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高分子精密微孔过滤技术在食用油脂生产上的应用

(江西耐可化工设备填料有限公司)
摘要:高分子精密微孔过滤技术是我国开创的新型精密过滤技术,在工业上有广泛用途。经过十多年的开发推广,在许多食用油脂生产上获得了成功应用。本文简单叙述这方面应用的概况。
关键词精密微孔过滤 高分子烧结微孔管 滤饼过滤 澄清过滤
我国是食用油产油大国,油料资源丰富,品种多、产量大。各种食用油生产工艺过程虽不完全相同,但是液固过滤却是各种食用油生产过程中不可缺少的化工单元操作;过滤效率的高低直接影响产品的质量,甚至影响产品的收率与成本。
目前国内外各种油品的生产过程中,普遍应用工业滤布或金属丝网作为过滤材质。这些材质的价格一般较低(不锈钢滤网的价格较高),来源丰富、耐温较高。但有一共同的致命伤,就是过滤效率较差,10μm以下的微粒易穿漏,造成产品油的质量不高。应用工业滤布的滤油过滤机基本是板框压滤机,操作繁重、边缘漏油多;应用金属丝网的滤油过滤绝大部分是叶片式压滤机,其操作的机械化程度较高,但对所要过滤固体微粒是既细又粘的油料,其过滤与滤饼的卸除都较困难。
近十多年来,经过反复开发,刚性的高分子烧结精密微孔过滤技术逐渐在多种油料及其衍生产品的过滤上获得成功应用,显示出该技术在食用油生产上具有广泛应用潜力。
一、          刚性高分子烧结精密微孔过滤技术的概况与特点:
       刚性高分子烧结精密微孔过滤技术是作者用了近二十七年时间研制与开发出来,硬件与软件比较完整与成熟的一种新型精密过滤技术。已成功地在化工、制药、食品、轻工、冶金、纺织、环保等领域获得广泛推广,被国家科委定为“八五与“九五期间的“***科技成果重点推广计划项目,曾获十三项***与省部级科技进步奖。该技术硬件由PG型多种结构型号精密微孔过滤机与PE或PA高分子微孔管两大部份组成。该技术的软件主要系根据被过滤物料的过滤要求测试物料的各种精密微孔过滤参数,计算*佳的微孔过滤管的平均孔径与所需的过滤面积,选择*佳的精密微孔过滤机的结构型号与规格,精密微孔过滤机在应用工程中的工程安装设计以及对不同物料的不同应用方法。
这种技术具有如下特点:
(1)       过滤效率高,1μm以上微粒一次就可全部滤住,0.5μm左右的微粒绝大部份也可滤住;
(2)       应用面广,不仅可用于含固量少的油料的精密澄清过滤,也用于含固量多的油料的精密滤饼过滤;
(3)       卸干滤饼简便,应用压缩气体(空气或氮气)快速反吹法,就可将刚性微孔过滤管外表面的较干滤饼快速卸下,方便地通过底部大排渣口排到精密微孔过滤机外面,(底部大排渣底盖均用气缸操作,不需人工劳动);
(4)       微孔过滤管再生简单,应用压缩气体快速反吹法,可将堵塞在微孔过滤管表层的微粒绝大部份反吹出来,微孔过滤管的使用寿命较长;
(5)       精密微孔过滤机的结构较简单,占地面积相对较小;
(6)       精密微孔过滤机的过滤压差一般为0.2~0.25Mpa,动力消耗较省。
二、          在油品生产上的成功应用:
       刚性的高分子精密微孔过滤技术用于食用油及其衍生产品的过滤是我国一个创举,国外尚无先例。许多成功应用的用户均由于产品质量提高、操作简化、损失减少而取得显著经济效益与社会效益。许多应用技术属技术机密,不宜过多报导,本文只能作简略叙述。
(1)冬化油脱腊的精密过滤:国内不少厂的冬化油脱腊采用板框压滤机过滤,由于滤布的孔径不可能很小,使产品质量难以保证,由于腊滤饼的孔隙很小,比阻很大,使得板框压滤机的面积非常大,整个过滤机极庞大笨重,卸腊滤饼时操作非常麻烦。脱腊过滤机应该冷保温,而板框压滤不易保温。高分子精密微孔过滤完全没有上述缺点,冷保温简单,微孔孔径可以很小,脱腊效率很高,卸腊滤饼时只需开启阀门进**体反吹即可很轻松卸下大量腊片。同样过滤面积的精密微孔过滤机比同过滤面积的板框压滤机的尺寸与重量小得多。该技术已在玉米冬化油成功应用二年多,原油浊度为14NTU,除腊过滤后油质清彻透亮,油浊度仅为0.45NTU。葵花籽冬化油的脱腊试验已完成,即将在工业生产大规模应用。
