一种植物油脱臭装置及其脱臭工艺

摘要

本发明属于植物油精炼加工的技术领域，具体的涉及一种植物油脱臭装置及其脱臭工艺。该种植物油脱臭装置，包括填料-板式组合塔和填料塔，填料-板式组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段与板式段通过控制阀门相连接；填料-板式组合塔填料段的上部设有进油口，该进油口与换热器相连；填料-板式组合塔板式段下端设有出油口，该出油口通过管道与加热器的进口相连，加热器的出口与填料塔上部的进油口相连；填料塔底端的出油口与所述换热器相连。该装置设计合理，脱臭效果大大提高。

权利要求

1.一种植物油脱臭装置，其特征在于，包括填料-板式组合塔和填料塔，填料-板式组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段与板式段通过控制阀门相连接；填料-板式组合塔填料段的上部设有进油口，该进油口与换热器相连；填料-板式组合塔板式段下端设有出油口，该出油口通过管道与加热器的进口相连，加热器的出口与填料塔上部的进油口相连；填料塔底端的出油口与所述换热器相连；所述填料-板式组合塔的板式段塔板上设有喷嘴；所述填料-板式组合塔的板式段内置有隔板，该隔板上具有若干孔；所述隔板有6个。

2.一种利用权利要求1所述植物油脱臭装置的脱臭工艺，包括以下步骤：

（1）脱色油首先经过与填料塔底端出油口相连的换热器进行换热，温度升至200～

210℃；

（2）换热后的脱色油通过进油口以降膜逆流汽提的方式进入填料-板式组合塔的填料段，填料段通入直接蒸汽，使得脱色油在200～210℃下进行恒温汽提18～21分钟；

（3）恒温汽提后的脱色油经过控制阀门进入填料-板式组合塔的板式段，首先脱色油与直接蒸汽进行鼓泡汽提；然后与过热蒸汽在真空度为1.5～2mbar条件下进行蒸馏19～

32分钟，最后通过填料-板式组合塔的出油口泵入加热器；

（4）脱臭油在加热器中加热至230℃～240℃，然后通过填料塔的进油口进入填料塔内，填料塔内通入过热蒸汽使得脱臭油在230℃～240℃下进行高温脱臭20～30分钟，最后由填料塔出油口排出填料塔进入换热器，换热后进行冷却两次至油温为25℃，完成植物油的脱臭。

3.根据权利要求2所述的脱臭工艺，其特征在于，所述步骤（2）中填料-板式组合塔填料段直接蒸汽的流量为100kg/h。

4.根据权利要求2所述的脱臭工艺，其特征在于，所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段直接蒸汽的流量为100kg/h。

5.根据权利要求2所述的脱臭工艺，其特征在于，所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段的直接蒸汽由板式段塔板上的喷嘴喷入。

6.根据权利要求2所述的脱臭工艺，其特征在于，所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段过热蒸汽的流量为100kg/h。

7.根据权利要求2所述的脱臭工艺，其特征在于，所述步骤（4）中填料塔过热蒸汽的流量为100kg/h。

说明书

一种植物油脱臭装置及其脱臭工艺

技术领域

[0001] 本发明属于植物油精炼加工的技术领域，具体的涉及一种植物油脱臭装置及其脱臭工艺。

背景技术

[0002] 植物油脱臭是利用植物油中臭味成分与甘油三酯的挥发度的差异，在高温和真空的条件下借助水蒸气蒸馏脱除臭味物质的工艺过程。同时植物油的脱臭工序也是植物油精炼过程中产生反式脂肪酸的主要环节。因植物油在精炼脱臭工艺中通常需要250℃以上高温和2小时的加热时间。由于高温及长时间加热，会产生大量的反式脂肪酸。

