一、碱炼工艺概述
油脂碱炼是一种精炼油脂的重要方法,其主要目的是去除油脂中的游离脂肪酸。海尔活本法油脂碱炼工艺在传统碱炼工艺的基础上进行了创新和优化,以达到更高的精炼效率和更好的产品质量。
在碱炼过程中,利用碱液(通常是氢氧化钠溶液)与油脂中的游离脂肪酸发生中和反应,生成肥皂(脂肪酸钠盐)和水。这些肥皂可以通过后续的分离步骤从油脂中除去,从而降低油脂的酸价,提高油脂的品质。同时,碱炼还能在一定程度上吸附和去除油脂中的色素、磷脂等杂质。
二、海尔活本法碱炼工艺的特点
(一)精zhun的碱液计量与添加
1. 先进的计量系统
• 海尔活本法采用高精度的计量设备来控制碱液的添加量。通过流量传感器和自动控制系统,能够精确地根据油脂的酸价和处理量计算出所需碱液的准确体积。这与传统碱炼工艺中人工估算碱液用量相比,da大提高了碱液添加的精zhun度。
• 例如,在处理高酸价油脂时,精确的碱液计量可以确保足够的碱液与游离脂肪酸充分反应,避免因碱液不足导致酸价降低不达标;而在处理低酸价油脂时,又能防止碱液过量,减少肥皂生成量,降低后续分离成本。
2. 动态添加方式
• 该工艺不是一次性将碱液全部加入油脂中,而是采用动态添加的方式。在碱炼过程的初期,先加入一部分碱液,使游离脂肪酸开始反应。然后,根据反应的实时情况,如反应速率、酸碱度变化等,通过自动控制系统缓慢地添加剩余碱液。
• 这种动态添加方式能够更好地适应油脂中游离脂肪酸含量的变化,保证中和反应更加充分和平稳,减少局部碱液浓度过高导致的皂化过度等问题。
(二)高效的混合与反应系统
1. 特殊的混合设备
• 海尔活本法采用了具有特殊结构的混合器,这种混合器能够在短时间内使碱液和油脂充分混合。混合器内部设计有多层搅拌叶片和导流装置,当碱液和油脂进入混合器后,在搅拌叶片的作用下形成复杂的流体运动。
• 例如,油脂和碱液会在导流装置的引导下进行多次交叉流动,增加了两者的接触面积和接触机会,使中和反应能够迅速启动并高效进行。与传统的简单搅拌式混合设备相比,这种特殊混合器可将反应时间缩短30% - 50%。
2. 优化的反应条件控制
• 工艺对反应温度和搅拌速度等反应条件进行了优化。通过精确的温度控制系统,将碱炼反应温度控制在一个合适的范围内,一般为60 - 70℃。在这个温度下,油脂的黏度适中,有利于碱液的分散和反应的进行。
• 同时,根据不同的油脂品种和处理量,合理调整搅拌速度。适当的搅拌速度可以保证碱液和油脂的均匀混合,但又不会因为搅拌过于剧烈而导致乳化现象的发生。通过优化这些反应条件,进一步提高了碱炼的效率和质量。
(三)精细的分离技术
1. 多层离心分离
• 海尔活本法采用多层离心分离技术来分离反应生成的肥皂和油脂。离心分离机内部设置有多层分离区域,当含有肥皂的油脂进入离心分离机后,在高速旋转产生的离心力作用下,油脂和肥皂根据密度差异被分层。
• 较重的肥皂被甩向离心机的外层,而油脂则留在内层。这种多层离心分离技术相比传统的单层离心分离,分离效果更好,能够更彻底地将肥皂从油脂中分离出来。例如,对于一些高酸价油脂碱炼后的分离,肥皂残留量可降低至传统工艺的50%以下。
2. 辅助分离措施
• 除了离心分离外,还采用了一些辅助分离措施。在离心分离后,油脂可能还会残留少量的肥皂微粒,此时通过添加少量的电解质(如氯化钠溶液),可以使肥皂微粒凝聚沉淀。
• 同时,还会采用过滤的方式,使用高精度的过滤器进一步去除油脂中的杂质和残留肥皂。这些辅助分离措施进一步提高了油脂的纯度和质量。
三、海尔活本法碱炼工艺的具体步骤
(一)预处理
1. 油脂过滤
