动物油脂炼制工艺的制作方法

本发明涉及一种动物油脂熔炼、分离方式，具体地说，是涉及一种动物油脂炼制工艺。

背景技术：

动物油脂的炼制是指通过加热的方式使油脂从动物器官中熔炼、分离出来的过程。

目前动物油脂的炼制工艺主要有干法炼制和湿法炼制两种方式。

所谓干法炼制即将动物脂肪放在容器中，通过对容器加热，容器再对动物脂肪加热的方式使油脂熔炼、分离的一种炼制工艺。

根据加热热源方式不同又分为直火烘烧和导热介质，即导热油传热。

直火烘烧即将动物油脂放在铁锅等容器中，用火加热铁锅等容器，使动物脂肪融化成液态，并持续烘烧使液态油脂中的水分挥发，最终剩下液态油脂和蛋白残渣的一种传统动物油脂炼制工艺。其缺点是：

1、燃料燃烧产生大气污染；

2、容器局部承受高温，蛋白成分和部分脂肪产生糊化现象，影响油脂质量，同时糊化层粘贴在容器内壁，影响容器导热，浪费热能并极易导致容器局部受热产生变形继而损坏；

3、效率低下，操作人员劳动强度大；

4、存在火灾、烫伤等安全隐患。

导热油传热的干法炼制动物脂肪存在以下特点：

1、导热油炼制动物油脂一般情况下将导热油加热至200摄氏度左右，然后对容器进行加热，容器再对动物脂肪加热，降低了热效率；

2、矿物型导热油的抗氧化性能差，结焦积炭现象比较严重，而且只能适应闭式系统使用，也就是要封氮，一般厂家为了节约成本都不会去封氮的，而且随着使用的时间要时常添加导热油，这些都属于开式系统，也就是严格来说，矿物型导热油不适合这些工况的油炉使用；

如果使用合成导热油国内合成导热油以进口为主，结焦结炭现象就不存在，使用周期也大大增加，但是因为其化学特性，对系统有一定的腐蚀作用，而且使用后的废液也无法回收，成本增加是无疑的。

所谓湿法炼制是使锅炉蒸汽直接与物料动物油脂接触换热，从而使油脂熔炼、分离的一种炼制工艺。这种工艺的缺点是：

1、动物脂肪中含有的大量水分混合在熔炼出的油脂中，无法像干法炼制一样受热挥发出来，只能通过沉降靠油和水密度不同在静置后自然分层的方式分离，导致分离时间长，分离不彻底，效率低；

2、湿法炼制必须采用密闭容器使容器内的动物油脂受到蒸汽的高温和高压才能熔炼成液态，熔炼后的密闭容器中产生的高压废汽会对周边环境产生一定影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种高效率、所得产物质量高、避免污染环境的动物油脂炼制工艺。

