專利名稱:一種壓榨—低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油的方法
一種壓榨一低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油的方法技術(shù)領域
本發(fā)明屬于植物油脂提取技術(shù)領域,尤其涉及一種壓榨一低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油的方法。
背景技術(shù):
蓖麻,大戟科蓖麻屬植物,植株通常高大,多分枝,葉嫩綠,每年夏末開黃綠色花,種子是黑色條紋的淺棕色橢圓體,可用于提煉蓖麻油。蓖麻是世界性十大油料作物之一,主要分布地區(qū)在亞洲、非洲、歐洲和南美洲。我國蓖麻資源十分豐富,從南到北,由東至西均有分布,正常生產(chǎn)年份蓖麻種植面積約300萬畝,占全世界產(chǎn)量的20 %。
蓖麻的經(jīng)濟價值較高,蓖麻籽含約50 %的蓖麻油,是其他油料作物所不能及的。蓖麻籽油含90%左右的羥基脂肪酸,獨特的分子結(jié)構(gòu)決定了蓖麻是一種重要的工業(yè)油料作物,被稱為“綠色可再生石油資源”,是替代石油生產(chǎn)化工原料最理想的植物油脂。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,蓖麻油已廣泛用于航空和精密儀器的高級潤滑油、剎車油和防護油,在國防、化工、醫(yī)藥等行業(yè)也有著越來越廣泛的應用。
據(jù)對國內(nèi)外蓖麻市場調(diào)查顯示,從1999年至今,連續(xù)多年蓖麻缺口逐年加大,需求量連年增加,價格連年上漲,成為市場上的搶手俏貨。全球2015年對蓖麻油的需求量將達到100萬噸,折合蓖麻籽為240萬噸。全球蓖麻油總產(chǎn)僅60萬噸左右,缺口極大。目前,尚無可替代蓖麻油的原料。地下石油、天然氣資源在逐漸減少,交通、生活用油、氣量急劇增力口。因此,蓖麻油的需量將呈急劇上升之勢。所以引發(fā)了國際市場蓖麻油價格成倍增長。
目前,蓖麻油的提取工藝主要為壓榨法和溶劑浸提法。傳統(tǒng)工藝,壓榨方面的蓖麻子經(jīng)過蒸炒后,壓榨出的蓖麻 油顏色深,雜質(zhì)多,為后處理帶來不便;浸出方面耗能大,溶劑損失多,殘油率高。
低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油技術(shù)是近年來發(fā)展起來的新型提取技術(shù)。它是指萃取劑在低于壓力4Mpa和溫度90°C條件下壓縮成液體,經(jīng)過萃取釜對物料進行萃取后,在解析釜中相變?yōu)闅怏w,其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜,解析后的氣體再經(jīng)過壓縮成液體,對物料進行反復萃取的過程,可連續(xù)多次對物料進行高效萃取。與傳統(tǒng)的溶劑及超臨界萃取技術(shù)相比,低溫連續(xù)相變萃取即具超臨界萃取高效、產(chǎn)品無溶劑殘留、對其成分無破壞的優(yōu)點,同時又具有常規(guī)溶劑萃取容積大、批處理量大、生產(chǎn)成本低等特點
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種提取率高、油脂質(zhì)量好、安全、環(huán)保、成本低,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法。
為解決上述問題,本發(fā)明所述一種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法包括以下步驟: (1)將蓖麻籽用液壓機壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在<6%,將柏粉碎至20目飛O目,得到蓖麻籽原料;(2)將蓖麻籽原料裝入萃取釜中,在萃取溫度50°C 80°C、萃取壓力為0.5Mpa^l.8Mpa的條件下,將萃取劑壓縮為液體,以100L/tTl50L/h的流速流經(jīng)萃取釜,連續(xù)萃取120 min 180min,萃取蓖麻籽油后,流進解析釜中,解析溫度60°C 80°C,解析壓力0.1Mpa^0.5Mpa,萃取劑通過加熱、減壓使萃取劑相變?yōu)闅怏w,再通過即時壓縮,變?yōu)橐后w再流經(jīng)萃取釜,對物料再次萃取,如此循環(huán)多次。所述萃取劑是指丙烷、丁烷、高純度異丁烷、R134a、二甲醚、液化石油氣和六氟化硫之中的一種。
本發(fā)明整個萃取過程中,萃取劑的由液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的相變過程是即時、連續(xù)的,萃取劑是進行連續(xù)相變,循環(huán)使用的,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。
