压榨法是一种古老的机械提取油脂的方法，历史悠久，并经历了一个漫长的发展过程。从压榨取油的整个发展过程看，大体可划分为三个阶段。

 第一个阶段，可以追溯到五千多年以前，古代劳动人民已懂得用挤压籽仁的方法获得油脂，以后逐渐出现简单的榨油机具。但原始的压榨机具，虽经数百年仍限于木榨[包括杠杆榨及楔式榨（或称撞榨）。

第二个阶段，一般是以1795年勃拉马氏发明水压机为开端。但由于水压机本身的结构需要改进，且缺乏完善的辅助设备，因而直到19世纪（1818~1824年）才实际应用于制油生产。我国直到1895年，才在辽宁营口建造了第一座水压机榨油厂。

 与土法取油相比，水压机取油在生产能力、出油效率等方面有了很大提高，劳动强度有所减轻。但水压机取油存在着许多缺点：生产过程的间歇性；压榨周期长（辅助时间约占15~25%）；装卸料、饼麻烦，且劳动强度大；所用设备笨重，且必须配套；占地面积大等。而水压机取油最大的缺点是饼残油较高，这使生产过程的油分损失大大地提高了，然而，由于水压机具有结构简单，油饼质量好，消耗动力小，且可不需电力等特点使它沿用至今。尤以对零星分散的油料，对油、饼质量有特殊要求的油料压榨，以及边远缺乏电力地区，水压机仍然是主要的取油设备。其中对油、饼质量有特殊要求油料的压榨，现在还没有其它机器能完全替代。因此，随着科学技术的发展，随着要求的不同及经验的积累，必将出现新型的连续式水压机。 

第三个阶段是从20世纪初，第一批“安迪生”榨油的出现开始，至今螺旋榨油机仍是我国主要的取油设备。由于螺旋榨油机在生产中的应用，使我国的制油工业进入了一个新阶段。

 螺旋榨油机是近代国际上普通采用的较先进的连续压榨取油设备。与间歇式压榨法相比，其显著的特点是：生产连续化、单机处理量幅度大，出油效果良好，饼薄易粉碎，有利于综合利用，劳动强度低等。但也存在着动力消耗较大，维修成本较高，油饼质量较间歇压榨差等问题。

  随着先进的浸出法取油技术之发展，油脂制备工业的发展方向将有所改变。但是，由于压榨法所具有的特点及浸出法本身尚存在的不足之处，从我国的情况来看，直至80年代初，压榨法取油的设备能力所占比重仍占75%左右。因此，可以预见，今后在相当长的时期内，压榨法取油仍将占有较大的比重。随着压榨理论研究工作的日趋完善，工艺与设备的进一步改进以及现代技术的广泛使用，必将导致压榨工艺和设备的不断更新和合理。

  §2   压榨取油的基本原理

一．油脂榨出过程

压榨取油过程，就是借助机械外力的作用，使油脂从榨料中挤压出来的过程。它一般属于物理变化，如物料变形、油脂分离、磨擦发热、水分蒸发等。然而，在压榨过程中，由于温度、水分、微生物等的影响，同时也会产生某些生物化学方面的变化。例如蛋白质变性，游离棉酚与蛋白质的结合，酶的破坏和抑制等。因此，压榨取油的过程，实际上是一系列过程的综合。下面仅将油脂的分离过程作简单描述。

 压榨时，受榨料坯（简称榨料）的粒子，在压力作用下使其其内外表面相互挤紧。由于表面的挤紧作用，使液体部分和凝胶部分分别产生两个不同的过程：

 1、油脂从空隙中被挤压出来； 

2、在高空下，榨料粒子经弹性——可塑性变形后形成坚硬的油饼，直至内外表面连接而封闭油路。 油脂榨出过程的简图见图7-1。 

油脂从凝胶部分分离的过程可作如下分析，在油脂榨出的主要阶段中，受压油脂可近似看作是遵循粘液流体的流体动力学原理，即油脂的榨出，可看成是变形了的多孔介质中不可压缩液体的运动。经过蒸炒的熟坯粒子内部均含有大量的油脂，而粒子本身则被空气间隙所分割（见图7-1a）。当熟坯处于压榨开始阶段时，粒子开始变形，并在个别接触处结合，粒子间的空隙缩小，空气（蒸汽）放出，油脂开始从空隙中压出（见图7-1b）。随着压榨的进行，粒子进一步变形，并在接触处产生结合，粒子间的间隙大大缩小，油脂大量被榨出，油路尚未封闭（见图7-1c）。  前已述及，与粒子表面紧密结合的单分子油层，由于受到分子力场的巨大作用，而具有很大的结合能。

油脂分子与粒子表面的结合能，是随着它与粒子表面距离的增加而减少的。因此，榨出油脂的运动速度以中间为最大，而靠近粒子表面的油层则保持不动。此阶段流油通道横截面显著缩小，在挤紧的表面上终会留下单分子的油层（或近似于单分子的多分子油层），并且是一层极薄的吸附膜，不可能再从表面间的空隙中压榨出来。此时，粒子的结合完成，油路显著封闭，油脂已很少榨出（图7-1d）。实际上，饼中残留的油脂与保留在粒子表面的单分子油层相比要高得多。这是因为粒子的内外表面并非全部挤紧。同时由于油膜的破裂，使个别表面或表面上的个别部分直接发生接触，而封闭了一些油路所致。

  第二个过程，即油饼的形成过程：在压榨开始阶段，由于压力的作用，榨料粒子间随着油脂的排出，使间隙减小而互相靠近（图7-1b）。靠近后，粒子直接接触，相互间产生了压力（图7-1c）。个别粒子开始发生变形，并在油膜破裂处结合起来。这样，在压榨终了时，榨料已不再是松散体，而开始形成一种完整的可塑体，在高压压榨下，粒子的结合最终生成凝胶的多孔物体——油饼。

应该注意，并不是全部熟坯的粒子都发生了完全的结合，而是一种不完全结合的具有大量孔隙的凝胶多孔体。由此看来，粒子除了在个别地方发生结合作用，而生成饼的连续骨架以外，在粒子之间或结合成的粒组之间，仍然留有许多孔隙。这些孔隙，一部分很可能是互不连接而封闭了油路，一部分油脂残留其中；而另一部分则相互连接形成通道，这些通道便是榨料受压时油脂流出的孔道。当压力去除后，由于饼块的弹性变形，而形成细的孔隙或者粗的裂缝，此时，有一部分油脂反被吸回饼块中。

可见，饼中残留的油脂，是由油路封闭而包容在孔隙内的油脂及粒子外表面、孔隙和裂缝的内表面相结合的油脂。还有在轧坯和蒸炒时，未被破坏的油籽细胞内残留的油脂所组成。

  最后必须指出，实际的压榨过程，由于压力分布不均、流油速度不一致等因素，必然形成压榨后饼中残留油分分布的不一致性。同时不可忽视，在压榨过程尤其是最后阶段，由于磨擦热或其它因素，将造成排出油脂中含有一定量的气体混合物，其中主要是水蒸气。因此，实际是的压榨取油过程应包括：在变形多孔介质中液体油脂的榨出和水蒸气与液体油脂混合物的榨出两种情况。

二、压榨过程的动力 

前已述及，要将榨料内的油脂压榨出来，必须对榨料施加压力。压榨时所施压力愈高，粒子的塑性变形，即粒子形状的改变就愈大，粒子的内外表面挤得愈紧，油脂从表面间的空隙中榨出得也愈完全，空隙中油脂的压力也愈高，受压的油脂通过料子流出的也愈有力。但是，当利用增加流油孔道中的推动力量来提高压榨过程的压力时，将导致受榨原料大大紧结，使孔道直径缩小，因而也会使油脂通过这些孔道时的阻力增加，甚至使孔道闭塞或压扁。这种矛盾，当用液压机进行压榨时，则表现得非常明显；而用螺旋榨机时，因原料是移动变形的，粒子可以互相混合，这种矛盾就较小。

目前，油脂生产所使用的榨机，不外乎液压榨机和螺旋榨油机。如果在某种榨机上，上述矛盾愈缓和（即在提高压力时，料子的压紧和油脂从料子中榨出的矛盾），则可以愈大的压力施加于料子，并得到良好的效果。也就是说，若榨机的结构在压榨过程中能促使含油部分与凝胶部分分离，并为油脂的流出打开新的通道，那么就可以有效地提高压力。但是，压力的提高是有一定的限度的，而超过限度的加压是多余的。

