Kakšna oprema obstaja za postopek ekstrudiranja riževih otrobov in ekstrakcije olja?

Riževi otrobi so stranski produkt predelave riža, ki običajno predstavljajo 4 % do 6,5 % količine riža in 6 % do 8 % količine rjavega riža. Vsebnost olja v riževih otrobih je od 15 do 22 %, kar je enako vsebnosti olja v sojinih zrnih. Olje riževih otrobov je hranljivo jedilno olje in je priznano kot prehransko zdravo olje doma in v tujini. Vendar pa se večina virov riževih otrobov uporablja kot krma za živino in perutnino, kar povzroči veliko zapravljanje virov. Zato ima intenziven razvoj in uporaba virov riževih otrobov zelo pomemben praktični pomen za ublažitev protislovja med ponudbo in povpraševanjem po jedilnem olju in povečanje dodane vrednosti riževih otrobov.

1 Fizikalne lastnosti riževih otrobov
Riževi otrobi so bogati z lipidi, beljakovinami, minerali, vitamini, fitinom, zaviralci tripsina, lipazo in fitohemaglutininom (hemaglutinin) ter so dragocen vir olja. Riževi otrobi se zelo enostavno pokvarijo in se zelo slabo skladiščijo. Glavni razlog je, da riževi otrobi vsebujejo različne encime, lipaza in lipoksigenaza pa sta dva glavna encima, ki vplivata na stabilnost riževih otrobov. Pod ustreznimi pogoji lahko lipaza spodbuja razgradnjo olja v riževih otrobih v glicerol in proste maščobne kisline, kar povzroči povečanje kislinske vrednosti riževih otrobov. Poleg tega lipoksigenaza katalizira oksidacijo in propadanje prostih nenasičenih maščobnih kislin, kar ima za posledico žarek vonj. Rezultati kažejo, da lipaza kaže močno aktivnost pri vsebnosti vlage od 12 % do 15 %, temperaturi od 35 do 40 stopinj in pH od 7 do 8. Razmerje med svežino riževih otrobov ter donosom olja in stopnjo rafiniranja. je prikazano v tabeli 1.

Tabela 1 Razmerje med časom shranjevanja riževih otrobov in kislinsko vrednostjo, donosom olja in stopnjo rafiniranja

2 Stabilizacijska predobdelava riževih otrobov
Ker se sveži riževi otrobi zelo enostavno oksidirajo in postanejo žarki, kar posledično vpliva na njihovo celovito uporabno vrednost, jih je treba najprej stabilizirati in predhodno obdelati, da učinkovito zavrejo in pasivizirajo aktivnost lipaze riževih otrobov in zmanjšajo izgubo hranil. Njegove metode stabilizacijske obdelave vključujejo hlajenje, mikrovalovno pečico, sevanje, dielektrično ogrevanje, kemično obdelavo, toplotno obdelavo in napihovanje. Po domačih in tujih podatkovnih poročilih je uporaba napihovanja za zaviranje in pasivacijo lipaze ter stabilizacijo kislinske vrednosti riževih otrobov postala edina izvedljiva industrijska tehnologija in lahko ohrani svojo hranilno vrednost. Rok uporabnosti riževih otrobov, obdelanih s pihanjem, lahko doseže 1 leto. Pri shranjevanju pri sobni temperaturi 2 do 3 mesece se kislinsko število (KOH) poveča za največ 3 mg/g. Pri shranjevanju pri sobni temperaturi 1 leto je kislinsko število (KOH) stabilno pod 10 mg/g, preostala encimska aktivnost lipaze pa manj kot 4 %. Riževi otrobi→ločevanje otrobov→magnetno ločevanje→kondicioniranje→pihanje→sušenje→delavnica za odstranjevanje lužil
Na podlagi fizikalnih lastnosti riževih otrobov in izvedljivosti zgoraj omenjene metode stabilizacijske predobdelave je bila v praksi določena najboljša pot postopka.
 

3 Postopek pihanja riževih otrobov in ključne točke delovanja
3.1 Potek procesa
3.2 Ključne točke delovanja
3.2.1 Ločevanje otrobov

