專利名稱：植物油連續(xù)水化脫膠的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種以連續(xù)水化法使植物油中以磷脂為主的膠質(zhì)成份分離的方法及所采用的設(shè)備，屬于油脂精煉加工的范疇。
植物毛油中含有磷脂以及游離脂肪酸、蛋白質(zhì)、粘液、色素等非甘酯成份形成的膠質(zhì)。油中殘留的水份會(huì)引起膠質(zhì)水化，并因重力沉淀，而引起油脂品質(zhì)變壞。因此，在油脂精煉工藝中，必須進(jìn)行脫膠。一般都采用水化法脫膠，即在毛油中加入水、酸或電解質(zhì)的稀溶液進(jìn)行加溫?cái)嚢?，使毛油中膠溶性雜質(zhì)吸水膨脹、凝聚并從油中分離出來。
常用的水化脫膠工藝方法有間歇式及連續(xù)式兩種。
間歇式脫膠工藝是先將過濾后的毛油泵入大罐升溫至40～95℃，然后按毛油重量1～12%或毛油含磷量1.5～3.5倍的比例加入熱水，以15～60轉(zhuǎn)/分鐘的高速在大罐中攪拌，磷脂吸水膨脹成大膠團(tuán)后，改為低速(5～30轉(zhuǎn)/分鐘)攪拌15～60分鐘。停止攪拌后，讓其自然沉降4～24小時(shí)。最后從大罐上部抽出脫膠油，從罐底放出油腳。
連續(xù)式脫膠工藝是將在加熱器中加溫到70～95℃的過濾毛油和按毛油重量2～12%或按毛油含磷量1.5～3.5倍重的75～95°熱水泵入水化裝置中水化。為加強(qiáng)水化效果，一般都要加入酸、堿、鹽等電解質(zhì)。水化后的毛油輸入離心分離機(jī)中分離出含磷脂的毛油腳后所獲得的脫膠油輸至真空干燥器中脫水即獲得成品脫膠油。
在連續(xù)式脫膠工藝中所采用的水化裝置通常配蝶式離心機(jī)，如水沖式蝶片離心機(jī)(詳見《油脂科技》1983年第三期，51～53頁)和105管式離心機(jī)(詳見《油脂科技》1983年第五期，47～52頁);以及利用射流原理的噴射水化裝置-PKS-6型快速水化器。該水化器的工作原理是，通過呈負(fù)壓的蒸汽噴射器汽室連續(xù)吸入油和水，在直接蒸汽的作用下，經(jīng)過初步混合吸水浸潤，直接汽熱交換快速升溫與蒸汽噴射霧化充分混合三過程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)水化(詳見《油脂科技》1982年第三期，6～13頁)。
由于重力加速度遠(yuǎn)小于離心加速度，因此間歇式罐煉脫膠工藝沉降時(shí)間太長，油腳殘油量高，一般未經(jīng)回收油處理時(shí)高達(dá)50～80%以上，精煉效率低、油品質(zhì)量不高。由于長時(shí)間沉降，溫度又適合于微生物及細(xì)菌繁殖，油腳便不適于進(jìn)行作為食用、藥用的磷脂系列產(chǎn)品的深度加工。因而影響了油脂精煉的經(jīng)濟(jì)效益。而對油腳污染環(huán)境的防治措施也要加強(qiáng)。
采用現(xiàn)有的快速噴射水化裝置的連續(xù)脫膠技術(shù)，由于設(shè)定的水化時(shí)間太短，小于2分30秒，因而總有一部分非親水性的磷脂不能完全吸水膨脹，不能經(jīng)由離心機(jī)分離。并且，這種以蒸汽噴射來水化的方法，會(huì)因蒸汽質(zhì)量(如壓力、含水量等)的波動(dòng)而影響油水配比和混合狀態(tài)，使水化條件不穩(wěn)定。為避免因此而造成脫膠油含磷量不穩(wěn)定及其帶來的不良后果，所以該裝置靠加鹽水來增大水與油的比重差和電解質(zhì)溶液具有較好的絮凝作用，使磷脂易于絮凝成團(tuán)和沉淀以利于分離。但加鹽會(huì)增加成本、腐蝕設(shè)備，且含鹽油腳失去深化加工利用的價(jià)值。
本發(fā)明的目的是以連續(xù)分級(jí)變化的攪拌強(qiáng)度及適當(dāng)延長的水化時(shí)間使油與水充分混合和攪拌使磷脂等能充分吸水膨脹而絮凝結(jié)團(tuán)，以及為達(dá)到此目的采用與之相應(yīng)的設(shè)備結(jié)構(gòu)，以期不加酸、堿、鹽或任何電解質(zhì)進(jìn)行充分水化，使植物毛油水化脫膠后達(dá)到一級(jí)食用油標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的任務(wù)是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的植物毛油連續(xù)水化脫膠方法的基本原理是，按合適的比例將不含酸、堿、鹽等電解質(zhì)的水與植物毛油預(yù)混合后從下部送入反應(yīng)罐中水化。在開始水化時(shí)，以較高的強(qiáng)度攪拌油與水，使之充分混合，讓磷脂等迅速吸水膨脹。