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文檔簡介
機(jī)械壓榨法取油是指借助機(jī)械外力的作用,將油脂從榨料中擠壓出來的取油方法。在壓榨過程中,主要發(fā)生的是物理變化,如物料變形、油脂分離、摩擦發(fā)熱、水分蒸發(fā)等。故壓榨工藝包括蒸炒、壓榨、毛油除渣。壓榨法的定義壓榨法的研究背景壓榨法取油的歷史可以追溯到五千多年前的中國、埃及、印度等古老國家,原始的壓榨機(jī)有杠桿榨、楔式榨、人力螺旋榨等。1795年勃拉馬氏水壓機(jī)的發(fā)明,使液壓榨油機(jī)在19世紀(jì)初應(yīng)用于對油料壓榨取油。1895年在我國遼寧營口建造了第一座水壓機(jī)榨油廠。1900年ValeriusD.Anderson發(fā)明了連續(xù)式的螺旋榨油機(jī)(商品名稱為Expeller)。從此至今,連續(xù)螺旋榨油機(jī)成為壓榨法取油的主要設(shè)備。目前,Anderson國際有限公司和French油脂設(shè)備公司是美國兩家處于領(lǐng)先地位的連續(xù)螺旋榨油機(jī)的制造廠家,而德國的Krupp公司和英國的DeSmetRosedown公司則是歐洲居領(lǐng)導(dǎo)地位的制造廠家。我國最早生產(chǎn)螺旋榨油機(jī)的設(shè)備廠家是湖北安路機(jī)廠(原東方紅糧機(jī)廠)壓榨法的分類(1)按壓榨時榨料所受壓力的大小以及壓榨取油的深度:A、一次壓榨又稱全壓榨,壓榨后餅中殘油可達(dá)3-5%。B、預(yù)榨僅要求壓榨過程將榨料中約70%的油脂榨出,榨餅中殘油一般為15-18%,預(yù)榨餅再進(jìn)行溶劑浸出取油。(2)按壓榨溫度A、熱榨B、冷榨
壓榨法取油的基本原理螺旋壓油機(jī)取油壓榨法取油壓榨法取油的基本原理一、壓榨過程壓榨取油的過程,就是借助機(jī)械外力的作用,將油脂從榨料中擠壓出來的過程。在壓榨過程中,主要發(fā)生的是物理變化,如物料變形、油脂分離、摩擦發(fā)熱、水分蒸發(fā)等。
但由于溫度、水分、微生物等的影響,同時也會產(chǎn)生某些生物化學(xué)方面的變化,如蛋白質(zhì)變性、酶的鈍化和破壞、某些物質(zhì)的結(jié)合等1、油脂與凝膠部分分離的過程排油速度(油脂流動的平均速度)①壓力(排油的主要動力)②粘度(液層內(nèi)部的摩擦力)③液層厚薄(孔隙大小和數(shù)量)④油路長短(排油路徑)排油深度(排油極限)①壓力不能無限升高②溫度不能無限升高③與蛋白質(zhì)結(jié)合的油脂(脂蛋白)無法提?、艹鲇屯ǖ赖姆忾]2、油餅的形成過程在壓力作用下,榨料粒子間隨著油脂的排出而不斷擠緊,直接接觸的榨料粒子相互間產(chǎn)生壓力而造成榨料的塑性變形,尤其在油膜破裂處將會相互結(jié)成一體。榨料松散體→彈性、塑性變形→完整可塑體
油脂排出榨料容重增大→摩擦生熱(混合氣體排出)蛋白質(zhì)變性、結(jié)合等化學(xué)變化二影響壓榨取油效果的主要因素榨料結(jié)構(gòu)壓榨條件榨油設(shè)備結(jié)構(gòu)及其選型1、榨料結(jié)構(gòu)的影響榨料結(jié)構(gòu)指榨料的機(jī)械結(jié)構(gòu)和內(nèi)外結(jié)構(gòu)兩方面。榨料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)主要取決于預(yù)處理(主要是蒸炒)的好壞以及油料本身的成分。a對榨料結(jié)構(gòu)的一般要求。榨料顆粒大小應(yīng)適當(dāng)并一致榨料內(nèi)外結(jié)構(gòu)的一致性好榨料中完整細(xì)胞的數(shù)量愈少愈好榨料容重在不影響內(nèi)外結(jié)構(gòu)的前提下愈大愈好b影響榨料結(jié)構(gòu)性質(zhì)的因素。榨料流動性要好,不發(fā)粘榨料中油脂粘度及表面張力應(yīng)盡量低榨料粒子具有足夠的可塑性
