湿粕的蒸脱和溶剂的回收

1、4。4 湿粕的蒸烘脱溶教学重点：1、蒸脱机原理与操作2、主要蒸脱设备3、粕粉捕集设备教学难点：对湿粕中溶剂的脱除通常采用加热解吸的方法，使溶剂受热气化与粕分离。此操作在浸出油厂称作湿粕蒸脱。湿粕中溶剂的蒸脱过程类似于干燥过程，它们的区别仅在于：干燥是在达到一定的物料结构水分时就结束了，而蒸脱的目的是最大限度地充分脱除溶剂。在湿粕蒸脱过程中，溶剂的蒸发首先发生粕粒的表面，然后蒸发表面向内延伸，在粕中形成溶剂含量梯度，在溶剂含量梯度的影响下，溶剂从粒子内向外表面发生传质过程。因此，湿粕脱溶过程实际是由表面汽化和内部扩散两个过程组成。湿粕脱溶与干燥相似之处还在于溶剂蒸脱过程由两个阶段组成：恒速蒸发和

2、降速蒸发。在第一阶段基本上从粒子表面排除吸附弱结合的溶剂，而在第二阶段基本上从粒子内排除强结合的溶剂。采用直接蒸汽、真空和搅拌等措施。直接蒸汽首先起到高效率热载体的作用，它保证油料迅速加热到需要的温度。此外，蒸汽的应用降低了在油料表面上的溶剂蒸汽浓度，从而加速了溶剂的蒸发。湿粕蒸脱设备内真空的作用是为了降低溶剂蒸汽在油料表面上的分压，这同样强化了脱除溶剂的过程。在蒸脱过程中对粕层搅拌有利于粕粒均匀受热和粕层中溶剂的脱除。当粕中溶剂含量较大时，搅拌在蒸脱的开始阶段是十分重要的。提高蒸脱过程的温度高温作用下将造成粕中蛋白质的过度变性，使得氨基酸与粕中的其它物质结合，造成粕的饲用价值有所降低。这种作

3、用对生坯直接浸出后的湿粕脱溶过程所获得的粕的质量影响较大，因此必须尽力保证蒸脱过程中蛋白质不过度变性。 湿热处理能够提高粕的质量及其利用价值 高温湿热作用可以有效地钝化油料中的抗营养物质。像大豆中的凝血素、尿素酶、胰蛋白酶抑制素等。高温湿热作用对某些有毒成分的脱除也有辅助作用。 浸出生产中将湿粕脱溶工艺分为两种，一是用于饲用粕的高温脱溶工艺，一是用于食用粕的低温脱溶工艺。 在湿粕蒸脱设备中溶剂的脱除形式湿粕在搅拌层中的脱溶；湿粕在悬浮状态下的脱溶。属于前一种形式的是各种型式的层式蒸脱机。在层式蒸脱机中，蒸脱溶剂所需的热量来自于夹套中间接蒸汽及喷入粕中的直接蒸汽冷凝所放出的潜热。它的优点是，在蒸

4、脱过程中湿粕获得了很好的湿热作用和自蒸作用，脱溶充分彻底，对抗营养物质的钝化效果可靠，产品质量容易控制属于后一种形式的主要是各种型式的低温脱溶装置，其次是卧式脱溶机。在现行的低温脱溶装置中，湿粕中的溶剂主要是靠过热溶剂蒸汽流将湿粕悬浮并进行加热脱除的。它的优点是湿粕瞬间受热迅速脱溶，避免或减少了蛋白质的热变性。但不能保证粕中溶剂的充分脱除，需要在后续的设备中借助真空和少量直接蒸汽作进一步的脱溶处理。而卧式脱溶机是半悬浮状态下的脱溶，脱溶所需热量主要靠夹套中间接蒸汽供给，仅在脱溶的后阶段，才采用少量直接蒸汽以脱除残留溶剂。它的缺点是湿热作用很小，成品粕的熟化效果差。（二）在层式蒸脱机中湿粕溶剂的

