油脂中的蜡是高级一元羧酸与高级一元醇形成的酯。植物油料中的蜡质主要存在于皮壳中,其次存在于细胞壁中。蜡在40℃以上能溶解于油脂,因此无论是压榨法还是浸出法制取的毛油中,一般都含有一定量的蜡质。油脂精炼设备脱除蜡质的工艺过程称为油脂脱蜡。
油脂脱蜡过程中所用的具有工艺特点的主要设备有结晶塔、养晶罐和硅藻土处理罐等。
1.结晶塔(罐)
结晶塔(罐)是给蜡质提供适宜结晶条件的设备,分间歇式和连续式。前者可采用类似精炼罐的结构,将换热装置改成夹套式,搅拌速度要适宜蜡晶成长;后者如图6-50所示。其主体是一带夹套的直立长圆筒体,由上、下碟盖和若干个塔体构成。塔内有多层中心开孔的隔板,塔体轴心有个搅拌轴,轴上间隔地安装有搅叶导流圆盘挡板,由变速电机带动,作10~13rpm/min的转动,以促进塔内油脂的对流。夹套有外接短管,以便通入冷却水与塔内油脂进行热交换,使蜡质冷却结晶。
2.养晶罐
养晶罐是为蜡质晶粒成长提供条件的设备,间歇式养晶罐与结晶罐通用。连续式养晶罐的结构如图6-51所示,主体是一带夹套的碟底平口圆筒体。罐内通过支撑杆装有导流圆盘挡板。置于轴心上的桨叶式搅拌 轴由变速电机带动,对初析晶粒的油脂作缓慢搅拌(转速10~13rpm/min)。夹套上联有外接短管,以便通入冷却剂与罐内油脂进行热交换,促进晶粒的成长。罐体外部装有液位计,以便掌握流量,控制养晶效果。
3.蜡饼处理罐
蜡饼处理罐是溶剂脱蜡法中用于溶剂、蜡糊和助滤剂分离的设备。其结构如图6-52所示。主要由带碟盖的圆筒罐体和带过滤网的快开底盖以及液压启闭底盖的装置构成。快开底盖焊有钻孔钢板滤网骨架,骨架上附有120目/英寸2不锈钢滤网。罐体用钢板焊制,当底盖闭合时,能承受980kPa的压力。对应于滤网骨架下方的罐壁处接有液蜡出口和直接蒸汽管,罐顶设有进料口和混合气体出口管。
辅助设备
脱蜡过程中的主要辅助设备为蜡晶分离机和一些通用机械。蜡晶分离常规工艺多采用压滤机或热卸冬化过滤机,连续式工艺多采用离心分离机。通用机械包括制冷、换热、溶剂回收装置和输送泵等,可根据工艺要求,查找有关机械产品目录选配。
1.加热卸饼式过滤机
在脱蜡和分提操作中,结晶出的蜡晶和脂晶悬浮在油中,要将它们分离,国内普遍采用板式压滤机。由于操作温度低,粘度大,滤饼是可压缩性的,因此过滤时间长,人工卸饼麻烦。近几年引进的油脂加工设备中的加热卸饼式过滤机,可以较好地解决这个问题。
这种滤油机的主要结构与板框式压滤机一样,其不同之处在于滤框中装有蒸汽或热水循环蛇管。
这种滤油机的操作与普通的压滤机也一样,液态油在压强差下穿过滤布,由滤板上的油出口流出,蜡(或固体脂)被截留在滤框内。过滤压强达到预定压强时,停止送料,在滤框中通入蒸汽(或调节好温度的热水),使截留在滤框中的固体熔化,打开滤框的出口,使全部蜡(或固脂)排放出来。然后将冷水通入滤框内的加热管,使过滤机恢复到需要的操作温度。关闭滤框上的出口,过滤机又可继续过滤。
由于是在较低的温度下操作,需要较长的时间,因而过滤面积应很大,例如在24小时内冬化50吨棉籽油,必须安装两台滤机,它们的总过滤面积为300米2。
该机用加热的方式自动卸渣,非常方便,劳动强度低,卫生条件好,正常运行时,可长期不装拆滤机。缺点是设备占地面积大,耗用钢材多。
2.连续封闭式过滤机
该过滤机的过滤、卸饼、洗涤可以同时进行,实现连续工作,尤其适用于含有挥发性、甚至是易燃性溶剂的悬浮液过滤,在油脂加工中可用于溶剂脱蜡、溶剂分提等。
连续封闭式过滤机由安装在封闭壳体内的若干部件组成。转筒分成数个互不相通的小格,表面设置金属格栅,格栅上覆盖滤网。分配阀由一安装在转筒上的转动盘和一个与之紧密接合的固定盘组成。转动盘上的孔分别与转筒小格连通,当固定盘上的凹槽与转动盘上的某几个孔相遇时,使转筒表面分别处于不同的操作状态。当固定盘上的空白位置与转动盘上的小孔相遇时,则转筒表面相应区域便停止工作,这里是过渡区,防止两个不同的操作区域互相串通。三个辊轮组成了滤网的导向系统。
浸在悬浮液中的格子处于真空下,使滤液穿过滤网,固相则沉积于滤网上形成滤饼层。格子里所收集的滤液通过导管流进接收罐。随着转筒向上旋转,由于格子里仍保持真空,故沉积在滤网上的滤饼层在露出液面时进入吸干阶段。沿着运行途径,滤网离开转筒,随后由刮刀刮下滤网上的滤饼,并把滤网进行洗涤。洗净的滤网又重新转回到转筒上。此外,安装在箱底的搅拌器不断搅拌,使悬浮液均匀。为了使转筒下部在悬浮液中浸没一定深度,借助溢流管使液面维持恒定。
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