Технологическая линия производства кукурузного масла (стр. 3 из 5)
Содержание масла в жмыхе составляет 14-20%. Его направляют на окончательное прессование или для получения лепестка. Окончательный отжим масла – экспеллированиеосуществляется в более жестких условиях, в результате чего содержание масла в жмыхе снижается до 4-7%.
В промышленности используют форпрессы МП-68, ЕТП-20, ФР, Г-24.
Рис. Маслопресс МП – 68
Маслопресс МП-68 – отечественный шнековый пресс, основными его узлами является следующие: станина 14, на которой укреплен корпус упорного подшипника шнекового вала 7. Вал включает девять отдельных шнековых витков 6 и переходных колец 8 и зеерный цилиндр 9. Вращение шнековому валу передается от вала редуктора.
Питатель 5 представляет собой вращающуюся трубу с неподвижными скребками, очищающими стенки от налипшего материала. Сверху корпус питателя закреплен на нижнем чане жаровни.
Механизм для измельчения толщина выходного пресса жмыха 10 размещен в корпусе станины. Маслосборное устройство 15 состоит из сливного листа и сборника масла и закреплено между передней и задней стойками станины на швеллерах.
Привод маслопресса состоит из электродвигателя 1 и редуктора 2, которые соединены муфтой 3.
Маслопресс ЕТП-20 (рис. ) изготовляется фирмой СКЕТ (ФРГ). Этот маслопресс является шнековым прессом и способен работать как в рижиме форпрессования, так и в режиме окончательного прессования. Это обеспечивает изменением геометрии шнекового вала путем смены комплекта шнековых витков, а также изменением частоты вращения шнекового вала от 25-32 до 5-9 об/мин путем замены шестерен редуктора.
Рис.
Особенностью пресса ЕТП-20 является удлиненный зеер (до 1800 мм), который имеет два диаметра (на питательной ступени 250 мм и 200 мм на остальных четырех ступенях). Шнековый вал можно подогревать или охлаждать путем подачи соответствующего агента (пара или воды) в имеющийся в нем канал. Ширина выходной щели пресса регулируется конусом, который перемещается от механической передачи, связываемой со шнековым валом. Для подачи мезги в пресс имеется шнековый питатель с самостоятельным приводом через вариатор.
По смешанному способу производства осуществляется предварительный съём масла на шнековых прессах (так называемое форпрессование), после чего производится экстрагирование масла из жмыха.
Жмых далее дробят, лепесткуют и с температурой не более 50оС подают в экстрактор.
Экстрагирование производится в специальных аппаратах - экстракторах при помощи органических растворителей (чаще всего экстракционныйбензин марки А и нефрас с Tкип=63-75 ). В результате получается раствор масла в растворителе (так называемая мисцелла) и обезжиренный твёрдый остаток, смоченный растворителем (шрот).
Растворитель, проникая через мембраны клеток экстрагируемой частицы, диффундирует в масло, а масло из клеток – в растворитель. Под влиянием разности концентраций масло перемещается из частицы во внешнюю среду до момента выравнивания концентраций масла в частице и в растворителе вне ее. В этот момент экстракция прекращается.
Экстракцию масла из масличного сырья проводят двумя способами: погружением и ступенчатым орошением.
Экстракция погружениемпроисходит в процессе непрерывного прохождения сырья через непрерывный поток растворителя в условиях противотока, когда растворитель и сырье продвигаются в противоположном направлении относительно друг друга. По способу погружения работают экстракторы НД-1000, НД-1250, Олье-200 и др. Такой экстрактор состоит из загрузочной колонны, горизонтального цилиндра и экстракционной колонны, внутри которых установлены шнеки.
Рис. Экстрактор Олье
Башенный экстрактор Олье (рис. ) имеет рабочую колонну 1 и ковшовую норию 2 для окончательного обезжиривания и выгрузки материала из аппарата. Колонна и нория укреплена на цокольно плите 3. На валу 4 закреплены шестнадцать мешалок 5 и направляющие перфарированные конусы 6. В нижней части вал имеет шнековые витки 7, служащие для равномерной разгрузки экстракционной колонны от предварительного обезжиренного материала. Вал экстрактора подвешен на верхнем подшипнике редуктора вариатора 8, с помощью которого регулируется число оборотов вала, а следовательно, и пропускная способность эктрактора. Цилиндрический корпус экстракционной колонны специальными перфорированными воронками 9.
Загрузочный бункер 10 служит для запаса материала и для создания газового затвора и слоя, через который производится самофильтрация конечной мисцеллы.
