论基础.docx

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精炼理论基础

碱炼

碱炼是利用碱液中和毛油中的酸价（FFA%），生成肥皂后，将其析出分离的一种精炼方法。

生产的肥皂具有较强的吸附能力，能将相当数量的其他杂质如固体颗粒、蛋白质、胶质、色素等，带入皂角中而被分离。

油脂碱炼浓度范围10—30波美度，质量好的毛油一般用12—16波美度的碱液

影响因素有碱液浓度和加碱量、碱炼温度、搅拌混合、毛油品质

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

RCOOH＋NaOH→RCOONa＋H2O

碱炼法分间歇式碱炼法和连续式碱炼法

1、间歇式:

碱炼操作（进油、加碱、搅拌升温、加水、静置沉淀、水洗、真空干燥及皂角撇油）按照加碱浓度与油温的不同，可以分为低温浓碱（初温20-30度，碱液浓度20-25°Bé，终温约60度）与高温淡碱（初温70度，碱液浓度15-16°Bé，终温为80度）。

前者成为“干法”，应用最为普遍；后者主要适用于酸价低、色泽浅而杂质少的毛油。

干法碱炼有时也可以进行湿法处理，即在加碱中和升温至60-65度，加油重的5-7%的热水（65-70度）或稀释盐水。

以加速皂粒沉淀。

2、连续式：

油碱接触时间短，中性油皂化少，离心机分离效果好，皂角含油低，处理量大。

工艺流程可分长混：

用于高质量、低酸价的毛油，条件加碱温度20-40度，10-20分钟的混合时间迅速升温至65度可达90度，以达到离心分离前造粒的絮凝、乳状液的破坏，有利于提高离心机的分离。

短混：

适合于高酸价毛油，碱液浓度17-20°Bé和超碱量（0.02%-0.25%）温度80-90度在高速混合器内混合1-15秒，以防止中性油皂化，造成不必要的损失。

加碱量

每吨毛油降一个酸价所需理论碱量为0.713kg，超量碱为油重的0.02%—0.1%

下列表格数据多为高酸价毛油的加碱浓度数

毛油酸价AV

1—3

3—4

4—6

6—8

8—10

10—14

碱液波美度°Bé

10-14

14-16

16-19

18-20

20-22

22-24

碱液浓度%

6.58-9.50

9.50-11.06

11.06-13.5

12.69-14.35

14.35-16

16-17.81

低温浓碱（初温20-30度，碱液浓度20-25°Bé，终温约60度）与高温淡碱（初温70度，碱液浓度15-16°Bé，终温为80度）。

间歇式浓碱碱炼高酸价毛油时，利用低温浓碱法，根据表格提示所需浓度进行加碱，沉降时间不要太长，2小时放一次油皂脚，以防止皂粒结块堵住设备。

水化脱胶

水化脱胶：

利用磷脂等胶溶性杂质的亲水性，将一定量的水或电解质稀溶液加入毛油中混合，使胶质能吸水膨胀，凝聚成相对密度较油大的“水合物”，从而利用重力作用自然沉降或离心分离法达到分离脱胶的目的。

