CN112094690A - 棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置及其精炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种棉籽预榨毛油与浸出‑蒸发混合油装置及其适合的精炼方法。通过控制预榨毛油和一次浸出‑蒸发混合油的体积比，优化皂脚残溶处理和脱溶工艺参数等关键设备和工艺的改进，预榨毛油和浸出一蒸发混合油按体积比1:8经静态混合器，混合油的浓度稳定于60‑70％；选用高速旋转、高负压刮板薄膜蒸发器处理皂脚残溶，防止在生产过程中频繁发生液泛现象，皂脚残溶稳定控制在500mg/kg以内；选用填料与蒙马泵组合的脱溶干燥塔进行脱溶干燥，大大降低了蒸汽耗用，降低了生产成本，且精炼后的三级棉油易脱色深加工不仅能生产出高品质的二级棉油和一级棉油，为一级棉油做分提及深加工提供了保障。
Description
技术领域
本发明属于食用油脂加工技术领域，具体涉及一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼的装置及其适合的工艺。
背景技术
随着我国油脂行业规模化、集约化的发展，对油脂资源的需求已经是供不应求，甚至严重不足。一直以来，豆油、菜籽油、葵花籽油、棕榈油等是常用的油脂料来源，然而这些油料大部分依靠进口，且价格较高，安全性较低，严重制约了我国棉籽种植及棉籽加工企业的可持续发展。因此，寻求更合适的棉籽油脂资源已经成为一个亟待解决的问题。
棉籽油是制油工业的主产品，在产棉国家和地区是一种重要的油脂原料。我国棉籽油资源丰富，是一种优良的油脂资源。棉籽油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸维生素E等含量也较高。国内油脂行业 90％以上的加工企业普遍采用传统的精炼加工工艺来处理三级棉油，也有极少数皂脚选用一次性浸出、或一次性浸出脱酚混合油精炼工艺，此工艺存在生产成本高，残溶高等危险安全性，同时三极棉油中存在环丙烯脂肪酸等有害成份，同时很难对此三级棉油进行深加工处理，因此棉籽油一直没有得到油脂资源的很好利用。
棉籽油中存在的抗营养因子棉酚和环丙烯类脂肪酸，限制了棉籽油在油脂行业的深加工及畜禽饲料添加中的应用，其中起主要作用的是具有毒性及深色素的棉酚，棉籽油中棉酚及环丙烯脂肪酸的存在带来两个方面的问题：一是棉酚不但具有毒性，同时深色素含量很高，变性棉酚无法与碱发生中和反应将其脱除，同时很难被活性白土吸附，从而降低了棉籽油的品质；二是棉籽油中存在有环丙烯脂肪酸，导致网上报道的橡皮蛋发生。现有技术中虽然通过各种办法来解决，但是加工过程复杂，成本较高，生产安全性低，而且浪费严重。
发明内容
针对现有技术中棉籽油富含营养物质，但是其所含有的有毒有害成分导致棉籽油不经过处理难以直接利用，通过普通精炼工艺处理的办法、或一次性浸出-蒸发混合油精炼又造成加工复杂、成本增加，皂脚残溶高等技术问题。本发明提供了一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置及其适合的工艺，通过控制预榨毛油和浸出-蒸发混合油的体积比，优化皂脚残溶处理和脱溶工艺参数等关键设备和工艺的改进，预榨毛油和浸出一蒸发混合油按1:8的体积比经静态混合器，混合油的浓度稳定于60-70％；选用高速旋转、高负压薄膜蒸发器处理皂脚残溶，防止在生产过程中频繁发生液泛现象，皂脚残溶稳定控制在500mg/kg以内；选用填料与蒙马泵组合的脱溶干燥塔脱进行溶干燥，大大降低了蒸汽耗用，降低了生产成本，且精炼后的三级棉油易脱色深加工不仅能生产出高品质的二级棉油和一级棉油，为一级棉油做分提及深加工提供了保障。
为了达到以上技术目的，本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提供一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置，包括机架，机架上设有第一储油桶和第二储油桶，第一储油桶和第二储油桶上分别设有第一输送和第二输送泵，第一输送泵和第二输送泵通过管线与静态混合器一端连接，静态混合器另一端设置碱反应罐，碱反应罐上设有氢氧化钠储存罐，碱反应罐底部设置电磁阀，和第三输送泵，第三输送泵通过管线与刮板式薄膜蒸发器连接。
