油茶生产工艺

1、油茶籽深加工项目基本情况说明主要生产工艺流程及产污节点分析本项目的生产工艺主要分为茶籽油的生产和花生油的生产。茶籽油的生产分为茶籽预处理、低温压榨工艺、油茶籽原油精炼工艺，茶饼深加工综合利用工艺，茶皂素生产工艺及活性有机肥加工工艺。主要工艺流程见图3-3。图3-3 油茶籽加工总工艺流程图（一）油茶籽收储、预处理及压榨工艺及产污节点分析1、生产工艺(1)油茶籽收储：油茶籽主要来自农户自采的和从油茶树基地采购的，油茶籽需要经过验收、计量、干燥及冷却后储存，储存一般在030的温度环境中，利用植物种子后熟作用的生化原理，促进油茶籽后熟。拟定油茶籽烘干规模为600t/d。(2)预处理：经烘干入库贮存的油

2、茶籽经选籽、清理分级、剥壳分离进行去石，磁选脱铁。预处理后的油茶籽进行剥壳，剥壳产生固体废物主要为油茶壳。脱壳后进行仁壳分离。(3)冷榨：采用专用冷榨机，入榨温度在7080左右，避免高温引起的茶籽油颜色变深，有效 成分损失等。 (4)油渣分离：毛油中一般含渣8%10%，在进入精炼车间前应迅速进行油渣分离，油渣分离的及时与否将直接影响毛油的酸值和色泽，保留时间越长则酸值越高，颜色越深。由于茶籽油的黏度大，含胶质多，因此油渣分离比较困难，常用的方法是板框过滤。虽然板框过滤工人劳动强度较大，但滤出毛油含渣量低，一般为0.1%以下，而卧螺分离机滤出毛油含渣量为3左右。过滤前通过油渣分离刮板，降低毛油中

3、大部分含渣量。过滤温度不宜过高，一般为6070，压力不宜过大，一般小于0.3Mpa，否则会影响油品质量。生产工艺流程见图3-4。 图3-4油茶籽预处理、压榨工艺流程及产污位置图2、产污节点分析(1)废水项目该生产工序中不产生废水。(2)废气在选籽、清理分级及去石过程中产生少量的废气，废气污染物主要为颗粒物。(3)噪声产噪工序主要为筛选过程中筛选机产生的噪声级压榨过程中产生的噪声。(4)固废该过程中产生的固废工序较多，在选籽、清理分级过程中存在少量的茶籽壳和弃土；去石过程中存在石子；磁选过程中存在铁屑；剥壳、仁壳分离过程中有大量的茶籽壳；过滤过程中的油渣和茶饼送至浸出车间。产污位置见图3-4。（

4、二）、油茶籽原油精炼工艺及产污节点分析1、生产工艺茶油的精炼工艺一般需经过四脱(脱胶、脱酸、脱色、脱臭)、及分提等工序，通过精炼达到各级油脂所需的标准。(1)脱胶脱胶的目的是清除茶油中的全部胶质及生产有价值的副产品，而胶质中的磷脂会影响脱臭和在水蒸气蒸馏过程中的脱色，还能与金属离子螯合，增加氧化过程，影响油的稳定性，为了得到符合要求的茶油产品，必需进行脱胶工艺处理。(2)脱酸脱酸是通过加碱来中和茶油中游离脂肪酸的过程，是油脂精炼过程中最关键的工艺。其原理是：加碱后游离脂肪酸即变成可溶于水的盐，而被去除。实际操作中还需加入一定量的超量碱，以便碱炼完全。加碱量、碱浓度、温度、毛油质量及搅拌时间和速

5、度等均对碱炼效果产生影响。中和脱酸是对产品质量和价格有很大影响的一道工序，如果中和工序有问题，会给脱色以后的各工序带来困难，并使产品质量和收率降低。脱酸通常有两种方法即物理和化学方法，原则上物理精炼法即气提蒸馏脱酸方法应作为油脂精炼的首选工艺，化学中和方法即用氢氧化钠中和毛油中的游离脂肪酸脱酸会产生皂脚和废水。但选择物理精炼法还是化学精炼法，主要取决于毛油的质量。鉴于现实中的诸多问题，目前的油脂加工厂还常常配备两套装置，化学精炼法仍然不可缺少。在油中加入烧碱或纯碱，以中和油中的游离脂肪酸。这是一个很重要的操作。因为烧碱不仅能与脂肪酸起作用形成皂脚，而且也会和中性油起反应。游离脂肪酸含量的一倍左