本发明的技术方案是：

动物油脂炼制工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a、原料破碎；

破碎装置将原料破碎，得小颗粒中间物；

b、小颗粒中间物密闭加热；

小颗粒中间物运输至加热装置内，加热装置密闭加热小颗粒中间物，热源不直接与小颗粒中间物接触，热源温度120-170摄氏度，加热至小颗粒中间物熟化，得水油渣混合物；

c、废汽处理；

步骤b完成后，加热装置内产生的废汽送入污染物处理系统处理；

d、水油渣混合物固液分离；

水油渣混合物送入固液分离装置内分离，得固态中间物和液态中间物；

e、固态中间物缓存，液态中间物另外缓存；

f、液态中间物液液固离心分离；

液态中间物运输至液液固离心分离装置内分离，得废水、成品油、剩余物；

g、废水处理；

废水送入污染物处理系统处理；

h、成品油包装。

一种具体优化方案，还包括步骤i：

循环步骤a-h，将第n次循环步骤f中液液固离心分离装置所得的剩余物送入第n+1次循环步骤d中固液分离装置内。

一种具体优化方案，还包括以下步骤：

j、固态中间物真空干燥，得蛋白粉；

循环步骤a-i，将多次循环所积攒的固态中间物运输至加热装置内，开启真空装置，使加热装置负压加热，固态中间物干燥后得蛋白粉；

k、蛋白粉包装；

蛋白粉运输至油渣处理装置内，包装。

一种具体优化方案，小颗粒中间物通过第一运输装置运输至加热装置，第一运输装置为金属网带输送机。

一种具体优化方案，步骤b加热同时搅拌水油渣混合物，污染物处理系统包括冷凝装置，步骤b产生的废汽先通过冷凝装置冷凝。

一种具体优化方案，步骤j加热同时搅拌固态中间物，污染物处理系统包括冷凝装置，步骤j产生的废汽先通过冷凝装置冷凝成废水。

一种具体优化方案，加热装置的热源为高温蒸汽。

一种具体优化方案，步骤d所使用的固液分离装置为固液旋振筛。

一种具体优化方案，步骤f所使用的液液固离心分离装置为管式离心分离机或蝶式离心分离机。

一种具体优化方案，原料包括动物板油、动物珍油、动物杂油、动物皮下脂肪其中一种或多种，原料为鲜品和/或冷冻品。

本发明由于采用了以上技术方案，具有以下优点：

改进了传统的油脂熔炼分离方式，利用密闭加热和液液固三相离心分离的方式，避免了传统方式污染重、时间过长，成品质量差等问题，具有节能环保、效率高等优势，所得产品质量高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明动物油脂炼制工艺的流程图。

图2是本发明动物油脂炼制设备的结构示意图。

图3是破碎装置的结构示意图。

图4是加热装置的结构示意图。

图5是污染物处理系统的结构示意图。

图6是缓存系统的结构示意图。

图7是液液固离心分离装置的结构示意图。

图8是油渣处理装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如附图1-8所示，动物油脂炼制工艺，所述动物油脂炼制工艺所使用的设备为动物油脂炼制设备。

动物油脂炼制设备，包括：破碎装置1，用于破碎物料；运输系统2，用于运输物料；加热装置3，用于加热物料；污染物处理系统4，用于处理污染物，污染物包括废汽和废水；固液分离装置5，用于将物料分离成固态中间物和液态中间物；缓存系统6，用于将中间物缓存；液液固离心分离装置7，用于将液态中间物分离成废水、成品油和剩余物；真空装置8，用于加热装置3并使其负压；蛋白粉包装装置9，用于蛋白粉包装。

加热装置3分别与破碎装置1、污染物处理系统4、固液分离装置5、缓存系统6、真空装置8连接，污染物处理系统4还分别与液液固离心分离装置7和真空装置8连接，固液分离装置5还分别与缓存系统6和液液固离心分离装置7连接，缓存系统6还分别与液液固离心分离装置7和蛋白粉包装装置9连接。

破碎装置1包括小颗粒中间物出料口11、破碎进料斗12，破碎进料斗12位于破碎装置1下部，破碎进料斗12位于破碎装置1上部。

破碎装置1为对辊式破碎机。此外，破碎装置1也可以是颚式破碎机、冲击式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机、复合式破碎机、锤式破碎机或单段破碎机。

对辊式破碎机包括左破碎辊、驱动左破碎辊转动的左破碎辊驱动装置、右破碎辊、驱动右破碎辊转动的右破碎辊驱动装置。

运输系统2包括第一运输装置21、第二运输装置22、第三运输装置23、第四运输装置24和第五运输装置25。

第一运输装置21为带式输送机。带式输送机包括输送带、驱动输送带来回往复的输送带驱动装置和输送带支架。输送带驱动装置为电机和变速箱。输送带的材质为金属。输送带上分布有多个通孔。具体的，输送带为网带。

具体的，第一运输装置21为金属网带输送机。

第二运输装置22可移动设置。第二运输装置22为带式输送机。带式输送机包括输送带、驱动输送带来回往复的输送带驱动装置和输送带支架。输送带驱动装置为电机和变速箱。输送带的材质为金属。输送带上分布有多个通孔。具体的，输送带为链板。

输送带支架连接有移动装置，移动装置可以为滚轮，滚轮连接有驱动电机。此外，移动装置也可以为滑轨。

具体的，第二运输装置22为链板输送机。

第三运输装置23为油泵、活塞泵或螺杆泵等。

具体的，第三运输装置23为油泵。

第四运输装置24为输送油泵、活塞泵或螺杆泵等。

具体的，第四运输装置24为输送油泵。

第五运输装置25为带式输送机或斗式提升机等。带式输送机包括输送带、驱动输送带来回往复的输送带驱动装置和输送带支架。输送带驱动装置为电机和变速箱。输送带为皮带。

具体的，第五运输装置25为斗式提升机。

加热装置3包括反应腔31、夹层32、搅拌装置33、进料口34、出料口35、出气口36、保温层和围栏。

夹层32位于反应腔31外周，进料口34、出料口35和出气口36分别与反应腔31连通，进料口34和出气口36分别位于反应腔31上部，出料口35位于反应腔31下部。保温层位于夹层32外侧，围栏位于加热装置3上部。

夹层32连通有蒸汽加热装置。

搅拌装置33包括搅拌轴和驱动搅拌轴转动的搅拌轴驱动装置，搅拌轴两端分别穿出反应腔31，搅拌轴一端与搅拌轴驱动装置传动连接，搅拌轴另一端与轴承座转动连接，轴承座与保温层外侧固定连接。搅拌轴位于反应腔31内的部分上设有搅拌件。

进料口34上设有密封盖，出料口35上设有密封盖，密封盖可根据需要选择橡胶密封、机械密封等密封盖。出气口36上设有控制阀门，搅拌轴与反应腔31之间设有密封件，搅拌轴与夹层32之间设有密封件，密封件可根据需要选择机械密封、填料密封等轴密封件。

此外，加热装置3也可以直接使用干化化制机，净容积4m3。

污染物处理系统4包括冷凝装置和废水处理装置，冷凝装置包括冷凝器41和冷却塔42，冷凝器41和冷却塔42连通，废水处理装置包括污水管网，污水管网与污水处理厂连通。冷凝器41和污水管网连通。冷凝器41包括废汽进料口411和废水出料口412。

固液分离装置5包括液态中间物出料口51、固态中间物出料口52、混合物进料口53。混合物进料口53位于固液分离装置5上部。

固液分离装置5为固液旋振筛。此外，固液分离装置5还可以为板框压滤机或者其他用于分离固体和液体的离心分离机。

固液旋振筛包括机座，机座上设有直立电机，直立电机连接有偏心重锤，偏心重锤传动连接有筛面。

缓存系统6包括液态中间物缓存装置61和固态中间物缓存装置62。

液态中间物缓存装置61包括缓存池，缓存池上部开口，缓存池下部设有出口。

固态中间物缓存装置62和进料口34连接。具体的，固态中间物缓存装置62和进料口34通过带式输送机或者螺旋输送装置连接。

固态中间物缓存装置62和出料口35连接。具体的，固态中间物缓存装置62和出料口35通过第二运输装置22连接。第二运输装置22位置较低的一端可移动到出料口35下方，第二运输装置22位置较高的一端位于固态中间物缓存装置62上部。