• 在碱炼之前,首先要对油脂进行过滤,去除其中的大颗粒杂质,如机械杂质、泥沙等。这一步通常使用滤网或过滤器进行粗过滤,确保油脂进入碱炼系统的纯净度。
2. 预热处理
• 将过滤后的油脂预热到合适的温度,一般在50 - 60℃左右。预热的目的是降低油脂的黏度,为后续碱液的均匀混合和反应创造良好的条件。
(二)碱液准备与添加
1. 碱液配制
• 根据油脂的酸价和处理量,精确配制氢氧化钠溶液。碱液的浓度一般在10% - 20%之间,具体浓度根据实际情况确定。在配制过程中,要确保碱液的纯度和浓度符合要求。
2. 动态添加碱液
• 按照前面提到的动态添加方式,先将一部分碱液加入到预热后的油脂中,启动搅拌系统。在搅拌过程中,密切观察反应情况,通过自动控制系统缓慢添加剩余碱液。整个碱液添加过程一般持续10 - 20分钟,具体时间取决于油脂的酸价和处理量。
(三)混合与反应
1. 高效混合
• 在碱液添加完成后,利用特殊的混合器继续搅拌油脂和碱液,使它们充分混合。混合时间一般为15 - 30分钟,在这个过程中,中和反应充分进行,游离脂肪酸与碱液反应生成肥皂和水。
2. 反应条件控制
• 同时,通过温度控制系统和搅拌速度控制系统,将反应温度保持在60 - 70℃,搅拌速度调整到合适的值,以确保反应的高效和稳定。在反应过程中,可以通过酸碱度检测装置实时监测反应体系的酸碱度,确保反应的充分进行。
(四)分离
1. 多层离心分离
• 混合反应结束后,将含有肥皂的油脂混合物送入多层离心分离机。离心分离机以较高的转速(一般在3000 - 5000转/分钟)运行,通过离心力将肥皂和油脂分离。分离时间一般为10 - 15分钟,分离后的肥皂被收集起来,可用于其他工业用途。
2. 辅助分离
• 经过离心分离后的油脂,再加入适量的氯化钠溶液进行辅助沉淀,然后通过高精度过滤器过滤。过滤后的油脂进入下一个精炼工序或储存罐,完成碱炼过程。
四、海尔活本法碱炼工艺的优势
(一)产品质量高
1. 低酸价和高纯度
• 通过精zhun的碱液计量、高效的反应和精细的分离,能够有效降低油脂的酸价。经过海尔活本法碱炼后的油脂,酸价可降低到0.3mg KOH/g以下,da大提高了油脂的品质。同时,油脂的纯度也很高,杂质含量少,色泽和透明度等指标也得到xian著改善。
2. 良好的稳定性
• 由于去除了游离脂肪酸和部分杂质,油脂的氧化稳定性得到提高。在储存和使用过程中,不容易出现酸败现象,延长了油脂的保质期,使其更适合用于食品加工、化妆品等对油脂质量要求较高的领域。
(二)生产效率提升
1. 缩短工艺时间
• 从碱液添加、混合反应到分离的整个过程,海尔活本法都通过优化工艺和设备,缩短了工艺时间。相比传统碱炼工艺,总工艺时间可缩短30% - 50%,提高了单位时间内的油脂处理量,满足了大规模生产的需求。
2. 自动化程度高
• 工艺采用了先进的自动控制系统,从碱液计量、添加到反应条件控制和分离过程,都可以实现自动化操作。这不仅减少了人工操作的误差,还提高了生产的连续性和稳定性,降低了生产成本。
(三)环保与资源利用
1. 减少废水排放
• 由于精zhun的碱液添加和高效的反应,减少了碱液的浪费,从而降低了废水中的碱含量。同时,精细的分离技术也使得废水中的油脂含量降低,减少了对环境的污染。
2. 肥皂回收利用
• 分离出来的肥皂可以进行回收利用,用于生产肥皂、洗涤剂等产品,实现了资源的循环利用,提高了整个工艺的经济效益和环境效益。
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