浸出法制油

    1．浸出法制油的基本過(guò)程  浸出法制油是應(yīng)用萃取的原理，選用某種能夠溶解油脂的有機(jī)溶劑，經(jīng)過(guò)對(duì)油料的接觸（浸泡或噴淋），使油料中的油脂被萃取出來(lái)的一種制油方法。其基本過(guò)程是：把油料胚（或預(yù)榨餅）浸于選定的溶劑中，使油脂溶解在溶劑內(nèi)（組成混合油），然后將混合油與固體殘?jiān)�（粕）分離，混合油再按不同的沸點(diǎn)進(jìn)行蒸發(fā)、汽提，使溶劑汽化變成蒸氣與油分離，從而獲得油脂（浸出毛油）。溶劑蒸氣則經(jīng)過(guò)冷凝、冷卻回收后繼續(xù)使用。粕中亦含有一定數(shù)量的溶劑，經(jīng)脫溶烘干處理后即得干粕，脫溶烘干過(guò)程中揮發(fā)出的溶劑蒸氣仍經(jīng)冷凝、冷卻回收使用。

    2.浸出法制油的優(yōu)點(diǎn)  浸出法制油具有粕中殘油率低（出油率高），勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作環(huán)境佳，粕的質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。

    由此可見(jiàn)，較之壓榨法、浸出法制油的確是一種先進(jìn)的制油方法，目前已普遍使用。

    3．油脂浸出的基本原理  油脂浸出亦稱(chēng)“萃取”，是用有機(jī)溶劑提取油料中油脂的工藝過(guò)程。油料的浸出，可視為固一液萃取，它是利用溶劑對(duì)不同物質(zhì)具有不同溶解度的性質(zhì)，將固體物料中有關(guān)成分加以分離的過(guò)程。在浸出時(shí)，油料用溶劑處理，其中易溶解的成分（主要是油脂）就溶解于溶劑。當(dāng)油料浸出在靜止的情況下進(jìn)行時(shí)，油脂以分子的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)移，屬“分子擴(kuò)散”。但浸出過(guò)程中大多是在溶劑與料粒之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行的，因此，它除了有分子擴(kuò)散外，還有取決于溶劑流動(dòng)情況的“對(duì)流擴(kuò)散”過(guò)程。

    4．浸出法制油工藝

    （1）浸出法制油工藝的分類(lèi)按操作方式，浸出法制油工藝可分成間歇式浸出和連續(xù)式浸出：

    ①間歇式浸出  料胚進(jìn)入浸出器，粕自浸出器中卸出，新鮮溶劑的注入和濃混合油的抽出等工藝操作，都是分批、間斷、周期性進(jìn)行的浸出過(guò)程屬于這種工藝類(lèi)型。

    ②連續(xù)式浸出  料胚進(jìn)入浸出器，粕自浸出器中卸出，新鮮溶劑的注入和濃混合油的抽出等工藝操作，都是連續(xù)不斷進(jìn)行的浸出過(guò)程屬于這種工藝類(lèi)型。

    按接觸方式，浸出法制油工藝可分成浸泡式浸出、噴淋式浸出和混合式浸出：

    ③浸泡式浸出  料胚浸泡在溶劑中完成浸出過(guò)程的叫浸泡式浸出。屬浸泡式的浸出設(shè)備有罐組式，另外還有弓型、U型和Y型浸出器等。

    ④?chē)娏苁浇��?nbsp; 溶劑呈噴淋狀態(tài)與料胚接觸而完成浸出過(guò)程者被稱(chēng)為噴淋式浸出，屬?lài)娏苁降慕�出設(shè)備有履帶式浸出器等。

    ⑤混合式浸出  這是一種噴淋與浸泡相結(jié)合的浸出方式，屬于混合式的浸出設(shè)備有平轉(zhuǎn)式浸出器和環(huán)形浸出器等。

    （2）浸出法制油工藝  按生產(chǎn)方法可分為直接浸出和預(yù)榨浸出：

    ①直接浸出  直接浸出也稱(chēng)“一次浸出”。它是將油料經(jīng)預(yù)處理后直接進(jìn)行浸出制油工藝過(guò)程。此工藝適合于加工含油量較低的油料。

