《油脂脱色》PPT课件.ppt

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1、油脂脱色Bleaching,第四章,棉籽毛油,白土的成本白土吸附的油损耗废白土的处理,500吨/日炼油厂白土用量1%，150万/年废白土带油50%，400万/年,油脂脱色，也称吸附法脱色或吸附处理，是最昂贵的一道精炼工序,油脂脱色,脱色目的和原理吸附剂脱色的影响因素脱色工艺和设备共3/4课时,1.脱色目的和原理1.1 脱色目的1.2 脱色原理(吸附等温线)1.3 脱色效果的评定1.4 脱色与其它精炼工序的关系,1.1 脱色目的,为什么要脱色,色泽影响外观，一般，消费者喜欢色泽浅的油脂产品,脱色工序大大改善了油品的氧化稳定性,脱色工序对脱臭十分重要，是油品在接受高温处理前，杂质得以去除的最后一关

2、,完全除去油脂氧化产物最大限度除去微量金属最大限度除去残皂最大限度除去残余磷脂最大限度除去分子量较大的多环芳烃和农残,脱色过程中，除去哪些杂质？,去杂务尽，脱色适度,部分除去色素 主要除去叶绿素、新生色素（即加工过程中形成的色素）而以天然状态存在的色素，在脱臭时，热裂解可有效脱除之,脱色目的,脱色的目的，在于使脱色后的油品在色泽上有所改善，而并非理论性地脱尽油中所有色素；有时甚至主要不是为了去除色素，而是要脱除色素以外的其它杂质，为下步脱臭工序提供合格的原料油,脱色工序是不可以省略的，即使毛油色泽很浅。否则，全精炼后，油品的风味劣化,色泽事小，风味事大,思考题,“油脂脱色，Bleaching”

3、和“油中色素的脱除，Decolorization”二者，在概念上有什么区别？漂洗，Bleaching 漂白；洗涤,1.2 脱色原理,热脱色(高温裂解，如脱臭时)光脱色(光氧化分解)化学试剂脱色（如H2O2，Na2SO3）以上仅用于非食用油的脱色,吸附法脱色 在一定条件下，某些物质，如活性炭、膨润土、凹凸棒土等，对色素和其他杂质具有较强的选择性吸附作用，从而达到脱色、除杂的目的如其称“脱色”，不如称“吸附”更恰当,固液界面的吸附,不溶性固体与液体接触，溶液中某些组分会在固体表面富集，即为固体在溶液中的的吸附作用吸附作用是由于固体表面力作用的结果吸附平衡是动态平衡平衡时，溶质在固体中的浓度称为平衡

4、吸附量，也称表观吸附量，它是吸附量的极限，对吸附设计、操作和过程控制有重要意义,影响吸附的因素,溶质分子以分子状态吸附时的规律特劳贝规则稀溶液中，使固液界面自由能降低多的溶质吸附量大吸附与溶解是相反的过程，故溶解度越小越容易被吸附吸附是放热过程，温度升高一般对吸附不利极性吸附剂容易吸附极性强的溶质；反之也然,吸附等温方程（吸附平衡）,待脱色油中，杂质含量在mg/kg(ppm)级，可视作稀溶液,在稀溶液中，吸附达平衡时，平衡吸附量是温度和油相中杂质残留浓度的函数X/m=F(c，T),一定温度下，吸附量只与杂质平衡浓度有关 X/m=F(c)等温吸附方程反映了平衡吸附量与平衡浓度的关系,弗兰德里胥（

5、Freundlich）吸附等温方程,X/m=KC1/n其中：X被吸附组分的量（Kg）m吸附剂的量（Kg）C吸附平衡时，色素在油中的残留浓度（Kg/Kg油）K吸附常数n吸附特点常数，一般为0.44 如何通过实验求出n与K的值,lg(x/m)=lgk+(1/n)lgC,K，n,吸附等温曲线,X/m,吸附速率,吸附速率受最慢速的步骤控制(1)外部扩散。吸附剂周围的液相中组分扩散穿过液膜到达固体表面(2)内部扩散。组分从固体表面进入其微孔道，在微孔道的液相中扩散到微孔表面(3)吸附。扩散到微孔表面的组分分子被固体所吸附，完成吸附(4)脱附。已被吸附的组分分子，部分脱附，离开微孔道表面(5)内反扩散。脱

