油脂中的蠟是高級一元羧酸與高級一元醇形成的酯。植物油料中的蠟質主要存在于皮殼中,其次存在于細胞壁中。蠟在40℃以上能溶解于油脂,因此無論是壓榨法還是浸出法制取的毛油中,一般都含有一定量的蠟質。油脂精煉設備脫除蠟質的工藝過程稱為油脂脫蠟。
油脂脫蠟過程中所用的具有工藝特點的主要設備有結晶塔、養(yǎng)晶罐和硅藻土處理罐等。
1.結晶塔(罐)
結晶塔(罐)是給蠟質提供適宜結晶條件的設備,分間歇式和連續(xù)式。前者可采用類似精煉罐的結構,將換熱裝置改成夾套式,攪拌速度要適宜蠟晶成長;后者如圖6-50所示。其主體是一帶夾套的直立長圓筒體,由上、下碟蓋和若干個塔體構成。塔內有多層中心開孔的隔板,塔體軸心有個攪拌軸,軸上間隔地安裝有攪葉導流圓盤擋板,由變速電機帶動,作10~13rpm/min的轉動,以促進塔內油脂的對流。夾套有外接短管,以便通入冷卻水與塔內油脂進行熱交換,使蠟質冷卻結晶。
2.養(yǎng)晶罐
養(yǎng)晶罐是為蠟質晶粒成長提供條件的設備,間歇式養(yǎng)晶罐與結晶罐通用。連續(xù)式養(yǎng)晶罐的結構如圖6-51所示,主體是一帶夾套的碟底平口圓筒體。罐內通過支撐桿裝有導流圓盤擋板。置于軸心上的槳葉式攪拌 軸由變速電機帶動,對初析晶粒的油脂作緩慢攪拌(轉速10~13rpm/min)。夾套上聯有外接短管,以便通入冷卻劑與罐內油脂進行熱交換,促進晶粒的成長。罐體外部裝有液位計,以便掌握流量,控制養(yǎng)晶效果。
3.蠟餅處理罐
蠟餅處理罐是溶劑脫蠟法中用于溶劑、蠟糊和助濾劑分離的設備。其結構如圖6-52所示。主要由帶碟蓋的圓筒罐體和帶過濾網的快開底蓋以及液壓啟閉底蓋的裝置構成。快開底蓋焊有鉆孔鋼板濾網骨架,骨架上附有120目/英寸2不銹鋼濾網。罐體用鋼板焊制,當底蓋閉合時,能承受980kPa的壓力。對應于濾網骨架下方的罐壁處接有液蠟出口和直接蒸汽管,罐頂設有進料口和混合氣體出口管。
輔助設備
脫蠟過程中的主要輔助設備為蠟晶分離機和一些通用機械。蠟晶分離常規(guī)工藝多采用壓濾機或熱卸冬化過濾機,連續(xù)式工藝多采用離心分離機。通用機械包括制冷、換熱、溶劑回收裝置和輸送泵等,可根據工藝要求,查找有關機械產品目錄選配。
1.加熱卸餅式過濾機
在脫蠟和分提操作中,結晶出的蠟晶和脂晶懸浮在油中,要將它們分離,國內普遍采用板式壓濾機。由于操作溫度低,粘度大,濾餅是可壓縮性的,因此過濾時間長,人工卸餅麻煩。近幾年引進的油脂加工設備中的加熱卸餅式過濾機,可以較好地解決這個問題。
這種濾油機的主要結構與板框式壓濾機一樣,其不同之處在于濾框中裝有蒸汽或熱水循環(huán)蛇管。
這種濾油機的操作與普通的壓濾機也一樣,液態(tài)油在壓強差下穿過濾布,由濾板上的油出口流出,蠟(或固體脂)被截留在濾框內。過濾壓強達到預定壓強時,停止送料,在濾框中通入蒸汽(或調節(jié)好溫度的熱水),使截留在濾框中的固體熔化,打開濾框的出口,使全部蠟(或固脂)排放出來。然后將冷水通入濾框內的加熱管,使過濾機恢復到需要的操作溫度。關閉濾框上的出口,過濾機又可繼續(xù)過濾。
由于是在較低的溫度下操作,需要較長的時間,因而過濾面積應很大,例如在24小時內冬化50噸棉籽油,必須安裝兩臺濾機,它們的總過濾面積為300米2。
該機用加熱的方式自動卸渣,非常方便,勞動強度低,衛(wèi)生條件好,正常運行時,可長期不裝拆濾機。缺點是設備占地面積大,耗用鋼材多。
2.連續(xù)封閉式過濾機
該過濾機的過濾、卸餅、洗滌可以同時進行,實現連續(xù)工作,尤其適用于含有揮發(fā)性、甚至是易燃性溶劑的懸浮液過濾,在油脂加工中可用于溶劑脫蠟、溶劑分提等。
連續(xù)封閉式過濾機由安裝在封閉殼體內的若干部件組成。轉筒分成數個互不相通的小格,表面設置金屬格柵,格柵上覆蓋濾網。分配閥由一安裝在轉筒上的轉動盤和一個與之緊密接合的固定盤組成。轉動盤上的孔分別與轉筒小格連通,當固定盤上的凹槽與轉動盤上的某幾個孔相遇時,使轉筒表面分別處于不同的操作狀態(tài)。當固定盤上的空白位置與轉動盤上的小孔相遇時,則轉筒表面相應區(qū)域便停止工作,這里是過渡區(qū),防止兩個不同的操作區(qū)域互相串通。三個輥輪組成了濾網的導向系統(tǒng)。
浸在懸浮液中的格子處于真空下,使濾液穿過濾網,固相則沉積于濾網上形成濾餅層。格子里所收集的濾液通過導管流進接收罐。隨著轉筒向上旋轉,由于格子里仍保持真空,故沉積在濾網上的濾餅層在露出液面時進入吸干階段。沿著運行途徑,濾網離開轉筒,隨后由刮刀刮下濾網上的濾餅,并把濾網進行洗滌。洗凈的濾網又重新轉回到轉筒上。此外,安裝在箱底的攪拌器不斷攪拌,使懸浮液均勻。為了使轉筒下部在懸浮液中浸沒一定深度,借助溢流管使液面維持恒定。
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