固态中间物缓存装置62包括缓存仓，缓存仓下部设有螺旋输送装置。

液液固离心分离装置7包括成品油出料口71、废水出料口72和剩余物出料口73、离心分离进料口74。

液液固离心分离装置7用于密度不同的固体、液体、液体三相混合物的分离。

液液固离心分离装置7为管式离心分离机，转速30000r/min或者更高。此外，也可以为蝶式离心分离机，转速4000-10000r/min或者更高。

真空装置8包括真空泵、连接管和控制阀。

蛋白粉包装装置9包括蛋白粉料仓、码垛模块和包装模块。蛋白粉料仓位于蛋白粉包装装置9上部，码垛模块用于计量蛋白粉并压缩成蛋白粉饼，包装模块用于包装蛋白粉饼。

破碎装置1和加热装置3通过第一运输装置21连接。具体的，第一运输装置21倾斜设置，第一运输装置21位置较低的一端位于小颗粒中间物出料口11下方，第一运输装置21位置较高的一端位于进料口34上方。

出料口35与混合物进料口53连接，具体的，混合物进料口53位于出料口35下方。

出气口36和废汽进料口411通过管道连通，管道上设有控制阀门。

液态中间物出料口51与液态中间物缓存装置61连接。具体的，液态中间物出料口51位于液态中间物缓存装置61上方。

液态中间物缓存装置61与液液固离心分离装置7连接。具体的，液态中间物缓存装置61与离心分离进料口74通过第三运输装置23连接。

成品油出料口71与第四运输装置24连接，第四运输装置24连接有成品油储存罐。

废水出料口72与污染物处理系统4连接。具体的，废水出料口72与污水管网连接。

剩余物出料口73与固液分离装置5连接。具体的，剩余物出料口73与混合物进料口53连接。剩余物出料口73与混合物进料口53通过管道连接，管道上设有控制阀门。

固态中间物出料口52与固态中间物缓存装置62连接。具体的，固态中间物出料口52与固态中间物缓存装置62通过第二运输装置22连接。第二运输装置22位置较低的一端位于固态中间物出料口52下方，第二运输装置22位于液态中间物缓存装置61上方或侧部。第二运输装置22位置较高的一端位于固态中间物缓存装置62上方。

固态中间物缓存装置62和蛋白粉包装装置9连接。具体的，固态中间物缓存装置62和蛋白粉包装装置9通过第五运输装置25连接。

动物油脂炼制设备的使用方法，包括以下步骤：

a、原料破碎，得小颗粒中间物。

所述原料来源为动物脂肪组织或内脏或骨髓。动物包括鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑等家禽或者猪、牛、羊、马、骆驼、兔子、猫、狗等家畜或者狐狸、狍子等饲养动物其中一种或多种；脂肪组织可以是板油、珍油、杂油等动物皮下脂肪；内脏包括肝、心等。

所述原料包括冻品或者鲜品。冻品是为了长时间储存和便于运输、经过冷冻处理的动物内脏，鲜品是屠宰生产线分割出的、未经过冷冻的动物内脏。

a1、将原料运输至破碎装置1，具体的，通过周转车辆将原料运输然后倒入破碎装置1内。

a2、通过破碎装置1将原料由大颗粒破碎成小颗粒，得小颗粒中间物。

优点：

原料经破碎后由大块撕裂成小块，更容易在加热装置3内被加热熟化，进一步提高热交换效率。

将冻品原料破碎，取代冻品缓化过程，节省了工艺时间。

b、小颗粒中间物密闭加热，得水油渣混合物，水油渣混合物状态临近液态。

b1、将小颗粒中间物通过第一运输装置21，即金属网带输送机，运输至加热装置3内。

具体的，破碎装置1破碎物料后，从小颗粒中间物出料口11落入第一运输装置21的输送带上，然后运输至加热装置3上方，由于重力，落入进料口34内。

优点：

金属材质的输送带相较于传统的橡胶材质的输送带具有耐油性。并且，输送带上设有通孔，可在输送过程中将小颗粒中间物中的游离水分分离出来，减少小颗粒中间物的含水量，进而降低加热装置3在步骤b中产生的能耗。

b2、小颗粒中间物填满反应腔31后，关闭进料口34、出料口35、出气口36，向夹层32内通入高温蒸汽，高温蒸汽的压力0.35-0.5兆帕，温度120-170摄氏度，优选140摄氏度，加热至小颗粒中间物熟化，得水油渣混合物。

