CN114350443A - 一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油脂副产物分离技术领域，具体公开一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统及工艺，依次包括脂肪酸净化脱皂脱水工序，酸油脱色工序，过滤工序及分离工序，本发明将粗脂肪酸和油的混合物进行了精确的分离再利用，在精细的分离的前提下不产生任何对环境的污染物，各个环节中对热量重复使用，充分对原料中的热量进行了回收再利用，有利于节能环保。
Description
技术领域
本发明属于油脂副产物分离技术领域，尤其涉及一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统及工艺。
背景技术
皂脚是粮油加工产业的副产物，是油脂精炼工段的碱炼脱酸步骤中形成的。该过程采用氢氧化钠中和毛油中的游离脂肪酸(FFA)，所生成的皂吸附部分其他杂质从油中沉降分离，形成皂脚。皂脚的主要成分如下：脂肪酸钠、中性油、水其他杂质。
本公司同时申报的另一项发明专利“一种皂脚油脚酸化反应系统及工艺”，申请公开了采用有机酸和皂脚反应，产出混合脂肪酸、中性油和醋酸钠的反应系统及工艺，其中离心分离后的油相部分含粗脂肪、中性油和酸性杂质，需再次分离出粗脂肪酸和中性油才能更好的利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统及工艺，本发明将粗脂肪酸和油的混合物进行了精确的分离再利用，在精细的分离的前提下不产生任何对环境的污染物，各个环节中对热量重复使用，充分对原料中的热量进行了回收再利用，有利于节能环保。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，依次包括脂肪酸净化脱皂脱水工序，酸油脱色工序，过滤工序及分离工序。
进一步地，所述脂肪酸净化脱皂脱水工序包括原料罐，原料罐出口通过泵将原料送入第一离心机离心分离，分离以后的物料分两路，一路轻组分从第一离心机顶部送入混合器和来自热水罐的热水混合以后送入水洗罐水洗反应，另一路重组分从第一离心机侧面出口流出送入皂角罐重新利用，从水洗罐出口出来的物料送入第二离心机离心分离，分离以后的原料分油相和水相混合物两路，油相通过第一板式换热器换热以后送入储料罐储存，水相混合物送入油水分离器中进一步静置分离。
进一步地，所述第一离心机和第二离心机均为碟片式离心机，第一离心机和第二离心机均设有废料出口，第一离心机的废料出口与皂角罐联通，第二离心机的废料出口与油水分离器进口联通，所述皂角罐出口与酸化工段的缓冲罐进口联通；所述油水分离器内部设有油水分离隔板，所述隔板的高度低于油水分离器侧壁的高度；所述原料罐还设有回流管，所述第一离心机与第二离心机的不合格原料回流至原料罐继续分离使用。
进一步地，所述酸油脱色工序包括将脂肪酸与油的混合物进行干燥的真空干燥塔，经过真空干燥塔干燥以后经第一屏蔽泵送入第二板式换热器换热以后送入预混罐和白土混合，与预混罐出口相连的脱色塔以及从脱色塔出口经离心泵抽出送至过滤工序的叶片过滤机的原料。
进一步地，所述第二板式换热器与预混罐之间还设置有加热器，所述加热器的进口与第二板式换热器的出口相连，该加热器的出口与预混罐的进口相连。
进一步地，所述第二板式换热器为两个，真空干燥塔出来的原料分两路分别进入第二板式换热器换热以后汇合送入预混罐中，所述脱色塔顶部设有液沫捕集器，脱色塔底部出液管原料分两路分别与4bar蒸汽换热以后经离心泵送往过滤工序备用。
进一步地，所述过滤工序包括叶片过滤机，叶片过滤机底部出口与蛟龙输送机相连，叶片过滤机上设有一个出料口和一个进料口，进料口位于叶片过滤机底部，叶片过滤机中部设有一个出料口直接将物料送往物料储罐，所述叶片过滤机上部还设有一个出口管路，该出口管路上设有一个吹扫管路，所述吹扫管路与4bar的饱和蒸汽管道相连通，所述出口管路末端设有油汽分离器，油汽分离器底部设有液体出口，液体出口与浊油罐相连，油汽分离器上部设有气体出口，气体出口端部设有吹饼冷凝器，所述浊油罐出口通过离心泵将物料送入脱色工段中的脱色塔中进一步脱色，所述叶片过滤机进料口和出料口管路上均设有旁路，旁路均与浊油罐相连通，所述叶片过滤机还设有一个空气进口，所述空气进口与6bar的压缩蒸汽管道相连通，所述叶片过滤机为两个，两个叶片过滤机并联设置，还包括滤板洗涤池。
