一种油脂脱臭装置及其加工方法与流程

本发明属于油脂加工脱臭技术领域。

背景技术：

木本油料作为国家食用油安全的重要保证，受到中央到地方各级政府的重视，其中油茶是我市八大农业主导产业之一。随着人民生活水平的不断提高，人们对健康饮食越来越重视，油茶、香榧和美国山核桃油作为高档健康食用油的需求量不断增加。虽然全国油茶面积已有5000万亩，但产量仅有20万吨，不能满足人们的需求。

2009年11月，国务院批准颁布了《全国油茶产业发展规划（2009-2020年）》，全国各地在油茶种植方面均有较快发展，然后在油茶加工领域方面相对滞后，基本沿用几十年前的技术设备，没有连续化、智能化，目前还缺乏精深加工技术和工艺，山茶油加工基本以初加工为主，呈现“小、散、土”状态，工艺设备落后，能耗大，产品质量不高等问题，无法生产出茶油精品，从而提高附加效益，影响农民积极性。

山茶油精炼加工工艺包括过滤、碱炼、水洗、脱色、脱臭、脱蜡等工艺。纯净的甘油三酯无色、无气味，但天然油脂都具有自身独特的气味。脱臭工艺主要除去毛油中的低分子醛、酮、不饱和碳氢化合物以及加工过程中产生的以为，如焦糊味、溶剂味、漂土味等。

目前脱臭的方法有真空蒸汽脱臭法、气体吹入法、加氢法和聚合法等。国内外应用最广、效果最好的是真空蒸汽脱臭法，真空蒸汽脱臭法是在脱臭锅内用过热蒸汽（真空条件下）将油内呈味物质除去的工艺过程，其原理为水蒸汽通过含有呈味组分的油脂，气-液接触，水蒸气被挥发出来的臭味组分所饱和，并按其分压比率逸出而出去，其工艺分为间歇式脱臭工艺、半连续式脱臭工艺等。真空装置其采用三级或四级蒸汽喷射泵，其间歇式工艺真空度≥1.3-2.7kpa，脱臭时间6-8小时（油温达到200℃时开始计算），半连续工艺真空度为0.13-0.8kpa，脱臭时间3.2-4小时。

真空蒸汽脱臭法工艺中，采用三级或四级蒸汽喷射泵，存在真空度较低，蒸汽消耗大，设备结构复杂、能耗大等缺点，另外由于脱臭时间长，油脂在高温区停留时间长，导致油脂质量可控性差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供解决油脂精炼过程中脱臭工艺中蒸汽能耗高、真空度低、脱臭时间长等问题的油脂脱臭装置，第二目的是提出一种新的旋液薄膜闪蒸的脱臭加工方法。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种油脂脱臭装置，包括析气罐、脱臭油热能回收储罐、茶油高效加热管、薄膜液柱脱臭塔、k型气体冷却管和真空泵，所述析气罐连接有计量泵，计量泵连接有所述茶油高效加热管，茶油高效加热管分别连接所述脱臭油热能回收储罐和所述薄膜液柱脱臭塔，薄膜液柱脱臭塔也连接所述脱臭油热能回收储罐，薄膜液柱脱臭塔的顶部还连接有h型气体冷凝管，h型气体冷凝管的底部连接有气液分离罐，h型气体冷凝管上连接有所述k型气体冷却管，k型气体冷却管上连接有除沫器，除沫器连接在所述真空泵上。

作为优选方案，所述脱臭油热能回收储罐上端设有接真空管。

作为优选方案，所述析气罐上端设有接真空管。

作为优选方案，所述薄膜液柱脱臭塔包括茶油进料口、臭味出口和脱臭油出口，脱臭油出口连接所述脱臭油热能回收储罐，臭味出口连接连接所述h型气体冷凝管，茶油进料口包括对称设置茶油进料口a和茶油进料口b,薄膜液柱脱臭塔内还设有茶油进料器，茶油进料口a、茶油进料口b和茶油进料器之间形成一相通的茶油流道，茶油进料口a和茶油进料口b均连接在所述计量泵上。

作为优选方案，所述薄膜液柱脱臭塔的塔体外侧壁上分别设有导热油进口和导热油出口，在薄膜液柱脱臭塔外侧一圈为导热油夹套，导热油进口和导热油出口分别与导热油夹套相连接。

作为优选方案，所述薄膜液柱脱臭塔的液柱脱臭段的塔壁上还分布有相互交错的塔板。

作为优选方案，所述塔板的数量为5个。

作为优选方案，所述塔板上设有很多均匀分布的降液孔，降液孔的孔径为2-3mm，上塔板和下塔板的降液孔位于同一直线上且相互平行。

作为优选方案，所述茶油进料器的壁上均匀开设有斜切线方向的条状的喷嘴。

作为优选方案，所述喷嘴的数量为喷嘴的数量为3-6个，喷嘴的宽度为2-3mm。

针对第二目的提出一种油脂脱臭装置的加工方法，包括以下步骤：

1）预加热

茶油进入析气罐析气后，经计量泵送入茶油，进入有热能回收装置的脱臭热能回收油储罐内，回收的废热进入高效加热管内加热脱臭塔所需的温度。

2）闪蒸脱臭

茶油高效加热管内逐级加热至所设定的脱臭温度后，进入薄膜液柱脱臭塔进行脱臭，通过罗茨机械泵抽真空将薄膜液柱脱臭塔抽真空，使薄膜液柱脱臭塔体内真空度为2×10^-5kpa，向脱臭塔体外夹套的导热油进口通入导热油保温，使脱臭塔内温度控制在200-240℃，达到脱臭工艺温度要求，保证脱臭顺利完成，使有异味的低分子醛、酮及溶液等达到脱臭工艺的温度后，从茶油进料口a和茶油进料口b同时进入塔内，在茶油流道内高速旋转，并从极小的喷嘴沿塔体切线方向喷入塔内，由于离心力作用，使油成膜，贴在塔壁旋转，茶油进入塔内后，沿塔壁旋转，进行薄膜闪蒸脱臭；

3）液柱脱臭

经薄膜闪蒸脱臭的茶油，借助沿塔壁着向下流动，流到布满2-3mm孔径的塔板，在重力的作用下，形成几条孔径2-3mm的液柱往下流到下一塔板，产生较大的蒸发面积，进一步完成脱臭过程，脱臭后的茶油进入装置的脱臭油热能回收储罐，进行热能回收并储存，同时脱臭后的气态异味物质上升从臭味出口出去；

4）臭味处理

脱臭过程产生的气态异味物质经h型气体冷凝管冷却后进入气液分离罐进行分离，未冷凝的气体进一步经k型气体冷却管冷却后进入除沫器除去泡沫，使抽出气体温度降至机械真空泵工作温度。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：原料油塔外特殊结构大k值的强化换热管道连续快速加热；塔内旋液成膜，闪蒸脱臭；现有的只能是闪蒸脱臭，闪蒸后要直接变成膜再进行液柱脱臭又能有明显效果的，只有改进成此结构；脱臭油预热利用、节能减排；脱臭塔至真空泵之间管道为特殊结构的高效气体换热管，使脱臭气体快速降温，“臭气”中的低分子有机物冷凝回收，减少脱臭工序对环境的污染；薄膜闪蒸与液柱脱臭相结合，即大大缩短了山茶油在高温区停留时间，又保证了油内呈味物质有效除去；更加节能的同时，减少脂肪酸的水解；连续快速脱臭装置为系统自动化控制改造做了准备。

附图说明

图1是发明新型的结构示意图；

图2是本发明薄膜液柱脱臭塔4的结构示意图。

图3是本发明薄膜液柱脱臭塔4的茶油进料口a4-11和茶油进料口b4-12的结构示意图；

图4是本发明薄膜液柱脱臭塔4的塔板4-8的结构示意图。

1、析气罐；2、计量泵；3、茶油高效加热管；4、薄膜液柱脱臭塔；5、热能回收脱臭油储罐；6、h型气体冷凝管；7、气液分离罐；8、k型气体冷却管；9、除沫器；10、真空泵；11、真空管；4-1、茶油进料口；4-2、臭味出口；4-3、脱臭油出口；4-4、导热油进口；4-5、导热油出口；4-6、导热油夹套；4-8、塔板；4-9、降液孔；4-10、喷嘴；4-7、茶油流道；4-11、茶油进料口a；4-12、茶油进料口b；4-13、茶油进料器。

具体实施方式

下面根据附图1-4对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1

根据图1所示，本实施例提供一种油脂脱臭装置，包括析气罐1、热能回收脱臭油储罐5、薄膜液柱脱臭塔4、k型气体冷却管8和真空泵10，所述析气罐1连接有计量泵2，计量泵2连接有茶油高效加热管3，茶油高效加热管3分别连接所述热能回收脱臭油储罐4和所述薄膜液柱脱臭塔3，薄膜液柱脱臭塔4也连接所述热能回收脱臭油储罐5，薄膜液柱脱臭塔4的顶部还连接有h型气体冷凝管6，h型气体冷凝管6的底部连接有气液分离罐7，h型气体冷凝管6上连接有所述k型气体冷却管8，k型气体冷却管8上连接有除沫器9，除沫器9连接在所述真空泵10上，所述热能回收脱臭油储罐5上端设有接真空管11，所述析气罐上端设有接真空管11。

一种油脂脱臭装置的加工方法，包括以下步骤：

1）预加热

茶油进入析气罐1析气后，经计量泵2送入茶油，进入有热能回收装置的脱臭热能回收油储罐5内，回收的废热进入高效加热管3内加热脱臭塔所需的温度。

2）脱臭

茶油高效加热管3内逐级加热至所设定的脱臭温度后，进入薄膜液柱脱臭塔4进行脱臭，通过罗茨机械泵抽真空将薄膜液柱脱臭塔4抽真空，使薄膜液柱脱臭塔4体内真空度为2×10^-5kpa；脱臭后的茶油进入装置的脱臭油热能回收储罐5，进行热能回收并储存。

4）臭味处理

脱臭过程产生的气态异味物质经h型气体冷凝管6冷却后进入气液分离罐7进行分离，未冷凝的气体进一步经k型气体冷却管8冷却后进入除沫器9除去泡沫，使抽出气体温度降至机械真空泵10工作温度。

实施例2

根据图1至图4所示，本实施例提供一种油脂脱臭装置，包括析气罐1、热能回收脱臭油储罐5、薄膜液柱脱臭塔4、k型气体冷却管8和真空泵10，所述析气罐1连接有计量泵2，计量泵2连接有茶油高效加热管3，茶油高效加热管3分别连接所述热能回收脱臭油储罐4和所述薄膜液柱脱臭塔3，薄膜液柱脱臭塔4也连接所述热能回收脱臭油储罐5，薄膜液柱脱臭塔4的顶部还连接有h型气体冷凝管6，h型气体冷凝管6的底部连接有气液分离罐7，h型气体冷凝管6上连接有所述k型气体冷却管8，k型气体冷却管8上连接有除沫器9，除沫器9连接在所述真空泵10上，所述热能回收脱臭油储罐5上端设有接真空管11，所述析气罐上端设有接真空管11，所述薄膜液柱脱臭塔4包括茶油进料口4-1、臭味出口4-2和脱臭油出口4-3，脱臭油出口4-3连接所述热能回收脱臭油储罐5，臭味出口4-2连接连接所述h型气体冷凝管6，茶油进料口4-1包括对称设置茶油进料口a4-11和茶油进料口b4-12,薄膜液柱脱臭塔4内还设有茶油进料器4-13，茶油进料口a4-11、茶油进料口b4-12和茶油进料器4-13之间形成一相通的茶油流道7，茶油进料口a4-11和茶油进料口b4-12均连接在所述计量泵2上，所述薄膜液柱脱臭塔4的上下塔体的侧壁上分别设有导热油进口4-4和导热油出口4-5，在薄膜液柱脱臭塔4外侧一圈为导热油夹套4-6，导热油进口4-4和导热油出口4-5分别与导热油夹套4-6相连接，所述薄膜液柱脱臭塔4的中间段的塔壁上还分布有相互交错的塔板4-8，所述塔板4-8的数量为5个，所述塔板4-8上设有很多均匀分布的降液孔4-9，降液孔4-9的孔径为2-3mm，上塔板和下塔板的降液孔4-9位于在同一直线上，所述茶油进料器4-13的壁上均匀开设有斜切线方向的条状的喷嘴4-10，所述喷嘴4-10的数量为4个，所述喷嘴4-10的宽度为2-3mm。

一种油脂脱臭装置的加工方法，包括以下步骤：

1）预加热

茶油进入析气罐1析气后，经计量泵2送入茶油，进入有热能回收装置的脱臭热能回收油储罐5内，回收的废热进入高效加热管3内加热脱臭塔所需的温度。

2）闪蒸脱臭

茶油高效加热管3内逐级加热至所设定的脱臭温度后，进入薄膜液柱脱臭塔4进行脱臭，通过罗茨机械泵抽真空将薄膜液柱脱臭塔4抽真空，使薄膜液柱脱臭塔4体内真空度为2×10^-5kpa。向脱臭塔体外导热油夹套4-6的导热油进口4-4通入导热油保温，使脱臭塔内温度控制在200-240℃，达到脱臭工艺温度要求，保证脱臭顺利完成，使有异味的低分子醛、酮及溶液等达到脱臭工艺的温度后，从茶油进料口a4-11和茶油进料口b4-12同时进入塔内，在茶油流道4-7内高速旋转，并从极小的喷嘴4-10沿塔体切线方向喷入塔内，由于离心力作用，使油成膜，贴在塔壁旋转，茶油进入塔内后，沿塔壁旋转，进行薄膜闪蒸脱臭；

3）液柱脱臭

经薄膜闪蒸脱臭的茶油，借助沿塔壁着向下流动，流到均匀分布有孔径为的降液孔的塔板4-8上，在重力的作用下，形成几条孔径2-3mm的液柱往下流到下一塔板4-8，这样连续几次作用，会产生较大的蒸发面积，进一步完成脱臭过程，脱臭后的茶油进入装置的脱臭油热能回收储罐5，进行热能回收并储存，脱臭后的气态异味物质上升从臭味出口4-2出去。

4）臭味处理

脱臭过程产生的气态异味物质经h型气体冷凝管6冷却后进入气液分离罐7进行分离，未冷凝的气体进一步经k型气体冷却管8冷却后进入除沫器9除去泡沫，使抽出气体温度降至机械真空泵10工作温度。