    ②預(yù)榨浸出  預(yù)榨浸出油料經(jīng)預(yù)榨取出部分油脂，再將含油較高的餅進(jìn)行浸出的工藝過(guò)程。此工藝適用于含油量較高的油料。

    （3）浸出工藝的選擇依據(jù)及基本的工藝流程  浸出生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，與所選擇的工藝流程關(guān)系密切，它直接影響到油廠投產(chǎn)后的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)能力和操作條件等諸多方面。因此，應(yīng)該采用既先進(jìn)又合理的工藝流程。選擇工藝流程的依據(jù)是：

①根據(jù)原料的品種和性質(zhì)進(jìn)行選擇  根據(jù)原料品種的不同，采用不同的工藝流程，如加工棉籽，其工藝流程為：棉籽→清洗→脫絨→剝殼→仁殼分離→軟化→軋胚→蒸炒→預(yù)榨→浸出；  若加工油菜籽，工藝流程則是：油菜籽→清選→軋胚→蒸炒→預(yù)榨→浸出；

    根據(jù)原料含油率的不同，確定是否采用一次浸出或預(yù)榨浸出。如上所述，油菜籽、棉籽仁都屬于高含油原料，故應(yīng)采用預(yù)榨浸出工藝。而大豆的含油量較低，則應(yīng)采用一次浸出工藝。  大豆→清選→破碎→軟化→軋胚→干燥→浸出；

    ②根據(jù)對(duì)產(chǎn)品和副產(chǎn)品的要求進(jìn)行選擇  對(duì)產(chǎn)品和副產(chǎn)品的要求不同，工藝條件也應(yīng)隨之改變，如同樣是加工大豆，大豆粕要用來(lái)提取蛋白粉，就要求大豆脫皮，以減少粗纖維的含量，相對(duì)提高蛋白質(zhì)含量，工藝流程為： 大豆→清選→干燥→調(diào)溫→破碎→脫皮→軟化→軋胚→浸出→浸出粕→烘烤→冷卻→粉碎→高蛋白大豆粉

    ③根據(jù)生產(chǎn)能力進(jìn)行選擇  生產(chǎn)能力大的油廠，有條件選擇較復(fù)雜的工藝和較先進(jìn)的設(shè)備；生產(chǎn)能力小的油廠，可選擇比較簡(jiǎn)單的工藝和設(shè)備。如日處理能力50噸以上的浸出車(chē)間可考慮采用石蠟油尾氣吸收裝置和冷凍尾氣回收溶劑裝置。

    5.油脂浸出

（1）工藝流程：料胚（或預(yù)榨餅）→存料箱→封閉絞龍→（溶劑→）浸出器（→濕粕）→混合油

    油料經(jīng)過(guò)預(yù)處理后所成的料胚或預(yù)榨餅，由輸送設(shè)備送入浸出器，經(jīng)溶劑浸出后得到濃混合粕和濕粕。

    （2）浸出設(shè)備：浸出系統(tǒng)的重要設(shè)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。

    6、濕粕的脫溶烘干

    （1）工藝流程：濕粕→刮板輸送機(jī)→蒸烘機(jī)（→捕粕器→混合蒸汽）→干粕（冷卻）→倉(cāng)庫(kù)；
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。

    （2）脫溶烘干設(shè)備  對(duì)預(yù)榨餅浸出粕的脫溶烘干多采用高料層蒸烘機(jī)，對(duì)大豆一次浸粕的脫溶烘干，宜采用D．T蒸脫機(jī)。

      7．混合油的蒸發(fā)和汽提

     （l）工藝過(guò)程：混合油過(guò)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(diǎn)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(jìn)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(jìn)行蒸發(fā)、汽提之前，須將混合油進(jìn)行“預(yù)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。

    （2）過(guò)濾  讓混合油通過(guò)過(guò)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(guò)濾器，濾網(wǎng)規(guī)格為 100目，濃混合油經(jīng)過(guò)濾后再泵出。

    （3）離心沉降  現(xiàn)多采用旋液分離器來(lái)分離混合油中的粗末，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(dá)到清潔混合油的目的。

