基于箱鏈?zhǔn)浇銎鞯牟俗扬灲龉に囂接?/h1>
2017-05-02 12:14溫小榮梁椿松孫明奎
糧食與飼料工業(yè) 2017年4期
溫小榮，梁椿松，孫明奎，管 磊
(邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚州 225127)
基于箱鏈?zhǔn)浇銎鞯牟俗扬灲龉に囂接?/p>
溫小榮，梁椿松，孫明奎，管 磊
(邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚州 225127)
浸出器是菜籽壓榨浸出過程中的關(guān)鍵設(shè)備，為盡可能地降低生產(chǎn)過程中粕殘油，分析了調(diào)試過程中關(guān)鍵化驗指標(biāo)及對應(yīng)的操作條件，確定了利用箱鏈?zhǔn)浇銎鲗赫ズ蟛俗扬炦M(jìn)行浸出的最佳操作條件。分析結(jié)果表明，在生產(chǎn)過程中控制入榨水分為3.0%～3.5%，浸泡時間為75 min，浸出溫度為58℃，液料比為0.60～0.65(體積比)，可獲得最低粕殘油為0.94%。此外，生產(chǎn)過程中箱鏈?zhǔn)浇銎鬟\行穩(wěn)定，料層高度與運行速度均可實現(xiàn)自動化控制。
菜籽餅；粕殘油；箱鏈?zhǔn)浇銎?；浸出條件
油菜是世界第二大油料作物，2012年產(chǎn)量占世界油籽總產(chǎn)量的13.4%，僅次于大豆。2012年我國菜籽產(chǎn)量1 350萬t，占全世界的22.1%。近年來，我國菜籽油進(jìn)口量也在增加，目前年進(jìn)口量在100萬t的規(guī)模，占世界貿(mào)易量的近30%，超過歐盟成為最大的進(jìn)口國[1]。
菜籽含油較高，且國產(chǎn)菜籽和進(jìn)口菜籽含油差異較大，國產(chǎn)菜籽含油一般為33%～38%，進(jìn)口菜籽含油為40%～45%[2]。目前菜籽的取油工藝為先壓榨后浸出，國內(nèi)外菜籽預(yù)榨浸出工藝大同小異，為了保證菜籽粕的品質(zhì)，壓榨工藝已從傳統(tǒng)的高溫壓榨(溫度大于100℃)發(fā)展為現(xiàn)在的較低溫度壓榨(90～95℃)。目前，浸出車間的差異主要體現(xiàn)在大型設(shè)備上，如浸出器和蒸脫機(jī)。浸出器類型較多，如皇冠公司的環(huán)形浸出器、迪斯美公司的無框式履帶浸出器以及魯奇的框箱式履帶浸出器等。為了打破國外技術(shù)的壟斷，邁安德公司自主研制了箱鏈?zhǔn)浇銎鳌Ｄ壳?，我司箱鏈?zhǔn)浇銎饕褢?yīng)用于多個菜籽項目，產(chǎn)量從100～3 000 t/d不等。
檢索近年來關(guān)于油料浸出論文發(fā)現(xiàn)，對大型生產(chǎn)過程中的化驗數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析的文獻(xiàn)鮮有報道，殘油在不同的水分、溫度等條件下的變化趨勢更多只來源于實驗室階段。為了彌補(bǔ)這一缺陷，本論文重點以產(chǎn)量為2 000 t/d的菜籽95℃壓榨浸出項目為例，探討基于箱鏈?zhǔn)浇銎鞯牡蜏貕赫ゲ俗扬灲鋈∮凸に?，通過分析大量的化驗數(shù)據(jù)，比較不同入榨水分、浸出溫度、浸出時間以及噴淋量對浸出效果的影響，期望對實際生產(chǎn)有所指導(dǎo)和借鑒意義。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 原料
原料為加拿大進(jìn)口菜籽。
1.1.2 主要設(shè)備
榨油機(jī)(型號ZY338)生產(chǎn)廠家為中糧南皮有限公司；箱鏈?zhǔn)浇銎?、調(diào)質(zhì)塔、軋胚機(jī)、蒸炒鍋以及蒸脫機(jī)(DTDC)，由邁安德集團(tuán)有限公司制造。
1.2 理化指標(biāo)測定方法
水分及揮發(fā)物含量按GB/T 5528-2008測定；原料以及粕中蛋白質(zhì)含量測定參照GB/T 5009.5-2009；油料中雜質(zhì)測定參照GB/T 14488.2-2008；油料、預(yù)榨餅含油及粕殘油采用GB/T 10359-2008測定。含油量(油料含油、預(yù)榨餅含油和粕殘油)的計算公式如下：
