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(wàn)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(guò)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(guò)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(guò)濾器,以除去脫色油中可能夾帶的白土顆粒,然后通過(guò)l.螺旋板換熱器與脫奧油第一次換熱后通過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)可自動(dòng)控溫的循環(huán)熱水來(lái)實(shí)現(xiàn),保證脂肪酸在冷卻的過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(lái)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(guò)卯%,酸值193-197,色澤淺白。

       2.4 板式塔的應(yīng)用

      在物理精煉過(guò)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(pán)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(lái)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(lái)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(lái),通過(guò)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(guò)1寸比色槽比色,通過(guò)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(méi)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(lái)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(guò)濾,增加生產(chǎn)成本。在脫色過(guò)濾時(shí)應(yīng)避免白土微粒進(jìn)人脫酸工序,否則,經(jīng)過(guò)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(guò)濾裝置。在本次項(xiàng)目中我們使用了合適的的過(guò)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(lái),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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)程中沒(méi)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。