油脂半連續(xù)式脫臭工藝及操作
一、半連續(xù)式脫臭工藝概述
油脂半連續(xù)式脫臭工藝是介于間歇式和連續(xù)式之間的一種脫臭方法。它結(jié)合了兩者的部分特點,既具有一定的連續(xù)性,提高生產(chǎn)效率,又能在一定程度上靈活調(diào)整工藝參數(shù),適應不同品質(zhì)的油脂原料。在半連續(xù)式脫臭中,油脂的處理過程不是完全的連續(xù)流動,而是分批次進行部分操作,但整個脫臭系統(tǒng)在一定時間段內(nèi)保持相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)。
二、半連續(xù)式脫臭工藝設(shè)備組成
(一)脫臭塔
1. 結(jié)構(gòu)特點
? 半連續(xù)式脫臭工藝中的脫臭塔通常是一個垂直的塔式容器,具有一定的高度和直徑。塔內(nèi)通常裝有多層塔板或填料,以增加油脂與水蒸氣的接觸面積,提高脫臭效率。塔板可以是篩板、浮閥塔板等,填料可以是規(guī)整填料或散裝填料。
? 脫臭塔的外殼一般由不銹鋼等耐腐蝕材料制成,以保證在高溫和高真空的脫臭條件下設(shè)備的穩(wěn)定性和耐用性。
2. 功能作用
? 脫臭塔是半連續(xù)式脫臭工藝的he心設(shè)備,其主要作用是為油脂和水蒸氣提供一個充分接觸的場所,使油脂中的異味物質(zhì)在高溫和高真空的條件下隨著水蒸氣一起揮發(fā)排出。油脂從塔的頂部或中部進入,在重力作用下緩慢向xia流動,與從塔底部通入的高溫水蒸氣逆流接觸,實現(xiàn)脫臭過程。
(二)真空系統(tǒng)
1. 真空泵
? 半連續(xù)式脫臭工藝需要一個強大的真空系統(tǒng)來維持脫臭塔內(nèi)的高真空環(huán)境。通常采用多級真空泵,如羅茨泵和水環(huán)泵的組合,以確保能夠?qū)⑺?nèi)壓力降低到2 - 5mmHg的脫臭要求。
? 羅茨泵具有較高的抽氣速率和較低的極限壓力,能夠快速將脫臭塔內(nèi)的壓力降低到一定程度。水環(huán)泵則可以在較低的壓力下提供穩(wěn)定的真空度,并且能夠處理脫臭過程中產(chǎn)生的水蒸氣和其他揮發(fā)性物質(zhì)。
2. 真空管道和閥門
? 真空系統(tǒng)還包括連接脫臭塔和真空泵的真空管道,以及安裝在管道上的各種閥門。這些閥門用于控制真空系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉、調(diào)節(jié)真空度以及防止空氣泄漏。真空管道一般采用不銹鋼材質(zhì),以確保密封性和耐腐蝕性。
(三)加熱系統(tǒng)
1. 蒸汽加熱器
? 加熱系統(tǒng)用于將油脂加熱到脫臭所需的溫度(240 - 260℃)。通常采用蒸汽加熱器,利用高溫蒸汽作為熱源。蒸汽加熱器可以是管式加熱器或板式加熱器,通過熱交換將蒸汽的熱量傳遞給油脂。
? 蒸汽加熱器的設(shè)計需要考慮到傳熱效率、耐壓能力和溫度控制精度等因素。為了確保油脂能夠均勻受熱,加熱器通常會采用多路并聯(lián)或串聯(lián)的方式,使油脂在管道中流動時能夠充分接觸到蒸汽。
2. 溫度控制系統(tǒng)
? 溫度控制系統(tǒng)是加熱系統(tǒng)的重要組成部分,它用于精確控制油脂的加熱溫度。溫度傳感器安裝在脫臭塔的不同位置,實時監(jiān)測油脂的溫度,并將溫度信號傳輸給控制器??刂破鞲鶕?jù)設(shè)定的溫度值和實際溫度值的差異,調(diào)節(jié)蒸汽流量或加熱器的功率,以保持油脂溫度在脫臭要求的范圍內(nèi)。
(四)水蒸氣發(fā)生器
1. 結(jié)構(gòu)和原理