式中,w0為含油率，%；m0為測試樣(油料、榨餅或粕)質(zhì)量，g；m1為提取出油的質(zhì)量，g。
原料(菜籽)和預(yù)榨餅的理化指標(biāo)如表1和表2所示。
表1 原料(菜籽)的理化指標(biāo)
表2 預(yù)榨餅的理化指標(biāo)
注：所有數(shù)據(jù)均為6次以上檢測的平均值，并求取其標(biāo)準(zhǔn)差。
1.3 數(shù)據(jù)分析方法
所有殘油值至少為特定條件下3組化驗數(shù)據(jù)的平均值，并求得其標(biāo)準(zhǔn)差。所有柱狀圖利用Origin7.5繪制。
2 結(jié)果與討論
2.1 入榨水分對浸出效果的影響
以日處理量為2 000 t時的化驗指標(biāo)作為數(shù)據(jù)來源，篩選出250組正常生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分別對入榨水分位于區(qū)間2.5%～3.5%,3.0%～3.5%,3.5%～4.0%,……,6.5%～7.5%的對應(yīng)的殘油求平均值。以入榨水分為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)的粕殘油平均值為縱坐標(biāo)作圖，結(jié)果如圖1所示。
由圖1可以看出，粕殘油隨入榨水分的增加呈先下降后上升的趨勢，在入榨水分為3.0%～3.5%，粕殘油為1.04%，浸出效果最好。入榨水分影響榨餅水分的高低，榨餅水分過高時，榨餅內(nèi)部空隙度減小，使溶劑向榨餅內(nèi)部的滲透和溶解油脂的擴(kuò)散困難，從而增加殘油。入榨水分過低時，榨餅容易形成大量的細(xì)粉，同樣減弱了料層的滲透性。
分析化驗指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)入榨水分為3.0%～3.5%時，對應(yīng)的菜籽餅水分為4.3%～5.1%。這一數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道[3]的平轉(zhuǎn)式浸出器最佳入浸水分結(jié)果一致。該文獻(xiàn)指出，大豆一次浸出豆坯的最佳入浸水分為8%，菜籽餅、棉籽餅預(yù)榨浸出，最佳入浸水分為4%～5%。
圖1 入榨水分對浸出效果的影響(項目1)
注：橫軸1～9分別代表的入榨水分為：2.5%～3.0%，3.0%～3.5%，3.5%～4.0%，4.0%～4.5%，4.5%～5.0%，5.0%～5.5%，5.5%～6.0%，6.0%～6.5%，6.5%～7.0%。
為了進(jìn)一步驗證入榨水分與粕殘油之間的關(guān)系，我們對另一個產(chǎn)量為1 500 t/d的菜籽預(yù)浸項目(項目2)的調(diào)試參數(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果如圖2所示。粕殘油隨著入榨水分的增加具有上升的趨勢，同樣在入榨水分為3.0%～3.5%時取得最低殘油值。
基于以上結(jié)果分析，在實際生產(chǎn)中將入榨水分控制在3.0%～3.5%為宜。
圖2 入榨水分對浸出效果的影響(項目2)
2.2 浸出溫度對粕殘油的影響
由于在生產(chǎn)過程中榨餅的入浸溫度較高，導(dǎo)致物料的浸出溫度在58℃以上。由圖3可以看出，浸出溫度在57～62℃變化時，粕殘油在1.01%～1.14%波動。但隨著溫度的上升，殘油整體上有下降的趨勢。這是因為，溫度低影響分子運動及滲透速度，溫度升高促使油脂在正己烷中的溶解度也隨之增加[4]。此外，溫度較高時，分子的無秩序熱運動得到加強(qiáng)，溶劑和油的黏度下降，因而減小了傳質(zhì)阻力，提高了擴(kuò)散速度。
提高浸出過程中的溫度無疑具有積極的意義，但浸出溫度過高，容易使正己烷汽化，增加浸出器冷凝器的負(fù)荷和浸出器產(chǎn)生正壓的風(fēng)險。而且較高的浸出溫度，還會造成非油物質(zhì)在溶劑中的溶解度增加，浸出毛油質(zhì)量降低[5]。
