1、PAGE PAGE 21第五節(jié) 脫臭 純凈的甘油三酸酯是沒(méi)有氣味的，但用不同制取工藝得到的油脂都具有不同程度的氣味，有些為人們所喜愛(ài)，如芝麻油和花生油的香味等，有些則不受人們歡迎，如菜油和米糠油所帶的氣味。通常將油脂中所帶的各種氣味統(tǒng)稱為臭味，這些氣味有些是天然的，有些是在制油和加工中新生的。氣味成分的含量雖然很少，但有些在幾個(gè)PPb即可被覺(jué)察。 引起油脂臭味的主要組分有低分子的醛、酮、游離脂肪酸、不飽和碳?xì)浠衔锏?。如已鑒定的大豆油氣味成分就有乙醛、正己醛、丁酮、丁二酮、3一羥基丁酮2、庚酮2、辛酮2、乙酸、丁酸、乙酸乙脂、二甲硫等十多種。在油脂制取和加工過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生新的異味，如焦糊味、溶

2、劑味，漂土味、氫化異味等。此外，個(gè)別油脂還有其特殊的味道，如菜油中的異硫氰酸酯等硫化物產(chǎn)生的異味。 油脂中除了游離脂肪酸外，其余的臭味組分含量很少，僅0.1%左右。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，氣味物質(zhì)與游離脂肪酸之間存在著一定關(guān)系。當(dāng)降低游離脂肪酸的含量時(shí)，能相應(yīng)地降低油中一部分臭味組分。當(dāng)游離脂肪酸達(dá)0.1%時(shí)，油仍有氣味，當(dāng)游離脂肪酸降至001003%(過(guò)氧化值為0)時(shí)，氣味即被消除，可見脫臭與脫酸是非常相關(guān)的。 油脂脫臭不僅可除去油中的臭味物質(zhì)，提高油脂的煙點(diǎn)，改善食用油的風(fēng)味，還能使油脂的穩(wěn)定度、色度和品質(zhì)有所改善。因?yàn)樵诿摮舻耐瑫r(shí)，還能脫除游離脂肪酸、過(guò)氧化物和一些熱敏性色素，除去霉?fàn)€油料中蛋白質(zhì)

3、的揮發(fā)性分解物，除去小分子量的多環(huán)芳烴及殘留農(nóng)藥，使之降至安全程度內(nèi)。因此，脫臭在高等級(jí)油脂產(chǎn)品的生產(chǎn)中倍收重視。一、脫臭的理論(一)水蒸汽蒸餾理論油脂脫臭是利用油脂中臭味物質(zhì)與甘油三酸酯揮發(fā)度的很大差異，在高溫和高真空條件下借助水蒸汽蒸餾脫除臭味物質(zhì)的工藝過(guò)程。對(duì)水蒸汽蒸餾脫酸和脫臭時(shí)從油脂中分離出的揮發(fā)性組分的蒸汽壓與溫度曲線圖進(jìn)行分析可知：酮類具有最高的蒸汽壓，其次是不飽和碳?xì)浠衔?，最后為高沸點(diǎn)的高碳鏈脂肪酸和烴類。在工業(yè)脫臭操作溫度（250）下，高碳鏈脂肪酸的蒸汽壓約為262.6Kpa。然而，天然油脂和高碳鏈脂肪酸相應(yīng)的甘三脂的蒸汽壓卻只有1.310-91.310-10KPa。天然油

4、脂是含有復(fù)雜組分的混甘三酯的混合物，對(duì)于熱敏性強(qiáng)的油脂而言，當(dāng)操作溫度達(dá)到臭味組分汽化強(qiáng)度時(shí)，往往即會(huì)發(fā)生氧化分解，從而導(dǎo)致脫臭操作無(wú)法進(jìn)行。為了避免油脂高溫下的分解，可采用輔助劑或載體蒸汽，其熱力學(xué)的意義在于從外加總壓中承受一部分與其本身分壓相當(dāng)?shù)膲毫?。輔助劑或載體蒸汽的耗量與其分子量成正比。因此，從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，輔助劑應(yīng)具有分子量低、惰性、價(jià)廉、來(lái)源容易以及便于分離等特點(diǎn)，這些便構(gòu)成了水蒸汽蒸餾的基礎(chǔ)。水蒸汽蒸餾（又稱汽提）脫臭的原理，系水蒸汽通過(guò)含有臭味組分的油脂，汽液表面相接觸，水蒸汽被揮發(fā)的臭味組分所飽和，并按其分壓的比率逸出，從而達(dá)到了脫除臭味組分的目的。假設(shè)被脫臭油脂（含甘三酯和

5、臭味組分）符合理想溶液狀態(tài)，令pv為游離脂肪酸及臭味組分在油脂內(nèi)的平衡壓力；Pv為純脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓；V為游離脂肪酸及臭味組分的摩爾數(shù)；O為甘三酯的摩爾數(shù)，則根據(jù)拉烏爾（Lavore）定律，脂肪酸和臭味組分的蒸汽壓將等于其在純粹狀態(tài)下的蒸汽壓乘上它在油脂中的濃度，即：pv=Pv（V）O+V（6-16）正常情況下，由于中性油脂與游離脂肪酸及臭味組分具有較大的摩爾體積比，O可看作O+V的近似值，因此，公式（6-16）可簡(jiǎn)化成：pv =PvVO（6-17）根據(jù)道爾頓定律，在任何瞬間，來(lái)自脫臭器的蒸汽餾出物中，揮發(fā)性物質(zhì)與水蒸氣摩爾之比等于其分壓之比值，有以下公式：dS=psd Vpv /（6

6、-18）式中：V脂肪酸及臭味組分的摩爾數(shù)； S水蒸汽的摩爾數(shù)； pv /脂肪酸及臭味組分的實(shí)際分壓； ps水蒸汽的實(shí)際分壓。由于水蒸汽蒸餾過(guò)程中，水蒸汽用量大，脂肪酸及臭味組分的實(shí)際分壓pv /與水蒸汽的實(shí)際分壓ps比較，其數(shù)值是很小的，ps可近似地看作總壓力P（P= ps + pv /）。因此，公式（6-18）可演變?yōu)椋篸S=Pd Vpv /（6-19）若以E代表水蒸汽蒸餾過(guò)程脂肪酸和臭味組分的蒸發(fā)效率，則：E=pv /pv（6-20）根據(jù)公式（6-17）、（6-20）可推導(dǎo)出脂肪酸及臭味組分的實(shí)際分壓：pv /=EPvVO （6-21）將公式（6-21）代入公式（6-19）則dS=PODV

7、EPv V（6-22）對(duì)公式（6-22）積分可得：S=POln（V1）EPvV2（6-23）式中：V1油脂中游離脂肪酸及臭味組分的最初濃度； V2油脂中游離脂肪酸及臭味組分的最終濃度。由于汽提脫臭過(guò)程中，部分中性油脂在高溫下會(huì)水解產(chǎn)生脂肪酸，一些熱敏性組分也會(huì)分解產(chǎn)生新的揮發(fā)性組分，因此，油脂在汽提脫臭過(guò)程中，一定溫度下組分的實(shí)際分壓總是小于相同溫度下理想狀態(tài)所具有的壓力，故水蒸汽實(shí)際耗量較公式（6-23）的理論值有誤差。若以K代表校正系數(shù)，A代表脂肪酸和臭味組分的活動(dòng)系數(shù)，則接近于生產(chǎn)實(shí)際的汽提脫臭方程可用下式表示：S=POln（V1）EPvAV2（6-24）或ln（V1）=EPvAS=KP

8、vSV2POPO（6-25）式中：E蒸發(fā)效率； Pv純脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓； P系統(tǒng)總壓力； A活動(dòng)系數(shù)； K校正系數(shù)； S水蒸汽的摩爾數(shù)； O中性油脂的摩爾數(shù)。公式（6-25）是根據(jù)理想狀態(tài)推導(dǎo)出的汽提方程式，適用于間歇式脫臭（或稱分批脫臭）過(guò)程，其中蒸發(fā)效率E是用以衡量蒸汽通過(guò)油層時(shí)被脂肪酸及臭味組分所飽和的能力，它與脫臭罐（塔）的結(jié)構(gòu)有關(guān)，當(dāng)水蒸汽與油脂有較長(zhǎng)的接觸時(shí)間和最大的接觸面積時(shí)，E值接近于1，對(duì)于結(jié)構(gòu)合理的間歇式脫臭罐，E值一般在0.70.9；半連續(xù)脫臭塔則為0.99?；顒?dòng)系數(shù)A常由試驗(yàn)求得。根據(jù)沙卡地（D.S.Sarkadi）報(bào)導(dǎo)，當(dāng)油脂中游離脂肪酸濃度較低時(shí)，活動(dòng)系數(shù)A