[0003] 反式脂肪酸（TFA）是一类含有孤立反式构型双键的不饱和脂肪酸的总称，普遍存在于反刍动物乳制品、油脂及油脂食品中。诸多研究表明，反式脂肪酸与人类心血管疾病、糖尿病、老年痴呆、癌症等疾病的发生、发展呈正相关，反式脂肪酸问题已成为近年来油脂加工和食品安全领域关注的焦点，国际组织和欧美各国对反式脂肪酸的膳食安全问题非常重视，2003年，“膳食、营养与慢性病预防”专家委员会建议，膳食中的反式脂肪酸最大摄取量最好不要超过总能量的1%；2003年6月丹麦政府规定，直接面向消费者消费的油脂及其他油脂食品中反式脂肪酸含量不能超过总脂肪酸含量的2%；2003年7月，美国FDA公布，自2006年1月1日起，食品营养标签中必须标注产品中的反式脂肪酸的含量；2005年12月，加拿大开始强制实施食品营养标签的标示，要求在营养标签中单独一行标示反式脂肪酸含量。

[0004] 实践证明脱臭塔结构、 脱臭工艺参数 ( 温度、 时间、 蒸汽量等 ) 直接影响脱臭效果以及处理后植物油中反式脂肪酸的含量，其中反式脂肪酸生成量与脱臭的温度和时间有关，随着温度和时间的增加而增加。在脱臭塔结构方面，填料式脱臭塔较传统的盘式板塔脱臭，对降低反式脂肪酸有利，但是脱臭和热脱色效果不如板式塔，因此， 选择合适的脱臭设备和恰当的工艺参数，对于提高植物油脱臭效果，降低油脂中反式脂肪酸含量，提高油脂品质，保障公众健康是至关重要的。对于植物油脱臭设备， 目前广泛使用的为填料塔或板式塔或单一的填料组合塔。 填料塔脱臭时间短，有很强的脱除游离脂肪酸和挥发性物质的能力，脱臭温度、蒸馏用汽提蒸气量相比于板式塔有显著降低，对降低反式脂肪酸有利，但热脱色效果不如板式塔。填料组合塔结合了填料塔和板式塔两者的优点， 兼有填料塔脱臭时间短、 汽耗少和板式塔热脱色效果好的优点，但是脱臭温度高，进塔时即为255～265℃。因而近年来单一的填料组合塔在油脂精炼项目上得到了更广泛的应用；但针对于如玉米油这类不饱和酸含量高的植物油，生产实践证明上述脱臭设备效果并不理想， 这些设备所得到的成品油酸价高，烟点低。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种植物油脱臭装置及其脱臭工艺，该装置设计合理，脱臭效果大大提高，所述脱臭工艺操作简单安全, 解决现有如玉米油等反式脂肪酸含量高的植物油采用现有脱臭塔效果并不理想的状况，通过本发明有效提高成品油的质量，有利人体健康，提高经济效益。

[0006] 本发明的技术方案为：一种植物油脱臭装置，包括填料-板式组合塔和填料塔，填料-

[0007] 板式组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段与板式段通过控制阀门相连接；填料-板式组合塔填料段的上部设有进油口，该进油口与换热器相连；填料-板式组合塔板式段下端设有出油口，该出油口通过管道与加热器的进口相连，加热器的出口与填料塔上部的进油口相连；填料塔底端的出油口与所述换热器相连。

[0008] 所述填料-板式组合塔的板式段塔板上设有喷嘴。

[0009] 所述填料-板式组合塔的板式段内置有隔板，该隔板上具有若干孔。

[0010] 所述隔板有6个。

[0011] 一种利用所述植物油脱臭装置的脱臭工艺，包括以下步骤：

[0012] （1）脱色油首先经过与填料塔底端出油口相连的换热器进行换热，温度升至200～210℃；

[0013] （2）换热后的脱色油通过进油口以降膜逆流汽提的方式进入填料-板式组合塔的填料段，填料段通入直接蒸汽，使得脱色油在200～210℃下进行恒温汽提18～21分钟；

[0014] （3）恒温汽提后的脱色油经过控制阀门进入填料-板式组合塔的板式段，首先脱色油与直接蒸汽进行鼓泡汽提；然后与过热蒸汽在真空度为1.5～2mbar条件下进行蒸馏19～32分钟，最后通过填料-板式组合塔的出油口泵入加热器；

[0015] （4）脱臭油在加热器中加热至230℃～240℃，然后通过填料塔的进油口进入填料塔内，填料塔内通入过热蒸汽使得脱臭油在230℃～240℃下进行高温脱臭20～30分钟，最后由填料塔出油口排出填料塔进入换热器，换热后进行冷却两次至油温为25℃，完成植物油的脱臭。