圖3 浸出溫度對粕殘油的影響
基于以上分析，在實際生產(chǎn)過程中浸出溫度宜控制在58℃左右。生產(chǎn)過程中，菜籽餅出榨油機(jī)后，經(jīng)過翻板冷卻器和輸送刮板到浸出器的溫度大致在67℃左右，新鮮溶劑從分水箱出來經(jīng)過節(jié)能換熱溫度可升至47℃左右。二者在浸出器中換熱之后，剛好可以維持浸出器的溫度為58℃左右。這樣，換熱后的溶劑無需進(jìn)一步加熱也能達(dá)到浸出溫度，大大減小了蒸汽耗量。
2.3 浸出時間對粕殘油的影響
箱鏈?zhǔn)浇銎魍ㄟ^液壓馬達(dá)驅(qū)動，在實際生產(chǎn)過程中，可以改變浸出器的行走速度，從而獲得不同的浸出時間。理論上講，浸出時間越長越利于降低粕的殘油，但較長的浸出時間意味著較高的料層高度。如果料層太高，會使料坯壓實，從而造成溶劑滲透不暢，影響浸提效果或造成浸出器結(jié)拱；如果料層太薄，有可能造成混合油短路，很難形成浸泡過程，從而影響浸提效果；另外料層薄，還會影響料坯對混合油的過濾作用，使混合油中粕沫增加，給后續(xù)工序造成困難[6]。因此，在實際生產(chǎn)過程中必須將浸出時間控制在一個合適的范圍內(nèi)。表3為不同料層高度下浸出時間、浸泡時間、瀝干時間、浸出器鏈速以及平均粕殘油之間的關(guān)系。
分析表3可知，隨著料層高度的升高，浸出時間、浸泡時間和瀝干時間延長，浸出器鏈速降低，粕殘油呈下降的趨勢。在料層為1.0 m和1.1 m的情況下，殘油變化不大，均為0.98%左右。綜合考慮粕殘油和操作安全性，將料層高度調(diào)節(jié)為1.0 m，此時浸泡時間約為75 min。李永勝等[7]也指出料層過低或過高都會帶來殘油的急劇升高。一般裝滿度達(dá)80%為好，保證料格上下油路不混，界限分明，各油格梯度明顯。
表3 料層高度與浸出時間、浸出器鏈速 以及粕殘油之間的關(guān)系
2.4 新鮮溶劑量對浸出效果的影響
選擇入榨水分為3.0%～3.5%，浸出溫度為58℃，浸出時間為75 min時的化驗數(shù)據(jù)，分析不同液料比對粕殘油的影響，結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出，隨著新鮮溶劑量的增加，粕殘油呈先下降的趨勢。液料比為0.60～0.65時，獲得粕殘油為0.94%。當(dāng)液料比大于0.60～0.65時，繼續(xù)增加液料比對殘油影響不大。
圖4 液料比對浸出效果的影響
研究發(fā)現(xiàn)，物料浸出時要求物料上有溶劑層，原則上越薄越好，但一般控制的厚度隨運行的平衡度來決定，溶劑層在100 mm左右為正常，高于此值可能要帶來負(fù)面影響，溶劑層太薄可能帶來浸出過程的間斷[8]。
生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，噴淋量過大時，溶劑易溢過料箱的邊緣，這樣一方面導(dǎo)致竄格，消除了對降低殘油有利的濃度梯度差；另一方面，一些細(xì)粕容易從料箱邊緣翻落至油斗，容易導(dǎo)致噴淋管和旋液分離器堵塞。此外，新鮮溶劑量增加意味著混合油濃度的減小，一般菜籽浸出時混合油濃度為18%～25%，過低的混合油濃度勢必需要消耗更多的蒸汽將溶劑蒸發(fā)，增加了蒸汽消耗。
綜合考慮粕殘油、汽耗和操作安全性，在實際生產(chǎn)中建議選用的液料比為0.60～0.65。
3 結(jié)論
浸出器是油料壓榨浸出過程中的關(guān)鍵設(shè)備，合適的浸出條件有助于降低粕殘油，從而提高油廠利潤。箱鏈?zhǔn)浇銎魇俏宜咀灾餮邪l(fā)的設(shè)備，較多大型大豆和菜籽浸出項目證明，箱鏈?zhǔn)浇銎鬟\行穩(wěn)定，操作安全方便。
本研究通過分析大量的菜籽壓榨浸出過程中的化驗數(shù)據(jù)，得出獲得最低殘油的最佳操作條件。建議在實際生產(chǎn)過程中控制入榨水分為3.0%～3.5%，浸泡時間為75 min，浸出溫度為58℃，液料比為0.60～0.65(體積比)，從而獲得最低粕殘油，降低生產(chǎn)成本。
[1] 孟 麗，徐 明. 世界油菜籽供求及價格變化分析[J].世界農(nóng)業(yè), 2013(9): 101-104.
