第五章.浸出法取油5.1
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(二)丙酮、乙醇;Hexane + Alcohol (HA) 组份:hexane:80% alcohol 20% 浓度:85% (三)已烷、醋酸Hexane + Acetic Acid (H.A.A) 组份:hexane 95% + aceticacad 5% ( 四 ) 超 临 界 流 体 ( CO dioxidic corbon supercritical fluid)(SF) Critical pressure 73atm (7.3Mpa) Critical temperature :31℃ ( 五 ) 石 油 液 化 气 溶 剂 ( Liquefied petrolic gas )(LPG) 丁烷(butane) 50% 丙烷(propane)50%
第二节 油料的浸出
(Solvent Extraction)
本节的内容 一、油料浸出工艺 二、浸出过程的理论基础 三、影响浸出的因素 四、油脂浸出方法和设备 五、浸出新工艺
一、油料浸出工艺
(一)油料浸出工艺的种类 1、直接浸出工艺 (1)一次直接浸出工艺 在设备中一次性完成浸出过程;主要用于低含 油料。 eg: Soybean , Ricebran ,Cottonseed,etc. (2)二次浸出工艺 通过两个浸出设备两次浸出来完成浸出过程; 主要用于高含油料。eg:Rapeseed, Sunflowerseed, Peanut,etc.
(四)乙醇(Alcohol) 1.化学组份:CHCHOH 一般含有水; 2.沸点范围:78.3℃,浓度达95.5% 产生共沸点; 3.生产性能: A.对油脂溶解性能:随温度增加溶解油脂能力强, 随FFA升高而增加;对蓖麻油溶解性能好。 B.对非油脂成份的溶解能力强 eg:hydrocarbon; water, pigment, gum,phospholipid,gossypol, 3.4 benzopyrene aflatoxin; etc. 4.安全性能: A.易燃:闪燃点11℃ 自燃点568℃ B.易爆:爆炸极限3.3~19%(67~364mg/l) C.毒性不大,允许浓度1.5mg/l
(五)环境条件好 1.封闭生产,无泄露; 2.无粉尘; 3.生产温度较低; (六)油脂质量好 1.浸出毛油颜色浅; 2.浸出毛油脂溶性物质少,溶剂的选择性好; 3.浸出毛油的悬浮杂质和胶体杂质少; (七)生产具有一定危险性 1.易燃烧易爆炸 2.液体或气体对操作人员身体的损害
第一节:油脂浸出用溶剂
一、对浸出用溶剂的要求 1、溶解油脂性能要好: 2、和油、粕、水分离性能好: 3、化学性质要稳定: 4、生产中的安全性能好: 5、价格低,来源广:
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二、油脂在溶剂中的溶解度 (Solubility)
定义:在20℃温度下,100克溶剂能溶解 油脂的克数。 它具有特点如下: 1.不溶性溶剂:C=0 2.限溶性溶剂:0C100% 3.全溶性溶剂:C100%
油脂的溶解范围; (1)完全相溶:ε 10 (2)部分相溶(有条件相溶):10ε 50 (3)完全不溶:ε 50 (二)溶剂的温度: 在部分相溶的溶剂里,只有随温度的 升高才相溶。 (三)溶剂的浓度 部分水溶性溶剂溶解油脂的能力随浓 度的增加而升高。
for example:40℃ Alcohol concentrity solulibity 99.9% 12% 98.0% 10% 95.4% 5.5% 90% 1.5% (四)催化剂的促进作用: 两种不溶的溶剂在有催化剂的作用下可发 生部分相溶或全部相溶。
二、浸出方法的特点
(一)出油率高,粕残油低 浸出粕残油1%以下: 浸出对低含油料尤为明显。 (二)粕的质量高: 1.便于直接使用作食品或添加剂; 2.便于提高饲料的营养和实用价值; 3.便于提高肥料的效率;
(三)加工成本低 并且浸出法生产随生产量的增加,加工成本趋 向降低。例:soybean Captityty(T/D)25 50 100 500 1000 1500 Process cost 38 30 28 23 20 18 (dollar/T) Decrease % 100 20 27 40 48 51 (四)自动化程度高 1.劳动强度低; 2.容易实现自动化生产;