6、右采用间歇碱炼使用纯碱能减少炼耗，但是其反应的性能较弱, 因此它不能除去一些只有对烧碱才能起作用的那些杂质，如色素，蛋白质、叶绿素和重金属等。皂脚的分离一般可用离心法、沉降分离法。(3)脱色色泽是茶油的重要品质之一，因此脱色是油脂精炼必不可少的环节。脱色并非脱尽所有色素，而是在于改善茶油的色泽，提高油脂品质，为进一步精炼提供合格的原料油。脱色除了脱除油中色素外，还能起到降低磷脂含量、过氧化值、含皂量以及金属离子含量的作用，从而改善油品色泽、风味和提高氧化稳定性，为油脂的进一步精制氢化、脱臭提供了良好的条件。油脂脱色目前最常用的方法是活性白土吸附脱色法，即利用白土这种具有较强选择性吸附作用的物质

7、，在一定条件下脱除溶于油中的色素或以胶态粒子分散于油中的色素以及其他杂质。油脂经计量后预热至8090，全部油脂与活性白土预混合，然后送至脱色塔进行脱色。油脂与活性白土混合都在常压下进行的，全部预混合是在较低温度下进行，最大程度地避免了油脂由于受加热引起的氧化，从而确保油品的质量。脱色后油脂与废白土的分离是采用过滤的方法,国内在油脂连续脱色时常采用立式叶片过滤机和板框过滤机两种形式进行过滤。立式叶片过滤机过滤时,被分离的介质在整个过程中是全封闭的。过滤结束后，采用干蒸汽吹干滤饼中的油脂，这样可降低滤饼中的残油量、减少油脂氧化。在经过上述初过滤所得脱色清油中，由于过滤设备或操作的原因，不可避免地要

8、残留一定量的废白土，如果将其直接送至脱臭工段，一则会加速油脂的氧化，二则也会污染脱臭设备，对最终油脂产品质量不利。所以，在实际生产中，初过滤的脱色清油一般要进行安全过滤，以确保最终油脂产品色泽和质量。影响脱色效果的因素有：脱色温度，脱色温度在110左右时效果最佳为了不使冷凝水进入滤饼而影响滤饼吹干和自动卸渣，过滤介质的温度要保证在105以上。脱色时间，油脂的有效脱色时间应控制在20min30min即可保证脱色效果。绝对压力，应将脱色器内的绝对压力降低至9.3kpa6.6kpa，即真空脱色，可以有效的脱除其中的空气。适当的有效搅拌叶可以改善脱色效果算段有效脱色时间。(4)脱臭脱臭主要是脱除油脂中

9、的臭味物质，其原理是利用臭味物质和甘油三酸酯挥发性差异，在高温真空条件下脱除臭味物质。脱臭不但能去除油中的臭味物质，改善食用油风味，还能提高油脂的烟点。油脂脱臭方式有间歇式、半连续式和连续式，前者用于小规模生产(12 t 以下)，特别适用于月桂酸型油脂。半连续式和连续式脱臭工艺效果好，生产周期短，能量损耗低，半连续式能方便地切换原料，能防止油脂可能的短路，能保证产品质量。而连续式不需分批进料及排放各槽油脂，不需断续性地加热和冷却，处理量大，操作简单。出于安全和卫生的考虑，随着连续式脱臭工艺的普及，在脱臭工艺的热媒选择上，相对水蒸气、电加热而言，导热油作为载体较为经济安全，应用也越来越广。有研究

10、结果显示，在特殊设计的脱臭锅中，茶油完全脱臭的真空度为 260 Pa，温度 200 ，蒸气耗量为茶油质量的 3%8%。然而，常规脱臭器经常出现开始冷却阶段由于油温度高而引起冷却管压力过高，从而产生盘管、锅体剧烈振动现象，很危险。为避免这个问题，应在工艺与设备的设计中，在开始阶段采用高温水外加泵力强制冷却。(5)分提为了提高产品中油酸等不饱和脂肪酸的含量，减少饱和脂肪酸尤其是硬脂肪酸含量，除去蜡质等，根据不同物质的冻点不同而达到分离的过程称分提。一般是在 - 5 下冷冻 48 h，再经离心分离可提高油酸含量。硅藻土在分提过程中能大大提高冷冻油脂的过滤速度，提高产品质量。(6)冬化处理茶油的冬化主