[2] 萬 光，萬小保，聶祥云. 進(jìn)口油菜籽加工過程重要工序的工藝參數(shù)控制[J]. 武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報, 2001,20(3): 27-29.
[3] 李 寧，劉 華.油脂平轉(zhuǎn)浸出工藝設(shè)計及操作淺見[J]. 糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2004,29(2): 41-42.
[4] 黨俊杰. 浸出油廠降低粕殘油的措施[J]. 中國油脂,2007, 32(9):71-72.
[5] 劉玉蘭. 油脂制取與加工工藝學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2009: 227-228.
[6] 林鳳巖，楊盛華. 粕殘油的影響原因及解決措施[J]. 糧油食品科技, 2010,18(3): 22-23.
[7] 李永勝, 苑利民. 降低豆粕殘油率的探討與實踐[J]. 中國油脂, 2001, 26(3): 27-28.
(責(zé)任編輯：趙琳琳)
Rapeseed cake extraction process with bucket type extractor machine
WEN Xiao-rong，LIANG Chun-song，SUN Ming-kui，GUAN Lei
(Myande Group Co., Ltd., Yangzhou 225127,China)
Extractor machine is the key device during rapeseed squeezing and leaching. To lower the residual oil of meal in production process, critical indexes which influenced residual oil and its corresponding operating conditions were analyzed, and the optimal conditions of rapeseed cake leached by bucket type extractor machine were obtained. With the squeezed water of 3.0%-3.5%, extraction time of 75 min, extraction temperature of 58℃, volume ratio of hexane to rapeseed cake 0.60-0.65, the lowest residual oil (0.94%) of meal was obtained. In additon,bucket type extractor machine ran steadily during the production, and both the layer height and running speed could realize automation control.
rapeseed cake；residual oil of meal; bucket type extractor machine; extraction process
2017-02-08；
2017-03-20
溫小榮(1989-)，男，碩士，主要從事植物油料壓榨浸出和油脂化工工藝設(shè)計。
10.7633/j.issn.1003-6202.2017.04.009
TS225.1+4;TS223.4
A
1003-6202(2017)04-0035-04
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溫小榮，梁椿松，孫明奎，管 磊
(邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚州 225127)
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溫小榮，梁椿松，孫明奎，管 磊
(邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚州 225127)
浸出器是菜籽壓榨浸出過程中的關(guān)鍵設(shè)備，為盡可能地降低生產(chǎn)過程中粕殘油，分析了調(diào)試過程中關(guān)鍵化驗指標(biāo)及對應(yīng)的操作條件，確定了利用箱鏈?zhǔn)浇銎鲗赫ズ蟛俗扬炦M(jìn)行浸出的最佳操作條件。分析結(jié)果表明，在生產(chǎn)過程中控制入榨水分為3.0%～3.5%，浸泡時間為75 min，浸出溫度為58℃，液料比為0.60～0.65(體積比)，可獲得最低粕殘油為0.94%。此外，生產(chǎn)過程中箱鏈?zhǔn)浇銎鬟\行穩(wěn)定，料層高度與運行速度均可實現(xiàn)自動化控制。