當(dāng)膨脹后的磷脂等開始絮凝結(jié)團(tuán)后，正在水化的毛油在罐體中逐漸上升，并以隨之逐漸降低的攪拌強(qiáng)度被攪拌，以避免絮凝團(tuán)被打散細(xì)化，使其能均勻地懸浮在油中。最后根據(jù)毛油中所含的磷脂等膠質(zhì)吸水膨脹如絮凝的狀況，從設(shè)置在反應(yīng)罐體某一高度上的出油口，將水化后的毛油輸至分離機(jī)，使毛油中的磷脂等膠質(zhì)及雜質(zhì)分離出來。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的植物油連續(xù)水化脫膠的方法，所采用的設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)具有多級(jí)攪拌強(qiáng)度的多層反應(yīng)罐，在罐體內(nèi)設(shè)有一由多個(gè)槳葉同軸串在一起的寶塔形槳葉組，從底部向上各槳葉的直經(jīng)逐級(jí)減小。各級(jí)槳葉之間設(shè)有橫隔板，在罐體側(cè)壁的適當(dāng)高度處設(shè)有若干出油口。
通過調(diào)節(jié)過濾毛油和熱水的流量、泵入速度以及選定某一攪拌空間的出油口，可獲得不同的水化時(shí)間。
由于本發(fā)明采用寶塔形攪拌槳葉組，在轉(zhuǎn)軸電機(jī)的同一轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)下，下部槳葉因其直徑大，線速度高，攪拌強(qiáng)度也高;上部槳葉直徑小，線速度小，攪拌強(qiáng)度也小。因此在本發(fā)明的多層反應(yīng)罐中，由各橫隔板分隔的各級(jí)槳葉所處的攪拌空間中，攪拌強(qiáng)度由下至上逐級(jí)降低。構(gòu)成了不同水化絮凝狀態(tài)的攪拌空間，有效地防止了各級(jí)間的油流短路。
本發(fā)明所采用的設(shè)備，其橫隔板較好的方案是外形呈略帶錐度的碟狀。這種略呈錐碟狀的橫隔板，可防止絮凝團(tuán)塊緩慢地沉積其上。
過濾毛油(MY)由泵1吸入，經(jīng)換熱器2加溫至75～90℃，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)3泵入多層反應(yīng)罐7;水(RS)在用蒸汽汽包13輸來的蒸汽(ZQ)在熱水罐6中加熱至80～95℃后，由計(jì)量泵4按預(yù)設(shè)定的配比，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)5泵入多層反應(yīng)罐7。
在管道中預(yù)混合的油與水，經(jīng)閥門25從罐底22上的進(jìn)口23進(jìn)入多層反應(yīng)罐7中，首先經(jīng)受安裝在罐頂18上的電動(dòng)機(jī)19驅(qū)動(dòng)的寶塔形槳葉組21的攪拌。槳葉組21下部大槳葉15的高強(qiáng)度攪拌，使油與水能充分混合，油中的磷脂等膠質(zhì)吸水后，開始膨脹，逐漸絮凝，并在寶塔形槳葉組21的推動(dòng)下，穿過各橫隔板17上的開孔，逐級(jí)上升至較上一級(jí)的攪拌空間16中，每上升一級(jí)，由于槳葉15的直徑減小等變化，攪拌空間16中的攪拌強(qiáng)度相應(yīng)降低。如此絮凝平穩(wěn)地增長，不斷結(jié)成大團(tuán)，均勻地懸浮在油中。根據(jù)對水化過程的監(jiān)控及對成品油的品質(zhì)要求，選定從設(shè)在多層反應(yīng)罐7某一高度上的攪拌空間16的側(cè)壁上的出油口20，放出已充分水化的油。
水化后的油進(jìn)入分離機(jī)8，將油與吸水膨脹的磷脂等膠質(zhì)分離。分離出的脫膠油經(jīng)真空干燥而成為品油。
本發(fā)明的植物油連續(xù)水化脫膠法及設(shè)備，不采用現(xiàn)有的連續(xù)式脫膠技術(shù)中加酸、加鹽等電解質(zhì)的輔助處理，可將植物油脫膠獲得食用一級(jí)油的品質(zhì)。例如含磷脂2%的大豆毛油，采用本發(fā)明的方法及設(shè)備，加水6～10%，在溫度85℃下水化后，毛油可處理成含水量小于0.5%、含雜質(zhì)小于0.1%，殘磷經(jīng)280℃加熱試驗(yàn)合格的，經(jīng)真空干燥質(zhì)量能穩(wěn)定的符合GB1535-86規(guī)定的一級(jí)食用油。
附

圖1是本發(fā)明的植物油連續(xù)水化脫膠工藝流程及設(shè)備配置示意圖。
附圖2是本發(fā)明所用設(shè)備中的多層反應(yīng)罐結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的方法及設(shè)備的一個(gè)具體實(shí)例進(jìn)行說明。
