浸出法制油

    1．浸出法制油的基本过程  浸出法制油是应用萃取的原理，选用某种能够溶解油脂的有机溶剂，经过对油料的接触（浸泡或喷淋），使油料中的油脂被萃取出来的一种制油方法。其基本过程是：把油料胚（或预榨饼）浸于选定的溶剂中，使油脂溶解在溶剂内（组成混合油），然后将混合油与固体残渣（粕）分离，混合油再按不同的沸点进行蒸发、汽提，使溶剂汽化变成蒸气与油分离，从而获得油脂（浸出毛油）。溶剂蒸气则经过冷凝、冷却回收后继续使用。粕中亦含有一定数量的溶剂，经脱溶烘干处理后即得干粕，脱溶烘干过程中挥发出的溶剂蒸气仍经冷凝、冷却回收使用。

    2.浸出法制油的优点  浸出法制油具有粕中残油率低（出油率高），劳动强度低，工作环境佳，粕的质量好的优点。

    由此可见，较之压榨法、浸出法制油的确是一种先进的制油方法，目前已普遍使用。

    3．油脂浸出的基本原理  油脂浸出亦称“萃取”，是用有机溶剂提取油料中油脂的工艺过程。油料的浸出，可视为固一液萃取，它是利用溶剂对不同物质具有不同溶解度的性质，将固体物料中有关成分加以分离的过程。在浸出时，油料用溶剂处理，其中易溶解的成分（主要是油脂）就溶解于溶剂。当油料浸出在静止的情况下进行时，油脂以分子的形式进行转移，属“分子扩散”。但浸出过程中大多是在溶剂与料粒之间有相对运动的情况下进行的，因此，它除了有分子扩散外，还有取决于溶剂流动情况的“对流扩散”过程。

    4．浸出法制油工艺

    （1）浸出法制油工艺的分类按操作方式，浸出法制油工艺可分成间歇式浸出和连续式浸出：

    ①间歇式浸出  料胚进入浸出器，粕自浸出器中卸出，新鲜溶剂的注入和浓混合油的抽出等工艺操作，都是分批、间断、周期性进行的浸出过程属于这种工艺类型。

    ②连续式浸出  料胚进入浸出器，粕自浸出器中卸出，新鲜溶剂的注入和浓混合油的抽出等工艺操作，都是连续不断进行的浸出过程属于这种工艺类型。

    按接触方式，浸出法制油工艺可分成浸泡式浸出、喷淋式浸出和混合式浸出：

    ③浸泡式浸出  料胚浸泡在溶剂中完成浸出过程的叫浸泡式浸出。属浸泡式的浸出设备有罐组式，另外还有弓型、U型和Y型浸出器等。

    ④喷淋式浸出  溶剂呈喷淋状态与料胚接触而完成浸出过程者被称为喷淋式浸出，属喷淋式的浸出设备有履带式浸出器等。

    ⑤混合式浸出  这是一种喷淋与浸泡相结合的浸出方式，属于混合式的浸出设备有平转式浸出器和环形浸出器等。

    （2）浸出法制油工艺  按生产方法可分为直接浸出和预榨浸出：

    ①直接浸出  直接浸出也称“一次浸出”。它是将油料经预处理后直接进行浸出制油工艺过程。此工艺适合于加工含油量较低的油料。

    ②预榨浸出  预榨浸出油料经预榨取出部分油脂，再将含油较高的饼进行浸出的工艺过程。此工艺适用于含油量较高的油料。

    （3）浸出工艺的选择依据及基本的工艺流程  浸出生产能否顺利进行，与所选择的工艺流程关系密切，它直接影响到油厂投产后的产品质量、生产成本、生产能力和操作条件等诸多方面。因此，应该采用既先进又合理的工艺流程。选择工艺流程的依据是：

①根据原料的品种和性质进行选择  根据原料品种的不同，采用不同的工艺流程，如加工棉籽，其工艺流程为：棉籽→清洗→脱绒→剥壳→仁壳分离→软化→轧胚→蒸炒→预榨→浸出；  若加工油菜籽，工艺流程则是：油菜籽→清选→轧胚→蒸炒→预榨→浸出；