9、可達(dá)1.5。游離脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓Pv通常也可由試驗(yàn)確定或根據(jù)試驗(yàn)選用。由于游離脂肪酸及臭味組分復(fù)雜，因此，對(duì)于不同品種的油脂，需相應(yīng)地改變操作條件，以確保操作效果。當(dāng)汽提脫酸脫臭是在連續(xù)式脫臭塔作業(yè)時(shí)，則公式（6-25）中的變量參數(shù)就變成了與時(shí)間有關(guān)聯(lián)的變量。“O”的函義表示為每小時(shí)中性油流量的摩爾數(shù)，“S”、“V1”、“V2”相應(yīng)表示為每小時(shí)蒸汽的摩爾數(shù)和每小時(shí)油脂流量中游離脂肪酸及臭味組分的最初和最終摩爾數(shù)，則每小時(shí)進(jìn)入脫臭塔的中性油脂O中必含有V1摩爾的游離脂肪酸及臭味組分，離塔的汽提蒸汽中，則必含有（V1-V2）摩爾游離脂肪酸及臭味組分，離塔的脫臭味油中，游離脂肪酸及臭味組分的

10、濃度則為： V2O+V2 （6-26）正常情況下，由于游離脂肪酸及臭味組分相對(duì)于中性油脂而言是極其微量的，O+V2接近于O的數(shù)值，故離塔油脂中游離脂肪酸及臭味組分的濃度可簡(jiǎn)化成：V2O（6-27）同理，離塔蒸汽中脂肪酸及臭味組分的濃度也可簡(jiǎn)化成：V1-V2S（6-28）根據(jù)拉烏爾定律，脫臭塔盤液面上游離脂肪酸及臭味組分的分壓PV/為：Pv/=EV2P2O（6-29）式中：Pv/游離脂肪酸及臭味組分在油面上的壓力； V2離塔油脂中游離脂肪酸及臭味組分的摩爾數(shù)。同理，氣相中脂肪酸及臭味組分的分壓Pv/為：Pv/=V1-V2PsS（6-30）由于Pv相對(duì)于Ps是極微量的，因此，Ps可近似地看作氣相總

11、壓力P，則公式（6-30）可演變?yōu)椋篜v/=V1-V2PS（6-31）將公式（6-29）代入公式（6-31）可得V1-V2P=EV2PvSO解即得：V1=1+EPv(S)V2P(O)（6-32）與間歇式汽提公式（6-25）同理，實(shí)際操作中需考慮由蒸發(fā)效益E和活動(dòng)系數(shù)A構(gòu)成的校正系數(shù)K，則連續(xù)式汽提脫臭方程式可表示為：V1=1+KPv(S)V2P(O)（6-33 ）式中：V1每小時(shí)進(jìn)塔油脂中游離脂肪酸及臭味組分摩爾數(shù)； V2每小時(shí)離塔油脂中游離脂肪酸及臭味組分摩爾數(shù)。由間歇式汽提公式（6-25）和連續(xù)式汽提公式（6-33 ），我們可以得知脫臭罐（塔）的蒸發(fā)效率，均與設(shè)備操作溫度，壓力和水蒸汽量/

12、油量三個(gè)主要參數(shù)有關(guān)，它們之間的關(guān)系可概括如下：1、V2與操作溫度成反比。在固定壓力下，隨著操作溫度的提高，PV增大，則脫臭油脂中游離脂肪酸及臭味組分的最終濃度降低。2、V2與P成正比。也即降低操作壓力P，則V2也相應(yīng)降低。3、V2與（S/O）成反比。也即隨著（S/O）比值的增大，脫臭油脂中游離脂肪酸及臭味組分的摩爾數(shù)V2降低。如果我們固定脫臭深度，也即使V2定為脫臭成品油脂的質(zhì)量指標(biāo)，若操作溫度保持不變，系統(tǒng)內(nèi)壓力P與水蒸汽用量S之比恒定，則由以上兩個(gè)汽提公式可以得出結(jié)論：操作壓力如能接近真空，則汽提水蒸汽的用量即會(huì)大幅度的降低，這就是為什么汽提脫臭操作必須盡可能處于最大限度的負(fù)壓下作業(yè)的理

13、論根據(jù)。汽提脫臭過(guò)程中，游離脂肪酸及臭味組分的蒸發(fā)效率，實(shí)際上是水蒸汽通過(guò)油脂后，其游離脂肪酸及臭味組分達(dá)到飽和程度的量度根據(jù)氣體吸收雙膜理論，可知游離脂肪酸及臭味組分從油脂內(nèi)到蒸汽泡中的速率，等于蒸汽泡中的飽的蒸汽壓與實(shí)際壓力之差乘以蒸汽泡的表面積，再乘以水蒸汽與油脂的特性常數(shù)，可由下列數(shù)學(xué)方程式表示：dpv/=KF(pv-pv/)dt（6-34）式中：t水蒸汽泡與油脂的接觸時(shí)間； F水蒸汽泡表面積； K氣體擴(kuò)散數(shù)；將公式（6-34 ）積分可得：FKt=ln(pv)=ln(1)pv-pv/1-pvpv/=ln(1)1-E（6-35）或 E=1-e-ky（6-36）由公式（6-35）或（6-3

14、6）可以看出，增大水蒸汽泡的總面積以及水蒸汽與油脂接觸的時(shí)間，則游離脂肪酸及臭味組分的蒸發(fā)效率即可增大。不管由公式（6-36）計(jì)算得到的蒸發(fā)效率其絕對(duì)的可靠性如何，但其對(duì)在不同條件下的汽提效率及水蒸汽利用率卻有一個(gè)合適相對(duì)比較，因此，對(duì)脫臭設(shè)備的設(shè)計(jì)是重要參考價(jià)值的。一般認(rèn)為汽化主要產(chǎn)生在液體的自由表面上。因此，必須要有暴露液體部分表面的條件。在傳統(tǒng)的間歇式和淺盤型脫臭器中，是由容器底部分布(分布器)管或噴射(大型)泵噴入的水蒸氣通過(guò)油層時(shí)擴(kuò)大其氣泡表面積，同時(shí)氣泡通過(guò)表面時(shí)爆裂產(chǎn)生飛濺(splash)的效果，由設(shè)置于非?？拷杂梢后w表面的擋板或噴射器帽來(lái)增強(qiáng)飛濺的效果。采用這種方法循環(huán)油，使

15、油脂有比較大的自由表面，充分汽化不需要的成分。水蒸氣還提供動(dòng)能來(lái)破壞液膜，而液膜阻止在表面上的汽化同時(shí)增加已揮發(fā)物質(zhì)的速度。但是，需要噴人間歇式或淺盤式脫臭器的大部分水蒸氣起混合作用和引起飛濺的作用。因此，當(dāng)水蒸氣與油以錯(cuò)流方式噴人非常大的油液時(shí)，蒸汽汽提理論與之相關(guān)。 在薄膜系統(tǒng)中，由油脂分布成薄層狀增大了油脂自由表面與體積的比率，油脂進(jìn)入填料裝置中靠重力形成薄層狀或由強(qiáng)制循環(huán)和噴霧形成薄層狀。因此，為了混合和攪拌只需要極少的汽提水蒸汽。此外，水蒸氣以真正逆流的形式與油脂接觸。在工業(yè)生產(chǎn)中，在260、0.4kPa下，除加熱和冷卻期間蒸汽的攪拌，間歇式脫臭器所需汽提蒸汽是2%4%，連續(xù)式和半連

16、續(xù)式淺盤設(shè)計(jì)需0.75%1.5%，而薄膜式系統(tǒng)只需要0.3%0.6%的蒸汽就足夠了。 (二)脫臭損耗前已述及油脂中的氣味組分量是極少的，一般不超過(guò)油重的0.10%。然而，我們發(fā)現(xiàn)油脂脫臭過(guò)程中的實(shí)際損耗卻遠(yuǎn)大于該數(shù)值。這是因?yàn)樵谌魏吻闆r下，蒸餾引起的損耗均取決于脫臭時(shí)間、通汽速率、操作壓力和溫度、油脂中游離脂肪酸和不皂化物的含量以及甘三酯的組分等因素。在汽提脫臭過(guò)程中，有相當(dāng)數(shù)量的油脂是由于飛濺在汽提蒸汽中而損失的。因此，脫臭總損耗包括蒸餾損耗和飛濺損耗。不同的油脂、不同的設(shè)備及不同的操作條件，其脫臭總損耗是不盡一致的。在先進(jìn)的設(shè)備及合理的操作條件下，對(duì)于游離脂肪酸含量小于0.10%的油脂，在

