一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，包括以下內(nèi)容：采用衛(wèi)星式浸出器以及含有凝聚劑的6號溶劑對廢白土進(jìn)行溶劑浸出，以制取廢白土中的油脂。6號溶劑和凝聚劑通過蒸發(fā)、汽提從混合油和濕粕中回收，經(jīng)分相，6號溶劑用于循環(huán)，而含水凝聚劑經(jīng)蒸餾脫水后也用于循環(huán)。采用凝聚劑可加快混合油中的固液分離，從而使生產(chǎn)順利進(jìn)行。本發(fā)明的優(yōu)點是投資少、效益高，全部生產(chǎn)連續(xù)化，可推廣至一切粉狀油料的浸出。
【專利說明】
一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于植物油脂及植物蛋白加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及植物油脫色后的廢白土回收利用，特別是一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法
【背景技術(shù)】
[0002]我國是食用植物油消費大國，2013年消費量在3000萬噸以上，其中約2000萬噸油需脫色精煉，以生產(chǎn)出一、二級食用油供應(yīng)市場，在脫色加工過程中，要使用大量的活性白土吸附脫色。根據(jù)毛油的品種和色澤，活性白土的使用量為油重的1%-5%，若按3%計算，則每年需活性白土 60萬噸。脫色后的廢白土雖經(jīng)蒸汽和壓縮氣體處理，但不可避免地夾帶油脂，夾帶油量一般為廢白土量的20%-30%，若按20%計，每年廢白土帶走的油量為12萬噸。對于顏色深的毛油如菜籽油、棉籽油、米糠油等其脫色工序油的損耗更大。
[0003]多年來，對于廢白土回收其中的油脂是一個棘手的難題，究其原因是廢白土為粉末狀物料，用現(xiàn)有浸出設(shè)備難于處理。因此有些油廠利用廢白土直接與煤混合做燃料(含油廢白土具有約8400-1260010/1^的燃燒熱值)，但對于燃油鍋爐的生產(chǎn)企業(yè)則無法做鍋爐燃料。絕大部分油廠將廢白土作為廢棄物掩埋丟掉，其后果不僅污染環(huán)境，危險地下水質(zhì)，而且由于植物油分子不飽和程度高，在空氣中極易發(fā)生自燃引起火險。廢白土的處理至今在國內(nèi)外仍是較難解決的問題。
[0004]廢白土若能充分利用不僅有利于環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)資源合理利用，且能給企業(yè)帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益?；厥諒U白土中的油脂是廢白土再生處理利用的前提條件。目前從廢白土中回收油脂有三種方法:(I)水煮法，即在廢白土中加水、鹽等熬煮，回收浮在水面上浮油，其缺點會產(chǎn)生大量廢水，且水煮后廢白土仍含油10%_15%左右。大量廢水將造成環(huán)境嚴(yán)重污染，且回收油脂得率低，質(zhì)量較差。(2)壓榨法，廢白土用水蒸汽加熱，采用小型液壓榨油機進(jìn)行壓榨，廢白土呈酸性，在水蒸法作用下，廢白土中油脂氧化速率加快，榨出油酸值高，含白土量大，含水高，毛油品質(zhì)差。通過壓榨后廢白土中仍含有油8%-12%，其資源仍不能得到有效回收。(3)溶劑萃取法，采用植物油廠溶劑浸出工藝與設(shè)備制油，由于溶劑和油形成混合油與廢白土混合成漿狀，難于分離，故工業(yè)化生產(chǎn)存在一定難度。于是有人采用黏土加水和廢白土混合，用螺旋擠壓成片狀，經(jīng)烘干再溶劑浸出，該法缺點是:黏土成本高、需烘干去水、產(chǎn)量低、能耗高。據(jù)資料報道有如下幾種浸出方式:①三段式浸出。其特點是浸出分為噴淋、浸泡、分離三個流程，能更好分離白土中油脂。