[0016] 所述步骤（2）中填料-板式组合塔填料段直接蒸汽的流量为100kg/h。

[0017] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段直接蒸汽的流量为100kg/h。

[0018] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段的直接蒸汽由板式段塔板上的喷嘴喷入。

[0019] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段过热蒸汽的流量为100kg/h。

[0020] 所述步骤（4）中填料塔过热蒸汽的流量为100kg/h。

[0021] 本发明的有益效果为：本发明采用填料-板式组合塔与填料塔组成的双塔进行依次脱臭，提高蒸馏效率、在较低温度、较短时间及较少蒸汽用量的条件下脱除臭味组分, 并减少反式脂肪酸形成和营养成分损失，其中蒸汽用量由原来的105 kg/h减少到100 kg/h；反式脂肪酸含量≤0.3%，维生素E含量≥1000 mg/kg，植物甾醇含量≥10000 mg/kg, 色泽为Y10R1.0以下，酸价≤0.20（KOH）（mg/g）。

[0022] 脱臭所需的汽提蒸汽量少，因为采用薄膜脱臭的效率较高，蒸汽消耗量仅相当于现有脱臭装置的1/2或1/3，就可以得到相同品质的脱臭油。

[0023] 采用此脱臭工艺不仅能够彻底脱除油脂中的脂肪酸和臭味组分，使油脂达到一级油的质量指标，而且减少了油脂在高温段的停留过程，有效地减少了反式脂肪酸的形成。玉米油中反式脂肪酸含量降低至≤0.3%，同时植物甾醇含量≥10000mg/kg,维生素E≥1000mg/kg。

[0024] 在脱臭工艺中脱色油通过进油口以降膜逆流汽提的方式进入填料-板式组合塔的填料段，该种方式汽提能力高，并且非滞留结构和均匀的蒸气使得无滞留死角产生，油脂附着现象极其微弱，几乎无飞溅，脂肪酸可快速去除而不致于发生水解。

[0025] 同时本发明将脱臭油降温至25℃，这样在过滤时与空气接触发生氧化的速率慢，减少了对油脂质量的不良影响。

[0026] 综上所述，填料-板式组合塔结合了填料塔和板式塔两者的优点，兼有填料塔脱臭时间短、气耗少和板式塔热脱色效果好的优点，脱臭工艺主要是借助水蒸气蒸馏脱除臭味物质，填料塔本身有很强的脱除游离脂肪酸和挥发性物质的能力。油脂经过填料-板式组合塔之后再经过填料塔能更充分的脱除臭味物质而且该工艺针对的是玉米油等反式脂肪酸含量高的植物油。

具体实施方式

[0027] 实施例1

[0028] 一种植物油脱臭装置，包括填料-板式组合塔和填料塔，填料-板式组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段与板式段通过控制阀门相连接；填料-板式组合塔填料段的上部设有进油口，该进油口与换热器相连；填料-板式组合塔板式段下端设有出油口，该出油口通过管道与加热器的进口相连，加热器的出口与填料塔上部的进油口相连；填料塔底端的出油口与所述换热器相连。

[0029] 所述填料-板式组合塔的板式段塔板上设有喷嘴。

[0030] 所述填料-板式组合塔的板式段内置有隔板，该隔板上具有若干孔。

[0031] 所述隔板有6个。

[0032] 利用所述植物油脱臭装置的脱臭工艺，包括以下步骤：

[0033] （1）脱色油首先经过与填料塔底端出油口相连的换热器进行换热，温度升至205℃；

[0034] （2）换热后的脱色油通过进油口以降膜逆流汽提的方式进入填料-板式组合塔的填料段，填料段通入直接蒸汽，使得脱色油在205℃下进行恒温汽提20分钟；

[0035] （3）恒温汽提后的脱色油经过控制阀门进入填料-板式组合塔的板式段，首先脱色油与直接蒸汽进行鼓泡汽提；然后与过热蒸汽在真空度为1.8mbar条件下进行蒸馏30分钟，最后通过填料-板式组合塔的出油口泵入加热器；