17、操作壓力為0.4kpa、溫度為230270條件下，脫臭制得的良好產(chǎn)品，其脫臭最小損耗一般為0.20.4%再加上脫臭原料油中FFA含量的1.051.2倍。1、蒸餾損耗汽提脫臭過(guò)程中，低分子的醛類、酮類及游離脂肪酸最容易蒸餾出來(lái)，隨著脫臭過(guò)程的加深，油脂內(nèi)原有游離脂肪酸經(jīng)脫臭后幾乎完全被除去，因此，蒸餾損耗應(yīng)包括油脂脫臭前的游離脂肪酸的含量。此外，根據(jù)反應(yīng)方程可知，汽提蒸汽不可避免地要引起部分油脂的水解，因油脂水解所生成的這部分脂肪酸，便也構(gòu)成了蒸餾損耗。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)游離脂肪酸含量降低至0.0150.03%時(shí)，游離脂肪酸的脫除速率與裂解生成的速率即達(dá)到平衡，這可由前述蒸發(fā)效率E值和相關(guān)公式計(jì)算求得

18、。據(jù)報(bào)導(dǎo)，當(dāng)棉籽油在溫度為248、壓力為0.4kpa條件下脫臭時(shí)，每公斤汽提蒸汽帶出的游離脂肪酸約為0.0340.058kg。在工業(yè)間歇式脫臭罐內(nèi)容許有一定的回流量，計(jì)算求得的損耗與實(shí)際損耗基本相符。在一系列的試驗(yàn)中，將游離脂肪酸含量低的油脂脫臭，并將氣壓冷凝器的排水取樣分析測(cè)定脂肪酸的數(shù)量和成分，當(dāng)操作壓力為1.3kpa，操作溫度為210和238時(shí)，測(cè)得的損耗以每千克汽提蒸汽帶出的游離脂肪酸公斤數(shù)表示，其結(jié)果分別為0.0050.012和0.0080.011kg。實(shí)際上，在這些條件下的工業(yè)脫臭操作，以游離脂肪酸形式引起的蒸餾損耗常不超過(guò)總損耗的2030%。蒸餾損耗還包括油脂中存在的甾醇和其他不

19、皂化物，盡管這部分物質(zhì)較游離脂肪酸難于揮發(fā)，但在脫臭餾出物卻占有一定的比例，它們構(gòu)成的蒸餾損耗，取決于脫臭操作條件。以豆油為例，在較高的脫臭溫度下，甾醇及不皂化物蒸餾脫除率約為60%，而在一般操作條件下則脫除率較低。此外，汽提脫臭過(guò)程中，盡管中性油脂的蒸汽壓相應(yīng)低，比其他組分更不容易揮發(fā)，但中性油脂是脫臭油脂的主要組分，因此，不可避免地也要被蒸餾出一部分。中性油脂蒸餾損耗隨不同油品而異，平均分子量低的損耗較高，反之損耗則低。例如在相同的脫臭條件下，豆油及豆油制品的損耗低于棉籽油，更低于椰子油。中性油脂的蒸餾損耗與脫臭條件有關(guān)，操作壓力低，溫度高時(shí)損耗高，反之損耗則低。例如，貝雷等人曾對(duì)棉籽油工

20、業(yè)間歇式脫臭進(jìn)行過(guò)測(cè)定，在不同的操作壓力下，每千克汽提蒸汽帶出的中性油脂的不皂化物的千克數(shù)分別在210、3.3kpa時(shí)為0.018；238、3.3Kpa時(shí)為0.057；210、1.3KPa時(shí)為0.035；238、1.3KPa時(shí)為0.110。這些試驗(yàn)是采用各種方法盡可能使損耗在最低的情況下進(jìn)行的。如果沒(méi)有回流，則蒸餾損耗還要大些。據(jù)研究，甘三酯的蒸汽壓是很低的。不可能構(gòu)成直接的蒸餾損耗。因此，脫臭時(shí)中性油脂的蒸餾損耗，可認(rèn)為是甘三酯水解生成的甘二酯和脂肪酸被蒸餾而損耗。2、飛濺損耗在許多脫臭裝置中，由于汽提蒸汽的機(jī)械作用而引起的油脂飛濺現(xiàn)象是構(gòu)成脫臭損耗的另一重要方面。汽提蒸汽在沖出油層到達(dá)脫臭

21、罐（塔）的頂部時(shí)，一般已沒(méi)有足夠的速度能使相當(dāng)數(shù)量的油滴帶走，但當(dāng)蒸汽噴入油中，以及由油層表面沖出時(shí)，由于蒸汽體積膨脹能產(chǎn)生相當(dāng)大的動(dòng)能，這一能量使油滴沖出檔板進(jìn)入排氣管道，排汽管道截面積小，該處蒸汽流速較大，能使油滴繼續(xù)被汽流帶出脫臭罐（塔）體外。在任何情況下，飛濺損耗率均與蒸汽的密度和速度有關(guān)，索特（Soytter）和勃朗（Bolon）對(duì)蒸汽帶走一定大小油滴所需的極限速度曾發(fā)表如下公式： （6-37 ）式中：V水蒸汽的直接速度； D油滴的直徑； d1油滴的密度； d2蒸汽的密度； K常數(shù)。上式中d2與d1比較其數(shù)值是很小的，故式（6-37）可演變成： （6-38）在一定的溫度下，d1是常數(shù)

22、，因此，及K可合成總常數(shù)K/，則公式（6-38）可演變?yōu)椋?（6-39 ）由公式可看出，造成油滴飛濺的蒸汽速度隨油滴直徑的平方根而變。由于油滴的重量隨其直徑的3次方變化，因此，飛濺油滴的重量將隨蒸汽速度的6次方而變化。盡管大的油滴重量與單位時(shí)間內(nèi)油脂的飛濺損耗并不直接相關(guān)聯(lián)，但當(dāng)增加蒸汽流速時(shí)，油滴飛濺損耗將很快增加。二、影響脫臭的因素（一）溫度汽提脫臭時(shí)操作溫度的高低，直接影響到蒸汽的消耗量和脫臭時(shí)間的長(zhǎng)短。在一般范圍內(nèi)，脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓的對(duì)數(shù)與它的絕對(duì)溫度成正比例。在真空度一定的情況下，溫度增高、則油中游離脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓力也隨之增高。例如，棕櫚酸在溫度為177時(shí)，蒸汽壓力

23、為0.24KPa；當(dāng)溫度增到204時(shí)，蒸汽壓力即相應(yīng)增高到7.4毫米汞柱，與此同時(shí)，游離脂肪酸及臭味組分由油脂中逸出的速率也在增大。如脂肪酸蒸餾溫度由177增加到204時(shí)，游離脂肪酸的汽化速率可以增加3倍，當(dāng)溫度增至232時(shí)，又可增加3倍。也即，欲獲得具有一定氣味、滋味標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，在177溫度下脫臭要較204溫度下增加3倍時(shí)間，較232溫度下增加9倍時(shí)間。由此可知，溫度增高，脂肪酸及臭味組分蒸汽壓力PV就越大，蒸餾脫臭也越易進(jìn)行。但是，溫度的增高也有極限，因?yàn)檫^(guò)高的溫度會(huì)引起油脂的分解，影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性能并增加油脂的損耗。因此，工業(yè)生產(chǎn)中，一般控制蒸餾溫度為230270，載熱體進(jìn)入設(shè)備的溫度以

24、不超過(guò)285為宜。（二）操作壓力汽提脫臭所需的蒸汽量，如前所述是與設(shè)備絕對(duì)壓力成正比例的。脂肪酸及臭味組分在一定的壓力下具有相應(yīng)的沸點(diǎn)，隨著操作壓力的降低，脂肪酸的沸點(diǎn)也相應(yīng)降低。如操作壓力0.65KPa時(shí)，棕櫚酸的沸點(diǎn)為188.1、油酸沸點(diǎn)為208.5；而在5.33KPa下 ，它們的沸點(diǎn)則分別為244.4和257。因此，在固定操作溫度的前提下，根據(jù)脂肪酸蒸汽壓與溫度的正比例關(guān)系，低的操作壓力將會(huì)降低汽提蒸汽的耗用量。例如，在同樣操作溫度下，壓力1.60KPa時(shí)的耗汽量是壓力0.80KPa下耗用量的2倍，絕對(duì)壓力3.20KPa時(shí)，蒸汽的耗用量將增到4倍。此外，操作壓力對(duì)完成汽提脫臭的時(shí)間也有重