三、影响油脂在溶剂中溶解的因素
(一)油脂和溶剂极性大小: 油脂、溶剂及水的介电常数; Solvent Oil Castoroil Water hexane ε 3.0∽3.2 4.6∽4.3 81 1.89 T 20℃ 20℃ 20℃ 20℃ Petro-solvent Benene Trichloroethylene 2.0 2.284 3.42 20℃ 20℃ 16℃ Aectone Alcohol carbinol 21.45 24.3 32.6 25℃ 25℃ 25℃
(五)丙酮(Acetone): 1.化学组份:无水丙酮和有水丙酮,CHCOCH 2.沸点范围:56.24℃,随含水的增加沸点上升 3.生产性能: A.溶解油脂:在75%时不溶解油脂 B.溶解其它物质 溶解黄曲霉毒素(Aflatoxin)和棉酚(Gossypol) C.易回收 D.化学性质稳定 4.安全性能: A.易燃:闪燃点-16.7% 自燃点63.3℃ B.易爆:爆炸极限2.15~13.0%(48.5~315mg/l) C.气体有毒:允许浓度0.4mg/l
5.同类溶剂: A.二氯甲烷CHCl; 溶解油脂,沸点39.8℃,汽体潜热78.7Kcal/Kg 比热0.76Kcal/℃ =9.03 不燃不爆 溶解Gossypol和Aflatoxin B.四氯化碳CCl 六、新兴浸出溶剂(New Solvent) (一)丙酮、已烷、水混合溶剂 Acetone+Hexane+Water (AHW) 组份:A 54%:H 44%:W 2%
(三)苯(Benzene) 1.化学组份:95%以上的苯 ,少量甲苯、二甲苯; 2.沸点范围:78~85℃; 3.生产性能: A.溶解油脂:对非甘三酯脂溶性物质溶解能力强; B.较易回收:比热和潜热较己烷大15%; C.化学性质稳定; 4.安全性能: A.易燃:闪燃点-16℃ 自燃点720℃ B.易爆:爆炸极限1.4~9.5%(45mg/l~308mg/l) C. 毒 性 大 : 液 体 和 气 体 都 有 毒 , 允 许 浓 度 0.05mg/l
2、预榨浸出工艺 油料中的油脂一部分靠压榨方法取油,另一 部分靠浸出方法取油;主要适宜于中高含油料。 eg:Rapeseed,Cottonseed,Sunflowerseed,Sesa me,Peanut, etc. 3、膨化浸出工艺 (1)直接膨化浸出工艺 油料膨化不出油,膨化料直接浸出,油脂主 要靠浸出完成。 eg: Soybean , Ricebran , Cottonseed (2)预出油膨化浸出工艺 在膨化阶段预先出部分油脂,浸出取出部分 油脂。 eg:Rapeseed,Sunflowerseed
五、浸出溶剂的性能:
(一)轻汽油(petrolic solvent) 名称:6号抽提溶剂油 1.化学组份: hexane:74% iso-hexane 16.4% 2.沸点范围:60~90℃,现在通用65~75 ℃ 3.性能: A.溶解油脂(=2.0),也溶脂溶物 B.易回收:和油、粕、水分离容易 d=0.6724 20~25℃ 在 水 中 溶 解 度 0 . 0 0 0 7 ~ 0.0015%
四、工业用溶剂分类
(一)按溶剂的物理性质分类: 1.极性分类:根据介电常数; A、非极性溶剂:ε12(以下的溶剂) B、中极性溶剂:12ε50的有机溶剂 C、极性溶剂: ε50有机溶剂 2.粘度分类:根据粘度大小分类; A、低粘度溶剂:2CP(2×10-3Pa· S); B、中粘度溶剂:210CP(1CP=10-2Pa· S); C、高粘度溶剂:10CP;
图5-29 甘三酯在CO2中的溶解图 (压力P×106Pa)
第一节重点
1、浸出对溶剂的要求; 2、油脂在溶剂中溶解的影响因素; 3、油脂浸出所用溶剂的性能;
思考题
1、什么样的溶剂才能适宜于浸出用溶剂? 2、影响油脂在溶剂中的溶解的因素有哪些? 3、溶剂的分类有哪几种方法? 4、什么叫做混合溶剂?请举例说明。 5、六号抽提溶剂油主要组成有哪些?对油 脂的溶解有哪些性能? 6、超临界流体浸出和液化溶剂浸出有和区 别? 7、选择性浸出对溶剂有哪些要求?
