CN116286182A - 一种油脂精炼用干法脱胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油脂精炼领域，特别涉及一种油脂精炼用干法脱胶装置，包括本体、反应杯和汽缸，所述汽缸固定在本体底部；所述汽缸与反应杯之间设有推杆，所述推杆上端与反应杯底部抵接，下端伸入汽缸，所述推杆与气缸滑动连接；所述气缸的一端连通有添加磷酸用的第一液管，所述推液块与第一液管滑动连接；所述第一液管开有供磷酸从上方进入反应杯的第三通道；所述气缸与反应杯之间还固设有电机，所述电机的输出轴朝向反应杯底部，所述电机的输出轴上固定有永磁体，所述反应杯中底部设有与永磁体配合的磁石转子；所述本体表面还环绕固定有用于给反杯内液体恒温加热的加热电阻。解决了添加磷酸重量与毛油重量的实际比例与设定比例存在偏差的问题。

Description

一种油脂精炼用干法脱胶装置

技术领域

本发明涉及油脂精炼领域，特别涉及一种油脂精炼用干法脱胶装置。

背景技术

油脂精炼过程中一个非常关键的步骤是从毛油中去除杂质，特别是磷脂或者所谓的胶质。它们主要存在于亚麻籽、红花籽油、葵花籽和油菜籽在压榨、浸出提取的油中。这些杂质在精炼过程中必须尽早去除，主要原因是：1. 磷脂的乳化特性导致精炼损耗增加；2.磷脂的热不稳定性，分解产物使油脂变黑，导致在脱色过程中磷脂占在金属过滤网上，导致油脂在精炼过程中无法完成下一道工序。

对于通过压榨和水化获得的油脂，如棕榈油、棕榈仁油、橄榄油等其磷脂含量都很低，大约在20ppm左右。脱胶的过程非常简单：把油脂和少量的酸如磷酸或者柠檬酸混合，把非水化磷脂NHP转化成磷脂酸PA和磷酸钙盐、镁盐。这些物质都通过脱色白土直接吸附，称之为干法脱胶工艺。

对于老工艺通过压榨和水化获得的油脂，如亚麻籽、红花籽油、葵花籽、菜籽油85%的磷酸添加量只需少量（0.1-0.3%），因为过量的磷酸不被白土吸附，反而会导致油脂水解或在物理精炼的过程中引起单甘酯或双甘酯的磷酸化。过量的磷酸不能用碳酸钙去除，因为它将使PA转化成NHP。

处理高含磷的油，特别是高非水化磷脂的油，使用干法脱色是不可接受的，因为它将需要大量的脱色白土。通常的做法是这些油经过碱炼。碱炼的劣势是皂脚夹带中性油使得率下降。额外的成本还包括皂脚和废水的处理费用。

自20世纪80年代以来，精炼从业者和设备供应商开发了多种化学脱胶的工艺，同时加深了人们对于物理精炼的吸引力。图11为现有的碱精炼加物理精炼工艺比较，展示了碱炼与干法脱胶精炼油脂的工艺流程。

申请号为201010139161.0的发明专利公开了一种用干法脱胶精炼食用米糠油的方法，干法脱胶是利用磷酸与胶杂混合絮凝，形成较大颗粒，便于用废白土混合后通过过滤将其从油中除去（干法脱胶的过程：将经过过滤的米糠毛油加热至 80℃，占油重 0.5％的磷酸和适量脱色废白土，搅拌 30 分钟后过滤）。二次脱色是利用白土对色素的吸附性，将在物理脱酸中形成的色素以及油中原有色素吸附脱除。脱臭是利用水蒸汽蒸馏原理，即是在高真空、一定温度下，在油中通入蒸汽，降低油中异味物质的分压，使这些物质气化并随蒸汽一起排出油中，从而使油脂无有异味。本发明没有加水水化过程，不产生油脚，没有废水，产品得率可提高 3％以上 ；采用二次脱色，色泽好 ；增加了脱臭工序，油无异味 ；采用二次脱蜡工艺，油中蜡含量极少，提高了油品质量。

