一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法

一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，包括以下内容：采用卫星式浸出器以及含有凝聚剂的6号溶剂对废白土进行溶剂浸出，以制取废白土中的油脂。6号溶剂和凝聚剂通过蒸发、汽提从混合油和湿粕中回收，经分相，6号溶剂用于循环，而含水凝聚剂经蒸馏脱水后也用于循环。采用凝聚剂可加快混合油中的固液分离，从而使生产顺利进行。本发明的优点是投资少、效益高，全部生产连续化，可推广至一切粉状油料的浸出。
【专利说明】
一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法
技术领域
[0001]本发明属于植物油脂及植物蛋白加工技术领域，具体涉及植物油脱色后的废白土回收利用，特别是一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法
【背景技术】
[0002]我国是食用植物油消费大国，2013年消费量在3000万吨以上，其中约2000万吨油需脱色精炼，以生产出一、二级食用油供应市场，在脱色加工过程中，要使用大量的活性白土吸附脱色。根据毛油的品种和色泽，活性白土的使用量为油重的1%-5%，若按3%计算，则每年需活性白土 60万吨。脱色后的废白土虽经蒸汽和压缩气体处理，但不可避免地夹带油脂，夹带油量一般为废白土量的20%-30%，若按20%计，每年废白土带走的油量为12万吨。对于颜色深的毛油如菜籽油、棉籽油、米糠油等其脱色工序油的损耗更大。
[0003]多年来，对于废白土回收其中的油脂是一个棘手的难题，究其原因是废白土为粉末状物料，用现有浸出设备难于处理。因此有些油厂利用废白土直接与煤混合做燃料(含油废白土具有约8400-1260010/1^的燃烧热值)，但对于燃油锅炉的生产企业则无法做锅炉燃料。绝大部分油厂将废白土作为废弃物掩埋丢掉，其后果不仅污染环境，危险地下水质，而且由于植物油分子不饱和程度高，在空气中极易发生自燃引起火险。废白土的处理至今在国内外仍是较难解决的问题。
[0004]废白土若能充分利用不仅有利于环境保护，促进资源合理利用，且能给企业带来显著经济效益。回收废白土中的油脂是废白土再生处理利用的前提条件。目前从废白土中回收油脂有三种方法:(I)水煮法，即在废白土中加水、盐等熬煮，回收浮在水面上浮油，其缺点会产生大量废水，且水煮后废白土仍含油10%_15%左右。大量废水将造成环境严重污染，且回收油脂得率低，质量较差。(2)压榨法，废白土用水蒸汽加热，采用小型液压榨油机进行压榨，废白土呈酸性，在水蒸法作用下，废白土中油脂氧化速率加快，榨出油酸值高，含白土量大，含水高，毛油品质差。通过压榨后废白土中仍含有油8%-12%，其资源仍不能得到有效回收。(3)溶剂萃取法，采用植物油厂溶剂浸出工艺与设备制油，由于溶剂和油形成混合油与废白土混合成浆状，难于分离，故工业化生产存在一定难度。于是有人采用黏土加水和废白土混合，用螺旋挤压成片状，经烘干再溶剂浸出，该法缺点是:黏土成本高、需烘干去水、产量低、能耗高。据资料报道有如下几种浸出方式:①三段式浸出。其特点是浸出分为喷淋、浸泡、分离三个流程，能更好分离白土中油脂。回收后废白土残油量小于5%，在此基础上可将废白土再生，但存在喷淋和浸泡过程中白土颗粒过细易透过和堵塞假底，导致回收油中含白土颗粒，影响后期加工处理。②上撇油浸出。工艺特点是采用带加热夹套和搅拌器的浸出罐浸出，将传统的下层渗透取油改为上层撇油，防止白土堵塞和漏过假底。脱油后废白土残油5%以下，烘干后可用于再生或作为肥料，但存在如何确定撇油高度以及油土静置分离时间较长，溶剂消耗较大等诸多问题。③新式萃取器浸出。此工艺采用自然沉降分离技术与萃取新装置，由沉降网滤萃取机和网斗沥干输送机等部件组成萃取装置。分为澄清清油区、半悬浮混浊区、固体物沉积区和沥干区四个区域。通过沉降分离抽出沉积物以上的混合油，再通过网板将白土中溶剂进行沥干，使白土含溶剂降为约40%以下，便于脱溶。原料废白土经预热处理后降低水分，有利油脂萃取，经三次浸泡废白土残油可降至1%，但此法萃取器结构复杂，也存在自然沉降时间较长，废白土需加热等问题，此法未见工业化生产报道。