5、脱除这种形式的脱溶设备在浸出生产中广泛采用。随着浸出工艺技术的发展，其型式也有了很多的改进，这些改进侧重于节能和提高粕的质量，使其结构和工艺性能更趋合理。蒸脱的目的和方法湿粕的组分25%溶剂目的 脱除溶剂；恰好破坏粕中有害毒素和抗营养成分。湿粕蒸脱的方法：高温汽提脱溶（饲料）低温脱溶（食用蛋白产品的加工）（一）湿粕脱溶 干粕合格标准：残留溶剂含量为500mg/kg以下，引爆试验合格，含水分在12%以内，粕熟化，无焦煳现象（二）低温闪蒸脱溶 在低温下脱除湿粕中的溶剂，其目的是避免 粕中蛋白质的热变性。设备1 DT蒸脱机 DTDC蒸脱机2 低温蒸脱机3 高料层蒸脱机4 低温脱溶机DT湿热处理钝化尿

6、素酶等抗营养因子。特点：设备结构复杂，动耗大，蒸汽耗量大。适合饲用大豆粕的蒸脱。DTDCDesolventazationer toaster drier cooler脱溶、烤粕、干燥和冷却于一体设备。一机多用，生产方便，节能，易控制，质量稳。蒸脱经过溶剂喷淋沥干后的湿粕，进入DTDC进行脱溶，一般控制温度在73-80度之间，经过预脱、直接汽蒸脱，热风降水分、冷风降豆粕温度，完成成品粕的加工过程，DC层清理不干净，加热圈不及进吹扫，很容易引起着火现象。DTDC过程：1、加热2、脱溶3、干燥4、冷却三、溶剂水蒸气的混合汽体净化从蒸脱机排出的溶剂-水蒸气的混合汽体中往往夹带有相当数量的粕粉。混合气体

7、中粕粉的存在，会造成混合蒸汽进入冷凝器冷凝时，粕粉在冷凝表面沉积，使冷凝效果下降。此外，粕粉中含有的蛋白质在热水中很容易分解成肽和氨基酸类等两性物质，这些物质在冷凝液中能够导致水和溶剂乳化形成乳浊液，从而使溶剂与水的分离不净。当含水溶剂进入浸出器后，造成粕残油升高以及出粕“搭桥”。为了避免上述现象的发生，必需对湿粕蒸脱产生的混合汽体进行净化，以去除混合蒸汽中的粕粉，保证后续操作的正常进行。（一）干式捕集法对混合汽体净化混合汽体中的粕粉一般颗粒直径在以内，用干式捕集可以对混合汽体中较大的粕粉分离出去实现混合汽体的粗净化。常用的设备是旋风分离器。（二）湿式捕集法对混合气体净化 对混合汽体更加有效的

8、净化方法是湿式捕集粕粉的方法，生产中可采用不同的液体作为捕集介质。1. 冷水捕集法2热水捕集法3溶剂捕集法四、粕的后处理湿粕经过脱溶后，还需调节其温度和水分，有时还需对其筛分和破碎。随着饲料业和养殖业的发展，对饲用粕的需求量增大，适用于不同用途的粕的品种也愈来愈多，对粕的后处理也受到重视。（一）粕的干燥和冷却1. 自然干燥和冷却2. 强力干燥和冷却混合气体净化的类型及设备1、混合气体组分溶剂蒸汽；水蒸汽；粕粉2、混合气体净化的目的进冷凝器之前去除粕粉。3、混合气体净化方法（1）冷水捕集（2）热水捕集（3）溶剂捕集旋风捕集器旋风湿式捕集器喷雾管进口管中间出气管圆筒体出粉管湿粕脱溶流程湿粕 刮板输

9、送机 料封绞龙 干粕 蒸烘机入库捕粕器 冷却 混合气体 冷凝系统（二）等级(豆)粕的生产工艺1. 脱皮豆粕与不脱皮豆粕的成分与性能比较脱皮豆粕与不脱皮豆粕的成分比较脱皮豆粕的蛋白质含量、营养价值明显高于不脱皮豆粕，脱皮豆粕中决定动物消化吸收率的必需氨基酸含量明显增加。显然，脱皮豆粕远高于不脱皮豆粕的饲用价值。 （三）高含脂粕和颗粒状粕的生产在油脂生产中，除片状成品粕、粉状成品粕的生产之外，有时还生产高含脂粕或颗粒状粕。1. 高含脂粕的生产一种高含脂粕是用全脂大豆经膨化、熟化处理后生产的（油豆粕），另一种是将精炼所得副产物如皂脚、油脚等添加到成品粕中生产的（含油脚粕）。在饲料生产中，为增加饲料对

