CN102586003B - 一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，它由茶油浸取路径结构、粕处理路径结构、二甲醚循环路径结构、冷却水循环路径结构和加热水循环路径结构五部分组成；该茶油浸取路径结构包括浸出器(1)、渗滤器(3)和蒸发器(4)；该粕处理路径结构包括脱溶塔(5)和粕蒸脱机(6)；该二甲醚循环路径结构包括压缩机(7)、冷凝器(9)和二甲醚储罐(10)；该冷却水循环路径结构包括直接蒸发冷却器(12)和冷水泵(13)；该加热水循环路径结构包括带电加热器(26)的水箱(27)和热水泵(14)。采用本发明二甲醚亚临界浸取茶籽油设备生产茶油可使茶籽富含的角鲨烯、Ve、植物甾醇等物质得到有效保存，而且出油率高、能耗低。

Description

一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备

一、技术领域

本发明涉及一种利用油茶籽为原料制取山茶油的设备，具体涉一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备。

二、背景技术

油茶是主要的木本油料作物之一，广泛分布于我国的福建、江西、湖南、云南等地。以油茶籽为原料加工的山茶油是国际粮农组织重点推广的健康型食用油之一。山茶油含有大量单不饱和脂肪酸，能降低体内饱和酸和坏胆固醇的含量，预防冠心病等心血管疾病。此外，山茶油还富含有茶多酚、磷脂质、角鲨烯、Ve和植物甾醇等对人体有益的天然物质。推广茶油，对于改善人们的膳食结构，提高人们的健康水平，具有重要作用。

目前，山茶油主要是通过压榨机将油茶籽压榨后经综合锅脱胶、脱酸、除皂、脱色、脱臭、脱蜡等精制处理获得，如专利(申请)号为200710160379.2的中国专利公开了一种精加工茶油的碱化、脱色、脱臭综合锅，该设备中油茶籽经过干燥、压榨后需要脱碱、除臭等精加工处理，采用该生产设备生产茶油存在以下不足：

(1)压榨工艺出油率低；

(2)生产中存在高温加工过程，油茶籽中大量活性物质如角鲨烯、维生素E、植物甾醇等分解被破坏，导致茶油品质较低；

(3)工序繁多，生产周期长，能耗高。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种不仅能使茶籽富含的角鲨烯、维生素E、植物甾醇等物质得到有效的保存，而且出油率高、能耗低的二甲醚亚临界浸取茶籽油设备。

为实现以上目的，本发明二甲醚亚临界浸取茶籽油设备由茶油浸取路径结构、粕处理路径结构、二甲醚循环路径结构、冷却水循环路径结构和加热水循环路径结构五部分组成；所述茶油浸取路径结构包括浸出器、渗滤器和蒸发器，浸出器出口管与浸出阀进口侧连接，浸出阀的出口侧与渗滤器的进口侧连接，渗滤器的出口侧与蒸发器的进口侧连接；所述粕处理路径结构包括脱溶塔和粕蒸脱机，渗滤器的出口侧与脱溶塔的入口侧连接，脱溶塔的出口侧与粕蒸脱机的进口侧连接；所述二甲醚循环路径结构包括压缩机、冷凝器和二甲醚储罐，压缩机出口侧与蒸发器的进口侧连接，蒸发器出口侧与冷凝器进口侧连接，冷凝器出口侧与二甲醚储罐进口侧连接，二甲醚储罐出口侧与溶剂阀进口侧连接，溶剂阀出口侧与浸出器进口侧连接，浸出器排气口侧、脱溶塔排气口侧和粕蒸脱机排气口侧均与压缩机进口侧连接，由此构成二甲醚循环路径；所述冷却水循环路径结构包括直接蒸发冷却器和冷水泵，直接蒸发冷却器出口侧与冷水泵的入口侧连接，冷水泵的出口侧与冷水三通阀进口侧连接，该三通阀的其中一个出口侧与浸出器的进口侧相连，该三通阀的另一出口侧与冷凝器的进口侧连接，浸出器的出口侧与冷却水回流三通阀入口侧连接，冷凝器的出口侧也与冷却水回流三通阀的入口侧连接，冷却水回流三通阀的出口侧与直接蒸发冷却器的入口侧连接；所述加热水循环路径结构包括带电加热器的水箱和热水泵，电加热器浸没于水箱中，水箱的出口侧与热水泵的入口侧连接，热水泵的出口侧与热水三通阀的入口侧连接，该三通阀的其中一个出口侧与粕蒸脱机的换热管入口侧连接，粕蒸脱机的换热管的出口侧与回水三通阀的入口侧连接，热水三通阀的另一个出口侧与脱溶塔的换热管入口侧连接，脱溶塔的换热管出口侧与回水三通阀的入口侧连接，回水三通阀的出口侧与水箱入口侧连接。