25、要的影響。例如，在壓力0.80KPa下，不引起飛濺的最大噴汽速率為159千克/小時(shí)；當(dāng)壓力為3.20KPa時(shí)，最大噴汽速率可增加至317千克/小時(shí)，即完成汽提脫臭的時(shí)間將增加1倍。因此，欲獲得經(jīng)濟(jì)的操作，必須盡可能提高設(shè)備真空度，目前優(yōu)良的脫臭蒸餾塔，操作壓力一般控制在0.270.40KPa。蒸餾塔的真空度還與油脂的水解有關(guān)聯(lián)，如果設(shè)備真空度高，就能有效地避免油脂的水解所引起的蒸餾損耗，并保證獲得低酸值的油脂產(chǎn)品。（三）通汽速率與時(shí)間在汽提脫臭過(guò)程中，汽化效率隨通入水蒸汽的速率而變化。通汽速率增大，則汽化效率也增大。但通汽的速率必須保持在油脂開始發(fā)生飛濺現(xiàn)象的限度以下。在汽提脫臭過(guò)程中，為了使

26、油中游離脂肪酸及臭味組分降低到要求的水平，需要有足夠的蒸汽通過(guò)油脂。脫除定量游離脂肪酸及臭味組分所需的蒸汽量，隨著油中游離脂肪酸及臭味組分含量的減少而增加。當(dāng)油中游離脂肪酸及臭味組分含量從0.2%降到0.02%時(shí)，脫除同樣數(shù)量的游離脂肪酸及臭味組分，過(guò)程終了所耗蒸汽的量將是開始時(shí)所耗蒸汽量的10倍，因此，應(yīng)注意在脫臭的最后階段，要有足夠的時(shí)間和充足的蒸汽量。蒸汽量的大小，以不使油脂的飛濺損失過(guò)大為限。此外，當(dāng)壓力和通汽速率固定不變時(shí)，汽提脫臭時(shí)間與油脂中游離脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓成反比。根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)操作溫度每增加17時(shí)，由于游離脂肪酸及臭味組分的蒸汽壓升高，脫除它所需的時(shí)間也將縮短一半。汽提

27、脫臭操作中，油脂與蒸汽接觸的時(shí)間直接影響到蒸發(fā)效率。因此，欲使游離脂肪酸及臭味組分降低到產(chǎn)品的要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就需要有一定的通汽時(shí)間。但是，考慮到脫臭過(guò)程中發(fā)生的油脂聚合和其他熱敏性組分的熱分解，在脫臭罐（塔）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到使定量蒸汽與油脂的接觸時(shí)間盡可能長(zhǎng)些，以期在最短的通汽時(shí)間及最小的耗汽量下獲得最好的脫臭效果。據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，汽提脫酸脫臭時(shí)，直接蒸汽量（汽提蒸汽量）對(duì)于間歇式設(shè)備一般為5%15%（占油量）；半連續(xù)式設(shè)備為4.5%；連續(xù)式為4%左右。通常間歇脫臭需38小時(shí)，連續(xù)脫臭為15120分鐘。（四）待脫臭油和成品油質(zhì)量待脫臭油的品質(zhì)決定了其中臭味組分的最初濃度(V1)，成品油的質(zhì)

28、量決定了它的最終濃度(V2)，從脫臭公式可以看出，它們對(duì)脫臭是有影響的。 待脫臭油一般已經(jīng)過(guò)了脫膠、脫酸、脫色處理。若毛油是極度酸敗的油，它已經(jīng)通過(guò)氧化失去了大部分天然抗氧劑，那么它很難精煉成穩(wěn)定性好的油脂。脫臭前的油脂要很好除去膠質(zhì)、色素、微量金屬后才能得到優(yōu)質(zhì)的成品油。 V2取決于成品油的要求，不要隨意提高品級(jí)。要求越低，脫臭越易完成，各方面消耗也少，成品油的貯藏性能也較好。（五）直接蒸汽質(zhì)量直接蒸汽與油脂直接接觸，因而其質(zhì)量也至關(guān)重要。過(guò)去通常要求直接蒸汽(一般用低壓蒸汽)要經(jīng)過(guò)過(guò)熱處理?？紤]到飽和蒸汽對(duì)油脂的降冷作用很小，目前使用的直接蒸汽一般不再?gòu)?qiáng)調(diào)過(guò)熱，但要求蒸汽干燥、不含氧。要嚴(yán)

29、防直接蒸汽把鍋爐水帶到油中，因鍋爐水中難免不含金屬離子，通常采用鍋爐蒸汽分水后進(jìn)入脫臭器。此外，脫臭系統(tǒng)的設(shè)備、管道、閥門、泵等都要嚴(yán)格的密閉，不漏氣，以免造成真空度下降和油脂氧化。（六）脫臭設(shè)備的結(jié)構(gòu)脫臭設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，關(guān)系到汽提過(guò)程的汽液相平衡狀態(tài)。良好的脫臭設(shè)備，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)能保證汽提蒸汽在最理想的相平衡條件下與游離脂肪酸及臭味組分的油脂在各種情況下都只進(jìn)行一次相平衡，因此耗汽量較大。而多級(jí)逆流循環(huán)的連續(xù)式脫臭塔，能于每個(gè)交換級(jí)中建立汽液相平衡。因此，蒸汽的耗用量明顯降低。在汽提脫臭過(guò)程中，汽化效率隨通入水蒸汽的速率而變化。通汽速率增大，則汽化效率也增大。但通汽的速率必須保持在油脂開

30、始發(fā)生飛濺現(xiàn)象的限度以下。在汽提脫臭過(guò)程中，為了使油中游離脂肪酸及臭味組分降低到要求的水平，需要有足夠的蒸汽通過(guò)油脂。脫除定量游離脂肪酸及臭味組分所需的蒸汽量，隨著油中游離脂肪酸及臭味組分含量的減少而增加。當(dāng)油中游離脂肪酸及臭味組分含量從0.2%降到0.02%時(shí)，脫除同樣數(shù)量的游離脂肪酸及臭味組分，過(guò)程終了所耗蒸汽的量將是開始時(shí)所耗蒸汽量的10倍，因此，應(yīng)注意在脫臭的最后階段，要有足夠的時(shí)間和充足的蒸汽量。蒸汽量的大小，以不使油脂的飛濺損失過(guò)大為限。 脫臭器中的油層深度對(duì)脫臭時(shí)的效果有相當(dāng)大的影響。較深的油層內(nèi)絕對(duì)壓力比較高，因此單位蒸汽的體積也比較小。在2米深的油層底部通入蒸汽，當(dāng)設(shè)備內(nèi)維持

31、絕對(duì)壓力為1.3kPa時(shí)，油層底部蒸汽泡內(nèi)的壓力即為20kPa，在這樣的壓力條件下脫臭效果幾乎等于0。脫臭作用僅在油的表面進(jìn)行。若把蒸汽通入200毫米深的油層內(nèi)，蒸汽泡內(nèi)達(dá)到2.7kPa的壓力。因此，油應(yīng)該在淺油層中(200mm250mm)被汽提。這在連續(xù)脫臭塔中可以做到，在間歇脫臭鍋中不可能做到，避免這個(gè)缺點(diǎn)的方法是采用大口徑、油層深度宜為10001400毫米的脫臭鍋。另外在脫臭鍋內(nèi)增加油循環(huán)裝置，使底層的油有可能翻到表面來(lái)。淺油層才有可能降低脫臭時(shí)間，減少油脂的水解。 脫臭器內(nèi)防飛濺和蒸餾液回流結(jié)構(gòu)對(duì)脫臭效果也有明顯的影響。例如，液面以上空間太大，蒸餾到氣相的臭味組分不能及時(shí)引出脫臭設(shè)備外