回收后廢白土殘油量小于5%，在此基礎(chǔ)上可將廢白土再生，但存在噴淋和浸泡過程中白土顆粒過細(xì)易透過和堵塞假底，導(dǎo)致回收油中含白土顆粒，影響后期加工處理。②上撇油浸出。工藝特點是采用帶加熱夾套和攪拌器的浸出罐浸出，將傳統(tǒng)的下層滲透取油改為上層撇油，防止白土堵塞和漏過假底。脫油后廢白土殘油5%以下，烘干后可用于再生或作為肥料，但存在如何確定撇油高度以及油土靜置分離時間較長，溶劑消耗較大等諸多問題。③新式萃取器浸出。此工藝采用自然沉降分離技術(shù)與萃取新裝置，由沉降網(wǎng)濾萃取機和網(wǎng)斗瀝干輸送機等部件組成萃取裝置。分為澄清清油區(qū)、半懸浮混濁區(qū)、固體物沉積區(qū)和瀝干區(qū)四個區(qū)域。通過沉降分離抽出沉積物以上的混合油，再通過網(wǎng)板將白土中溶劑進(jìn)行瀝干，使白土含溶劑降為約40%以下，便于脫溶。原料廢白土經(jīng)預(yù)熱處理后降低水分，有利油脂萃取，經(jīng)三次浸泡廢白土殘油可降至1%，但此法萃取器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也存在自然沉降時間較長，廢白土需加熱等問題，此法未見工業(yè)化生產(chǎn)報道。
[0005]現(xiàn)有的專利申請如:中國專利CN200510035206.9，含油脂廢白土處理利用工藝。廢白土的脫油采用堿煮法脫油;專利CN200610018002.9，廢棄白土再生油脂新工藝。采用間歇式的浸出罐，混合油經(jīng)過濾機過濾；專利CN200710168908.3廢白土萃取法提油工藝及其裝置。采用沉降網(wǎng)濾萃取機經(jīng)過至少兩次以上的浸泡得到混合油，混合油的固液分離采用沉降法;專利CN200710037356.2，利用廢白土制備生物柴油的工藝方法。采用新鮮廢白土用己烷浸出；專利CN200810237626.9，煉油廢白土再生回收方法。使用一種非極性溶劑(C5-C10的烴類)和極性溶劑(乙醇)以及它們的混合溶劑來抽提精制潤滑油的廢白土中吸附的油；專利CN00132233.8，從食用油脂脫色白土中提取油脂的方法及其設(shè)備。采用正己烷浸出，得到混合液，將混合液通過密封式金屬網(wǎng)過濾機進(jìn)行過濾，使混合液中的白土與混合液分離；專利CN201110368643.8，萃取法提取廢白土殘油方法。采用6號溶劑與廢白土一起加入自制的容器進(jìn)行萃取，然后沉淀得到混合油，殘油高為3%_5%;專利CN201120461034.2，萃取廢白土殘油設(shè)備。采用的萃取設(shè)備為間歇生產(chǎn)的萃取罐;專利CN201110446667.0，一種再生廢白土的方法。采用至少包含兩種極性化合物的溶劑進(jìn)行處理:一種是提供氫離子的質(zhì)子酸(有機酸或無機酸)，另一種是極性為3-8，沸點為45-85 °C的極性溶劑；專利CN201210267263.X，廢白土中油脂的回收工藝。將廢白土粉碎過篩后，加入粘結(jié)劑進(jìn)行造粒，然后滲濾浸出；專利CN201320683835.2，植物油脂精煉過程中的脫色廢白土回收再利用裝置。采用的是間歇式萃取罐，分三段式;專利CN201410401565.0，利用豆油精煉廢白土生產(chǎn)高品質(zhì)油酸的工藝方法。采用正己烷石油醚混合溶劑攪拌萃取，靜置分層3-6小時分離固液相;專利CN201410523840.6，一種植物油廢白土的回收工藝。將萃取溶劑與油脂(混合油)經(jīng)分餾方式分離，分別回收萃取溶劑和油脂;專利CN201510256034.1，一種工業(yè)廢白土浸出提油工藝以及再生白土在農(nóng)藥固體制劑中的應(yīng)用。將工業(yè)廢白土與以任意比例混合的正己烷和石油醚混合溶劑攪拌浸出30-60分鐘，靜置分層3-6小時分離固液相。
