油茶生产工艺

油茶籽深加工项目基本情况说明主要生产工艺流程及产污节点分析本项目的生产工艺主要分为茶籽油的生产和花生油的生产。茶籽油的生产分为茶籽预处理、低温压榨工艺、油茶籽原油精炼工艺，茶饼深加工综合利用工艺，茶皂素生产工艺及活性有机肥加工工艺。主要工艺流程见图3-3。油茶籽预处理预压榨茶籽壳原油精炼原油成品油茶饼深加工茶饼混合油成品粕皂素粉茶粕饲料活性有机肥图3-3油茶籽加工总工艺流程图（一）油茶籽收储、预处理及压榨工艺及产污节点分析1、生产工艺(1)油茶籽收储：油茶籽主要来自农户自采的和从油茶树基地采购的，油茶籽需要经过验收、计量、干燥及冷却后储存，储存一般在0℃~30℃的温度环境中，利用植物种子后熟作用的生化原理，促进油茶籽后熟。拟定油茶籽烘干规模为600t/d。(2)预处理：经烘干入库贮存的油茶籽经选籽、清理分级、剥壳分离进行去石，磁选脱铁。预处理后的油茶籽进行剥壳，剥壳产生固体废物主要为油茶壳。脱壳后进行仁壳分离。(3)冷榨：采用专用冷榨机，入榨温度在70℃～80℃左右，避免高温引起的茶籽油颜色变深，有效成分损失等。(4)油渣分离：毛油中一般含渣8%～10%，在进入精炼车间前应迅速进行油渣分离，油渣分离的及时与否将直接影响毛油的酸值和色泽，保留时间越长则酸值越高，颜色越深。由于茶籽油的黏度大，含胶质多，因此油渣分离比较困难，常用的方法是板框过滤。虽然板框过滤工人劳动强度较大，但滤出毛油含渣量低，一般为0.1%以下，而卧螺分离机滤出毛油含渣量为3％左右。过滤前通过油渣分离刮板，降低毛油中大部分含渣量。过滤温度不宜过高，一般为60℃～70℃，压力不宜过大，一般小于0.3Mpa，否则会影响油品质量。生产工艺流程见图3-4。外来油茶籽常温储存选籽清理分级去石磁选剥壳仁壳分离一次压榨茶饼机榨茶饼油澄油箱过滤压榨油茶籽原油浸出车间S固体废物SSG、S、ZSZZ：噪声S：固废G：废气图3-4油茶籽预处理、压榨工艺流程及产污位置图2、产污节点分析(1)废水项目该生产工序中不产生废水。(2)废气在选籽、清理分级及去石过程中产生少量的废气，废气污染物主要为颗粒物。(3)噪声产噪工序主要为筛选过程中筛选机产生的噪声级压榨过程中产生的噪声。(4)固废该过程中产生的固废工序较多，在选籽、清理分级过程中存在少量的茶籽壳和弃土；去石过程中存在石子；磁选过程中存在铁屑；剥壳、仁壳分离过程中有大量的茶籽壳；过滤过程中的油渣和茶饼送至浸出车间。产污位置见图3-4。（二）、油茶籽原油精炼工艺及产污节点分析1、生产工艺茶油的精炼工艺一般需经过四脱(脱胶、脱酸、脱色、脱臭)、及分提等工序，通过精炼达到各级油脂所需的标准。(1)脱胶脱胶的目的是清除茶油中的全部胶质及生产有价值的副产品，而胶质中的磷脂会影响脱臭和在水蒸气蒸馏过程中的脱色，还能与金属离子螯合，增加氧化过程，影响油的稳定性，为了得到符合要求的茶油产品，必需进行脱胶工艺处理。(2)脱酸脱酸是通过加碱来中和茶油中游离脂肪酸的过程，是油脂精炼过程中最关键的工艺。其原理是：加碱后游离脂肪酸即变成可溶于水的盐，而被去除。实际操作中还需加入一定量的超量碱，以便碱炼完全。加碱量、碱浓度、温度、毛油质量及搅拌时间和速度等均对碱炼效果产生影响。中和脱酸是对产品质量和价格有很大影响的一道工序，如果中和工序有问题，会给脱色以后的各工序带来困难，并使产品质量和收率降低。脱酸通常有两种方法即物理和化学方法，原则上物理精炼法即气提蒸馏脱酸方法应作为油脂精炼的首选工艺，化学中和方法即用氢氧化钠中和毛油中的游离脂肪酸脱酸会产生皂脚和废水。但选择物理精炼法还是化学精炼法，主要取决于毛油的质量。鉴于现实中的诸多问题，目前的油脂加工厂还常常配备两套装置，化学精炼法仍然不可缺少。在油中加入烧碱或纯碱，以中和油中的游离脂肪酸。这是一个很重要的操作。因为烧碱不仅能与脂肪酸起作用形成皂脚，而且也会和中性油起反应。游离脂肪酸含量的一倍左右采用间歇碱炼使用纯碱能减少炼耗，但是其反应的性能较弱,因此它不能除去一些只有对烧碱才能起作用的那些杂质，如色素，蛋白质、叶绿素和重金属等。