zzyuanyang@126.com孙婧  13939032209   
当前位置: 首页  > 动态资讯 > 油脂知识

棉籽和棉油加工技术

2022-05-30 19:26:03

棉籽即棉花的种子。因它含有14~25%左右的油脂,所以是油脂制取工业的重要原料。它与大豆、油菜籽、花生、芝麻等统称为大宗油 料。我国主要产棉区为黄河流域的河北、山东、河南、陕西、山西等省。其次是长江流域的江苏、安徽、江西、湖北、湖南、四川、浙江等省。随着改革…

棉籽即棉花的种子。因它含有14~25%左右的油脂,所以是油脂制取工业的重要原料。它与大豆、油菜籽、花生、芝麻等统称为大宗油 料。我国主要产棉区为黄河流域的河北、山东、河南、陕西、山西等省。其次是长江流域的江苏、安徽、江西、湖北、湖南、四川、浙江等省。随着改革开放,农业 产品结构的调整,近二十年来,新疆产棉区有着较大的发展,正成为我国重要产棉区。
棉籽的重量占棉花种子的65%左右,有光籽和毛籽两种。棉籽壳外 面没有短绒或经脱绒后尚有少量短绒的为光籽,壳外包有短绒的为毛籽。毛籽所含的短绒一般为皮棉的20%左右。外壳带有10~14%的短绒。棉籽脱绒时,应 尽量提高棉籽的出绒率和降低破碎率。一般分为头道绒、二道绒和三道绒。为了保证短绒质量,一般头道绒出绒率控制在2~2.5%,二、三道绒出经控制在 3~3.5%。
棉籽的加工,由于生产规模及原籽的差异,所采用的工艺及设备均不同。我们着重介绍屯河油脂玛纳斯分公司所采用的光棉籽及棉油加工。
1.棉籽的组成及物理特性
1.1 组成:
1.1.1 含油量(%):14~25
1.1.2 仁含油(%):30~40
1.1.3 壳含油(%):0.3~1
1.1.4 籽含仁(%):45~60
1.1.5 籽含皮壳(%):40~55
1.1.6 籽含棉酚(%):0.8~1.2
1.1.7 仁含蛋白质(%):31~38
1.1.8 磷脂(%):1.26~1.75
1.2 物理特性:
1.2.1 容重(kg/m3):毛棉籽400~600,光棉籽600~900,棉仁720~800,棉壳约200
1.2.2 悬浮速度(m/s):毛棉籽7.8,光棉籽4.3~5.6,棉仁6.5,棉壳3.2
1.2.3 输送速度(m/s):毛棉籽23,光棉籽10~16,棉仁12~18,棉壳8~13
1.2.4 静止角:60°
1.2.5 安全水份:11~12%
1.2.6 棉绒燃点:150℃
2.预处理
油料在浸出之前,需进行不同的机械处理、热处理和调质处理称为预处理。棉籽的预处理包括清理、剥壳、仁壳分离、轧胚、蒸炒、膨化、烘干等工序。其工艺流程为:
             ↗壳→再分离→壳→入库
光棉籽→计量→清理→剥壳→分离  仁↙
             ↘ 仁→轧坯→蒸炒→膨化→烘干→浸出
2.1 清理(风选、磁选)
2.1.1 清理的目的
A.提高油脂、饼粕和副产品的质量。
B.提高出油率和减少损失。
C.增加设备的处理量。
D.减轻对设备的磨损。
E.保证车间的安全生产,避免生产事故。
F.实现文明生产,提高工艺效果。
2.1.2 清理的要求及方法
2.1.2.1 清理的要求:油料通过清理,要求尽量除净杂质,油料愈纯净愈好,力求清理流程简短,除杂效率高。净料不得含有石块、铁器、麻绳等,下脚料不得含有用油料(净棉籽含杂≤0.5%,下脚含有用油料≤0.5%)。
2.1.2.2 清理方法:根据不同的油料,可采用不同的方法,主要方法有筛选、风选、磁选、水选等。
2.2 清理设备
2.2.1 吹式风力分选器
2.2.1.1 风选原理:(详见图1)
利用油料与杂质在比重和气体力学性质上差异来达到清理或分离的目的。
设:物体(油料)本身的重力G,气流对物体(油料)的作用力P。
当P<G时,物体(油料)便下落。
当P=G时,物体(油料)将悬浮于气体中。
当P>G时,物体(油料)便上升。
P值其大小与物体本身的形状、体积、表面组成及物体在气流中的位置、气流速度、空气的密度等有关。