上述技术在干法脱胶时限定了添加磷酸用量，但常规采用的人工添加药剂的办法，人为误差较大，可能会导致添加数量的不精准，使得精炼后的油脂不符合要求。为了使得添加毛油与磷酸的含量准确，需要预先得到待精炼的毛油重量，然后根据重量按比例称取磷酸，然后添加，此过程较为繁重，且两次称取过程均有可能产生测量误差，导致最终的添加结果不准确，从而影响油脂精炼的纯度。现需要一种技术，能够根据添加毛油的重量依照设定比例自动添加磷酸，解决添加磷酸重量与毛油重量的实际比例与设定比例存在偏差的问题。

发明内容

本发明提供了一种油脂精炼用干法脱胶装置，能够解决添加磷酸重量与毛油重量的实际比例与设定比例存在偏差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种油脂精炼用干法脱胶装置，包括反应釜本体、反应杯和气缸，所述气缸固定在反应釜本体底部；所述气缸与反应杯之间设有推杆，所述推杆上端与反应杯底部抵接，下端伸入气缸，所述推杆与气缸滑动连接；所述气缸的一端连通有添加磷酸用的第一液管，所述气缸与第一液管之间有推液块，所述推液块同推块一起使得气缸密闭，所述推液块与第一液管滑动连接；所述第一液管开有供磷酸从上方进入反应杯的第三通道；所述气缸与反应杯之间还固设有电机，所述电机的输出轴朝向反应杯底部，所述电机的输出轴上固定有永磁体，反应杯内底部设有与永磁体配合的磁石转子；所述反应釜本体表面还环绕固定有用于给反杯内液体恒温加热的加热电阻。

本方案的基本原理及有益效果：反应釜本体为毛油脱胶反应的主体，反应杯与气缸都设置在反应釜本体内，推杆设置在反应杯与气缸之间，随着反应杯内的毛油添加量增加，反应杯整体重量增加，推杆压缩气缸内的气体涌向第一液管，作用于第一液管内的推液块，推液块上方的第一液管内盛装有磷酸，盛装的高度与第三通道口平齐；由于气缸被推杆压缩的距离与毛油添加的重量存在比例关系，即添加的毛油重量越多，推杆压缩的距离越长，通过设置气缸容积与第一液管的横截面积，能够达到在反应杯中添加单位重量毛油时，添加要求比例量（即背景技术中占油重 0.5％的磷酸，此比例关系随工艺可进行适当调整，本方案选用0.3%-0.5%）的磷酸。设置在反应釜本体外的加热电阻用于给反应杯中的毛油进行恒温加热。固定在气缸上方的电机带动永磁体转动，从而带动反应杯中的磁石转子转动，进而带动反应杯内液体转动，完成搅拌。

本方案通过磁石转子搅拌，加热电阻恒温加热，以及气缸推动推液块添加磷酸溶液，完成了干法脱胶工艺中加温、加磷酸、搅拌等流程，实现了一体化操作，在搅拌开始时，添加脱色废白土进行沉淀过滤，即可完成整个干法脱胶的工艺，相较于传统的工艺而言，本方案实现的一体化操作，能够节省人力物力，简化工艺流程。

本方案不用知晓毛油的具体重量，便可完成磷酸的等比例添加，在实际应用中更为简便，解决了添加磷酸重量与毛油重量的实际比例与设定比例存在偏差的问题。

进一步，还包括水浴加热腔，所述水浴加热腔固定在反应釜本体内壁与反应杯外壁之间。

通过水浴加热腔的设置，将加热电阻所产生的热量进行收集，然后再传递至反应杯，对杯内毛油进行恒温加热，以及保温，由于工艺要求需将毛油温度升温至80℃，为了防止局部加热，产生受热不均的情况，水浴加热腔与反应杯面接触，接触面贴合，覆盖程度大，传热效果好，有利于整体加热和保温，防止了受热不均的情况。

进一步，所述第一液管穿过水浴加热腔，所述水浴加热腔与第一液管之间做密闭隔温处理。

有益效果：防止第一液管被加热，使得其内部的磷酸液体受热挥发。

进一步，还包括用于在70-80℃时发生形变的记忆合金，所述记忆合金一端与水浴加热腔固定连接，另一端与反应杯抵接。

有益效果：记忆合金兼顾传热和紧固的作用，受热时，记忆合金产生形变，夹紧反应杯，防止在搅拌过程中杯体晃动，影响搅拌效果，尽快能地保证了搅拌时反应杯的平稳性，同时由于新加入的脱色废白土和磷酸溶液会继续增加反应杯的整体重量，进而带动推杆继续下移，通过记忆合金夹紧后，反应杯在添加脱色废白土和磷酸之后不会因为重量的增加而产生额外的位移。