11、要是除去甘油三酸酯、蜡质及其他杂质，因低温条件下长期存放会有悬浮成分析出，使茶油的透明度降低，直接影响茶油包装的外观，降低产品的档次，因此必须在茶籽油的精炼过程中增加冬化处理工序。冬化处理的工艺主要是结晶。图3-5 油茶籽原油精炼工艺及产污位置图2、产污节点分析(1)废水由于脱胶和脱酸的辅助材料中均携带有一定的水分，而根据油水不容的原理，将脱胶后和脱酸后的废水进行分离。分离的废水为高浓度的有机废水，主要污染物为COD、BOD和动植物油。(2)废气脱臭工序采用导热油炉作为热源，导热油炉以轻质柴油为燃料，主要产生SO2、NO2和烟尘。脱臭工序是在低压下高温过热使易挥发的物质进行蒸发脱除，因此脱臭过

12、程中产生有机废气。(3)噪声该工序产噪设备比较少。(4)固废脱色主要采用活性白土，因此过滤过程中产生的固废主要为活性白土和茶籽油中的色素。产污位置见图3-5。（三）茶饼深加工综合利用及产污节点分析油茶饼中除含有浓缩的蛋白质、糖份等营养物质外，还含有残油，据文献，油茶饼中含粗蛋白约15.94% ，总糖44.50%(包含淀粉)，油脂7.45%，另外，油茶饼中含有一种特殊化学成分皂甙，约含12.8%13.8%，皂甙的水溶液具有表面活性，能降低水的表面张力，有很强的去污能力，并能产生丰富、持久的泡沫，故茶饼很早就背民间用来洗发和洗涤高级布料。但微量皂甙，即能引起动物口感不适，因此，油茶饼一般不作为饲料

13、，而作为洗发液的配制，残渣用于培养食用菌培养基。1、生产工艺(1)浸出工序油茶籽压榨过程中产生的茶饼投加到存料箱中，存料箱中保存一定的物料，兼起料封作用，要求存料量保持80%以上。为了防止浸出器内溶剂空气从进料口流出，物料进入浸出器时需要进行有效的封闭，封闭方法有：混合绞龙倾斜度为730，喷入混合油量以使料坯(饼)成稠泥状或湿润为宜。浸出器采用烷类作为溶剂进行喷淋，浸出器运转周期90120min，物料通过沥干2025min，保证溶剂喷淋后的湿婆含溶剂35%以下即可。湿粕通过刮板输送机用于粕脱溶烘干工序，混合油进入蒸发工序。(2)湿粕脱溶烘干工序从浸出器卸出的粕中含有2535的溶剂，为了使这些溶

14、剂得以回收和获得质量较好的粕，可采用加热以蒸脱溶剂。(3)混合油的蒸发工序从浸出器泵出的混合油(油脂与溶剂组成的溶液)，须经处理使油脂与溶剂分离。分离方法是利用油脂与溶剂的沸点不同，首先将混合油加热蒸发，使绝大部分溶剂汽化而与油脂分离。然后，再利用油脂与溶剂挥发性的不同，将浓混合油进行水蒸气蒸馏(即汽提)，把毛油中残留溶剂蒸馏出去，从而获得含溶剂量很低的浸出毛油，但是在进行蒸发、汽提之前，须将混合油进行“预处理”，以除去其中的固体粕末及胶状物质，为混合油的成分分离创造条件。过滤：让混合油通过过滤介质(筛网)，其中所含的固体粕末即被截留，得到较为洁净的混合油。处理量较大的平转型浸出器内，在第集油

15、格上装有帐篷式过滤器，滤网规格为100目，浓混合油经过滤后再泵出。离心沉降：现多采用旋液分离器来分离混合油中的粗末，它是利用混合油各组分的重量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，使粕末下沉而液体上升，达到清洁混合油的目的。混合油的蒸发 蒸发是借加热作用使溶液中一部分溶剂汽化，从而提高溶液中溶质的浓度，即使挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的操作过程。混合油的蒸发是利用油脂几乎不挥发，而溶剂沸点低、易于挥发的特性，用加热使溶剂大部分汽化熬出，从而使混合油中油脂的浓度大大提高的过程。在蒸发设备的选用上，油厂多选用长管蒸发器(也称为“升膜式蒸发器”)。其特点是加热管道长，混合油经预热后由下部进入加热管

16、内，迅速沸腾，产生大量蒸气泡并迅速上升。混合油也被上升的蒸气泡带动并拉曳为一层液膜沿管壁上升，溶剂在此过程中继续蒸发。由于在薄膜状态下进行传热，故蒸发效率较高。其设备为长管蒸发器。 混合油的汽提 通过蒸发，混合油的浓度大大提高。然而，溶剂的沸点也随之升高。无论继续进行常压蒸发或改成减压蒸发，欲使混合油中剩余的溶剂基本除去都是相当困难的。只有采用汽提，才能将混合油内残余的溶剂基本除去。汽提即水蒸气蒸馏，其原理是：混合油与水不相溶，向沸点很高的浓混合油内通入一定压力的直接蒸汽，同时在设备的夹套内通入间接蒸汽加热，使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直接蒸汽与溶剂蒸气压之和与外压平衡，溶剂即沸腾，从而降