(2)毛油的精密过滤与精制过滤:高分子精密微孔过滤机已成功用于菜籽油、花生油、大豆油、芝麻油等油品的毛油精密过滤或精制油的精密过滤。应用期*长已达十多年,处理能力*大的每天过滤毛油或精制油达30~40吨,过滤后油质清彻透明,明显超过金属滤网或滤布。
(3)溶剂浸出的混合油除机械杂质的精密微孔过滤:用溶剂浸出的植物混合油中往往带有不少机械杂质,这些杂质会影响后处理的蒸发等装置的性能,也影响从这些植物提取的粗磷脂的质量。许多油脂厂虽有小型金属网过滤器,但由于孔径太粗,只能过滤10μm以上的微粒,细小的微粒仍残留在混合油中。过滤这些混合物,难度相当高。如果油中水份较高,油中会析出不少粘性很大的磷脂微粒,更增加过滤的困难。高分子微孔管由于孔径小,能用压缩气体强制反吹再生,使其能用于这种难滤的混合油过滤(如果油中水份较多,粘性磷脂微粒含量较高,则必须有一定的其他技术措施配合)。已成功用于生产,混合物中0.5μm的微粒可被滤除。
(4)粗磷脂与溶剂混合物除机械杂质的精密过滤:目前,不少非油脂厂生产磷脂产品,其原料均购自油脂厂的粗磷脂。由于这些油脂厂尚未对混合油进行精密过滤,使粗磷脂中机械杂质较多。可将这种粗磷脂溶解在一定的溶剂中,利用高分子精密微孔过滤机,结合某些技术措施就可过滤0.5μm的微粒,这样能明显提高磷脂产品的质量。已在生产上成功应用多年。
(5)除粉末活性炭或除白土的精密过滤:用粉末活性炭或白土进行食用油脱色是油料加工中常用的操作。脱色后,将粉末活性炭或白土与油分离是保证油品质量的关键工序。滤布或金属丝网难以保证细固体不穿漏,而高分子精密微孔过滤机可保证滤液中无白土或粉末炭的微粒。已在生产上成功应用。
     除了上述成功应用外,高分子精密微孔过滤技术还成功用于药用油的精密过滤,作为膜过滤的精密予过滤。这种予过滤可将油中0.5μm以上的微粒去除,可明显提高膜的使用寿命,减少膜的操作成本。高分子精密微孔过滤机还成功用于粉末混合磷脂,粉末卵磷脂及粉末氢化磷脂等粉末磷脂产品的密闭过滤与溶剂的密闭洗涤,提高收率,降低成本,简化操作。
三、          应用前的注意事项:
       高分子精密微孔过滤技术是一新技术,由于过滤精度高达0.5μm左右,使其应用中的技术难度远高于板框压滤机或三足式离心机等传统过滤分离设备,因此在应用前必须按这技术的应用软件进行试验,选型、设计与操作。
(1)对不同油品,不同使用条件,不同的产品质量要求,应选用不同的微孔过滤管的种类,型号与尺寸规格。为此,要进行微孔过滤管的选型大小试验与计算。
(2)确定微孔过滤管的型号与规格后,应进行油料的过滤性能参数的测试,对含固量多的滤饼过滤,要归纳出其平均比阻与压差之间关系的数学模型:对不形成滤饼的澄清过滤,要归纳出过滤时间与平均滤速之间数学模型,由这些数学模型可计算出所需的过滤面积;
(3)根据计算的过滤面积,选用*佳的精密微孔过滤机的结构型号,经过二十多年的不断开发,国内唯壹专业生产高分子精密微孔过滤技术产品的萍乡耐可化工设备填料有限公司已开发出八大结构型号,几十种规格的精密微孔过滤机。每一种结构型号的功能不完全相同。必须根据使用要求,选择*佳的结构型号与规格。
(4)高分子精密微孔过滤技术能否成功应用,还需一定的辅助装置与辅助措施密切配合。对每一种油品,要求不同,其辅助装置与辅助措施不完全相同,需严格进行选用。
(5)高分子精密微孔过滤机与辅助装置在生产场地的工程设计(平面与立面布置,管道与阀门的设计)非常重要,不可忽视。
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