一、半连续式脱臭工艺概述
油脂半连续式脱臭工艺是介于间歇式和连续式之间的一种脱臭方法。它结合了两者的部分特点,既具有一定的连续性,提高生产效率,又能在一定程度上灵活调整工艺参数,适应不同品质的油脂原料。在半连续式脱臭中,油脂的处理过程不是完全的连续流动,而是分批次进行部分操作,但整个脱臭系统在一定时间段内保持相对稳定的运行状态。
二、半连续式脱臭工艺设备组成
(一)脱臭塔
1. 结构特点
• 半连续式脱臭工艺中的脱臭塔通常是一个垂直的塔式容器,具有一定的高度和直径。塔内通常装有多层塔板或填料,以增加油脂与水蒸气的接触面积,提高脱臭效率。塔板可以是筛板、浮阀塔板等,填料可以是规整填料或散装填料。
• 脱臭塔的外壳一般由不锈钢等耐腐蚀材料制成,以保证在高温和高真空的脱臭条件下设备的稳定性和耐用性。
2. 功能作用
• 脱臭塔是半连续式脱臭工艺的he心设备,其主要作用是为油脂和水蒸气提供一个充分接触的场所,使油脂中的异味物质在高温和高真空的条件下随着水蒸气一起挥发排出。油脂从塔的顶部或中部进入,在重力作用下缓慢向xia流动,与从塔底部通入的高温水蒸气逆流接触,实现脱臭过程。
(二)真空系统
1. 真空泵
• 半连续式脱臭工艺需要一个强大的真空系统来维持脱臭塔内的高真空环境。通常采用多级真空泵,如罗茨泵和水环泵的组合,以确保能够将塔内压力降低到2 - 5mmHg的脱臭要求。
• 罗茨泵具有较高的抽气速率和较低的极限压力,能够快速将脱臭塔内的压力降低到一定程度。水环泵则可以在较低的压力下提供稳定的真空度,并且能够处理脱臭过程中产生的水蒸气和其他挥发性物质。
2. 真空管道和阀门
• 真空系统还包括连接脱臭塔和真空泵的真空管道,以及安装在管道上的各种阀门。这些阀门用于控制真空系统的开启和关闭、调节真空度以及防止空气泄漏。真空管道一般采用不锈钢材质,以确保密封性和耐腐蚀性。
(三)加热系统
1. 蒸汽加热器
• 加热系统用于将油脂加热到脱臭所需的温度(240 - 260℃)。通常采用蒸汽加热器,利用高温蒸汽作为热源。蒸汽加热器可以是管式加热器或板式加热器,通过热交换将蒸汽的热量传递给油脂。
• 蒸汽加热器的设计需要考虑到传热效率、耐压能力和温度控制精度等因素。为了确保油脂能够均匀受热,加热器通常会采用多路并联或串联的方式,使油脂在管道中流动时能够充分接触到蒸汽。
2. 温度控制系统
• 温度控制系统是加热系统的重要组成部分,它用于精确控制油脂的加热温度。温度传感器安装在脱臭塔的不同位置,实时监测油脂的温度,并将温度信号传输给控制器。控制器根据设定的温度值和实际温度值的差异,调节蒸汽流量或加热器的功率,以保持油脂温度在脱臭要求的范围内。
(四)水蒸气发生器
1. 结构和原理
• 水蒸气发生器用于产生高温水蒸气,为脱臭过程提供脱臭介质。它通常由锅炉、蒸汽管道和喷嘴组成。锅炉将水加热蒸发成水蒸气,然后通过蒸汽管道输送到脱臭塔内。在脱臭塔内,水蒸气通过喷嘴以细小的雾状形式喷入油脂中,与油脂充分接触,带走异味物质。
2. 参数控制
• 水蒸气发生器的参数控制对于半连续式脱臭工艺至关重要。需要控制水蒸气的温度、压力和流量,以确保脱臭效果和油脂质量。水蒸气的温度一般与油脂温度相近,以提高脱臭效率。压力和流量则需要根据油脂的处理量和脱臭要求进行调整,以保证水蒸气能够充分与油脂接触,同时避免过多的水蒸气导致能源浪费和设备负担增加。
三、半连续式脱臭工艺操作流程
(一)准备阶段
1. 油脂预处理
• 在进行半连续式脱臭之前,需要对油脂进行预处理,包括脱胶、脱酸和脱色等步骤,以去除油脂中的杂质、游离脂肪酸和色素等,为脱臭工艺提供良好的原料基础。
• 预处理后的油脂储存在中间储罐中,等待进入脱臭塔进行脱臭处理。
2. 设备检查和预热
• 检查脱臭系统的各个设备,确保设备处于良好的运行状态。检查真空系统的密封性、加热系统的温度控制精度、水蒸气发生器的压力和流量等参数。
• 对脱臭塔进行预热,将塔内温度升高到接近脱臭温度,以减少油脂进入塔内后的升温时间,提高生产效率。预热可以通过通入少量蒸汽或热油循环的方式进行。