所述萃取劑為正丁烷,萃取條件為:萃取溫度80°C,萃取壓力為1.2Mpa,連續(xù)萃取120min,流量120L/h,解析溫度65°C,解析壓力0.35Mpa。
所述萃取劑為異丁燒,萃取條件為:萃取溫度50°C,萃取壓力為0.7Mpa,連續(xù)萃取150min,流量120L/h,解析溫度60°C,解析壓力0.3Mpa。
所述萃取劑為R134a,萃取條件為:萃取溫度65 °C,壓力為1.8Mpa,連續(xù)萃取180min,流量100L/h,解析溫度75°C,解析壓力0.4Mpa。
所述萃取劑為二甲醚,萃取條件為:萃取溫度55°C,萃取壓力為1.4Mpa,連續(xù)萃取150min,流量150L/h,解析溫度80°C,解析壓力0.3Mpa。
所述萃取劑為液化石油氣,萃取條件為:萃取溫度55°C,萃取壓力為1.2Mpa,連續(xù)萃取150min,流量130L/h,解析溫度65°C,解析壓力0.3Mpa。
所述萃取劑為六氟化硫,萃取條件為:萃取溫度60°C,萃取壓力為1.8Mpa,連續(xù)萃取160min,流量140L/h,解析溫度80°C,解析壓力0.3Mpa。
所述萃取劑為丙燒,萃取條件為:萃取溫度50 °C,壓力為1.4Mpa,連續(xù)萃取140min,流量150L/h,解析溫度75°C,解析壓力0.2Mpa。
本發(fā)明所采用的低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油技術(shù)是指萃取劑在低于壓力4Mpa和溫度90°C條件下壓縮成液體,流經(jīng)萃取釜對物料進行萃取后,在解析釜中相變?yōu)闅怏w,其中萃取到的物質(zhì)落放入解析釜,解析后的氣體再經(jīng)過壓縮成液體,再次流經(jīng)萃取釜,對物料進行反復萃取的過程,可連續(xù)多次對物料 進行動態(tài)、高效萃取。與傳統(tǒng)的溶劑及超臨界萃取技術(shù)相比,連續(xù)相變萃取即具超臨界萃取高效、產(chǎn)品無溶劑殘留、香氣成分保留率高的優(yōu)點,而且萃取壓力和解析壓力比超臨界低、同時又具有常規(guī)溶劑萃取容積大、批處理量大、生產(chǎn)成本低等特點。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點: 1、由于本發(fā)明采用我國資源豐富、品質(zhì)較好的湘蓖一號蓖麻籽為原料,因此,有效地降低了生產(chǎn)成本。
2、本發(fā)明采用連續(xù)相變萃取與分離技術(shù),不僅有效地降低了生產(chǎn)成本,縮短了提取分離時間,減少了工藝過程中溶劑消耗量及能耗,而且工藝流程簡單、可操作性強,萃取效率高,環(huán)保、無污染,完全性和重復性好,可實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化連續(xù)性生產(chǎn)。
3、由于整個萃取過程在密閉絕氧、低溫低壓的條件下進行,因此,特別適合于易氧化油脂的工業(yè)化連續(xù)性生產(chǎn)。
4、4、本發(fā)明提取率高,提取劑可反復回收利用。與常規(guī)方法相比,蓖麻籽油提取率提高5 20%,一次提取即可達到97 99%,萃取時間可縮短50%左右。
5、系統(tǒng)選用食品級安全無毒無害萃取劑,沒有有害溶劑殘留; 6、一次性處理可實現(xiàn)萃取精制,沒有高溫過程,可達到較高品質(zhì)蓖麻籽油,無需后續(xù)的脫臭、脫色處理,操作方便、安全,環(huán)保; 7、本發(fā)明所得的蓖麻籽油雜質(zhì)含量低,品質(zhì)較好。
8、本發(fā)明所得的蓖麻柏,因含油量低,對后續(xù)蓖麻柏的脫毒工藝不產(chǎn)生影響,是傳統(tǒng)壓榨工藝所不能比及的。
具體實施方式
實施例1:一種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至20目,得到蓖麻籽原料。
(2)稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入正丁烷,在始終低于正丁烷的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將正丁烷壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使正丁烷相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度80°C,萃取壓力為1.2Mpa,連續(xù)萃取120min,流量120L/h,解析溫度65°C,解析壓力0.35Mpa,萃取完畢后,在解析釜放出蓖麻籽油,回收正丁烷,得蓖麻籽油2297.lg。
實施例2 —種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至40目,得到蓖麻籽原料。