在諸多的榨料結(jié)構(gòu)性質(zhì)中,榨料的機(jī)械性質(zhì)特別是可塑性對壓榨取油效果的影響最大。榨料在含油、含殼及其他條件大致相同的情況下,其可塑性主要受水分、溫度以及蛋白質(zhì)變性的影響。水分水分↑→塑性↑(塑性過好→“擠出”現(xiàn)象)水分↓→塑性↓(塑性過差→不利于出油)
“臨界水分”→較狹窄的“最優(yōu)水分范圍”一般來說,隨著榨料水分含量的增加,其可塑性也逐漸增加。當(dāng)水分達(dá)到某一點(diǎn)時,壓榨出油情況最佳,這時的水分含量稱之為“最優(yōu)水分”或臨界水分。對于某一種榨料,在一定條件下,都有一個較狹窄的最優(yōu)水分范圍。最優(yōu)水分范圍同時與其他因素,首先是溫度、蛋白質(zhì)變性程度密切相關(guān)。溫度溫度↑→塑性↑(溫度太高→產(chǎn)生焦化)溫度↓→塑性↓(餅塊松散不易成型)榨料溫度不僅影響其可塑性和出油效果,還影響油和餅的質(zhì)量。因此,溫度也存在最優(yōu)范圍。蛋白質(zhì)變性程度蛋白質(zhì)變性程度↑→“擠出”壓力↑蛋白質(zhì)變性程度↓→餅中殘油↑壓榨時由于溫度和壓力的聯(lián)合作用,會使蛋白質(zhì)繼續(xù)變性,如壓榨前蛋白質(zhì)變性程度約為74.4-77.03%,經(jīng)過壓榨可達(dá)到91.75-93%??傊鞍踪|(zhì)變性程度適當(dāng)才能保證好的壓榨取油效果。2、壓榨條件的影響
除榨料本身結(jié)構(gòu)條件以外,壓榨條件如壓力、時間、溫度、料層厚度、排油阻力等是提高出油效果的決定因素。a壓榨過程的壓力。壓榨法取油的本質(zhì)在于對榨料施加壓力取出油脂。然而,壓力大小、榨料受壓狀態(tài)、施壓速度以及變化規(guī)律等對壓榨效果產(chǎn)生不同影響。①壓力大小與榨料壓縮的關(guān)系。壓榨過程中榨料的壓縮,主要是由于榨料受壓后固體內(nèi)外表面的擠緊和油脂被榨出造成的。同時,水分的蒸發(fā)、排出液體中帶走餅屑、凝膠體受壓后凝結(jié)以及某些化學(xué)轉(zhuǎn)化使密度改變等因素也造成榨料體積收縮。壓榨時所施壓力愈高,粒子塑性變形的程度就愈大,油脂榨出也愈完全。然而,在某一定壓力條件下,某種榨料的壓縮總有一個限度,此時即使壓力增加至極大值而其壓縮亦微乎其微,因此被稱為不可壓縮體。此不可壓縮開始點(diǎn)的壓力,稱為“極限壓力”(或臨界壓力)。榨料在壓榨前后容積的比值稱作實際壓縮比,可用下列數(shù)學(xué)式表示:
Vjεn=----------Vcεn-榨料實際壓縮比;Vj
、Vc
-分別為入榨料胚與餅的容積。εn值一般可通過實測計算而得,對于不同油料、不同工藝操作條件,則有不同的εn值。②榨料受壓狀態(tài)的影響。榨料受壓狀態(tài)一般分為靜態(tài)壓榨和動態(tài)壓榨。所謂靜態(tài)壓榨,即榨料受壓時顆粒間位置相對固定,無劇烈位移交錯,因而在高壓下粒子因塑性變形易結(jié)成硬餅。靜態(tài)壓榨易產(chǎn)生油路過早閉塞、排油分布不均的現(xiàn)象。動態(tài)壓榨時,榨料在全過程中呈運(yùn)動變形狀態(tài),粒子間在不斷運(yùn)動中壓榨成形,且油路不斷被壓縮和打開,有利于油脂在短時間內(nèi)從孔道中被擠壓出來。