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油脂脫臭

2024-09-08

一、油脂的臭味組成

（1）油料含有的類脂物等在制油過程轉(zhuǎn)入油脂

（2）油脂制取、儲藏過程中分解的物質(zhì)，如低分子醛、酮、酸、含硫化合物等

（3）在制油和加工產(chǎn)生的工藝性氣味： 如焦糊味、溶劑味，肥皂味、漂土味、氫化異味等；

（4）天然油脂中臭味組分：含量很低：為0.1-1.0%。

（5）油脂中臭味組分與游離脂肪酸含量降低相關(guān)：當(dāng)游離脂肪酸降至0．01～0．03%(過氧化值為0)時(shí)，氣味即消除。因此，脫臭的深度常用游離脂肪酸含量的降低來衡量。

（6）油脂脫臭作用改善油脂風(fēng)味，提高油脂煙點(diǎn)。

 

二、油脂脫臭理論

（一）水蒸汽蒸餾理論：

   1.油脂中臭味物質(zhì)的蒸汽大于甘三酯的蒸汽壓 Eg：250℃，高碳鏈脂肪酸蒸汽壓為26.66～2.67kPa， 高碳鏈脂肪酸相應(yīng)的甘三脂的蒸汽壓為 1.33×10-3～1.33×10-4kPa。

   2.油脂中其他臭味組分的蒸汽壓比脂肪酸還要高， 油脂脫臭是液-氣傳質(zhì)過程，汽-液表面相接觸， 水蒸汽被揮發(fā)的臭味組分所飽和，并按其分壓的比率逸出，從而達(dá)到脫除臭味組分的目的。

(1)脂肪酸和臭味組分的蒸汽壓等于其在純粹狀態(tài)下的蒸汽壓乘上它在油脂中的濃度。

(2)脫臭塔的蒸發(fā)效率與設(shè)備的操作溫度、壓力、水蒸汽量/油量（S/O）三個(gè)主要參數(shù)有關(guān)： 在一定壓力下，隨著操作溫度升高，臭味組分的蒸汽壓增大，使脫臭油中臭味組分的最終濃度降低。固定脫臭深度，離塔脂肪酸的組分定為脫臭成品油的質(zhì)量指標(biāo)，若操作溫度保持不變， （S/O）將隨著系統(tǒng)內(nèi)壓力P的降低而減小，若操作壓力接近真空，則水蒸汽用量將會大幅度降低。由此，應(yīng)最大限度負(fù)壓操作。

(二)脫臭損耗：

   先進(jìn)工藝及合理操作條件下，脫臭最小損耗一般為0.2～0.4%，再加上脫臭原料油中FFA含量的1.05～1.2倍。

1.蒸餾損耗：

（1）易蒸餾的低分子醛、酮及游離脂肪酸；

（2）少部分油脂水解生成脂肪酸：

     當(dāng)FFA含量降低至0.015-0.03%時(shí)，游離脂肪酸的脫除速率與油脂水解生成游離脂肪酸的速率達(dá)到平衡。而實(shí)際上中性油的蒸餾損耗可認(rèn)為甘三酯水解生成的甘二酯和脂肪酸被蒸餾而損耗。

（3）難以蒸餾的甾醇及其他不皂化物

2.飛濺損耗：汽提蒸汽的機(jī)械作用而引起油脂飛濺損耗。

二、影響脫臭效果的因素

（一）溫度：

   1.溫度升高，游離脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓力隨之高。

   2.蒸餾溫度由177℃增加到204℃時(shí)，游離脂肪酸的汽化速率可以增加3倍，溫度增至232℃時(shí)，又可增加3倍。

   3.過高溫度會引起油脂分解、共軛化、反式酸，影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性能并增加油脂的損耗。一般為230-270℃。

（二）操作壓力：

    1.壓力降低，脂肪酸及臭味組分的沸點(diǎn)也相應(yīng)降低

    2.操作壓力降低汽提蒸汽的耗用量隨之降低

    3.壓力低，脫臭時(shí)間縮短。

    4.高真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸餾損耗。  

    5.脫臭壓力一般為0.27-0.40KPa(1-3mmHg)。  

（三）通汽速率與時(shí)間：

     1.通汽速率增大，汽化效率增大，但防止油脂發(fā)生飛濺現(xiàn)象。

     2.要有足夠的蒸汽通過油脂。 

     3.蒸汽量隨油中臭味組分含量的減少而增加。

     4.要有一定的脫臭時(shí)間。間歇脫臭3～8小時(shí)，連續(xù)脫臭15～120分鐘。    

     5.直接蒸汽消耗量；

       間歇式脫酸脫臭，汽提蒸汽量一般為油重的5%～15%；連續(xù)、半連續(xù)式為4.5%。

（四）待脫臭油和成品油質(zhì)量：

  很好的脫膠、吸附脫色，物理脫酸工藝要求更高；極度酸敗的油脂、膠雜、色素、微量金屬含量高的油脂難以精煉成高品質(zhì)的油脂；脫臭前進(jìn)行脫氧析氣（真空度與脫臭相同，溫度70℃以下）。

