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1、第五节第五节 油脂脱臭油脂脱臭(deodorization)本节的主要内容：本节的主要内容：一、脱臭理论一、脱臭理论二、影响脱臭的因素二、影响脱臭的因素三、脱臭工艺三、脱臭工艺四、脱臭设备四、脱臭设备1、油脂臭味的来源（1 1）油料含有的类脂物等在制油过程转入油脂；）油料含有的类脂物等在制油过程转入油脂；（2 2）油脂制取、储藏过程中分解的物质；）油脂制取、储藏过程中分解的物质；如低分子醛、酮、酸、含硫化合物等；如低分子醛、酮、酸、含硫化合物等；（3 3）在制油和加工产生的工艺性气味：）在制油和加工产生的工艺性气味：如焦糊味、溶剂味，肥皂味、漂土味、氢化异味等；如焦糊味、溶剂味，肥皂味、漂土味
2、、氢化异味等；（4 4）天然油脂中臭味组分：含量很低：为）天然油脂中臭味组分：含量很低：为0.1-1.0%0.1-1.0%。（5 5）油脂中臭味组分与游离脂肪酸含量降低相关：）油脂中臭味组分与游离脂肪酸含量降低相关：当当游游离离脂脂肪肪酸酸降降至至0 001010 003%(03%(过过氧氧化化值值为为0)0)时时，气气味味即即消消除除。因因此此，脱脱臭臭的的深深度度常常用用游游离离脂脂肪肪酸含量的降低来衡量。酸含量的降低来衡量。（6 6）油脂脱臭作用改善油脂风味，提高油脂烟点。）油脂脱臭作用改善油脂风味，提高油脂烟点。一、油脂脱臭理论一、油脂脱臭理论l(一一)水蒸汽蒸馏理论水蒸汽蒸馏理论l1
3、 1、油脂中臭味物质的蒸汽大于甘三酯的蒸汽压。、油脂中臭味物质的蒸汽大于甘三酯的蒸汽压。l Eg Eg：250250，高碳高碳链链脂肪酸蒸汽脂肪酸蒸汽压为压为26.6626.662.672.67kPakPa，高碳高碳链链脂肪酸相脂肪酸相应应的甘三脂的蒸汽的甘三脂的蒸汽压压为为1.331.331010-3-31.331.331010-4-4kPakPa。l2 2、油脂中其他臭味组分的蒸汽压比脂肪酸还要高。、油脂中其他臭味组分的蒸汽压比脂肪酸还要高。l 油脂脱臭是液油脂脱臭是液-气传质过程，汽气传质过程，汽-液表面相接触，液表面相接触，水蒸汽被挥发的臭味组分所饱和，并按其分压的比水蒸汽被挥发的臭味
4、组分所饱和，并按其分压的比率逸出，从而达到脱除臭味组分的目的。率逸出，从而达到脱除臭味组分的目的。(1)(1)脂肪酸和臭味组分的蒸汽压等于其在纯粹状态脂肪酸和臭味组分的蒸汽压等于其在纯粹状态下的蒸汽压乘上它在油脂中的浓度。下的蒸汽压乘上它在油脂中的浓度。l(2)(2)脱臭塔的蒸发效率与设备的操作温度、压力、脱臭塔的蒸发效率与设备的操作温度、压力、水蒸汽量水蒸汽量/油量（油量（S/O）三个主要参数有关；三个主要参数有关；l 在一定压力下，随着操作温度升高，臭味组分在一定压力下，随着操作温度升高，臭味组分的蒸汽压增大，使脱臭油中臭味组分的最终浓度降的蒸汽压增大，使脱臭油中臭味组分的最终浓度降低。低
5、。l 固定脱臭深度，离塔脂肪酸的组分定为脱臭成品固定脱臭深度，离塔脂肪酸的组分定为脱臭成品油的质量指标，若操作温度保持不变，油的质量指标，若操作温度保持不变，（S/O）将将随着随着系统内压力系统内压力P的降低而减小，若操作压力接近的降低而减小，若操作压力接近真空，则水蒸汽用量将会大幅度降低。由此，应最真空，则水蒸汽用量将会大幅度降低。由此，应最大限度负压操作。大限度负压操作。l(二二)脱臭损耗脱臭损耗l先先进进工工艺艺及及合合理理操操作作条条件件下下，脱脱臭臭最最小小损损耗耗一一般般为为0.20.4%，再加上脱臭原料油中再加上脱臭原料油中FFA含量的含量的1.051.2倍。倍。1、蒸、蒸馏损馏