除去其他胶质、蛋白质、分解产物、黏液质及多种微量金属的配位化合物和盐类。

影响脱胶的因素：

1、温度（水化终温不能超过80度，水温高于油温5-10度）

2、加水量（根据水化工艺，5%-7%，水量不能过多，易造成油水乳化分离困难）

3、搅拌时间和混合强度间歇式搅拌约40分钟，沉降时间为4-8小时；连续式混合完成水化，凝聚20-40分钟，随即离心机分离油脚

4、电解质盐有利于提高水化脱胶速度与油脚胶体的稳定性

5、毛油的品质毛油中非水化磷脂和磷脂的钙镁复盐含量多时不易脱出，需加磷酸将非水化磷脂转换成水化磷脂，去除钙镁复盐。

使磷脂易脱除。

加热水的目的：

毛油中含水较低时，磷脂极性较弱溶于油中，不易脱离，磷脂具有亲水性，会与水相结合吸水膨胀。

当在油中加入适量（油重的5%—7%）的水时，水与油中磷脂分子相结合，吸水膨胀后形成一个密度比重比油大的黏胶团，会沉降与油的底部。

水化时加水过多会造成油水乳化。

加碱液、盐水的目的：

在搅拌的过程中，加碱和油中脂肪酸反应生成肥皂，肥皂具有较强的吸附能力，它会吸附油里的色素、黏胶团、杂质等，将多个胶团凝聚成密度比重更大的胶团（加碱量为油重的0.05%—0.1%）；加盐水是为了将磷脂胶团更快更有效聚合，沉降到油底。

因为盐水的比重比水还要大，沉降更快，所以说盐水浓度越高，越有利于沉淀。

（盐量为油重的0.1%—0.2%）前提是水温、油温、搅拌时间按照工艺参数设定完成。

此外，配用水的硬度也会影响精炼率。

硬度高时，会使部分钠皂变成不溶于水的钙镁皂而留在油中，使油中含皂量增加。

离心机工作原理

离心机工作时，油水（皂）悬浮液由物料进口装置进空心立轴压入转股，通过上下分配器间的间隙，经转鼓的碟片中心孔组成的孔道进入各碟片间的薄层沉降区，随转鼓快速旋转产生离心力分离作用，密度小的轻相（油）在操作压力和轴向推力下，沿着碟片正表面流向碟片内缘，通过碟片束内缘与上分配器间形成的间隙及孔道向上运动，经由轻相出口通道排出机外，重相皂脚则沿着碟片表面下滑到外缘，到达碟片束与转鼓内壁形成的通道，借助于从下分配器引入的冲洗水而得到稀释，然后沿转鼓内壁上升，汇入重相出口通道而排出机外，从而到达了轻、重年无尿的连续分离。

脱色工段

脱色的目的各种油脂都带有不同的颜色，这是因为其中含有不同的色素所致。

例如，叶绿素使油脂呈墨绿色；胡萝卜素使油脂呈黄色；在贮藏中，糖类及蛋白质分解而使油脂呈棕褐色；棉酚使棉籽油呈深褐色。

天然油脂中的色素可以分为三大类型：

1、油溶性有机色素，如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素，叶绿素Α和Β，棉酚色素等；2、存在变质油脂中的有机降解物，如蛋白质、碳水化合物、胶质及磷脂的降解产物；3、色原体无色先质被氧化后生产的色素。

一、基本原理：

在高真空、高温度的条件下把吸附剂分散在油中后，吸附剂与色泽等杂志之间形成一种特殊的亲合力，在这种亲合力的的作用下，色泽等杂质借助于分子运动和搅拌的作用，逐渐从油脂主体转移到吸附剂颗粒表面，而被吸附剂所吸附，再借助于机械分离的方法从油脂中分离出吸附剂，就可以实现脱色的目的。

（在特定的工艺条件下，利用吸附剂的特性，在油中加入一定比例的吸附剂，吸附油中的色素及皂等杂质，达到脱出色素等杂质的工艺过程）

二、脱色白土添加的作用及依据

1.利用白土对色素有较强的吸附作用的特性，主要利用白土吸附脱出油中的红、黄色素。

2.添加依据根据中和油的色泽添加，颜色深多添加一部分，颜色浅少添加一部分。

（过多的白土会影响成品油的质量）。

3.白土规格：

中性、酸性。

4.采购白土的指标：

水分、粒度、游离酸、脱色率、脱色力。

三、脱色的作用：

A：

脱除油脂中的色素。

B：

除去微量金属离子。

C：

除去微量肥皂、磷脂等胶质及臭味物质。

D：

除去多环芳烃、残留农药等。

四、吸附剂的种类：

天然漂土、学名膨润土，是一种天然吸附剂。

多呈白色或灰白色。

天然漂土的脱色系数较低，对叶绿素的脱色能力较差，吸油率也较大。

活性白土、是以膨润土为原料，经过人工化学处理加工而成的一种具有较高活性的吸附剂，在工业上应用十分广泛。

对于色素及胶态物质的吸附能力较强，特别是对于一些碱性原子团或极性基团具有更强的吸附能力。

活性碳、是由木屑、蔗渣、谷壳、硬果壳等物质经化学或物理活化处理而成。

具有疏松的孔隙，比表面积大、脱色系数高，并具有疏水性，能吸附高分子物质，对蓝色和绿色色素的脱除特别有效，对气体、农药残毒等也有较强的吸附能力。

但价格昂贵，吸油率较高，常与漂土或活性白土混合使用。

凹凸棒土、是一种富镁纤维状土，主要成分为二氧化硅。

土质细腻，具有较好的脱色效果，吸油率也较低，过滤性能较好。

五、影响脱色的因素：

A：

吸附剂的种类及添加量

不同种类的吸附剂具有不同的性能，适合于不同的操作条件。

一般来讲，活性高的吸附剂，具有较强的脱色、脱杂能力，有利于提高脱色效果、降低吸附剂的用量，但同时其对油脂氧化的催化性能亦较强，易造成脱色油酸值升高。

所以，操作压力高（真空度低）、操作温度高、油脂氧化稳定性差时，宜选择活性较低的吸附剂，反之，宜选择活性较高的吸附剂。

生产中要根据油脂的品种、脱色工艺及操作条件合理选用吸附剂，同时要考虑吸附剂的吸油率和价格。

添加量一般为0.5%-1%

B：

脱色温度。

吸附脱色中的操作温度决定于油脂的品种、操作压力以及吸附剂的品种和特性等。

脱除红色较脱除黄色用的温度高；常压脱色及活性度低的吸附剂需要较高的操作温度；减压操作及活性度高的吸附剂则适宜在较低的温度下脱色。

适用温度为100℃

C：

脱色时间。

吸附脱色操作中油脂与吸附剂在最高温度下的接触时间决定于吸附剂与色素间的吸附平衡，只要搅拌效果好，达到吸附平衡并不需要过长时间，过分延长时间，甚至会使色度回升。

工业上一般将脱色时间控制在20-30分钟左右。

D：

搅拌强度。

（油、白土充分混合）

吸附脱色是一个复杂的非均态物理化学过程，要使吸附剂与色素等杂质有良好的接触，防止油流短路现象的发生，缩短达到吸附平衡所需的时间，不需充分搅拌。

搅拌的强度因脱色工艺和设备的不同而异，一般负压下脱色搅拌强度可适当剧烈些，以不造成油脂飞溅为度。

E：

真空度。

吸附脱色过程在吸附作用的同时，往往还伴有热氧化副反应，这种副反应对油脂脱色有利的一方面是：

