Способ производства растительного масла

 

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способам экстракции растительных масел. Целью изобретения является упрощение способа, снижение энергетических затрат, уменьшение потерь масла, исключение загрязнения сточных вод и снижение денатурации белковых веществ шрота, для чего противоточную экстракцию масла, отгонку и конденсацию паров растворителя проводят одновременно в противоточном аппарате колонного типа, подавая в верхнюю часть аппарата пары растворителя, перегретого на 10 100°С, а в нижнюю часть маслосодержащий материал с температурой ниже температуры кипения растворителя. 1 табл.

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к способам экстракции растительных масел. Целью изобретения является упрощение способа, снижение энергетических трат, уменьшение потерь масла, исключение загрязнения сточных вод и снижение денатурации белковых веществ шрота. Предлагаемый способ экстракции проводят в противоточных аппаратах колонного типа. В верхний конец аппарата вводят перегретые пары растворителя, которые под действием силы тяжести начинают перетекать вниз, отдавая движущемуся навстречу вверх проэкстрагированному материалу теплоту перегрева и парообразования, сушат его от растворителя, который становится экстрагентом для масла из маслосодержащего материала. С противоположной стороны аппарата вводят маслосодержащий материал, который движется навстречу сначала жидкому растворителю (мисцелле), затем конденсирующимся и, наконец, перегретым парам растворителя. Перегретые пары вводят сверху в твердую фазу без принудительных сил, благодаря чему процессы проходят равномерно по всему сечению. Благодаря такой организации в совмещенном процессе имеют место следующих три технологических процесса: экстракция масла из маслосодержащего сырья, отгонка растворителя из шрота и конденсация паров растворителя. Экстракция протекает в двух зонах. На первой по ходу движения масличного сырья стадии происходит экстрагирование масла мисцеллой в противотоке с движущимся навстречу экстрагируемым материалом при так называемом "погружении". Температура мисцеллы понижается от точки кипения при входе в зону погружения до температуры входящего экстрагируемого материала и направляется на дистилляцию известным способом с этой температурой, например 50-55^оС. Соответственно, температура экстрагируемого материала повышается от указанной при входе до точки кипения растворителя на выходе из первой стадии процесса. Эта зона характеризуется неизотермичностью процесса экстракции. Во второй зоне конденсирующиеся пары растворителя опускаются навстречу движущемуся экстрагируемому материалу, орошая его при температуре кипения. Эта зона процесса наиболее интересна с точки зрения тепло- и массообмена в условиях кавитации и сложного взаимодействия аэро- и гидродинамических процессов. В самом деле, в верхнюю часть второй зоны входят насыщенные пары растворителя. Они, отдавая скрытую теплоту парообразования, начинают конденсироваться. Одновременно снизу навстречу конденсирующимся парам поднимается экстрагируемый материал, смоченный мисцеллой. Мисцелла начинает вскипать. Испаряющиеся пары встречаются со стекающим вниз конденсатом паров. Происходит сложнейшее взаимодействие процессов испарения, конденсации, кавитации и экстрагирования масла, происходящих в трехфазной системе. Последний процесс значительно интенсифицируется и сопровождается снижением остатка масла в шроте примерно в два раза по сравнению с масличностью шрота, полученного при обычной экстракции. В верхней части второй зоны завершается процесс экстракции масла, протекавший в трехфазной системе при орошении конденсирующимися растворителями, т. е. при температуре его кипения и в условиях пленочной и объемной кавитации. Движущийся снизу вверх проэкстрагированный материал на границе второй и третьей зон практически не содержит жидкого растворителя. В противоположной стороне второй зоны, т.