? 水蒸氣發(fā)生器用于產(chǎn)生高溫水蒸氣,為脫臭過程提供脫臭介質(zhì)。它通常由鍋爐、蒸汽管道和噴嘴組成。鍋爐將水加熱蒸發(fā)成水蒸氣,然后通過蒸汽管道輸送到脫臭塔內(nèi)。在脫臭塔內(nèi),水蒸氣通過噴嘴以細小的霧狀形式噴入油脂中,與油脂充分接觸,帶走異味物質(zhì)。
2. 參數(shù)控制
? 水蒸氣發(fā)生器的參數(shù)控制對于半連續(xù)式脫臭工藝至關(guān)重要。需要控制水蒸氣的溫度、壓力和流量,以確保脫臭效果和油脂質(zhì)量。水蒸氣的溫度一般與油脂溫度相近,以提高脫臭效率。壓力和流量則需要根據(jù)油脂的處理量和脫臭要求進行調(diào)整,以保證水蒸氣能夠充分與油脂接觸,同時避免過多的水蒸氣導致能源浪費和設(shè)備負擔增加。
三、半連續(xù)式脫臭工藝操作流程
(一)準備階段
1. 油脂預處理
? 在進行半連續(xù)式脫臭之前,需要對油脂進行預處理,包括脫膠、脫酸和脫色等步驟,以去除油脂中的雜質(zhì)、游離脂肪酸和色素等,為脫臭工藝提供良好的原料基礎(chǔ)。
? 預處理后的油脂儲存在中間儲罐中,等待進入脫臭塔進行脫臭處理。
2. 設(shè)備檢查和預熱
? 檢查脫臭系統(tǒng)的各個設(shè)備,確保設(shè)備處于良好的運行狀態(tài)。檢查真空系統(tǒng)的密封性、加熱系統(tǒng)的溫度控制精度、水蒸氣發(fā)生器的壓力和流量等參數(shù)。
? 對脫臭塔進行預熱,將塔內(nèi)溫度升高到接近脫臭溫度,以減少油脂進入塔內(nèi)后的升溫時間,提高生產(chǎn)效率。預熱可以通過通入少量蒸汽或熱油循環(huán)的方式進行。
(二)進料階段
1. 油脂計量和輸送
? 根據(jù)生產(chǎn)計劃和設(shè)備處理能力,確定每批次進入脫臭塔的油脂量。通過計量泵或流量計將預處理后的油脂從中間儲罐輸送到脫臭塔內(nèi)。
? 在輸送過程中,要確保油脂的流量穩(wěn)定,避免出現(xiàn)波動,以免影響脫臭效果。
2. 塔內(nèi)液位控制
? 隨著油脂的不斷進入,脫臭塔內(nèi)的液位逐漸升高。通過安裝在脫臭塔上的液位傳感器實時監(jiān)測塔內(nèi)液位,并控制進料速度,使塔內(nèi)液位保持在合適的范圍內(nèi)。一般來說,塔內(nèi)液位不宜過高或過低,過高會影響油脂與水蒸氣的接觸效果,過低則會降低設(shè)備的處理能力。
(三)脫臭階段
1. 創(chuàng)造脫臭條件
? 當油脂進入脫臭塔后,啟動真空系統(tǒng),將塔內(nèi)壓力降低到脫臭要求的2 - 5mmHg。同時,啟動加熱系統(tǒng),將油脂溫度升高到240 - 260℃。打開水蒸氣發(fā)生器,向塔內(nèi)通入高溫水蒸氣,水蒸氣的流量和壓力根據(jù)油脂的處理量和脫臭要求進行調(diào)整。
2. 脫臭過程控制
? 在脫臭過程中,要密切關(guān)注油脂的溫度、壓力、液位和水蒸氣流量等參數(shù),確保脫臭條件穩(wěn)定。通過調(diào)整加熱系統(tǒng)和水蒸氣發(fā)生器的參數(shù),控制脫臭過程的進行。脫臭時間一般為1 - 3小時,具體時間根據(jù)油脂的品質(zhì)和脫臭要求而定。
? 定期從脫臭塔中取樣,檢測油脂的氣味、酸價、過氧化值等指標,以判斷脫臭效果。如果脫臭效果不理想,可以適當延長脫臭時間或調(diào)整工藝參數(shù)。
(四)出料階段
1. 停zhi脫臭操作
? 當脫臭達到要求后,停止加熱系統(tǒng)和水蒸氣發(fā)生器,關(guān)閉真空系統(tǒng)。讓脫臭后的油脂在塔內(nèi)自然冷卻一段時間,以降低油脂溫度,減少出料過程中的熱量損失和氧化風險。
2. 油脂出料和儲存
