新闻中心

无水脱皂工艺在油脂精炼中的应用

发布日期:2019-01-15 作者: 点击:

无水脱皂工艺在油脂精炼中的应用


许 良1,李 劲2 

(1中粮集团有限公司,北京 100120; 2中粮东海粮油工业(张家港)有限公司,江苏 张家港 215634)


摘要:分析脱皂离心机出油含皂和吸附剂用量对无水脱皂工艺的影响,确定合适的无水脱皂工艺参数,同时对无水脱皂工艺和常规水洗工艺的中和油品质进行了对比。结果表明,无水脱皂工艺在含皂300 mg/kg左右,吸附剂添加量为0.10%时可以顺利进行;无水脱皂工艺中和油品质优于常规水洗工艺,无水脱皂工艺的节能减排效益显著。

关键词:油脂精炼;无水脱皂工艺;常规水洗工艺;中和油品质;节能减排

中图分类号:TS225.1;TQ644.4  文献标志码:B  文章编号:1003-7969(2010)08-0065-03 

    常规油脂精炼工艺在碱炼脱酸后,经过第一台离心机分离脱皂,一般油中含皂在400 mg/kg左右,需要经过水洗工序才可以降低油中残皂,以便后续脱色工序的顺利进行。水洗废水所含污染物主要是中性油,以肥皂形式存在的脂肪酸钠盐,以磷脂形式存在的有机磷,以磷酸形式存在的无机盐,被溶解的无机酸、碱、色素等物质。水洗废水是油脂精炼中主要的污染源之一,其中含磷等有机物的处理一直是困扰油脂行业的难题。

    无水脱皂工艺就是碱炼脱酸油脂经过脱皂离心机后,再用吸附剂吸附除去残皂,既可满足脱色工序的前处理要求,又可达到废水零排放目标。简单地说就是将水洗工序换成吸附剂吸附脱皂工序。无水脱皂工艺省去脱水离心机,工艺流程缩短,便于生产操作控制和产品质量提高;无废水排放,减轻废水处理压力,节能环保;减少中间过程的油脂损耗;降低投资成本。

    本文在生产实践中对无水脱皂工艺关键控制参数进行了摸索优化,对无水脱皂工艺的节能减排经济效益进行了简单分析,以期为油脂精炼同行提供一定信息,为无水脱皂工艺的推广应用打下基础。

1 工艺流程简介

    无水脱皂工艺为:毛油→酸化脱胶→碱炼脱酸→离心脱皂→吸附剂混合→干燥→过滤→中和油。

    常规水洗脱皂工艺为:毛油→酸化脱胶→碱炼脱酸→离心脱皂→水洗→离心脱水→干燥→中和油。

2 无水脱皂工艺生产调试

    主要以中和油的含皂、含磷为考察指标,对脱皂离心机出油含皂和吸附剂添加量进行了摸索。并对脱皂离心机出油含皂为300 mg/kg左右时的生产工艺进行优化。

  表1为生产调试所用大豆毛油的品质情况。

1547545817710437.png

2.1 无水脱皂工艺生产初试

    (1)当脱皂离心机出油含皂为600 mg/kg左右时,以0.40%的吸附剂添加量对其进行吸附脱皂、脱磷。测试结果为:中和油含皂94.71 mg/kg,含磷28.47 mg/kg。含皂未达到预计值50 mg/kg,含磷未达到预计值20 mg/kg,考虑到生产成本问题,没有再增加吸附剂添加量进行测试。

    (2)当脱皂离心机出油含皂为500 mg/kg左右时,分别以0.40%、0.30%的吸附剂添加量进行了测试,结果见表2。

表2 测试结果

1547545856157425.png

    由表2可见,当吸附剂添加量为0.40%时,测试结果基本达到预计值,对后续脱色工序不会带来影响。当吸附剂添加量为0.30%时,中和油含皂大于预计值,含磷达到预计值。若想再减少吸附剂添加量,降低生产成本,只有降低脱皂离心机出油含皂。

    (3)当脱皂离心机出油含皂为400 mg/kg左右时,分别以0.30%、0.20%、0.10%的吸附剂添加量进行测试,结果见表3。

表3 测试结果

1547545898315741.png

    由表3可以看出,当吸附剂添加量为0.30%时,测试结果好于预计值,中和油含皂未检出,含磷小于5 mg/kg,与常规水洗工艺相比无明显差异。当吸附剂添加量为0.20%时,测试结果依然令人满意,脱色可以顺利进行。当吸附剂添加量为0.10%时,含皂略高于预计值。

    (4)当脱皂离心机出油含皂为300 mg/kg左右时,分别以0.20%、0.15%、0.10%的吸附剂添加量进行测试,结果见表4。

表4 测试结果

1547545941187073.png

    由表4可知,当吸附剂添加量为0.20%时,中和油中含皂未检出,含磷小于2 mg/kg,优于常规水洗工艺。当吸附剂添加量为0.15%时,测试结果依然很好。当吸附剂添加量为0.10%时,测试结果显示有少量含皂。

   (5)当脱皂离心机出油含皂为200 mg/kg左右时,分别以0.10%、0.08%的吸附剂添加量进行测试,结果见表5。

表5 测试结果

1547545986984664.png

    由表5可以看出,当吸附剂添加量为0.10%时,油中含皂未检出,含磷小于1 mg/kg,中和油完全可以顺利进行脱色。当吸附剂添加量为0.08%时,测试结果显示有微量含皂。