菜籽餅；粕殘油；箱鏈?zhǔn)浇銎?；浸出條件
油菜是世界第二大油料作物，2012年產(chǎn)量占世界油籽總產(chǎn)量的13.4%，僅次于大豆。2012年我國菜籽產(chǎn)量1 350萬t，占全世界的22.1%。近年來，我國菜籽油進(jìn)口量也在增加，目前年進(jìn)口量在100萬t的規(guī)模，占世界貿(mào)易量的近30%，超過歐盟成為最大的進(jìn)口國[1]。
菜籽含油較高，且國產(chǎn)菜籽和進(jìn)口菜籽含油差異較大，國產(chǎn)菜籽含油一般為33%～38%，進(jìn)口菜籽含油為40%～45%[2]。目前菜籽的取油工藝為先壓榨后浸出，國內(nèi)外菜籽預(yù)榨浸出工藝大同小異，為了保證菜籽粕的品質(zhì)，壓榨工藝已從傳統(tǒng)的高溫壓榨(溫度大于100℃)發(fā)展為現(xiàn)在的較低溫度壓榨(90～95℃)。目前，浸出車間的差異主要體現(xiàn)在大型設(shè)備上，如浸出器和蒸脫機(jī)。浸出器類型較多，如皇冠公司的環(huán)形浸出器、迪斯美公司的無框式履帶浸出器以及魯奇的框箱式履帶浸出器等。為了打破國外技術(shù)的壟斷，邁安德公司自主研制了箱鏈?zhǔn)浇銎鳌Ｄ壳?，我司箱鏈?zhǔn)浇銎饕褢?yīng)用于多個菜籽項目，產(chǎn)量從100～3 000 t/d不等。
檢索近年來關(guān)于油料浸出論文發(fā)現(xiàn)，對大型生產(chǎn)過程中的化驗數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析的文獻(xiàn)鮮有報道，殘油在不同的水分、溫度等條件下的變化趨勢更多只來源于實驗室階段。為了彌補(bǔ)這一缺陷，本論文重點以產(chǎn)量為2 000 t/d的菜籽95℃壓榨浸出項目為例，探討基于箱鏈?zhǔn)浇銎鞯牡蜏貕赫ゲ俗扬灲鋈∮凸に?，通過分析大量的化驗數(shù)據(jù)，比較不同入榨水分、浸出溫度、浸出時間以及噴淋量對浸出效果的影響，期望對實際生產(chǎn)有所指導(dǎo)和借鑒意義。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 原料
原料為加拿大進(jìn)口菜籽。
1.1.2 主要設(shè)備
榨油機(jī)(型號ZY338)生產(chǎn)廠家為中糧南皮有限公司；箱鏈?zhǔn)浇銎?、調(diào)質(zhì)塔、軋胚機(jī)、蒸炒鍋以及蒸脫機(jī)(DTDC)，由邁安德集團(tuán)有限公司制造。
1.2 理化指標(biāo)測定方法
水分及揮發(fā)物含量按GB/T 5528-2008測定；原料以及粕中蛋白質(zhì)含量測定參照GB/T 5009.5-2009；油料中雜質(zhì)測定參照GB/T 14488.2-2008；油料、預(yù)榨餅含油及粕殘油采用GB/T 10359-2008測定。含油量(油料含油、預(yù)榨餅含油和粕殘油)的計算公式如下：
式中,w0為含油率，%；m0為測試樣(油料、榨餅或粕)質(zhì)量，g；m1為提取出油的質(zhì)量，g。
原料(菜籽)和預(yù)榨餅的理化指標(biāo)如表1和表2所示。
表1 原料(菜籽)的理化指標(biāo)
表2 預(yù)榨餅的理化指標(biāo)
注：所有數(shù)據(jù)均為6次以上檢測的平均值，并求取其標(biāo)準(zhǔn)差。
1.3 數(shù)據(jù)分析方法
所有殘油值至少為特定條件下3組化驗數(shù)據(jù)的平均值，并求得其標(biāo)準(zhǔn)差。所有柱狀圖利用Origin7.5繪制。
2 結(jié)果與討論
2.1 入榨水分對浸出效果的影響
以日處理量為2 000 t時的化驗指標(biāo)作為數(shù)據(jù)來源，篩選出250組正常生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。分別對入榨水分位于區(qū)間2.5%～3.5%,3.0%～3.5%,3.5%～4.0%,……,6.5%～7.5%的對應(yīng)的殘油求平均值。以入榨水分為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)的粕殘油平均值為縱坐標(biāo)作圖，結(jié)果如圖1所示。