本发明中，碱反应罐顶部设置第一电机和第一减速器，第一减速器下方设置联轴器，联轴器下方设置搅拌桨，搅拌桨上分布设置多个导流孔。
本发明中，碱反应罐顶部设置进料口和取样口，进料口与静态混合器连接，碱反应罐外部设有第一加热层。
本发明中，碱反应罐内部上方设有液位传感器，碱反应罐底部有设有温度传感器和pH值传感器。
本发明中，刮板式薄膜蒸发器顶部设有第二电机，第二点击与第二减速器连接，第二减速器与刮板连接，刮板式薄膜蒸发器外侧设有第二加热层，刮板式薄膜蒸发器底部设有超声波振动盘和出料口。
同时，本发明还提供了一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，包括预榨、浸出、碱炼、脱皂脱溶步骤，所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼方法，通过以下具体的工艺步骤：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，将棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油分别置入机架上的第一储油桶和第二储油桶中，通过第一输送泵和第二输送泵分别将预榨毛油和浸出-蒸发混合油通过管线送入静态混合器，通过第一输送泵和第二输送泵将预榨毛油与浸出-蒸发混合油的体积比控制在1:6～9；预榨毛油与浸出-蒸发混合油通过静态混合器混合后，混合油的浓度稳定在60％-70％。
(2)将步骤(1)所得混合油经进料口进入碱反应罐，通过液位传感器控制到达预定容量后，通过氢氧化钠储存罐加入氢氧化钠水溶液进行碱炼，通过温度传感器检测碱炼温度，第一加热层控制碱炼温度55℃～65℃，通过pH值传感器监测碱液浓度在20～25波美度，使用第一电机带动联轴转动，联轴器带动搅拌桨进行搅拌，搅拌桨上分布的导流孔有利于充分混合，可通过取样口随时取样检测，经搅拌反应，反应时间为30-50min。
(3)打开电磁阀，通过第三输送泵将步骤(2)所得碱反应罐中经沉淀分离后的皂脚进行脱溶剂处理，输送至刮板式薄膜蒸发器中，经第二加热层加热，皂脚脱溶温度为90℃～110℃，第二电机带动带动刮板转动，转速为1000～2000r/min，真空度为-0.1～0Mpa。
(4)将碱反应罐中沉淀分离后的碱炼油，经水洗进入干燥塔进行油脂的脱水、脱溶，脱溶干燥塔温度为100℃～120℃，真空度为真空-0.1-0Mpa，即可得到精炼三级棉油。
优选的，所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，步骤(1)预榨毛油与浸出-蒸发混合油的体积比控制在1:8。
本发明中，优选步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为23波美度，碱炼温度为60℃，碱炼时间为40min。
本发明中，优选步骤(3)皂脚脱溶温度为100℃，板式薄膜蒸发器12刮板24转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
本发明中，优选步骤(4)脱溶干燥塔温度为110℃，真空度为真空-0.098Mpa。
采用上述技术方案后，本发明获得有益效果如下：
(1)本发明提供的棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置及其适用的精炼方法，通过采用棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油作为原料，大大降低了生产成本，通过静态混合器将棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合，混合后浓度稳定在60-70％，保证了混合油与皂脚的密度差，从而降低了皂脚中夹带的中性油量和溶剂含量。
(2)本发明提供的棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置及其适用的精炼方法，通过脱皂脚残溶过程利用一种高速旋转、高负压的刮板式薄膜蒸发器，皂脚残溶能稳定控制在500mg/kg以内，提高了溶剂的回收率，进一步降低了生产成本；防止在生产过程中频繁发生液泛现象，保证了运输的安全性，便于皂脚的进一步深加工。