(二)进料阶段
1. 油脂计量和输送
• 根据生产计划和设备处理能力,确定每批次进入脱臭塔的油脂量。通过计量泵或流量计将预处理后的油脂从中间储罐输送到脱臭塔内。
• 在输送过程中,要确保油脂的流量稳定,避免出现波动,以免影响脱臭效果。
2. 塔内液位控制
• 随着油脂的不断进入,脱臭塔内的液位逐渐升高。通过安装在脱臭塔上的液位传感器实时监测塔内液位,并控制进料速度,使塔内液位保持在合适的范围内。一般来说,塔内液位不宜过高或过低,过高会影响油脂与水蒸气的接触效果,过低则会降低设备的处理能力。
(三)脱臭阶段
1. 创造脱臭条件
• 当油脂进入脱臭塔后,启动真空系统,将塔内压力降低到脱臭要求的2 - 5mmHg。同时,启动加热系统,将油脂温度升高到240 - 260℃。打开水蒸气发生器,向塔内通入高温水蒸气,水蒸气的流量和压力根据油脂的处理量和脱臭要求进行调整。
2. 脱臭过程控制
• 在脱臭过程中,要密切关注油脂的温度、压力、液位和水蒸气流量等参数,确保脱臭条件稳定。通过调整加热系统和水蒸气发生器的参数,控制脱臭过程的进行。脱臭时间一般为1 - 3小时,具体时间根据油脂的品质和脱臭要求而定。
• 定期从脱臭塔中取样,检测油脂的气味、酸价、过氧化值等指标,以判断脱臭效果。如果脱臭效果不理想,可以适当延长脱臭时间或调整工艺参数。
(四)出料阶段
1. 停zhi脱臭操作
• 当脱臭达到要求后,停止加热系统和水蒸气发生器,关闭真空系统。让脱臭后的油脂在塔内自然冷却一段时间,以降低油脂温度,减少出料过程中的热量损失和氧化风险。
2. 油脂出料和储存
• 当油脂温度降低到合适的范围后,打开脱臭塔底部的出料阀门,将脱臭后的油脂输送到储存罐中。出料过程中要注意控制流速,避免出现堵塞或泄漏等问题。
• 储存罐中的油脂可以进行后续的包装或深加工处理。
四、半连续式脱臭工艺的特点和优势
(一)生产效率
1. 相对较高的效率
• 与间歇式脱臭工艺相比,半连续式脱臭工艺具有较高的生产效率。虽然不是完全连续的生产方式,但通过分批次进行部分操作,可以在一定程度上实现连续化生产。每批次的处理时间相对较短,而且在一个批次出料的同时,可以进行下一批次的进料准备,从而减少了生产中的等待时间。
2. 适应不同规模生产
• 半连续式脱臭工艺既适合中小规模的油脂生产企业,也可以在一定程度上满足大规模生产的需求。对于中小规模企业来说,半连续式设备的投资成本相对较低,操作也比较简单;对于大规模企业来说,可以通过增加设备的数量和规模,实现较高的生产能力。
(二)产品质量
1. 稳定的脱臭效果
• 半连续式脱臭工艺能够提供相对稳定的脱臭效果。由于在一定时间段内,脱臭系统的运行条件相对稳定,如温度、真空度、水蒸气流量等参数可以较好地控制,因此可以保证每批次油脂的脱臭效果较为一致。
2. 灵活调整工艺参数
• 同时,半连续式工艺也具有一定的灵活性,可以根据不同品质的油脂原料调整工艺参数。例如,对于酸价较高或异味较重的油脂,可以适当延长脱臭时间、增加水蒸气流量或调整温度等参数,以确保达到良好的脱臭效果。
(三)设备投资和操作难度
1. 适中的设备投资
• 半连续式脱臭工艺的设备投资介于间歇式和连续式之间。相比于间歇式脱臭设备,半连续式设备的自动化程度和生产能力有所提高,但价格相对较低。相比于连续式脱臭设备,半连续式设备的结构相对简单,占地面积较小,投资成本也相对较低。
2. 操作难度适中
• 半连续式脱臭工艺的操作难度也介于间歇式和连续式之间。相比于间歇式脱臭工艺,半连续式工艺需要一定的自动化控制和操作技能,但操作过程相对简单,容易掌握。相比于连续式脱臭工艺,半连续式工艺的设备结构和操作流程相对简单,对操作人员的技术要求较低。
油脂半连续式脱臭工艺结合了间歇式和连续式脱臭工艺的优点,具有较高的生产效率、稳定的产品质量和适中的设备投资及操作难度。在实际应用中,可以根据企业的生产规模、产品要求和经济实力等因素选择合适的脱臭工艺。
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