由圖1可以看出，粕殘油隨入榨水分的增加呈先下降后上升的趨勢，在入榨水分為3.0%～3.5%，粕殘油為1.04%，浸出效果最好。入榨水分影響榨餅水分的高低，榨餅水分過高時，榨餅內(nèi)部空隙度減小，使溶劑向榨餅內(nèi)部的滲透和溶解油脂的擴(kuò)散困難，從而增加殘油。入榨水分過低時，榨餅容易形成大量的細(xì)粉，同樣減弱了料層的滲透性。
分析化驗指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)入榨水分為3.0%～3.5%時，對應(yīng)的菜籽餅水分為4.3%～5.1%。這一數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道[3]的平轉(zhuǎn)式浸出器最佳入浸水分結(jié)果一致。該文獻(xiàn)指出，大豆一次浸出豆坯的最佳入浸水分為8%，菜籽餅、棉籽餅預(yù)榨浸出，最佳入浸水分為4%～5%。
圖1 入榨水分對浸出效果的影響(項目1)
注：橫軸1～9分別代表的入榨水分為：2.5%～3.0%，3.0%～3.5%，3.5%～4.0%，4.0%～4.5%，4.5%～5.0%，5.0%～5.5%，5.5%～6.0%，6.0%～6.5%，6.5%～7.0%。
為了進(jìn)一步驗證入榨水分與粕殘油之間的關(guān)系，我們對另一個產(chǎn)量為1 500 t/d的菜籽預(yù)浸項目(項目2)的調(diào)試參數(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果如圖2所示。粕殘油隨著入榨水分的增加具有上升的趨勢，同樣在入榨水分為3.0%～3.5%時取得最低殘油值。
基于以上結(jié)果分析，在實際生產(chǎn)中將入榨水分控制在3.0%～3.5%為宜。
圖2 入榨水分對浸出效果的影響(項目2)
2.2 浸出溫度對粕殘油的影響
由于在生產(chǎn)過程中榨餅的入浸溫度較高，導(dǎo)致物料的浸出溫度在58℃以上。由圖3可以看出，浸出溫度在57～62℃變化時，粕殘油在1.01%～1.14%波動。但隨著溫度的上升，殘油整體上有下降的趨勢。這是因為，溫度低影響分子運動及滲透速度，溫度升高促使油脂在正己烷中的溶解度也隨之增加[4]。此外，溫度較高時，分子的無秩序熱運動得到加強(qiáng)，溶劑和油的黏度下降，因而減小了傳質(zhì)阻力，提高了擴(kuò)散速度。
提高浸出過程中的溫度無疑具有積極的意義，但浸出溫度過高，容易使正己烷汽化，增加浸出器冷凝器的負(fù)荷和浸出器產(chǎn)生正壓的風(fēng)險。而且較高的浸出溫度，還會造成非油物質(zhì)在溶劑中的溶解度增加，浸出毛油質(zhì)量降低[5]。
圖3 浸出溫度對粕殘油的影響
基于以上分析，在實際生產(chǎn)過程中浸出溫度宜控制在58℃左右。生產(chǎn)過程中，菜籽餅出榨油機(jī)后，經(jīng)過翻板冷卻器和輸送刮板到浸出器的溫度大致在67℃左右，新鮮溶劑從分水箱出來經(jīng)過節(jié)能換熱溫度可升至47℃左右。二者在浸出器中換熱之后，剛好可以維持浸出器的溫度為58℃左右。這樣，換熱后的溶劑無需進(jìn)一步加熱也能達(dá)到浸出溫度，大大減小了蒸汽耗量。
2.3 浸出時間對粕殘油的影響
箱鏈?zhǔn)浇銎魍ㄟ^液壓馬達(dá)驅(qū)動，在實際生產(chǎn)過程中，可以改變浸出器的行走速度，從而獲得不同的浸出時間。理論上講，浸出時間越長越利于降低粕的殘油，但較長的浸出時間意味著較高的料層高度。如果料層太高，會使料坯壓實，從而造成溶劑滲透不暢，影響浸提效果或造成浸出器結(jié)拱；如果料層太薄，有可能造成混合油短路，很難形成浸泡過程，從而影響浸提效果；另外料層薄，還會影響料坯對混合油的過濾作用，使混合油中粕沫增加，給后續(xù)工序造成困難[6]。因此，在實際生產(chǎn)過程中必須將浸出時間控制在一個合適的范圍內(nèi)。表3為不同料層高度下浸出時間、浸泡時間、瀝干時間、浸出器鏈速以及平均粕殘油之間的關(guān)系。
分析表3可知，隨著料層高度的升高，浸出時間、浸泡時間和瀝干時間延長，浸出器鏈速降低，粕殘油呈下降的趨勢。在料層為1.0 m和1.1 m的情況下，殘油變化不大，均為0.98%左右。綜合考慮粕殘油和操作安全性，將料層高度調(diào)節(jié)為1.0 m，此時浸泡時間約為75 min。李永勝等[7]也指出料層過低或過高都會帶來殘油的急劇升高。一般裝滿度達(dá)80%為好，保證料格上下油路不混，界限分明，各油格梯度明顯。
表3 料層高度與浸出時間、浸出器鏈速 以及粕殘油之間的關(guān)系
2.4 新鮮溶劑量對浸出效果的影響