[0006]根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)以及工業(yè)化生產(chǎn)實踐，對于粉末狀物料的浸出，為降低殘油，一般以浸泡法為主。在浸泡過程中，粉末狀顆粒因懸浮于混合油中形成了穩(wěn)定體系，采用自然沉降法、旋液分離法、過濾法等方法是很難將混合油體系中的廢白土微粒分離的，這是阻礙廢白土回收油脂的關(guān)鍵所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)不足，而提供的從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目的可以通過下述方案來達(dá)到。
[0008]1.一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其技術(shù)要點在于，它包括以下步驟:
[0009]A將含水分3%左右的植物油加工廢白土送入萃取設(shè)備，用含有凝聚劑的6號溶劑進(jìn)行逆流連續(xù)萃取，浸出溫度40-55°C，浸出時間45-60分鐘，所述的廢白土與6號溶劑的固液比為1:1-2.5，所述的凝聚劑為甲醇，其用量為廢白土重量的30%-60%，制得混合油以及含有凝聚劑和6號溶劑的濕廢白土；
[0010]B將步驟A的混合油經(jīng)蒸發(fā)、汽提工段分離出浸出油和6號溶劑與凝聚劑的混合物，混合物再經(jīng)分相分離將混6號溶劑與凝聚劑分離，浸出油送至下一工段；
[0011]C將步驟A的濕廢白土用蒸脫設(shè)備分離其中的6號溶劑與凝聚劑的混合物，然后將混合物送入分相罐分離，回收6號溶劑和凝聚劑;脫脂濕廢白土送至下一工段；
[0012]D將步驟B和步驟C回收的凝聚劑送入網(wǎng)波紋填料塔蒸餾，蒸餾分離凝聚劑，廢水則從塔底排出；
[0013]E將經(jīng)步驟B和步驟C分離的凝聚劑與6號溶劑配比后進(jìn)入萃取設(shè)備循環(huán)使用。，
[0014]2根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的萃取設(shè)備為衛(wèi)星式浸出器。
[0015]3根據(jù)權(quán)利要求1所述的從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的凝聚劑為甲醇，其用量為廢白土量的30%-60%。
[0016]以下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0017]本發(fā)明首先對廢白土混合油的性質(zhì)、狀態(tài)進(jìn)行理論上的分析研究?；钚园淄潦怯灭ね?(主要是膨潤土)為原料，經(jīng)無機酸酸化處理，再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑，外觀為灰白色或淺色精細(xì)粉末，粒度(過0.076mm篩U 95 %，相對密度2.3-2.5，在水及油中膨潤極小。
[0018]油脂脫色后廢白土經(jīng)浸出得到的混合油，含6號溶劑、油脂及少量油脂伴隨物(非水化磷脂、脂肪酸、天然色素等)，此外還含有一定量的廢白土微粒(5%以上)。廢白土因其粉末度大，顆粒極小而分散于混合油中，形成較穩(wěn)定的體系。因此可以認(rèn)為:混合油是廢白土顆粒作為分散相與液體介質(zhì)(連續(xù)相為溶劑和油)所構(gòu)成的固-液兩相體系。因油和溶劑的介電常數(shù)較小，均為弱極性和非極性物質(zhì)，均難溶于水，故混合油是非水介質(zhì)的懸浮液。
