1、n油脂脱色，也称吸附法脱色或吸附处理，是第1页/共66页油脂脱色1.1.脱色目的和原理2.2.吸附剂3.3.脱色的影响因素4.4.脱色工艺和设备共3/4课时第2页/共66页1.1.脱色目的和原理1.1 1.1 脱色目的1.2 1.2 脱色原理 (吸附等温线)1.3 1.3 脱色效果的评定1.4 1.4 脱色与其它精炼工序的关系第3页/共66页1.1 脱色目的为什么要脱色n色泽影响外观，一般，消费者喜欢色泽浅的油脂产品n脱色工序大大改善了油品的氧化稳定性n脱色工序对脱臭十分重要，是油品在接受高温处理前，杂质得以去除的最后一关第4页/共66页 完全除去油脂氧化产物 最大限度除去微量金属 最大限度除
2、去残皂 最大限度除去残余磷脂 最大限度除去分子量较大的多环芳烃和农残脱色过程中，除去哪些杂质？去杂务尽，脱色适度n部分除去色素 主要除去叶绿素、新生色素（即加工过程中形成的色素）而以天然状态存在的色素，在脱臭时，热裂解可有效脱除之第5页/共66页脱色目的n脱色的目的，在于使脱色后的油品在色泽上有所改善，而并非理论性地脱尽油中所有色素；有时甚至主要不是为了去除色素，而是要脱除色素以外的其它杂质，为下步脱臭工序提供合格的原料油n脱色工序是不可以省略的，即使毛油色泽很浅。否则，全精炼后，油品的风味劣化n色泽事小，风味事大第6页/共66页思考题“油脂脱色，Bleaching”Bleaching”和“油
3、中色素的脱除，Decolorization”Decolorization”二者，在概念上有什么区别？漂洗，Bleaching Bleaching 漂白；洗涤第7页/共66页1.2 脱色原理n热脱色(高温裂解，如脱臭时)n光脱色(光氧化分解)n化学试剂脱色（如H2O2，Na2SO3）以上仅用于非食用油的脱色第8页/共66页n吸附法脱色 在一定条件下，某些物质，如活性炭、膨润土、凹凸棒土等，对色素和其他杂质具有较强的选择性吸附作用，从而达到脱色、除杂的目的u如其称“脱色”，不如称“吸附”更恰当第9页/共66页固液界面的吸附 不溶性固体与液体接触，溶液中某些组分会在固体表面富集，即为固体在溶液中的的
4、吸附作用 吸附作用是由于固体表面力作用的结果 吸附平衡是动态平衡 平衡时，溶质在固体中的浓度称为平衡吸附量，也称表观吸附量，它是吸附量的极限，对吸附设计、操作和过程控制有重要意义 第10页/共66页影响吸附的因素溶质分子以分子状态吸附时的规律1.特劳贝规则稀溶液中，使固液界面自由能降低多的溶质吸附量大2.吸附与溶解是相反的过程，故溶解度越小越容易被吸附3.吸附是放热过程，温度升高一般对吸附不利4.极性吸附剂容易吸附极性强的溶质；反之也然第11页/共66页吸附等温方程（吸附平衡）n待脱色油中，杂质含量在mg/kg(ppm)级，可视作稀溶液n在稀溶液中，吸附达平衡时，平衡吸附量是温度和油相中杂质残
5、留浓度的函数X/m=F(c，T)n一定温度下，吸附量只与杂质平衡浓度有关 X/m=F(c)等温吸附方程反映了平衡吸附量与平衡浓度的关系第12页/共66页弗兰德里胥（Freundlich）吸附等温方程X/m=KC1/n其中：X被吸附组分的量（Kg）m吸附剂的量（Kg）C吸附平衡时，色素在油中的残留浓度（Kg/Kg油）K吸附常数n吸附特点常数，一般为0.44 如何通过实验求出n与K的值 第13页/共66页lg(x/m)=lgk+(1/n)lgC第14页/共66页K K，n n测定者测定者油品油品吸附剂吸附剂脱色条件脱色条件K1/nBailey棉籽油棉籽油天然漂土天然漂土10.600.40Baile