В ковшовой нории, перфорированные ковши которой выходят над уровнем растворителя, помимо окончательной промывки экстрагируемого материала чистым бензином, происходит и частичное стекание растворителя из шрота направляемого на шнековый испаритель. Ковши нории приводятся в движении от редуктора 8 через промежуточную передачу 12 с помощью цепи 13. Чистый растворитель поступает через патрубок 14, а мисцелла выходит через патрубок 15, снабженный смотровым фонарем.
Свежий материал подается в экстрактор через самоточную трубу 17, в которой установлен ворошитель и фотоэлектрический сигнализатор степени заполнения трубы материалом. Самотек 18 служит для отвода шрота. Для откачки мисцеллы из экстрактора при его остановке, а также для дополнительной подачи патрубки 11, 19, 20 и 21. Из загрузочной камеры материал проходит экстракционную колонну сверху вниз, перемещаясь при этом по конусам и воронкам и разрыхляясь мешалками. Снизу колонны частично обезжиренный материал регулирующим шнеком проталкивается к основанию нории, откуда ковши подают его вверх выходной течке для шрота.
Противоточно движению экстрагируемого материала чистый растворитель поступает в верхнюю часть нории, а выходит из верхней части загрузочного бункера. При прохождении конечной мисцеллы через слой материала мисцеллы частично самофильтруются, чем облегчается работа основных мисцелловых фильтратов.
Сырье в виде лепестка или крупки поступает в загрузочную колонну, подхватывается витками шнека, перемещается в низ загрузочной колонны, проходит горизонтальный цилиндр и попадает в экстракционную колонну, где с помощью шнека поднимается в верхнюю ее часть. Одновременно с сырьем в экстрактор подается бензин. Бензин перемещается на встречу сырью и проходит последовательно экстрактор, горизонтальный цилиндр и загрузочную колонну. Концентрация мисцеллы на выходе из экстрактора составляет 15-17%.
Обезжиренный остаток сырья – шрот выходит из экстрактора с высоким содержанием растворителя и влаги (25-40%), поэтому его направляют в шнековые или чанные (тостеры) испарители, где из него удаляют бензин.
К преимуществам экстракции погружениям относятся: высокая скорость экстракции, простота конструкторского решения экстракционных аппаратов, безопасность их эксплуатации. Недостатком этого способа являются: низкие концентрации конечных мисцелл, высокое содержание примесей в мисцеллах, что осложняет их дальнейшую обработку.
Из мисцеллы и шрота растворитель отгоняется соответственно в дистилляторах и шнековых испарителях. Затем шрот кондиционируют по влаге и температуре.
При способе ступенчатого орошения непрерывно перемещается только растворитель, а сырье остается в покое в одной и той же перемещающейся емкости или движущейся ленте. Этот способ обеспечивает получение мисцеллы повышенной концентрации (25-30%), с меньшим количеством примесей. Недостатками этого способа – большая продолжительность экстракции, повышенная взрывоопасность производства.
Наша промышленность использует горизонтальные ленточные экстракторы МЭЗ-350, Т1-МЭМ-400, ДС-70, ДС-130, «Луги-100», ковшевые экстракторы «Джанациа», корзиночный экстрактор «Окрим». Более современным является карусельный экстрактор «Экстехник», работающий по принципу многоступенчатого орошения в режиме затопленного слоя.
Рис. Ленточный экстрактор
При экстракции на ленточном экстракторе МЭЗ сырье из бункера подается на движущуюся сетчатую ленту транспортера, проходит под форсунками и оросителями, орошается последовательно мисцеллой и бензином. Экстрактор имеет 8 ступеней с рециркуляцией мисцеллы и соответственно 8 мисцеллосборников.
После экстракции мисцелла содержит до 1% примесей, и ее направляют на ротационные дисковые или патронные фильтры для очистки.
Дистилляция – это отгонка растворителя из мисцеллы. Наиболее распространены трехступенчатые схемы дистилляции.
На первых двух ступенях мисцелла обрабатывается в трубчатых пленочных дистилляторах. На первой происходит упаривание мисцеллы. На второй - мисцелла обрабатывается острым паром при температуре 180-220*С и давлении 0,3 мПа, что вызывает кипение мисцеллы и образование паров растворителя. Пары растворителя направляются в конденсатор. На третьей ступени высококонцентрированная мисцелла поступает в распылительный вакуумный дистиллятор, где в результате барботации острым паром под давлением 0,3 мПа происходит окончательное удаление следов растворителя. После дистилляции масло направляют на рафинацию. Шрот основных масличных культур (подсолнечника, хлопчатника, сои, льна и других) является ценным высокобелковым кормовым продуктом. Содержание в нём масла зависит от структуры частиц шрота, продолжительности экстракции и температуры, свойств растворителя (вязкости, плотности), гидродинамических условий.