    （4）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(guò)程。混合油的蒸發(fā)是利用油脂幾乎不揮發(fā)，而溶劑沸點(diǎn)低、易于揮發(fā)的特性，用加熱使溶劑大部分汽化熬出，從而使混合油中油脂的濃度大大提高的過(guò)程。在蒸發(fā)設(shè)備的選用上，油廠多選用長(zhǎng)管蒸發(fā)器（也稱(chēng)為“升膜式蒸發(fā)器”）。其特點(diǎn)是加熱管道長(zhǎng)，混合油經(jīng)預(yù)熱后由下部進(jìn)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�的蒸氣泡帶動(dòng)并拉曳為一層液膜沿管壁上升，溶劑在此過(guò)程中繼續(xù)蒸發(fā)。由于在薄膜狀態(tài)下進(jìn)行傳熱，故蒸發(fā)效率較高。其設(shè)備為長(zhǎng)管蒸發(fā)器。

    （5）混合油的汽提  通過(guò)蒸發(fā)，混合油的濃度大大提高。然而，溶劑的沸點(diǎn)也隨之升高。無(wú)論繼續(xù)進(jìn)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(dāng)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(diǎn)很高的濃混合油內(nèi)通入一定壓力的直接蒸汽，同時(shí)在設(shè)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(diǎn)溶劑的沸點(diǎn)。未凝結(jié)的直接蒸汽夾帶蒸餾出的溶劑一起進(jìn)入冷凝器進(jìn)行冷凝回收。其設(shè)備有管式汽提塔、層碟式汽提塔、斜板式汽提塔。

    8．溶劑蒸氣的冷凝和冷卻

    （1）工藝流程

      由第一、第二蒸發(fā)器出來(lái)的溶劑蒸氣因其中不含水，經(jīng)冷換器冷卻后直接流入循環(huán)溶劑罐；由汽提塔、蒸烘機(jī)出來(lái)的混合蒸氣進(jìn)入冷凝器，經(jīng)冷凝后的溶劑、水混合液流入分水器進(jìn)行分水，分離出的溶劑流入循環(huán)溶劑罐，而水進(jìn)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(jìn)入蒸煮罐，蒸去水中微量溶劑后，經(jīng)冷凝器出來(lái)冷凝液進(jìn)入分水器，廢水進(jìn)入水封池。

    （2）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(guò)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(guò)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(dāng)蒸氣剛剛冷凝完畢，就開(kāi)始了冷凝液的冷卻過(guò)程。因此，在冷凝器中進(jìn)行的是冷凝和冷卻兩個(gè)過(guò)程。事實(shí)上這兩個(gè)過(guò)程也不可能截然分開(kāi)。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(diǎn)不同，因而在冷凝過(guò)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(gè)過(guò)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。

    （3）溶劑和水分離  來(lái)自蒸烘機(jī)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(shè)備就稱(chēng)之為“溶劑-水分離器”，目前使用得較多的是分水箱。

    （4）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(chē)間，水封池為三室水泥結(jié)構(gòu)，其保護(hù)高度不應(yīng)小于0．4米，封閉水柱高度大于保護(hù)高度2．4倍，容量不小于車(chē)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(dāng)水中夾雜有大量粕屑時(shí)，對(duì)呈乳化狀態(tài)的一部分廢水，應(yīng)送入廢水蒸煮罐，用蒸汽加熱到92℃以上，但不超過(guò)98℃，使其中所含的溶劑蒸發(fā)，再經(jīng)冷凝器回收。

    9．自由氣體中溶劑的回收

    （1）工藝流程

    空氣可以隨著投料進(jìn)入浸出器，并進(jìn)入整個(gè)浸出設(shè)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(chēng)之為“自由氣體”。自由氣體長(zhǎng)期積聚會(huì)增大系統(tǒng)內(nèi)的壓力而影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，要從系統(tǒng)中及時(shí)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(lái)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(jìn)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(yīng)盡量予以回收后再將廢氣排空。

   （2）工藝設(shè)備  石蠟油尾氣回收法、低溫冷凍法。

    10．浸出車(chē)間工藝技術(shù)參數(shù)