6、附的组分分子从孔道内液相扩散到吸附剂外表面(6)外反扩散。组分分子从外表面反扩散穿过液膜，进入外界周围的液体中，从而完成脱附吸附与脱附这两步的速度远比外扩散与内扩散为快。因此，通常影响吸附过程总速度的是外扩散与内扩散速度,吸附过程,1.3 脱色效果的评定,脱色效果的评定，即脱色油的色度标准的制定，应根据油脂种类、毛油质量和精炼油用途的不同，力求在最高的除杂效果和最低的油损耗前提下，获得油色在最大程度上的改善为度,评定原则,指标：油耗、残磷、残皂、过氧化值、重金属、农残、色度、脱色率,色度测定,国际通用方法一罗维朋(Lovibond)色度计法浅色油脂,色阶玻璃片,调节黄色和红色色阶的玻璃片，与油

7、样比较，二者色泽相当时，黄、红玻璃片上的数字即为该油的罗维朋值，即油脂的色泽,R11Y20,国际通用方法二分光光度计法深色毛油,色度测定,叶绿素b 460nm叶绿素a 680nm,叶绿素a或b在可见光谱区有很强的吸收带，摩尔吸收系数在有机化合物中最大，大于105cm.molL最高吸收率的位置，叶绿素b在460nm，叶绿素a在680nm,1.4 脱色与其它精炼工序的关系,油中色素的脱除贯穿于整个精炼过程，脱胶、碱炼、酸炼、脱臭工序都有脱色作用,色素的脱除并不全靠脱色工序，叶绿素例外,脱色工序在精炼工艺中的位置,色素的脱除贯穿于整个精炼过程,叶绿素的脱去,脱色与脱酸的关系,游离脂肪酸覆盖了白土表面

8、的吸附点，对白土脱色力有一定影响,酸值对脱色油品的影响,脱色与脱臭关系,脱臭时，高温裂解色素特别是胡萝卜素类，分解成小分子物质，可挥发除去，减少了脱色工段脱去大量色素的必要性但脱臭不当，会产生新色素及色素固定化，这种色素难以脱去,脱臭对色素的降解,思考题,一般，正常毛油中叶绿素含量在150ng/kg左右，全精炼油中叶绿素含量降低到10-20ng/kg，呈悦目浅黄色。如果油中叶绿素含量达50ng/kg，则油呈绿、灰色，不能销售。精炼油厂常遇到“绿油”现象，即毛油经过脱胶、脱酸和脱色处理，色泽已浅黄，绿色几乎观察不到，但是脱臭后，油品却呈明显的绿色，为何？（提示：叶绿素的热稳定性高于胡萝卜素）,2

9、 吸附剂,2.1 吸附剂选择依据2.2 吸附剂种类2.3 吸附反应,2.1 吸附剂选择依据,具有选择性吸附作用。大量吸附杂质而少吸油，用少量吸附剂就达效果,化学性质稳定，与油无化学作用，不使油带上异味,具一定工程特性，如机械强度、几何形状等，使用方便，能以简便的方法与油脂分离,具备上述条件的吸附剂尚未见报道,来源广、价廉、使用经济,合乎工业要求的吸附剂首先是多孔性、比表面积大的物质,2.2 吸附剂种类,天然漂土膨润土、凹凸棒土40120m2/g,活性白土酸性白土250350m2/g,膨润土蒙脱土凹凸棒土活性炭沸石硅藻土硅胶,活化/酸处理,目前，活性白土用量最大,蒙脱土结构和成分,凹凸棒土结构,