6、y棉籽油棉籽油活性白土活性白土11.140.84King大豆油大豆油天然漂土天然漂土22.300.36Hinners大豆油大豆油活性白土活性白土20.250.33Hassler椰子油椰子油天然漂土天然漂土20.501.30Hassler椰子油椰子油活性碳活性碳27.201.80西校滑石公司西校滑石公司牛脂牛脂活性白土活性白土10.650.77Sierra talc牛脂牛脂活性白土活性白土10.850.80第15页/共66页吸附等温曲线白土用量m(%)C/色泽X/m=KC1/nX/m第16页/共66页吸附速率 吸附速率受最慢速的步骤控制(1)外部扩散。吸附剂周围的液相中组分扩散穿过液膜到达固体表
7、面(2)内部扩散。组分从固体表面进入其微孔道，在微孔道的液相中扩散到微孔表面(3)吸附。扩散到微孔表面的组分分子被固体所吸附，完成吸附(4)脱附。已被吸附的组分分子，部分脱附，离开微孔道表面(5)内反扩散。脱附的组分分子从孔道内液相扩散到吸附剂外表面(6)外反扩散。组分分子从外表面反扩散穿过液膜，进入外界周围的液体中，从而完成脱附 吸附与脱附这两步的速度远比外扩散与内扩散为快。因此，通常影响吸附过程总速度的是外扩散与内扩散速度吸附过程第17页/共66页1.3 1.3 脱色效果的评定 脱色效果的评定，即脱色油的色度标准的制定，应根据油脂种类、毛油质量和精炼油用途的不同，力求在最高的除杂效果和最低
8、的油损耗前提下，获得油色在最大程度上的改善为度评定原则n 指标：油耗、残磷、残皂、过氧化值、重金属、农残、色度、脱色率第18页/共66页色度测定国际通用方法一罗维朋(Lovibond)(Lovibond)色度计法浅色油脂色阶玻璃片第19页/共66页n调节黄色和红色色阶的玻璃片，与油样比较，二者色泽相当时，黄、红玻璃片上的数字即为该油的罗维朋值，即油脂的色泽R11Y20第20页/共66页国际通用方法二n分光光度计法n深色毛油色度测定叶绿素b 460nm叶绿素a 680nm 第21页/共66页 叶绿素a或b在可见光谱区有很强的吸收带，摩尔吸收系数在有机化合物中最大，大于105cm.molL 最高吸
9、收率的位置，叶绿素b在460nm，叶绿素a在680nm 第22页/共66页1.4 1.4 脱色与其它精炼工序的关系v油中色素的脱除贯穿于整个精炼过程，脱胶、碱炼、酸炼、脱臭工序都有脱色作用v色素的脱除并不全靠脱色工序，叶绿素例外脱色工序在精炼工艺中的位置第23页/共66页色素的脱除贯穿于整个精炼过程工序工序色泽降低程度色泽降低程度中和中和78red脱色脱色22.5red脱臭脱臭0.30.6red氢化氢化取决氢化程度取决氢化程度第24页/共66页叶绿素的脱去工序工序降低程度降低程度中和中和25%脱色，脱色，0.25%白土白土75%脱色，脱色，0.75%白土白土90%脱臭脱臭少量少量氢化氢化取决氢
10、化程度取决氢化程度第25页/共66页第26页/共66页脱色与脱酸的关系精炼次序精炼次序脱色效果脱色效果脱胶脱胶中和脱酸中和脱酸吸附脱色吸附脱色脱臭脱臭R1.7Y15脱胶脱胶吸附脱色吸附脱色中和脱酸中和脱酸脱臭脱臭R3.9Y22游离脂肪酸覆盖了白土表面的吸附点，对白土脱色力有一定影响第27页/共66页酸值对脱色油品的影响低酸值菜油低酸值菜油高酸值菜油高酸值菜油酸值酸值AV脱色率脱色率%酸值酸值 AV脱色率脱色率%白土白土10.2293.433.0577.50白土白土20.2395.333.0177.37白土白土30.1594.452.9578.75第28页/共66页脱色与脱臭关系 脱臭时，高温裂