6、损耗耗（1 1）易蒸馏的低分子醛、酮及游离脂肪酸；）易蒸馏的低分子醛、酮及游离脂肪酸；（2 2）少部分油脂水解生成脂肪酸；）少部分油脂水解生成脂肪酸；当当FFAFFA含含量量降降低低至至0.015-0.03%0.015-0.03%时时，游游离离脂脂肪肪酸酸的的脱脱除除速速率率与与油油脂脂水水解解生生成成游游离离脂脂肪肪酸酸的的速速率率达达到到平平衡衡。而而实实际际上上中中性性油油的的蒸蒸馏馏损损耗耗可可认认为为甘甘三三酯酯水水解解生生成成的的甘二酯和脂肪酸被蒸馏而损耗。甘二酯和脂肪酸被蒸馏而损耗。（3 3）难以蒸馏的甾醇及其他不皂化物；）难以蒸馏的甾醇及其他不皂化物；2、飞溅损飞溅损耗耗l汽提
7、蒸汽的机械作用而引起油脂飞溅损耗汽提蒸汽的机械作用而引起油脂飞溅损耗。二、影响脱臭效果的因素二、影响脱臭效果的因素l（一）温度（一）温度l1 1、温度升高，游离脂肪酸及臭味组分的蒸汽压力随之增高。、温度升高，游离脂肪酸及臭味组分的蒸汽压力随之增高。l2 2、蒸馏温度由、蒸馏温度由177177增加到增加到204204时，游离脂肪酸的汽化速时，游离脂肪酸的汽化速率可以增加率可以增加3 3倍，温度增至倍，温度增至232232时，又可增加时，又可增加3 3倍。倍。l3 3、过高温度会引起油脂分解、共轭化、反式酸，影响产品、过高温度会引起油脂分解、共轭化、反式酸，影响产品的稳定性能并增加油脂的损耗。一般
8、为的稳定性能并增加油脂的损耗。一般为230-270230-270。l（二）操作压力（二）操作压力l1 1、压力降低，脂肪酸及臭味组分的沸点也相应降低；、压力降低，脂肪酸及臭味组分的沸点也相应降低；l2 2、操作压力降低汽提蒸汽的耗用量随之降低；、操作压力降低汽提蒸汽的耗用量随之降低；l3 3、压力低，脱臭时间缩短。、压力低，脱臭时间缩短。l4 4、高真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸馏损耗。、高真空度能有效避免油脂水解所引起的蒸馏损耗。l5 5、脱臭压力一般为、脱臭压力一般为0.27-0.400.27-0.40KPaKPa(1-3mmHg)(1-3mmHg)。l（三）通汽速率与时间（三）通汽速
9、率与时间l1 1、通汽速率增大，汽化效率增大，但防止油脂发生、通汽速率增大，汽化效率增大，但防止油脂发生飞溅现象。飞溅现象。l2 2、要有足够的蒸汽通过油脂。、要有足够的蒸汽通过油脂。l3 3、蒸汽量随油中臭味组分含量的减少而增加。、蒸汽量随油中臭味组分含量的减少而增加。l4 4、要有一定的脱臭时间。、要有一定的脱臭时间。l间间歇脱臭歇脱臭3 38 8小小时时，l连续连续脱臭脱臭1515120120分分钟钟。l5、直接蒸汽消耗量；直接蒸汽消耗量；l间间歇式脱酸脱臭歇式脱酸脱臭，汽提蒸汽量汽提蒸汽量一般一般为为油重的油重的5%5%15%15%；连续、连续、半半连续连续式式为为4.5%4.5%。l
10、（四）（四）待脱臭油和成品油质量待脱臭油和成品油质量l很很好好的的脱脱胶胶、吸吸附附脱脱色色，物物理理脱脱酸酸工工艺艺要要求求更更高高；极极度度酸酸败败的的油油脂脂、胶胶杂杂、色色素素、微微量量金金属属含含量量高高的的油油脂脂难难以以精精炼炼成成高高品品质质的的油油脂脂；脱脱臭臭前前进进行行脱脱氧氧析析气（真空度与脱臭相同，温度气（真空度与脱臭相同，温度7070以下）。以下）。（五）直接蒸汽（五）直接蒸汽质质量量l干干燥燥脱脱氧氧的的蒸蒸汽汽,锅锅炉炉给给水水除除氧氧,进进塔塔前前需需进进行行严严格格的汽水分离。的汽水分离。（六）脱臭（六）脱臭设备结设备结构构l浅浅油油层层(200mm250m
11、m)、薄薄膜膜油油层层；防防飞飞溅溅、防防蒸馏液回流；不锈钢材料；蒸馏液回流；不锈钢材料；l脱脱臭臭系系统统的的设设备备、管管道道、阀阀门门、泵泵的的严严格格密密封封，避避免免造成真空度下降造成真空度下降及及油脂氧化。油脂氧化。l（七）脱臭系统运行条件（七）脱臭系统运行条件l1 1、真空系统运行、真空系统运行l（1 1）所所需需真真空空度度、抽抽汽汽量量、供供汽汽压压力力等等合合理理选选型型真真空泵。空泵。l（2 2）动力蒸汽的量及压力稳定；冷凝水温度低。）动力蒸汽的量及压力稳定；冷凝水温度低。l（3 3）合合理理操操作作-设设置置止止逆逆阀阀；真真空空装装置置终终止止运运行行前前，以保证安全