计算式:P=0.124KFV2
式中:P—气流对物体的作用力(公斤)
K—阻力系数(公斤、秒2/米4)
F—物体在垂直于气流方向的平面上的投影面积(米2)
V—气流与物体的相对速度,即绝对速度之差(米/秒)
 
图1 吹式风力分选器清理棉籽的工艺流程
2.2.1.2 风选工艺描述(详见《操作说明书》P2~3)
油料经原料绞龙入分选器的进口,并继续向前推送至倾斜淌板时,油料就沿淌板下落,此时立即遇着一股从风机经导风管向上吹送的气流,使料托起向上,经进料口进入下箱体内。由于石子、土块和金属等杂质的比重大于油料,故从管道向下落入收集器,定时由人工清除。
随气流向上的油料进入上箱体后,由于截面积增大,气流速度急剧下降而落到隔板另一端的绞龙内,被送出机外。轻杂质和一部分不完善油料颗粒,仍然被气流从上箱体上部的出风口沿着风管吹向旋风分离器中进行分离。
为了使空气不致泄漏,在进口和出口处的绞龙轴上各有长200mm~400mm不装螺旋叶,使油料集聚并挤满螺旋输送机的整个断面,形成“料封”。
2.2.1.3 MZF50型风选器主要技术参数
处理量:250~270T/D    绞龙转速:42rpm
风 量:6830m3/n       风  压:3168pa
动 力:5.5KW       外形尺寸:4120×650×5260
2.2.1.4 操作要领:
A.根据原料情况,适当调节风量。
B.流量均衡,调节中挡板,利于分离。
C.勤检查,有无漏风现象,确保除杂(尘)效果。
D.明确指标,勤清理,保持前后工序密切配合。
2.2.2 磁选
磁选是指用永久磁铁或电磁铁清除油料中磁性金属杂质的清理方法。
A. 永久磁铁:(TCX350磁选器)、采用高碳铬钢或铬钴钢制成的磁铁,以分散或集中的方式安装在输料斜淌管或剥壳机、破碎机、轧胚机等设备的进口处。为了 保证除铁效果,物料流速不宜过大,一般在0.15~0.25米/秒之间为宜。装在料流上方的磁铁磁极面与油料面的间距不应超过10毫米,应有定时进行人工 清除铁杂和更换磁体的可开启活动盖板。表面磁场强度应≥3000GS(高斯),低于2500GS时,应及时更换或充磁。
B.电磁吸铁装置,就是利用通电流于内有铁芯的线圈所产生的磁力来清除铁杂的装置。它有转筒式和带式吸铁机等型式。
2.2.3 剥壳
根据各种油料的皮壳不同特性、油料的形状大小和壳与仁间附着的情况等采用不同的方法剥壳,常用的剥壳方法有下列几种:
A.借粗糙表面的搓碎作用使油料皮壳破碎,例如用园盘式剥壳机剥棉籽壳、花生壳、油桐籽、油菜籽。
B.借锐利面的剪切作用使油料皮壳破碎,例如刀板式剥壳机剥棉籽壳。
C.借与壁面的撞击而破碎的作用使油料皮壳破碎,如用离心式剥壳机破碎向日葵籽壳、油棕果壳。
D.借齿辊的挤压和剪切作用使油料皮壳破碎,例如用齿辊剥壳机剥棉籽壳、蓖麻籽、葵花籽、大豆、花生果等。
园盘式剥壳机结构简单,使用方便,一次剥壳效率高,对油料水份要求不高。但产量低,动力消耗大,粉碎度大,磨片易磨损,配件成本高。
在剥棉籽时,刀板式剥壳机与园盘剥壳机比较,生产能力大,耗用动力省,剥壳效果好,碎仁少,壳仁分离较容易。但该设备较复杂,加工技术要求高,要有一定的强度和耐磨性,对油料水份要求高。
2.2.3.1 YBKG400×1500齿辊剥壳机
A.工作原理:工作时由两个带齿槽的轧辊分别以不同的线速相对转动,使油料受到强烈挤压作用,而且齿槽对油料外壳具有劈裂和剪切作用,从而实现剥壳。
B.设备性能:该设备由进料装置、磁选装置、破碎辊(双对辊)、辊距调节装置、传动机构和机座等组成。
该机棉籽处理量大,占地面积小,动力消耗低,易于操作,剥壳效率高。但是,当棉籽水份高时(≥12%),动力负荷增加,易于堵塞,喂料困难。(其技术参数详见《设备使用说明书》)
2.2.3.2 工艺指标
剥壳效率:园盘剥壳机不低于80%,刀板剥壳机不低于90%,齿辊剥壳不低于95%。上述各剥壳机的剥壳效率,系指采用回料剥壳的(即油料经一次剥壳后,将未脱壳的颗粒分选后重新送入剥壳机剥壳)剥壳效率。