因此,同樣的出油率要求動態(tài)壓榨所需最大壓力將比靜態(tài)壓榨時低,而且壓榨時間也短。在實際應(yīng)用中,一般采用“動態(tài)瞬間高壓”壓榨。另外,對于摩擦發(fā)熱,動態(tài)壓榨的影響比靜態(tài)壓榨顯著。③施壓速度及壓力變化規(guī)律。最基本的要求是:壓力變化必須滿足排油速度的一致性?!毕容p后重,輕壓勤壓,流油不斷”對榨料施加突然高壓將導(dǎo)致油路迅速閉塞。研究認(rèn)為,壓力在壓榨過程中的變化一般呈指數(shù)或冪函數(shù)關(guān)系。
b足夠的時間。壓榨時間↑→出油率↑壓榨時間也不宜過長,否則,對出油率提高不大,還影響設(shè)備的處理量。在滿足出油效率的前提下,盡可能縮短壓榨時間。c壓榨過程的溫度。壓榨時適當(dāng)?shù)母邷乇3终チ媳匾目伤苄院陀椭扯葍?yōu)點(diǎn)破壞和抑制榨料的酶(米糠中的解脂酶)有利于餅粕的安全儲存和利用。油餅色澤加深甚至焦化缺點(diǎn)油脂、磷脂及棉酚的氧化色素、蠟等類脂物在油中溶解度增加不同的壓榨方式有不同的溫度要求靜態(tài)壓榨——加熱保溫動態(tài)壓榨——冷卻保溫3、榨油設(shè)備的影響榨油設(shè)備的類型和結(jié)構(gòu)在一定程度上影響到工藝條件的確定。要求壓榨設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計上盡可能滿足多方面的要求。諸如,生產(chǎn)能力大,出油效率高,操作維護(hù)方便,動力消耗小等。具體包括:施于榨料有足夠的壓力,壓力按排油規(guī)律變化且能適當(dāng)調(diào)節(jié);進(jìn)料均勻一致,壓榨連續(xù)可靠,餅薄而油路通暢;減少排油阻力,能以調(diào)節(jié)排油面積來適應(yīng)不同油料;壓榨溫度調(diào)節(jié)裝置滿足最佳流油狀態(tài);生產(chǎn)過程連續(xù)化,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,結(jié)構(gòu)和操作簡單,維修方便;節(jié)約能源。三、壓榨取油的必要條件1、榨料通道中油脂的液壓越大越好2、榨料中流油毛細(xì)管的直徑越大越好,數(shù)量越多越好3、流油毛細(xì)管的長度越短越好4、壓榨時間在一定限度內(nèi)要盡量長一些5、受壓油脂的粘度越低越好螺旋榨油機(jī)取油
螺旋榨油機(jī)是目前應(yīng)用較多的一種壓榨制油設(shè)備,它具有連續(xù)處理量大,動態(tài)壓榨時間短,出油率高,餅薄易粉碎,操作勞動強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn),特別適用于中、小型制油企業(yè)。螺旋榨油機(jī)主要由榨籠、榨螺軸、喂料器等部分構(gòu)成。一、工作原理1、螺旋榨油機(jī)壓榨取油的一般過程
(1)由于旋轉(zhuǎn)著的螺旋軸在榨膛內(nèi)的推進(jìn)作用,使榨料連續(xù)地向前推進(jìn);(2)由于榨螺螺旋導(dǎo)程的縮短或者根圓直徑逐漸增大,使榨膛空間體積不斷縮小而產(chǎn)生壓榨作用。榨料壓縮后油脂則從榨籠縫隙中擠壓流出,同時,將殘渣壓成餅塊從榨油末端不斷排出。①理想情況下理論粒子的運(yùn)動在無阻力的情況下可以認(rèn)為是按照螺旋體本身結(jié)構(gòu)規(guī)律向前推進(jìn),粒子的運(yùn)動是回轉(zhuǎn)運(yùn)動與軸向運(yùn)動的合成,即粒子的運(yùn)動軌跡是一條螺距不斷減小的螺旋線,與榨螺軸的螺距變化規(guī)律相同。②實際情況下由于存在著各種阻力的作用,榨料的運(yùn)動狀態(tài)是十分復(fù)雜的。阻力:
