一种皂脚油脚酸化反应系统及工艺技术方案

本发明专利技术属于油脂酸化技术领域，具体公开一种皂脚油脚酸化反应系统及工艺，包括将原料进行预加热的缓冲罐，所述缓冲罐出口管道与加热器进口相连通，经加热器加热以后的皂脚油脚送入混合器和来自醋酸罐的醋酸在混合器内混合以后送入反应罐进行反应，从反应罐出来的反应物进入中间槽冷却，中间槽将反应物送至离心分离器分离以后分两部分，一部分为醋酸钠送入回收处理系统进一步回收利用，另一部分为脂肪酸和油的混合物，送入分离系统进一步分离，本发明专利技术具有结构简单，生产效率高的优点。生产效率高的优点。生产效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种皂脚油脚酸化反应系统及工艺


[0001]本专利技术属于油脂酸化
，尤其涉及一种皂脚油脚酸化反应系统及工艺。

技术介绍

[0002]皂脚是粮油加工产业的副产物，是油脂精炼工段的碱炼脱酸步骤中形成的。该过程采用氢氧化钠中和毛油中的游离脂肪酸(FFA)，所生成的皂吸附部分其他杂质从油中沉降分离，形成皂脚，其中夹带着中性油、磷脂、胶质物、蛋白质、色素等杂质，皂脚较粘稠，不易运输，需用水稀释。皂脚的主要成分占比如下：脂肪酸钠(20
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30％)、中性油(10
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15％)、水(55—70％)其他杂质(1
‑
3％)。
[0003]查对皂脚的加工的资料，在各类的教科书及粮油副产品加工的行业论文及政策等资料中很少提及，主要原因是一直以来，通用的加工方法是浓硫酸酸化法，也就是在皂脚中加入质量比约5
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10％的98％浓度的浓硫酸，加温酸化一定时间后产出酸化油(主要含脂肪酸和中性油)，按皂脚含水55％计算，此法得率约为42％，另有约3％的固废，另排出大量的含硫酸根和油脂的混合废水。
[0004]浓硫酸酸化法存在着严重不足，具体在于以下几点：
[0005]1、皂脚传统的浓硫酸酸化法工艺产品是酸化油，产出的混合废水颜色接近黑色，PH值通常＜2，废水的COD含量在8
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15万mg/L，硫酸根的含量在9
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12万mg/L，硫酸根是现有污水处理工艺几乎束手无策的一种污染物。在2020年12月底公布的《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2020年版)》中，第七条为“酸化油废水处理及资源化成套装备”，处理的就是高油高盐酸化油废水，是属于开发类
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水污染防治分项，证明至今酸化油废水仍无有效的处理方法。
[0006]2、由于浓硫酸的强腐蚀性和强脱水性，将会碳化皂脚中的磷脂、胶质物、蛋白质等有机物，损坏有利用价值的原料，且产品硫含量偏高，一般在400mg/kg以上，影响后续加工产品的品质，如用酸化油加工成生物柴油时，其排放品质较难控制。
[0007]3、固废中富含硫酸根，且碳化的固体废弃物无法分解，也会造成严重的环境污染问题。
[0008]以上污染问题是导致皂脚加工行业在各类公开资料中很少提及的主要原因。
[0009]CN110669590A(一种皂脚连续生产脂肪酸系统及其方法)公开了一种以皂脚生产脂肪酸的设备系统及方法，利用醋酸水溶液与皂脚、油脚在压力和高温(280
‑
290℃)下反应生成粗脂肪酸、醋酸钠、甘油、水的过程，是一种经过试验验证的，使用醋酸与皂脚在压力和高温下反应的技术，证明了可以用醋酸代替浓硫酸与皂脚反应，但该技术需要在压力及高温的条件下进行，反应条件较为苛刻，成本高的同时具有较高的安全风险。