? 當油脂溫度降低到合適的范圍后,打開脫臭塔底部的出料閥門,將脫臭后的油脂輸送到儲存罐中。出料過程中要注意控制流速,避免出現(xiàn)堵塞或泄漏等問題。
? 儲存罐中的油脂可以進行后續(xù)的包裝或深加工處理。
四、半連續(xù)式脫臭工藝的特點和優(yōu)勢
(一)生產(chǎn)效率
1. 相對較高的效率
? 與間歇式脫臭工藝相比,半連續(xù)式脫臭工藝具有較高的生產(chǎn)效率。雖然不是完全連續(xù)的生產(chǎn)方式,但通過分批次進行部分操作,可以在一定程度上實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。每批次的處理時間相對較短,而且在一個批次出料的同時,可以進行下一批次的進料準備,從而減少了生產(chǎn)中的等待時間。
2. 適應不同規(guī)模生產(chǎn)
? 半連續(xù)式脫臭工藝既適合中小規(guī)模的油脂生產(chǎn)企業(yè),也可以在一定程度上滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。對于中小規(guī)模企業(yè)來說,半連續(xù)式設(shè)備的投資成本相對較低,操作也比較簡單;對于大規(guī)模企業(yè)來說,可以通過增加設(shè)備的數(shù)量和規(guī)模,實現(xiàn)較高的生產(chǎn)能力。
(二)產(chǎn)品質(zhì)量
1. 穩(wěn)定的脫臭效果
? 半連續(xù)式脫臭工藝能夠提供相對穩(wěn)定的脫臭效果。由于在一定時間段內(nèi),脫臭系統(tǒng)的運行條件相對穩(wěn)定,如溫度、真空度、水蒸氣流量等參數(shù)可以較好地控制,因此可以保證每批次油脂的脫臭效果較為一致。
2. 靈活調(diào)整工藝參數(shù)
? 同時,半連續(xù)式工藝也具有一定的靈活性,可以根據(jù)不同品質(zhì)的油脂原料調(diào)整工藝參數(shù)。例如,對于酸價較高或異味較重的油脂,可以適當延長脫臭時間、增加水蒸氣流量或調(diào)整溫度等參數(shù),以確保達到良好的脫臭效果。
(三)設(shè)備投資和操作難度
1. 適中的設(shè)備投資
? 半連續(xù)式脫臭工藝的設(shè)備投資介于間歇式和連續(xù)式之間。相比于間歇式脫臭設(shè)備,半連續(xù)式設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)能力有所提高,但價格相對較低。相比于連續(xù)式脫臭設(shè)備,半連續(xù)式設(shè)備的結(jié)構(gòu)相對簡單,占地面積較小,投資成本也相對較低。
2. 操作難度適中
? 半連續(xù)式脫臭工藝的操作難度也介于間歇式和連續(xù)式之間。相比于間歇式脫臭工藝,半連續(xù)式工藝需要一定的自動化控制和操作技能,但操作過程相對簡單,容易掌握。相比于連續(xù)式脫臭工藝,半連續(xù)式工藝的設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作流程相對簡單,對操作人員的技術(shù)要求較低。
油脂半連續(xù)式脫臭工藝結(jié)合了間歇式和連續(xù)式脫臭工藝的優(yōu)點,具有較高的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和適中的設(shè)備投資及操作難度。在實際應用中,可以根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品要求和經(jīng)濟實力等因素選擇合適的脫臭工藝。
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