內(nèi)摩擦力、外摩擦力榨螺中斷處、墊圈形狀突變或刮刀等對榨料形成的阻力榨膛空間縮小時的壓縮阻力調(diào)節(jié)出餅圈引起的阻力上述阻力的作用結(jié)果:使榨料在榨膛內(nèi)的運(yùn)動的軸向分速愈來愈大,而徑向分速愈來愈小。通過實測榨條各區(qū)段的劃痕,或用木制模型X射線照像,都證實了榨料粒子的運(yùn)動軌跡是一條螺距不斷增加的螺旋線,它恰恰與榨螺螺距的變化規(guī)律相反。③隨軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動如果榨料粒子與榨軸外表面之間的摩擦力及榨料粒子之間的內(nèi)摩擦力比榨料粒子與榨籠內(nèi)表面間的摩擦力大,那么榨料會產(chǎn)生隨軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。措施為防止榨料隨軸轉(zhuǎn)動現(xiàn)象,在螺旋榨油機(jī)榨膛內(nèi)裝置了刮刀,并將軸表面磨光,以及在榨籠內(nèi)表面裝置榨條時使其具有”棘性”。④回料榨料在榨膛內(nèi)的推進(jìn)過程中,部分榨料會在榨螺螺紋邊緣和榨籠內(nèi)表面所形成的細(xì)小縫隙中產(chǎn)生反向的運(yùn)動,即回料。壓榨取油的基本過程在螺旋榨油機(jī)中,壓榨取油可分為三個階段成餅(重壓瀝油)段
主壓榨(出油)段
進(jìn)料(預(yù)壓)段
(1)進(jìn)料段——榨料在向前推進(jìn)的同時,開始受到擠緊的作用,形成“松餅”。此時,由于粒子間的結(jié)合作用,進(jìn)而發(fā)生塑性變形,開始出油。(2)壓榨段——形成高壓大量排油階段。這時由于榨膛空間迅速有規(guī)律地減小,使榨料粒子開始結(jié)合,榨料在榨膛內(nèi)成為連續(xù)的多孔物而不再松散。(3)成餅段——榨料形成瓦餅,幾乎成整體向前推進(jìn),產(chǎn)生的壓縮阻力更大。維持較高的壓力有利于榨料中的殘油進(jìn)一步瀝出,經(jīng)過這個階段后,榨油機(jī)排出瓦狀餅塊。2、榨膛壓力的形成及其分布1榨膛空余體積的縮小,迫使榨料壓縮而形成壓力
2縮小出餅圈縫寬,增大對榨料的反壓力
(1)榨膛空間內(nèi)的壓力是由于榨料受壓力后對榨機(jī)結(jié)構(gòu)相應(yīng)部分產(chǎn)生反作用所致。這些反作用力大致歸納為兩個方面:
(2)影響榨膛壓力大小的因素。榨油機(jī)工作時,榨膛內(nèi)壓力的大小主要取決于以下因素,即壓榨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性、調(diào)餅裝置的幾何尺寸、榨油機(jī)的工作條件以及榨料的機(jī)械性質(zhì)。(3)壓力的大小與變化規(guī)律。榨膛內(nèi)壓力的變化規(guī)律呈指數(shù)或冪函數(shù)關(guān)系曲線。螺旋榨油機(jī)的特殊點(diǎn)是最高壓力區(qū)段較小,即所謂瞬間高壓,最大壓力一般分布在主壓榨段。對于低油分油籽的一次壓榨,其最高壓力點(diǎn)一般在主壓榨段的開始階段;而對高油分油籽的壓榨或預(yù)榨,最高壓力點(diǎn)一般分布在主壓榨段中后期。
