油脂制取工艺学(1)素材

1油油 脂脂 制制 取取 工工 艺艺 榨油厂培训资料2015年12月2009年11月2Y了解油脂制取的工艺过程Y了解油料的特性和性能Y了解设备的结构和工艺原理Y熟悉我公司工艺控制参数和产品质量指标3Y油脂工业与人民生活密切相关。提供两大产品：食用油和植物蛋白。Y油脂产品是重要的化工原料。广泛用于食品工业（剪炸油、起酥油、人造奶油）、化学工业（肥皂、洗涤剂、化妆品）、医药工业（磷脂、维E、谷维素、棉酚等）4Y 原始制油 早在人类穴居时代，古老的劳动人民就发现在暴晒植物籽仁时可以取得油脂。Y 古老制油 十四世纪中叶，我国就有了楔式榨油的完整记录；同时存在的还有人力螺旋榨。Y 近代制油 十七世纪以水代法制油和液压榨油（水压机）为主Y 现代制油 二十世纪初，出现了动力螺旋榨和浸出法制油 5Y 建国初期，全国只有343个植物油加工厂，植物油产量只有9万吨。其中动力螺旋榨30多台，浸出油厂只有一座，大多采用土榨、水压机等工具。大豆出油率仅有8%。Y 1958年，我国生产了大批200型螺旋榨油机，使得我国的榨油面貌有了改变。Y 进入80年代后，油脂浸出技术被列为国家“六五”重点推广项目，浸出制油才有了飞越的发展。Y 进入21世纪后，我国油脂工业更是突飞猛进，短短的三五年2000TPD以上的工厂就建了数十家，开始进入优胜劣汰的竞争时期。6Y 定义：油料是油籽的集合体 油籽是含油10%以上，出油率在80%以上的植物种子。Y 分类 按来源分：1、动物油料 2、植物油料 3、谷物油料 4、野生油料 按工艺分：1、低含油油料 10-30%大豆、棉籽等 2、中含油油料 30-40%菜籽、葵花籽等 3、高含油油料 40%以上 花生、芝麻等7Y油脂 Y蛋白质Y碳水化合物 糖类、纤维等Y水分Y其它成分 棉籽含有棉酚；花生含有黄曲霉毒素；菜籽含有硫甙葡萄糖甙等8品 种 脂肪 蛋 白质 糖类 粗纤维 灰分 大豆 15.5 22.7 30 45 25 35 6 2.86 菜籽 33 48 24 30 15 27 6 15 3.75.4 棉籽 14 25 17 35 25 30 15 20 3 5.2 棉仁 35 40 34 40 33 35 1.2 2.4 4.9 5.2 花生仁 40 60.7 20 37.2 5 15 1.2 4.9 3.8 4.6 芝麻 50 58 15 25 15 30 6 9 4 6 油葵籽 40 50 14 16 13 14 2.9 3.1 米糠 14 24 13 16 33 43 4.5 7.3 5 8.4 玉米胚芽 34 57 15 24.5 20 24 7.5 1.2 6 小麦胚芽 9 10 27 28 47 2.1 4.1 9Y 棕榈 PALMY 大豆 SOYBEANY 葵花籽 SUNFLOWERSEEDY 菜籽 RAPESEEDY 棉籽 COTTONSEEDY 花生 PEANUTY 椰子 COPRAY 橄榄 OLIVE10Y大豆 SOYBEAN Y菜籽 RAPESEEDY棉籽 COTTONSEEDY花生 PEANUTY芝麻 SESAME11油的原料油的原料(籽、果籽、果)油的浸出（油的浸出（Extraction）改性改性 分馏分馏 氢化氢化 酯互换酯互换精炼精炼毛油毛油组织调理组织调理食用食用12油的制取方法油的制取方法1 压榨法压榨法（Pressing）-直接压榨（直接压榨（direct pressing）-预处理压榨（预处理压榨（pretreatment&pressing2 溶剂浸出法（溶剂浸出法（Solvent Extraction）直接浸出、预榨浸出直接浸出、预榨浸出3 预榨预榨/膨化溶剂浸出法（膨化溶剂浸出法（Prepressing and solvent extraction）13种籽、核种籽、核螺旋压榨螺旋压榨（Screw