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蓖麻油的精煉技術工藝

發布時間:2020-10-29   瀏覽:9492次

  蓖麻油的精煉技術

  蓖麻油是唯 一以含羥基酸為主的商品油脂。蓖麻籽的主要產地為巴西、印度及前蘇聯,我國各省亦均有種植。蓖麻油中含大量的蓖麻酸(80%以上),蓖麻油不能食用,但經濟價值很高,是藥用瀉劑以及紡織、化工及輕工等部門助染劑、潤滑劑、增塑劑、乳化劑、涂料、油漆、皂類及油墨等產品的生產原料。

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  蓖麻油是棕黃色的粘稠狀植物油,其含有的一些雜質會影響它的使用價值,這些雜質主要包括游離脂肪酸、粘液質、蛋白質、樹脂、色素等。因蓖麻油中磷脂含量較少(0.3%以下),故一般在精煉時不采用水化法,而是直接進行堿煉。

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  蓖麻油精煉技術過程工藝流程圖如圖 1 所示。

  精煉內頁

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  精煉過程。

  2.1脫膠工序應用物理、物理化學或化學方法將毛油中的膠溶性雜質除的工藝過程稱為脫膠。毛油屬于膠體體系〔1〕。其中的磷脂、蛋白質、黏液質及糖基甘油二酯等油脂膠溶性雜質不僅影響油脂的穩定性,而且影響油脂精煉和深加工的工藝效果。例如油脂在堿煉過程中,會促使乳化,增加操作困難,增大煉耗和輔助劑的耗用量,降低脫色效果。未脫膠的毛油無法進行物理精煉和脫臭操作。因此毛油精制必須首先脫除膠溶性雜質。

  蓖麻油脫膠時采用的是超級脫膠工藝〔2〕。毛油邊上料邊升溫,當溫度達到 80℃左右時加入油重 1‰的 85%磷酸攪拌 5 分鐘充分混合后,立即加入提前準備好的 80℃以上、油重 4%的熱水,停止攪拌靜止 120 分鐘,排放油腳后轉入下個工序。

  2.2脫酸工序 脫除游離脂肪酸的過程稱之脫酸。游離脂肪酸存在于油脂中會導致油脂的物理化學穩定性削弱〔1〕。因此油脂脫酸工序是精煉過程的中心工序,即用堿與油脂中的游離脂肪酸發生中和反應,使游離脂肪酸生成皂后排放出去,達到脫酸的目的。

  2.2.1 化學反應〔2〕

  主反應: RCOOH+NaOH=RCOONa+H2O;

  不完全中和:2RCOOH+NaOH=RCOOH.RCOONa+H2O

  水解反應::2RCOONa+2H2O=RCOOH.RCOOH+2NaOH;

  皂化反應::C3H5(COOR)3+3NaOH=C3H5(OH)3+3RCOONa

  2.2.2 影響脫酸過程的因素

  2.2.2.1 堿的用量和堿的濃度 堿的用量直接影響堿煉效果。堿量不足,游離脂肪酸中和不完全,其他雜質也不能被充分作用,皂膜不能很好地絮凝,致使分離困難,堿煉成品油質量差,收率低。用堿量過多,中性油被皂化而引起精煉損耗增大。因此,正確掌握用堿量尤為重要。

  脫酸時,耗用的總堿量包括兩個部分,一是用于中和游離脂肪酸的堿,通常稱為理論堿,可通過計算求得〔1〕。另一部分則是為了滿足工藝要求而額外添加的堿,稱之為超量堿。超堿量的確定,必須根據粗油品質、精油質量、精煉工藝和損耗等綜合進行平衡。

  堿煉時堿液濃度的選擇受到多方面因素堿的影響,適宜的堿濃度需綜合平衡諸多影響因素〔1,2〕,通過小樣試驗來確定。

  蓖麻籽油酸值超過6的較少〔3〕,皂腳量不大,為避免生成稀薄松散皂腳,堿煉過程使用較高濃度堿液和一定超量是必要的。

  2.2.2.2 操作溫度 操作溫度是影響脫酸的重要因素,其主要影響體現在脫酸的初溫、終溫、升溫速度等方面。油脂被皂化的概率隨操作溫度的升高而增加,因此操作溫度控制在工藝限 制的低溫下進行,避免中性油的皂化損失。在中和反應過程中,為了避免轉化成油/水型乳濁液,以致形成油-皂不易分離的現象,中和溫度必須保持穩定和均勻。中和反應后,為了避免皂粒的膠溶和被吸附組分的解吸,加熱到蕞終溫度的速度愈快愈好。蓖麻油在脫酸時溫度要調整到75℃~85℃后,加入預先配制好的堿液進行中和。反應過程中溫度要保持 80℃±2℃左右。