10、动物的适口性，有时会在饲料中添加含油膨化豆粕。大豆经高温膨化产生芳香性的物质，全脂（含油18%左右）膨化豆粕中油的存在不仅能满足饲料的热量要求，而且其营养价值和适口性都明显改善。油脂精炼副产物皂脚和油脚中含有油脂、磷脂、生育酚、甾醇等成分，添加这类物质到粕中，可提高成品粕的营养价值。其生产工艺是将油脚打到湿粕蒸脱机中，在蒸脱机中油脚很快与粕均匀混合在一起，并且油脚中的水分很快蒸发，磷脂及其类脂物均匀分散到粕中。（五）成品粕的包装与贮藏 豆粕粉碎 豆粕打包本节小结蒸脱机原理与操作主要蒸脱设备粕粉捕集设备作业：湿粕蒸脱的方法是什么？过程是什么？蒸脱机常用的设备有哪些？各适用于哪些场合？混合气体净化

11、的方法有哪些？ 4.5 溶剂回收 浸出生产过程，混合油处理，湿粕处理工序排出的溶剂气体、废水及各设备、管道中挥发的自由气体，所含有的溶剂或溶剂气体，加以冷凝回收。 溶剂泄露引发大火溶剂回收装置在植物油脂浸出生产工艺中，用于提取油脂的溶剂是循环使用的，因此在各工序各设备中产生的溶剂都要尽量回收。溶剂回收的意义不仅在于降低溶剂消耗，更重要的是保证安全生产和减少环境污染。在浸出生产中，努力提高溶剂的回收率对于降低生产过程的溶剂损耗、保证安全生产、保持良好工作条件、提高产品质量以及环境保护等都是非常重要的。溶剂回收的内容主要包括以下四个方面：溶剂蒸汽、混合蒸气的冷凝冷却溶剂水混合液中的溶剂回收（溶剂与

12、水的分离）自由气体（溶剂空气混合气体）中溶剂的回收排放废水中溶剂的回收另外，检修过程产生的含有溶剂的固体物料中溶剂的回收等。二、溶剂回收的方法和设备（一）溶剂蒸汽、混合蒸汽的冷凝冷却 在浸出生产工艺中大量溶剂的回收来自于溶剂蒸汽和混合蒸汽的冷凝。这些溶剂蒸汽主要来源于混合油蒸发时产生的饱和溶剂汽体；混合油汽提和湿粕蒸脱时产生的溶剂和水蒸气的饱和混合汽体；还有少部分来自于废水蒸煮和尾气回收工艺中石蜡解吸产生的溶剂和水蒸气的饱和混合汽体。在油脂浸出生产工艺中所采用的方法有三种一种是溶剂蒸汽或混合蒸汽通过设备的换热壁面与冷却介质进行间接热交换而被冷凝冷却；(在浸出生产中，常用第一种冷凝冷却方法，因为

13、这种方法不会造成在冷凝过程中冷却介质与冷凝液的混合，避免了溶剂与冷凝介质的分离，工艺简单且溶剂损耗小,列管冷凝器、喷淋冷凝器和板式冷凝器)第二种方法是用冷却介质直接与溶剂蒸汽接触进行热交换将溶剂蒸汽冷凝冷却；这两种方法常用的冷却介质有冷却水、低温冷冻水或其它低温介质如冷冻盐水等(混合式冷凝器).第三种方法是利用低温的环境条件对溶剂蒸汽进行冷凝回收，即将溶剂蒸汽引至用冷空气作冷却介质的热交换器中进行冷凝冷却。第三种方法很少应用。（二）溶剂水混合液中溶剂的回收在浸出生产工艺中，湿粕蒸脱、混合油汽提、矿物油解吸、含溶废水蒸煮等工艺操作都采用了直接蒸汽。此外，混合油负压蒸发系统的蒸汽真空喷射泵也向系统