进一步，所述反应杯上方设有第一滑动腔，所述第一滑动腔靠近反应杯面在第三通道的平齐位置开有第二通道，所述第二通道与反应杯连通；所述第一滑动腔内还滑动连接有阻塞块，所述阻塞块上开设有第一通道，所述阻塞块与水浴加热腔之间固设有升压腔，所述升压腔内盛放有酒精；在阻塞块到达上极限位置时，第一通道、第二通道和第三通道依次连通。

有益效果：在升压腔用于在水浴加热腔升温时，其内部的酒精汽化，推动阻塞块上移，到达极限位置时，阻塞块中的第一通道分别与第二通道，第三通道连通，从而使得第一液管内的磷酸能够通过第三通道依次进入第二通道和第一通道，最后流向反应杯中。

进一步，还包括第二液位开关，位于第三通道上方的第一液管连通有存液腔，所述第二液位开关固定在存液腔内壁，所述，所述第二液位开关用于在存液腔内液面高度达到第三阈值时，生成第三电信号；还包括单片机、第一电源和保护电阻，所述单片机、第一电源、加热电阻和保护电阻依次串联；所述单片机用于在接收第三电信号后，控制加热电阻接电。

有益效果：在毛油添加至反应杯中时，此时未对其进行加热，在添加完毕后，第一液管内的磷酸被推至存液腔中，达到第三阈值的液面高度，第二液位开关生成第三电信号，此时加热电阻通电加热，待增压腔内的酒精汽化推动阻塞块位移使得第一通道、第二通道和第三通道连通，存液腔中的磷酸通过第三通道流向反应杯。此时是先加热到指定温度后再自动进行磷酸的添加。

进一步，还包括第一液位开关，所述第一液位开关固定在第一液管内，用于在第一液管内磷酸液面高度未达到第一阈值时发出第一电信号，所述第一液位开关在第一液管内的磷酸液面高度达到第一阈值时发出第二电信号；所述单片机在接收到第一电信号和第二电信号时，分别发出加液信号和停止信号。

有益效果：通过第一阀门完成对第一液管内磷酸量的保持，即初始加入量和毛油使用消耗后对第一液管内磷酸的补充量。在低于第一阈值时，第一液位开关发出第一电信号，此时需要向第一液管内添加磷酸，在磷酸达到第二阈值时停止添加，即可保证，每次干法脱胶前第一液管内的磷酸含量为恒量。

进一步，还包括第一阀门，所述第一阀门在获取到加液信号和停止信号后，分别控制往第一液管内添加磷酸液体和停止添加磷酸液体。

有益效果：通过第一阀门电动控制，实现自动化，相较于人工添加而言，添加磷酸更为精确，避免了人为主观意识。

进一步，还包括底座，所述底座的一端与反应釜本体固定连接，另一端安装在地面上。

附图说明

图1为一种油脂精炼用干法脱胶装置的立体图；

图2为一种油脂精炼用干法脱胶装置的正视图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图3中D处的放大图；

图5为图4的另一状态图；

图6为图3中B处的放大图；

图7为图3中C处的放大图；

图8为水浴加热腔和第一液管的立体图；

图9为第一液位开关的结构示意图；

图10为第二液位开关的结构示意图；

图11为油脂精炼的工艺流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：反应釜本体11、底座12、毛油添加口13、磷酸添加口14、第一阀门15、加热电阻2、水浴加热腔21、记忆合金22、气缸31、推杆32、第一液管33、限位块34、存液腔35、电机41、永磁体42、磁石转子43、反应杯5、第一液位开关61、第二液位开关62、浮球63、浮杆64、开关外壳65、滑块66、第二磁铁661、第二滑动腔67、第一弹簧68、开关触发装置69、第一锚点691、第二弹簧692、第二锚点693、第三磁铁694、弓形块695、第三锚点696、阻塞块7、第一通道71、第二通道72、第三通道73、第一滑动腔74、增压腔75。