皂脚的分离一般可用离心法、沉降分离法。(3)脱色色泽是茶油的重要品质之一，因此脱色是油脂精炼必不可少的环节。脱色并非脱尽所有色素，而是在于改善茶油的色泽，提高油脂品质，为进一步精炼提供合格的原料油。脱色除了脱除油中色素外，还能起到降低磷脂含量、过氧化值、含皂量以及金属离子含量的作用，从而改善油品色泽、风味和提高氧化稳定性，为油脂的进一步精制氢化、脱臭提供了良好的条件。油脂脱色目前最常用的方法是活性白土吸附脱色法，即利用白土这种具有较强选择性吸附作用的物质，在一定条件下脱除溶于油中的色素或以胶态粒子分散于油中的色素以及其他杂质。油脂经计量后预热至80~90℃，全部油脂与活性白土预混合，然后送至脱色塔进行脱色。油脂与活性白土混合都在常压下进行的，全部预混合是在较低温度下进行，最大程度地避免了油脂由于受加热引起的氧化，从而确保油品的质量。脱色后油脂与废白土的分离是采用过滤的方法,国内在油脂连续脱色时常采用立式叶片过滤机和板框过滤机两种形式进行过滤。立式叶片过滤机过滤时,被分离的介质在整个过程中是全封闭的。过滤结束后，采用干蒸汽吹干滤饼中的油脂，这样可降低滤饼中的残油量、减少油脂氧化。在经过上述初过滤所得脱色清油中，由于过滤设备或操作的原因，不可避免地要残留一定量的废白土，如果将其直接送至脱臭工段，一则会加速油脂的氧化，二则也会污染脱臭设备，对最终油脂产品质量不利。所以，在实际生产中，初过滤的脱色清油一般要进行安全过滤，以确保最终油脂产品色泽和质量。影响脱色效果的因素有：①脱色温度，脱色温度在110℃左右时效果最佳为了不使冷凝水进入滤饼而影响滤饼吹干和自动卸渣，过滤介质的温度要保证在105℃以上。②脱色时间，油脂的有效脱色时间应控制在20min~30min即可保证脱色效果。③绝对压力，应将脱色器内的绝对压力降低至9.3kpa~6.6kpa，即真空脱色，可以有效的脱除其中的空气。适当的有效搅拌叶可以改善脱色效果算段有效脱色时间。(4)脱臭脱臭主要是脱除油脂中的臭味物质，其原理是利用臭味物质和甘油三酸酯挥发性差异，在高温真空条件下脱除臭味物质。脱臭不但能去除油中的臭味物质，改善食用油风味，还能提高油脂的烟点。油脂脱臭方式有间歇式、半连续式和连续式，前者用于小规模生产(12t以下)，特别适用于月桂酸型油脂。半连续式和连续式脱臭工艺效果好，生产周期短，能量损耗低，半连续式能方便地切换原料，能防止油脂可能的短路，能保证产品质量。而连续式不需分批进料及排放各槽油脂，不需断续性地加热和冷却，处理量大，操作简单。出于安全和卫生的考虑，随着连续式脱臭工艺的普及，在脱臭工艺的热媒选择上，相对水蒸气、电加热而言，导热油作为载体较为经济安全，应用也越来越广。有研究结果显示，在特殊设计的脱臭锅中，茶油完全脱臭的真空度为260Pa，温度200℃，蒸气耗量为茶油质量的3%~8%。然而，常规脱臭器经常出现开始冷却阶段由于油温度高而引起冷却管压力过高，从而产生盘管、锅体剧烈振动现象，很危险。为避免这个问题，应在工艺与设备的设计中，在开始阶段采用高温水外加泵力强制冷却。(5)分提为了提高产品中油酸等不饱和脂肪酸的含量，减少饱和脂肪酸尤其是硬脂肪酸含量，除去蜡质等，根据不同物质的冻点不同而达到分离的过程称分提。一般是在-5℃下冷冻48h，再经离心分离可提高油酸含量。硅藻土在分提过程中能大大提高冷冻油脂的过滤速度，提高产品质量。(6)冬化处理茶油的冬化主要是除去甘油三酸酯、蜡质及其他杂质，因低温条件下长期存放会有悬浮成分析出，使茶油的透明度降低，直接影响茶油包装的外观，降低产品的档次，因此必须在茶籽油的精炼过程中增加冬化处理工序。冬化处理的工艺主要是结晶。茶籽原油脱胶分离脱酸分离脱水脱色W过滤S成品油包装贴标冬化分提脱臭压盖GZ：噪声S：固废G：废气W：废水图3-5油茶籽原油精炼工艺及产污位置图2、产污节点分析(1)废水由于脱胶和脱酸的辅助材料中均携带有一定的水分，而根据油水不容的原理，将脱胶后和脱酸后的废水进行分离。