   （1）工藝參數(shù)：①進(jìn)浸出器料胚質(zhì)量  直接浸出工藝，料胚厚度為0．3毫米以下，水分10％以下；預(yù)榨浸出工藝，餅塊最大對(duì)角線不超過(guò)15毫米，粉末度（30目以下）5％以下，水分5％以下。②料胚在平轉(zhuǎn)浸出器中浸出，其轉(zhuǎn)速不大于100轉(zhuǎn)／分鐘；在環(huán)型浸出器中浸出，其鏈速不小于 0．3轉(zhuǎn)／分鐘。③浸出溫度50～55℃。④混合油濃度  入浸料胚含油18％以上者，混合油濃度不小于20％；入浸料胚含油大于10％者，混合油濃度不小于15％；入浸料胚含油在大于5％、小于10％者，混合油濃度不小于10％。⑤粕在蒸脫層的停留時(shí)間，高溫粕不小于30分鐘；蒸脫機(jī)氣相溫度為74-80℃；蒸脫機(jī)粕出口溫度，高溫粕不小于105℃，低溫粕不大于80℃。帶冷卻層的蒸脫機(jī)（DTDC）粕出口溫度不超過(guò)環(huán)境溫度10℃。⑥混合油蒸發(fā)系統(tǒng)  汽提塔出口毛油含總揮發(fā)物0．2％以下，溫度105℃。⑦溶劑回收系統(tǒng)  冷凝器冷卻水進(jìn)口水溫30℃以下，出口溫度45℃以下。凝結(jié)液溫度40℃以下。

（2）產(chǎn)品質(zhì)量：①毛油總揮發(fā)物0．2％以下。②粕殘油率1%以下（粉狀料2%以下），水分12%以下，引爆試驗(yàn)合格。③一般要求毛油達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：色澤、氣味、滋味正常；水分及揮發(fā)物0.5％；雜質(zhì)0.5％；酸價(jià)參看原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不高于規(guī)定要求。④預(yù)榨餅質(zhì)量，在預(yù)榨機(jī)出口處檢驗(yàn)，要求：餅厚度12毫米；餅水分 6％；餅殘油；13％，但根據(jù)浸出工藝需要，可提高到18％。

（3）有關(guān)設(shè)備計(jì)算采用的參數(shù)：料胚密度（γ）400～45O千克/米3 ；餅塊密度（γ）     560～620千克／米3；層式蒸炒鍋總傳熱系數(shù)K=628千焦／（米2·時(shí)·℃）；入浸出器料胚的容重，大豆粕按360千克／米3，預(yù)榨餅按600千克／米3，浸出時(shí)間90分鐘。

有關(guān)列管式傳熱設(shè)備的總傳熱系數(shù)，常壓蒸發(fā)應(yīng)不低于下列數(shù)據(jù)：第一蒸發(fā)器總傳熱系數(shù)1170千焦／（米2·時(shí)·℃）；第二蒸發(fā)器總傳熱系數(shù) 420千焦／（米2·時(shí)·t）； 溶劑冷凝器的總傳熱系數(shù)754千焦／（米2·時(shí)·℃）；溶劑加熱器的總傳熱系數(shù)420千焦／（米2·時(shí)·℃）設(shè)備布置應(yīng)緊湊，在充分考慮操作維修的空間后，可考慮車(chē)間主要通道為1．2米，兩設(shè)備突出部分間距如需操作人員通過(guò)則為0．8米，如不考慮操作人員通過(guò)可為0．4米�？繅Ρ跓o(wú)人路過(guò)的貯槽與墻距離為0．2米。如有管路經(jīng)過(guò)，上述尺寸尚需考慮管子及保溫層所占空間。車(chē)間內(nèi)不準(zhǔn)設(shè)地坑、管溝以免溶劑蒸氣積聚。

    （4）消耗指標(biāo)：蒸汽消耗量500（350）千克／噸料；電消耗量15千瓦·時(shí)／噸料；冷卻水量20（30）噸／噸料；溶劑消耗量＜5千克／噸料
    注意：蒸汽消耗量中，括號(hào)內(nèi)數(shù)字為負(fù)壓蒸發(fā)工藝消耗數(shù)。

    （5）管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)  對(duì)每條管線進(jìn)行管徑計(jì)算，同時(shí)按輸送的原料選擇所需管的型號(hào)材質(zhì)。每條管線應(yīng)進(jìn)行編號(hào)，并編制管路、閥門(mén)、疏水器、儀表明細(xì)表。浸出車(chē)間管徑計(jì)算，可選用流速數(shù)據(jù)如下：主蒸氣管25米/秒，支蒸氣管20米/秒，水管1．5米/秒，混合油溶劑管1．0米/秒。