[发明专利]一种油脂脱色系统及油脂连续脱色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油脂脱色系统及油脂连续脱色方法。

背景技术

纯净的甘油三酸酯在液态时呈无色，在固态时呈白色。但常见的各种油脂都带有不同的颜色，这缘于油脂中含有数量和品种各不相同的色素。油脂中的色素有些是天然的，有些是在油料贮藏和制油过程中新生成的。通常可把它们分成三类：第一类是有机色素，主要有叶绿素(使油脂呈绿色)、类胡萝卜素(其中，胡萝卜素使油脂呈红色，叶黄素使油脂呈黄色)。个别油脂中还有特殊色素，如棉籽油中的棉酚使油脂呈深褐色。这些油溶性的色素大多是在油脂制取过程中进入油中的，也有一些是在油脂生产过程中生成的，如叶绿素受高温作用转变成叶绿素红色变体，游离脂肪酸与铁离子作用生成深色的铁皂等。第二类是有机降解物，即品质劣变油籽中的蛋白质、糖类、磷脂等成分的降解产物(一般呈棕褐色)，这些有机降解物形成的色素很难用吸附除去。第三类是色原体，在色原体在通常情况下无色，氧化或特定试剂作用会呈现鲜明的颜色。绝大部分色素都无毒，但会影响油脂的外观。所以要生产较高等级的油脂产品，如高级烹调油、色拉油、人造奶油的原料油以及某些化妆品原料油等，就必须对油脂进行脱色处理。油脂脱色的目的，并非理论性地脱尽所有色素，而在于获得油脂色泽的改善和为油脂脱臭提供合格的原料油品。因此，脱色油脂色度标准的制定，需根据油脂及其制品的质量要求，以及力求在最低的损耗下获得油色在最大程度上的改善为度。

目前，油脂脱色的方法很多，工业生产中应用最广泛的是吸附脱色法。此外还有加热脱色，氧化脱色、化学试剂脱色等。脱色工段的作用主要是脱除油脂中的色素，同时还可以除去油脂中的微量金属，除去残留的微量皂粒、磷脂等胶质及一些有臭味的物质，除去多环芳烃和残留农药等。尤其用活性炭作脱色剂时，可有效地除去油脂中分子量较大的多环芳烃，而油脂的脱臭过程只能除去分子量较小的多环芳烃。  

油脂脱色温度通常为80℃～120℃，时间为15min～30 min；为了避免油脂的氧化，脱色过程都在真空下进行。常规脱色工艺只能建立一次吸附平衡，这样投入的白土的量较大，约占油重的3%左右，有时甚至会更高，白土和油的悬浮液必须经过过滤分离，而脱色后的废白土会吸油约25～40%，造成油脂的损失，并升高油脂酸价，据测定，油脂中加入1%白土，脱色后酸价上升0.01，酸价上升增加了油脂后续脱臭的成本。目前，大多数油脂工厂的废白土都作为燃料或垃圾倒掉了，这不仅污染了环境，而且也造成了大量的油脂损失。为了解决这一问题，已提出油脂预脱色工艺。如图1所示，油脂预脱色工艺由两个步骤组成：首先，未脱色的待脱色油与曾经用过一次的白土（白土渣）在脱色塔(1’)中进行混合、脱色，也就是所谓的预脱色，需特别注意的是白土渣在与未脱色油脂接触之前不可与空气接触，然后，已经进行过预脱色并经过叶片过滤机(6’,7’)过滤的预脱色油进入到混合罐(2’)内，并在混合罐(2’)内与新鲜白土混合，并在另一脱色塔(3’)中脱色，然后经叶片过滤机(4’,5’)的过滤以及精滤得到脱色油。这一脱色工艺的实质是建立逆流吸附操作的两段吸附平衡的脱色工艺，这样充分利用白土的吸附能力，降低白土使用量，同时降低油脂与白土接触的时间，使油脂与白土总的接触时间不超过20min，避免了因氧化作用而产生新色素或色素固定，因此脱色效率高。然而，受脱色系统的限制，该预脱色工艺在实际应用中仍然存在如下缺陷：

（1）、因为叶片过滤机是间歇排渣，而脱色塔要利用叶片过滤机所排出的白土渣来脱色，因此脱色塔也是间歇生产，间歇式脱色导致因油脂先后过滤而存在油脂和白土接触时间的不均衡，不能达到理想的吸附效率，不能连续生产，也提高了能耗和操作强度，操作比较复杂，不利于操作，降低了生产效率。

（2）、脱色塔是间歇式生产，无法采用连续生产时比较温和的蒸汽搅拌脱色，只能采用易于控制搅拌强度的机械搅拌，因轴密封存在泄漏的可能，增加了真空设备的负荷，泄漏时空气中的氧气会进入脱色塔中，会影响油脂的品质。另外，机械搅拌存在着搅拌不均匀和油流断路的问题，也存在死角，故机械搅拌脱色塔的效果比蒸汽搅拌脱色塔差。

（3）、叶片过滤机在排渣时，不可避免会接触空气，甚至会在排渣时鼓入压缩空气来吹落白土，增加了油脂的氧化，降低了油脂的质量。