C.化学性质稳定;无腐蚀现象 4.安全性能: A.易燃:闪燃点:-28℃ 自燃点:240℃ B.易爆:爆炸极根:1.25~6.9% 气体比重比空气重2.7倍 C.气体毒性:中毒浓度25~30mg/l 致人于死亡的浓度30~40mg/l 国际安全浓度0.3mg/l以下。
(二)工业己烷:(commercial hexane) 1.化学组份:96~98% hexane 2.沸点范围:66~69℃ hexane:tf :68.74℃ 3.生产性能: A.溶解油脂和脂溶性物质 B.极易回收,损耗小 4.安全性能: A.易燃:闪燃点:-32℃ 自燃点:250℃ B.易爆:爆炸极限1.25~4.9% C.气体有毒:对人的神经系统产生影响大
(二)按工业生产分类 1、工业纯溶剂(industrysinglesolvent) 以一种主要成分为性质的化合物的混合物 eg:industry hexane;petrolic solvent; Benzene;Alcohol;etc. 2、混合溶剂(mixture solvent) 以两种或两种以上性能相差较大的工业纯溶 剂混合而成。 eg : hexane+Aleohol; hexan+Acetone 3、气体液态化溶剂 liquiedGasSolvent propane;butane ;etc. 4.超临界气体(Supercritical fluid)
第五章 浸出法制油
本章内容 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 溶剂 油料的浸出 混合油处理 湿粕处理 溶剂回收
浸出法的基本概念
一、浸出制油的一般过程 Solvent ↓ flakes→extractor→contain → desolventastor cake ↓ solvent meat miscella ↓ evaporator condensor meal ↓ extraction grade oil
(七)三氯乙烯(Trichloroethylene) 1.化学组份:CHCl=CCl 2.沸点:87.19℃ 3.生产性能: A.溶解油脂的性能更强 B.溶解非油脂能力更强,油脂质量差 C.和油粕易分离,潜热和显热小,节约能源 4.安全性能: A.不燃不爆,生产安全; B.腐蚀性大,对金属部件的腐蚀性能强; C.化学性质不稳定,分解产生HCl 和COCl(气体)
(六)乙醚(ether) 1.化学组份:CHOCH 2.沸点:34.5℃ 冰点:-116.2℃ 3.生产性能: A.能溶解油脂,同时溶解脂溶性物质 B.易回收 4.安全性能 A.易燃:闪燃点-41℃,自燃点:185~195℃ B.易爆:爆炸极限1.85~36.5% C.气体有毒:允许空气浓度0.6mg/l
Hexane Benzene Alcohol Oil Castoroil 0.326 0.652 1.2 100 2440 3.沸点分类(根据溶剂挥发的沸点) A、低沸点溶剂:tf100℃ B、中沸点溶剂:100℃tf150℃ C、高沸点溶剂:tf150℃ Hexane Benzene Alcohol Aectone Ether Oil Tf 69℃ 80℃ 78.5℃ 56.5℃ 34.6℃ 300℃ 浸出用溶剂属于低粘度、低极性,低沸点的有 机溶剂,超出这个范围,浸出生产要产生一些 问题