实施例一如附图1-2所示，

一种油脂精炼用干法脱胶装置，包括反应釜本体、底座，底座的上端与反应釜本体固定连接，另一端螺栓固定在地面上。如附图3所示，还包括反应杯和气缸，气缸固定在反应釜本体底部；气缸与反应杯之间设有推杆，推杆上端为一平台，平台与反应杯底部抵接，并进行可拆卸连接，用于承接反应杯的整体重量，并通过推杆平稳传递至气缸，推杆下端伸入气缸，推杆与气缸滑动连接；气缸的右端与添加磷酸用的第一液管连通，气缸与第一液管之间有推液块，推液块同推杆一起使得气缸密闭，推液块与第一液管滑动连接，即反应杯下压气缸时，气缸内的气体将力传递至推液块，推动磷酸添加至反应杯中；针对毛油与磷酸的比例调配，在气缸内充入高压气体，针对气缸的尺寸进行设计，例如在毛油增加1单位重量时，从气缸内逸出（0.3%-0.5%）单位重量磷酸的体积的气体（本方案选择0.3%），即在增加1单位重量的毛油时，推液块会向上移动的距离为：0.3%单位重量磷酸的体积/第一液管的轴向横截面积。

第一液管开有供磷酸从上方进入反应杯的第三通道；反应杯上方设有第一滑动腔，第一滑动腔靠近反应杯面在第三通道的平齐位置开有第二通道，第二通道与反应杯连通；第一滑动腔内还滑动连接有阻塞块，阻塞块上开设有第一通道，阻塞块与水浴加热腔之间固设有升压腔，升压腔内盛放有酒精，还包括用于在70-80℃时发生形变的记忆合金，记忆合金一端与水浴加热腔固定连接，另一端与反应杯抵接，如附图8所示，第一液管穿过水浴加热腔，水浴加热腔与第一液管之间做密闭隔温处理。

如附图5所示，在阻塞块到达上极限位置时，第一通道、第二通道和第三通道依次连通。如附图4所示，还包括第一液位开关，第一液位开关固定在第一液管内，用于在第一液管内磷酸液面高度未达到第一阈值时发出第一电信号，第一液位开关在第一液管内的磷酸液面高度达到第一阈值时发出第二电信号；单片机在接收到第一电信号和第二电信号时，分别发出加液信号和停止信号。第一阈值的液面高度与第三通道的高度平齐，还包括第一阀门，第一阀门为电动控制阀门，在获取到加液信号和停止信号后，分别控制往第一液管内添加磷酸液体和停止添加磷酸液体。即初始状态下位于推液块上方的磷酸液体的总量是恒定的，直至部分被添加到反应杯中，在反应完成后，气缸的推杆复位，液面下降，第一信号产生，第一阀门打开，磷酸添加，在添加到第三通道高度时，第一液位开关发出第二电信号，停止添加磷酸。在初始状态下（即反应杯放置在推杆上方，未添加毛油时），推杆位于上止点位置，推液块处于下止点位置，即在气缸内的高压气体的影响下，使得气缸两边（推杆和推液块）均处于平衡状态，第一液管有足够长度，减少磷酸被推液块向上推动时，其上方液管内的空气被压缩后产生阻力。针对平衡初始状态下的力，通过调控推杆和推液块的质量，能够达到平衡目的。同理在气缸内装入液体代替高压气体，例如装载沸点超过100℃的油，如轻柴油、重柴油等，也可达到目的。

如附图3和6所示，还包括第二液位开关，位于第三通道上方的第一液管连通有存液腔，第二液位开关固定在存液腔内壁，第二液位开关用于在存液腔内液面高度达到第三阈值时，生成第三电信号；还包括单片机、第一电源和保护电阻，单片机、第一电源、加热电阻和保护电阻依次串联；单片机用于在接收第三电信号后，控制加热电阻接电。

如附图7所示，气缸与反应杯之间还固设有电机，电机的输出轴朝向反应杯底部，电机的输出轴上固定有永磁体，反应杯中底部设有与永磁体配合的磁石转子；反应釜本体表面还环绕固定有用于给反杯内液体恒温加热的加热电阻。在第三电信号出现一段时间后消失时（即第一通道，第二通道，第三通道未连通时，预备被添加至反应杯中的磷酸暂时涌向存液腔中，使得存液腔中的液位上升，第二液位开关产生第三电信号，随后第一通道，第二通道，第三通道连通，存液箱的液体流向反应杯，存液箱内的液位下降，第三信号消失），单片机发出搅拌信号，电机接电，控制磁石转子对反应杯内的毛油进行搅拌，并进行定时，30分钟后停止。