进一步地，所述分离工序包括将来自过滤工序的原料进行真空析气的真空析气器，从真空析气器出来的原料经第二屏蔽泵送入第一换热器换热，从第一换热器换热的原料送入第二换热器进一步换热，从第二换热器出来的原料送入第三换热器换热以后送入脱酸塔进一步处理，在脱酸塔顶部的脂肪酸经过捕集器补集之后送入脂肪酸循环罐收集，高温分离油经第三屏蔽泵送入第二换热器进一步余热回收利用后送入第一换热器进一步回收利用，最后低温油送入脱色工序
进一步地，所述原料罐与第一离心机之间还设置有油油换热器和加热器，所述原料罐的出口与油油换热器的进口连接，该油油换热器的出口与加热器的进口连接，所述加热器的出口与第一离心机的进口连接。
本发明还提供了一种利用上述系统进行醋酸钠回收处理的工艺，所述工艺包括以下步骤：
1)将来自酸化工段的醋脂肪酸和油的混合物送去脂肪酸净化脱皂脱水工序净化，通过加水洗涤将钠盐溶液清洗出去；
2)经过净化的粗脂肪酸和油的混合物送入酸油脱色工序，通过白土脱色塔脱除色素和胶质物，经过脱色的白土送去生物制肥再利用；
3)经过脱色处理的粗脂肪酸和油的混合物送入过滤工序过滤后送入分离工序进行脂肪酸和油的分离，通过三级换热器和脱酸塔的处理以后得到纯净的脂肪酸和中性油，中性油再送入换热器进行余热回收再利用，脂肪酸经补集以后收集再利用。
进一步地，在步骤1)中，所述水的加入量为混合物质量的1％-6％，清洗的温度控制在85-95℃。
进一步地，在步骤2)中，所述白土的加入量为混合物质量的1-15％，脱色温度控制为90-105℃，脱色真空度控制在150-200kpa，脱色时间为1-2h。
进一步地，在步骤3)中，通过三级换热器后的所述混合物在进入脱酸塔后，先进行闪蒸，所述闪蒸的温度为160-260℃，闪蒸完成后再进行脱酸处理。
综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中脂肪酸净化脱皂脱水对后期粗脂肪酸的脱色过滤以及分离提供有力的帮助，拓宽了脂肪酸的应用范围，提高了后期脂肪酸提取的含量，将油脂副产物中每一项原料都得到了充分的利用，且分离净化的过程中设置了回流再处理环节，进一步确保了净化原料的品质；
2、本发明中在酸油脱色工序采用了叶片过滤机，叶片过滤机设置的与6bar的压缩蒸汽管道相连通的气路确保过滤片上的固体物质能够被顺利吹扫下来防止堵塞，且吹扫下来的白土富含有机物，又送去生物发酵制肥工段，一方面将处理过处的废弃物重新利用，另一方面也做到了无污染的处理过程；
3、在酸油分离工序用到了三级的换热器换热系统，且换热系统采用了将酸化罐中的高温油与进料换热，将余热进一步回收利用大大节省了能源的投入，减轻了企业的经济负担。
4、本发明在原料完成三级换热之后，在进入脱酸塔后先进行闪蒸，进一步去除了酸油原料中的杂质，为脂肪酸和油在脱酸塔中进行进一步分离奠定了基础，脱酸回收之后的脂肪酸的含量最高可达98％。
附图说明
图1是本发明中脂肪酸净化脱皂脱水工序的结构示意图；
图2是本发明中酸油脱色工序的结构示意图；
图3是本发明中过滤工序的结构示意图；
图4是本发明中分离工序的结构示意图；
图5是本发明一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统的结构简图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
如图1-图5所示，一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，依次包括脂肪酸净化脱皂脱水工序，酸油脱色工序，过滤工序及分离工序，所述脂肪酸净化脱皂脱水工序包括原料罐141，原料罐141出口通过离心泵142将原料送入第一离心机143离心分离，分离以后的物料分两路，一路轻组分从第一离心机143顶部送入混合器144和来自热水罐145的热水混合以后送入水洗罐146水洗反应，热水罐145的热水主要来源于整个工段的废弃热蒸汽回收的热水，另一路重组分从第一离心机143侧面出口流出送入皂角罐147重新利用，从水洗罐146出口出来的物料送入第二离心机148离心分离，分离以后的原料分油相和水相混合物两路，油相通过第一板式换热器149换热以后送入储料罐储存，水相混合物送入油水分离器1410中进一步静置分离，所述第一离心机143和第二离心机148均为碟片式离心机，第一离心机143和第二离心机148均设有废料出口，第一离心机143的废料出口与皂角罐147联通，所述皂角罐147出口与酸化工段的缓冲罐进口联通并通过转子泵将原料送至缓冲罐中，第二离心机148的废料出口与油水分离器1410进口联通，所述油水分离器1410内部设有油水分离隔板，所述隔板的高度低于油水分离器1410侧壁的高度，且油水分离器中溶液的高度高于隔板，隔板将油水分离器中上层的轻油组分分离至储油腔内，储油腔内的油通过离心泵去酸油缓冲罐中进一步再利用，所述原料罐还设有回流管，所述第一离心机与第二离心机的不合格原料回流至原料罐继续分离使用，在设备未启动时或处理的原料不合格时，离心机通过回流管重新回流至原料罐1中重新净化分离。