(3)本发明提供的棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置及其适用的精炼方法，通过精炼得到的三级棉油脱色和脱环丙烯脂肪酸脱除率高，最大限度保留了棉籽油的营养成份，提高了三级棉油的品质，能生产出高品质的二级棉油，为一级棉油的生产分提及深加工提供了保障，同时在经济效益上还能带动棉花种植农户，棉籽加工企业等，在油脂资源料领域具有广泛的高价使用性。
附图说明：
图1为棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置的示意图。
图2为棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置的剖视图。
图3为棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置中碱反应罐剖视图。
图4为棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置中搅拌叶示意图。
图5为一次浸出-蒸发混合油与预榨毛油体积比和薄膜蒸发器的转速对皂脚残溶含量影响的曲面图。
图6为一次浸出-蒸发混合油与与预榨毛油体积比和薄膜蒸发器真空度对皂脚残溶含量影响的曲面图。
图7为薄膜蒸发器的转速和真空度对皂脚残溶含量影响的曲面图。
图8为一次浸出-蒸发混合油与与预榨毛油体积比和薄膜蒸发器转速的对精炼三级棉油溶剂残留量影响的曲面图。
图9为一次浸出-蒸发混合油与与预榨毛油体积比和薄膜蒸发器真空度对精炼三级棉油溶剂残留量影响的曲面图。
图10为薄膜蒸发器的转速和真空度对皂脚残溶含量精炼三级棉油溶剂残留量影响的曲面图。
图11为一次浸出-蒸发混合油与与预榨毛油体积比和薄膜蒸发器转速的对精炼三级棉油环丙烯脂肪酸含量的曲面图。
图12为一次浸出-蒸发混合油与与预榨毛油体积比和薄膜蒸发器真空度对精炼三级棉油环丙烯脂肪酸含量的曲面图。
图13为薄膜蒸发器的转速和真空度对精炼三级棉油环丙烯脂肪酸含量的曲面图。
图1-4中：1-机架，2-第一储油桶，3-第二储油桶，4-第一输送泵， 5-第二输送泵，6-管线，7-静态混合器，8-碱反应罐，9-氢氧化钠储存罐，10-电磁阀，11-第三输送泵，12-刮板式薄膜蒸发器，13-第一电机，14-联轴器，15-搅拌桨，16-导流孔，17-进料口，18-液位传感器， 19-温度传感器，20-pH值传感器，21-第一加热层，22-取样口，23- 第二电机，24-刮板，25-第二加热层，26-超声波振动盘，27-出料口。
具体实施方式
下面举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下属实施例。
本发明采用的碱液、棉籽、设备组件等均可通过公共渠道购买，工艺中所采用的的设备和仪器均为本领域常见的设备。
本发明中选用的所有材料、试剂和仪器的测定方法都为本领域熟知的但不限制本发明的实施例，其他李本领域熟知的一些试剂和设备都可以适用于本发明以下实施方式的实施。
下面将结合附图1至13对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：一种棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置
参见附图1-4，棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置包括机架 1，机架1上设有第一储油桶2和第二储油桶3，第一储油桶2和第二储油桶3上分别设有第一输送泵4和第二输送泵5，第一输送泵4 和第二输送泵5通过管线6与静态混合器7一端连接，静态混合器7另一端设置碱反应罐8，碱反应罐8上设有氢氧化钠储存罐9，碱反应罐8底部设置电磁阀10和第三输送泵11，第三输送泵11通过管线6与刮板式薄膜蒸发器12连接。
本发明中，碱反应罐8顶部设置第一电机13，第一电机13下方设置联轴器14，联轴器14下方设置搅拌桨15，搅拌桨上分布设置多个导流孔16。
本发明中，碱反应罐8顶部设置进料口17和取样口22，进料口 17与静态混合器7连接，碱反应罐8外部设有第一加热层21.