技术实现思路

[0010]为克服使用浓硫酸酸化工艺而导致的水环境污染和固体废弃物污染问题，以及浓硫酸的使用导致产品品质差的问题，同时降低生产成本，降低生产安全风险，本专利技术提出了
一种皂脚油脚酸化反应系统及工艺，本专利技术通过采用醋酸代替硫酸进行酸化反应，能提高处理效果，大大降低对环境的污染，同时本专利技术采用醋酸进行皂脚油脚酸化处理的工艺，且无需在高温高压的条件下进行反应，反应条件温和且容易达到，所得产品得率为45％左右(按55％的水分计算)，固相为粗蛋白，可转化为有机肥料，各产出产品均可资源化利用，且工艺废水COD经测定为300～450mg/L，BOD为150～250mg/L，PH值为6
‑
7，已基本符合国家污水排放三级标准，解决了长期困扰皂脚加工行业环境污染和产品品质问题。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]一种皂脚油脚酸化反应系统，包括将原料进行预加热的缓冲罐，所述缓冲罐出口管道与加热器进口相连通，经加热器加热以后的皂脚油脚送入混合器和来自醋酸罐的醋酸在混合器内混合以后送入反应罐进行反应，从反应罐出来的反应物进入中间槽冷却，中间槽将反应物送至离心分离器分离以后分两部分，一部分为醋酸钠送入回收处理系统进一步回收利用，另一部分为脂肪酸和油的混合物，送入分离系统进一步分离。
[0013]进一步地，所述离心分离器还设有油水分离箱，所述油水分离箱内部设有油水分离滤膜，所述油水分离滤膜将油水分离箱分为油箱和水箱，油箱出口通过离心泵送入油罐储存，水箱排空，所述油水分离箱顶部通过管道将挥发性气体送至冷凝器冷凝去味，所述反应罐为两个，两个反应罐进口均与混合器出口联通，反应罐内均设有搅拌叶片。
[0014]进一步地，所述缓冲罐和反应罐均设有夹套，夹套内通入2bar的饱和蒸汽，所述反应罐和缓冲罐底部均设有放空阀。
[0015]进一步地，所述回收处理系统包括醋酸钠水溶液脱色工序、醋酸钠水溶液过滤、pH调节工序、醋酸钠水溶液蒸发工序以及结晶工序，醋酸钠水溶液蒸发工序包括将原料进入进料罐以后通过三效进料泵送入第二板式换热器换热以后再送入三效分离器经底部出口管道流入三效加热器，三效加热器经其底部的二效进料泵送入二效分离器中，二效分离器原料经其底部管道流入二效加热器，二效加热器经一效进料泵流入一效分离器内，一效分离器经其底部出料管和一效循环泵送入一效加热器内，一效加热器将浓缩液经一效出料泵，送入结晶罐结晶，结晶完成后，液体送往离心机离心分离，从离心机出来的固体送去产品工段包装，液体送入缓冲罐暂存。
[0016]进一步地，所述分离系统依次包括脂肪酸净化脱皂脱水工序，酸油脱色工序，过滤工序及分离工序，所述分离工序包括将来自过滤工序的原料进行真空析气的真空析气器，从真空析气器出来的原料经第二屏蔽泵送入第一换热器换热，从第一换热器换热的原料送入第二换热器进一步换热，从第二换热器出来的原料送入第三换热器换热以后送入脱酸塔进一步处理，在脱酸塔顶部的脂肪酸经过捕集器补集之后送入脂肪酸循环罐收集，高温分离油经第三屏蔽泵送入第二换热器进一步余热回收利用后送入第一换热器进一步回收利用，最后低温油送入脱色工序的板式换热器进一步利用，脂肪酸循环罐设有最高液位线，脂肪酸循环罐内液位高于最高液位线时脂肪酸循环罐底部通过第四屏蔽泵送入第三板式换热器换热后一部分去室外脂肪酸罐，另一部分送入脱酸罐中进一步补集。
[0017]本专利技术还提供了一种采用上述反应系统进行皂脚油脚酸化反应的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括以下步骤：
[0018]1)原料预处理：将原料皂脚油脚通过泵送至缓冲罐，然后送至加热器中以蒸汽加热以后和来自醋酸罐的醋酸送入混合器内混合后待用，所述醋酸和皂脚油脚的混合温度为
30
‑
97℃，所述醋酸的加入量为原料质量的3
‑
45％；
[0019]2)酸化反应：将混合器中的原料送入反应罐中，反应以后的原料送入中间罐中进行冷却，冷却至50～60℃后送入离心分离器进行油水分离，分离以后的醋酸钠进行回收再利用，分离以后的脂肪酸和油送去分离系统进一步分离。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种皂脚油脚酸化反应系统，其特征在于，包括将原料进行预加热的缓冲罐，所述缓冲罐出口管道与加热器进口相连通，经加热器加热以后的皂脚油脚送入混合器和来自醋酸罐的醋酸在混合器内混合以后送入反应罐进行反应，从反应罐出来的反应物进入中间槽冷却，中间槽将反应物送至离心分离器分离以后分两部分，一部分为醋酸钠送入回收处理系统进一步回收利用，另一部分为脂肪酸和油的混合物，送入分离系统进一步分离。2.如权利要求1所述的一种所述皂脚油脚酸化反应系统，其特征在于，所述离心分离器还设有油水分离箱，所述油水分离箱内部设有油水分离滤膜，所述油水分离滤膜将油水分离箱分为油箱和水箱，油箱出口通过离心泵送入油罐储存，水箱排空，所述油水分离箱顶部通过管道将挥发性气体送至冷凝器冷凝去味，所述反应罐为两个，两个反应罐进口均与混合器出口联通，反应罐内均设有搅拌叶片。3.如权利要求2所述的一种所述皂脚油脚酸化反应系统，其特征在于，所述缓冲罐和反应罐均设有夹套，夹套内通入2bar的饱和蒸汽，所述反应罐和缓冲罐底部均设有放空阀。4.如权利要求3所述的一种所述皂脚油脚酸化反应系统，其特征在于，所述回收处理系统包括醋酸钠水溶液脱色工序、醋酸钠水溶液过滤、PH调节工序、醋酸钠水溶液蒸发结晶工序，醋酸钠水溶液蒸发工序包括将原料进入进料罐以后通过三效进料泵送入第二板式换热器换热以后再送入三效分离器经底部出口管道流入三效加热器，三效加热器经其底部的二效进料泵送入二效分离器中，二效分离器原料经其底部管道流入二效加热器，二效加热器经一效进料泵流入一效分离器内，一效分离器经其底部出料管和一效循环泵送入一效加热器内，一效加热器将浓缩液经一效出料泵，送入结晶罐结晶，结晶完成后，液体送往离心机离心分离，从离心机出来的固体送去产品工段包装，液体送入缓冲罐暂存。5.如权利要求4所述的一种所述皂脚油脚酸化反应系统，其特征在于，所述分离系统依次包括脂肪酸净化脱皂脱水工序，酸油脱色工序，过滤工序及分离工序，所述分离工序包括将来自过滤工序的原料进行真空析气的真空析气...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱洲龙，黄政辉，邱伟洲，李普选，朱磊，孙婧，
申请(专利权)人：北海森洲生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：