同时，必须明确的是，压榨时施加于料子上的压力，也决定于压榨前的备料工作质量，即进入榨机压榨的料子是否已经具有适宜于压榨的结构，否则，料子将承受不了压力而从工作空间挤出。  我们还必须考虑受榨原料内的压力分布，根据生产实践和研究可知，施压面积上的压力分布是不均匀的；受榨料子内，在不同方向上的压力分布也是不同的。例如螺旋榨油机中料子所受的轴向压力和辐向压力的大小不同，其比例决定于受榨松散体的性质；同时对榨料来讲，所施加的总压力P通过榨机工作机构传递给料子，其中一部分压力（若为P1）用以克服油脂在榨料内的通道中运动的阻力，并使之具有一定的流动速度。而另一部分压力（P2）则用以克服粒子中变形凝胶骨架的阻力。

当然，总压力P及两部分的比例P1/P2在压榨过程中是经常改变的。

三、压榨取油的必要条件  随着压榨取油理论研究的深入，人们对影响压榨取油效率的诸因素及其相互关系有了进一步的认识。根据液体通过多孔介质运动的规律可知，为了尽量榨出油脂，满足压榨过程本身的下列条件是必需的： 

（一）榨料里面的通道中油脂的液压愈大愈好 一般说，压榨时传导于油脂的压力愈大，油脂的液压也就愈大。在料子一定的结构——机械性质下，为提高油脂上的压力，就必须提高施于料子的压力（要使克服凝胶骨架阻力的压力所占的比重降低，必须改变料子的结构——机械性质）。但如前所述，压力过度易使流油通道封闭和收缩，影响出油效率。 

（二）压榨过程中流油毛细管直径愈大、数量愈多愈好（即多孔性愈大愈好）  榨料的多孔性是直接影响排油速度的重要因素。要求榨料（或饼）的多孔性在压榨过程中，随着变形仍能保持到终了，以保证油脂流出至最小值。

（三）油毛细管的长度愈短愈好  流油毛细管长度短（即榨料层薄）而暴露的表面积大，则排油速度快。

（四）压榨时间在一定限度内要尽量长些  压榨过程中应有足够的时间，保证榨料内油脂的充分排出，但是时间太长，则因流油通道变狭甚至闭塞而凑效甚微。 

（五）受压油脂的粘度愈低愈好      粘度愈低，油脂在榨料内运动的阻力愈小，愈有利于出油。因此，生产中是通过备料（蒸炒）来提高榨料的温度，使油脂粘度降低。 

  §3   液压机取油   

 就制油设备而言，液压机在相当时间内将被螺旋榨油机所取代。因此，液压机取油可看作只是压榨法取油发展过程中的一个特定阶段。但就制油工艺而言，当前仍有必要继续研究有关液压机取油的问题。其原因有二：

第一，在液压机完全被取代以前，其应用与操作问题仍有现实意义；

第二，讲讨论液压机的压榨可以认识最简单形式的压榨过程，借以开拓压榨取油新的领域。

一、液压机的分类 

液压机的分类，如按榨料暴露在空间的形式，可分为开式（板式）、半开式（盒式）和闭式（笼式）三类；如按油饼叠放位置的不同，又可分为立式、卧式或斜式几种。根据饼的外形则可分为方饼车和圆饼车。此外，若按液压泵的结构类型，则又有手掀式和电动式之分。但总的来说，各种液压机的原理相同，结构形式也大同小异。但是经过多年实践和不断改进，目前我国普遍使用的液压机，主要是带电动泵的圆饼液压机（立式或卧式）和手掀式液压榨油机等少数几种（定型新产品如ZQ35型等），而且除少数边远地区以外，手掀式逐渐为电动式液压泵所取代。

二、液压机的结构及特点 

（一）立式液压机  图7-2是液压机的外形和主要结构示意图；图7-3是液压系统图。  如图所示，立式液压榨油机是由榨油机和液压系统两部分组成。榨机本体的顶板、底板由四根拉杆支承，两端用螺母紧固，饼坯全部容纳在承饼板和顶板之间。承饼板下端装置有中座、活塞、油缸等。为控制饼坯只能上下移动，在饼坯四周装有四根支柱及板，其中一根支板是活动的，以便饼的装、卸操作，而液压系统主要包括液压泵、压力分配器（配油阀、四通阀等）、安全阀及油箱、管路系统等部分。  当压力油进入榨机油缸后，由于活塞上升，使固定在活塞上的承饼板随之一起上升，而容纳在承饼板与顶板之间的饼块因顶板位置固定而受压出油，榨出的油脂经中座从油槽流出。压榨结束，开启有关阀门，压力油自榨机油缸回入油箱，昆时活塞、承饼板及其上放置的饼块一起下降，进行卸榨。  从上述立式液压机的结构及工作过程可知，立式液压机的特点是：占地面积小，便于组装；靠自重退榨，不需另装退榨装置；操作使用方便。其主要缺点是，装卸料饼自动化组合较困难。 