部分色素因氧化而褪色，不利的方面是：

因氧化而使色素固定或产生新的色素以及影响成品的稳定性。

负压脱色过程由于操作压力低，热氧化副反应较弱，一般采用负压脱色，一般真空度要求残压5.3kpa-8kpa（40-60mmHg）。

F：

中和油质量。

毛油中的天然色素较易脱除，而油料、油脂在加工或储存过程中的新色素或因氧化而固定了的新色素，一般较难脱除。

脱色前处理的油脂质量对油脂脱色效率的影响也甚为重要，当脱色油中残留胶质和悬浮物或油溶皂时这部分杂质会占据一部分活性表面，从而降低脱色效率

六、影响因素分析

1、脱色油颜色较深：

A：

白土添加不正确。

B：

真空度不佳，混合水分偏高。

C：

原料质量较差。

D：

反应温度偏低或过高。

E：

白土质量较差。

2、废白土残油较高：

A：

吹扫蒸汽压力低并含水量高。

B：

吹扫时间短。

滤饼不能吹透

C：

滤饼厚度较厚。

滤饼不能吹透

D：

吹扫压力不稳，出现滑饼现象。

E：

滤板较脏。

滤饼不能吹透

F：

脱色剂粒度小、黏度大

G：

滤饼层胶质含量高

3、过滤机漏滤：

A：

滤网被破坏。

C：

滤板底部“O”型圈损坏。

D：

白土粒度较细。

E：

泵入压力不稳。

F：

汇油槽损坏。

4、脱色损耗：

A：

脱出油中的色素引起的损耗。

B：

废白土夹带中性油引起的损耗。

5、影响过滤机过滤的因素:

A.油的温度。

温度高，粘度低好过滤。

温度低则反之。

B.白土添加量。

添加量少好过滤。

C.白土性质。

粘度，粒度，水分等

D.过滤油中是否含水。

白土吸水后发粘。

E.过滤机压力。

压力低好过滤。

F.输送油的压力

G.过滤助滤剂

脱臭工段

一、脱臭的目的：

除去油脂中的各种异味。

（添加剂味、碱味、白土味等臭味）

脱臭原理：

利用甘油三酸脂与臭味物质的挥发度有很大的差异，油脂脱臭就是在高温高真空状态下，水蒸汽通过含有臭味组分的高温油脂汽——液表面接触，油中的臭味组分挥发到水蒸汽中并按其分压的比率随水蒸汽一起逸出，从而达到脱除臭味组分的目的。

二、分析：

1.影响脱臭的因素：

A：

温度：

温度高使脱臭物质的蒸汽压迅速增加，可以减少直接汽量，在真空下还有利过氧化值和类胡萝卜素的分解而脱除。

温度过高不利之处：

A：

会使部分油脂水解，水解产物蒸馏出去，增加蒸馏损耗。

B：

会使较多的生育酚等进入挥发的气体中，不仅增加了蒸馏损耗，由于天然抗氧剂的去除，降低了油脂的氧化稳定性。

C：

产生热聚合，降低油脂的营养价值，并具有一定的毒性。

一般温度控制220℃-240℃为准。

B：

真空度：

操作压力直接关系到臭味组分的沸点和油脂的氧化条件。

随着操作压力的降低（真空度的升高），臭味组分的沸点降低，因此在固定操作温度的前提下，降低操作压力可以提高臭味组分的汽化速率，从而减少直接蒸汽的消耗量，缩短脱臭所需的时间。

操作压力越低，油脂氧化和水解的作用越少越有利于油脂质量的提高。

总之降低操作压力（提高真空度）对脱臭是非常有利的，操作也是经济的，但也不必过分地降低，，因为这样，虽然减少了直接汽的消耗量但也增加了动力蒸汽的消耗量，操作上反而不经济。