本发明中，碱反应罐8内部上方设有液位传感器18，碱反应罐8 底部有设有温度传感器19和pH值传感器20。
本发明中，刮板式薄膜蒸发器12顶部设有第二电机23，第二电机23与与刮板24连接，刮板式薄膜蒸发器12外侧设有第二加热层 25，刮板式薄膜蒸发器12底部设有超声波振动盘26和出料口27。
实施例2：棉籽预榨毛油与浸出毛油混合精炼装置的应用
本实施例如附图1-4所示，将棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油分别置入机架上的第一储油桶2和第二储油桶3中，通过第一输送泵4 和第二输送泵5分别将预榨毛油和浸出-蒸发混合油通过管线6送入静态混合器7，通过第一输送泵4和第二输送泵5将预榨毛油与浸出-蒸发混合油的体积比控制在1:6～9；预榨毛油与浸出-蒸发混合油通过静态混合器7混合后，混合油的浓度稳定在60％-70％，经进料口 17进入碱反应罐8，通过液位传感器18控制到达预定容量后，通过氢氧化钠储存罐9加入氢氧化钠水溶液进行碱炼，通过温度传感器19检测碱炼温度，第一加热层21控制碱炼温度55℃～65℃，通过pH 值传感器20监测碱液浓度在20～25波美度，使用第一电机13带动联轴14转动，联轴器14带动搅拌桨15进行搅拌，搅拌桨15上分布的导流孔16有利于充分混合，可通过取样口22随时取样检测，经搅拌反应，反应时间为30-50min，打开电磁阀10，通过第三输送泵11将碱反应罐8中的混合油输送至刮板式薄膜蒸发器12中，经第二加热层25加热，皂脚脱溶温度为90℃～110℃，第二电机23带动带动刮板24转动，转速为1000～2000r/min，真空度为-0.1～0Mpa；将碱反应罐8中输送来的经沉淀分离后的皂脚进行脱溶剂溶剂处理，利用超声波振动盘26产生的超声波及带有热量的微气泡，便于加速提高蒸发速度，将碱反应罐8中输送来经沉淀分离后的碱炼油经水洗、脱溶剂处理由出料口27排出，即可得到精炼三级棉油。
实施例3：棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法
棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，具体工艺步骤如下：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，通过第一输送泵4 和第二输送泵5控制棉籽预榨毛油和一次浸出-蒸发混合油的体积，分别将第一储油桶2的预榨毛油100L与第二储油桶3中的一次浸出- 蒸发混合油800L送入静态混合器7，充分混合，混合油的浓度稳定在60％-70％后进入碱反应罐8。
(2)碱炼：称取并滴加浓度为23波美度的氢氧化钠水溶液于快速搅拌的碱反应罐8中进行碱炼，碱炼温度60℃，时间为40min，后经沉淀分离得皂脚和碱炼油。
(3)脱皂脚溶剂：将步骤(2)分离所得的皂脚通过刮板式薄膜蒸发器12进行脱皂脚、脱溶剂，皂脚脱溶温度为100℃，利用超声波振动盘26产生的超声波及带有热量的微气泡提高蒸发速度，刮板式薄膜蒸发器12的转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
(4)脱溶干燥：将步骤(2)分离所得的碱炼油经水洗进入干燥塔进行碱炼油的脱水、脱溶，即得精炼三级棉油，干燥塔脱溶温度为 110℃，真空度为真空-0.098Mpa。
实施例4：棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法
棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，具体工艺步骤如下：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，通过第一输送泵4 和第二输送泵5控制棉籽预榨毛油和一次浸出-蒸发混合油的体积，分别将第一储油桶2中的预榨毛油100L与第二储油桶3中的一次浸出-蒸发混合油800L送入静态混合器7，充分混合，混合油的浓度稳定在60％-70％后进入碱反应罐8。
(2)碱炼：称取并滴加浓度为25波美度的氢氧化钠水溶液于快速搅拌的碱反应罐8进行碱炼，碱炼温度55℃，时间为30min，后经沉淀分离得皂脚和碱炼油。