（二）卧式液压机  一般的卧式液压机结构与上述介绍的立式液压机相似，只是整个设备卧置。其结构不再赘述。上述机型，不论是立式或卧式，一般在压榨时无需特制的榨板，而是将预压成型的饼带着饼圈和饼板一起进行压榨。而某些特制机型（卧式自动可可仁、芝麻榨油机），在原有机型的基础上作了某些改进，增加了退榨装置，但其原理仍然相同。图7-4所示为卧式自动液压机（榨可可仁、芝麻）。

 卧式液压机的特点是：

 1、 块横叠  便于滤油，且流油顺畅。压榨过程中，因油不会积于饼圈上，因而利于提高出油效率。据统计，在同样条件下，卧式榨油机比立式榨油机出油率高0.2%～0.5%。 

2、有利于清渣和卸饼自动化（如采用液压自动退卸）

 3、便于操作，且安装时不须打地脚。  卧式液压机的缺点是，占地面积大，稳定性差，装饼时易受重力影响而“歪垛”，必须装退榨装置（如重锤式或液压式）。

三、液压机取油的工艺要点及应用  在研究液压机取油工艺过程时，主要应考虑压榨过程各种工艺参数（如压力、入榨水分、温度、榨料性质等）之间的合理配合；榨料入榨前的成型，压榨过程中的保温和卸料等。

（一）榨料的温度、水分及其性质  榨料必须具有如下性质，在压榨过程中才能保证出油多。

 1.榨料流动性要好，不粘（即要有适当的水分）

 2.榨料中油脂的粘度与表面张力尽量要低，经确保油脂在全压榨过程中保持良好 的流动动力学条件（即具有适宜的温度）。

 3.榨料粒子具有足够的可塑性。

（二）榨料成型 

榨料成型压榨是液压机取油的一大特点。从某种意义上说，做饼的好坏将在一定程度上影响出油效率的提高。因此，要求饼片必须坚实，这不仅是用户的习惯要求，而且也是以后饼片处理所需；为便于出油，应做到单圈薄饼；且饼的外形应有利于压力分布均匀；要求快速做饼，这样既能减少热量散失，又可缩短辅助压榨时间；最后，饼垛必须保温。 

（三）压力 

压榨法取油的本质，就是对榨料施加压力取出油脂。因此，压力的大小、榨料受压状态、施压速度及变化规律等，是压榨工艺中所必须研究的方面。

 1.压力的大小  压榨过程中对榨料施加压力时，其容积将被不断压缩。但是，榨料的压缩总有一个限度。达到限度时，即使压力继续增大，也无实际意义。因此，在“极限压力”范围以内，压力愈高愈好。根据生产经验，对液压榨油来讲，一般最大工作压力为24.5～53.9kpa。

  2.榨料受压状态  根据液压榨油机榨油的过程及榨机结构可知，榨料的受压状态为“静态压榨”，即榨料受压时颗粒间的位置相对固定，无剧烈位移交错，因而在高压下粒子因塑性变形易结成坚饼。静态压榨易产生油路过早闭塞、排油分布不均等现象。

 3.施压速度及压力变化规律  压榨过程中，对榨料施加突然的高压，将导致油路迅速闭塞。因而施压过程中，必须满足排油速度的一致性，即所谓“流油不断”。通过长期实践，行之有效的施压法为——“先轻后重，轻压勤压”等，同时应保证均匀地升高压力，使粒子的结合作用提高，才能使饼坯逐渐压紧。

 （一）压榨时间  压榨时间与出油率之间存在着一定关系。一般认为，压榨时间长，流油较尽，出油率高，对液压机取油更为明显。但是，压榨时间亦不宜过长，否则热量散失多，对出油率的提高不利，还影响设备处理量。因此，应在满足出油效率的前提下，尽可能缩短压榨时间。经长期生产实践可知，对于ZQ35型液压机的压榨时间为2～3小时，而卧式可可仁液压机的压榨机时间最短为8分钟左右。 