所述渗滤器内设不锈钢丝网，该渗滤器前后端通过带垫片的法兰与管道连接。

所述脱溶塔内设筛板和换热管。

所述粕蒸脱机内设由动力机构驱动的浆叶，浆叶中心轴支撑在粕蒸脱机罐体上的轴承上。

所述冷凝器内设折流板和换热管。

所述二甲醚储罐设有可视镜、排气口和静电接地。

所述直接蒸发冷却器配有风机，该直接蒸发冷却器内设有波纹填料。

二甲醚亚临界浸取茶籽油设备的基本工作原理是：经过去壳、干燥并粉碎的茶籽仁从进料口进入浸出器，同时从二甲醚罐通过阀往浸出器注入二甲醚，使得茶籽仁均被二甲醚浸没。茶籽仁与处于亚临界状态的二甲醚充分混合。茶籽仁中的油被二甲醚替代浸出。为了保证二甲醚处于亚临界状态，浸出器中采用冷却水冷却。混合30～150分钟后，打开浸出阀门，浸出器中的混合物通过开启的阀进入渗流器。混合物分离后分别得到毛油和粕混合物。毛油中含有液态二甲醚，因而毛油在重力的作用下进入蒸发器，并在蒸发器中被加热和加压。温度和压力的升高使得二甲醚蒸发气化，实现油与二甲醚的分离，从而获得茶油。同时为了回收二甲醚，粕混合物首先进入脱溶塔，二甲醚温度压力升高后蒸发变成气态，实现分离。此后粕混合物再进入粕蒸脱机，残留的二甲醚进一步气化。在此生产过程中，浸出器中也有少量的二甲醚气化。浸出器、脱溶塔和粕蒸脱机中蒸发的二甲醚均回到压缩机中，经压缩机加压后，在蒸发器中被冷却，然后进入冷凝器进一步被冷却水冷却，达到超临界状态，最后进入二甲醚储液罐中。为了避免浸出器中温度的升高和实现冷凝器中二甲醚的冷却，***中设计有冷却水循环。直接蒸发冷却器中水分蒸发进入空气中，此过程需要吸收热量，因而水被冷却成为冷却水，然后冷却水通过泵分别进入冷凝器和浸出器，冷却水吸收热量后温度升高，最后回到直接蒸发冷却器，由此构成一个冷却循环。而为了保证粕中所含的二甲醚蒸发，脱溶塔和粕蒸脱机中必须有加热过程。在水箱中，水经电加热器加热后，被泵送入三通阀后分别进入脱溶塔和粕蒸脱机的换热管中，热量被二甲醚和粕混合物所吸收，因而热水温度降低，此后热水回到水箱中，由此构成加热水循环。

相对于现有技术，本发明一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备具有以下优点：

(1)、采用亚临界二甲醚浸取茶油，温度保持在80度以下，避免茶油中高温易分解的活性物质的分解，因而所生产茶油的品质高，富含各种活性物质；

(2)、***的能量利用效率高，通过蒸发器回收冷凝器热量，实现节能目的；

(3)、浸取溶剂(二甲醚)循环利用，经济效益高。

四、附图说明

附图是本发明一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备结构示意图。

图中：浸出器1、浸出阀2、渗滤器3、蒸发器4、脱溶塔5、粕蒸脱机6、压缩机7、热水三通阀8、冷凝器9、二甲醚储罐10、溶剂阀11、直接蒸发冷却器12、冷水泵13、热水泵14、冷水三通阀15、冷却水回流三通阀16、风机17、波纹填料18、可视镜19、排气口20、静电接地21、换热管22、折流板23、换热管24、上轴承25、电加热器26、水箱27、回水三通阀28、换热管29、浆叶30、减速机31、筛板32、垫片33、换热管34、不锈钢丝网35、法兰36。

五、具体实施方式

下面通过附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图所示，本发明一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备包括茶油浸取路径结构、粕处理路径结构、二甲醚循环路径结构、冷却水循环路径结构和加热水循环路径结构。