原料罐与第一离心机之间还设置有油油换热器1411和第一加热器1412，原料罐141的出口与油油换热器1411的进口连接，该油油换热器1411的出口与第一加热器1412的进口连接，第一加热器1412的出口与第一离心机143的进口连接。其中油油换热器111中所用到的热能为来自分离工序中分离出的中性油，该中性油首先通过油油换热器换热后再进入第二板式换热器153。
所述酸油脱色工序包括将脂肪酸与油的混合物进行干燥的真空干燥塔，经过真空干燥塔151干燥以后经第一屏蔽泵152送入第二板式换热器153换热以后送入预混罐154和白土混合，与预混罐154出口相连的脱色塔155以及从脱色塔155出口经离心泵抽出送至过滤工序的叶片过滤机156的原料，所述第二板式换热器153为两个，真空干燥塔151出来的原料分两路分别进入第二板式换热器153换热以后汇合送入预混罐154中，所述脱色塔155顶部设有液沫捕集器156，脱色塔155底部出液管原料分两路分别与4bar蒸汽换热以后经离心泵送往过滤工序备用。
进一步地，第二板式换热器153和预混罐154之间还设置有第二加热器158，该第二加热器158的进口与第二板式换热器153的出口连接，该第二加热器158的出口与预混罐154的进口连接。
进一步的，所述过滤工序包括叶片过滤机161，叶片过滤机161底部出口与蛟龙输送机相连，叶片过滤机161上设有一个出料口162和一个进料口163，进料口163位于叶片过滤机161底部，叶片过滤机161中部设有一个出料口直接将物料送往物料储罐，所述叶片过滤机161上部还设有一个出口管路164，该出口管路164上设有一个吹扫管路，所述吹扫管路与4bar的饱和蒸汽管道相连通，所述出口管路末端设有油汽分离器165，油汽分离器165底部设有液体出口，液体出口与浊油罐166相连，油汽分离器165上部设有气体出口，气体出口端部设有吹饼冷凝器167，所述浊油罐166出口通过离心泵将物料送入脱色工段中的脱色塔中进一步脱色，所述叶片过滤机161进料口和出料口管路上均设有旁路，旁路均与浊油罐166相连通，所述叶片过滤机161还设有一个空气进口，所述空气进口与6bar的压缩蒸汽管道相连通，所述叶片过滤机为两个，两个叶片过滤机并联设置，还包括滤板洗涤池168。
进一步的，所述分离工序包括将来自过滤工序的原料进行真空析气的真空析气器171，从真空析气器171出来的原料经第二屏蔽泵172送入第一换热器173换热，从第一换热器173换热的原料送入第二换热器174进一步换热，从第二换热174器出来的原料送入第三换热器175换热以后送入脱酸塔176进一步处理，在脱酸塔176顶部的脂肪酸经过捕集器补集之后送入脂肪酸循环罐177收集，高温分离油经第三屏蔽泵178送入第二换热器174进一步余热回收利用后送入第一换热器173进一步回收利用，最后低温油送入脱色工序的板式换热器进一步利用，脂肪酸循环罐177设有最高液位线，脂肪酸循环罐177内液位高于最高液位线时脂肪酸循环罐177底部通过第四屏蔽泵179送入第三板式换热器1710换热后一部分去室外脂肪酸罐1711，另一部分送入脱酸罐中进一步补集。
分离工序还包括袋式过滤机170，袋式过滤机170的进口与叶片过滤机161的出口连接，该袋式过滤机170的出口与真空析气机171的进口连接。
实施例2
本实施例公开了一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离工艺，包括以下步骤：
1)将来自酸化工段的醋脂肪酸和油的混合物送去脂肪酸净化脱皂脱水工序净化，通过加水洗涤将钠盐溶液清洗出去，水的加入量为混合物原料质量的1％，控制清洗的温度为85℃；
2)经过净化的粗脂肪酸和油的混合物送入酸油脱色工序，通过白土脱色塔脱除色素和胶质物，经过脱色的白土送去生物制肥再利用，其中，白土的加入量为混合物质量的1％，脱色温度控制在90℃，脱色真空度控制在150kpa，脱色时间为2h；