2.2 无水脱皂工艺优化

    通过前面的生产初试可以看出,随着脱皂离心机出油含皂的降低,无水脱皂工艺越好控制。但是由于离心机性能的限制,脱皂离心机出油含皂在200 mg/kg左右时,就说明离心机分离效果很好,但这只有在毛油品质很好且工艺很稳定时才会出现。考虑到实际工艺运行情况,脱皂离心机出油含皂在300 mg/kg左右比较容易实现,生产初试表明该条件下当吸附剂添加量为010%时,中和油中含皂在1387 mg/kg,含磷在275 mg/kg。这时可对生产工艺进行微调,即升高吸附反应罐液位5%以延长吸附脱皂时间,经测试中和油中含皂未检出,含磷1.80 mg/kg。

3 无水脱皂工艺与常规水洗工艺中和油指标对比

    对无水脱皂工艺和常规水洗工艺的中和油各项指标进行测试,结果见表6。

表6 无水脱皂工艺与常规水洗工艺中和油指标对比

1547546054506146.png

    由表6可以看出,无水脱皂工艺中和油水分较常规水洗工艺的高,因为吸附剂的最适吸附条件要求油中水分在0.3%~0.4%,过滤前干燥只能适当降低水分;在脱磷效果方面,无水脱皂工艺优于常规水洗工艺;常规水洗工艺中和油酸值比无水脱皂工艺的偏高,应该是常规水洗工艺水洗时加酸造成的;在色泽上,无水脱皂工艺的中和油优于常规水洗工艺的中和油,主要与无水脱皂工艺过滤以脱色滤饼为基础有直接关系。直观地看,除水分外无水脱皂工艺中和油其他指标均优于常规水洗工艺中和油。

4 无水脱皂工艺的效益分析

    一般在实际生产中无水脱皂工艺是和预、复脱色相结合的。利用复脱色形成的滤饼对无水脱皂中油和吸附剂的混合液进行过滤,无水脱皂和预脱色同时完成。无水脱皂和预、复脱色相结合的工艺既减少了精炼废水的排放,又节省了白土的使用量,同时能耗相对常规水洗脱皂一次脱色工艺也有下降。

    现以加工量为1 000 t/d的大豆油精炼厂为例,简单计算每年可以节约的费用(设定条件为:全年开工300 d,大豆油价格7 000元/t,吸附剂1 500元/t,活性白土1 500元/t,废白土含油25%):

    水洗用水量及处理费用:一般用水量在5%~15%,以10%计算,则有:1 000 t/d×10%×300 d=30 000 t。一般废水处理费用为4元/t,而水洗废水有机物浓度高,以8元/t计算,则有:30 000 t×8元/t=240 000元。

    废水含油:一般水洗废水中含油为1 000~3 000 mg/kg,以2 000 mg/kg计算,则有:30 000 t×2 000 mg/kg×7 000元/t=420 000元。

    吸附剂费用:无水脱皂及预、复脱色工艺中,一般添加量在0.10%左右。则有:1 000 t/d×0.10%×300 d×1 500元/t=450 000元。

    活性白土费用:一般常规工艺加入量1%左右,无水脱皂及预、复脱色工艺中,一般添加量在0.7%左右。则有:1 000 t/d×(1%-0.7%)×1 500元/t×300 d=1 350 000元。

    废白土含油:吸附剂含油按废白土含油计,则吸附油的白土减少量=原活性白土用量-现工艺活性白土用量-吸附剂用量,即1%-01%-07%=02%,废白土含油25%,则可减少废白土含油:1 000 t/d×0.2%×25%×300 d×7 000元/t=1 050 000元。

    总计节约费用为:240 000+420 000-450 000+1 350 000+1 050 000=2 610 000元。

    以上仅简单计算了日常主要节省项目,便可看出无水脱皂工艺节能减排的经济效益。随着环保意识的增强和行业内部的激烈竞争,无水脱皂工艺的竞争优势明显。

5 结束语

    通过生产试验验证了无水脱皂工艺在脱皂离心机出油含皂为300 mg/kg左右,吸附剂添加量为0.10%时可以顺利进行,所得中和油含皂未检出,含磷在2 mg/kg左右。无水脱皂工艺中和油品质优于常规水洗工艺中和油。

    本生产试验对无水脱皂工艺的一些细节还没有深入研究,如吸附的最佳温度、压力、时间,脱皂离心机出油的水分对吸附效果的影响,还需要在以后的生产实践中不断总结分析。关于吸附剂的种类,不同吸附剂自身的粒度、活性、水分等对无水脱皂工艺的影响需要长期的研究积累。

    无水脱皂工艺目前还不是油脂精炼主流工艺,但不少大型企业早已开始进行研究尝试,也取得了明显的成效。企业建设重视环保是可持续发展的必由之路。无水脱皂工艺节能减排在为企业创造经济效益的同时,还会为企业带来社会效益。随着工艺的不断进步和完善,无水脱皂工艺必将在油脂精炼上有广阔的发展空间。

参考文献:

[1] 黄显慈. 国外食用油脂脱色的新概念与新方法[J]. 中国油脂,2003,28(9):64.

[2] 倪培德. 油脂加工技术[M].2版.北京:化学工业出版社,2007.

[3] 刘元法,王兴国,金青哲,等. 油脂脱色过程中吸附剂对色素及微量成分的影响[J]. 中国油脂,2005,30(2):25-27.

[4] 马苏德. TriSyl二氧化硅+滤饼+白土去除食用油脂中杂质和色素[J]. 中国油脂,2000,25(6):69-71.

[5] 邹敏,周海民. 植物油厂废水处理技术与实践[J]. 环境科学与技术,2004,27(1):62-63.

[6] 刘玉兰,汪学德. 油脂生产废水的产生及控制[J]. 中国油脂,2003,28(7):32-35. 


本文网址:http://www.oilfat.com/news/1397.html

相关标签:特种油脂

最近浏览: