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膨化工艺的优势和操作控制要点

油脂工程师之家 2020-09-23 09:04:28

上世纪六十年代初,美国安德森国际公司发明了第一台油料挤压膨化机用于提高米糠油油的稳定性以及棉籽仁的调质。1964年安德森公司开发了油料膨化技术,并多次获得专利。大豆等油脂制取工艺最大的进展就是采用了油料挤压膨化浸出技术,上世纪70到80年代,膨化浸出技术是国外得到广泛的应用,目前国外大豆膨化机的加工能力单台己达3000吨/天。我国的油料膨化技术的研究和开发起步于上世纪90年代,目前国内大豆制油绝大部分采用膨化浸出工艺。相比较于生胚的浸出工艺,膨化挤压浸出在多方面具有不可替代的优势。

一、膨化浸出的工艺优势

1)增加浸出产量

膨化料粒的容重增大,胚片细胞组织被彻底破坏,内部具有更多的空隙度,外表面具有更多的游离油脂,粒度及机械强度增大,在浸出时溶剂对料层的渗透性大为改善,浸出速率提高,浸出时间缩短,因此可使浸出器的产量增加30%以上。可以通过减小膨化料粒尺寸及在浸出器内增加混合油的循环速率和循环量来克服溶剂通过大颗粒料层的速度过快,料粒与溶剂的接触时间过短的不利影响。

2)蒸脱产量提高,湿粕脱溶消耗降低

膨化料粒浸出后的湿粕含溶仅为生坯浸出后湿粕含溶的60-80%。

3)脱溶时的结团现象减少

这是由于引起结团的生植物蛋白在膨化过程已变性的缘故。

4)捕集器负荷降低

因为膨化颗粒的粉末度减少及部分豆皮已结合在膨化颗粒中,湿粕

脱溶时混合蒸汽中含粕末量减少。

5)降低水化磷脂转化为非水化磷脂酶的活性,降低脱胶油含磷量

6)混合油浓度升高,蒸发能耗降低

膨化料粒浸出时的溶剂比较生坯浸出时降低约20-40%,这使得浸出后的混合油浓度可达到28%以上。

7)蒸发效果和毛油质量提高

混合油中粉末度减少,减轻了混合油净化的负荷。

8)溶耗降低

由于湿粕含溶的减少和混合油浓度的提高。

9)毛油质量提高

膨化过程钝化了破碎豆中的脂肪氧化酶、磷脂酶等酶类,使浸出毛油的酸价降低、非水化磷脂含量减少。

10)破碎轧胚产量提高

 二、膨化工艺操作和控制要求(以大豆为例)

膨化浸出工艺降低了对破碎、轧胚工序的要求,既然膨化较传统的生胚浸出具有独特的优势,那么在膨化操作中应注意那些方面呢?笔者以为必须注意以下:

1)豆胚厚度0.35-0.45mm,水分9-10%,温度65度左右;

2) 膨化的蒸汽压力3-6bar,出料温度110-120度,膨化后的水分11-13%;通过增加或减小蒸汽量来获得更好的膨化特性和多孔性,调整电机电流。直接蒸汽压力3-6bar,膨化机附带蒸汽-水分离器,以除去冷凝水改进蒸汽质量,高质量的蒸汽获得高质量的膨化效果。

3)膨化喂料均匀稳定,电流合适、波动小,溢流胚片少。

4)模头出料大小合适,无堵塞,出料箱不积料;

5)保持生产连续稳定,防止进料管堵料和蒸汽软管堵塞;

6)皮带松紧合适,无打滑现象;护罩安装完好;

7)固定销、蒸汽喷头安装紧固,与螺旋轴无摩擦,蒸汽喷头方向正确;

8)液压油箱,轴承箱等油位、油压合适,不漏油;

9)启动时先给蒸汽预热到85度以上再喂料,先给汽再喂料,缓慢进行;

10)给汽时、生产期间禁止在蒸汽软管和模头附近逗留,防止被蒸汽或膨化料喷伤;检查模头或取样时避开膨化料喷射方向;

11)停膨化时打开模头保证物料走空,及时清理喂料管、模头和出料; 

12)开机前清理出壳体内部的金属块、黄油等异物,确保膨化机整个喂料输送设备、膨化机本身及整个进出流管内部都没有异物。尤其注意清洁输送设备内部的赃物、杂质等;所有检查门人孔等关闭;确保所有其他相关设备都能够完好工作。

13)将喂料调整到设计产量,调整蒸汽注入量和锥形塞的压力。发挥浮动锥形塞优势,通过将活塞行程调整到最大防止膨化机由于异物停车。齿状锥形塞:每个锥形塞齿的位置和每个固定牙槽齿的位置必须组成完整的圆形,同终端螺旋面的最小空隙保持3-5mm,该位置在锥形塞的最大行程下调整。

14)生产正常后,满负荷喂料以达到最佳膨化效果,膨化机主电机电流可以达到额定电流的85%;

15)液压自动运行:按照最佳工作质量、电流和蒸汽调整活塞压力。浮动行程是理想的。最高油压设定在200bar。操纵过程中用到的压力在

110-120bar。(不同处理能力的膨化机会有所不同)

16)膨化机轴承润滑油:润滑油泵最高油压设定在 6bar。(刚启动润滑油泵时要先把压力表前的针型阀关闭,防止泵突然启动把压力表顶坏。

17)注意喷汽螺栓的喷汽孔位置:喷汽孔必须朝向排料侧。留意壳体上的标识。

18)设备安全:过量的蒸汽或少量的喂料可能激起物料向排料箱“飞喷”。空载膨化机不允许闭合活塞。按照要求规范取样,防止烫伤。按要求清理磁选。

只要我们对员工进行技能培训,严格按照操作规程进行规范作业,就一定能够使用好、操作好、控制好膨化机系统,取得良好的膨化效果的产品(膨化料呈现小条块状、多孔性、料表面含油。经过干燥冷却器后坚硬、外表无油、多孔性更加明显,可能出现一些类似于细沙的碎料,容重0.45-0.55t/m3),为浸出生产创造最佳的工艺条件。