3)经过脱色处理的粗脂肪酸和油的混合物送入过滤工序过滤后送入分离工序进行脂肪酸和油的分离，通过三级换热器后的所述混合物在进入脱酸塔之前，先进入闪蒸罐闪蒸，所述闪蒸的温度为160℃，闪蒸完成后再进入脱酸塔进一步处理，得到纯净的脂肪酸和中性油，中性油再送入换热器进行余热回收再利用，脂肪酸经补集以后收集再利用其中，所得脂肪酸的含量为95％。
实施例3
一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离工艺，包括以下步骤：
1)将来自酸化工段的醋脂肪酸和油的混合物送去脂肪酸净化脱皂脱水工序净化，通过加水洗涤将钠盐溶液清洗出去，水的加入量为混合物原料质量的4％，控制清洗的温度为90℃；
2)经过净化的粗脂肪酸和油的混合物送入酸油脱色工序，通过白土脱色塔脱除色素和胶质物，经过脱色的白土送去生物制肥再利用，其中，白土的加入量为混合物质量的8％，脱色温度控制在98℃，脱色真空度控制在180kpa，脱色时间为1.5h；
3)经过脱色处理的粗脂肪酸和油的混合物送入过滤工序过滤后送入分离工序进行脂肪酸和油的分离，通过三级换热器后的所述混合物在进入脱酸塔之前，先进入闪蒸罐闪蒸，所述闪蒸的温度为210℃，闪蒸完成后再进入脱酸塔进一步处理，得到纯净的脂肪酸和中性油，中性油再送入换热器进行余热回收再利用，脂肪酸经补集以后收集再利用，其中，所得脂肪酸的含量为96％。
实施例4
一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离工艺，包括以下步骤：
1)将来自酸化工段的醋脂肪酸和油的混合物送去脂肪酸净化脱皂脱水工序净化，通过加水洗涤将钠盐溶液清洗出去，水的加入量为混合物原料质量的6％，控制清洗的温度为95℃；
2)经过净化的粗脂肪酸和油的混合物送入酸油脱色工序，通过白土脱色塔脱除色素和胶质物，经过脱色的白土送去生物制肥再利用，其中，白土的加入量为混合物质量的15％，脱色温度控制在105℃，脱色真空度控制在200kpa，脱色时间为1h；
3)经过脱色处理的粗脂肪酸和油的混合物送入过滤工序过滤后送入分离工序进行脂肪酸和油的分离，通过三级换热器后的所述混合物在进入脱酸塔之前，先进入闪蒸罐闪蒸，所述闪蒸的温度为260℃，闪蒸完成后再进入脱酸塔进一步处理，得到纯净的脂肪酸和中性油，中性油再送入换热器进行余热回收再利用，脂肪酸经补集以后收集再利用，其中，所得脂肪酸的含量为98％。
对比例1
本对比例与实施例4的不同之处在于，在步骤3)中，所述闪蒸的温度控制在120℃，最终所得脂肪酸的含量为86％。
对比例2
本对比例与实施例4的不同之处在于，在步骤3)中，所述闪蒸的温度控制在300℃，最终所得脂肪酸的含量为79％。
对比例3
本对比例与实施例4的不同之处在于，在步骤3)中，通过三级换热后的原料直接进入脱酸塔进行脱酸处理，不进行闪蒸，最终所得脂肪酸的含量为65％。
由实施例2-4和对比例1-3可知，利用本发明提供的处理工艺具有较好的处理效果；实施例4和对比例1-2比较可知，在本发明提出的工艺参数范围内，所得脂肪酸的含量较高，同时，由实施例4和对比例3比较可知，在原料进行三级换热之后进入脱酸塔之前，先进行闪蒸，可以除去脂肪酸和油中含有的部分杂质，通过闪蒸对混合物进行粗提纯，可提高后续脱酸塔的处理效果，捕集到的脂肪酸的含量更高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其他形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述解释的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (10)
1.一种在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：依次包括脂肪酸净化脱皂脱水工序，酸油脱色工序，过滤工序及分离工序。
2.如权利要求1所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述脂肪酸净化脱皂脱水工序包括原料罐，原料罐出口通过泵将原料送入第一离心机离心分离，分离以后的物料分两路，一路轻组分从第一离心机顶部送入混合器和来自热水罐的热水混合以后送入水洗罐水洗反应，另一路重组分从第一离心机侧面出口流出送入皂角罐重新利用，从水洗罐出口出来的物料送入第二离心机离心分离，分离以后的原料分油相和水相混合物两路，油相通过第一板式换热器换热以后送入储料罐储存，水相混合物送入油水分离器中进一步静置分离。