3、榨膛空余體積變化與榨料體積的壓縮(1)幾個名詞空余體積——一般近似地將螺旋軸外表面與榨籠內(nèi)表面之間所包容的體積。理論壓縮比也稱空余體積比,是指螺旋軸上相鄰兩榨螺所對應(yīng)的空余體積的比值。壓縮比曲線表示出沿螺旋軸每一節(jié)榨螺所對應(yīng)的空余體積變化情況。通常認(rèn)為,可利用這些曲線近似反映榨料在榨膛內(nèi)受壓變化情況,同時也可以此作為榨膛空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計依據(jù)。理論總壓縮比指在充滿系數(shù)為1,榨料沒有隨軸旋轉(zhuǎn)及回料的情況下,第一節(jié)榨螺和最后一節(jié)榨螺的體積輸送能力之比值。實際壓縮比是指進(jìn)入榨油機(jī)的熟坯體積與由榨機(jī)排出的物料體積之比值。實際壓縮比曲線是指在對應(yīng)于每一節(jié)榨螺的空余體積中的榨料實際壓縮值變化曲線。
(2)理論壓縮比與實際壓縮比的關(guān)系實際上,所有的螺旋榨油機(jī),其ε值都遠(yuǎn)大于εn值,一般ε/εn=1.5-4.5,甚至更高(7.5)。榨料實際壓縮過程
①榨料實際壓縮狀態(tài)實際壓縮比(εn)反映了榨料在動態(tài)壓縮狀態(tài)下的真實受壓狀態(tài)。但應(yīng)注意,由于螺旋榨油機(jī)榨膛壓力大、排油速率高以及結(jié)構(gòu)上的原因引起的所謂“流渣”也會引起榨膛體積的縮小。另外,在壓榨過程中由于高溫高壓的影響,使榨料中水分蒸發(fā)以及某些化學(xué)變化而引起榨料的容重改變。②關(guān)于實際壓縮比(εn)的幾點(diǎn)結(jié)論a.榨料實際壓縮比的數(shù)值變化范圍在2.72~10.4,且隨著榨料含油率的增加而遞增。b.同一種油料采用不同壓榨工藝,εn值也不相同。(εn一次壓榨>εn預(yù)榨)c.相同油料而采用不同榨油機(jī),εn也不相同。這是因為壓力大小不同使餅塊的壓緊程度不同所致,但變化幅度不大。理論壓縮比和實際壓縮比之間的差別是很大的。這是因為理論壓縮比沒有考慮榨料通過榨機(jī)向前移動的過程及榨料的物理性質(zhì)。4、壓榨時間壓榨時間愈長,在一定限度內(nèi),油脂的榨出愈完全,但隨之榨機(jī)的生產(chǎn)能力降低。螺旋榨油機(jī)正常生產(chǎn)時,壓榨時間可以近似地看作榨料通過榨膛空間的時間。影響壓榨時間的因素榨機(jī)結(jié)構(gòu)狀況操作工藝參數(shù)
5、壓榨過程的溫度榨油機(jī)的發(fā)熱原因:多種摩擦熱作用導(dǎo)致產(chǎn)生大量熱量。利:加熱狀態(tài)下可以避免榨料冷卻變硬,可以使油脂粘度降低,節(jié)約能源。弊:過熱狀態(tài)下可能導(dǎo)致實際壓縮比降低(榨料焦化、結(jié)皮),油餅質(zhì)量變差,出油率降低。榨油機(jī)的冷卻用榨出的冷油噴淋榨籠的外表面將冷水通過軸心鉆孔的榨螺軸將冷水通入帶夾層的榨籠殼二、螺旋榨油機(jī)的主要類型和結(jié)構(gòu)1、螺旋榨油機(jī)的主要類型
一次炸機(jī)(一次壓榨)按工藝預(yù)榨機(jī)(預(yù)榨-浸出)特種榨機(jī)(骨渣、果仁脫水等)單級榨機(jī)按炸膛數(shù)雙級榨機(jī)三級榨機(jī)大型榨機(jī)(150t/d以上)按處理量中型榨機(jī)(50-150t/d)小型榨機(jī)(50t/d以下)ZX10型螺旋榨油機(jī)2、螺旋榨油機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)料裝置開式料斗喂料裝置(開式喂料器)封閉直立槳葉喂料裝置(蝶式喂料器)變速螺旋輸送機(jī)喂料裝置(絞龍喂料器)榨籠圓柱式榨籠(榨條+榨圈)——由榨條(圈)籠固定梯段式榨籠(榨條+墊片)——由裝籠板固定