（二）卸榨与压榨过程的保温  压榨过程中，由于饼片边缘受压力小且不均匀，保温差，油不易榨尽，而且松压后易吸收未榨出的或尚留在承油盘上的油分，而使饼边残油较高。因此对饼边将刨下进行复榨，以提高出油效率。  压榨过程的保温亦是液压机的特点之一。这是因为液压榨油时间和辅助时间较长，热量容易散失，并将导致油脂粘度增大而使排油困难，因而，压榨过程的保温就显得非常必要。 

§4 螺旋榨油机的分类  所有的螺旋榨油机都具有同一种形式的工作部件，类似的结构和工作原理。螺旋榨油机的主要工作部件是螺旋轴和榨笼，而喂料装置、调饼装置及传动变速装置是辅助部件。榨油机的主要工作部件和辅助部件都集中安装在榨油机的机架上。根据螺旋榨油机的构造特点常按榨笼的数目和排列及榨笼和螺旋
轴的结构进行分类。 

（一）按榨笼数目和排列分类 榨笼的排列有如下两种：

 1、一段横榨笼结构  这是目前国内外设计最多的一种榨机结构形式，其结构简单、紧凑，利于层叠式辅助蒸炒锅的配置。同时采用一段横榨笼结构也完全有条件配置不同的榨笼与螺旋轴结构形式，可以适应各种没来函及处理量变化的需要。

 2、双榨笼结构  为适应高油分油籽的一次压榨，以避免两次压榨工艺的缺陷，因而出现双榨笼结构。双榨笼按其排列又可分为两种：

 （1）直、横结构 即第一个榨笼直立，而第二个榨笼横置并与第一个榨笼直接连接起来，属于此类的有安迪生式F33、苏联制M—21等机型。此类机型只能配置卧式辅助蒸炒设备，因而占地面积较大，维修不便。

 （2）横横叠置结构 即第一个榨笼横卧，榨料从这个榨笼出来后，沿着很短的直漏咀进入第二个横榨笼属于此类的有ZP型及克虏伯式和型等，这种结构榨机的高度比直、横结构可降低些，且上部榨笼排出的热油可用来冲洗下部榨笼。但第二级压榨时呈自然进料，因而易产生堵塞。 

（二）按榨笼的结构分类  由于榨笼结构的不同，可以分为：

 1、圆筒式榨笼  榨笼的全长内径一致者，称圆筒式榨笼。这种榨笼的结构较简单，榨料作轴向运动时与榨笼内壁间无突变阻力。我国生产的小型榨油机多采用此种结构。

 2、榨段式榨笼  根据生产要求，将榨笼内径大小按一定规律分梯段变化。然而为避免榨料在榨膛内运动时因截面突变而造成阻力过大，通常只将进料段的内径做大些以增加油流的排液表面，而其余区段尽可能使内径一致。

 3、分段组装式  当螺旋轴较长时，为了装拆方便，而将榨笼制成数段，即所谓“分段组装”。其结构形式可以是圆筒式，但多数做成梯段式。

 （三）按螺旋轴的结构分类

1、整体式  整体式螺旋轴就是有用一根轴车制（或浇铸）而成，一般仅在小型榨机中采用，幅地榨螺极易磨损，而整根轴更换很不经济，因此此结构终将被淘汰。

 2、套装式  目前绝大多数榨油机均采用套装结构，即由一节节的榨螺与榨轴装配而成，这样克服整体式所存在的缺陷。  对套装式结构根据榨螺的连续与否，又可分为连续螺旋式和配置衬圈的断续螺旋式两种。前者一般只用于小型榨机。其特点是榨膛结构相应简化，回炒少，榨膛压力大，压榨时间较短，适于冷榨或整籽压榨。后者的特点是利用衬圈与刮刀的配合，使榨料在榨膛内进行翻动，从而避免了榨料随轴转动等不良现象；同时相对延长了压榨时间，有利于提高出油效果。

 3、变速螺旋轴  按设计要求将螺旋轴分段变速，除传动配置不同外，其结构形式仍属套装式。例如：French D—C型螺旋榨油机，其进料段采用高速（转速122转/分左右）套装、空心轴结构而压榨段则采用低速（转速42转/分）。这种变速螺旋轴的优点是能使进料段的处理量提高，并起预压使用，从而防止了反应所造成的回坯或随轴转动，提高了最初压缩比值，利于延长压榨段的压榨时间，同时避免了单纯通过增大进料段直径的方法来提高产量。但这种结构比较复杂，传动配置也麻烦，而且经济效果是否合理有待进一步实践。