从浸出器内排出的湿粕含有25%~40%溶剂,需要回收,同时,湿粕中部分水分需要除去。加热可除去粕中溶剂和水分,使干粕残溶量降至500~1000mg/kg,水分降到9%~13%的安全水分以下。这种借热能从湿粕中除去溶剂、水分的方法,也称为蒸烘。
脱溶机(Desolventizer)与烤粕机(Toaster)合为一体即为蒸烘机(DT)。蒸烘机不仅要脱除湿粕中溶剂,同时还需控制粕的质量。油厂一方面要尽可能达到最低溶剂损失的经济技术指标,同时还必须满足顾客对商品饼粕越来越高的要求,这些又均与浸出粕的脱溶剂技术相关联。
不同用途和不同要求的成品粕,在油脂生产工艺尤其是湿粕处理工序中需要采用不同的工艺条件。饲用粕可采用高温脱溶工艺,以使其从充分熟化并钝化其中的抗营养物质;食用粕需采用低温脱溶工艺,以保证蛋白质的质量。另外,从饼粕质量而言,特别是大豆粕因含有影响家畜发育的抗营养因子,烤粕的作用更是至关重要,加热不足,不能破坏抗营养因子;加热过度,则降低蛋白质的消化率。因此,油厂对豆粕的质量控制日益重视。现今,在评定豆粕质量时,要求必须同时测定尿酶与蛋白质溶解度这两个指标,前者用以鉴定加热程度是否足以破坏豆粕中大部分抗营养因子,而后者则可指示豆粕加热过度的严重程度。
因此,如何在15~20min的烤粕时间内,保持适当的蒸汽流,尽可能地降低粕中的残留溶剂,并且获得最佳的豆粕质量,是油厂十分关注的,也是蒸烘机设计人员必须直面的问题。
脱溶与烤粕分成两个阶段。脱溶阶段主要用0.13~0.2MPa的直接蒸汽穿过料层,使溶剂挥发。直接蒸汽既可传热给溶剂,又能带着溶剂一起蒸发,还能降低溶剂的分压。脱溶时可将粕中某些有害成分脱除或抑制,如能钝化大豆粕中的尿素酶,使菜籽粕中的芥子苷分解成气体排出,使葵花籽粕中的聚酚类物质分解等。由于通直接蒸汽加热溶剂的同时,也会部分凝结成水停留在粕中,使粕中含水量升高,这是因为蒸汽加热的特点是利用潜热,一旦传热后蒸汽即凝结成水,故湿粕含溶量、蒸汽传热量和凝结水量三者有正相关性。须经第二阶段烘干去水,常采取0.5MPa的间接蒸汽加热,使粕中水分达到安全水分以下,还可以吹冷风强化脱水效果。
采用多效蒸发及真空薄层水蒸气蒸馏技术,回收混合油中的溶剂,可以达到非常高的水平,但湿粕中溶剂的回收要困难得多,这也是目前浸出油厂溶剂消耗居高不下的主要原因之一。溶剂消耗不仅直接影响油厂生产成本,同时也污染环境,是油厂必须直面的问题。
脱溶效率可以脱溶速率来表示。脱溶速度即是指一定量的湿粕单位时间内挥发掉的溶剂量。根据研究及大量的生产实践发现,脱溶速度受到脱溶方式、料坯成分和结构性质、溶剂种类和含量、浸出条件、脱溶工艺条件等多种因素影响。而采取适当的预脱溶措施可以大大降低直接蒸汽用量,降低粕中水分。所谓预脱溶即在汽提脱溶前用机械或热力的方法,预先蒸发或脱除部分溶剂。闪蒸预脱溶可使汽提脱溶前的粕中溶剂降低至5%~8%。粕在蒸脱层的停留时间,高温粕不小于30min,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℃。
从蒸烘机顶部冲出的溶剂气体和水蒸气的混合物会产生气流,其中难免夹带有少量粕末。这些粕末若不除去,会对回收系统带来污垢,甚至堵塞管道,致使冷凝器无法进行操作,故在进入冷凝器前必须进行粕末分离。目前国内常采用干式捕粕器和湿式捕粕器。(www.xing528.com)
蒸烘机的设计和选择不但取决于所处理的物料,而且与二次蒸汽的利用有关。按溶剂的脱除形式,将蒸脱设备分为两类。
1.湿粕在搅拌状态下的脱溶设备
这类设备即各种型式的层式蒸脱机,包括层式脱溶机、高料层蒸烘机、DT多层式、DTDC等。蒸脱溶剂所需的热量来自于夹套中间接蒸汽及喷入粕中的直接蒸汽冷凝所放出的潜热。它的优点是,在蒸脱过程中,湿粕获得了很好的湿热作用和自蒸作用,脱溶充分、彻底,钝化抗营养因子的效果可靠,产品质量容易控制。
2.湿粕在悬浮状态下的脱溶设备
这类设备主要是各种型式的低温脱溶装置,其次是卧式脱溶机。低温脱溶一般指粕温低于80℃的脱溶工艺,目前,较为成熟的低温脱溶工艺有双筒卧式脱溶工艺和闪蒸管式脱溶工艺两种。双筒卧式脱溶工艺的特点是湿粕在两级脱溶机内停留时间长(10~15min),粕中残溶和粕中水分均低,缺点是粕中蛋白有一定程度变性,蛋白质得率相对低;闪蒸管式脱溶工艺利用高速(约20m/s)流动的过热溶剂蒸气,其温度为135~160℃,将湿粕吹入旋风分离器进行加热闪蒸脱溶,湿粕中溶剂被急速蒸脱。脱溶时间极短,在2s左右,无水蒸气作用,只有1%~2%的蛋白质变性,缺点是粕中残溶和水分仍较高。此法常作为预脱溶措施,预脱溶后的粕绝大部分溶剂已脱除,然后粕料进入真空卧式脱臭器,进一步脱除残溶,得到低温粕。所得饼粕蛋白质分散指数(PDI)可达80%以上。
卧式脱溶机是在半悬浮状态下的脱溶,所需热量主要靠夹套中间接蒸汽供给,仅在脱溶的后阶段,才采用少量直接蒸汽以脱除残留溶剂。它的缺点是湿热作用很小,成品粕的熟化效果差。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。