選擇入榨水分為3.0%～3.5%，浸出溫度為58℃，浸出時間為75 min時的化驗數(shù)據(jù)，分析不同液料比對粕殘油的影響，結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出，隨著新鮮溶劑量的增加，粕殘油呈先下降的趨勢。液料比為0.60～0.65時，獲得粕殘油為0.94%。當(dāng)液料比大于0.60～0.65時，繼續(xù)增加液料比對殘油影響不大。
圖4 液料比對浸出效果的影響
研究發(fā)現(xiàn)，物料浸出時要求物料上有溶劑層，原則上越薄越好，但一般控制的厚度隨運行的平衡度來決定，溶劑層在100 mm左右為正常，高于此值可能要帶來負(fù)面影響，溶劑層太薄可能帶來浸出過程的間斷[8]。
生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，噴淋量過大時，溶劑易溢過料箱的邊緣，這樣一方面導(dǎo)致竄格，消除了對降低殘油有利的濃度梯度差；另一方面，一些細(xì)粕容易從料箱邊緣翻落至油斗，容易導(dǎo)致噴淋管和旋液分離器堵塞。此外，新鮮溶劑量增加意味著混合油濃度的減小，一般菜籽浸出時混合油濃度為18%～25%，過低的混合油濃度勢必需要消耗更多的蒸汽將溶劑蒸發(fā)，增加了蒸汽消耗。
綜合考慮粕殘油、汽耗和操作安全性，在實際生產(chǎn)中建議選用的液料比為0.60～0.65。
3 結(jié)論
浸出器是油料壓榨浸出過程中的關(guān)鍵設(shè)備，合適的浸出條件有助于降低粕殘油，從而提高油廠利潤。箱鏈?zhǔn)浇銎魇俏宜咀灾餮邪l(fā)的設(shè)備，較多大型大豆和菜籽浸出項目證明，箱鏈?zhǔn)浇銎鬟\行穩(wěn)定，操作安全方便。
本研究通過分析大量的菜籽壓榨浸出過程中的化驗數(shù)據(jù)，得出獲得最低殘油的最佳操作條件。建議在實際生產(chǎn)過程中控制入榨水分為3.0%～3.5%，浸泡時間為75 min，浸出溫度為58℃，液料比為0.60～0.65(體積比)，從而獲得最低粕殘油，降低生產(chǎn)成本。
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(責(zé)任編輯：趙琳琳)
Rapeseed cake extraction process with bucket type extractor machine
WEN Xiao-rong，LIANG Chun-song，SUN Ming-kui，GUAN Lei
(Myande Group Co., Ltd., Yangzhou 225127,China)
Extractor machine is the key device during rapeseed squeezing and leaching. To lower the residual oil of meal in production process, critical indexes which influenced residual oil and its corresponding operating conditions were analyzed, and the optimal conditions of rapeseed cake leached by bucket type extractor machine were obtained. With the squeezed water of 3.0%-3.5%, extraction time of 75 min, extraction temperature of 58℃, volume ratio of hexane to rapeseed cake 0.60-0.65, the lowest residual oil (0.94%) of meal was obtained. In additon,bucket type extractor machine ran steadily during the production, and both the layer height and running speed could realize automation control.
rapeseed cake；residual oil of meal; bucket type extractor machine; extraction process
2017-02-08；
2017-03-20
溫小榮(1989-)，男，碩士，主要從事植物油料壓榨浸出和油脂化工工藝設(shè)計。
10.7633/j.issn.1003-6202.2017.04.009
TS225.1+4;TS223.4
A
1003-6202(2017)04-0035-04
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