  2.2.2.3 混合與攪拌 混合攪拌作用的一方面是使堿滴分散變小,堿液的總面積增大,從而增加了堿液與游離脂肪酸的接觸機會,加快反應速度,縮短堿煉過程,有利于精煉率的提高。另一方面是增進堿液與游離脂肪酸的相對運動,提高反應的速率,并使反應生成的皂膜盡快地脫離堿滴。但這一過程的混合或攪拌強度要溫和些,以免在強烈混合下造成皂膜的過度分散而引起乳化現象。

  蓖麻油的脫酸工序,全部堿液在 10min~15min 內一次加入完成,加完堿液繼續攪10min~20min 后停止攪拌。

  2.2.2.4靜止時間 靜止時間對脫酸效果的影響主要體現在中性皂化損失和綜合脫雜效果上。當其他條件相同時,油堿接觸時間愈長,中性油被皂化的概率愈大。綜合平衡中性油皂化損失的前提下,適當的延長脫酸操作時間,有利于其他雜質的脫除和油色的改善。 在蓖麻油的脫酸工序中,靜止沉淀時間為 4~5 小時,待油皂分離后,排放皂腳,轉入下一工序。

  2.3水洗工序 水洗過程中影響洗滌效果的因素有溫度、水質、水量、攪拌等。操作溫度(油溫、水溫)低、水量少、攪拌不恰當,都將增大洗滌損耗和影響洗滌效果。

  蓖麻油水洗工序,皂腳排放完后,攪拌加熱油溫到 85℃~90℃后用同油溫的熱水進行洗滌。洗滌 1~2 次,攪拌(30r/min左右)3min~5min,每次用水量為油重的 15%~20%,每次加水后,沉淀 30min~50min 后放出洗滌廢水。

  2.4 干燥脫色工序 油脂在高溫下長時間接觸空氣易氧化變質,引起過氧化值升高,并產生較穩定的氧化色素,因此必須在真空條件下進行干燥脫色。

  堿煉后的蓖麻油充分水洗后,在加熱真空條件下進行干燥。干燥溫度達到 105℃~110℃,真空度達到 0.08Mpa~0.094Mpa 時,即為干燥合格,不停攪拌轉入脫色工序。

  蓖麻油籽油,一般情況下色澤較淺。堿煉干燥的蓖麻油,在較高溫度下氧化后有較重的紅色。因此采用,在真空條件下用干燥的酸性白土、活性炭進行脫色,脫色溫度為 100℃~110℃,真空度達到 0.08Mpa~0.094Mpa,在規定操作溫度的時間為20min 左右。脫色完畢后冷卻至 70℃~80℃進行過濾,即成精煉蓖麻油。

  2.5 脫臭工序 一般精煉蓖麻油不進行脫臭,若產品質量未達到質量標準則可考慮脫臭。脫臭時由于蓖麻油中蓖麻酸的特性,要求脫臭溫度不宜過高,而對真空度的要求很高。一般脫臭溫度控制在 140℃~160℃,絕對壓 0.67Kpa 以下,脫臭時間4h~6h。脫臭后冷卻至 70℃~80℃后放出即為脫臭油。若在脫臭過程中加入少量的檸檬酸,可提高油脂的氧化穩定性。用量為油重的 0.02%,濃度為 5%,可在脫臭開始時加入。

  3. 結束語

  蓖麻油具有一系列優良特性,如 448℃高溫下不燃燒-10℃低溫下不凝固,它可以代替煤和石油來制造很多產品?,F在

  世界上利用蓖麻油可生產出 400 多種衍生物,2000 多項系列產品,它不僅是機械航空、醫藥、輕紡的重要原料,還廣泛應用到

  國民經濟諸多領域。蓖麻籽油的深加工固然是化工行業的責任,但它美好的應用前景,也在要求油脂行業繼續推進蓖麻籽

  加工技術不斷發展與進步。


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