水油渣混合物为水、油、渣三者的混合物，油为动物油脂，渣主要成分为动物蛋白，其中，动物脂肪中的固态中间物含量远小于液态中间物，含固量一般在5%以下。

优点：

1、该过程使反应腔31内温度升高至0.35-0.45兆帕，温度140摄氏度左右，该过程可对寄生

2、相较于传统开放式加热方式，小颗粒中间物处于密闭的环境下加热，加热过程中，小颗粒中间物中所含的水分受热蒸发形成水蒸气，水蒸气在密闭的内腔31中形成内压，使内腔31形成高压环境。过程类似于高压锅蒸煮食物，使食物煮熟的过程，可以使小颗粒中间物中所含的水达到较高温度，更快的使小颗粒中间物熟化，提高热效率，节约能源，缩短加热时间。

3、隔断一切外界污染源，避免加热过程中小颗粒中间物受到污染，同时，避免加热过程中蒸汽泄露至外部环境中，对大气和周边环境造成影响。

4、相较于直火加热方式，向夹层32内通入热源并搅拌，具有受热均匀，不会因局部温度过高导致局部蛋白质糊化和使油脂品质受到影响。

5、相较于导热油加热，高温蒸汽为清洁媒介，对环境污染小，并且又由于蒸汽本身的特点，温度上限极易控制在140摄氏度左右，不会因为瞬时温度过高或者局部温度过高而导致小颗粒中间物中少量蛋白糊化和油脂品质受到高温影响。

6、夹层32外设有保温层，可以减少热量散失。

7、相较于无搅拌装置，加热同时搅拌小颗粒中间物，可以使小颗粒中间物更加均匀受热，缩短加热时间。

c、废汽处理。

步骤b完成后，将加热装置3内的废汽送入污染物处理系统4处理。

加热完成后，打开控制出气口36的阀门，将反应腔3的蒸汽通过出气口36送入冷凝装置，具体的，通过废汽进料口411，废汽进入冷凝器41内，然后通过冷却塔42转化为废水，再通过废水出料口412送入废水处理装置处理，废水处理装置包括污水管网，可通过污水管网排入污水处理厂处理。

优点：

相较于直接处理废汽，废汽先在冷凝器和冷却塔42中经过密闭冷凝处理，将体积庞大的废汽变成液态废水，减小了处理难度，减少了污染源。

d、水油渣混合物固液分离，得固态中间物和液态中间物。

d1、熟化之后的物料通过出料口35落入混合物进料口53内。

d2、通过固液分离装置5，即，固液旋振筛，将水油渣混合物分离成固态中间物和液态中间物。

固态中间物为含水油渣，主要成分为动物蛋白。

液态中间物为油水混合物。其中，固含量不高于20%。

优点：

通过固液旋振筛可以非常容易的将水油渣混合物分离开，比传统的滤网过滤操作简单高效。

e、固态中间物缓存，液态中间物另外缓存。

e1、固态中间物通过固态中间物出料口52落入第二运输装置22，即，链板输送带上，第二运输装置22将固态中间物送入固态中间物缓存装置62内。

优点：

因为固态中间物含量在5%以下，故可以送入固态中间物缓存装置62内积攒后统一干燥，省时省力，可节省加热能耗；此外，可以避免固态中间物占用加热装置3，加热装置3循环使用。

e2、液态中间物通过液态中间物出料口51落入液态中间物缓存装置61内。

优点：

因为液液固离心分离装置7产能恒定，且物料进入液液固离心分离装置7内时压力不能过高，通过缓存系统6缓存，既可以避免上述缺陷还可以避免物料占用加热装置3，方便后续加工炼制。

