利用干法分提生產(chǎn)線進行葵花籽油脫蠟改造，采用冷凍結(jié)晶工藝分離出葵花籽油中的蠟。通過將棕櫚油干法分提生產(chǎn)線改造成能進行葵花籽油脫蠟的生產(chǎn)線，使同一套設(shè)備具備多種油品加工工藝，并利用干法分提技術(shù)提高葵花籽油脫蠟生產(chǎn)工藝效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品抗凍性。
1干法分提結(jié)晶機理
1.1油脂分提
蠟酯是C20~C28高級脂肪酸與C22~C30高級脂肪醇形成的。油脂脫蠟是通過冷卻結(jié)晶將油中高熔點蠟與高熔點固體脂從中析出，再采用過濾或離心分離操作將其除去的工序。油脂分提，就是將油脂進行冷卻、析出結(jié)晶、固液相分離提純的過程。脫蠟與冬化脫脂屬于分提的一種特殊情況，分離脫除高熔點的蠟或脫除高熔點的固體脂。分提一般分為3個過程：①油脂冷卻；②油脂結(jié)晶；③固液相分離（即晶體分離）。
1.2油脂結(jié)晶
油脂結(jié)晶過程分為3個階段，即熔融油脂過冷卻（或過飽和）、晶核形成和晶體生長。當熔融油脂溫度比熱力學平衡溫度低得多，即過冷卻（或稀溶液變得過飽和）時，油脂中一些熔點（或凝固點）相對較高的甘油三酯或蠟首先結(jié)晶，形成許多微觀晶粒，這些晶粒和油脂中可能存在微觀固體雜質(zhì)顆粒，在結(jié)晶過程中起到晶核作用。液態(tài)油脂中未結(jié)晶甘油三酯不斷凝結(jié)至這些晶核表面，晶核也就不斷長大，成為宏觀晶體。過飽和形成濃度差是晶核形成和晶體成長的濃度推動力[3]，其大小影響脂晶黏度及黏度分布。溶液中晶核有3種成晶現(xiàn)象，即在液相中均勻成核、外來物質(zhì)異類成核及微小晶粒從固體晶核上剝離，并作為二次成核晶粒[4]。
2分提脫蠟
脫蠟工藝是將油脂溫度降低，使油脂中蠟質(zhì)的溶解度相應(yīng)下降，達到飽和狀態(tài)后，蠟結(jié)晶析出。其結(jié)晶過程與棕櫚油干法分提一致。利用棕櫚油干法分提生產(chǎn)線進行葵花籽油脫蠟生產(chǎn)線改造，一是通過干法分提生產(chǎn)線進行脫蠟生產(chǎn)線改造，一次性分離葵花籽油中高熔點蠟和高熔點固體脂；二是通過干法分提生產(chǎn)線結(jié)晶控制點位多的特點，得到優(yōu)于傳統(tǒng)脫蠟生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品，提升了產(chǎn)品的品質(zhì)效益。
目前我國的干法分提設(shè)備主要以加工棕櫚油為主，而脫蠟工藝則普遍采用與全精煉工藝連用的設(shè)備，給設(shè)備綜合利用加工多種油品帶來了限制。油脂加工要脫除其中蠟，不同熔點的油脂產(chǎn)品都要經(jīng)過冷凍結(jié)晶環(huán)節(jié)，故此高效的冷卻換熱比和結(jié)晶控制技術(shù)成為技術(shù)的關(guān)鍵。
2.1傳統(tǒng)脫蠟生產(chǎn)線
脫蠟生產(chǎn)線普遍采用與精煉串聯(lián)的連續(xù)式脫蠟工藝。