分离的废水为高浓度的有机废水，主要污染物为COD、BOD和动植物油。(2)废气脱臭工序采用导热油炉作为热源，导热油炉以轻质柴油为燃料，主要产生SO2、NO2和烟尘。脱臭工序是在低压下高温过热使易挥发的物质进行蒸发脱除，因此脱臭过程中产生有机废气。(3)噪声该工序产噪设备比较少。(4)固废脱色主要采用活性白土，因此过滤过程中产生的固废主要为活性白土和茶籽油中的色素。产污位置见图3-5。（三）茶饼深加工综合利用及产污节点分析油茶饼中除含有浓缩的蛋白质、糖份等营养物质外，还含有残油，据文献，油茶饼中含粗蛋白约15.94%，总糖44.50%(包含淀粉)，油脂7.45%，另外，油茶饼中含有一种特殊化学成分——皂甙，约含12.8%~13.8%，皂甙的水溶液具有表面活性，能降低水的表面张力，有很强的去污能力，并能产生丰富、持久的泡沫，故茶饼很早就背民间用来洗发和洗涤高级布料。但微量皂甙，即能引起动物口感不适，因此，油茶饼一般不作为饲料，而作为洗发液的配制，残渣用于培养食用菌培养基。1、生产工艺(1)浸出工序油茶籽压榨过程中产生的茶饼投加到存料箱中，存料箱中保存一定的物料，兼起料封作用，要求存料量保持80%以上。为了防止浸出器内溶剂空气从进料口流出，物料进入浸出器时需要进行有效的封闭，封闭方法有：混合绞龙倾斜度为7°30″，喷入混合油量以使料坯(饼)成稠泥状或湿润为宜。浸出器采用烷类作为溶剂进行喷淋，浸出器运转周期90~120min，物料通过沥干20~25min，保证溶剂喷淋后的湿婆含溶剂35%以下即可。湿粕通过刮板输送机用于粕脱溶烘干工序，混合油进入蒸发工序。(2)湿粕脱溶烘干工序从浸出器卸出的粕中含有25％—35％的溶剂，为了使这些溶剂得以回收和获得质量较好的粕，可采用加热以蒸脱溶剂。(3)混合油的蒸发工序从浸出器泵出的混合油(油脂与溶剂组成的溶液)，须经处理使油脂与溶剂分离。分离方法是利用油脂与溶剂的沸点不同，首先将混合油加热蒸发，使绝大部分溶剂汽化而与油脂分离。然后，再利用油脂与溶剂挥发性的不同，将浓混合油进行水蒸气蒸馏(即汽提)，把毛油中残留溶剂蒸馏出去，从而获得含溶剂量很低的浸出毛油，但是在进行蒸发、汽提之前，须将混合油进行“预处理”，以除去其中的固体粕末及胶状物质，为混合油的成分分离创造条件。①过滤：让混合油通过过滤介质(筛网)，其中所含的固体粕末即被截留，得到较为洁净的混合油。处理量较大的平转型浸出器内，在第Ⅱ集油格上装有帐篷式过滤器，滤网规格为100目，浓混合油经过滤后再泵出。②离心沉降：现多采用旋液分离器来分离混合油中的粗末，它是利用混合油各组分的重量不同，采用离心旋转产生离心力大小的差别，使粕末下沉而液体上升，达到清洁混合油的目的。③混合油的蒸发蒸发是借加热作用使溶液中一部分溶剂汽化，从而提高溶液中溶质的浓度，即使挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的操作过程。混合油的蒸发是利用油脂几乎不挥发，而溶剂沸点低、易于挥发的特性，用加热使溶剂大部分汽化熬出，从而使混合油中油脂的浓度大大提高的过程。在蒸发设备的选用上，油厂多选用长管蒸发器(也称为“升膜式蒸发器”)。其特点是加热管道长，混合油经预热后由下部进入加热管内，迅速沸腾，产生大量蒸气泡并迅速上升。混合油也被上升的蒸气泡带动并拉曳为一层液膜沿管壁上升，溶剂在此过程中继续蒸发。由于在薄膜状态下进行传热，故蒸发效率较高。其设备为长管蒸发器。④混合油的汽提通过蒸发，混合油的浓度大大提高。然而，溶剂的沸点也随之升高。无论继续进行常压蒸发或改成减压蒸发，欲使混合油中剩余的溶剂基本除去都是相当困难的。只有采用汽提，才能将混合油内残余的溶剂基本除去。汽提即水蒸气蒸馏，其原理是：混合油与水不相溶，向沸点很高的浓混合油内通入一定压力的直接蒸汽，同时在设备的夹套内通入间接蒸汽加热，使通入混合油的直接蒸汽不致冷凝。直接蒸汽与溶剂蒸气压之和与外压平衡，溶剂即沸腾，从而降低了高沸点溶剂的