2.3 仁壳分离
光棉籽经过剥壳后的产物是一种混合物,它包括未经破碎的完整油籽、剥出的籽仁和皮壳,这些混合物必须分离。在工艺上要求将这些混合物有效地分离成仁、壳和整籽三部分。仁进入软化或轧胚工序,壳进入库房或打包,整籽应返回剥壳机进行重剥。
2.3.1  仁壳分离原理:借助整籽、仁、壳几何尺寸的不同和比重差异,利用风力和振动电机驱动筛面往复运动而分离,使大壳、整籽和半籽留于上层筛面,至尾部分离, 中、小仁及壳进入二层筛面(筛孔由小到大),前段筛孔让粉末及小仁筛下,后段筛孔筛下中仁及小壳,上下层壳均被风抽送入园打筛再次分离。中、小仁落到筛船 底部流出筛外,送入软化或轧胚机。上层筛面整籽和半籽由绞龙收集,经提升机送入齿辊剥壳机中进行重新剥壳。
2.3.2 TFLS180×400仁壳分离筛
该机由机架、蓝式打筛、筛船、振动电机、1、2、3道吸壳装置等组成。
主要技术参数:
单台处理量:100~120T/D     动力:4+2×1.1KW
振幅:<5mm       筛面倾角:6~8°
筛理面积:12m2(筛面筛孔直径(毫米)前段4、中段5、尾段6)
  机重:3.8T
2.3.3 KRF1000/600仁壳分离园打筛
该机借助打棒利用小仁和壳颗粒大小差异通过园转动体滚动而分离。
由壳体、园转动体、打棒、传动轴和传动机构组成(筛孔直径(毫米)前段6、中段5、尾段4)。
2.3.4 仁壳分离指标
仁中含壳率:10~15%     壳中含仁率:0.5~1%(10目/英寸)
2.4 轧胚
利用机械作用,将油料由粒状轧成片状的过程,称为轧胚。
2.4.1 轧胚的目的
A.尽量破坏细胞组织,在油料受到压力作用而引起蛋白质的机械变性作用,有利于蒸炒。
油脂和其他一些物质(如蛋白质、水份、磷脂、棉酚及其他等)均存在于细胞里,欲使油脂能顺利地被提出来,需用轧坯的方法压挤细胞壁组织使细胞破裂,便于蒸炒、膨化利于取油。
B.减小物料厚度,增大物料表面积,利于蒸炒时水份向粒子内渗透和热量向里传递。
C.使生胚达到最大的一致性:部分机械能量转为热量,提高生胚导热率、热容量、缩短热量传递距离,加快热量传递速度,避免在蒸炒出现里生外熟现象。
2.4.2 轧胚的工艺要求
轧胚的工艺要求归纳为:“薄而匀,少成粉,不露油”、“手握发软,松手发散”。棉仁胚厚0.3~0.4mm,粉末度3%(20目/寸筛下物)。
2.4.3 YYPY2×800×125轧胚机
该机主要由进料装置、磁铁装置、轧辊、液压辊距调节装置、传动机构、机座等组成。
A.主要技术指标
(1)生产能力:160~180T/D
(2)主电机功率:37KW/台×2
(3)轧辊规格:Φ800×1250mm
(4)轧辊转速:226rpm
(5)轧制坯片厚度:0.2~0.3mm
(6)均料辊电机功率:0.55KW
(7)均料辊转速:8.3~83rpm之间无级调速
(8)油泵电机功率:1.1KW
(9)液压系统工作压力:3.5~4.0mpa
(10)缓冲缸工作压力:3.5~4.0mpa 
(11)外形尺寸:2400×1760×2630(长×宽×高)
(12)整机重量:12T
B.主要配件及润滑油
(1)缓冲油缸密封圈:O型,Φ80×5.3—4件
(2)紧辊油缸密封圈:YX型,D180—4件、O型,Φ60×3.1—2件、Φ80×5.3—2件、Φ180×5.7—4件、Φ195×5.7—4件
(3)轴承:113630—4套(轧辊)、111507—2套(喂料辊)
注:3H锂基润滑脂
液压系统20#液压油或20#机械油约62kg。
2.5 蒸炒:
轧胚后的料胚经过润湿、加热、蒸胚及炒胚等处理,使生胚在其内部产生量和质的变化,变成熟胚,创造更好地取油条件,这个热处理过程称为蒸炒。
蒸炒的类型分为两种:即湿蒸炒和干蒸炒。湿蒸炒有湿润蒸炒法,先将油料加入热水和喷直接汽,使生胚达到13~14%水份,再进行蒸胚和炒胚。高水份蒸炒法,即先将油料湿润至16~20%水份,再进行蒸胚和炒胚。