原料經(jīng)加熱器升溫至破晶溫度進入結(jié)晶罐。在第1個結(jié)晶罐中添加硅藻土，并攪拌均勻。添加硅藻土促進結(jié)晶，使葵花籽油中蠟和易結(jié)晶高熔點甘油三酯，與硅藻土一同形成晶體?？ㄗ延徒?jīng)結(jié)晶罐冷卻降溫，逐罐之間為溢流結(jié)構(gòu)，水溫設(shè)定為逐罐降低，葵花籽油連續(xù)進入結(jié)晶罐中，平穩(wěn)降溫，經(jīng)溢流在最后一個結(jié)晶罐中達到終溫。在最后一個結(jié)晶罐中添加硅藻土有助于過濾的進行。一般情況下，整個工藝過程中硅藻土使用比例為5%，先加入2%~3%，其余部分最后加入，提高其過濾性能。
2.2干法分提生產(chǎn)線改造為脫蠟生產(chǎn)線
利用棕櫚油干法分提生產(chǎn)線，改造成同時滿足脫蠟工藝的分提生產(chǎn)線。
利用多效換熱器快速降溫，降溫后的葵花籽油從底部進入結(jié)晶罐。從結(jié)晶罐底部進油可以有效降低油品接觸空氣發(fā)生氧化的情況。硅藻土由原來的直接添加到結(jié)晶罐，改為硅藻土預(yù)先注入預(yù)混罐與葵花籽油定量預(yù)混，通過螺桿泵定量輸出到各結(jié)晶罐中。在預(yù)混罐中預(yù)混可以防止混合不均，同時防止晶體被攪拌破壞。每個結(jié)晶罐都是獨立的降溫單元，可以獨立設(shè)定降溫工藝曲線。依次執(zhí)行開始冷卻工藝菜單實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。過濾是根據(jù)冷卻工藝情況，依次進入過濾機組，達到連續(xù)結(jié)晶過濾的工藝設(shè)計。
2.3多效換熱器提高冷卻速率
應(yīng)用多效連用降溫換熱器提高生產(chǎn)效率。需脫蠟油經(jīng)供油泵供入，經(jīng)升溫換熱器、油油換熱器、冷 卻換熱器后進入結(jié)晶罐。充分進行了熱回收利用，省去了在結(jié)晶罐中消耗冷量所產(chǎn)生的成本。經(jīng)升溫換熱器的葵花籽油升到工藝溫度，將熱量通過油油換熱器給剛進入系統(tǒng)的毛油升溫破晶，再到冷卻換熱器，即可減少升溫帶來的蒸汽成本，也可以減少水冷卻的負荷。利用此多效換熱系統(tǒng)，達到快速冷卻進油的目的。
2.4影響分提的因素
（1）油脂及其品質(zhì)。油脂中膠質(zhì)、非固體游離酸、甘油二酯、甘油一酯和過氧化物存在都會影響結(jié)晶分離效果，所以油脂分提前需精煉。
（2）加熱破晶工段。油脂在精制、運輸過程中會由于非勻速降溫而產(chǎn)生不均勻晶核，不均勻晶核晶型各異，晶粒大小不一，在冷凍結(jié)晶階段不利于脂晶均勻成長和成熟。因此，分提過程中油脂在進入冷凍階段前，加熱油品使其中的高熔點蠟和高熔點固體脂完全熔化后進入結(jié)晶罐，使油脂呈現(xiàn)均一狀態(tài)。
（3）晶種。在分提過程中添加晶種。利用結(jié)晶關(guān)系原理，在介穩(wěn)區(qū)區(qū)間添加晶種，促使晶體生成及成長。選擇晶種類型、添加量與添加時間是關(guān)鍵控制點。晶種類型應(yīng)用最多的有分提硬脂和已結(jié)晶好的油脂。
（4）結(jié)晶溫度和冷卻速率。過冷度太大，同時會形成很多晶核，使整個體系黏度增加，分子移動困難阻礙結(jié)晶成長。溫差大，急驟冷，易形成無法分離玻璃質(zhì)體，應(yīng)緩慢冷卻至一定結(jié)晶溫度，才能獲得相應(yīng)晶型。
（5）結(jié)晶時間。固體脂結(jié)晶時間不僅與體系黏度、多晶性、冷卻速率及某種飽和或不飽和甘油三酯結(jié)成穩(wěn)定晶型性質(zhì)等因素有關(guān)，且受結(jié)晶塔結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響。