(3)脱皂脚溶剂：将步骤(2)分离所得的皂脚通过刮板式薄膜蒸发器12进行脱皂脚、脱溶剂，皂脚脱溶温度为100℃，利用超声波振动盘26产生的超声波及带有热量的微气泡提高蒸发速度，刮板式薄膜蒸发器12的转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
(4)脱溶干燥：将步骤(2)分离所得的碱炼油经水洗进入干燥塔进行碱炼油的脱水、脱溶，即得精炼三级棉油，干燥塔脱溶温度为 110℃，真空度为真空0Mpa。
实施例5：棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法
棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，具体工艺步骤如下：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，通过第一输送泵4 和第二输送泵5控制棉籽预榨毛油和一次浸出-蒸发混合油的体积，分别将第一储油桶2中的预榨毛油100L与第二储油桶3中的一次浸出-蒸发混合油800L送入静态混合器7，充分混合，混合油的浓度稳定在60％-70％后进入碱反应罐8。
(2)碱炼：称取并滴加浓度为22波美度的氢氧化钠水溶液于快速搅拌的碱反应罐8进行碱炼，碱炼温度65℃，时间为50min，后经沉淀分离得皂脚和碱炼油。
(3)脱皂脚溶剂：将步骤(2)分离所得的皂脚通过刮板式薄膜蒸发器12进行脱皂脚、脱溶剂，皂脚脱溶温度为90℃，利用超声波振动盘26产生的超声波及带有热量的微气泡提高蒸发速度，刮板式薄膜蒸发器12的转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
(4)脱溶干燥：将步骤(2)分离所得的碱炼油经水洗进入干燥塔进行碱炼油的脱水、脱溶，即得精炼三级棉油，干燥塔脱溶温度为 110℃，真空度为真空-0.1Mpa。
实施例6：棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法
棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，具体工艺步骤如下：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，通过第一输送泵4 和第二输送泵5控制棉籽预榨毛油和一次浸出-蒸发混合油的体积，分别将第一储油桶2中的预榨毛油100L与第二储油桶3中的一次浸出-蒸发混合油800L送入静态混合器7，充分混合，混合油的浓度稳定在60％-70％后进入碱反应罐8。
(2)碱炼：称取并滴加浓度为23波美度的氢氧化钠水溶液于快速搅拌的碱反应罐8进行碱炼，碱炼温度60℃，时间为40min，后经沉淀分离得皂脚和碱炼油。
(3)脱皂脚溶剂：将步骤(2)分离所得的皂脚通过刮板式薄膜蒸发器12进行脱皂脚、脱溶剂，皂脚脱溶温度为100℃，利用超声波振动盘26产生的超声波及带有热量的微气泡提高蒸发速度，刮板式薄膜蒸发器12的转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
(4)脱溶干燥：将步骤(2)分离所得的碱炼油经水洗进入干燥塔进行碱炼油的脱水、脱溶，即得精炼三级棉油，干燥塔脱溶温度为 110℃，真空度为真空-0.08Mpa。
实施例7：棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法
棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，具体工艺步骤如下：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，通过第一输送泵4 和第二输送泵5控制棉籽预榨毛油和一次浸出-蒸发混合油的体积，分别将第一储油桶2中的预榨毛油100L与第二储油桶3中的一次浸出-蒸发混合油800L送入静态混合器7，充分混合，混合油的浓度稳定在60％-70％后进入碱反应罐8。
(2)碱炼：称取并滴加浓度为20波美度的氢氧化钠水溶液于快速搅拌的碱反应罐8进行碱炼，碱炼温度55℃，时间为50min，后经沉淀分离得皂脚和碱炼油。