    根据原料含油率的不同，确定是否采用一次浸出或预榨浸出。如上所述，油菜籽、棉籽仁都属于高含油原料，故应采用预榨浸出工艺。而大豆的含油量较低，则应采用一次浸出工艺。  大豆→清选→破碎→软化→轧胚→干燥→浸出；

    ②根据对产品和副产品的要求进行选择  对产品和副产品的要求不同，工艺条件也应随之改变，如同样是加工大豆，大豆粕要用来提取蛋白粉，就要求大豆脱皮，以减少粗纤维的含量，相对提高蛋白质含量，工艺流程为： 大豆→清选→干燥→调温→破碎→脱皮→软化→轧胚→浸出→浸出粕→烘烤→冷却→粉碎→高蛋白大豆粉

    ③根据生产能力进行选择  生产能力大的油厂，有条件选择较复杂的工艺和较先进的设备；生产能力小的油厂，可选择比较简单的工艺和设备。如日处理能力50吨以上的浸出车间可考虑采用石蜡油尾气吸收装置和冷冻尾气回收溶剂装置。

    5.油脂浸出

（1）工艺流程：料胚（或预榨饼）→存料箱→封闭绞龙→（溶剂→）浸出器（→湿粕）→混合油

    油料经过预处理后所成的料胚或预榨饼，由输送设备送入浸出器，经溶剂浸出后得到浓混合粕和湿粕。

    （2）浸出设备：浸出系统的重要设备是浸出器，其形式很多。

    间歇式浸出器——浸出罐；连续式浸出器——平转式浸出器、环形浸出器、卫星式浸出器、履带式浸出器等。

    6、湿粕的脱溶烘干

    （1）工艺流程：湿粕→刮板输送机→蒸烘机（→捕粕器→混合蒸汽）→干粕（冷却）→仓库；
从浸出器卸出的粕中含有25％—35％的溶剂，为了使这些溶剂得以回收和获得质量较好的粕，可采用加热以蒸脱溶剂。

    （2）脱溶烘干设备  对预榨饼浸出粕的脱溶烘干多采用高料层蒸烘机，对大豆一次浸粕的脱溶烘干，宜采用D．T蒸脱机。

      7．混合油的蒸发和汽提

     （l）工艺过程：混合油过滤→混合油贮罐→第一蒸发器→第二蒸发器→汽提塔→浸出毛油；从浸出器泵出的混合油（油脂与溶剂组成的溶液），须经处理使油脂与溶剂分离。分离方法是利用油脂与溶剂的沸点不同，首先将混合油加热蒸发，使绝大部分溶剂汽化而与油脂分离。然后，再利用油脂与溶剂挥发性的不同，将浓混合油进行水蒸气蒸馏（即汽提），把毛油中残留溶剂蒸馏出去，从而获得含溶剂量很低的浸出毛油，但是在进行蒸发、汽提之前，须将混合油进行“预处理”，以除去其中的固体粕末及胶状物质，为混合油的成分分离创造条件。

    （2）过滤  让混合油通过过滤介质（筛网），其中所含的固体粕末即被截留，得到较为洁净的混合油。处理量较大的平转型浸出器内，在第Ⅱ集油格上装有帐篷式过滤器，滤网规格为 100目，浓混合油经过滤后再泵出。

    （3）离心沉降  现多采用旋液分离器来分离混合油中的粗末，它是利用混合油各组分的重量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，使粕末下沉而液体上升，达到清洁混合油的目的。

    （4）混合油的蒸发  蒸发是借加热作用使溶液中一部分溶剂汽化，从而提高溶液中溶质的浓度，即使挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的操作过程。混合油的蒸发是利用油脂几乎不挥发，而溶剂沸点低、易于挥发的特性，用加热使溶剂大部分汽化熬出，从而使混合油中油脂的浓度大大提高的过程。在蒸发设备的选用上，油厂多选用长管蒸发器（也称为“升膜式蒸发器”）。其特点是加热管道长，混合油经预热后由下部进入加热管内，迅速沸腾，产生大量蒸气泡并迅速上升。混合油也被上升的蒸气泡带动并拉曳为一层液膜沿管壁上升，溶剂在此过程中继续蒸发。由于在薄膜状态下进行传热，故蒸发效率较高。其设备为长管蒸发器。