一般为0.133kpa-1kpa（即1-8mmHg）

C：

通汽速率：

脱臭过程中，臭味组分的汽化速率与直接汽的通入速率是正观关的。

同样温度、压力下，通汽速率越大，则臭味组分的汽化速率越大脱臭所需的时间就越少，但脱臭损耗亦越大，所以通汽速率不要过大，一般不造成油脂飞溅为度。

D：

脱臭时间：

通汽时间即脱臭时间。

同样条件下，适当延长通汽时间有利于臭味组分的脱除，则成品油中的臭味组分含量少，质量好。

但通汽时间过长，一方面增加直接汽的用量，另一方面会给油脂带来一些不利的影响；如：

热聚合、产生焦糊味、有色变深等造成油脂的氧化稳定性降低，故通汽时间不宜过长，一般来说，在满足油品质量要求的前提下，通汽时间越短越有利。

脱臭停留时间为45-90min

E：

脱臭器的结构。

F：

待脱臭油的质量。

J：

直接汽的质量（如直接汽不干净、不干燥、有水分等）

2.成品油色泽较深：

A：

原料油质量较差。

B：

脱臭时间较短。

C：

脱臭温度较低。

D：

真空度不好。

E：

通汽速率不够。

3.成品油FFA偏高。

A：

真空度较差。

B：

直接汽通入量不足。

C：

原料油酸价较高。

D：

脱臭时间较短。

4.影响脂肪酸酸价的因素：

A.进脱臭塔油的酸价。

进油酸价高脂肪酸酸价就高，反之就低。

B.脱臭温度。

温度高脂肪酸酸价高

C.直接汽量的大小。

用量小脂肪酸不容易被蒸馏出来，过大中性油飞溅多，损耗多，脂肪酸酸价低。

D.脂肪酸的捕集效果

E.脂肪酸的流量，流量不能过小，一般为进塔油流量的1.2倍左右

F.脱臭塔中央抽气筒的气体速度

G.脂肪酸的温度。

温度不能过高，最高不能高于60度。

5.脱臭损耗：

A：

蒸馏损耗：

蒸馏出待脱臭油中的低分子醛、酮、不饱和碳氢化合物及游离脂肪酸引起的损耗。

蒸馏出待脱臭油中的生育酚等不皂化物的损耗。

蒸馏出甘油三酸脂引起的损耗。

B：

飞溅损耗：

由于蒸汽本身的动能加上高真空状态下的膨胀产生的动能，使部分中性油被带出引起的损耗。

6.蒸汽喷射泵的工作原理使用注意事项:

一工作原理

用具有一定压力的饱和或过热水蒸汽通过先后扩张的喷嘴，蒸汽的压力能转化为动能以极高的速度和极低的压力喷出喷嘴，进入混合室，与带走所抽容器内的汽体，使容器产生真空，然后通过扩张管，使其速度降低压力下降，直至在排出口达到下一级泵所需的压力。

二注意事项

A.确保蒸汽压力稳定，管路畅通。

注意：

一定要保证管路清洁，以免堵塞喷嘴

B.确保排出管线畅通，避免蒸汽进入系统。

注意启动时先启动循环水，然后启动真空循环水泵，过段时间在启动蒸汽喷射泵依次从三级蒸汽喷射泵先启动三级，过段时间在启动二级、之后启动一级。

打开一级喷射泵的加热夹套蒸汽，以防表面结冰。

停喷射泵时依次先关一级、二级、三级，再停真空循环水泵，最后停循环水泵。

C.喷射泵所用的蒸汽压力少高于设计值，防止蒸汽压力慢慢波动。

D.调整冷凝器的进水量保证冷凝器回水温度在工作范围内。

7.脱臭真空不佳分析：

A：

循环水量不足

B：

循环水温较高，超出工艺设计温度

C：

蒸汽压力低，低于工艺设计压力

D：

蒸汽质量差，带水严重

E：

运行泵或管线阀门出现泄漏

F：

通气速率高或汽中含水高

J：

脱臭油水分、FFA含量高

H：

运行油流量不稳，产量波动较大

L：

循环酸的流量较大或温度低

脱臭油FFA不合格的处理方法

1.尽量提高真空度

（1.）尽量降低真空水的循环温度，清水池水位低时要补冷却水，保持清水池无杂物，以免堵塞管道。

（2.）尽量提高蒸汽压力，但一级喷射蒸汽阀门开度要适中，要注意真空水回水温度

（3.）喷射蒸汽，脱臭直接汽不能带水，要干燥。

（4.）直接汽的用量要适中，控制好汽压。

（5.）提高真空水的出水压力

（6.）蒸汽喷射喷嘴，大气冷凝器水喷嘴不能堵塞

2.油品方面

（1.）控制好脱臭塔进油量不要过大及前工段的FFA

（2.）控制好脂肪酸流量

（3.）进塔的油不能带水

（4.）控制好脱臭时间及温度