14、中喷入直接蒸汽。与这些操作所对应的冷凝器排出的冷凝液是溶剂和水的混合液。这些混合液必须经过溶剂与水的分离处理，将溶剂回收后循环使用。在浸出生产工艺中，溶剂与水的分离方法是利用溶剂与水的相互不溶解以及溶剂与水的相对密度不同，在分水设备中，让溶剂与水的混合液自然静置，溶剂与水即分层，上层溶剂排入溶剂周转罐，下层废水排入蒸煮罐经蒸煮进一步回收其中溶剂，或排入水封池。1. 溶剂与水分离的原理溶剂水混合冷凝液在分水器中的分水原理是利用溶剂与水的密度不同以及溶剂与水很小的相互溶解度进行静置分层。图5-77是分水器的工作原理图。在正常情况下，它能自动分水并连续操作，保证溶剂与水较完全分离。在实际生产中，以此

15、工作原理运行的分水器型式有多种。2. 溶剂与水分离的设备（分水器）在油脂浸出生产中常用的分水器型式有综合分水箱、多级分水箱、海洋式分水箱和强化分水器等。许多浸出油厂将分水箱与溶剂周转箱制作成一体（如图5-79），形成一个综合库，其中用隔板分为两部分，一部分作为分水器，一部分作为溶剂周转罐，在分水器中分离出的溶剂直接进入溶剂周转罐。这样使得结构更紧凑合理。 分水和水处理（三）废水中溶剂的回收在正常情况下，分水器排出的废水中含溶剂量是很少的，如在20时，工业己烷在水中的溶解度仅为0.014%，一般不需另行处理。但当分水操作不正常或分水时间较短时，废水中就会含有较多的溶剂。将分水器排出的废水送入蒸煮

16、罐进行蒸煮处理以进一步回收其中的溶剂。定期从分水器底部放出的污水及混合油罐排出的废盐水中也含有一定量的溶剂，也需将其送人蒸煮罐进行蒸煮以回收溶剂。（四）自由气体中的溶剂的回收所谓的自由气体是指浸出系统中存在的空气与低沸点溶剂蒸汽的混合气体。空气主要来源于：存在于入浸油料空隙中随进料带入的空气；随喷入的直接蒸汽带入的空气；在浸出系统呈负压的条件下，通过设备和管道密封不严的部位进入的空气。 低沸点溶剂蒸汽的来源主要有两个方面： 一是经冷凝器而未被冷凝的溶剂蒸汽；二是在各个盛装溶剂或混合油液体的贮罐中（如分水器、混合油罐、溶剂周转库等），液体表面上蒸发的溶剂蒸汽。 吸收和解析三、浸出系统的压力平衡

17、（一）压力平衡的意义1. 降低设备空间的压力，避免生产事故2. 防止因设备内压过高而造成溶剂泄漏3. 减小料坯、溶剂和混合油的进料阻力（二）平衡的方法及设备1. 平衡的方法将各个设备的自由气体管共同连接到平衡设备中，使气流流通以达到平衡的目的。同时，控制适当的自由气体排放量，使系统压力保持相对稳定。2. 平衡设备 （1）平衡罐 （2）平衡包溶剂回收流程图一蒸 二蒸 汽提塔 蒸脱机 浸出器冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器溶剂周转罐平衡器最后冷凝器分水器溶剂周转罐分水器混合油罐冷凝器其他冷凝器液封池蒸煮罐尾气回收系统废水废气小结作业：画出溶剂加回的流程图。第五章 浸出法制油的工艺 教学目标:对大宗油

18、料的通用生产工艺和个别油料的典型生产工艺作出阐述。教学重点:重点工艺讲解一、根据不同油料品种确定合理的工艺流程及操作条件植物油料种类繁多，不同油料的化学成分、含量、物理性状有差别。因此，油脂生产工艺的选择首先要考虑油料品种。1、根据不同油料的共性将其分类，这样就有可能选择几种典型方法来实现生产要求。 2、为保留某些油料所含油脂的特殊风味，选择合理的油脂生产工艺。3、某些油料中含有抗营养因子或影响产品质量的特殊成分，在选择油脂生产工艺和操作条件时，必须考虑去除这些成分以改善其产品质量。4、避免油料中油脂或其他成分发生化学变化而使其品质劣变。二、根据产品及副产品的质量要求选择油脂生产工艺二、根据产