(2)稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入高純度異丁烷(R600a),在始終低于高純度異丁烷(R600a)的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將高純度異丁烷(R600a)壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使高純度異丁烷(R600a)相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度50°C,萃取壓力為0.7Mpa,連續(xù)萃取150min,流量120L/h,解析溫度60°C,解析壓力0.3Mpa,萃取完畢后,在解析釜放出蓖麻籽油,回收高純度異丁烷(R600a),得蓖麻籽油2223.4g。
實施例3 —種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至60目,得到蓖麻籽原料。
(2)稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入R134a,在始終低于R134a的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將R134a壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使R134a相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度65°C,壓力為1.8Mpa,連續(xù)萃取180min,流量100L/h,解析溫度75 °C,解析壓力0.4Mpa,萃取完畢后,在解析釜放出蓖麻籽油,回收R134a,得蓖麻籽油2259.9g。
實施例4 一種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至60目,得到蓖麻籽原料。
( 2 )稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入二甲醚(DME),在始終低于二甲醚(DME)的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將二甲醚(DME)壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使二甲醚(DME)相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度55°C,萃取壓力為1.4Mpa,連續(xù)萃取150min,流量150L/h,解析溫度80°C,解析壓力0.3Mpa,萃取完畢后,在解析釜放出蓖麻籽油,回收二甲醚(DME),得蓖麻籽油2196.5g。
實施例5 —種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至60目,得到蓖麻籽原料。
(2)稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入液化石油氣(LPG),在始終低于液化石油氣(LPG)的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將液化石油氣(LPG)壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使液化石油氣(LPG)相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度55 V,萃取壓力為1.2Mpa,連續(xù)萃取150min,流量130L/h,解析溫度65 V,解析壓力0.3Mpa,萃取完畢后,在解析釜放出蓖麻籽油,回收液化石油氣(LPG),得蓖麻油2215.7g。
實施例6 —種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至40目,得到蓖麻籽原料。
(2)稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入六氟化硫,在始終低于六氟化硫的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將六氟化硫壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使六氟化硫相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度60°C,萃取壓力為l.SMpa,連續(xù)萃取160min,流量140L/h,解析溫度80°C,解析壓力0.3Mpa,萃取完畢后,在解析釜放出蓖麻籽油,回收六氟化硫,得蓖麻籽油2178.5g。
實施例7 —種壓榨一連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,包括以下步驟: (I)將挑選除雜質(zhì)后的優(yōu)質(zhì)蓖麻籽(含油率為50%),壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在< 6%,粉碎至40目,得到蓖麻籽原料。