[0005]现有的专利申请如:中国专利CN200510035206.9，含油脂废白土处理利用工艺。废白土的脱油采用碱煮法脱油;专利CN200610018002.9，废弃白土再生油脂新工艺。采用间歇式的浸出罐，混合油经过滤机过滤；专利CN200710168908.3废白土萃取法提油工艺及其装置。采用沉降网滤萃取机经过至少两次以上的浸泡得到混合油，混合油的固液分离采用沉降法;专利CN200710037356.2，利用废白土制备生物柴油的工艺方法。采用新鲜废白土用己烷浸出；专利CN200810237626.9，炼油废白土再生回收方法。使用一种非极性溶剂(C5-C10的烃类)和极性溶剂(乙醇)以及它们的混合溶剂来抽提精制润滑油的废白土中吸附的油；专利CN00132233.8，从食用油脂脱色白土中提取油脂的方法及其设备。采用正己烷浸出，得到混合液，将混合液通过密封式金属网过滤机进行过滤，使混合液中的白土与混合液分离；专利CN201110368643.8，萃取法提取废白土残油方法。采用6号溶剂与废白土一起加入自制的容器进行萃取，然后沉淀得到混合油，残油高为3%_5%;专利CN201120461034.2，萃取废白土残油设备。采用的萃取设备为间歇生产的萃取罐;专利CN201110446667.0，一种再生废白土的方法。采用至少包含两种极性化合物的溶剂进行处理:一种是提供氢离子的质子酸(有机酸或无机酸)，另一种是极性为3-8，沸点为45-85 °C的极性溶剂；专利CN201210267263.X，废白土中油脂的回收工艺。将废白土粉碎过筛后，加入粘结剂进行造粒，然后渗滤浸出；专利CN201320683835.2，植物油脂精炼过程中的脱色废白土回收再利用装置。采用的是间歇式萃取罐，分三段式;专利CN201410401565.0，利用豆油精炼废白土生产高品质油酸的工艺方法。采用正己烷石油醚混合溶剂搅拌萃取，静置分层3-6小时分离固液相;专利CN201410523840.6，一种植物油废白土的回收工艺。将萃取溶剂与油脂(混合油)经分馏方式分离，分别回收萃取溶剂和油脂;专利CN201510256034.1，一种工业废白土浸出提油工艺以及再生白土在农药固体制剂中的应用。将工业废白土与以任意比例混合的正己烷和石油醚混合溶剂搅拌浸出30-60分钟，静置分层3-6小时分离固液相。
[0006]根据现有的文献以及工业化生产实践，对于粉末状物料的浸出，为降低残油，一般以浸泡法为主。在浸泡过程中，粉末状颗粒因悬浮于混合油中形成了稳定体系，采用自然沉降法、旋液分离法、过滤法等方法是很难将混合油体系中的废白土微粒分离的，这是阻碍废白土回收油脂的关键所在。

【发明内容】

[0007]本发明的目的就是为避免上述现有技术不足，而提供的从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法。本发明的目的可以通过下述方案来达到。
[0008]1.一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，其技术要点在于，它包括以下步骤:
[0009]A将含水分3%左右的植物油加工废白土送入萃取设备，用含有凝聚剂的6号溶剂进行逆流连续萃取，浸出温度40-55°C，浸出时间45-60分钟，所述的废白土与6号溶剂的固液比为1:1-2.5，所述的凝聚剂为甲醇，其用量为废白土重量的30%-60%，制得混合油以及含有凝聚剂和6号溶剂的湿废白土；
[0010]B将步骤A的混合油经蒸发、汽提工段分离出浸出油和6号溶剂与凝聚剂的混合物，混合物再经分相分离将混6号溶剂与凝聚剂分离，浸出油送至下一工段；
[0011]C将步骤A的湿废白土用蒸脱设备分离其中的6号溶剂与凝聚剂的混合物，然后将混合物送入分相罐分离，回收6号溶剂和凝聚剂;脱脂湿废白土送至下一工段；