32、，就有可能在該空間冷凝回流到液相，嚴(yán)重影響脫臭效果。而液面以上空間太小，又有可能增加飛濺損耗。因此，在脫臭器的設(shè)計(jì)時(shí)除了在液面以上留有合適的空間外，還應(yīng)在脫臭器中裝有折流板以阻擋油滴進(jìn)入排氣通道，并設(shè)計(jì)將蒸餾出的冷凝液引出脫臭器外，以避免其返回油中。 脫臭是在高溫下進(jìn)行的，脫臭器要用不銹鋼制造，否則脫臭過(guò)程會(huì)引起油脂色澤大幅度增加，并會(huì)降低油脂的氧化穩(wěn)定性。 三、脫臭工藝油脂脫臭工藝分間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式，現(xiàn)分述如下。（一）間歇式脫臭工藝間歇式脫臭適合于產(chǎn)量低、加工小批量多品種油脂的工廠。其主要缺點(diǎn)是汽提水蒸汽的耗用量高及難以進(jìn)行熱量回收利用。 傳統(tǒng)的間歇式脫臭器是一單殼體立式圓筒形帶有上

33、下碟形封頭焊接結(jié)構(gòu)的容器，殼體的高度為其直徑的23倍，總的容量至少2倍于處理油的容量，以提供足夠的頂部空間減少脫臭過(guò)程中由于急劇飛濺而引起油滴自蒸汽出口逸出。此外，在蒸汽出口的前面還設(shè)置一個(gè)霧沫夾帶分離器。汽提的水蒸氣以二種途徑加入。通常是從脫臭器底部直接汽盤管的多孔分布器噴人油脂中，如圖6-37所示。另一部分是在中央循環(huán)管中噴入水蒸氣，噴射裝置是一種噴射器或噴射泵。使所有油脂反復(fù)地被帶到蒸發(fā)表面，在表面產(chǎn)生大量的蒸發(fā)。當(dāng)油脂和水汽混合物離開循環(huán)管頂部時(shí)，混合物飛濺撞擊噴射管上方蒸發(fā)空間的擋板帽，由此增強(qiáng)了混合和防止噴射的油滴進(jìn)人蒸汽出口。待脫臭油的加熱和脫臭后油的冷卻是采用塔內(nèi)盤管換熱或通過(guò)

34、強(qiáng)制循環(huán)的外部換熱器來(lái)完成。塔內(nèi)盤管換熱，不用高溫油泵，降低了電耗，但傳熱效率低；外部加熱或冷卻通常速度快，傳熱效率高，從而減少了水蒸氣或水的需要量。這種方法也容易清理加熱表面。間歇式脫臭器應(yīng)具有非常好的絕熱。另外，由于脫臭器上部空間沒(méi)有裝油，所以上部表面面積起到冷凝作用，使脫臭器內(nèi)部揮發(fā)物在上部被冷凝，而產(chǎn)生回流問(wèn)題，為防止這一點(diǎn)，脫臭器上部需加熱保溫。 在脫臭器下部增加冷卻段（如上圖所示），可以使脫臭后的熱油在此與待脫臭的冷油進(jìn)行熱交換。這樣不僅回收了熱油約50%的熱量用來(lái)對(duì)冷油進(jìn)行加熱，而且脫臭后的熱油在真空條件下得到了預(yù)冷卻。間歇式脫臭的操作周期通常在8小時(shí)內(nèi)完成，其中需要在最高溫度下

35、維持4小時(shí)。(二)半連續(xù)式脫臭工藝半連續(xù)式脫臭主要應(yīng)用于對(duì)精煉的油脂品種作頻繁更換的工廠。常用的半連續(xù)式脫臭器如圖6-38和圖6-39所示。經(jīng)過(guò)計(jì)量的一批油脂進(jìn)入系統(tǒng)，然后通過(guò)許多立式重疊的分隔室或淺盤，在設(shè)定時(shí)間的程序下，依次在真空下進(jìn)行脫氣、加熱、脫臭和冷卻。通常每個(gè)分隔室中液面是0.30.8m，停留時(shí)間1530min。在最高溫度下的脫臭時(shí)間是2060min。由熱虹吸方法一般可獲得40%50%的熱回收，熱虹吸裝置是基于預(yù)熱分隔室和預(yù)冷卻分隔室相連接的封閉回路，在流體冷卻分隔室蒸發(fā)和加熱分隔室中冷凝進(jìn)行封閉循環(huán)。在加熱和冷卻分隔室中需要由管分配器或噴射泵噴人蒸汽對(duì)油脂進(jìn)行攪拌以改善熱傳遞。半

36、連續(xù)式和連續(xù)式相比較，主要優(yōu)點(diǎn)是更換原料的時(shí)間短，系統(tǒng)中殘留油脂少，因?yàn)楦鱾€(gè)分隔室通常有相對(duì)較小的容積和表面積。由于沒(méi)有折流板（在連續(xù)系統(tǒng)中需要），油脂能快速地排出。此外，脫臭器外部的油脂管道較少，只有捕集油脂的設(shè)備需要清洗(連續(xù)系統(tǒng)通常有外部脫氣器和換熱器及許多泵)。由于每批物料是間歇移動(dòng)的，也容易監(jiān)控半連續(xù)系統(tǒng)中的油脂。與連續(xù)式脫臭器相比較，主要的缺點(diǎn)是熱量回收利用率低，設(shè)備成本較高。另外，與外部熱交換形式相比較，在加熱和冷卻分隔室中所用攪拌汽體的量，使脫臭總的汽體消耗量增加了10%30%。圖6-38是一種將立式層疊分隔和淺盤組合在一個(gè)雙殼體塔中的半連續(xù)式脫臭工藝。其工藝過(guò)程是：用泵將油脂

37、泵至塔頂單殼體段上部的計(jì)量罐進(jìn)行計(jì)量并使油脂脫氣，經(jīng)計(jì)量的一批油脂靠重力落下經(jīng)自動(dòng)閥進(jìn)入脫臭塔內(nèi)的第一層分隔室。在該分隔室中油脂由下面熱脫臭的油脂產(chǎn)生的水蒸氣預(yù)熱，經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)先設(shè)置好的循環(huán)周期，等下面的淺盤放空后，打開落料的閥門，根據(jù)各段控制的程序，將這一批油排入脫臭雙殼體段的第一個(gè)淺盤，由高壓水蒸氣盤管加熱至脫臭溫度。在下一個(gè)或幾個(gè)淺盤中，由管道分布器噴人汽提水蒸氣對(duì)油脂進(jìn)行汽提、脫臭和熱脫色。脫臭后的油，將在與預(yù)熱淺盤相連的熱虹吸環(huán)路的盤管中的水加熱產(chǎn)生水蒸氣而回收脫臭淺盤中油的熱量，使油脂在真空下冷卻。在真空下已脫臭的油脂進(jìn)一步由在塔內(nèi)單殼體段的一個(gè)附加的淺盤中的冷卻水盤管冷卻。脫臭后的

38、油脂排出并經(jīng)精過(guò)濾器后送去儲(chǔ)存。所有的加熱和冷卻分隔室及淺盤均由管道分布器通人的水蒸氣進(jìn)行攪拌。來(lái)自上部單殼體分隔室的蒸汽流經(jīng)中央管至雙殼體段。來(lái)自底部單殼體段和淺盤的蒸汽通過(guò)霧沫夾帶分離器也到達(dá)雙殼體段，混合的蒸汽經(jīng)一設(shè)計(jì)在側(cè)面的管道和旋風(fēng)分離設(shè)備排出，在管道中經(jīng)脫臭餾出物輔助噴淋進(jìn)行預(yù)冷卻和部分冷凝后進(jìn)人填料塔型脂肪物冷凝器，來(lái)自旋風(fēng)分離器和雙殼體段的飛濺油收集在排出罐中。圖6-39是一種立式層疊分隔室(淺盤)組合在單殼體塔中的半連續(xù)式脫臭工藝。其工藝過(guò)程是：首先將預(yù)熱的原料泵至計(jì)量罐，在真空條件下使油脂部分脫氣，計(jì)量的一批油脂由重力(落下)經(jīng)自動(dòng)閥門進(jìn)人脫臭塔中第一(頂部)只淺盤。在該淺