ZX18、ZY24型榨油機(jī)裝籠原則
ZX18、ZY24型榨油墊片安裝原則榨螺軸整體軸(整軸車制而成)套裝軸(由榨螺、距圈和芯軸組成)變速螺旋軸(前后榨螺轉(zhuǎn)速不同)螺紋:連續(xù)螺紋、斷螺紋;右旋螺紋、左旋螺紋單頭螺紋、雙頭螺紋螺旋軸的旋轉(zhuǎn)方向:
“左螺紋右轉(zhuǎn),右螺紋左轉(zhuǎn)”調(diào)餅裝置(校餅機(jī)構(gòu))
整軸移動式可移調(diào)餅套式可移出餅套式傳動裝置聯(lián)合傳動方式分別傳動方式電動機(jī),減速器,皮帶輪,傘形齒輪,圓柱齒輪,渦輪蝸桿等。3、螺旋榨油機(jī)的操作4、螺旋榨油機(jī)常見故障原因及解決措施毛油中懸浮物的分離毛油是指未經(jīng)精煉的油脂,它由油脂及其伴隨物所組成。而油脂伴隨物為伴隨在油脂產(chǎn)品中的非甘油三脂物質(zhì)的統(tǒng)稱,其包括類脂物與非類脂物兩類。毛油中通常含有一些油料餅?zāi)┗蚱赡?、泥沙、草桿纖維、鐵屑等固體雜質(zhì),因這些雜質(zhì)多以懸浮狀態(tài)存在于油脂中,故稱之為懸浮雜質(zhì)。
一、毛油懸浮體系的特點(diǎn)及分離方法1、毛油懸浮體系及其特點(diǎn)
(1)顆粒特性不規(guī)則顆粒其粒度表示:當(dāng)量球直徑、當(dāng)量圓直徑、統(tǒng)計學(xué)直徑。(2)顆粒粒度與工藝的相互影響若料坯質(zhì)量差(機(jī)械性能差、粉末度大)——毛油含有大量粒度不均勻的油渣(3)懸浮顆粒機(jī)械性能、狀態(tài)的影響(4)液相粘度的影響液相油脂的黏度大,且隨溫度的降低而增大。黏度是影響過濾阻力和沉降阻力的因素之一。2、毛油懸浮物的分離方法對毛油中懸浮雜質(zhì)的分離,通常采用沉降和過濾的方法。
對不同制油工藝所得到的毛油,毛油懸浮物分離的工藝和設(shè)備也有區(qū)別。在實際生產(chǎn)中,一般將壓榨毛油中懸浮雜質(zhì)的分離工藝分為油-渣分離(粗分離)和懸浮物分離(細(xì)分離)兩個步驟。
二、壓榨毛油的油-渣分離
壓榨所得的毛油中,含有許多粗的或細(xì)的餅渣或稱“油渣”,壓榨毛油中餅渣的含量隨入榨料坯性質(zhì)、壓榨條件、榨機(jī)結(jié)構(gòu)的不同而變化甚大,可以在2%~15%之間。
1、壓榨毛油除渣的特點(diǎn)對油渣分離的要求①分離后的毛油含渣量盡量低②分離出的餅渣中殘油盡量少③毛油除渣應(yīng)及時,且分離工藝應(yīng)簡短。油渣分離后的毛油含渣量和餅渣含油量隨分離工藝和所用設(shè)備的不同而有所區(qū)別。2、壓榨毛油除渣的方法和設(shè)備對于含渣量高的壓榨毛油,最好采用沉降和過濾兩步分離的方法。第一步在澄油箱內(nèi)將大而重的固體餅渣分離;第二步用板框壓濾機(jī)或葉片式過濾機(jī)分離細(xì)小的餅屑。三、毛油懸浮物的沉降法分離重力沉降利用懸浮雜質(zhì)與油脂的比重不同,在自然靜置狀態(tài)下,使懸浮雜質(zhì)從油中沉降下來而與油脂分離。沉降法分離離心沉降
借助于高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,使油脂懸浮體系的液體和懸浮物分離,實現(xiàn)固液相分離的過程。
(一)重力沉降1沉降原理2影響沉降的因素3沉降設(shè)備及操作方法返回1、沉降原理懸浮于油脂中的單一顆粒,或者顆粒群充分地分散,以致顆粒不致引起碰撞或接觸的情況下的沉降過程,稱為自由沉降過程。若該顆粒是球形,其沉降運(yùn)動處于滯流區(qū)域,則顆粒的理論沉降速度可用斯托克斯定律來描述:式中:Ve—顆粒的自由沉降速度(米/秒);
