间歇式水化脱胶的方法较多,但其工艺流程基本相似,都包括加水(或直接加蒸汽)水化、沉降分离、水化油干燥和油脚处理等内容。基本工艺流程如下
软水
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过滤毛油 → 预热 → 水化 → 静置沉降 → 分离 → 含水脱胶油 → 干燥(脱溶) → 脱胶油
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富油油脚 → 油脚处理 → 回收油
间歇式水化脱胶,按操作温度及加 水方式不同分为高温、中温、低温及直接蒸汽水化法。
现以豆油高温水化法脱胶为例介绍。
高温水化法是将毛油加热到较高的操作温度,用沸水进行水化,终温90℃左右,加水量为毛油胶质含量的3~3.5倍。其特点是高温高水量下,中性油粘度小,胶质吸水膨胀排挤力大,从而降低了絮凝胶团中性油含量,提高了精炼率。
(1)预热:预热的目的是将毛油加热到水化温度,并使胶质初步润湿,为水化做好准备。预热分以下三个阶段进行:
第一阶段以间接蒸汽加热,根据毛油胶质含量将油温调整到45~60℃。
第二阶段改用直接蒸汽升温润湿,使油内胶质初步润湿,析出小的胶粒。操作中要注意掌握使润湿析出的胶粒不能过大,更不允许形成絮状胶团。
第三阶段用间接蒸汽加热,将油温调整到80℃左右,使第二阶段形成的胶粒分散成最小的粒子,为水化创造条件。
(2)加水水化:加水过程是水化脱胶的关键,操作时要根据胶粒水化速度所呈现的状态变化确定加水量、加水速度及操作温度。
开始加水时,继续以间接蒸汽缓慢升温,先加浓度为0.7%左右的沸腾食盐溶液,7~8min后同时加注热水和盐水,加水速度要稍快些,但应视胶粒吸水情况随时调整。
加水量根据毛油胶质含量而定,一般为胶质含量的3.5倍(包括直接蒸汽预热时的凝结水),但也必须根据在加水过程中抽样检查的水化程度灵活掌握,一般以形成易于分离的似透明状白色胶粒为合适。最终操作温度视油中含水和胶粒絮凝分离情况而定,当油面微细油沫减少,出现明显“油路”时,停止加热,将搅拌速度降低到30~10r/min,使胶粒在慢速搅拌下絮凝,完成水化过程。搅拌时间根据胶粒絮凝沉降情况而定,一般为10~15min。当絮凝胶粒易于沉降,油中无悬浮胶粒时停止搅拌进行沉降分离。
(3)静置沉降、分离:絮凝胶团沉降过程中,伴随着胶团的压缩排油,为了有利于沉降和降低油脚含油量,特别是在冬季应注意保温,并杜绝加热装置漏气引起油层对流而影响沉降效果。沉降5~8h后,由摇头管放出上层净油,由罐底截门排出似透明状的压实胶团,白糊状的胶团含油量较多,可留在水化罐里混入下批毛油脱胶。
(4)加热干燥(或脱溶):水化净油中尚含有0.3~0.6%的水分,须转入脱水设备干燥脱水。脱水操作于真空条件下进行,温度95~105℃,绝对压力4.0kPa,直接蒸汽通量不低于30kg/(h·t)油。脱溶时间20~60min。
(5)水化油脚处理:絮凝胶团在沉降时,由于工业生产上不允许无限制地延长沉降时间,因而在工艺沉降时间内,絮凝胶团不可能得到彻底的压缩,在净油与压实胶团间,总存在一个过渡层,过渡层的絮凝胶团含有较多的油,需要进行回收油的处理。
似透明状的油脚按其4~5%的比例添加粉细食盐,加热至100~110℃,进行搅拌,然后静置放出底层盐水,撇取上浮油脂。
白糊状的油脚可在加热至100℃后,添加油脚量1~1.5倍的沸水和1.5%的细食盐搅拌加热至油脚呈粘稠状,然后静置,撇取上浮油脂。也可转入皂脚调和罐加热调和至分离稠度后泵入脱皂机进行油与油脚的分离。