11、解色素 特别是胡萝卜素类，分解成小分子物质，可挥发除去，减少了脱色工段脱去大量色素的必要性 但脱臭不当，会产生新色素及色素固定化，这种色素难以脱去脱臭对色素的降解第29页/共66页第30页/共66页思考题 一般，正常毛油中叶绿素含量在150ng/kg150ng/kg左右，全精炼油中叶绿素含量降低到10-20ng/kg10-20ng/kg，呈悦目浅黄色。如果油中叶绿素含量达50ng/kg50ng/kg，则油呈绿、灰色，不能销售。精炼油厂常遇到“绿油”现象，即毛油经过脱胶、脱酸和脱色处理，色泽已浅黄，绿色几乎观察不到，但是脱臭后，油品却呈明显的绿色，为何？（提示：叶绿素的热稳定性高于胡萝卜素）第3
12、1页/共66页2 吸附剂2.1 吸附剂选择依据2.2 吸附剂种类2.3 吸附反应第32页/共66页2.1 吸附剂选择依据具有选择性吸附作用。大量吸附杂质而少吸油，用少量吸附剂就达效果n化学性质稳定，与油无化学作用，不使油带上异味n具一定工程特性，如机械强度、几何形状等，使用方便，能以简便的方法与油脂分离v具备上述条件的吸附剂尚未见报道n来源广、价廉、使用经济合乎工业要求的吸附剂首先是多孔性、比表面积大的物质第33页/共66页2.2 2.2 吸附剂种类天然漂土膨润土、凹凸棒土40120m2/g活性白土酸性白土250350m2/g膨润土蒙脱土凹凸棒土活性炭沸石硅藻土硅胶活化/酸处理v目前，活性白土
13、用量最大第34页/共66页蒙脱土结构和成分第35页/共66页凹凸棒土结构 Mg5Si8O20(OH)2(OH2)44H2O 化学成分SiO2 53.61%Al2O3 9.29%Fe2O3 3.1%TiO2 0.39%MgO13.20%CaO 0.2%Na2O 0.04%K2O 0.25%H2O 19.8%第36页/共66页凹凸棒石粘土细微结构第37页/共66页2.3 2.3 吸附剂表面现象1.主要作用u吸附作用Adsorption2.次要作用u水解u热催化氧化u离子交换 第38页/共66页吸附作用Adsorption物理吸附化学吸附选择性吸附，对于某些杂质有特殊的吸附作用由于白土晶格带负电，故
14、阳离子和极性物质易被吸附Sorption吸着Absorption吸收Adsorption吸附第39页/共66页水解热催化氧化离子交换第40页/共66页3 3 脱色的影响因素（1）油n色素状态，天然or新生n残皂50mg/kgn磷5mg/kgn水分,降低对残皂吸附,FFA增加脱色三因素n在选择工艺及白土前，了解待脱色油中杂质、色素的性状和可脱性，有的放矢，事半功倍第41页/共66页(2)吸附剂n品质规格n用量1%，用量过大对脱色不利白土质量因素原土质量酸活化程度水分孔隙度比表面积酸度颗粒度第42页/共66页白土粒度 粒度越细，表面积越大，脱色效率越高，但过滤困难 粒度控制：200目筛通过率90，