е. внизу, заканчивается процесс конденсации паров растворителя, который к тому же становится мисцеллой. Вторая зона характеризуется изотермичностью процесса, который проходит при температуре кипения растворителя. Как указано выше, перегретые пары растворителя, введенные сверху, стекая вниз, отдают шроту теплоту перегрева, нагревают его. Происходит отгонка растворителя из шрота. Благодаря непосредственному контакту теплоносителя (перегретых паров) и проэкстрагированного материала происходит интенсивный процесс теплообмена и массообмена, сопровождающийся сушкой от растворителя, как наиболее легколетучего компонента. В результате образуются насыщенные пары растворителя, стекающие вниз на вторую стадию экстракции, и там происходит процесс их конденсации. Сверху, выше места ввода перегретых паров, выходит шрот без растворителя. Таким образом, процессы экстракции, отгонки растворителя из шрота и конденсации паров проходят одновременно и неразрывно. Они осуществляются без добавления воды или острого водяного пара. Отсутствует выход загрязненных частицами шрота паров растворителя и воды и, следовательно, загрязненных шламом сточных вод. Осуществляется "сухой" нагрев шрота, благодаря чему денатурация белковых веществ шрота практически отсутствует. П р и м е р 1. В стандартный лабораторный экстрактор помещают паспортизованный маслосодержащий материал. Берут крупку производственного подсолнечного жмыха размерами 7-10 мм с масличностью 23,08% на абсолютно сухое вещество. Размер крупки выбран как наиболее трудно экстрагируемая фракция. В верхнюю зону экстрактора, свободную от экстрагируемого материала, вводят свободным истечением пары нефраса, нагретые до 110^оС. Поступая в экстрактор и встречаясь с частицами жмыха, они, отдав теплоту перегрева, начинают конденсироваться и стекать в жидком виде в нижнюю часть экстрактора, а температура жмыха стала возрастать. По мере нагревания жмыха за счет исключительно теплоты перегретых паров растворителя изменялась картина процесса экстракции, связанная с распределением температуры по высоте слоя. В верхних слоях она поднимается до 100^оС, а внизу составляет 55-60^оС. Благодаря такому распределению верхние слои шрота подсушивались от растворителя (в середине происходит экстракция в трехфазной системе газ жидкость твердое тело, внизу обычная экстракция жидкой мисцеллой). Расход паров растворителя замеряют по количеству вытекающей из экстрактора мисцеллы. Для поддержания указанного выше режима расхода их составил по мисцелле 10 мл/мин, время экстракции 60 мин. Для изучения кинетики экстракции в отобранной через равные промежутки времени мисцелле определялось содержание масла. Конечная масличность шрота составила 1,86% на абсолютно сухое вещество, содержание остаточного растворителя 0,2% П р и м е р 2. В стандартном лабораторном экстракторе по стандартной методике производят экстракцию масла из описанного выше образца жмыха жидким растворителем, нефрасом, с температурой 55^оС способом "погружения". Расход растворителя по данной методике 30 мл/мин, т.е. в 3 раза выше, чем в примере 1. Аналогично отбирают мисцеллу для изучения кинетики экстракции. Время экстракции 60 мин. После слива свободного растворителя шрот оставляют смоченным растворителем. Масличность готового шрота составляет 3,30% на абсолютно сухое вещество. П р и м е р 3. В лабораторном экстракторе производят экстракцию масла из такого образца жмыха, как в примере 1 и 2, жидким нефрасом с температурой 55^оС. В отличие от примера 2 экстракция проводилась не "погружением", а "орошением". Время экстракции 60 мин. По окончании процесса шрот также был смоченным жидким растворителем, а масличность его составила 3,69% на абсолютно сухое вещество. Примеры иллюстрируются таблицей, где приведено изменение масличности экстрагируемого материала в на абсолютно сухое вещество в ходе экстракции различными способами. Данные примеры показывают, что, во-первых, интенсификация процесса по предлагаемому способу прослеживается уже с первых минут экстракции, во-вторых, достигается значительное, 1,44% абс. или более, чем в два раза снижение масличности шрота по сравнению с масличностью шрота, полученного экстракцией жидким растворителем по стандартной методике методом "погружения" и на 1,83% по сравнению с масличностью шрота, полученного экстракцией методом "орошения", в-третьих, достигается отгонка растворителя из шрота. Таким образом, данный способ позволяет уменьшить потери масла, снизить энергетические затраты, исключить загрязнение сточных воды и снизить денатурацию белковых веществ шрота.

Формула изобретения

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА, включающий экстракцию маслосодержащего материала в противоточном аппарате колонного типа легколетучим растворителем с подачей маслосодержащего материала в нижнюю часть колонны, а растворителя в верхнюю, отгонку растворителя из шрота и конденсацию паров растворителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, снижения энергетических затрат, уменьшения потерь масла, исключения загрязнения сточных вод и снижения денатурации белковых веществ шрота, растворитель подают в виде паров, перегретых на 10-100^oС, а подаваемый маслосодержащий материал имеет температуру ниже температуры кипения растворителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---