f、液态中间物液液固离心分离，得废水、成品油、剩余物。

f1、液态中间物通过第三运输装置23，即油泵，送入液液固离心分离装置7。

f2、液液固离心分离装置7，即管式离心分离机通过高速离心运动将油、水、极少量的渣分开，得废水、成品油，剩余物。

成品油含水量低于0.5%。

优点：

1、较传统静止沉降分离，分离速度快，节省大量时间。

2、分离彻底，油品质量高，通过高速分离可迅速将油脂中的含水量降至0.5%以下，满足饲料用油要求。避免因气候环境影响，水油分离不彻底等情况。

3、较传统的用热源烘干分离脱水，能耗低，可大幅节约成本。

4、相较于传统一般转速为600-1200r/min的离心分离机，液液固离心分离装置7可将水、油分离，分离迅速彻底。

g、废水处理。

废水通过管道送入污染物处理系统4，可利用泵或者重力，具体的，废水送入污水管网，然后送入污水处理厂处理。

h、成品油包装。

通过第四运输装置24，即输送油泵将成品油输送至成品油储存罐内储存。

i、循环步骤a-h，将第n次循环步骤f中液液固离心分离装置7所得的剩余物送入第n+1次循环步骤d中固液分离装置5内。

例如，将第1次循环中步骤f液液固离心分离装置7所得的剩余物送入第2次循环中步骤d的固液分离装置5内。

优点：

可减少原料浪费率，提高产物获得率。

j、固态中间物真空干燥，得蛋白粉。

循环步骤a-i，将多次循环所积攒的固态中间物真空干燥，得副产物蛋白粉。

具体的，循环步骤a-i，当固态中间物缓存装置62满仓后以及加热装置3空仓后，通过运输装置将固态中间物送入加热装置3内，填满反应腔31后，关闭进料口34、出料口35，打开出气口36，开启真空装置8，将冷凝器41和反应腔31内抽成负压后，向夹层32内通入高温蒸汽，高温蒸汽的压力0.35-0.5兆帕，温度120-170摄氏度，将固态中间物中水分烘干出来。

水蒸气通过出气口36进入冷凝器41冷却成废水，然后通过污水管网排入污水处理厂。

由于每次循环所得固态中间物较少，一般1000吨原料可得30公斤，故可以在所有原料炼制完成后，将固态中间物集中处理。

优点：

1、降低能耗。利用在负压状态下水的沸点降低的原理，将反应腔31抽成负压状态，加快水分挥发。

2、避免干燥过程中废汽污染环境。整个干燥过程在密闭系统进行废汽不与外界接触。废汽在冷凝器41中冷凝成废水，排入污水管网。

k、蛋白粉包装。

蛋白粉通过第五运输装置25，即斗式提升机送入蛋白粉包装装置9中，通过蛋白粉包装装置9计量、压饼、储存，压饼体积约为10cm、20cm、30cm。

动物油脂炼制设备的安装方法，包括以下步骤：

一、准备场地；

二、建造破碎装置安装池和缓存池，破碎装置安装池和缓存池分别低于地面，在破碎装置安装池内安装破碎装置1，在缓存池内安装液态中间物缓存装置61；

破碎装置安装池低于地面，便于周转车辆直接倾倒原料，且破碎后得原料可以集中处理；缓存池低于平面，便于加热装置3等其他部件的安装。

三、配合破碎装置安装池和缓存池安装加热装置3；

四、配合加热装置3分别安装污染物处理系统4和固液分离装置5，然后配合污染物处理系统4安装真空装置8；

五、配合液态中间物缓存装置61分别安装固态中间物缓存装置62和液液固离心分离装置7；

六、配合固态中间物缓存装置62安装蛋白粉包装装置9；

七、安装运输系统2。

配合破碎装置1和加热装置3安装第一运输装置21，配合加热装置3和固态中间物缓存装置62安装第二运输装置22、配合液态中间物缓存装置61和液液固离心分离装置7安装第三运输装置23、配合液液固离心分离装置7安装第四运输装置24，配合固态中间物缓存装置62和蛋白粉包装装置9安装第五运输装置25。