[0019]非水介質(zhì)中顆粒表面荷電有兩種可能的起源:離解的陽離子或陰離子的優(yōu)先吸附和表面基團(tuán)的選擇性離解。當(dāng)非水介質(zhì)中沒有可吸附離子存在時，表面基團(tuán)的離解是出現(xiàn)表面電荷的主要根源。在自然界中，固體與液體接觸時，固體表面的荷電現(xiàn)象實際是普遍存在的，它導(dǎo)致了固-液界面的液體一側(cè)帶相反電荷，這種界面電荷影響界面周圍介質(zhì)中的離子分布，與界面電荷符號相反的介質(zhì)中的離子被吸向了界面，而相同符號的離子則被排離界面，與此同時，離子的熱運動又促使它們均勻混合在一起。因此，在帶電界面上形成一個擴散雙電層。
[0020]廢白土在混合油中形成的懸浮液相當(dāng)穩(wěn)定，難于沉降，分離困難。這是因為:一方面分散在混合油中的顆粒因為布朗運動會不停地作雜亂無章的運動，兩個帶有雙電層的粒子會受到電荷斥力的影響，從而使他們的雙電層相相互排斥，無法完全的重疊。另一方面，微粒因為具有較小的粒徑和很大的表面能，粒子之間存在較大的范德華吸引力。顆粒之間的穩(wěn)定和聚沉是根據(jù)這兩種力的作用的結(jié)果所決定的。當(dāng)雙電層斥力小于粒子間的范德華引力時，顆粒將會聚集在一塊，從而發(fā)生聚沉。相反，如果顆粒間無法相互靠近，存在一定距離，則能穩(wěn)定的存在。為了破壞混合油懸浮液的穩(wěn)定狀態(tài)，可以采用兩種方法:一是向混合油分散體系投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴散層的厚度減小，顆粒間相互排斥力減小，而吸引力相應(yīng)變大，其合力由斥力為主變成以引力為主(排斥勢力消失了)，顆粒得以迅速凝聚，二是添加某種試劑，改變液相(混合油)的成分和性質(zhì)，以增大固相與液相的物理特性差異，利用某種力場使顆粒凝聚。當(dāng)向混合油中投加介電常數(shù)較大的試劑時，混合油中所含的部分顆粒(與試劑接觸的)的荷電將發(fā)生反轉(zhuǎn)，由荷負(fù)電變?yōu)楹烧?，而顆粒表面對異號離子有強烈的吸附作用，由于這種作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥力，降低了 ζ電位，使混合油體系脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。
[0021]綜上所述，本發(fā)明首次提出混合油體系是非水介質(zhì)的懸浮液，在固體微粒界面上存在擴散雙電層，要使混合油中固液分離必須添加某種介電常數(shù)較大的溶劑，繼而發(fā)生吸附-電中和作用，使固體顆粒迅速凝聚。
[0022]本發(fā)明選用甲醇作凝聚劑，甲醇是液體，介電常數(shù)為31.2，沸點65°C。甲醇與6號溶劑不相溶，由于分子中只有一個碳原子，因此有其特有性質(zhì)。甲醇加入量為廢白土量的30%-60%，使用起來極為方便。
[0023]本發(fā)明使用發(fā)明人研制的衛(wèi)星式浸出器作為萃取裝置進(jìn)行連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。衛(wèi)星式浸出器具有機構(gòu)簡單、投資少，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，維修量小，全部自動化，運行成本低廉等優(yōu)點。衛(wèi)星式浸出器對物料的萃取過程是將浸泡和滲濾兩種理想的工作原理結(jié)合在一起，因此浸出后的混合油濃度高(30%左右)，廢白土的殘油低(<1%)。
[0024]采用網(wǎng)波紋填料塔蒸餾裝置，回收含水甲醇中的甲醇，代替油脂加工企業(yè)現(xiàn)有的廢水蒸煮罐。甲醇與水分離更完全，回收甲醇濃度可達(dá)99%以上，便于循環(huán)使用，蒸餾塔排出的廢水達(dá)到國標(biāo)規(guī)定要求(GB8978-1996)，即環(huán)保要求的安全排放指標(biāo)<8mg/kg。