（6）攪拌速度。具有攪拌功能的結(jié)晶罐，能加快熱傳遞速度，保持油溫和各成分均勻狀態(tài)，能加快結(jié)晶分提速度。但若攪拌力度不夠，會產(chǎn)生局部晶核;若攪拌太劇烈，會使結(jié)晶被撕碎，導致過濾發(fā)生困難，則更為不利。為了使蠟微粒之間的聚集碰撞增加，又能使油冷卻均勻，應(yīng)控制適當攪拌速度，一般為8~13r/min。
（7）助濾劑。一般添加硅藻土或珍珠巖，相當于增加晶核，加速結(jié)晶過程。高熔點的蠟或固體脂附著在助濾劑上，晶核顆粒逐漸成長變大。添加助濾劑還可以改善過濾速率。
（8）輸送。輸送過程中應(yīng)盡量避免受絮流剪切，一般選擇螺桿泵輸出。螺桿泵輸出可以穩(wěn)定控制壓力和流量，同時減少對晶體的破壞。
（9）分離方式。干法分提普遍采用膜式過濾機，膜式過濾機所使用濾布透氣率對最終產(chǎn)品產(chǎn)生影響。濾布分為抗靜電的和不抗靜電的，透氣率在30~250L/（dm2·min），透氣率越小分離出細小晶體越好，但也造成過濾速度下降。
2.5降溫控制形式
破晶溫度一般在60~70℃，油脂進入結(jié)晶罐后，溫度一般會在過程中有所損失。該溫度控制點較少，逐級冷卻降溫，通過進油流量調(diào)節(jié)降溫速率。
在油品升溫達到破晶溫度后開始分步降溫，同時打開攪拌使結(jié)晶罐內(nèi)油品與冷卻盤管充分接觸。在冷卻的初始階段油品處于穩(wěn)定區(qū)間，在此區(qū)間對油品迅速降溫不會生成晶核顆粒，在設(shè)備允許范圍內(nèi)快速冷卻可以節(jié)省冷卻時間。油溫達到過飽和區(qū)域后，通過持續(xù)降溫讓油品溫度達到不穩(wěn)定區(qū)域自發(fā)形成晶核，或者在油品溫度處于介穩(wěn)區(qū)域時添加晶種，加速油品結(jié)晶成型過程。無論哪種方法都要晶核緩慢成長為大的晶體顆粒，利于過濾。在晶核生成后緩慢養(yǎng)晶，使晶體逐漸成長，最終達到過濾終溫。
通過多效換熱器使原料油先后進行預(yù)熱升溫-破晶升溫-熱回收-降溫階段，進入結(jié)晶罐后縮短前期降溫時間，提高了結(jié)晶工段生產(chǎn)效率。尤其在夏季將大大降低電耗及蒸汽消耗。在快速進油過程中，必須保證結(jié)晶罐內(nèi)沒有殘留晶核，不能影響后期結(jié)晶。
3結(jié)束語
利用棕櫚油干法分提生產(chǎn)線改造成可以同時滿足油品脫蠟工藝的生產(chǎn)線，同時利用快速進油提高熱能利用率和降低冷卻成本，利用硅藻土預(yù)混工藝實現(xiàn)預(yù)混添加，誘導晶核生成、成長。利用干法分提生產(chǎn)線進行脫蠟工藝改造后，生產(chǎn)的一級葵花籽油0℃冷凍試驗達到72h以上，一級葵花籽油庫存一周以后，其酸值（KOH）小于等于0.1mg/g，過氧化值小于等于0.9mmol/kg，色澤R0.7/Y7~R0.8/Y8。在原有生產(chǎn)線基礎(chǔ)上進行工藝改善，提高了設(shè)備綜合利用率，并應(yīng)用干法分提技術(shù)機理生產(chǎn)高品質(zhì)脫蠟葵花籽油，可以使企業(yè)效益大幅增長。
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