39、盤中油脂進(jìn)一步脫氣，并由熱的脫臭油脂產(chǎn)生的蒸汽加熱，經(jīng)預(yù)先設(shè)定的周期后，按控制的程序，在下面一只淺盤放空后，打開重力排放閥。當(dāng)一批油脂放人下一只淺盤后，由間接高壓水蒸氣加熱該批油脂至脫臭溫度。 在接著的兩只淺盤中，油脂被汽提水蒸氣汽提、脫臭和熱漂白，水蒸氣通過(guò)一組合的氣體提升泵和管道分布器加入。在第五只淺盤中回收熱量，油脂在真空下被虹吸循環(huán)連接的頂部加熱淺盤的盤管中的水蒸氣的產(chǎn)生而被冷卻。然后排放到塔底部緩沖分隔室中之后油脂排至精過(guò)濾器，并送至儲(chǔ)存。所有加熱和冷卻淺盤中的油脂均自管道分布器加入的水蒸氣攪拌。來(lái)自淺盤的蒸汽通過(guò)帶防飛濺帽的中央管道并經(jīng)一設(shè)置在側(cè)面的管道排至塔外，在用輔助餾出物噴淋

40、冷卻和冷凝蒸汽之后，進(jìn)入旋風(fēng)型脂肪物分離器。(三) 連續(xù)式脫臭工藝連續(xù)式脫臭工藝比間歇式和半連續(xù)式需要的能量較少，適用于不常改變油脂品種的加工廠。大多數(shù)設(shè)計(jì)采用內(nèi)有層疊的水蒸氣攪拌淺盤或分隔室的立式圓筒殼體結(jié)構(gòu)，如圖6-40、圖6-41、圖6-42和圖6-43所示。從選擇的角度考慮，每個(gè)分隔室可以是如圖6-44所示的各自獨(dú)立的容器，也可以是如圖6-41所示的水平放置的分隔室。按照外部加熱或冷卻及其容量，每個(gè)分隔室中油脂的停留時(shí)間通常為1030min。通過(guò)立式折流板隔成通道，避免相互竄流。汽提水蒸氣由設(shè)置于折流板之間的管分配器或噴射器注入。由溢流管或堰保持分隔室中0.30.8m的液位。用排料閥排

41、凈分隔室中的物料。為了縮短排放的時(shí)間和減少殘留油脂，淺盤底部應(yīng)朝閥門方向傾斜，并將排放狹槽設(shè)置在折流板上。 在有些情況下，通過(guò)設(shè)置折流板形成狹窄的油脂通道產(chǎn)生薄層條件，采用在底部的一根管分配器上的多個(gè)點(diǎn)噴射氣體來(lái)驅(qū)動(dòng)油脂，使油脂以薄層狀態(tài)連續(xù)地流向折流板并緊貼其上，如圖6-41所示。在另一些情況下，由帶有降低液位的多孔塔板或閥型盤組合成淺盤，如圖6-43所示。由于連續(xù)流動(dòng)，高效的熱回收較容易完成。該方法取決于油脂在真空下加熱和(或)冷卻的敏感程度。棕櫚酸和月桂酸型的油脂通常能在外部換熱器中完全加熱和冷卻，熱回收達(dá)80%，而且沒(méi)有任何質(zhì)量或操作問(wèn)題。另一方面，大豆油和類似的油脂通常要求在真空下部

42、分冷卻，是為了避免其風(fēng)味問(wèn)題。在這種情況下，至少部分熱量回收一定是在油脂流經(jīng)攪分隔室中或分隔的真空容器中進(jìn)行的，這使得熱量回收更困難。 圖6-40是一種水平圓筒中包括多格淺盤連續(xù)式脫臭工藝。原料在噴淋塔板式脫氣器中脫氣，然后進(jìn)入淺盤熱回收段，油脂在一組立式單板的槽中加熱，并由流入平板之間的熱脫臭油脂進(jìn)行熱回收。在真空加熱段，油流入另一組裝有高壓水蒸汽盤管的平板間，使其達(dá)到最高的加工溫度。 熱油進(jìn)入脫臭段進(jìn)行汽提、脫臭和熱脫色。該段由許多穿過(guò)整個(gè)淺盤的立式平板組成，每個(gè)板條底部帶整個(gè)寬度的進(jìn)口槽，頂部有翻轉(zhuǎn)出口。兩平板設(shè)置很靠近，以致當(dāng)汽提水蒸氣從槽底部水平管分布器噴人油中時(shí)，膨脹的水蒸氣沿槽壁

43、以薄層推動(dòng)油脂向上，在翻滾出口處，蒸汽經(jīng)霧沫夾帶擋板進(jìn)入氣化物總管，油脂下降至壁的底部，進(jìn)入下一個(gè)槽內(nèi)。 經(jīng)過(guò)最后一個(gè)槽后，油脂排放至熱回收和冷卻段，在真空下冷卻油脂，首先由進(jìn)入的油脂冷卻，然后由冷卻水在平板盤管中循環(huán)冷卻。脫臭油脂靠重力排入真空落料罐，之后脫臭油脂經(jīng)精過(guò)濾機(jī)后送去儲(chǔ)存。 所有熱傳遞隔板起著流體擋板和折流的作用，所以，油脂隔板組成的淺盤之間流動(dòng)，在折流板之間通過(guò)一根管分配器加人攪拌水蒸氣。液面由加熱和冷卻段尾部的溢流堰保持超過(guò)平板頂部的水平。為原料油變化和停車準(zhǔn)備了單獨(dú)排放的閥門。 來(lái)自淺盤中不同段的蒸汽經(jīng)霧沫夾帶分離器排出，并收集在容器的固定封頭與噴嘴相接的罩帽中。噴嘴與噴霧

44、型脂肪物冷凝器相連接，進(jìn)外部容器(殼體)的飛濺油脂收集在一排放罐中，并加到餾出物中。圖6-41是一種立式層疊分隔室(淺盤)的單殼體連續(xù)塔。原料在噴霧型脫氣器中脫氣，在外部換熱器中加熱至最高加工溫度。首先由熱脫臭油脂(在省熱器中)加熱，然后由高壓水蒸氣(在最后加熱器中)加熱。 熱油脂進(jìn)入塔和脫臭淺盤，通過(guò)水蒸氣進(jìn)行汽提、脫臭和熱漂白。汽提水蒸氣通過(guò)管道分布器注入。脫臭后的油脂進(jìn)入省熱器中預(yù)冷卻，然后回到脫臭器中，在后脫臭淺盤中再經(jīng)過(guò)真空和汽提水蒸氣的作用。油脂在另一只省熱器和外部冷器中進(jìn)一步冷卻，然后經(jīng)精過(guò)濾機(jī)送至儲(chǔ)存罐。 當(dāng)油脂流經(jīng)淺盤時(shí)，由折流板導(dǎo)流油。溢流管保持液位在適宜的水平上，并為原料

45、油的變化和停車準(zhǔn)備了單獨(dú)排料閥門。來(lái)自脫臭器的蒸汽進(jìn)入設(shè)置在側(cè)面的管道中，在進(jìn)入噴霧型脂肪冷凝器前，先進(jìn)輔助餾出物噴霧預(yù)冷卻和部分冷凝。圖6-42是一種單殼體塔中設(shè)計(jì)有立式層疊分隔室的連續(xù)式脫臭工藝。物料在噴霧型脫氣器中脫氣后，進(jìn)人塔下部的熱回收段，在側(cè)面設(shè)置的管束加熱器中加熱。經(jīng)熱的脫臭油脂回收熱量，然后流入塔頂部加熱段，在真空下用高壓水蒸氣加熱到最高的加工溫度。 熱的油脂以薄膜狀穿過(guò)一組浮閥塔板，與水蒸氣接觸進(jìn)行預(yù)汽提。油脂進(jìn)入停留段后，以蛇形穿過(guò)淺盤，進(jìn)行熱漂白。然后油脂流經(jīng)第二段浮閥塔板，之后油脂進(jìn)入熱回收段，并在真空下與進(jìn)入的冷油脂冷卻，最后溢流至冷卻段，在真空下進(jìn)一步采用水盤管冷卻

46、，然后經(jīng)精過(guò)濾機(jī)后送至儲(chǔ)存。 正常脫臭時(shí)，由溢流管保持液位，并為原料油改變和停車準(zhǔn)備了單獨(dú)的排料閥門。在每段的底部通過(guò)入水蒸氣進(jìn)行攪拌和汽提。來(lái)自不同段的蒸汽經(jīng)霧沫夾帶分離器和設(shè)置在塔邊的許多排氣嘴(也用作人孔)排到塔外的總管中。夾帶出的各段飛濺油脂霧沫降至總管的底部，收集于排出接收罐中?？偣芘c在脫臭器側(cè)面的混合填料塔和噴霧型脂肪物冷凝器相連。圖6-43是一種立式層疊水平單殼體圓筒形容器的連續(xù)式脫臭工藝。原料在一飛濺擋板脫臭器內(nèi)脫氣，并由脫臭油脂在外部換熱器(省熱器)中預(yù)熱。然后進(jìn)人底部熱回收器的盤管組合件中，由盤管周圍的熱脫臭油進(jìn)一步加熱。油脂繼續(xù)升至上部加熱器，在真空下用浸沒(méi)在油脂中的高壓