[0025]衛(wèi)星式浸出器是一種高效節(jié)能型設(shè)備，唯一不足的是其混合油中含有較多的固體微粒，本發(fā)明徹底解決了這一問題，因此對于小品種油料，尤其是粉狀油料的浸出，衛(wèi)星式浸出器將有更廣泛的應(yīng)用。
[0026]本發(fā)明所具有的有益效果是:
[0027]1.為油脂工業(yè)提供了一種從植物油脫色廢白土中回收油脂新方法；
[0028]2.工藝合理，投資少、無環(huán)境污染，綜合利用資源，應(yīng)用企業(yè)可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益；
[0029]3生產(chǎn)過程可實現(xiàn)全連續(xù)化，可推廣應(yīng)用于一切粉狀油料的浸出。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明采用的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0031 ] 實施例
[0032]參見附圖。將植物油廠產(chǎn)生的廢白土(含水分3%左右)送入衛(wèi)星式浸出器，加入6號溶劑和甲醇進(jìn)行浸出，6號溶劑與廢白土的重量固液比為1:2.5，甲醇的加入量為廢白土重量的30%;在浸出溫度55°C、浸出時間60min的條件下進(jìn)行逆流連續(xù)萃取，萃取后得到的混合油送入暫存罐，再經(jīng)蒸發(fā)汽提回收6號溶劑及甲醇，冷凝后進(jìn)入分相罐并得到浸出毛油。萃取后得到的濕柏(含有6號溶劑和甲醇的廢白土)送入蒸脫機，蒸出6號溶劑和甲醇，經(jīng)冷凝后也流入分相罐。從蒸脫機中出來的脫脂廢白土另行利用。在分水罐中因甲醇溶于水且容重大于6號溶劑，很快就分層，上層為6號溶劑，下層為含水甲醇。上層進(jìn)入周轉(zhuǎn)庫用于循環(huán)。下層含水甲醇送入網(wǎng)波紋填料塔進(jìn)行蒸餾，蒸出甲醇冷凝后循環(huán)使用，蒸餾廢水從塔底排出。
【主權(quán)項】
1.一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，它包括以下步驟: A將含水分3%左右的植物油加工廢白土送入萃取設(shè)備，用含有凝聚劑的6號溶劑進(jìn)行逆流連續(xù)萃取，浸出溫度40-55 °C，浸出時間45-60分鐘，所述的廢白土與6號溶劑的固液比為1:1-2.5，所述的凝聚劑為甲醇，其用量為廢白土重量的O % -60 %，制得含有凝聚劑和6號溶劑的混合油及濕廢白土； B將步驟A的混合油經(jīng)蒸發(fā)、汽提工段分離出浸出油和6號溶劑與凝聚劑的混合物，混合物再經(jīng)分相分離將混6號溶劑與凝聚劑分離，浸出油送至下一工段； C將步驟A的濕廢白土用蒸脫設(shè)備分離其中的6號溶劑與凝聚劑的混合物，然后將混合物送入分相罐分離，回收6號溶劑和凝聚劑;脫脂濕廢白土送至下一工段； D將步驟B和步驟C回收的凝聚劑送入網(wǎng)波紋填料塔蒸餾，蒸餾分離凝聚劑，廢水則從塔底排出； E將經(jīng)步驟B和步驟C分離的凝聚劑與6號溶劑配比后進(jìn)入萃取設(shè)備循環(huán)使用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的萃取設(shè)備為衛(wèi)星式浸出器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從植物油脫色廢白土中回收油脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的凝聚劑為甲醇，其用量為廢白土量的30%-60%。
【文檔編號】C11B13/04GK105861160SQ201610254606
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】胡健華
【申請人】武漢輕工大學(xué)