    （5）混合油的汽提  通过蒸发，混合油的浓度大大提高。然而，溶剂的沸点也随之升高。无论继续进行常压蒸发或改成减压蒸发，欲使混合油中剩余的溶剂基本除去都是相当困难的。只有采用汽提，才能将混合油内残余的溶剂基本除去。

    汽提即水蒸气蒸馏，其原理是：混合油与水不相溶，向沸点很高的浓混合油内通入一定压力的直接蒸汽，同时在设备的夹套内通入间接蒸汽加热，使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直接蒸汽与溶剂蒸气压之和与外压平衡，溶剂即沸腾，从而降低了高沸点溶剂的沸点。未凝结的直接蒸汽夹带蒸馏出的溶剂一起进入冷凝器进行冷凝回收。其设备有管式汽提塔、层碟式汽提塔、斜板式汽提塔。

    8．溶剂蒸气的冷凝和冷却

    （1）工艺流程

      由第一、第二蒸发器出来的溶剂蒸气因其中不含水，经冷换器冷却后直接流入循环溶剂罐；由汽提塔、蒸烘机出来的混合蒸气进入冷凝器，经冷凝后的溶剂、水混合液流入分水器进行分水，分离出的溶剂流入循环溶剂罐，而水进入水封池，再排入下水道。

    若分水器排出的水中含有溶剂，则进入蒸煮罐，蒸去水中微量溶剂后，经冷凝器出来冷凝液进入分水器，废水进入水封池。

    （2）溶剂蒸气的冷凝和冷却  所谓冷凝，即在一定的温度下，气体放出热量转变成液体的过程。而冷却是指热流体放出热量后温度降低但不发生物相变化的过程。单一的溶剂蒸气在固定在冷凝温度下放出其本身的蒸发潜热而由气态变成液态。当蒸气刚刚冷凝完毕，就开始了冷凝液的冷却过程。因此，在冷凝器中进行的是冷凝和冷却两个过程。事实上这两个过程也不可能截然分开。两种互不相溶的蒸气混合物——水蒸气和溶剂蒸气，由于它们各自的冷凝点不同，因而在冷凝过程中，随温度的下降所得冷凝液的组成也不同。但在冷凝器中它们仍然经历冷凝、冷却两个过程。

    目前常用的冷凝器有列管式冷凝器、喷淋式冷凝器和板式冷凝器。

    （3）溶剂和水分离  来自蒸烘机或汽提塔的混合蒸气冷凝后，其中含有较多的水。利用溶剂不易溶于水且比水轻的特性，使溶剂和水分离，以回收溶剂。这种分离设备就称之为“溶剂-水分离器”，目前使用得较多的是分水箱。

    （4）废水中溶剂的回收  分水箱排出的废水要经水封池处理。水封池要靠近浸出车间，水封池为三室水泥结构，其保护高度不应小于0．4米，封闭水柱高度大于保护高度2．4倍，容量不小于车间分水箱容积的1．5倍，水流的入口和出口的管道均为水封闭式。

    在正常情况下，分水器排出的废水经水封池处理，但当水中夹杂有大量粕屑时，对呈乳化状态的一部分废水，应送入废水蒸煮罐，用蒸汽加热到92℃以上，但不超过98℃，使其中所含的溶剂蒸发，再经冷凝器回收。