另一种方法是“先炒后蒸法”,即先进行加热,然后再用蒸汽蒸胚和炒胚。此方法广泛用于人力螺旋榨油及水压机榨油等小型油厂。
由于本工艺采用“膨化直接浸出法”,应采用“湿润蒸炒法”为宜。
2.5.1 润湿蒸炒法
2.5.1.1 润湿的目的
A.有利于彻底破坏细胞膜:生胚细胞膜维持着油脂在原生质中的显微分散状态,不利于油的聚集与提取,必须首先破坏细胞膜。湿润生胚使水分渗透细胞中凝胶部分的蛋白质吸水膨胀,使细胞膜破裂。
B.有利于加速蛋白质变性:蛋白质受热变性的程度,是由含水分的多少而决定的。天然蛋白质分子中含有的水分子能填充链间的空隙,使其结构变成稳定,通过机械喷注(或热水),可去掉其原有水份使其变性。
C.有利于某些化学过程的产生和料胚状态改变:例如磷脂吸水膨胀,棉酚与蛋白质的结合,当温度升高时,可抑制酶的作用,以及熟胚塑性和弹性的调节等,对油脂提取及毛油质量均有积极作用。
在蒸炒条件(时间、温度等)基本一致的情况下,料胚蒸前水份愈低(10%以内)蛋白质变性程度也愈低(相对变性40%以内),水份达13.5%以上,蛋白质相对变性达50%以上。
2.5.1.2 高水份蒸胚的特殊作用
高水份蒸胚也属湿蒸胚的范畴,高水份蒸胚湿润水份可以高达18%左右。据有关生产测定,对棉籽胚采用高水份蒸胚后,饼粕残油率可降低0.2~0.5%,精油率提高2~3%,本公司工艺流程采用了“膨化浸出”及“混合油碱炼”新工艺,可以发挥其优势。
A.高水份蒸胚对蛋白质的作用
当蒸炒的温度和时间相对稳定时,棉籽蛋白质的变性程度随蒸胚时水份的增加而增高,加大水份,能在较短时间内使胶体完全破坏。
B.高水份蒸胚对磷脂的作用
磷脂在高温下能溶解于水,但若吸水凝聚,则在油中的溶解度大为降低。使大部分磷脂凝聚后保留在熟胚的凝胶体中,使油中磷脂量降低,还可以减少棉籽油对棉酚的结合。使原来靠磷脂的表面活性带入油中的蛋白质,糖类及粘液质等也可相应地减少。
C.高水份蒸胚对棉酚的作用
一 般棉仁中的棉酚含量在0.8~1.2%(干基)之间,棉壳中的棉酚量较少,在0.01%以下。棉酚(C30H30O8)是一种具有丰富官能团和强烈对称性 的双萘核化合物。它存在于棉仁腺体中,这种色素腺是坚韧的半固体,在机械处理中很难将其破坏,但在有水分存在的情况下很易吸水破裂使棉酚散出。
棉 酚易被氧化,但是它在水蒸汽中加热后,对油的着色能力要显著比在大气中加热的为低。游离棉酚紫红素大部分来源于棉籽加工过程中,是由蛋白质分解释出的氨和 空气中氧的存在而产生的。棉酚由聚合及氧化反应生成的深色粘性物质,称为变性棉酚。变性棉酚已失去部分活性醛基和羟基,但能溶于有机溶剂及油中,使毛油色 泽加深。
加热温度愈高,棉酚变性愈深,对油的着色力也愈强。
D.高水份蒸胚对提高棉油质量的作用
采用高水份蒸胚,由于料胚含水量加大,有利于加速棉籽色腺体吸水破裂,料胚水份愈高,腺体破坏愈彻底,并使游离棉酚散出。随着蒸炒温度的升高,大量游离棉酚可与蛋白质产生结合。如蒸胚时水份不足,生成的结合棉酚可能变成变性棉酚而溶入油中。
采用高水份蒸胚,磷脂首先吸水凝聚,因而减少了棉酚磷脂结合体形成的机会,也减少了变性棉酚形成的机会。
2.5.2 湿润蒸炒的工艺要求
A.湿润
湿润阶段要保持蒸炒锅密闭,关闭第一层锅的排汽孔,以防水份散失。装料高度应控制在80~90%。喷水(汽)量应使物料水份16~18%。温度80~90℃(间接汽加热),水温80℃,加水均匀,严防结团。
B.加热蒸胚
“加热均匀,蒸透蒸匀”,存料要满,关闭排汽孔,料位2~3层保持在80%左右,第四层保持在70%左右(并可适当排潮),料温到达100℃时,停止喷直接汽(或热水),只用间接蒸汽加热,料温95~100℃。
C.炒胚
要求尽快排除料胚中的水份,排汽孔打开,进行机械排潮。锅内存料要少,控制在40~45%左右,锅内料温95~105℃,出口料温85~95℃,水份8~10%。
蒸胚要领:“保温保潮,加热均匀,两高两低,以水定汽”。料胚水份低,蒸前料温也要低,以便多吃水汽。反之,料胚水份高,蒸前料温也要高,以便少吃水汽。