(3)脱皂脚溶剂：将步骤(2)分离所得的皂脚通过刮板式薄膜蒸发器12进行脱皂脚、脱溶剂，皂脚脱溶温度为100℃，利用超声波振动盘26产生的超声波及带有热量的微气泡提高蒸发速度，刮板式薄膜蒸发器12的转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
(4)脱溶干燥：将步骤(2)分离所得的碱炼油经水洗进入干燥塔进行碱炼油的脱水、脱溶，即得精炼三级棉油，干燥塔脱溶温度为 110℃，真空度为真空-0.09Mpa。
实施例8：棉籽油的预榨-浸出混合油精炼方法参数的优化
采用Box－Behnken试验设计，采用实施例2的预榨-浸出混合油精炼方法，探究预榨毛油与一次浸出-蒸发混合油体积比、皂脚脱溶刮板式薄膜蒸发器12的转速、真空度比对皂脚残溶含量、精炼三级棉油溶剂残留量、精炼三级棉油环丙烯脂肪酸含量的影响，并建立预榨毛油与一次浸出-蒸发混合油精炼方法中各参数与精炼油质量的响应面数学模型，响应面试验因素与水平表见表1，Box-bohnken试验设计与结果见表2。
表1：响应面试验因素水平表
| 因素 | 单位 | 最小值 | 最大值 |
| 一次浸出-蒸发混合油与预榨毛油体积比(A) | 7 | 9 | |
| 刮板式薄膜蒸发器12的转速(B) | r/min | 1300 | 1700 |
| 刮板式薄膜蒸发器12的真空度(C) | Mpa | -0.07 | -0.03 |
表2：Box-bohnken实验设计结果
通过DesignExpert8.0.6对表2的实验数据进行拟合，在按照实施例2的精炼方法的基础上，探究精炼的原料、刮板式薄膜蒸发器的部分工艺参数优化对精炼三级棉油品质的影响试验，得出采用实施例2 的精炼方法，预榨毛油与一次浸出-蒸发混合油体积比、皂脚脱溶薄膜蒸发器的转速、真空度对混合油浓度、皂脚溶剂残留量、精炼三级棉油中环丙烯脂肪酸含量的影响模型，模型中各因素交互作用的响应面参见附图5至附图13。
由Box－Behnken试验优化出本发明中的最佳工艺参数是实施例 2中所用到制备工艺参数，即一次浸出-蒸发混合油与预榨毛油的体积比为1：8，刮板式薄膜蒸发器转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。得到精炼前混合油的的浓度稳定，精炼后三级棉籽油残溶10％以内，同时环丙烯脂肪酸含量控制在0.003％以内。
实施例9：本发明精炼方法与传统精炼方法的对比
本实施例在实施例3-实施例7的基础上，对本发明精炼方法和现有精炼方法制备的三级棉油性能以及成本进行了测定和核算，具体如表3。
表3：本发明与现有碱炼工艺对比
本实施例对本发明提供的棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼方法与现有精炼方法获得的精炼三级棉油性能、提取率、皂脚残溶及成本进行了对比，从表3数据可知，本发明通过对原料油棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油配比的筛选、设备的改进和工艺参数的优化，最终得到的精炼三级棉油脱色和脱环丙烯脂肪酸脱除率高，皂脚残留量能很稳定的控制在0.020％以内，不仅提高了三级棉油的品质，最大限度保留了棉籽油的营养成份，能生产出高品质的二级棉油，为生产一级棉油的分提及深加工提供了保障，同时在经济效益上还能带动棉花种植农户，棉籽加工企业等，在油脂资源料领域具有广泛的高价使用性，同时皂脚残溶能很稳定的控制在500mg/kg以内，提高了溶剂的回收率，进一步降低了生产成本；防止在生产过程中频繁发生液泛现象，保证了运输的安全性，便于皂脚的进一步深加工。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所延伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置，包括机架，其特征在于，机架上设有第一储油桶和第二储油桶，第一储油桶和第二储油桶上分别设有第一输送和第二输送泵，第一输送泵和第二输送泵通过管线与静态混合器一端连接，静态混合器另一端设置碱反应罐，碱反应罐上设有氢氧化钠储存罐，碱反应罐底部设置电磁阀，和第三输送泵，第三输送泵通过管线与刮板式薄膜蒸发器连接。