d—雜質(zhì)顆粒直徑(米m或μm);
ρs—雜質(zhì)顆粒密度(千克/米3);
ρ—油脂的密度(千克/米3);
μs—油脂與懸浮微粒組成的膠溶體的動力粘度。實際上,油脂懸浮體系中的顆粒形狀往往是不規(guī)則的,球形度愈小的顆粒,其阻力系數(shù)愈大,因而實際沉降速度遠(yuǎn)小于理論值。
2、影響沉降的因素(1)顆粒性質(zhì)。懸浮顆粒的表面形狀是影響顆粒沉降速度的一個重要因素。這是因為顆粒在流體中運(yùn)動的阻力,系由表面阻力和形狀阻力所組成,它們都與顆粒的形狀有關(guān)。(2)濃度效應(yīng)。高濃度的油脂懸浮體中,顆粒的沉降屬于干擾沉降,由于顆粒下沉和流體向上置換引起的相對速度效應(yīng)以及顆粒的碰撞和凝聚作用等因素的影響,顆粒不是單個地而是成群地一同下降,這種受阻的沉降速度遠(yuǎn)小于自由沉降速度。(3)器壁效應(yīng)。沉降顆粒附近的靜止器壁或邊界,影響該顆粒周圍的正常流型,因而會降低其沉降速度。這種容器器壁對顆粒沉降的阻滯作用稱為器壁效應(yīng)。據(jù)經(jīng)驗,如果沉降容器直徑與顆粒直徑之比約大于100,則沉降容器器壁對顆粒的沉降速度似乎并無影響。(4)溫度。由沉降公式可知,懸浮顆粒的沉降速度與體系的粘度有關(guān),而溫度是影響體系粘度的一個重要因素。在一定范圍內(nèi),溫度對體系粘度的影響呈反比例關(guān)系。(5)凝聚處理。油脂懸浮體中的微細(xì)顆粒通過添加電解質(zhì)可得到凝聚。凝聚包括顆粒的聚集和聚集顆粒的進(jìn)一步絮凝。
3、沉降設(shè)備及操作方法重力沉降分離設(shè)備有沉降池、暫存罐、澄油箱等。澄油箱是最普通的一種毛油粗沉降分離設(shè)備。(二)離心沉降油脂工業(yè)生產(chǎn)常用的離心沉降設(shè)備有管式離心機(jī)、蝶式離心機(jī)和螺旋型離心機(jī)。螺旋型離心機(jī)常用于粗油懸浮雜質(zhì)的分離,而管式離心機(jī)和蝶式離心機(jī)主要用于油脂精煉過程中工藝懸浮體系(膠粒和皂粒)的分離。
生產(chǎn)操作中應(yīng)注意事項①根據(jù)粗油懸浮體的性質(zhì)和分離要求,通過調(diào)節(jié)溢流檔板,控制澄清液溢流口的適宜位置,確保分離效果。②注意粗油懸浮體固相濃度的相對穩(wěn)定。③分析粗油性質(zhì)選定轉(zhuǎn)鼓速度,控制合理的進(jìn)料量。④懸浮體系的粘度影響設(shè)備的產(chǎn)量、懸浮顆粒的沉降速度及沉渣濕含量,含渣毛油要盡量維持在不低于70℃的條件下進(jìn)行分離,并避免因水分的混雜而析出膠性顆粒,以確保最大處理量下的分離效率。⑤清油出口管不能過細(xì),以免出油不暢引起倒流而引起機(jī)體震動。停車時要輸入澄清油清洗轉(zhuǎn)鼓。四、毛油懸浮物的過濾法分離過濾法分離就是在重力或機(jī)械外力作用下,使懸浮液通過過濾介質(zhì),懸浮雜質(zhì)被截留在過濾介質(zhì)上形成濾餅,從而達(dá)到除去懸浮雜質(zhì)的目的。根據(jù)過濾推動力類型的不同,過濾常分為重力過濾、壓濾、真空過濾及離心過濾。(一)過濾原理1、過濾速率起始——過濾介質(zhì)過濾一段時間——截留顆粒構(gòu)成的濾餅2、影響過濾的因素(1)懸浮體系的性質(zhì)。油脂懸浮體系中的固相含量、固體顆粒的粒度和機(jī)械性能直接影響濾餅的結(jié)構(gòu)特性,直接影響過濾阻力和過濾速度。(2)過
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