熟胚要求:生熟均匀,有熟香味,表面有光泽,见油不露油,有弹性,不焦糊。蒸胚时间应占整个蒸炒时间的45~55%。
2.5.3 D3600×6立式蒸炒锅(技术参数详见设备使用说明书)
该设备由6层锅组成的直径Φ3600立式蒸炒锅。每层都有间接蒸汽加热的夹层,上面4层装有直接蒸汽喷嘴,为湿润蒸胚层,下面2层为炒胚层,并装有抽湿风机。
该 机开车前应先排尽夹层冷凝水,打开间接蒸汽预热20分钟后才可开车,待空运转正常后再投料。入锅料胚流量均匀,运用加水(汽)、间接蒸汽调节料胚适宜的水 份和温度,使符合工艺要求。生产中应定时排除冷凝水,调节好气压。打开抽湿风机和下2层排潮孔排潮,调节好出口料水份、温度。停车前,应逐层关闭蒸汽闸 门,待锅内料胚放完后再关抽湿风机,并放出冷凝水后停机。
2.6 膨化(详见《设备使用说明书》)
2.6.1 料胚挤压膨化原理
旋转着的挤压绞龙在膨化筒内将物料向前推进,通过变距螺旋组合将物料压缩,经可调直接蒸汽喷射阀注放蒸汽大小调节物料的温度和湿度。物料由常压到高温高压,再到常压,而使其挤压膨化。
2.6.2 挤压膨化机的结构及特点
由变频喂料机构、膨化筒、挤压绞龙、蒸汽调节机构、电控柜及传动机构组成。其主要特点:
A.提高蒸脱与浸出器的处理量。
B.油料细胞被高温高压彻底破坏,速率提高,时间缩短。
C.改善溶剂通过料层渗透性。
D.减少浸出溶剂比,由0.8—1∶1,可降低为0.65∶1,提高混合油浓度由18~25%,提高到25~30%。
E.湿粕含溶量降低,由30%降至20~25%。
F.轧胚片厚度可适当放宽,以利提高轧胚机处理量。膨化料出机水份10~12%,湿度90~105℃,粉末度<4%(过30目/寸筛)。
膨化后的物料,需经烘干、冷却后进入浸出工段。进入浸出物料入浸水份6~8%,料温50~55℃,料末度<5%(过30目/寸筛)。
3.浸出及混合油碱炼
利用油脂与选定的有机溶剂的互溶性,将经过预处理后的油料,经溶剂的浸泡和喷淋萃取的作用,使其固态中的油脂被萃取出来的制油方法,称为萃取法制油或浸出法制油。
浸出法取油具有以下优点:A.粕中残油低,出油率高。B.粕的质量好。C.劳动强度低,人力少,工效高。
3.1 6号溶剂油的质量标准及理化性质、组成、含量:
3.1.1 质量标准:
A.馏程:初馏点≥60℃,98%馏出温度<90℃
B.水溶性酸或碱:无
C.含硫量:≯0.05%
D.机械杂质和水份:无
E.油渍试验:合格
注:①D项试验方法:将试样注入100mc的玻璃量筒中必须透明,不允许有悬浮或沉降的机械杂质和水。
②E项试验方法:将溶剂油蒸馏试验的残留物,用小滤纸滤入干净的试管或量筒中,用吸管取滤液往清洁滤纸上滴3滴,在室温(20±3℃)下放置30分钟,如滤纸上没有油渍存在,即认为合格。
③本溶剂不允许含有四乙基铅和其他杂物。
3.1.2 理化性质、组成、含量
表1 6号溶剂油的理化性质
色泽及透明度 无色、透明
气味与滋味 刺  鼻
比重 D20°/4° 0.6724
分子量(平均) 93
碘价 克碘/100g 4.20
表2 6号溶剂油的组成、含量(重量%)
芳烃:苯 0.46
甲苯 0.017
8碳芳烃 0.0025
烯 烃:
环烷烃:5碳环烷烃
    6碳环烷烃
7碳环烷烃 1.55
1.56
16.43
0.16
烷 烃:5碳环烷烃
    6碳环烷烃
7碳环烷烃 2.57
74.08
3.52
3.4苯并芘(单位ppb) 0.04~0.42
从表2中,溶剂油主要组分为正已烷,故对油脂的溶解力较大,具有较好的挥发性和化学稳定性以及在水中溶解度较小等优点。含有害物质极微,3.4苯并芘几乎没有,苯和甲苯量也很少,适宜作为油脂浸出溶剂。
3.2 浸出的基本原理
A.扩散理论
传质过程—油脂从固相转移到液相(溶剂或混合油)中的过程称为传质过程。它是由分子扩散和对流扩散方式完成的。