2.根据权利要求1所述的一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置，其特征在于，碱反应罐顶部设置第一电机和第一减速器，第一减速器下方设置联轴器，联轴器下方设置搅拌桨，搅拌桨上分布设置多个导流孔。
3.根据权利要求1所述的一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置，其特征在于，碱反应罐顶部设置进料口和取样口，进料口与静态混合器连接，碱反应罐外部设有第一加热层。
4.根据权利要求1所述的一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置，其特征在于，碱反应罐内部上方设有液位传感器，碱反应罐底部有设有温度传感器和pH值传感器。
5.根据权利要求1所述的一种棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置，其特征在于，刮板式薄膜蒸发器顶部设有第二电机，第二点击与第二减速器连接，第二减速器与刮板连接，刮板式薄膜蒸发器外侧设有第二加热层，刮板式薄膜蒸发器底部设有超声波振动盘和出料口。
6.一种如权利要求1所述的棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，包括预榨、浸出、碱炼、脱皂脱溶步骤，其特征在于，所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼方法，通过以下工艺步骤获得：
(1)在预榨毛油与浸出-蒸发混合油混合中，将棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油分别置入机架上的第一储油桶2和第二储油桶3中，通过第一输送泵4和第二输送泵5分别将预榨毛油和浸出-蒸发混合油通过管线6送入静态混合器7，通过第一输送泵4和第二输送泵5将预榨毛油与浸出-蒸发混合油的体积比控制在1:6～9，预榨毛油与浸出-蒸发混合油通过静态混合器7混合后，混合油的浓度稳定在60％-70％；
(2)将步骤2所得混合油经进料口17进入碱反应罐8，通过液位传感器18控制到达预定容量后，通过氢氧化钠储存罐9加入氢氧化钠水溶液进行碱炼，通过温度传感器19检测碱炼温度，第一加热层21控制碱炼温度55℃～65℃，通过pH值传感器20监测碱液浓度在20～25波美度，使用第一电机13带动联轴14转动，联轴器14带动搅拌桨15进行搅拌，搅拌桨15上分布的导流孔16有利于充分混合，可通过取样口22随时取样检测，经搅拌反应，反应时间为30-50min；
(3)打开电磁阀10，通过第三输送泵11将步骤(2)所得碱反应罐8中经沉淀分离后的皂脚进行脱溶剂处理，输送至刮板式薄膜蒸发器12中，经第二加热层25加热，皂脚脱溶温度为90℃～110℃，第二电机23带动带动刮板24转动，转速为1000～2000r/min，真空度为-0.1～0Mpa；
(4)将碱反应罐8中沉淀分离后的碱炼油，经水洗进入干燥塔进行油脂的脱水、脱溶，脱溶干燥塔温度为100℃～120℃，真空度为真空-0.1-0Mpa，即可得到精炼三级棉油。
7.如权利要求6所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，其特征在于，所述步骤(1)预榨毛油与浸出-蒸发混合油的体积比控制在1:8。
8.如权利要求6所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，其特征在于，所述步骤(2)氢氧化钠溶液的浓度为23波美度，碱炼温度为60℃，碱炼时间为40min。
9.如权利要求6所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，其特征在于，所述步骤(3)皂脚脱溶温度为100℃，板式薄膜蒸发器12刮板24转速为1500r/min，真空度为-0.05Mpa。
10.如权利要求6所述棉籽预榨毛油与浸出-蒸发混合油精炼装置适合的精炼方法，其特征在于，所述步骤(4)脱溶干燥塔温度为110℃，真空度为真空-0.098Mpa。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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