    9．自由气体中溶剂的回收

    （1）工艺流程

    空气可以随着投料进入浸出器，并进入整个浸出设备系统与溶剂蒸气混合，这部分空气因不能冷凝成液体，故称之为“自由气体”。自由气体长期积聚会增大系统内的压力而影响生产的顺利进行。因此，要从系统中及时排出自由气体。但这部分空气中含有大量溶剂蒸气，在排出前需将其中所含溶剂回收。来自浸出器、分水箱、混合油贮罐、冷凝器、溶剂循环罐的自由气体全部汇集于空气平衡罐，再进入最后冷凝器。某些油厂把空气平衡罐与最后冷凝器合二为一。自由气体中所含的溶剂被部分冷凝回收后，尚有未凝结的气体，仍含有少量溶剂，应尽量予以回收后再将废气排空。

   （2）工艺设备  石蜡油尾气回收法、低温冷冻法。

    10．浸出车间工艺技术参数

   （1）工艺参数：①进浸出器料胚质量  直接浸出工艺，料胚厚度为0．3毫米以下，水分10％以下；预榨浸出工艺，饼块最大对角线不超过15毫米，粉末度（30目以下）5％以下，水分5％以下。②料胚在平转浸出器中浸出，其转速不大于100转／分钟；在环型浸出器中浸出，其链速不小于 0．3转／分钟。③浸出温度50～55℃。④混合油浓度  入浸料胚含油18％以上者，混合油浓度不小于20％；入浸料胚含油大于10％者，混合油浓度不小于15％；入浸料胚含油在大于5％、小于10％者，混合油浓度不小于10％。⑤粕在蒸脱层的停留时间，高温粕不小于30分钟；蒸脱机气相温度为74-80℃；蒸脱机粕出口温度，高温粕不小于105℃，低温粕不大于80℃。带冷却层的蒸脱机（DTDC）粕出口温度不超过环境温度10℃。⑥混合油蒸发系统  汽提塔出口毛油含总挥发物0．2％以下，温度105℃。⑦溶剂回收系统  冷凝器冷却水进口水温30℃以下，出口温度45℃以下。凝结液温度40℃以下。

（2）产品质量：①毛油总挥发物0．2％以下。②粕残油率1%以下（粉状料2%以下），水分12%以下，引爆试验合格。③一般要求毛油达到如下标准：色泽、气味、滋味正常；水分及挥发物0.5％；杂质0.5％；酸价参看原料质量标准，不高于规定要求。④预榨饼质量，在预榨机出口处检验，要求：饼厚度12毫米；饼水分 6％；饼残油；13％，但根据浸出工艺需要，可提高到18％。

（3）有关设备计算采用的参数：料胚密度（γ）400～45O千克/米3 ；饼块密度（γ）     560～620千克／米3；层式蒸炒锅总传热系数K=628千焦／（米2·时·℃）；入浸出器料胚的容重，大豆粕按360千克／米3，预榨饼按600千克／米3，浸出时间90分钟。

有关列管式传热设备的总传热系数，常压蒸发应不低于下列数据：第一蒸发器总传热系数1170千焦／（米2·时·℃）；第二蒸发器总传热系数 420千焦／（米2·时·t）； 溶剂冷凝器的总传热系数754千焦／（米2·时·℃）；溶剂加热器的总传热系数420千焦／（米2·时·℃）设备布置应紧凑，在充分考虑操作维修的空间后，可考虑车间主要通道为1．2米，两设备突出部分间距如需操作人员通过则为0．8米，如不考虑操作人员通过可为0．4米。靠墙壁无人路过的贮槽与墙距离为0．2米。如有管路经过，上述尺寸尚需考虑管子及保温层所占空间。车间内不准设地坑、管沟以免溶剂蒸气积聚。

    （4）消耗指标：蒸汽消耗量500（350）千克／吨料；电消耗量15千瓦·时／吨料；冷却水量20（30）吨／吨料；溶剂消耗量＜5千克／吨料
    注意：蒸汽消耗量中，括号内数字为负压蒸发工艺消耗数。

    （5）管路系统设计  对每条管线进行管径计算，同时按输送的原料选择所需管的型号材质。每条管线应进行编号，并编制管路、阀门、疏水器、仪表明细表。浸出车间管径计算，可选用流速数据如下：主蒸气管25米/秒，支蒸气管20米/秒，水管1．5米/秒，混合油溶剂管1．0米/秒。