①分子扩散:以单个分子热运动而产生的扩散(传质)称为分子扩散。油分子和溶剂分子会从高浓度部分运动到低浓度部分,直至完全相等,此时达到运动平衡,这就是分子扩散的实质。
②对流扩散:物质的溶液以单个小体积形式的对流而产生的扩散称为对流扩散。浓度差越大,物质单个体积从高浓度区迁移到低浓度区达到浓度完全相同的强烈性也愈大。
B.扩散过程
①油脂在粒子内部的扩散:即油脂分子自料粒内部向它的外表面扩散。其扩散速度与细胞暴露的程度、孔隙度有关。
②通过边界的分子扩散:边界层的扩散是分子扩散。其扩散速度取决于溶剂和油脂的物理性质、温度、混合油运动的速度和方式。
③油脂从边界层到流动混合油的对流扩散:其扩散速度取决于混合油流动的速度和方式,以及混合油的物理性质和温度。
3.3 影响浸出效果的因素
3.3.1 细胞结构破坏程度和料粒尺寸的影响:细胞组织破坏愈充分,扩散阻力越小,入海浸物料越小,浸出速率越快。
3.3.2 温度及水份的影响:浸出时间与浸出温度成平方反比。提高浸出温度,油脂和溶剂的粘度降低,分子热运动愈强,扩散速度愈快。当然浸出温度也不能太高,一般应低于溶剂沸点5~10℃。
油料的本身含水及表面水份最有碍于溶剂渗透,棉仁入浸出料水份高于10%以上,使料胚结块成团,引起溶剂浸出时的短路。当水份低于6%时,则粉沫度增加到4%以上,棉仁入浸料应控制在6~8%为宜。
3.3.3 浸出料胚渗透性、滴干性和溶剂吸附量的影响:
不 同预处理方法的浸出物料,在浸出过程中具有不同的渗透性、滴干性和粕中溶剂吸附量。一般来说,膨化料的渗透性要好也预榨料、预榨料要好于一次浸出料。渗透 性愈好,滴干速度愈快,粕的吸附量也愈低,浸出速度相对愈高。入浸料在粉沫度低的条件下,料层厚些渗透好,浸出效果好。
3.3.4 溶剂比的影响:溶剂比是指使用的溶剂与所处理原料的重量之比(即液固比)。溶剂比大,混合油浓度低,反之,溶剂比小,混合油浓度就高。
3.4 700T/D棉仁膨化—浸出工艺流程及参数
3.4.1 物料系统
A.工艺流程
入 浸料→E101螺旋喂料器→喂料斗→E102连续浸出器(21m×2.2×1.2,容积200m3)→湿粕→E107MC50湿粕刮板输送机→E108螺 旋喂料器→混合油→E109DT、DC蒸脱机(Φ3600×6)→E110卸料刮板机(GSS40)→E155MC提升刮板输送机→E156栈桥冷却刮板 输送机→定量包装机→封口机→输送带→成品粕
B.生产工艺设备参数及指标
①入浸膨化料:27~30T/h,容重450kg/m3,60~67m3/h,浸出温度58℃,入料水份:6~8%,粉沫度<5,料层厚度1~1.1m,混合油浓度24~28%,浸出时间95~100min,溶剂比0.80∶1。
②湿粕及烘干料:35,湿粕:35~39T/h,容重480kg/m3,73~81m3/h,烘干冷粕:(含水11%)22~25T/h,水份11%。
DT、 DC蒸脱机上两层预脱层粕温70~75℃,三、四层蒸脱层粕温98~104℃,第五层烘干层,热空气温度105~115℃,料温88~102℃,第六层冷 却层:冷却粕温度35~45℃,水份11.5~12.5%,溶剂残留量<500ppm,顶层溶剂混合汽出口管气相温度74~84℃。
3.4.2 混合油(碱炼)、蒸发、汽提、干燥系统
混合油精炼有以下优点:①精炼损耗低;②精炼油色泽好;③可以不用水洗,混合油含皂量低。
A.工艺流程:
混合油→E102a混合油缓冲缸(5.8m3)→E105-1泵→E104a一级旋液分离器(12″)→E104e混合油沉降缸(1m3)→E105-2泵→E104(1-10)二级旋液分离器(3″)→E114节能器→E114a汽液分离器→E116冷凝器 E115

混合油泵→E301混合油储存缸(24.5m3)→E302粗过滤器(60目)→E303喂料泵→流量计→E304列管换热器(12㎡)→E306酸静态混合器
①E305a配酸缸(0.5m3)→E305酸计量泵→E306酸静态混合器
②E307配碱缸(0.9m3)→E308碱粗过滤器(80目)→E309碱计量泵→E310静态混合器
