过滤机

油脂中不溶性杂质的分离方法及设备配套

发布时间:2022/7/14 14:51:53   
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1、沉降分离法

沉降法主要用来分离机榨毛油中的饼渣、油脚、皂脚、粕末等杂质。其原理是根据斯托克斯定律,粒子的沉降速度取决于颗粒大小、密度、黏度以及温度等因素,是一种自然过程。有时为了加速沉降,在油中有必要添加CaC12或Na2SO4等破乳剂使乳浊液破坏。沉降法因其时间长、效率低、沉淀物中含油高(60%~80%)而一般仅适用于间歇式罐炼。油厂中常用的沉油箱(也称为“自动捞渣滤油机”),是一种沉降与过滤相结合的油渣粗分离设备。它通过矩形箱体内装有的刮板,在筛底上环行运转。从榨油机排出的油渣进入沉油箱后,油立即通过筛孔(2mm左右)流入箱内,油渣则边过滤边由刮板连续地送到上部干渣绞龙去回榨。沉油箱结构简单,回渣均匀、处理量大,能使净油含渣降到0.8%以下,且不需人工扒渣。因此目前仍广泛应用于中小制油厂。然而,也由于其沉降时间长、渣中含油率高、设备占地面积大等缺点而受到限制而仅应用于油、渣粗滤。

2、过滤分离法

过滤分离从本质上讲,是按照颗粒度大小,利用设定的开孔滤网,将杂质进行分离的方法。它是油厂应用最普遍的方法。一般需要在动力强制(包括重力、压力、真空或离心力)作用下,才能使油脂通过过滤介质(各种材料的滤布、涂层),从而达到不溶性杂质分离的目的。

过滤操作不仅应用于分离毛油中的不溶性杂质,而且更多地应用于脱色油白土的分离;碱炼、脱臭油的精滤;氢化油中催化剂的分离以及固脂、蜡、脂肪酸和油的分离等方面。滤布的材料与开孔率的选择,取决于被分离杂质的颗粒度、化学性质、操作压力等因素。主要有帆布、编织金属细丝网(不锈钢丝)、密织尼龙丝网布等。

过滤分离法的设备处理量大、分离效果较好。常用的过滤设备有如箱式、板框式压滤机(间歇式与半连续自控式);压力式叶片过滤机(立式和卧式);真空连续式过滤机(转鼓型和带式)等,但多数属于间歇式,操作要求高,劳动强度大,而且滤饼中含油较多(16%~45%不等)。其中改进型板框式压滤机应用范围在不断扩大,如应用高强度轻质材料、液压自动化智能控制、带加热冷却系统的高效冬化过滤机、大面积高压过滤机等产品,在油脂工业规模化生产中得到应用。如意大利DIEMMESpa公司的ME(S)型(滤框x;过滤面积.6㎡;框容量dm3)。

3、离心分离法

3.1原理

这是一种利用物料组分在旋转时产生不同离心力而进行的分离方法。此法远优于重力沉降,这是由于物料在高速旋转下的离心力(C)远大于其重力。

C=mv2/r=mω2·r式中,m为物体的质量;v为物体旋转的线速度;r为回转半径;ω为角速度。

由上式可见,比重(质量)大的物料离心力大,即作为重相从离心机的外层被分出,而比重小的轻物料则成为轻相,从离心机的中间分出。一般衡量离心分离效果的特性参数称为“分离因素“(a),即离心力与重力之比值。

a=mv2/mg·r=v2/g·r=ω2r/g

也即为离心加速度ω2r与重力加速度g之比。表示物料在离心机中产生的离心力愈大,分离效果愈好。按照这一原理,可以将比重差很小(>0.05)的油脂(0.9左右)与固体杂质(1~1.2)或胶质、油脚(1~1.1),在很大的a值条件下得到有效分离。提高分离因素最有效的方法一般只需要增加离心机的转速,而增加回转半径则有一定限度,它与提高产量有关。a值应用范围很大,一般在~不等。这完全取决离心机结构类型、分离物料的比重差以及分离效率要求等因素。

3.2应用特点

与过滤法相比,离心分离法具有分离效率高、滤渣含油率低(可达10%以下)、生产连续化、处理量大(有高达t/d者)等特点。但设备的制造要求和成本也高,一般仅应用于规模化生产。离心分离机的类型主要有篮框式、管(高速)式、螺旋沉降卸料式和碟片式等,各有其应用特点。例如:篮框式与螺旋沉降卸料式主要用于毛油的油、渣分离。前者a值低(约),只能用于粗分离;后者的分离因素稍高(约),连续卸渣、分离效率很高,净油中含渣可低达0.1%以下;管式的回转半径小(美国Sharples公司,Rg50mm)、分离因素很高(0以上),但处理量不大(国产LGZ·10型,10~15t/d),高转速(r/min)、噪声大、设备安全要求则较高,一般仅应用于小规模碱炼皂脚的分离;碟片式离心机的分离因素适中(~)、转速不很高(~r/min)、制造技术成熟、相对动力消耗不大、能自动排渣、操作方便。目前已广泛应用于脱胶、脱酸、水洗的油脚分离,混合油皂脚、溶剂分提或表面活性剂分提中的蜡、脂分离等许多方面。处理量范围从30~t/d。此外,一种已研制成功的三相自清式碟片离心机,它能够适用于固体油渣(或纤维浆渣)、水(或蛋白浆液)相与油脂的有效分离,设备能力可达到t/d(功率15~18kW),但料液中固体渣含量不宜太高(约10%)、颗粒度也不宜过大(约0.15mm)。

作者:倪培德,唐宝奎(江南大学,连云港工贸高等职业技术学校)

原载《油料加工与操作技术问答》,化学工业出版社,年11月。

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