47、水蒸氣管加熱使油脂達(dá)到最高加工溫度。熱油脂由重力卸入一個(gè)或多個(gè)脫臭器中，進(jìn)行汽提、脫臭和熱漂白。這些容器為上下雙層結(jié)構(gòu)，使油脂能兩次通過(guò)容器，在通過(guò)時(shí)，由浸沒(méi)在油脂中水蒸氣加熱管來(lái)保持溫度，已脫臭的油脂排入熱回收器中，在真空下預(yù)冷卻，并進(jìn)一步在外部省熱器和緊鄰的外部冷卻器中冷卻，然后經(jīng)精過(guò)濾后送至貯存。 所有容器的設(shè)計(jì)是為了使油脂在單一流程中從一端流向另一端，經(jīng)過(guò)一組立式的折流板，之后將油脂排入下面一層或下一個(gè)容器中。正常工作時(shí)，由溢流管保持液位，并為原料油改變和停車準(zhǔn)備了單獨(dú)排料閥門。攪拌和汽提水蒸氣由沿容器長(zhǎng)度的多組管道分布器注入。在沿圓筒高度一根管上的多個(gè)點(diǎn)收集每個(gè)容器中的蒸汽，并進(jìn)入總

48、管中，總管與混合噴霧和填料塔型脂肪物冷凝器相連接。圖6-44是一種帶一薄膜段和立式層疊分隔室(淺盤)的單殼體塔的連續(xù)式脫臭工藝。原料在噴霧脫氣器中脫氣，在兩只外部換熱器(省熱器)中由脫臭后的油脂預(yù)熱，然后進(jìn)入真空加熱器，由浸沒(méi)在油脂中的高壓間接水蒸氣將油脂加熱到最高加工溫度，真空加熱器是一水平的單殼體圓筒。在真空條件下，油脂從一端流至另一端，經(jīng)一組立式折流板并經(jīng)溢流管流出。在真空加熱器底部由管道分布器噴入水蒸氣進(jìn)行攪拌和汽提。 熱油脂進(jìn)入脫臭塔，分布在薄膜段的填料表面。當(dāng)油脂慢慢流下經(jīng)過(guò)填料的同時(shí)，即被預(yù)汽提和部分脫臭，并與來(lái)自下部淺盤上升的水蒸氣逆流接觸，接著油脂進(jìn)人脫臭淺盤由管道分布器加入

49、水蒸氣汽提、脫臭和熱漂白。油脂進(jìn)入外部省熱器中，與進(jìn)入的冷油脂預(yù)冷卻后返回到脫臭器中在后脫臭淺盤中再次受到真空和汽提水蒸氣的作用，油脂再入另一只省熱器和外部冷卻器中進(jìn)一步冷卻，然后經(jīng)精過(guò)濾后送至儲(chǔ)存。當(dāng)油脂通過(guò)淺盤流動(dòng)時(shí)，由折流板導(dǎo)流。正常脫臭時(shí)，由溢流管保持液面高度，并為更換原料油更換和停車準(zhǔn)備了單獨(dú)的排空閥門。夾帶的飛濺油脂霧沫由淺盤落人管道，收集于脫臭器底部的排出罐中。來(lái)自脫氣器和加熱容器的蒸汽通過(guò)輸氣管道進(jìn)入脫臭淺盤上部的脫臭器噴管，混合蒸汽經(jīng)薄膜段到塔頂部裝填料的脂肪物冷凝段再離開。 圖6-45是一種立式層疊分隔室(淺盤)組合在單殼體塔中的連續(xù)式脫臭系統(tǒng)。原料在噴霧脫氣器中脫氣。之后

50、進(jìn)入串聯(lián)的兩只熱回收和冷卻淺盤，由分隔室中的盤管進(jìn)行加熱，從蛇形流動(dòng)的熱脫臭油脂中回收熱量。然后，油脂流至塔頂部的加熱淺盤中。由高壓水蒸氣盤管加熱至要求的加工溫度。然后熱油脂連續(xù)以一螺旋形，向下經(jīng)幾個(gè)汽提脫臭淺盤進(jìn)行汽提、脫臭和熱漂白。脫臭油脂在真空下經(jīng)熱回收和冷卻淺盤中冷卻，冷卻后進(jìn)入精過(guò)濾機(jī)，并送至儲(chǔ)存。 在淺盤底部，由固定在折流板之間的管道分布器通入水蒸氣進(jìn)行攪拌和汽提。在正常脫臭時(shí)由溢流管保持液位，為原料油改變和停車準(zhǔn)備了單獨(dú)的排料閥門。 來(lái)自各淺盤的蒸汽通過(guò)中央管道再經(jīng)設(shè)置于塔頂部的填料塔脂肪酸冷凝器冷凝后直接排出。從淺盤夾帶的飛濺油脂霧沫落至塔底部，并從塔底部循環(huán)至加熱淺盤。(四)

51、填料薄膜脫臭工藝 填料薄膜系統(tǒng)主要的目的是在最小壓力降下，用最少能量產(chǎn)生最大的油脂表面積比率。將除氧和高溫加熱的油脂送入塔頂靠重力流過(guò)塔填料，并與汽提蒸汽逆流攪拌接觸，如圖6-44和圖6-45所示。結(jié)構(gòu)填料如圖6-46所示，通常為250m2/米3左右。填料柱高為45m，每米2穿過(guò)該層大約10000kgh油脂的容量，每米填料的壓力降約為0.2kPa。另一種擴(kuò)大油脂表面積比率的方法是將油脂噴霧入真空室。油脂通過(guò)一個(gè)噴嘴時(shí)，增加其動(dòng)能，這樣只需少量的直接水蒸汽。 在薄膜脫臭中停留的時(shí)間只有幾分鐘，熱脫臭時(shí)間太短，在最高溫度下熱脫臭需要1560min，因此在薄膜式設(shè)備前后必須增加一容器或分隔室。對(duì)于F

52、FA含量高的油脂的物理精煉系統(tǒng)，以增加進(jìn)料溫度來(lái)補(bǔ)償蒸發(fā)。物料中游離脂肪酸含百分之一，其溫度下降大約1.2。在極端的情況下，可在加熱分隔室上部與脫臭段連接處增加閃蒸段。 當(dāng)需要在真空下冷卻時(shí)，在薄膜式設(shè)備之后增加噴射分隔室或容器?？蓽p少設(shè)備的成本，但也降低了熱量的回收的潛力。原料在噴霧脫氣器中脫氣，并在一外部換熱器(省熱器)中預(yù)熱。然后進(jìn)入真空加熱容器中，由浸沒(méi)在油中高壓間接水蒸氣加熱管加熱，達(dá)到加工溫度。真空加熱器是一水平單殼圓筒容器，在真空下真空加熱器中油脂從一端流至另一端，經(jīng)一組立式折流板，直接蒸汽由容器底部管道分布器加入進(jìn)行攪拌和汽提。 熱的油脂進(jìn)入塔，在控制的路徑中流動(dòng)，通過(guò)熱脫色分

53、隔室，接著油脂被分配穿過(guò)填料薄膜段的表面，當(dāng)油脂慢慢地流下經(jīng)過(guò)填料時(shí)，與來(lái)自底部冷卻段上升的汽提水蒸氣逆流接觸，得以汽提和脫臭。脫臭油脂進(jìn)入冷卻段，在真空和汽提下降低溫度。然后進(jìn)入外部加熱器和外部冷卻器中進(jìn)一步冷卻，經(jīng)精過(guò)濾后，并送去儲(chǔ)存。 來(lái)自脫臭器和加熱器的蒸汽經(jīng)管道輸至熱脫色分隔室上部的噴管，與來(lái)自塔的蒸汽合并，混合蒸汽直接經(jīng)塔頂填料脂肪物冷凝段排放。(五)油脂脫臭操作1、脫臭前處理油脂脫臭前處理視油脂品種和品質(zhì)而定，一般需經(jīng)過(guò)脫磷、脫膠、脫酸和吸附脫色處理（游離脂肪酸含量較高的油脂，考慮到經(jīng)濟(jì)效益，可將物理精煉脫酸與脫臭操作合并進(jìn)行）。各工序都要求嚴(yán)格控制質(zhì)量。經(jīng)過(guò)吸附脫色處理的油脂，

