油脂脱酸工艺中影响碱炼的因素

油脂脱酸工艺中影响碱炼的因素

查考：中国榨油机网 油脂碱炼是一个相当复杂的过程。为了选择最适宜的操作条件，获得良好的碱炼效果，现将碱炼时应掌握的一些主要影响因素讨论如下。

1、碱及其用量

⑴碱

油脂脱酸可供应用的中和剂较多，大多数碱金属的氢氧化物或碳酸盐。常见的有烧碱（NaOH）、苛性钾（KOH）、氢氧化钙（Ca（OH）2）以及纯碱（Na2CO3）等。各种碱在碱炼中呈现出不同的工艺效果。

烧碱和苛性钾的碱性强，反应所生成的皂能与油脂较好地分离，脱酸效果好，并且对油脂有较高的脱色能力，但存在皂化中性油的缺点。尤其是当碱液浓度高时，皂化更甚。钾皂性软，由于苛性钾价昂，因此，在工业生产上不及烧碱应用广。市售氢氧化钠有两种工艺制品，一为隔膜法制品，另一为水银电解法制品。为避免残存水银污染，应尽可能选购隔膜法生产的氢氧化钠。

氢氧化钙的碱性较强，反应所生成的钙皂重，很容易与油分离，来源也很广，但它很容易皂化中性油，脱色能力差；且钙皂不便利用，因此，除非当烧碱无来源时，一般很少用它来脱酸。

纯碱的碱性适宜，具有易与游离脂肪酸中和而不皂化中性油的特点。但反应过程中所产生的碳酸气，会使皂脚松散而上浮于油面，造成分离时的困难。此外，它与油中其他杂质的作用很弱，脱色能力差，因此，很少单独应用于工业生产。一般多与烧碱配合使用，以克服两者单独使用的缺点。

⑵碱的用量

碱的用量直接影响碱炼效果。碱量不足，游离脂肪酸中和不完全，其他杂质也不能被充分作用，皂膜不能很好地絮凝，致使分离困难，碱炼成品油质量差，得率低。用碱过多，中性油被皂化而引起精炼损耗会增大。因此，正确掌握用碱量尤为重要。

碱炼时，耗用的总碱量包括两个部分，一是用于中和游离脂肪酸的碱，通常称为理论碱，可通过计算求得。另一部分则是为了满足工艺要求而额外添加的碱，称之为超量碱。超量碱需综合平衡诸影响因素，通过小样试验来确定。

①理论碱量。理论碱量可按粗油的酸值或游离脂肪酸的百分含量进行计算。当粗油的游离脂肪酸以酸值表示时，则中和所需理论NaOH量为：

M NaOH 1

GNaOH理＝G油× AV ×———— ×———＝7．13×10－4×G油× AV（6－5）

M KOH1000

式中：GNaOH理—氢氧化钠的理论添加量（kg）；

G油—粗油脂的重量（kg）；

AV—粗油脂的酸值（mgKOH / g 油）；

M NaOH—氢氧化钠的分子量，40．0；

M KOH—氢氧化钾的分子量，56．1；

当粗油的游离脂肪酸以百分含量给出时，则可按公式（6－6）确定理论NaOH量：

40．0

GNaOH理＝G油× FFA% ×————

（6－6）

M

式中：GNaOH理—氢氧化钠的理论添加量（kg）；

G油—粗油脂的重量（kg）；

FFA%—粗油脂中游离脂肪酸百分含量；

M—脂肪酸的平均分子量；

一般取粗油中的主要脂肪酸的平均分子量。例如，棉籽油的主要脂肪酸为油酸和亚油酸，其平均分子量为281．46，则式（6－6）可导成：

GNaOH理＝0．1421 ×G油× FFA%

（6－7）

②超量碱。碱炼操作中，为了阻止逆向反应弥补理论碱量在分解和凝聚其他杂质、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的消耗，需要超出理论碱量而额外增加一些碱量，这部分超加的碱称

为超量碱。超量碱的确定直接影响碱炼效果。同一批粗油，用同一浓度的碱液碱炼时，所得精炼油的色泽和皂脚中的含油量随超量碱的增加而降低。中性油被皂化的量随超量碱的增加而增大。超量碱增大，皂脚絮凝好，沉降分离的速度也会加快。图6－10示出了超量碱与炼耗之间的关系。不同油品和不同的精炼工艺，有不同的曲线，可由试验求得。曲线Ⅲ的最低点示出最合适的超碱量。图中的数值为全封闭快混合连续碱炼工艺的最适超碱量。

由此可见，超量碱的确定，必须根据粗油品质、精油质量、精炼工艺和损耗等综合进行平衡。当粗油品质较好（酸值低、胶质少、色泽浅），精炼油色泽要求不严时，超量碱可偏低选择，反之则应选择高些。连续式的碱炼工艺，油、碱接触时间短，为了加速皂膜絮凝，超量碱一般较间歇式碱炼工艺高。

超量碱的计算有两种方式，对于间歇式碱炼工艺，通常以纯氢氧化钠占粗油量的百分数表示。选择范围一般为油量的0．05%～0．25%，质量劣变的粗油可控制在0．5%以内。对于连续式的碱炼工艺，超量碱则以占理论碱的百分数表示。选择范围一般为10%～50%。油、碱接触时间长的工艺应偏低选取。

③碱量换算。一般市售的工业用固体烧碱，因有杂质存在，NaOH含量通常只有94%～98%，故总的用碱量（包括理论碱和超量碱）换算成工业用固体烧碱量时，需考虑NaOH纯度的因素。

当总碱量欲换算成某种浓度的碱溶液时，则可按式（6．3－8）来确定碱液量：

GNaOH理＋GNaOH超（7．13×10－4 ×AV ＋B）×G油

GNaOH ＝————————＝——————————————（6－8）C

C

式中：GNaOH—氢氧化钠的总添加量（kg）；

GNaOH里—氢氧化钠超量碱（kg）；

GNaOH 超—氢氧化钠的总添加量（kg）；

G油—粗油脂的重量（kg）；

AV—粗油脂的酸值（mgKOH / g 油）；

B—超量碱占油重的百分数；

C— NaOH溶液的百分比浓度（W/W）。

油脂工业生产中，大多数企业使用碱溶液时，习惯采用波美度（°Bé）。各种常用烧碱溶液的重量百分比浓度与波美浓度的关系见表6－8。

表6－8烧碱溶液波美度与比重及其他浓度的关系（15℃）波美度

（°Be′）比重

（d）百分浓度（%）当量浓度（N）波美度