15、10m以下越少越好第43页/共66页（3）工艺n温度n压力n时间n搅拌均匀接触，时间一致第44页/共66页 温度提高，主、副反应均加快，因此，有一最佳温度T T取决于油脂、吸附剂品种和特性、压力 脱红色的温度脱黄色 白土活性高，减压，低温 白土活性低，常压，高温操作温度第45页/共66页第46页/共66页某些油脂的推荐脱色温度油脂名称最高脱色温度（）最高温度下的接触时间（min）常压减压棉 籽 油1048220亚麻籽油887720棕榈核油1108220棕 榈 油11311320花 生 油1048220菜 籽 油1048220大 豆 油1048220葵花籽油1048220第47页/共66页思考题
16、 脱色时升高温度，脱色油的酸度增加。但温度对脱色油的酸度的影响有一临界点。随着温度升高至临界点以上，脱色油的FFA可大幅增加，WHY？第48页/共66页操作时间n取决于吸附平衡，搅拌好，易达平衡，20min左右n与温度有关 100105，30min 120，5minn延长时间，有利脱色n时间过长，色度回升，酸价升高，油脂氧化，有漂土味，也不经济第49页/共66页时间一致：脱色后及时快速过滤n间歇式，因先后过滤，油和土接触时间不一，难n连续，连续，较易。但物料短路、返混和局部死区，部分油和土在设备中的停留时间不一第50页/共66页常压，伴随热氧化、催化、共轭化减压(8kp)，热氧化甚微，可认为只
17、有吸附 高活性白土，不饱和度高的油，宜减压低活性白土，饱和度高的油，宜常压热催化氧化利：氧化退色弊：引起色素生成和固定活性低的白土，催化氧化的性能也低，吸附和褪色的程度超过了新色素生成和色素固定的程度操作压力第51页/共66页混合程度脱色过程属非均相反应，在吸附剂的表面进行良好混合，均匀接触，仅快建立吸附平衡，避免长时接触常压脱色 混合强度应使白土在油中呈均匀悬浮态，过于强烈，增加氧化减压脱色 激烈混合，以不引起油脂飞溅为度第52页/共66页混合工艺第53页/共66页4 4 脱色工艺全量一次投入 只建立一次吸附平衡分批吸附 分批添加，新添土与前次剩余色素建立新平衡逆流吸附 得到最大脱色效率在浅
18、色油中达到平衡的土，对深色油仍有脱色力预脱色复脱色工艺，两段逆流脱色第54页/共66页脱色工艺脱色用过滤机，220目不锈钢滤网初滤脱色清油的安全过滤，1015m第55页/共66页两段逆流脱色两段逆流脱色工艺第56页/共66页两段逆流脱色第57页/共66页节省白土工艺工艺白土用量白土用量%脱色油色泽脱色油色泽胡萝卜素胡萝卜素mg/kgmg/kg红红黄黄批次工艺批次工艺1.51.57.07.0474729.829.8OHMIOHMI公司公司两段逆流脱色两段逆流脱色0.880.885.95.9505020.120.1节省白土节省白土151540%40%第58页/共66页5 5 脱色设备器脱色器分离设
19、备过滤机压滤机 第59页/共66页白土定量的均匀白土定量的均匀第60页/共66页脱色设备第61页/共66页分离设备 厢式压滤机或板框过滤机 立式叶片过滤机荷兰Ama公司，阿玛过滤机压滤脱色，有附加脱色效果（35%）相对于穿滤油中的色素，吸附剂有效浓度很高，且接近于逆流脱色第62页/共66页连续过滤（二台并联）第63页/共66页废白土带油3030-70-70，活性碳带油更高1.1.残油损失超过白土费用2.2.目前无理想残油回收技术对策严格控制白土用量，一般1 1足够，特殊情况下才用较大量脱深红、绿，加少量活性碳(5(51010)选用白土时要综合考虑价格和带油率第64页/共66页脱色油的处理 易于氧化 立即脱臭或氢化 冷藏或充氮存储第65页/共66页谢谢您的观看！第66页/共66页