10、Mg5Si8O20(OH)2(OH2)44H2O化学成分SiO2 53.61%Al2O3 9.29%Fe2O3 3.1%TiO2 0.39%MgO13.20%CaO 0.2%Na2O 0.04%K2O 0.25%H2O 19.8%,凹凸棒石粘土细微结构,2.3 吸附剂表面现象,主要作用吸附作用Adsorption次要作用水解热催化氧化离子交换,吸附作用Adsorption,物理吸附化学吸附选择性吸附，对于某些杂质有特殊的吸附作用由于白土晶格带负电，故阳离子和极性物质易被吸附,Sorption吸着Absorption吸收Adsorption吸附,水解热催化氧化离子交换,3 脱色的影响因素,（1）

11、油色素状态，天然or新生残皂50mg/kg磷5mg/kg水分,降低对残皂吸附,FFA增加,脱色三因素,在选择工艺及白土前，了解待脱色油中杂质、色素的性状和可脱性，有的放矢，事半功倍,(2)吸附剂品质规格用量1%，用量过大对脱色不利,白土质量因素原土质量酸活化程度水分孔隙度比表面积酸度颗粒度,白土粒度,粒度越细，表面积越大，脱色效率越高，但过滤困难粒度控制：200目筛通过率90，10m以下越少越好,（3）工艺温度压力时间搅拌均匀接触，时间一致,温度提高，主、副反应均加快，因此，有一最佳温度TT取决于油脂、吸附剂品种和特性、压力脱红色的温度脱黄色白土活性高，减压，低温白土活性低，常压，高温,操作温

12、度,某些油脂的推荐脱色温度,思考题,脱色时升高温度，脱色油的酸度增加。但温度对脱色油的酸度的影响有一临界点。随着温度升高至临界点以上，脱色油的FFA可大幅增加，WHY？,操作时间,取决于吸附平衡，搅拌好，易达平衡，20min左右与温度有关 100105，30min 120，5min延长时间，有利脱色时间过长，色度回升，酸价升高，油脂氧化，有漂土味，也不经济,时间一致：脱色后及时快速过滤间歇式，因先后过滤，油和土接触时间不一，难连续，连续，较易。但物料短路、返混和局部死区，部分油和土在设备中的停留时间不一,常压，伴随热氧化、催化、共轭化减压(8kp)，热氧化甚微，可认为只有吸附 高活性白土，不饱

13、和度高的油，宜减压低活性白土，饱和度高的油，宜常压热催化氧化利：氧化退色弊：引起色素生成和固定活性低的白土，催化氧化的性能也低，吸附和褪色的程度超过了新色素生成和色素固定的程度,操作压力,混合程度,脱色过程属非均相反应，在吸附剂的表面进行良好混合，均匀接触，仅快建立吸附平衡，避免长时接触常压脱色 混合强度应使白土在油中呈均匀悬浮态，过于强烈，增加氧化减压脱色 激烈混合，以不引起油脂飞溅为度,混合工艺,4 脱色工艺,全量一次投入 只建立一次吸附平衡分批吸附 分批添加，新添土与前次剩余色素建立新平衡逆流吸附 得到最大脱色效率在浅色油中达到平衡的土，对深色油仍有脱色力预脱色复脱色工艺，两段逆流脱色,

14、脱色工艺,脱色用过滤机，220目不锈钢滤网初滤脱色清油的安全过滤，1015m,两段逆流脱色,两段逆流脱色工艺,两段逆流脱色,节省白土,节省白土1540%,5 脱色设备,白土定量器脱色器分离设备过滤机压滤机,白土定量的均匀,白土定量变速螺旋机预混合工艺活塞式定量装置,脱色设备,分离设备,厢式压滤机或板框过滤机立式叶片过滤机荷兰Ama公司，阿玛过滤机,压滤脱色，有附加脱色效果（35%）相对于穿滤油中的色素，吸附剂有效浓度很高，且接近于逆流脱色,连续过滤（二台并联）,废白土带油,30-70，活性碳带油更高残油损失超过白土费用目前无理想残油回收技术对策严格控制白土用量，一般1足够，特殊情况下才用较大量脱深红、绿，加少量活性碳(510)选用白土时要综合考虑价格和带油率,脱色油的处理,易于氧化立即脱臭或氢化冷藏或充氮存储,