3.如权利要求2任一项所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述第一离心机和第二离心机均为碟片式离心机，第一离心机和第二离心机均设有废料出口，第一离心机的废料出口与皂角罐联通，第二离心机的废料出口与油水分离器进口联通，所述皂角罐出口与酸化工段的缓冲罐进口联通；所述油水分离器内部设有油水分离隔板，所述隔板的高度低于油水分离器侧壁的高度；所述原料罐还设有回流管，所述第一离心机与第二离心机的不合格原料回流至原料罐继续分离使用。
4.如权利要求3所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述酸油脱色工序包括将脂肪酸与油的混合物进行干燥的真空干燥塔，经过真空干燥塔干燥以后经第一屏蔽泵送入第二板式换热器换热以后送入预混罐和白土混合，与预混罐出口相连的脱色塔以及从脱色塔出口经离心泵抽出送至过滤工序的叶片过滤机的原料。
5.如权利要求4所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述第二板式换热器为两个，真空干燥塔出来的原料分两路分别进入第二板式换热器换热以后汇合送入预混罐中，所述脱色塔顶部设有液沫捕集器，脱色塔底部出液管原料分两路分别与4bar蒸汽换热以后经离心泵送往过滤工序备用。
6.如权利要求5所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述过滤工序包括叶片过滤机，叶片过滤机底部出口与蛟龙输送机相连，叶片过滤机上设有一个出料口和一个进料口，进料口位于叶片过滤机底部，叶片过滤机中部设有一个出料口直接将物料送往物料储罐，所述叶片过滤机上部还设有一个出口管路，该出口管路上设有一个吹扫管路，所述吹扫管路与4bar的饱和蒸汽管道相连通，所述出口管路末端设有油汽分离器，油汽分离器底部设有液体出口，液体出口与浊油罐相连，油汽分离器上部设有气体出口，气体出口端部设有吹饼冷凝器，所述浊油罐出口通过离心泵将物料送入脱色工段中的脱色塔中进一步脱色，所述叶片过滤机进料口和出料口管路上均设有旁路，旁路均与浊油罐相连通，所述叶片过滤机还设有一个空气进口，所述空气进口与6bar的压缩蒸汽管道相连通，所述叶片过滤机为两个，两个叶片过滤机并联设置，还包括滤板洗涤池。
7.如权利要求6所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述分离工序包括将来自过滤工序的原料进行真空析气的真空析气器，从真空析气器出来的原料经第二屏蔽泵送入第一换热器换热，从第一换热器换热的原料送入第二换热器进一步换热，从第二换热器出来的原料送入第三换热器换热以后送入脱酸塔进一步处理，在脱酸塔顶部的脂肪酸经过捕集器补集之后送入脂肪酸循环罐收集，高温分离油经第三屏蔽泵送入第二换热器进一步余热回收利用后送入第一换热器进一步回收利用，最后低温油送入脱色工序。
8.如权利要求2-7任一项所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离系统，其特征在于：所述原料罐与第一离心机之间还设置有油油换热器和加热器，所述原料罐的出口与油油换热器的进口连接，该油油换热器的出口与加热器的进口连接，所述加热器的出口与第一离心机的进口连接。
9.一种利用权利要求8所述分离系统进行油脂副产物中脂肪酸与油分离的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将来自酸化工段的醋脂肪酸和油的混合物送去脂肪酸净化脱皂脱水工序净化，通过加水洗涤将钠盐溶液清洗出去；
2)经过净化的粗脂肪酸和油的混合物送入酸油脱色工序，通过白土脱色塔脱除色素和胶质物，经过脱色的白土送去生物制肥再利用；
3)经过脱色处理的粗脂肪酸和油的混合物送入过滤工序过滤后送入分离工序进行脂肪酸和油的分离，通过三级换热器和脱酸塔的处理以后得到纯净的脂肪酸和中性油，中性油再送入换热器进行余热回收再利用，脂肪酸经补集以后收集再利用。
10.如权利要求9所述的在油脂副产物中脂肪酸与油的分离工艺，其特征在于，在步骤3)中，通过三级换热器后的混合物在进入脱酸塔后，先进行闪蒸，所述闪蒸的温度为160-260℃，闪蒸完成后再进行脱酸处理。
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