[0012]D将步骤B和步骤C回收的凝聚剂送入网波纹填料塔蒸馏，蒸馏分离凝聚剂，废水则从塔底排出；
[0013]E将经步骤B和步骤C分离的凝聚剂与6号溶剂配比后进入萃取设备循环使用。，
[0014]2根据权利要求1所述的从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，其特征在于，所述的萃取设备为卫星式浸出器。
[0015]3根据权利要求1所述的从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，其特征在于，所述的凝聚剂为甲醇，其用量为废白土量的30%-60%。
[0016]以下对本发明进行详细描述:
[0017]本发明首先对废白土混合油的性质、状态进行理论上的分析研究。活性白土是用黏土 (主要是膨润土)为原料，经无机酸酸化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为灰白色或浅色精细粉末，粒度(过0.076mm筛U 95 %，相对密度2.3-2.5，在水及油中膨润极小。
[0018]油脂脱色后废白土经浸出得到的混合油，含6号溶剂、油脂及少量油脂伴随物(非水化磷脂、脂肪酸、天然色素等)，此外还含有一定量的废白土微粒(5%以上)。废白土因其粉末度大，颗粒极小而分散于混合油中，形成较稳定的体系。因此可以认为:混合油是废白土颗粒作为分散相与液体介质(连续相为溶剂和油)所构成的固-液两相体系。因油和溶剂的介电常数较小，均为弱极性和非极性物质，均难溶于水，故混合油是非水介质的悬浮液。
[0019]非水介质中颗粒表面荷电有两种可能的起源:离解的阳离子或阴离子的优先吸附和表面基团的选择性离解。当非水介质中没有可吸附离子存在时，表面基团的离解是出现表面电荷的主要根源。在自然界中，固体与液体接触时，固体表面的荷电现象实际是普遍存在的，它导致了固-液界面的液体一侧带相反电荷，这种界面电荷影响界面周围介质中的离子分布，与界面电荷符号相反的介质中的离子被吸向了界面，而相同符号的离子则被排离界面，与此同时，离子的热运动又促使它们均匀混合在一起。因此，在带电界面上形成一个扩散双电层。
[0020]废白土在混合油中形成的悬浮液相当稳定，难于沉降，分离困难。这是因为:一方面分散在混合油中的颗粒因为布朗运动会不停地作杂乱无章的运动，两个带有双电层的粒子会受到电荷斥力的影响，从而使他们的双电层相相互排斥，无法完全的重叠。另一方面，微粒因为具有较小的粒径和很大的表面能，粒子之间存在较大的范德华吸引力。颗粒之间的稳定和聚沉是根据这两种力的作用的结果所决定的。当双电层斥力小于粒子间的范德华引力时，颗粒将会聚集在一块，从而发生聚沉。相反，如果颗粒间无法相互靠近，存在一定距离，则能稳定的存在。为了破坏混合油悬浮液的稳定状态，可以采用两种方法:一是向混合油分散体系投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小，颗粒间相互排斥力减小，而吸引力相应变大，其合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势力消失了)，颗粒得以迅速凝聚，二是添加某种试剂，改变液相(混合油)的成分和性质，以增大固相与液相的物理特性差异，利用某种力场使颗粒凝聚。当向混合油中投加介电常数较大的试剂时，混合油中所含的部分颗粒(与试剂接触的)的荷电将发生反转，由荷负电变为荷正电，而颗粒表面对异号离子有强烈的吸附作用，由于这种作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了 ζ电位，使混合油体系脱稳和凝聚易于发生。
[0021]综上所述，本发明首次提出混合油体系是非水介质的悬浮液，在固体微粒界面上存在扩散双电层，要使混合油中固液分离必须添加某种介电常数较大的溶剂，继而发生吸附-电中和作用，使固体颗粒迅速凝聚。
