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無水脫皂工藝就是堿煉脫酸油脂經過脫皂離心機后,再用吸附劑吸附除去殘皂,既可滿足脫色工序的前處理要求,又可達到廢水零排放目標。簡單地說就是將水洗工序換成吸附劑吸附脫皂工序。無水脫皂工藝省去脫水離心機,工藝流程縮短,便于生產操作控制和產品質量提高；無廢水排放,減輕廢水處理壓力,節能環保；減少中間過程的油脂損耗；降低投資成本。
本文在生產實踐中對無水脫皂工藝關鍵控制參數進行了摸索優化,對無水脫皂工藝的節能減排經濟效益進行了簡單分析,以期為油脂精煉同行提供一定信息,為無水脫皂工藝的推廣應用打下基礎。
1工藝流程簡介
2無水脫皂工藝生產調試
主要以中和油的含皂、含磷為考察指標,對脫皂離心機出油含皂和吸附劑添加量進行了摸索。并對脫皂離心機出油含皂為300mg/kg左右時的生產工藝進行優化。
2.1無水脫皂工藝生產初試
(1)當脫皂離心機出油含皂為600mg/kg左右時,以0.40%的吸附劑添加量對其進行吸附脫皂、脫磷。測試結果為:中和油含皂94.71mg/kg,含磷28.47mg/kg。含皂未達到預計值50mg/kg,含磷未達到預計值20mg/kg,考慮到生產成本問題,沒有再增加吸附劑添加量進行測試。
(2)當脫皂離心機出油含皂為500mg/kg左右時,分別以0.40%、0.30%的吸附劑添加量進行了測試,結果見表2。
由表2可見,當吸附劑添加量為0.40%時,測試結果基本達到預計值,對后續脫色工序不會帶來影響。當吸附劑添加量為0.30%時,中和油含皂大于預計值,含磷達到預計值。若想再減少吸附劑添加量,降低生產成本,只有降低脫皂離心機出油含皂。
(3)當脫皂離心機出油含皂為400mg/kg左右時,分別以0.30%、0.20%、0.10%的吸附劑添加量進行測試,結果見表3。
由表3可以看出,當吸附劑添加量為0.30%時,測試結果好于預計值,中和油含皂未檢出,含磷小于5mg/kg,與常規水洗工藝相比無明顯差異。當吸附劑添加量為0.20%時,測試結果依然令人滿意,脫色可以順利進行。當吸附劑添加量為0.10%時,含皂略高于預計值。
(4)當脫皂離心機出油含皂為300mg/kg左右時,分別以0.20%、0.15%、0.10%的吸附劑添加量進行測試,結果見表4。
由表4可知,當吸附劑添加量為0.20%時,中和油中含皂未檢出,含磷小于2mg/kg,優于常規水洗工藝。當吸附劑添加量為0.15%時,測試結果依然很好。當吸附劑添加量為0.10%時,測試結果顯示有少量含皂。
(5)當脫皂離心機出油含皂為200mg/kg左右時,分別以0.10%、0.08%的吸附劑添加量進行測試,結果見表5。
由表5可以看出,當吸附劑添加量為0.10%時,油中含皂未檢出,含磷小于1mg/kg,中和油完全可以順利進行脫色。當吸附劑添加量為0.08%時,測試結果顯示有微量含皂。
2.2無水脫皂工藝優化
通過前面的生產初試可以看出,隨著脫皂離心機出油含皂的降低,無水脫皂工藝越好控制。但是由于離心機性能的限制,脫皂離心機出油含皂在200mg/kg左右時,就說明離心機分離效果很好,但這只有在毛油品質很好且工藝很穩定時才會出現。
考慮到實際工藝運行情況,脫皂離心機出油含皂在300mg/kg左右比較容易實現,生產初試表明該條件下當吸附劑添加量為0.10%時,中和油中含皂在13.87mg/kg,含磷在2.75mg/kg。這時可對生產工藝進行微調,即升高吸附反應罐液位5%以延長吸附脫皂時間,經測試中和油中含皂未檢出,含磷1.80mg/kg。