Riževi otrobi, proizvedeni v običajnih rižarnicah, vsebujejo od 1 do 4 % otrobov. Ker je glavna sestavina otrobov škrob, če je vlaga materiala med izpiranjem visoka, bodo absorbirali vodo ter nabreknili in se zlepili v stalnih toplih pogojih, kar bo vplivalo na prodiranje topila in hranjenje, otrobi pa absorbirajo olje, kar povzroči povečanje ostankov olja v zdrobu in zmanjšanje količine olja, zato ga je treba odstraniti.
Sito za ločevanje otrobov je pogosto uporabljena presejalna metoda. To je oprema za ločevanje otrobov, posebej zasnovana za lastnosti riževih otrobov. Splošna proizvodnja ene enote je 8 do 10 t/d. Glavno načelo je uporaba razlike v velikosti delcev med zlomljenim rižem, riževimi otrobi in riževimi otrobi ter uporaba relativnega gibanja med riževimi otrobi, ki vsebujejo riževe otrobe, in površino sita za ločevanje zlomljenega riža in riževih otrobov skozi dve plasti sita. površine z različnimi velikostmi očes. Na splošno ima zgornja površina zaslona kvadratne luknje z 20 mrežnimi očesi, spodnja površina zaslona pa kvadratne luknje z 28 mrežnimi očesi. Velikost prečnega prereza površine zaslona je široka 1 m, naklon pa je 8 stopinj ~ 10 stopinj. Upoštevajte, da mora biti amplituda nekoliko večja, tako da je učinek ločevanja boljši, vsebnost riževih otrobov pa je lahko manjša od 1 %.
3.2.2 Magnetna separacija

Med predelavo riža ali transportom riževih otrobov se pogosto primešajo nekatere kovinske nečistoče, kot so železni žeblji, vijaki in železni opilki. Te nečistoče železa bodo povzročile resno obrabo in celo poškodbe polža ekstruderja v nadaljnjem procesu in lahko zamaši pore odprtine za izpust matrice ekstruderja, zaradi česar se tlak v stiskalni komori izjemno poveča, kar vpliva na učinek ekstrudiranja in v hudih primerih lahko povzroči tudi varnostne nesreče. Zato je treba nečistoče železa odstraniti, preden material vstopi v ekstruder. Cilinder s trajnim magnetom brez napajanja je trajni magnet z visoko jakostjo magnetnega polja in visoko učinkovitostjo odstranjevanja železa. Ko material vstopi iz dovodne odprtine, se lahko nečistoče železa samodejno adsorbirajo na površino trajnega magneta, s čimer se doseže namen ločevanja. To je prednostna oprema za odstranjevanje železa pri trenutni predelavi nafte.
3.2.3 Kondicioniranje

Kondicioniranje je ključni proces v procesu pihanja riževih otrobov. Tukaj se riževi otrobi prilagodijo ustrezni vlažnosti in temperaturi, da se zagotovijo najboljši pogoji za napihovanje. Med kondicioniranjem je treba dodati ustrezno količino vroče vode ali pare in istočasno uporabiti posredno parno ogrevanje, da riževi otrobi dobijo ustrezno plastičnost, tako da se med ekstrudiranjem lahko vzpostavi ustrezen tlak v ekstruzijski votlini. in napihovanje. Ko se riževi otrobi razpršijo iz šobe, se lahko celična struktura bolje uniči, olje se sprosti in ustvarijo se dovolj drobne pore, kar je ugodno za izpiranje. Trenutno je večina kondicioniranja končana z neprekinjenimnavpični večplastni kuhalnik za kuhanje na pari z relativno velikimi ogrevalnimi površinami. Neposredna para se vnese v prvo plast, vlaga pa je na splošno nadzorovana pri približno 13 % po namočenju. Temperatura narašča plast za plastjo, končna temperatura izpusta pa je nadzorovana pri 65 ~ 70 stopinjah, vlaga pa je približno 12%.

3.2.4 Ekstrudiranje

Ekstrudiranje riževih otrobov se doseže zstroj za ekstrudiranje. Ko riževi otrobi vstopijo v komoro stroja, jih z vrtenjem vijačne gredi potisnejo naprej, prostornina v komori stroja se zmanjša in postopoma se ustvari tlak. Hkrati trenje med riževimi otrobi in gredjo vijaka ter notranjo steno strojne komore povzroči učinek samosegrevanja, kar poveča temperaturo materiala. Poleg tega grelni učinek neposredne pare povzroči, da temperatura v strojni komori doseže 120 stopinj, neposredni tlak pare pa doseže 0,8 MPa. Na koncu se iztisne skozi luknjo šobe. Zaradi nenadnega zmanjšanja tlaka notranja vlaga hitro izhlapi in uide iz različnih delov riževih otrobov, kar povzroči nešteto drobnih lukenj v napihnjenih riževih otrobih, kar je ugodno za izpiranje in prodiranje olja, s čimer se poveča stopnja izpiranja. in zmanjšanje ostankov olja v obroku. Na splošno je vsebnost vlage v materialu, ki ga izprazni stroj za puhanje, nadzorovana na 13% ~ 15%. Pred vsakim zagonom ekstruderja je najbolje, da z roko obrnete veliko jermenico, da poslušate morebitne nenormalne zvoke. Če ni nepravilnosti, zaženite stroj; stroj je treba pred hranjenjem predhodno segreti na 80 ~ 120 stopinj; neposredne pare med delovanjem ni mogoče izklopiti, da preprečite, da bi se riževi otrobi stisnili v kovinsko cev in blokirali kanal za paro. Poleg tega je stabilno in neprekinjeno dovajanje tudi ključni dejavnik pri zagotavljanju učinka ekstrudiranja. Če je dovod prevelik, se bo temperatura iztiskanja znižala, tlak v strojni komori se bo povečal in zlahka pride do blokade. Če je dovod prekinjen za daljši čas pred podajanjem, bo prišlo do resne blokade ali celo vžiga motorja, kar bo povzročilo nesreče. Če je dovod premajhen, ni mogoče ustvariti zadostnega tlaka v komori stroja, kar povzroči nezadostno ekstruzijo.