[0022]本发明选用甲醇作凝聚剂，甲醇是液体，介电常数为31.2，沸点65°C。甲醇与6号溶剂不相溶，由于分子中只有一个碳原子，因此有其特有性质。甲醇加入量为废白土量的30%-60%，使用起来极为方便。
[0023]本发明使用发明人研制的卫星式浸出器作为萃取装置进行连续化工业生产。卫星式浸出器具有机构简单、投资少，运转平稳，维修量小，全部自动化，运行成本低廉等优点。卫星式浸出器对物料的萃取过程是将浸泡和渗滤两种理想的工作原理结合在一起，因此浸出后的混合油浓度高(30%左右)，废白土的残油低(<1%)。
[0024]采用网波纹填料塔蒸馏装置，回收含水甲醇中的甲醇，代替油脂加工企业现有的废水蒸煮罐。甲醇与水分离更完全，回收甲醇浓度可达99%以上，便于循环使用，蒸馏塔排出的废水达到国标规定要求(GB8978-1996)，即环保要求的安全排放指标<8mg/kg。
[0025]卫星式浸出器是一种高效节能型设备，唯一不足的是其混合油中含有较多的固体微粒，本发明彻底解决了这一问题，因此对于小品种油料，尤其是粉状油料的浸出，卫星式浸出器将有更广泛的应用。
[0026]本发明所具有的有益效果是:
[0027]1.为油脂工业提供了一种从植物油脱色废白土中回收油脂新方法；
[0028]2.工艺合理，投资少、无环境污染，综合利用资源，应用企业可以产生显著的经济效益；
[0029]3生产过程可实现全连续化，可推广应用于一切粉状油料的浸出。
【附图说明】
[0030]图1是本发明采用的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0031 ] 实施例
[0032]参见附图。将植物油厂产生的废白土(含水分3%左右)送入卫星式浸出器，加入6号溶剂和甲醇进行浸出，6号溶剂与废白土的重量固液比为1:2.5，甲醇的加入量为废白土重量的30%;在浸出温度55°C、浸出时间60min的条件下进行逆流连续萃取，萃取后得到的混合油送入暂存罐，再经蒸发汽提回收6号溶剂及甲醇，冷凝后进入分相罐并得到浸出毛油。萃取后得到的湿柏(含有6号溶剂和甲醇的废白土)送入蒸脱机，蒸出6号溶剂和甲醇，经冷凝后也流入分相罐。从蒸脱机中出来的脱脂废白土另行利用。在分水罐中因甲醇溶于水且容重大于6号溶剂，很快就分层，上层为6号溶剂，下层为含水甲醇。上层进入周转库用于循环。下层含水甲醇送入网波纹填料塔进行蒸馏，蒸出甲醇冷凝后循环使用，蒸馏废水从塔底排出。
【主权项】
1.一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，其特征在于，它包括以下步骤: A将含水分3%左右的植物油加工废白土送入萃取设备，用含有凝聚剂的6号溶剂进行逆流连续萃取，浸出温度40-55 °C，浸出时间45-60分钟，所述的废白土与6号溶剂的固液比为1:1-2.5，所述的凝聚剂为甲醇，其用量为废白土重量的O % -60 %，制得含有凝聚剂和6号溶剂的混合油及湿废白土； B将步骤A的混合油经蒸发、汽提工段分离出浸出油和6号溶剂与凝聚剂的混合物，混合物再经分相分离将混6号溶剂与凝聚剂分离，浸出油送至下一工段； C将步骤A的湿废白土用蒸脱设备分离其中的6号溶剂与凝聚剂的混合物，然后将混合物送入分相罐分离，回收6号溶剂和凝聚剂;脱脂湿废白土送至下一工段； D将步骤B和步骤C回收的凝聚剂送入网波纹填料塔蒸馏，蒸馏分离凝聚剂，废水则从塔底排出； E将经步骤B和步骤C分离的凝聚剂与6号溶剂配比后进入萃取设备循环使用。2.根据权利要求1所述的一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，其特征在于，所述的萃取设备为卫星式浸出器。3.根据权利要求1所述的一种从植物油脱色废白土中回收油脂的连续生产方法，其特征在于，所述的凝聚剂为甲醇，其用量为废白土量的30%-60%。
【文档编号】C11B13/04GK105861160SQ201610254606
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】胡健华
【申请人】武汉轻工大学