所述茶油浸取路径结构包括浸出器1、渗滤器3和蒸发器4，所述渗滤器内设不锈钢丝网35，该渗滤器前后端通过带垫片33的法兰36与管道连接；浸出器1出口管与浸出阀2进口侧连接，浸出阀2的出口侧与渗滤器3的进口侧连接，渗滤器3的出口侧与蒸发器4的进口侧连接。

所述粕处理路径结构包括脱溶塔5和粕蒸脱机6，所述脱溶塔内设筛板32和换热管34，所述粕蒸脱机内设由动力机构31驱动的浆叶30，浆叶中心轴支撑在粕蒸脱机罐体上的轴承25上；渗滤器3的出口侧与脱溶塔5的入口侧连接，脱溶塔5的出口侧与粕蒸脱机6的进口侧连接。

所述二甲醚循环路径结构包括压缩机7、冷凝器9和二甲醚储罐10，所述冷凝器内设折流板23和换热管24，所述二甲醚储罐设有可视镜19、排气口20和静电接地21；压缩机7出口侧与蒸发器4的进口侧连接，蒸发器4出口侧与冷凝器9进口侧连接，冷凝器9出口侧与二甲醚储罐10进口侧连接，二甲醚储罐10出口侧与溶剂阀11进口侧连接，溶剂阀11出口侧与浸出器1进口侧连接；浸出器1排气口侧、脱溶塔5排气口侧和粕蒸脱机6排气口侧均与压缩机7进口侧连接，由此构成二甲醚循环路径。

所述冷却水循环路径结构包括直接蒸发冷却器12和冷水泵13，所述直接蒸发冷却器配有风机17，该直接蒸发冷却器内设有波纹填料18；直接蒸发冷却器12出口侧与冷水泵13的入口侧连接，冷水泵13的出口侧与冷水三通阀15进口侧连接。冷水三通阀15的其中一个出口侧与浸出器1的进口侧相连，冷水三通阀15的另一出口侧与冷凝器9的进口侧连接；浸出器1的出口侧与冷却水回流三通阀16入口侧连接，冷凝器9的出口侧也与冷却水回流三通阀16的入口侧连接，冷却水回流三通阀16的出口侧与直接蒸发冷却器12的入口侧连接。

所述加热水循环路径结构包括带电加热器26的水箱27和热水泵14，电加热器26浸没于水箱27中，水箱27的出口侧与热水泵14的入口侧连接，热水泵14的出口侧与热水三通阀8的入口侧连接，热水三通阀8的其中一个出口侧与粕蒸脱机6的换热管29入口侧连接，粕蒸脱机6的换热管29的出口侧与回水三通阀28的入口侧连接；热水三通阀8的另一个出口侧与脱溶塔5的换热管34入口侧连接，脱溶塔5的换热管34出口侧与回水三通阀28的入口侧连接，回水三通阀28的出口侧与水箱27入口侧连接。

工作时，经过去壳、干燥并粉碎的茶籽仁从进料口进入浸出器1，同时从二甲醚罐10通过溶剂阀11往浸出器1注入二甲醚，使得茶籽仁均被二甲醚浸没。茶籽仁与处于亚临界状态的二甲醚充分混合。茶籽仁中的油被二甲醚替代浸出。为了保证二甲醚处于亚临界状态，浸出器1中采用冷却水冷却。混合60分钟后，打开浸出阀2，浸出器1中的混合物通过开启的浸出阀2进入渗流器3。混合物分离后分别得到毛油和粕混合物。毛油中含有液态二甲醚，因而毛油通过重力进入蒸发器4，并在蒸发器4中被加热和加压。温度和压力的升高，使得二甲醚蒸发气化，实现油与二甲醚的分离，从而获得茶油。同时为了回收二甲醚，粕混合物首先进入脱溶塔5，二甲醚温度压力升高后蒸发变成气态，实现分离。此后粕混合物再进入粕蒸脱机6，残留的二甲醚进一步气化。在此生产过程中，浸出器1中也有少量的二甲醚气化。浸出器1、脱溶塔5和粕蒸脱机6中蒸发的二甲醚均回到压缩机中，经压缩机7加压后，在蒸发器4中被冷却，然后进入冷凝器9进一步被冷却水冷却，达到超临界状态，最后进入二甲醚储液罐10中。为了避免浸出器1中温度的升高和实现冷凝器9中的二甲醚的冷却，***中设计有冷却水循环。直接蒸发冷却器12中水分蒸发进入空气中，此过程吸收热量，因而水被冷却成为冷却水，然后冷却水通过冷水泵13分别进入冷凝器9和浸出器1，冷却水吸收热量后温度升高，最后回到直接蒸发冷却器12，由此构成一个冷却循环。而为了保证粕中所含的二甲醚蒸发，脱溶塔5和粕蒸脱机6中必须有加热过程。在水箱27中，水经电加热器26加热后，被热水泵14送入热水三通阀8后分别进入脱溶塔5和粕蒸脱机6的换热管中，热量被二甲醚和粕混合物所吸收，因而热水温度降低，此后热水回到水箱27中，由此构成加热水循环。