[0036] （4）脱臭油在加热器中加热至235℃，然后通过填料塔的进油口进入填料塔内，填料塔内通入过热蒸汽使得脱臭油在235℃下进行高温脱臭30分钟，最后由填料塔出油口排出填料塔进入换热器，换热后进行冷却两次至油温为25℃，完成植物油的脱臭。

[0037] 所述步骤（2）中填料-板式组合塔填料段直接蒸汽的流量为100kg/h。

[0038] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段直接蒸汽的流量为100kg/h。

[0039] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段的直接蒸汽由板式段塔板上的喷嘴喷入。

[0040] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段过热蒸汽的流量为100㎏/h。

[0041] 所述步骤（4）中填料塔过热蒸汽的流量为100㎏/h。

[0042] 由填料-板式组合塔出来的脱臭油中反式脂肪酸含量为0.15%，由填料塔出来的脱臭油中反式脂肪酸含量为0.25%，色泽为 Y:9R0.9，酸价为1.20（KOH）（mg/g）。

[0043] 实施例2

[0044] 一种植物油脱臭装置，包括填料-板式组合塔和填料塔，填料-板式组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段与板式段通过控制阀门相连接；填料-板式组合塔填料段的上部设有进油口，该进油口与换热器相连；填料-板式组合塔板式段下端设有出油口，该出油口通过管道与加热器的进口相连，加热器的出口与填料塔上部的进油口相连；填料塔底端的出油口与所述换热器相连。

[0045] 所述填料-板式组合塔的板式段塔板上设有喷嘴。

[0046] 所述填料-板式组合塔的板式段内置有隔板，该隔板上具有若干孔。

[0047] 所述隔板有6个。

[0048] 利用所述植物油脱臭装置的脱臭工艺，包括以下步骤：

[0049] （1）脱色油首先经过与填料塔底端出油口相连的换热器进行换热，温度升至200℃；

[0050] （2）换热后的脱色油通过进油口以降膜逆流汽提的方式进入填料-板式组合塔的填料段，填料段通入直接蒸汽，使得脱色油在200℃下进行恒温汽提20分钟；

[0051] （3）恒温汽提后的脱色油经过控制阀门进入填料-板式组合塔的板式段，首先脱色油与直接蒸汽进行鼓泡汽提；然后与过热蒸汽在真空度为2.0mbar条件下进行蒸馏25分钟，最后通过填料-板式组合塔的出油口泵入加热器；

[0052] （4）脱臭油在加热器中加热至240℃，然后通过填料塔的进油口进入填料塔内，填料塔内通入过热蒸汽使得脱臭油在240℃下进行高温脱臭20分钟，最后由填料塔出油口排出填料塔进入换热器，换热后进行冷却两次至油温为25℃，完成植物油的脱臭。

[0053] 所述步骤（2）中填料-板式组合塔填料段直接蒸汽的流量为100kg/h。

[0054] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段直接蒸汽的流量为100kg/h。

[0055] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段的直接蒸汽由板式段塔板上的喷嘴喷入。

[0056] 所述步骤（3）中填料-板式组合塔板式段过热蒸汽的流量为100㎏/h。

[0057] 所述步骤（4）中填料塔过热蒸汽的流量为100㎏/h。

[0058] 由填料-板式组合塔出来的脱臭油中反式脂肪酸含量为0.12%，由填料塔出来的脱臭油中反式脂肪酸含量为0.24%，色泽为Y:8R0.8，酸价为0.08（KOH）（mg/g）。

[0059] 实施例3

[0060] 一种植物油脱臭装置，包括填料-板式组合塔和填料塔，填料-板式组合塔的上部为填料段，下部为板式段，填料段与板式段通过控制阀门相连接；填料-板式组合塔填料段的上部设有进油口，该进油口与换热器相连；填料-板式组合塔板式段下端设有出油口，该出油口通过管道与加热器的进口相连，加热器的出口与填料塔上部的进油口相连；填料塔底端的出油口与所述换热器相连。

[0061] 所述填料-板式组合塔的板式段塔板上设有喷嘴。

[0062] 所述填料-板式组合塔的板式段内置有隔板，该隔板上具有若干孔。

[0063] 所述隔板有6个。