（五）直接蒸汽質(zhì)量：

  干燥脫氧的蒸汽,鍋爐給水除氧,進(jìn)塔前需進(jìn)行嚴(yán)格的汽水分離。

（六）脫臭設(shè)備結(jié)構(gòu)：

  淺油層(200mm～250mm)、薄膜油層；防飛濺、防蒸餾液回流；不銹鋼材料；

  脫臭系統(tǒng)的設(shè)備、管道、閥門、泵的嚴(yán)格密封，避免造成真空度下降及油脂氧化。 

（七）脫臭系統(tǒng)運(yùn)行條件：

    1.真空系統(tǒng)運(yùn)行：

    （1）所需真空度、抽汽量、供汽壓力等合理選型真空泵。

    （2）動力蒸汽的量及壓力穩(wěn)定；冷凝水溫度低。

    （3）合理操作-設(shè)置止逆閥；真空裝置終止運(yùn)行前，以保證安全運(yùn)行（否則，冷凝水會倒吸）。

    2.脂肪酸捕集：

    脫臭餾出物要盡量回收，脂肪酸循環(huán)溫度為60℃左右。

    3.熱量回收：

    脫臭成品油溫240℃，可經(jīng)過兩次冷熱油交換。

    4.冷卻過濾：

    油溫降至40℃以下，安全過濾，成品油及時(shí)添加抗氧化劑。按油量0.01-0.02%添加5%濃度的檸檬酸水溶液。

三、脫臭工藝及設(shè)備

1.間歇式脫臭：

  時(shí)間長（8h)、耗蒸汽量大、熱能利用率低。

  蒸餾釜形式，高徑比為2，油層下部有直接蒸汽盤管；

  中央循環(huán)管，蒸汽從中央循環(huán)管上部噴出，強(qiáng)制循環(huán)。

2.半連續(xù)脫臭：

  相當(dāng)于多層間歇脫臭器重疊組成而成，脫臭過程被分割為若干個(gè)獨(dú)立的單元，每層的液層降低。層疊式如圖6-42。

3.連續(xù)式脫臭：

   形式很多，主要有層板式、填料式、水平淺盤式脫臭塔等。為防止油流短路，有的采用折流隔板強(qiáng)制導(dǎo)向裝置、蒙馬泵等。

間歇式脫臭系統(tǒng)

 

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雙殼體半連續(xù)脫臭系統(tǒng)

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單殼體半連續(xù)脫臭系統(tǒng)

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連續(xù)式水平淺盤脫臭工藝

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帶浮閥塔板的連續(xù)脫臭工藝

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連續(xù)式多容器脫臭工藝

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連續(xù)式單殼體脫臭系統(tǒng)

 

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連續(xù)式多淺盤脫臭系統(tǒng)

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填料薄膜脫臭工藝 

 

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四、脫臭設(shè)備

（一）脫臭器:多層脫臭塔、填料式脫臭塔、組合塔

（二）輔助設(shè)備

  1.析氣器， 待脫臭油中，一般溶解有1/萬-5/萬的氧氣，需在高溫脫臭之前脫除。析氣器的型式有多種，70℃。

  2.換熱器，用于冷熱油熱交換——熱量回收、加熱高溫油。利用高壓蒸汽加熱時(shí)，特別要注意耐高壓、熱補(bǔ)償問題。板式換熱器熱效果好，因墊片密封問題，用于低溫液—液換熱。 螺旋板不如板式換熱效果好，可用于高溫、無墊片泄露，但難以清理。列管換熱效率最低，但可拆卸頭部，容易清理，常用。

圖片多層脫臭塔

 

圖片多層脫臭塔

 

圖片填料脫臭塔

 

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3.脂肪酸捕集器：

      采用低溫（60℃）脂肪酸對高溫脫臭餾出氣體直接冷凝，將脂肪酸等高沸點(diǎn)組分冷凝回收，減少冷凝水的污染。脂肪酸捕集器由脂肪酸噴頭、旋風(fēng)分離室和分離擋板組成。

4.屏蔽泵：

      輸送高溫油脂的氣密泵，防止空氣空氣對高溫油脂的氧化，在高真空條件下運(yùn)行。

     主要特點(diǎn)：泵與電機(jī)為一整體結(jié)構(gòu)，定子與轉(zhuǎn)子都用薄金屬罩密封，所有通向外界的聯(lián)接處均使用密封片或O型密封環(huán)進(jìn)行密封，從而有效地防止了泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣泄漏，避免了高溫油脂與氧的接觸。

 

2024 /

09-08

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