press）(初步压榨初步压榨)饼（饼（Cake）/粕（粕（meal）毛油毛油（Crude Oil）饼饼/粕粕毛油毛油二次螺旋压榨二次螺旋压榨 直接压榨法直接压榨法例如：棕榈仁例如：棕榈仁 蓖麻蓖麻 落花生落花生14预处理压榨法（菜籽）预处理压榨法（菜籽）清理除杂清理除杂毛油毛油饼饼软化软化压压胚胚压榨压榨蒸炒蒸炒/调理调理浸出浸出15预处理膨化法（大豆）预处理膨化法（大豆）清理除杂清理除杂浸出浸出调质调质破碎破碎/脱皮脱皮膨化膨化压胚压胚16Y 散粮秤 精度高 千分之0.2 物料不连续Y 皮带秤 精度稍低 千分之0.5 物料连续17Y 除杂：利用各种机械设备。借助机械力、风力、水力等分离出油料中的杂质的过程Y 除杂原理：利用油籽和杂质物理性能上的差别进行分离。线性尺寸、比重、导磁性等Y 我公司使用的是布勒的振动筛18v初清是指在物料初清是指在物料进仓前利用初清进仓前利用初清设备去除颗粒较设备去除颗粒较大的杂质的过程。大的杂质的过程。v常用的初清设备常用的初清设备有滚筒初清筛、有滚筒初清筛、网带初清筛、高网带初清筛、高效振动筛等效振动筛等19Y收获 植物的根茎叶、泥土、草籽、瘪粒等Y运输 设备和包装的部件，人为的因素等Y储藏 霉变、虫害的油籽20Y利于储藏和运输 有机杂质容易发霉；占仓体积；阻塞设备；污染环境等Y减少油份的损失，提高出油率Y提高油脂质量和饼粕质量Y增加设备的处理量，减少设备磨损Y避免生产事故21 将油籽破碎到需要的颗粒大小，大豆为4-6瓣 目的 1、减小颗粒直径，利于轧胚 2、利于物料的软化，便于水分和温度的 调节 工艺要求 1、不出油、不成团、少出粉 2、破碎后粒度均匀，符合规定的要求22Y 齿辊式破碎机 破碎大豆、棉籽Y 圆盘破碎机 破碎大豆、棉籽、花生、油棕仁等Y 刀板式破碎机 破碎棉籽Y 离心剥壳机 破碎油棕仁BUHLER大型破碎机23ROSKAMP大型破碎机24ROSKAMP大型破碎机25Y 调节油料的温度和水分，改变油料的塑性，为轧胚工序提供良好的原料大豆加热器26 将颗粒状物料轧成薄片 大豆0.250.3mm，菜籽0.30.33mm。目的 1、破坏油籽内部结构，减少对油脂的束缚力 2、减小物料厚度，增加表面积，缩短油路 3、使油籽达到最大一致性 生胚越均匀，蒸炒时生成的熟胚也越均匀，浸出的效果也就越一致 要求 1、薄而均匀 2、粉末度要小 3、不漏油27Y按轧辊排列方式分：直列式（三辊和五辊）和平列式（单对辊和双对辊）Y按紧辊方式分：弹簧紧辊和液压紧辊28ROSKAMP轧胚机2930 通常情况下，完整的大豆含皮在8%左右，脱皮是利用种皮和仁的比重差异，通过风选的方法，把种皮分离出来的过程 工艺分类 温脱皮 大豆的软化温度在50-70oC。脱皮率在70%热脱皮 利用快速加热器使大豆表面温度在2-3MIN升 到 90-95oC，使种皮爆裂，皮和仁更加容易分离。脱皮率在90%以上3132Y 压榨取油发展的三个阶段 1、五千年前，出现简单的榨油机具。仅限于 木榨（杠杆榨和楔式榨）和人力螺旋榨 2、1795年勃拉马氏发明水压机。我国直到1895 年，才在辽宁营口建造了第一座水压机榨油厂 3、20世纪初，出现第一批“安德森”榨油机，进 入了动力螺旋榨油机时代3395型（ZX10）3-5TPD200型（ZX18）8-10TPD202型（ZY24）40-50TPD 小机榨油 大机榨油ZY32型(ZY390)200TPDZY338型 300TPDEP-20型 500TPD34榨油机结构图35进料段主压榨段成饼段3637榨螺3839Y 比高温压榨工艺蒸汽节省40%；Y 比高温压榨工艺电力节省50%；Y 比高温压榨工艺毛油精炼率提高0.6%；Y 比高温压榨工艺粕的蛋白溶解度提高20%。