12、运行（否则，冷凝水会倒吸）。以保证安全运行（否则，冷凝水会倒吸）。2 2、脂肪酸捕集、脂肪酸捕集l脱臭馏出物要尽量回收，脱臭馏出物要尽量回收，脂肪酸脂肪酸循环循环温度温度为为6060左右。左右。3 3、热量回收、热量回收l脱臭成品油温脱臭成品油温240240，可经过两次冷热油交换。，可经过两次冷热油交换。4 4、冷却过滤、冷却过滤l油温降至油温降至4040以下，安全以下，安全过滤过滤，成品油及，成品油及时时添加抗氧添加抗氧化化剂剂。按油量。按油量0.01-0.02%0.01-0.02%添加添加5%5%浓度的柠檬酸水溶液。浓度的柠檬酸水溶液。三、脱臭工艺及设备三、脱臭工艺及设备l1、间歇式脱臭、
13、间歇式脱臭l时间长（时间长（8h)、耗蒸汽量大、热能利用率低。耗蒸汽量大、热能利用率低。l蒸馏釜形式，高径比为蒸馏釜形式，高径比为2，油层下部有直接蒸汽盘管；，油层下部有直接蒸汽盘管；中央循环管，蒸汽从中央循环管上部喷出，强制循环。中央循环管，蒸汽从中央循环管上部喷出，强制循环。l2、半连续脱臭、半连续脱臭l相当于多层间歇脱臭器重叠组成而成，脱臭过程被分相当于多层间歇脱臭器重叠组成而成，脱臭过程被分割为若干个独立的单元，每层的液层降低。层叠式如割为若干个独立的单元，每层的液层降低。层叠式如图图6-42。l3、连续式脱臭、连续式脱臭l形式很多，主要有层板式、填料式、水平浅盘式脱臭形式很多，主要有
14、层板式、填料式、水平浅盘式脱臭塔等。塔等。l为防止油流短路，有的采用折流隔板强制导向装置、为防止油流短路，有的采用折流隔板强制导向装置、蒙马泵等。蒙马泵等。（一）间歇式脱臭工艺及设备图6-40 间歇式脱臭系统 (二)半连续式脱臭工艺 图6-41 双壳体塔半连续式脱臭系统l图6-42 单壳体塔半连续式脱臭工艺l（三）连续式脱臭工艺（三）连续式脱臭工艺l图6-43 连续水平式浅盘连续脱臭工艺 图6-44 连续立式层叠分隔室单壳体塔l图6-45 带浮阀塔板的连续脱臭工艺DEOD FLOW SHEETl图6-46连续式多容器脱臭工艺l图6-47 连续式单壳体脱臭系统l图6-48 连续式多浅盘脱臭系统(
15、四)填料薄膜脱臭工艺 l 图6-50 连续薄膜式脱臭工艺四、脱臭设备四、脱臭设备l（一）脱臭器（一）脱臭器:多层脱臭塔、填料式脱臭塔、组合塔多层脱臭塔、填料式脱臭塔、组合塔l（二）辅助设备（二）辅助设备l1 1、析气器、析气器l待脱臭油中，一般溶解有待脱臭油中，一般溶解有1/1/万万-5/-5/万的氧气，需在高温万的氧气，需在高温脱臭之前脱除。析气器的型式有多种，脱臭之前脱除。析气器的型式有多种，7070。l2 2、换热器、换热器 用用于于冷冷热热油油热热交交换换热热量量回回收收、加加热热高高温温油油。利利用用高压蒸汽加热时，特别要注意耐高压、热补偿问题。高压蒸汽加热时，特别要注意耐高压、热补
16、偿问题。板板式式换换热热器器热热效效果果好好，因因垫垫片片密密封封问问题题，用用于于低低温温液液液换热。液换热。螺螺旋旋板板不不如如板板式式换换热热效效果果好好，可可用用于于高高温温、无无垫垫片片泄泄露，但难以清理。露，但难以清理。列管换热效率最低，但可拆卸头部，容易清理，常用。列管换热效率最低，但可拆卸头部，容易清理，常用。多层式脱臭塔A多层式脱臭塔B填料脱臭塔图6-49填料结构填料脱臭塔中填料实物填料塔脱臭工艺流程组合式脱臭塔3 3、脂肪酸捕集器、脂肪酸捕集器 采采用用低低温温（60）脂脂肪肪酸酸对对高高温温脱脱臭臭馏馏出出气气体体直直接接冷冷凝凝，将将脂脂肪肪酸酸等等高高沸沸点点组组分分