17、低了高沸点溶剂的沸点。未凝结的直接蒸汽夹带蒸馏出的溶剂一起进入冷凝器进行冷凝回收。辅助工序(1)溶剂蒸气的冷凝和冷却 工艺流程：由第一、第二蒸发器出来的溶剂蒸气因其中不含水，经冷换器冷却后直接流入循环溶剂罐；由汽提塔、蒸烘机出来的混合蒸气进入冷凝器，经冷凝后的溶剂、水混合液流入分水器进行分水，分离出的溶剂流入循环溶剂罐，而水进入生产废水处理站。若分水器排出的水中含有溶剂，则进入蒸煮罐，蒸去水中微量溶剂后，经冷凝器出来冷凝液进入分水器，废水进入废水池。溶剂蒸气的冷凝和冷却：所谓冷凝，即在一定的温度下，气体放出热量转变成液体的过程。而冷却是指热流体放出热量后温度降低但不发生物相变化的过程。单一的溶

18、剂蒸气在固定在冷凝温度下放出其本身的蒸发潜热而由气态变成液态。当蒸气刚刚冷凝完毕，就开始了冷凝液的冷却过程。因此，在冷凝器中进行的是冷凝和冷却两个过程。事实上这两个过程也不可能截然分开。两种互不相溶的蒸气混合物水蒸气和溶剂蒸气，由于它们各自的冷凝点不同，因而在冷凝过程中，随温度的下降所得冷凝液的组成也不同。但在冷凝器中它们仍然经历冷凝、冷却两个过程。 (2)溶剂和水分离：来自蒸烘机或汽提塔的混合蒸气冷凝后，其中含有较多的水。利用溶剂不易溶于水且比水轻的特性，使溶剂和水分离，以回收溶剂。(3)废水中溶剂的回收：分水箱排出的废水要经水封池处理。水封池要靠近浸出车间，水封池为三室水泥结构，其保护高度

19、不应小于0.4米，封闭水柱高度大于保护高度2.4倍，容量不小于车间分水箱容积的1.5倍，水流的入口和出口的管道均为水封闭式。 在正常情况下，分水器排出的废水经水封池处理，但当水中夹杂有大量粕屑时，对呈乳化状态的一部分废水，应送入废水蒸煮罐，用蒸汽加热到92以上，但不超过98，使其中所含的溶剂蒸发，再经冷凝器回收。 (4)自由气体中溶剂的回收 空气可以随着投料进入浸出器，并进入整个浸出设备系统与溶剂蒸气混合，这部分空气因不能冷凝成液体，故称之为“自由气体”。自由气体长期积聚会增大系统内的压力而影响生产的顺利进行。因此，要从系统中及时排出自由气体。但这部分空气中含有大量溶剂蒸气，在排出前需将其中所

20、含溶剂回收。来自浸出器、分水箱、混合油贮罐、冷凝器、溶剂循环罐的自由气体全部汇集于空气平衡罐，再进入最后冷凝器。某些油厂把空气平衡罐与最后冷凝器合二为一。自由气体中所含的溶剂被部分冷凝回收后，尚有未凝结的气体，仍含有少量溶剂，应尽量予以回收后再将废气排空。 主要生产工艺见图3-6。图3-6 茶饼深加工工艺流程2、产污节点分析(1)废气项目的废气工序主要为浸出器溶剂喷淋过程中产生的有机废气、湿粕蒸脱过程中产生的有机废气及混合油在蒸发、汽提过程中产生的有机废气。(2)废水由汽提塔、蒸烘机出来的混合蒸气进入冷凝器，经冷凝后的溶剂、水混合液流入分水器进行分水，分离出的溶剂流入循环溶剂罐，而水进入水箱进

21、行蒸煮，蒸煮后的水经过冷凝回到水箱，蒸煮后的废水进入废水处理站。(3)噪声产噪设备主要为刮板输送机、蒸发器及各种风机等。(4)固废本工序产生的固废主要为过滤过程中产生的固体废物。主要产污工序见图3-7。图3-7 茶饼深加工工序产污位置图（四）茶皂素生产及产污节点分析茶皂素是从茶籽饼粕中提取出的一种皂类其基本结构由三萜皂甙、结构糖、结构酸组成。纯的茶皂素为乳白色或淡黄色固体无定形粉末，熔点223224C，平均分子式C57H90O26，相对分子质量为12002800，水解后皂甙元碳原子数为30，皂甙配基Sapgening有7种，分别与四种配糖体agiyoon和两种有机酸组成多种化合物，其中糖基在受