40Y利用高温（100-120oC)高压(120bar)使物料混合，在出料端压力突然释放，水分迅速汽化，使物料形成多孔性结构，利于油脂和溶剂的接触，降低饼粕含油BRAZILTECNAL EXPANDER4142浸出车间控制盘盘面图431、基本原理-萃取 浸出制油是利用能溶解油脂的溶剂通过润湿渗透、分子扩散的作用将料胚中的油浸提出来，然后再把浸出的混合油分离而得到毛油的过程。此过程兼有分子扩散和对流扩散两种方式。44（1）分子扩散油料与溶剂一旦接触，油料中的油脂分子借助于本身存在热运动，从油料中渗透出来，再扩散到溶剂里去组成一种溶液（混合液）。同时，溶剂分子同样渗透到油料中去，与油脂组成混合液。（2）对流扩散浸出过程中，物质溶液以较小的体积形式进行转移，是依靠外来能量作用（利用液位差或泵造成的压力）进行的。45溶剂法浸出（溶剂法浸出（Solvent extraction）混合油混合油 Miscella(油油+溶剂溶剂)饼（饼（Flaking）湿粕湿粕（Wet meal）毛油毛油脱溶（脱溶（Desolventising）溶剂浸出溶剂浸出(正乙烷正乙烷 hexane)例如：大豆例如：大豆 棉籽棉籽 米糠米糠 脱胶（脱胶（Degumming）脱胶后的毛油脱胶后的毛油粕出口粕出口原料入口原料入口溶剂入口溶剂入口混合油混合油出口出口DTDC粕粕4647 基本要求能在低温或高温下以任何比例溶解油脂溶剂应具有选择性：只考虑取油时，所用溶剂除油 脂外不会溶解其他成分（如磷脂、色素、FFA等）；如 果需利用蛋白质时，所用的溶剂应能浸出其他成分 （如棉酚、黄曲霉素、生物碱等）。溶剂本身无毒性，呈中性，无恶臭，以确保卫生要求和防止污染。化学性质稳定。溶剂纯度要高，沸点范围要窄。不易燃易爆。在水中的溶解度要小。易从粕和油中回收。不与油饼及设备材料发生反应。来源广，价格低，适合大生产的要求。48 烷烃类，目前常用正己烷、C6H14、异己烷（含4590%正己烷与轻汽油等）。卤代烷，如二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烯、四 氯 化 碳 等，其 中 二 氯 甲 烷 由 于 沸 点 低（39.8）浸出粕无毒害且能溶解黄曲霉毒素、棉酚、蜡质等，因而具有提油去毒之功能，但成本高。需要注意卤代化合物自身的毒性作用。芳香族烃类，以苯为主，能浸出棉酚，但浸出毛油色泽深，价格高且有毒性。49 醇类 乙醇、甲醇、异丙醇等为主。但醇类为极性较强的溶剂，浸出物中含有较多的磷脂和皂化物。其他溶剂 如丙酮、丁酮、石油醚、二硫化碳、糠醛和糠酮等。工业上目前普遍的是工业己烷或轻汽油（6号溶剂）。它能与绝大多数油脂常温下以任何比例相溶，对设备的腐蚀性、毒性较低，但缺点是：易爆易燃，当空气中达到1.254.9%时，即有爆炸危险。轻汽油的成分复杂，沸点范围宽，因此目前多采用沸点范围窄的工业己烷（6570）。50料胚的结构是指胚厚（或颗粒度）、粉末度以及料胚内部的空隙度等，因此被浸物料要经过适当处理方能满足生产要求。油籽细胞破坏程度越彻底越好。胚料薄而结实，粉末度小而空隙多。大豆浸出一般要求0.250.3mm，菜籽0.30.33mm,棉籽及其他油料为0.30.4mm。51 水分：入浸水分越低越好，大豆要求 小于10%,菜籽饼要求小于3%。温度：应适当高一些。油脂粘度小，易流动，浸出效果好。一般55-60l溶剂温度、用量与溶剂比：l浸出温度不仅取决于料胚的温度，主要取决于溶剂温度的调节，尤其一次浸出需将溶剂温度预热至近沸点。52 溶剂量通常用“溶剂比”来衡量，是指单位时间内所用溶剂量与被浸出物料重量的比值。l它直接影响到浸出混合油的浓度、浸出速度以及残油率等指标。通常浸泡浸出溶剂比高一些，在0.8 1.6：1的范围。多阶段混合式浸出为0.3 0.6：1，高油分一次浸出时间高达1.5 2.5：1。l 滴干时间与湿粕含溶量：l经浸出后的湿粕残留部分溶剂。