19、品及副产品的质量要求选择油脂生产工艺1、根据油脂产品的用途和质量等级选择油脂生产工艺和操作条件。2、根据成品粕的用途和质量等级选择不同的生产工艺。3、对于食品级油脂及粕的生产，还必须保证其生产工艺和条件符合食品卫生指标。4、在选择油脂生产工艺和条件时，还需要考虑副产品的质量要求。三、根据油脂生产技术的发展和具体生产条件选择油脂生产工艺1、采用成熟而先进的工艺和设备，实现最佳技术经济效果。1、采用成熟而先进的工艺和设备，实现最佳技术经济效果。2、根据生产规模选用油脂生产工艺。大规模油脂生产应选用工艺完善、设备配置精良、自动化程度高、副产物利用充分的生产工艺。3、根据油料资源品种和供应情况选择生产

20、工艺。4、生产工艺的选择还要考虑油脂生产废物的形成和处理，应选择废物形成量少、对环境影响小的工艺。5、其它诸如工艺技术和设备的成熟可靠程度、劳动生产力水平、能源供应、厂址等都是选择生产工艺时应考虑的因素。第二节 油料的预处理压榨工艺一、预处理压榨的一般工艺过程 油料预处理工艺的确立，与油料品种、取油工艺、产品质量指标、油料综合利用、投资规模等多种因素相关，因此有多种方案可供选择。而压榨工艺相对简单，可以根据整体油脂生产工艺以及产品质量的要求，选择压榨、预榨、热榨、冷榨等不同的榨油工艺。二、主要油料的预处理压榨工艺（一）大豆大豆冷榨工艺流程：大豆清理破碎软化轧胚调温压榨豆饼。大豆冷榨工艺中的软化

21、温度一般不高于4550，软化水分为10%12%，轧胚厚度为，入榨前的调质温度不高于70。若采用ZX10型螺旋榨油机整籽冷榨时，则不需要轧胚。传统的大豆预处理工艺流程：大豆清理破碎软化轧胚干燥浸出一般的大豆脱皮预处理工艺流程：大豆清理干燥破碎脱皮软化轧胚浸出 大豆干燥调质脱皮预处理工艺流程：大豆清理干燥调质破碎脱皮轧胚浸出大豆挤压膨化预处理工艺流程：大豆清理干燥破碎软化轧胚挤压膨化干燥浸出大豆湿热预处理工艺流程：大豆清理破碎软化轧胚湿热处理浸出大豆的预处理浸出工艺还应与大豆蛋白生产、大豆综合利用以及大豆活性成分的提取结合起来。 （二）油菜籽传统油菜籽的油脂含量较低，芥酸和芥子甙含量较高。芥子甙（

22、硫代葡萄糖甙）含量通常在4%左右。在湿热条件下,油菜籽中的芥子甙在芥子酶的作用下降解，产生有毒的含硫化合物硫氰酸脂、异硫氰酸酯、恶唑烷硫酮及睛类化合物等,这些分解产物能抑制动物的甲状腺对腆的吸收而发生肿胀,导致代谢紊乱。 “Canola”籽是加拿大培育的低芥酸及芥子甙的“双低”菜籽品种， 2001年4月1日我国颁布实施的农业行业标准规定，低芥酸低硫甙油菜籽中芥酸含量不高于5%，硫甙含量不高于45mol/g（饼），低芥酸菜籽油中芥酸含量5%。加拿大双低菜籽含油量（42%45%）较我国双低油菜的含油量高23%。 1、传统的菜籽预处理制油工艺一般采用预榨浸出。其工艺流程：菜籽清理（软化）轧胚蒸炒预榨浸出传统的菜籽油脂生产工艺的缺点是：菜籽外皮含有大量纤维素、胶质以及单宁等多酚类化合物，带皮制油所得菜籽饼粕作为饲料的适口性和蛋白利用率很差；经高温蒸炒和热榨，生产的毛油色泽较深，杂较多，酸价较高， 2、菜籽冷榨工艺流程：菜籽清杂调质干燥脱皮分离冷榨精炼冷榨菜籽油该工艺与传统的予榨浸出相比，省略了轧胚和浸出，