22、热时易发生焦糖化，与萘酚反应生成紫色物，甙链可被酸、碱或酶水解成糖与皂甙元呈弱酸性，水溶液的pH值为5.7。茶皂素易溶于含水甲醇、含水乙醇、正丁醇及冰醋酸、乙酸酐和毗啶中不溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂。茶皂素的水溶液在振荡后能产生持久性泡沫其起泡力不受水质硬度影响。茶皂素具有吸湿性，味苦而辛辣，有强溶血作用，在皂素中加入胆固醇，可使溶血作用消失因此是一 种天然非离子表面活性剂。茶皂素作为一种非离子表面活性剂，具有亲水和亲油两种活性基团。茶皂素能显著地降低溶液的表面张力，其表面张力随浓度增加而下降。具有表面活性剂特有的胶束形成现象和很强的抗硬水力。茶皂素的亲水亲油平衡值采用乳化法测定为16，在分散

23、、发泡、去污性及O/W型的乳化方面有较好的性能。茶皂素的起泡力较ABS、6501等稍差，在pH为4l0的范围内，起泡力变化很小并具有良好的泡沫稳定性。1、生产工艺(1)茶粕预处理来自浸出车间或茶粕周转库的原料，经粉碎、筛选、钝化预处理后，经刮板输送机送至液体茶皂素提取车间，拟定茶粕预处理规模为60t/d。(2)茶皂素提取拟定茶粕提取液体茶皂素的提取规模为60t/d。拟采用“循环萃取、絮凝沉降分离、精制纯化”工艺，主要生产过程包裹萃取、絮凝、蒸发、精制，湿渣脱溶，溶剂回收，溶剂精馏提纯，尾气净化等，得到液体茶皂素和茶渣。液体茶皂素进行包装或泵至储罐暂存或泵至皂素粉车间进行干燥制粉；茶渣经刮板输送

24、机送至饲料加工车间或活性有机肥车间。(3)茶皂素粉拟定茶皂素粉规模为5t/d。以液体茶皂素为原料，采用调配、喷雾干燥、筛选(筛出大颗粒茶粕)、包装的生产工艺，得到茶皂素粉。图3-8 茶皂素生产工艺流程及产污位置图工艺说明：筛选主要为了选出过大颗粒茶粕。钝化剂是加入碱以除去鞣质(单宁)。循环提取需要加入醇类通过蒸发分离冷凝回收再利用进行。蒸发热源为锅炉蒸汽。精制调配的过程是通过过滤进一步提纯浓缩，然后加入脱色剂调配。将流体状的茶皂素用高压喷成细小雾状物经加热蒸发去处水分溶剂，使其成为固体粉状物。2、产污节点分析(1)废气产生废气的工序主要为粉碎过程中产生的粉尘。(2)噪声产噪工序主要为破碎过程。

25、(3)固废产生固体废物的工序主要为筛选过程和絮凝沉淀工序。产污位置见图3-8。（五）茶粕饲料加工及产污节点分析茶粕经过脱脂和去除皂素，其无氮浸出物含量丰富，营养价值和能值均较高，茶饼饲料中微量元素分析结果见表3.2-1。表3.2-1 茶饼饲料中微量元素分析结果*元素CaMgFeMnZnCuCoNiCdPb含量/ugg-1792.72361.2923.1197.177.742.809.904.2注：*来源于：黄宝祥,罗红林,俞明光.油茶饼粕综合利用的研究.江西林业科技,1999(2)：16-17.由表3.2-1可见，茶粕饲料中富含多种无机微量元素，特别是对动物生长发育有利的必需元素Mg、Fe、Ca、Mn、Zn、Cu的含量较为丰富，而对动物生长发育不利的有害元素Cd、Pb的含量却很低或接近零。1、生产工艺拟定茶粕饲料生产规模为10000t/a。提取茶皂素后茶粕经粉碎、调质后，接种筛选的优势复合菌发酵，达到高效脱毒与快速增加蛋白质的作用，减少饼粕中粗纤维含量，再配以其它辅料，研制成优质饲料。图3-9 茶粕饲料生产工艺流程及产污节点图工艺说明：粉料清除主要是清出结团的物料和变质不合格原料以免影响造粒。通过粉碎、搅拌和水分和温度调节达到最佳均一性和可