第一液位开关和第二液位开关分别如图9和图10所示，在开关外壳内开有第二滑动腔，滑块与第二滑动腔滑动连接，滑块中部固定有第三磁铁，滑块与外壳之间固定有第一弹簧，第二滑动腔内部密封，浮杆伸入开关外壳内的一端与滑块固定连接，滑块上固定有一浮块。第一液位开关设置有两个开关触发装置，第二液位开关有一个开关触发装置，每个开关触发装置的第一锚点与弓形块之间固定有第二弹簧，第一弹簧与第二弹簧均为拉簧，弓形块与第二锚点转动连接，弓形块远离第一锚点的一端固定有第三磁铁，第三磁铁与第二磁铁磁极相同，在第三磁铁与第三锚点触碰时，便触发液位开关产生电信号；在液位上升时，浮球带动浮杆上升，从而滑块上移，第二磁铁在上升过程中与第三磁铁同极相斥，使得第三磁铁与第三锚点靠近并触碰。从而产生对应的电信号，完成后续的控制。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：包括反应釜本体、反应杯和汽缸，所述汽缸固定在反应釜本体底部；所述汽缸与反应杯之间设有推杆，所述推杆上端与反应杯底部抵接，下端伸入汽缸，所述推杆与气缸滑动连接；所述气缸的一端连通有添加磷酸用的第一液管，所述气缸与第一液管之间有推液块，所述推液块同推杆一起使得气缸密闭，所述推液块与第一液管滑动连接；所述第一液管开有供磷酸从上方进入反应杯的第三通道；所述气缸与反应杯之间还固设有电机，所述电机的输出轴朝向反应杯底部，所述电机的输出轴上固定有永磁体，反应杯内底部设有与永磁体配合的磁石转子；所述反应釜本体表面还环绕固定有用于给反杯内液体恒温加热的加热电阻。

2.根据权利要求1所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：还包括水浴加热腔，所述水浴加热腔固定在反应釜本体内壁与反应杯外壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于： 所述第一液管穿过水浴加热腔，所述水浴加热腔与第一液管之间做密闭隔温处理。

4.根据权利要求2所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：还包括用于在70-80℃时发生形变的记忆合金，所述记忆合金一端与水浴加热腔固定连接，另一端与反应杯抵接。

5.根据权利要求2所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：所述反应杯上方设有第一滑动腔，所述第一滑动腔靠近反应杯面在第三通道的平齐位置开有第二通道，所述第二通道与反应杯连通；所述第一滑动腔内还滑动连接有阻塞块，所述阻塞块上开设有第一通道，所述阻塞块与水浴加热腔之间固设有升压腔，所述升压腔内盛放有酒精；在阻塞块到达上极限位置时，第一通道、第二通道和第三通道依次连通。

6.根据权利要求5所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：还包括第二液位开关，位于第三通道上方的第一液管连通有存液腔，所述第二液位开关固定在存液腔内壁，所述，所述第二液位开关用于在存液腔内液面高度达到第三阈值时，生成第三电信号；还包括单片机、第一电源和保护电阻，所述单片机、第一电源、加热电阻和保护电阻依次串联；所述单片机用于在接收第三电信号后，控制加热电阻接电。

7.根据权利要求6所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：还包括第一液位开关，所述第一液位开关固定在第一液管内，用于在第一液管内磷酸液面高度未达到第一阈值时发出第一电信号，所述第一液位开关在第一液管内的磷酸液面高度达到第一阈值时发出第二电信号；所述单片机在接收到第一电信号和第二电信号时，分别发出加液信号和停止信号。

8.根据权利要求7所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于：还包括第一阀门，所述第一阀门在获取到加液信号和停止信号后，分别控制往第一液管内添加磷酸液体和停止添加磷酸液体。

9.根据权利要求1所述的一种油脂精炼用干法脱胶装置，其特征在于： 还包括底座，所述底座的一端与反应釜本体固定连接，另一端安装在地面上。

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