過濾毛油(MY)由泵1吸入，經(jīng)換熱器2加溫至75～90℃，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)3泵入多層反應(yīng)罐7;水(RS)在用蒸汽汽包13輸來的蒸汽(ZQ)在熱水罐6中加熱至80～95℃后，由計(jì)量泵4按預(yù)設(shè)定的配比，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)5泵入多層反應(yīng)罐7。
在管道中預(yù)混合的油與水，經(jīng)閥門25從罐底22上的進(jìn)口23進(jìn)入多層批應(yīng)罐7中。首先經(jīng)受安裝在罐頂18上的電動(dòng)機(jī)19驅(qū)動(dòng)的寶塔形槳葉組21的攪拌，槳葉組21下部大槳葉15的高強(qiáng)度攪拌，使油與水能充分混合，油中的磷脂等膠質(zhì)吸水后，開始膨脹，逐漸絮凝，并在寶塔形槳葉組21的推動(dòng)下，穿過各橫隔板17上的開孔，逐級(jí)上升至較上一級(jí)的攪拌空間16中，每上升一級(jí)，由于槳葉15的直徑減小等變化，攪拌空間16中的攪拌強(qiáng)度相應(yīng)降低。如此絮凝平穩(wěn)地增長，不斷結(jié)成大團(tuán)，均勻地懸浮在油中。根據(jù)對水化過程的監(jiān)控及對成品油品質(zhì)的要求，選定從設(shè)在多層反應(yīng)罐7某一攪拌空間16的側(cè)壁上的出油口20，放出已充分水化的油。即使出現(xiàn)很少量的絮凝團(tuán)沉降在橫隔板17上，也會(huì)順著橫隔板17的錐形坡面流向軸線方向，重新參與油水的攪拌混合而不沉積其上。
多層反應(yīng)罐7的罐底22上還設(shè)有蒸汽進(jìn)口14和排污口24。
水化后的油進(jìn)入碟式分離機(jī)8，將油與吸水膨脹的磷脂等膠質(zhì)進(jìn)行離心分離。分離出來的脫膠油在離心機(jī)出口壓力或泵10的作用下，經(jīng)換熱器9調(diào)整到合適的溫度后，進(jìn)入真空干燥器12。真空系統(tǒng)(ZK)對真空脫水器12中的脫膠油進(jìn)行真空脫水，最后成品油(CY)用熱油泵11從真空干燥器12中抽出。
被碟式分離機(jī)8分離出來的油腳(YJ)可進(jìn)一步深加工，以提取商品磷脂等副產(chǎn)品，分離出來的雜質(zhì)(ZZ)，有單獨(dú)的出口供收集。
權(quán)利要求
1.一種植物油連續(xù)水化脫膠的方法，按合適的比例將不含酸、堿、鹽等電解質(zhì)的水與植物毛油預(yù)混合后送入反應(yīng)罐中水化，其特征是在開始水化時(shí)，以較高的強(qiáng)度攪拌油與水，當(dāng)磷脂膨脹開始絮凝成團(tuán)后，正在水化的毛油在罐體中逐漸上升，并以隨之而逐漸降低的攪拌強(qiáng)度被攪拌，最后從水化后的毛油中分離出磷脂等膠質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是毛油從反應(yīng)罐的下部輸入，水化后的毛油從反應(yīng)罐上部的某一高度輸出。
3.一種按照權(quán)利要求1所述的方法的專用設(shè)備，其特征是一個(gè)具有多級(jí)攪拌強(qiáng)度的多層反應(yīng)罐7，在罐體內(nèi)設(shè)有一由多個(gè)槳葉15同軸串在一起的寶塔形槳葉組21，從底部向上各槳葉15的直徑逐級(jí)減小，各級(jí)槳葉15之間設(shè)有橫隔板17，在罐體的適當(dāng)高度處設(shè)有若干出油口20。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用設(shè)備，其特征是橫隔板17是略帶錐度的錐碟狀隔板。
全文摘要
一種植物油連續(xù)水化脫膠的方法與設(shè)備，采用一種帶有寶塔形槳葉組的多層攪拌強(qiáng)度的多層反應(yīng)罐，毛油與水從罐體下部輸入，經(jīng)由反應(yīng)罐中的橫隔板與寶塔形槳葉組上的不同直徑槳葉構(gòu)成的不同強(qiáng)度的攪拌空間，在罐體中自下而上以攪拌強(qiáng)度逐漸降低的方式連續(xù)上升水化，最后根據(jù)毛油中磷脂等吸水膨脹和絮凝狀況，從設(shè)置在反應(yīng)罐體某一高度上的出油口輸出后，分離出磷脂等膠質(zhì)，而達(dá)到一級(jí)食用油標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C11B3/00GK1078250SQ92103449
公開日1993年11月10日 申請日期1992年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月3日
發(fā)明者沙恩典 申請人:浙江輕工機(jī)械廠