3無水脫皂工藝與常規水洗工藝中和油指標對比
對無水脫皂工藝和常規水洗工藝的中和油各項指標進行測試,結果見表6。
由表6可以看出,無水脫皂工藝中和油水分較常規水洗工藝的高,因為吸附劑的最適吸附條件要求油中水分在0.3%~0.4%,過濾前干燥只能適當降低水分;在脫磷效果方面,無水脫皂工藝優于常規水洗工藝;常規水洗工藝中和油酸值比無水脫皂工藝的偏高,應該是常規水洗工藝水洗時加酸造成的;在色澤上,無水脫皂工藝的中和油優于常規水洗工藝的中和油,主要與無水脫皂工藝過濾以脫色濾餅為基礎有直接關系。直觀地看,除水分外無水脫皂工藝中和油其他指標均優于常規水洗工藝中和油。
4無水脫皂工藝的效益分析
一般在實際生產中無水脫皂工藝是和預、復脫色相結合的。利用復脫色形成的濾餅對無水脫皂中油和吸附劑的混合液進行過濾,無水脫皂和預脫色同時完成。無水脫皂和預、復脫色相結合的工藝既減少了精煉廢水的排放,又節省了白土的使用量,同時能耗相對常規水洗脫皂一次脫色工藝也有下降?，F以加工量為1000t/d的大豆油精煉廠為例,簡單計算每年可以節約的費用(設定條件為:全年開工300d,大豆油價格7000元/,t吸附劑1500元/,t活性白土1500元/,t廢白土含油25%):水洗用水量及處理費用:一般用水量在5%~15%,以10%計算,則有:1000t/d*10%*300d=30000t。一般廢水處理費用為4元/,t而水洗廢水有機物濃度高,以8元/t計算,則有:30000t*8元/t=240000元。
廢水含油:一般水洗廢水中含油為1000~3000mg/kg,以2000mg/kg計算,則有:30000t*2000mg/kg*7000元/t=420000元。
吸附劑費用:無水脫皂及預、復脫色工藝中,一般添加量在0.10%左右。則有:1000t/d*0.10%*300d*1500元/t=450000元。
活性白土費用:一般常規工藝加入量1%左右,無水脫皂及預、復脫色工藝中,一般添加量在0.7%左右。則有:1000t/d*(1%-0.7%)*1500元/t*300d=1350000元。
廢白土含油:吸附劑含油按廢白土含油計,則吸附油的白土減少量=原活性白土用量-現工藝活性白土用量-吸附劑用量,即1%-0.1%-0.7%=0.2%,廢白土含油25%,則可減少廢白土含油:1000t/d*0.2%*25%*300d*7000元/t=1050000元。
總計節約費用為:240000+420000-450000+1350000+1050000=2610000元。
以上僅簡單計算了日常主要節省項目,便可看出無水脫皂工藝節能減排的經濟效益。隨著環保意識的增強和行業內部的激烈競爭,無水脫皂工藝的競爭優勢明顯。
5結束語
通過生產試驗驗證了無水脫皂工藝在脫皂離心機出油含皂為300mg/kg左右,吸附劑添加量為0.10%時可以順利進行,所得中和油含皂未檢出,含磷在2mg/kg左右。無水脫皂工藝中和油品質優于常規水洗工藝中和油。
本生產試驗對無水脫皂工藝的一些細節還沒有深入研究,如吸附的最佳溫度、壓力、時間,脫皂離心機出油的水分對吸附效果的影響,還需要在以后的生產實踐中不斷總結分析。關于吸附劑的種類,不同吸附劑自身的粒度、活性、水分等對無水脫皂工藝的影響需要長期的研究積累。
無水脫皂工藝目前還不是油脂精煉主流工藝,但不少大型企業早已開始進行研究嘗試,也取得了明顯的成效。企業建設重視環保是可持續發展的必由之路。無水脫皂工藝節能減排在為企業創造經濟效益的同時,還會為企業帶來社會效益。隨著工藝的不斷進步和完善,無水脫皂工藝必將在油脂精煉上有廣闊的發展空間。