(2)稱取處理后的蓖麻籽原料10kg,裝入連續(xù)相變萃取裝置的萃取釜中,通入丙烷,在始終低于丙烷的臨界壓力和臨界溫度的條件下,將丙烷壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,進入解析釜中,通過加熱、減壓使丙烷相變?yōu)闅怏w,再通過壓縮變?yōu)橐后w,流經(jīng)萃取釜 ,再次對物料進行萃取,循環(huán)使用,萃取的蓖麻籽油保存在解析釜中,萃取完后放出收集。萃取條件為:萃取溫度50°C,壓力為1.4Mpa,連續(xù)萃取140min,流量150L/h,解析溫度75°C,解析壓力0.2Mpa,在解析釜放出蓖麻籽油,回收丙烷,得蓖麻籽油2276.4g。
權(quán)利要求
1.一種壓榨一低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油的方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)將蓖麻籽用液壓機壓榨出60%的油,在60°C溫度下烘干,水份含量控制在≤6%,將柏粉碎至20目飛O目,得到蓖麻籽原料; (2)將蓖麻籽原料裝入萃取釜中,在萃取溫度50°C 80°C、萃取壓力為0.5Mpa^l.8Mpa的條件下,將萃取劑壓縮為液體,以100L/tTl50L/h的流速流經(jīng)萃取釜,連續(xù)萃取120 min 180min,萃取蓖麻籽油后,流進解析釜中,解析溫度60°C 80°C,解析壓力0.1Mpa^0.5Mpa,萃取劑通過加熱、減壓使萃取劑相變?yōu)闅怏w,再通過即時壓縮,變?yōu)橐后w再流經(jīng)萃取釜,對物料再次萃取,如此循環(huán)多次,所述萃取劑是指丙烷、丁烷、高純度異丁烷、R134a、二甲醚、液化石油氣和六氟化硫之中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為正丁烷,萃取條件為:萃取溫度80°C,萃取壓力為1.2Mpa,連續(xù)萃取120min,流量120L/h,解析溫度65°C,解析壓力0.35Mpa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為異丁烷,萃取條件為:萃取溫度50°C,萃取壓力為0.7Mpa,連續(xù)萃取150min,流量120L/h,解析溫度60°C,解析壓力0.3Mpa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為R134a,萃取條件為:萃 取溫度65°C,壓力為1.8Mpa,連續(xù)萃取180min,流量100L/h,解析溫度75 °C,解析壓力0.4Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為二甲醚,萃取條件為:萃取溫度55°C,萃取壓力為1.4Mpa,連續(xù)萃取150min,流量150L/h,解析溫度80°C,解析壓力0.3Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為液化石油氣,萃取條件為:萃取溫度55°C,萃取壓力為1.2Mpa,連續(xù)萃取150min,流量130L/h,解析溫度65°C,解析壓力0.3Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為六氟化硫,萃取條件為:萃取溫度60°C,萃取壓力為1.8Mpa,連續(xù)萃取160min,流量140L/h,解析溫度80°C,解析壓力0.3Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)相變萃取蓖麻籽油的方法,其特征在于,所述萃取劑為丙烷,萃取條件為:萃取溫度50°C,壓力為1.4Mpa,連續(xù)萃取140min,流量150L/h,解析溫度75 °C,解析壓力0.2Mpa。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓榨—低溫連續(xù)相變萃取蓖麻油的方法,是將壓榨烘干粉碎的蓖麻籽原料,裝入萃取釜中,在萃取劑始終低于壓力4MPa和溫度90℃條件下,將萃取劑壓縮為液體,以一定流速流經(jīng)萃取釜,萃取蓖麻籽油后,流進解析釜中,萃取劑通過加熱、減壓使萃取劑相變?yōu)闅怏w,再通過即時壓縮,變?yōu)橐后w再流經(jīng)萃取釜,對物料再次萃取,如此循環(huán)多次。所述萃取劑是指丙烷、丁烷、高純度異丁烷、R134a、二甲醚、液化石油氣和六氟化硫之中的一種。本發(fā)明即具超臨界萃取高效、產(chǎn)品無溶劑殘留、香氣成分保留率高的優(yōu)點,而且萃取壓力和解析壓力比超臨界低、同時又具有常規(guī)溶劑萃取容積大、批處理量大、生產(chǎn)成本低等特點。
文檔編號C11B1/06GK103173275SQ20131007087
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者曹庸, 劉漢槎, 周雙德, 戴偉杰, 管曉盛 申請人:曹庸