③E317热水缸(2m3)→E316a热水粗过滤器(60目)→E316热水泵→E310静态混合器
E306酸静态混合器     ↗1
          →E311  碱炼滞留缸(4m3)→E312混合油喂
E310静态混合器      ↘2
                   →脱酸脱胶混合油→E119蒸
料泵→E313列管换热器→E314脱皂离心机
                   →皂脚→E318皂脚缸(2m3)→E315皂脚泵→皂脚池或DT、DC

发器(160㎡)→E116冷凝器→E119a分离器→混合油→E119b混合油泵(20m3/H)→E121汽提塔→E122干燥油泵→E123干燥器→E124泵→E125板式冷却器→流量计→E162净油缸(10m3)→E163油泵→入大油库。
B.生产工艺设备参数及指标
①E114节能器:换热面积为450㎡,容积:7.10 m3,分离器容积5.8 m3。入节能器混合油浓度22~24%,温度55~60℃,分离后混合油浓度60~65%,E114节能器负压380~450mmHg。
②E119蒸发器:换热面积为160㎡,容积2.5 m3,分离器容积3 m3,蒸发液相温度95~110℃,混合油浓度92~96%,负压380~450mmHg。
③E121汽提塔:(Φ1000×12500,容积12.1 m3),塔内温度:120~130℃,出塔油温:110~120℃。塔内负压为500~560mmHg。
④E123油干燥器:(Φ1600×6500,容积7.7 m3),负压650~720mmHg。经干燥、冷却的棉油,应符合GB1537-2003三级质量指标:
色泽(罗维朋25.4mm)   黄≤35  红≤8
气味、滋味       无异味、口感好  良、好
透 明 度       澄清、透明
水份及挥发物%        ≤0.20
不溶性杂质%         ≤0.05
酸 值KOH/(mg/g)     ≤1.0
过氧化值mmoe/kg       ≤6.0
加热试验(280℃)       ╱
溶剂残留量mg/kg       ≤50
⑤碱炼脱酸:有效地去除混合油中的游离脂肪酸、磷脂和胶质、色素物质、固体沉淀物、混合的不皂化物等物质的碱炼方法,称为碱炼脱酸。
a.磷酸加量:根据混合油中磷脂含量决定磷酸量。选用85%食用级磷酸,混合油浓度为60~65%,温度50~55℃,加入量为200~400ppm,泵入混合 油中以去除磷脂和胶质。
b.碱液加量:根据混合油中游离脂肪酸含量,选择碱液浓度和加碱量。中和所需的碱液浓度一般为16~22°Be′。
加碱量(烧碱重量)G(kg)=0.713×酸价×毛油重量(T)
碱液量=固体碱/NaoH百分浓度
°Be′=145-145/比重
以上均查对照表。
根据精炼油的质量要求,选择适当的超碱量是必要的,棉籽油碱炼超碱量约为0.25~0.55%(以固体碱占油重的百分数)
c.碱炼温度:油碱中和温度为50~55℃为宜。
⑥E314脱皂离心机(RSE100)
用于混合油碱炼中分离油中皂脚、胶质和水等。
a.工作原理:利用混合液中具有不同密度且互不相溶的轻、重液和固相,在离心力场或重力场中获得不是的沉降速度的原理,达到分离层或使液体中固体颗粒沉降的目的,从而分离分层。在重力场中称为重力分离,在离心力场中称为离心分离。
b.结构组成:由传动机构和转鼓两大部分组成。有进出装置、转鼓、配水装置、垂直轴系、水平轴系、测速装置、刹车装置、机架、电机以及充氮装置等。
c. 分离功能:物料由上部进料口通过进料管进入分配器并再分配到碟片组中进行分离,固体颗粒和重相组分沿着碟片向转壁移动,移到鼓壁的水份和皂脚经鼓盖与碟片 顶盖间流道通过比重环进入重相泵室,由重相向心泵通过重相出口排出机外,轻相沿碟片向转鼓中心运动,进入轻相泵室,由轻相向心泵经轻相出口排出机外。
