第五节 油脂脱臭(deodorization)  本节的主要内容： 一、脱臭理论 二、影响脱臭的因素 三、脱臭工艺 四、脱臭设备 1、油脂臭味的来源 （1）油料含有的类脂物等在制油过程转入油脂； （2）油脂制取、储藏过程中分解的物质；      如低分子醛、酮、酸、含硫化合物等； （3）在制油和加工产生的工艺性气味：    如焦糊味、溶剂味，肥皂味、漂土味、氢化异味等； （4）天然油脂中臭味组分：含量很低：为0.1-1.0%。 （5）油脂中臭味组分与游离脂肪酸含量降低相关：     当游离脂肪酸降至0．01～0．03%(过氧化值为0)时，气味即消除。因此，脱臭的深度常用游离脂肪酸含量的降低来衡量。 （6）油脂脱臭作用改善油脂风味，提高油脂烟点。 一、油脂脱臭理论 (一)水蒸汽蒸馏理论 1、油脂中臭味物质的蒸汽大于甘三酯的蒸汽压。    Eg：250℃，高碳链脂肪酸蒸汽压为26.66～2.67kPa， 高碳链脂肪酸相应的甘三脂的蒸汽压为1.33×10-3～1.33×10-4kPa。 2、油脂中其他臭味组分的蒸汽压比脂肪酸还要高。   油脂脱臭是液-气传质过程，汽-液表面相接触，水蒸汽被挥发的臭味组分所饱和，并按其分压的比率逸出，从而达到脱除臭味组分的目的。   (1)脂肪酸和臭味组分的蒸汽压等于其在纯粹状态下的蒸汽压乘上它在油脂中的浓度。 (2)脱臭塔的蒸发效率与设备的操作温度、压力、水蒸汽量/油量（S/O）三个主要参数有关；    在一定压力下，随着操作温度升高，臭味组分的蒸汽压增大，使脱臭油中臭味组分的最终浓度降低。   固定脱臭深度，离塔脂肪酸的组分定为脱臭成品油的质量指标，若操作温度保持不变， （S/O）将随着系统内压力P的降低而减小，若操作压力接近真空，则水蒸汽用量将会大幅度降低。由此，应最大限度负压操作。  (二)脱臭损耗 先进工艺及合理操作条件下，脱臭最小损耗一般为0.2～0.4%，再加上脱臭原料油中FFA含量的1.05～1.2倍。 1、蒸馏损耗 （1）易蒸馏的低分子醛、酮及游离脂肪酸； （2）少部分油脂水解生成脂肪酸；     当FFA含量降低至0.015-0.03%时，游离脂肪酸的脱除速率与油脂水解生成游离脂肪酸的速率达到平衡。而实际上中性油的蒸馏损耗可认为甘三酯水解生成的甘二酯和脂肪酸被蒸馏而损耗。 （3）难以蒸馏的甾醇及其他不皂化物；     2、飞溅损耗 汽提蒸汽的机械作用而引起油脂飞溅损耗。 二、影响脱臭效果的因素 （一）温度 1、温度升高，游离脂肪酸及臭味组分的蒸汽压力随之增高。 2、蒸馏温度由177℃增加到204℃时，游离脂肪酸的汽化速率可以增加3倍，温度增至232℃时，又可增加3倍。 3、过高温度会引起油脂分解、共轭化、反式酸，影响产品的稳定性能并增加油脂的损耗。一般为230-270℃。 （二）操作压力 1、压力降低，脂肪酸及臭味组分的沸点也相应降低； 2、操作压力降低汽提蒸汽的耗用量随之降低； 3、压力低，脱臭时间缩短。 4、高真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸馏损耗。   5、脱臭压力一般为0.27-0.40KPa(1-3mmHg)。   （三）通汽速率与时间 1、通汽速率增大，汽化效率增大，但防止油脂发生飞溅现象。 2、要有足够的蒸汽通过油脂。  3、蒸汽量随油中臭味组分含量的减少而增加。 4、要有一定的脱臭时间。 间歇脱臭3～8小时， 连续脱臭15～120分钟。     5、直接蒸汽消耗量； 间歇式脱酸脱臭，汽提蒸汽量一般为油重的5%～15%；连续、半连续式为4.5%。 （四）待脱臭油和成品油质量 很好的脱胶、吸附脱色，物理脱酸工艺要求更高；极度酸败的油脂、胶杂、色素、微量金属含量高的油脂难以精炼成高品质的油脂；脱臭前进行脱氧析气（真空度与脱臭相同，温度70℃以下）。   （五）直接蒸汽质量 干燥脱氧的蒸汽,锅炉给水除氧,进塔前需进行严格的汽水分离。  （六）脱臭设备结构 浅油层(200mm～250mm)、薄膜油层；防飞溅、防蒸馏液回流；不锈钢材料； 脱臭系统的设备、管道、阀门、泵的严格密封，避免造成真空度下降及油脂氧化。  （七）脱臭系统运行条件 1、真空系统运行 （1）所需真空度、抽汽量、供汽压力等合理选型真空泵。 （2）动力蒸汽的量及压力稳定；冷凝水温度低。 （3）合理操作-设置止逆阀；真空装置终止运行前，以保证安全运行（否则，冷凝水会倒吸）。   2、脂肪酸捕集 脱臭馏出物要尽量回收，脂肪酸循环温度为60℃左右。   3、热量回收 脱臭成品油温240℃，可经过两次冷热油交换。   4、冷却过滤 油温降至40℃以下，安全过滤，成品油及时添加抗氧化剂。按油量0.01-0.02%添加5%浓度的柠檬酸水溶液。 三、脱臭工艺及设备 1、间歇式脱臭 时间长（8h)、耗蒸汽量大、热能利用率低。 蒸馏釜形式，高径比为2，油层下部有直接蒸汽盘管；中央循环管，蒸汽从中央循环管上部喷出，强制循环。 2、半连续脱臭 相当于多层间歇脱臭器重叠组成而成，脱臭过程被分割为若干个独立的单元，每层的液层降低。层叠式如图6-42。 3、连续式脱臭 形式很多，主要有层板式、填料式、水平浅盘式脱臭塔等。 为防止油流短路，有的采用折流隔板强制导向装置、蒙马泵等。 （一）间歇式脱臭工艺及设备 图6-40  间歇式脱臭系统   (二)半连续式脱臭工艺    图6-41 双壳体塔半连续式脱臭系统 图6-42 单壳体塔半连续式脱臭工艺 （三）连续式脱臭工艺 图6-43   连续水平式浅盘连续脱臭工艺  图6-44  连续立式层叠分隔室单壳体塔 图6-45 带浮阀塔板的连续脱臭工艺 DEOD FLOW SHEET 图6-46连续式多容器脱臭工艺 图6-47 连续式单壳体脱臭系统 图6-48 连续式多浅盘脱臭系统 (四)填料薄膜脱臭工艺   图6-50  连续薄膜式脱臭工艺  四、脱臭设备 （一）脱臭器:多层脱臭塔、填料式脱臭塔、组合塔 （二）辅助设备 1、析气器 待脱臭油中，一般溶解有1/万-5/万的氧气，需在高温脱臭之前脱除。析气器的型式有多种，70℃。 2、换热器   用于冷热油热交换——热量回收、加热高温油。利用高压蒸汽加热时，特别要注意耐高压、热补偿问题。   板式换热器热效果好，因垫片密封问题，用于低温液—液换热。   螺旋板不如板式换热效果好，可用于高温、无垫片泄露，但难以清理。   列管换热效率最低，但可拆卸头部，容易清理，常用。 填料脱臭塔中填料实物 填料塔脱臭工艺流程 3、脂肪酸捕集器      采用低温（60℃）脂肪酸对高温脱臭馏出气体直接冷凝，将脂肪酸等高沸点组分冷凝回收，减少冷凝水的污染。     脂肪酸捕集器由脂肪酸喷头、旋风分离室和分离挡板组成。 4、屏蔽泵      输送高温油脂的气密泵，防止空气空气对高温油脂的氧化，在高真空条件下运行。      主要特点：泵与电机为一整体结构，定子与转子都用薄金属罩密封，所有通向外界的联接处均使用密封片或O型密封环进行密封，从而有效地防止了泵运转时的空气泄漏，避免了高温油脂与氧的接触。 5、真空装置    （1）水喷射真空泵、机械真空泵、汽-水串联真空泵；极限真空度较低（700mmHg)，用真空度要求不高、抽气量大工序。如真空干燥、脱色、脱溶等。    （2）多级串联的蒸汽喷射真空泵。每一级都由喷嘴、喷嘴室、混合室、扩压器等组成。     蒸汽喷射泵按被抽介质的性质分
第六章.油脂精炼4.ppt