54、應(yīng)不含膠質(zhì)和微量金屬離子，脫色油脂要嚴(yán)格控制過(guò)濾質(zhì)量，不得含有吸附劑。吸附劑濾餅回收的油，過(guò)氧化值較高，不宜并入脫色油中供作脫臭原料油。油脂進(jìn)入脫臭塔前需要進(jìn)行脫氧，間歇式的脫臭工藝可于油脂輸進(jìn)脫臭罐時(shí)進(jìn)行，也可在真空條件下維持一段低溫（溫度低于70）蒸汽攪拌的時(shí)間，使溶解于油脂中的空氣，在進(jìn)入脫臭階段前脫除。半連續(xù)和連續(xù)式的脫臭工藝，油脂除氧可于析氣器中連續(xù)進(jìn)行。析氣器工作壓力與脫臭塔相同，操作溫度控制在70以下。2、汽提蒸汽處理在油脂脫臭過(guò)程中，高質(zhì)量的汽提蒸汽是保證脫臭效果的重要條件。普通小容量蒸汽鍋爐，一般均未附設(shè)給水除氧裝置，蒸汽中不可避免地要帶有氧氣的成分。因此，有條件的企業(yè)，供作

55、汽提的蒸汽應(yīng)進(jìn)行鍋爐給水除氧。鍋爐給水除氧可采用大氣熱力式除氧器進(jìn)行。將鍋爐給水升溫至100105除氧后，再泵入汽提蒸汽發(fā)生器或鍋爐。由鍋爐或蒸汽發(fā)生器輸送出的蒸汽應(yīng)不帶爐水，進(jìn)塔前還需通過(guò)汽水分離器嚴(yán)格分離出蒸汽中可能攜帶的冷凝水，防止?fàn)t水鹽類或輸氣管道金屬離子混入油中，引起油脂氧化。3、汽提脫臭汽提脫臭是油脂脫臭的核心工序。汽提脫臭的操作條件直接影響脫臭油脂品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益。間歇式脫臭設(shè)備可采用低溫長(zhǎng)時(shí)間操作法，每批油裝載容量不超過(guò)設(shè)備總?cè)莘e的6070%，汽提蒸汽用量為3050千克/噸油小時(shí)。脫臭時(shí)間根據(jù)油脂中揮發(fā)性組分的組成而定，在操作溫度180左右、壓力0.651.3Kpa的操作條件下，

56、脫臭時(shí)間58小時(shí)（不銹鋼脫臭罐可采用高溫短時(shí)間操作法，操作溫度230250，壓力控制在0.65KPa以下，脫臭時(shí)間2.54小時(shí)）。當(dāng)壓力和操作溫度達(dá)不到上述要求時(shí)，可根據(jù)汽提原理，通過(guò)延長(zhǎng)汽提脫臭時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)。半連續(xù)式脫臭，操作壓力為0.260.78KPa，操作溫度為240270。油脂在脫臭塔的停留時(shí)間為10135分鐘（視脫臭油脂品種和脫臭塔類型而選定）。汽提直接蒸汽用量，半連續(xù)式為4.5%，連續(xù)式為4.0%左右。各種類型的脫臭器，在汽提脫臭過(guò)程中要嚴(yán)格杜絕油層以下附件、外加熱器、冷卻器和輸油泵滲漏空氣。普通碳鋼脫臭罐在運(yùn)行始末，需按油量的0.010.02%添加檸檬酸（配制成濃度為5%的溶液），

57、以便使脫臭過(guò)程中偶然混入的金屬離子被螯合，從而保證油脂質(zhì)量。4、脂肪酸捕集油脂脫臭過(guò)程中，汽提出的揮發(fā)性組分，有不少是具有很高利用價(jià)值的物質(zhì)（如游離脂肪酸和維生素E等）。為了回收這些組分，可于排氣通道中聯(lián)接脂肪酸捕集器加以捕集。游離脂肪酸含量低的油脂，在脫臭時(shí)，捕集器可連接在第一級(jí)蒸汽噴射泵后面，游離脂肪酸含量高時(shí)，則連接在第一級(jí)蒸汽噴射泵的前面，以保證捕集所得的脂肪酸濃度。脂肪酸氣體可通過(guò)冷卻了的脂肪酸直接噴淋冷凝回收。用于噴淋的液體脂肪酸溫度為60左右。5、熱量回收油脂脫臭的操作溫度較高，完成脫臭過(guò)程的油脂以及熱媒蒸汽冷凝水，都帶有較高的熱量。為了降低操作費(fèi)用，對(duì)這部分熱量可加以回收利用。

58、例如，脫臭成品油攜帶的熱量，可通過(guò)油-油換熱器以進(jìn)塔（或罐）冷油脂來(lái)回收；熱媒蒸汽冷凝水可通過(guò)降壓二次蒸發(fā)加以利用，或引送至鍋爐給水池。6、冷卻過(guò)濾脫臭油脂經(jīng)油油換熱器回收熱量后，仍有相當(dāng)高的溫度，需通過(guò)水冷卻器進(jìn)一步冷卻降溫，當(dāng)油溫降至40以下方可接觸空氣進(jìn)行過(guò)濾。脫臭油脂過(guò)濾的目的是脫除金屬螯合物等雜質(zhì)，稱作安全過(guò)濾。脫臭油的安全過(guò)濾不同于毛油凈化過(guò)濾，過(guò)濾介質(zhì)濾布要求及時(shí)清理，經(jīng)常更換，嚴(yán)禁介質(zhì)濾布不清理而長(zhǎng)時(shí)期間歇使用。過(guò)濾后的成品油要及時(shí)包裝或添加抗氧化劑，以保證油品的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。7、真空系統(tǒng)運(yùn)行油脂脫臭過(guò)程中，建立真空的裝置要保證運(yùn)行穩(wěn)定。蒸汽噴射真空泵雖然操作簡(jiǎn)便，但要經(jīng)常檢查和

59、維持動(dòng)力蒸汽的壓力穩(wěn)定。氣壓冷凝器的排水溫度影響蒸汽噴射泵的工作效率，要經(jīng)常檢查冷凝器排水溫度，保證供水穩(wěn)定，嚴(yán)防冷卻水中斷。正常情況下，第一級(jí)冷凝器排水溫度應(yīng)控制在2030。有條件的企業(yè)，可通過(guò)排水溫度檢測(cè)傳感器，自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力蒸汽用量以節(jié)省能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。末級(jí)噴射真空泵的排氣口，最好也附設(shè)氣壓冷凝器，或設(shè)置有效的止逆閥，以避免因動(dòng)力蒸汽的突然中斷，而導(dǎo)致系統(tǒng)真空破壞。真空裝置終止運(yùn)行前，應(yīng)先關(guān)閉汽提直接蒸汽，然后依次關(guān)閉加熱蒸汽閥、脫臭器排氣總閥、噴射泵動(dòng)力蒸汽閥、氣壓冷凝器進(jìn)水閥，以保證安全運(yùn)行。四、脫臭設(shè)備油脂脫臭設(shè)備包括脫臭器以及輔助裝置，茲分述如下。（一）脫臭器脫臭器是油脂脫臭的

60、主要設(shè)備，根據(jù)生產(chǎn)的連貫性分間歇式脫臭罐、半連續(xù)和連續(xù)式脫臭塔，即化工中通稱的蒸餾釜（塔）。脫臭設(shè)備的結(jié)構(gòu)和原理見圖6-41圖6-49。1、結(jié)構(gòu)材料對(duì)制造脫臭器的材料選擇，必須排除碳鋼的助氧化影響。在過(guò)去，當(dāng)采用普通的碳鋼制作間歇式脫臭器時(shí)，在容器的內(nèi)壁涂上一層聚合材料。耐酸鋼(316)、不銹鋼(304)、碳鋼和銅，依次序增加對(duì)油脂氧化的催化活性。銅是一種非常強(qiáng)的助氧化劑，決不能與油脂接觸。采用物理精煉工藝的脫臭器，常與腐蝕性的脂肪酸接觸。因此，所有材料應(yīng)選擇耐酸腐蝕的不銹鋼。2、雙殼體和單殼體容器雙殼體由于外殼與內(nèi)層留有塊空隙，真空管道聯(lián)接在外殼上，防止了空氣泄漏對(duì)油脂的氧化。另外，也避免了