d. 排渣功能:由于离心力的作用,活塞底部的水对活塞产生了巨大的液体压力F2,它大于转鼓内腔物料所产生液压力F1,所以活塞被支撑着顶住了尼龙密封环,保 证转鼓内腔在密闭情况下进行分离。作用滑块通过作用弹簧产生的力来保证排泄阀是关闭的,进料阀打开,毛油不断进入转鼓进行分离,皂脚和水从油中被分离出 来,并沿重相流道被重相向心泵排出。当皂脚较干时,须打开底部冲洗水进行稀释。
e.分离效果:离心机将中和混合油分离为两相。轻相为含有微量皂和 水的脱皂油;重相俗称为皂脚,并带有粉末、游离碱、磷脂和少量中性油。调节油路阀门,控制出油背压,可以控制两相中不纯物的含量,增加出油背压,将降低油 中含皂;降低背压,将可减少皂脚内中性油的损失,但将增加脱皂油中含皂量。调节不当,往往将超出水洗所能处理的含量,一般控制在油中含皂量低于 300ppm。油脚中含油量低于18%(干基)。
3.4.3 溶剂蒸汽的冷凝和冷却系统
A.工艺流程:
B.生产工艺设备参数及指标
①E116节能及蒸发冷凝器(真空):Φ1700×8100,容积11.2m3,真空冷凝面积800㎡。
②E120蒸烘常压冷凝器:Φ1500×7800,容积11.5m3,冷凝面积600㎡。
③E126汽提、干燥蒸汽冷凝器:Φ1000×5100,容积4.8m3,冷凝面积240㎡。
注:所有冷凝器入口水温≤25℃,出口水温≤35℃(夏季40℃),溶剂出口温度≤40℃(夏季45℃)。
冷凝器供水,按工艺流程逆向,采用串连进水,每个冷凝器的进水量都是相同的,与并联进水相比,具有很大的优越性,在不增加操作费用的前提下,有很高的传热效率,和较好的管程抗垢能力,因此,可以大幅度地节省设备投资和维修费用。
④E112废水蒸煮缸:Φ1600×2400,容积1.37m3。
该设备装有低温报警器的温控开关和安全放气阀以释放系统中可能出现的过剩压力。该阀水封高度为200mm。蒸煮温度应保持在92~95℃。
⑤E129水-溶剂分离缸:Φ3800×3700,容积42m3。
该设备利用溶剂不溶解于水,且比重较水轻的特性,使溶剂和水分离开来,以回收溶剂。
分 水缸是有大小两园柱形容器,内层为溶剂室,外层为分水室。分水室设有溢流排水管,其入口靠近缸底,用于自动连续地将水从分水室排出。该管的出口高度正好位 于水和溶剂的界面,并始终保持界面充满水。顶部有一大气连通口,以避免发生虹吸现象而将上层的溶剂带走。溶剂从分水室溢流到溶剂室时,会有微量水份带入而 沉在底部,故设有循环分水泵,连续将底部的溶剂抽回分水室进行再分水。
分水缸的两部分都装有液位计用来指示水和溶剂的液位,必须每小时检查一次,溶剂的液位不应超过液位指示器高度的1/3。(靠流量计来进行调节)
整个分水缸与尾气回收系统相连。
3.4.3 尾气回收系统 
空气随着料胚进入浸出器,并进入整个浸出系统中与溶剂蒸汽接触混合,这部分空气不能冷凝成液体,称为自由气体。它的长期积聚会增大容器的压力,影响生产的顺利进行。因此,要从系统中及时排出自由气体,并回收溶剂,排空废气,以利降低溶剂消耗。
A.石蜡油尾气回收工艺流程:
B.生产工艺设备参数及指标
①E131 填料吸收塔:Φ600×11.2,容积4.1m3(不锈钢鲍尔环填料1.6m3)。进入吸收塔尾气温度要低于石蜡油温度,一般控制在25~30℃,石蜡油 温<40℃,尾气排出温度≤30℃。塔底负压130~160mm水柱。富油经E136热交换器加热至80℃,再经过E135加热器加热至 110~120℃,送入E133解吸塔内。
②E133填料解吸塔:Φ600×11000,容积4m3(不锈钢鲍尔环填料1.6m3)。塔底贫油温度为110~120℃,经E136热交换后,再经E137冷却器,冷却至35~40℃进入吸收塔上部。
石蜡油质量标准
酸值 5.1    水份及挥发物 0.15%      沸点 140℃
闪点 174℃   燃点 180℃      折光指数n20 1.4662
比重d204 0.8452    粘度31.6×10-6 pa.s

相关资讯

    暂无相关的数据...