17、冷冷凝凝回回收收，减减少少冷冷凝凝水水的的污染。污染。脂脂肪肪酸酸捕捕集集器器由由脂脂肪肪酸酸喷喷头头、旋旋风风分分离离室室和和分分离离挡挡板板组成。组成。4、屏蔽泵、屏蔽泵 输输送送高高温温油油脂脂的的气气密密泵泵，防防止止空空气气空空气气对对高高温温油油脂脂的的氧化，在高真空条件下运行。氧化，在高真空条件下运行。主主要要特特点点：泵泵与与电电机机为为一一整整体体结结构构，定定子子与与转转子子都都用用薄薄金金属属罩罩密密封封，所所有有通通向向外外界界的的联联接接处处均均使使用用密密封封片片或或O O型型密密封封环环进进行行密密封封，从从而而有有效效地地防防止止了了泵泵运运转转时时的的空气泄漏
18、，避免了高温油脂与氧的接触。空气泄漏，避免了高温油脂与氧的接触。5、真空装置、真空装置 （1）水喷射真空泵、机械真空泵、汽）水喷射真空泵、机械真空泵、汽-水串联真空水串联真空泵；极限真空度较低（泵；极限真空度较低（700mmHg)，用真空度要求用真空度要求不高、抽气量大工序。如真空干燥、脱色、脱溶等。不高、抽气量大工序。如真空干燥、脱色、脱溶等。（2）多级串联的蒸汽喷射真空泵。每一级都由喷嘴、）多级串联的蒸汽喷射真空泵。每一级都由喷嘴、喷嘴室、混合室、扩压器等组成。喷嘴室、混合室、扩压器等组成。蒸汽喷射泵按被抽介质的性质分两类：蒸汽喷射泵按被抽介质的性质分两类：1型为可凝型为可凝气体，气体，2
19、型为可凝气体型为可凝气体+不凝气体。不凝气体。抽汽能力按脱臭过程逸出气体量确定。间歇式、半抽汽能力按脱臭过程逸出气体量确定。间歇式、半连续式、连续式分别按连续式、连续式分别按8-16、22.6、27kg/t.h确定。确定。但脱臭塔结构形式的不同会有较大差别。不凝气体但脱臭塔结构形式的不同会有较大差别。不凝气体量按量按10-20 kg/h选取。选取。为了减少抽气量，脂肪酸气体的捕集很重要，对真为了减少抽气量，脂肪酸气体的捕集很重要，对真空泵的改进是在真空泵前加氟利昂冷凝装置空泵的改进是在真空泵前加氟利昂冷凝装置图6-51 典型的真空系统l(三三)脱臭脱臭热热媒源媒源l1 1、高、高压压蒸汽蒸汽l
20、蒸汽蒸汽压力压力6.866.86MPaMPa，温度温度280-300 280-300。l特点：避免污染油脂、防止油脂局部过热。但高压特点：避免污染油脂、防止油脂局部过热。但高压锅炉的投资费用高锅炉的投资费用高。l2 2、矿物油、矿物油l以热稳定性好的矿物油作传热媒体，导热油温度可以热稳定性好的矿物油作传热媒体，导热油温度可达达250250330330。导热油炉的燃料多采用燃煤和燃。导热油炉的燃料多采用燃煤和燃油。油。l特点：效果稳定，操作简便。但传热系数较低，所特点：效果稳定，操作简便。但传热系数较低，所需传热面积大，渗漏后污染油脂，经常更换介质油。需传热面积大，渗漏后污染油脂，经常更换介质油
21、。l3 3、电电加加热热l电电加加热热器一般由固定起来的器一般由固定起来的镍铬镍铬合金合金电电阻阻丝丝装置在装置在U U形不形不锈钢锈钢套管内套管内组组成成。使用费用高，维护麻烦。使用费用高，维护麻烦。图6-52 高压水蒸汽锅炉 本节重点一、臭味组分的来源二、脱臭原理及油脂损耗的原因三、影响脱臭效果的因素四、脱臭工艺过程及操作条件思考题1、油脂中臭味组成及来源有哪些？、油脂中臭味组成及来源有哪些？2、油脂水蒸汽蒸馏脱臭的原理是什么？、油脂水蒸汽蒸馏脱臭的原理是什么？3、脱臭损耗主要来哪几个方面？、脱臭损耗主要来哪几个方面？4、影响脱臭效果的因素有哪些？、影响脱臭效果的因素有哪些？5、常规脱臭的工艺参数及操作条件有哪些、常规脱臭的工艺参数及操作条件有哪些？6、脱臭的工艺有哪几种？、脱臭的工艺有哪几种？7、脱臭设备有哪几种？、脱臭设备有哪几种？8、脱臭的加热系统有哪几种？、脱臭的加热系统有哪几种？