残留量越多，则残油量也越多，且脱溶生产负荷也越大。一般大豆一次浸出湿粕含溶量为2530%，预榨饼为1525%，浸出器内的沥干时间一般为1025分钟。膨化大豆胚湿粕含溶为23.6%。53l（1）、常规工艺流程：油料浸出混合油脱溶大豆毛油粕脱溶大豆粕54l浸出器 1.平转浸出器：浸出器由内外圆筒与隔板围成1224个浸出格。2.环型浸出器3.环型浸出器551 封闭绞龙2 混合油进口管3 外壳4 转动轴5 防爆灯6 喷淋机构7 浸出格8 减速机构9 混合油收集格10 循环泵11 底座12 双绞龙13 入孔14 视镜5657l 环型浸出器 其外形为一台环状刮板式输送机。由料封绞笼、皮带、拖链框、渗透篦栅、混合油泵喷淋装置、卸粕器、传动系统以及旋液分离器等组成。环型浸出器的主要特征：拖链线速度高 0.2-0.5m/min；料胚充满系数为60-85%；V型篦条缝隙宽；主浸段时间为30-60分钟，旋液分离用于除去细渣，须精心操作；浅料层；易提产；有翻转段；出料稳定；湿粕含溶低；安装、运输方便。58沥沥 干干 段段翻翻 转转 段段进料段进料段5960l从浸出器出来的“粕”通常含有20 40%的溶剂，需脱溶和烘干，使残溶量达500 1000ppm及安全水分10 13.5%。l脱溶与烤粕分成两个阶段。脱溶阶段主要用0.040.1MPa的直接蒸汽穿过料层，使溶剂挥发。直接蒸汽既可传热给溶剂，又能带着溶剂一起蒸发，还能降低溶剂的分压。61l 多段卧式烘干机：适合米糠一类的粕。l 高料层蒸烘机：料层1.23m，结构简单，蒸脱效果好，排气阻力较大，烘干段排气差，适用于预榨饼或低水分浸出饼（46%水）。l DT多层式：料层浅0.41m，脱水效果好，烘干段26层，适合高水分（610%）。l DTDC：预热段在汽提前省汽、干燥、冷却效果好，适合一次浸出粕或预榨饼粕。l 闪蒸预脱溶装置：气体溶剂温度135160。脱溶时间极短，无水蒸汽作用使蛋白质变性很小，据测只有12%的蛋白质变性。626364预脱溶层（二层）预脱溶层（二层）脱溶层（二层）脱溶层（二层）汽提脱溶层（一层）汽提脱溶层（一层）冷却层（一层）冷却层（一层）热风烘干层（二层）热风烘干层（二层）65利用DTDC蒸脱机去除湿粕中的溶剂，生产出可直接作为动物饲料添加剂的成品粕。大多数蒸脱机有低夹层的间接汽加热，在最后脱溶层喷射0.040.1MPa直接蒸汽，进一步降低成品粕的残溶。脱溶层后配有热风干燥层，降低物料的水分干燥后的物料进入冷粕层，降低物料温度便于运输和储存66蒸蒸 脱脱 机机 的的 吊吊 装装67（1）一蒸：出来的混合油浓度65%（2）二蒸：出来的混合油浓度99%（3）汽提塔：残溶500PPM68l从浸出器出来的混合油需要通过蒸发单元分离出油和溶剂。l油到精炼车间进一步精炼l溶剂在浸出车间回收循环利用69蒸蒸 发发 单单 元元70l指标 0.05 0.1%l干粕带溶 0.05%l 毛油带溶0.05%l 废水带溶0.1 0.3%l 尾气排放40 44 g/m3 71l随同进入浸出器的物料一同进入的空气必须被从系统中排除，在排除空气的同时自然也会排掉溶剂汽体，为减少溶剂损失，在尾气排放之前利用矿物油（有的单位用植物油）吸收塔对尾气中的溶剂进行回收72典型的矿物油吸收单元典型的矿物油吸收单元吸吸 收收 塔塔解解 吸吸 塔塔73744*10000T钢板立筒仓钢板立筒仓75预处理车间预处理车间76预处理车间预处理车间连接预处理和浸连接预处理和浸出的天桥出的天桥77浸浸 出出 车车 间间78 毛毛 油油 罐罐 四四 级级 油油 罐罐冷却水塔冷却水塔溶剂罐区溶剂罐区79中中 间间 货货 场场精炼车间精炼车间80818283人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。