Claims (2)

1.一种二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是：它由茶油浸取路径结构、粕处理路径结构、二甲醚循环路径结构、冷却水循环路径结构和加热水循环路径结构五部分组成；所述茶油浸取路径结构包括浸出器（1）、渗滤器（3）和蒸发器（4），浸出器出口管与浸出阀（2）进口侧连接，浸出阀的出口侧与渗滤器的进口侧连接,渗滤器的侧出口与蒸发器的进口侧连接；所述粕处理路径结构包括脱溶塔（5）和粕蒸脱机（6），渗滤器（3）的底出口与脱溶塔的入口侧连接，脱溶塔的出口侧与粕蒸脱机的进口侧连接；所述二甲醚循环路径结构包括压缩机（7）、冷凝器（9）和二甲醚储罐（10），压缩机出口侧与蒸发器（4）的进口侧连接，蒸发器出口侧与冷凝器进口侧连接，冷凝器出口侧与二甲醚储罐进口侧连接，二甲醚储罐出口侧与溶剂阀（11）进口侧连接，溶剂阀出口侧与浸出器进口侧连接，浸出器排气口侧、脱溶塔排气口侧和粕蒸脱机排气口侧均与压缩机进口侧连接，由此构成二甲醚循环路径；所述冷却水循环路径结构包括直接蒸发冷却器（12）和冷水泵（13），直接蒸发冷却器出口侧与冷水泵的入口侧连接，冷水泵的出口侧与冷水三通阀（15）进口侧连接，该三通阀的其中一个出口侧与浸出器的冷却水进口侧相连，该三通阀的另一出口侧与冷凝器的冷却水进口侧连接，浸出器（1）的冷却水出口侧与冷却水回流三通阀（16）入口侧连接，冷凝器（9）的冷却水出口侧也与冷却水回流三通阀的入口侧连接，冷却水回流三通阀的出口侧与直接蒸发冷却器的入口侧连接；所述加热水循环路径结构包括带电加热器（26）的水箱（27）和热水泵（14），电加热器浸没于水箱中，水箱的出口侧与热水泵的入口侧连接，热水泵的出口侧与热水三通阀（8）的入口侧连接，该三通阀的其中一个出口侧与粕蒸脱机（6）的换热管（29）入口侧连接，粕蒸脱机的换热管的出口侧与回水三通阀（28）的入口侧连接，热水三通阀的另一个出口侧与脱溶塔（5）的换热管（34）入口侧连接，脱溶塔的换热管出口侧与回水三通阀的入口侧连接，回水三通阀的出口侧与水箱入口侧连接。

2.根据权利要求1所述二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是，所述渗滤器（3）内设不锈钢丝网（35），该渗滤器前后端通过带垫片（33）的法兰（36）与管道连接。

3. 根据权利要求1所述二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是，所述脱溶塔（5）内设筛板（32）和换热管（34）。

4. 根据权利要求1所述二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是，所述粕蒸脱机（6）内设由动力机构（31）驱动的浆叶（30），浆叶中心轴支撑在粕蒸脱机罐体上的轴承（25）上。

5. 根据权利要求1所述二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是，所述冷凝器（9）内设折流板（23）和换热管（24）。

6. 根据权利要求1所述二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是，所述二甲醚储罐（10）设有可视镜（19）、排气口（20）和静电接地（21）。

7. 根据权利要求1所述二甲醚亚临界浸取茶籽油设备，其特征是，所述直接蒸发冷却器（12）配有风机（17），该直接蒸发冷却器内设有波纹填料（18）。

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