3.2.5 Sušenje

Riževi otrobi, ki prihajajo iz ekstruderja, imajo preveč vlage in temperatura je previsoka. Vlažnost je treba prilagoditi na 7% ~ 9%, temperatura pa je 50 ~ 60 stopinj, da ustreza zahtevam luženja. Ravni sušilnik je trenutno pogosto uporabljena oprema.

4 Postopek ekstrakcije in delovne točke ekspandiranih riževih otrobov
4.1 Potek procesa

Postopek in oprema za izpiranje napihnjenih riževih otrobov sta podobna tistim za druga olja. Celoten proces je prav tako razdeljen na štiri glavne dele: izpiranje materiala, desolventizacija mokre moke, izhlapevanje mešanega olja in rekuperacija topila. Spodaj so razložene ključne točke vsakega razdelka.
4.2 Ključne točke delovanja
4.2.1 Oddelek za izpiranje Ker napihnjene riževe otrobe veriga zlahka zmelje med sušenjem in kasnejšim transportom strgala, nastane velika količina prahu, ki močno zmanjša prepustnost topila in poveča stopnjo ostanka olja v moki. Zato pri oblikovanju ahorizontalni rotacijski ekstraktor, mreža materiala ne sme biti previsoka, plast materiala pa je na splošno nadzorovana na približno 1,3 m, čas luženja pa je treba podaljšati, na splošno več kot 2 uri. Načrtovana zmogljivost predelave je enakovredna 1,3-1,5-kratni zmogljivosti slepe predelave soje. Poleg tega bo med postopkom luženja surovca ​​prah neizogibno vstopil v vedro za olje skozi režo med mrežnimi ploščami. Če se nabira dlje časa, bo povzročila zamašitev cevi za mešano olje na izhodu za olje in mešanega olja ni mogoče izčrpati, kar vpliva na normalno proizvodnjo. Da bi rešili to težavo, je mogoče v vsak rezervoar za olje v ekstraktorju namestiti povratno cev in jo priključiti na izhodni cevovod vsake obtočne črpalke. Med proizvodnim procesom se krmilni ventil povratne cevi pogosto odpre, da se prašek splakne v lijak za olje in ga črpa v plast ekstrakcijskega materiala skozi obtočno črpalko skupaj z mešanim oljem. Učinek samofiltracije sloja materiala zmanjša količino prahu, ki vstopa v lijak za olje, s čimer se zagotovi normalna proizvodnja.

4.2.2 Oddelek za desolventizacijo

V normalnih okoliščinah mokra moka, ki prihaja iz ekstraktorja, vsebuje 25 % do 35 % topila. Zaradi velike vsebnosti prahu v mokri moki riževih otrobov mokra moka vsebuje do približno 40 % topila. Poleg tega riževi otrobi vsebujejo nečistoče, kot je škrob. Med postopkom raztapljanja mokrih riževih otrobov bo škrob v riževih otrobih absorbiral vodo in nabreknil. Ko je dosežena temperatura želatinizacije, se želatinizira in ustvari adhezijo, ki ne prispeva k izhlapevanju topila in vode, kar povzroča težave v delu desolventizacije. Glede na vpliv zgornjih dejavnikov ima desolventizacija mokre moke iz riževih otrobov večplastno strukturo DT-C za dokončanje desolventizacije, sušenja in hlajenja mokrih riževih otrobov v eni napravi. Pri načrtovanju opreme je treba tudi povečati proizvodnjo sojinih plošč za 13 do 15-krat, plast materiala pa mora biti tanjša, kar prispeva k izhlapevanju topila in preostala topnost moke lahko izpolnjuje zahteve . Ker je obroku dodana neposredna para za raztapljanje, se vsebnost vlage poveča, zato je potrebno indirektno ogrevanje s paro, da se vlaga prilagodi na približno 13 %. Nazadnje se s hladnim zrakom ohladi na temperaturo pod 45 stopinj in se lahko neposredno pošlje v skladišče moke za pakiranje. Ker ima obrok riževih otrobov visoko stopnjo prahu, je treba tudi shakron, ki se uporablja za zbiranje zlomljenih kosov, ustrezno povečati, da se zagotovi učinek zbiranja.
4.2.3 Oddelek za izhlapevanje mešanega olja

Koncentrirano mešano olje riževih otrobov iz ekstraktorja na splošno vsebuje 3 % do 5 % trdnih nečistoč (predvsem zdrob v prahu). Te trdne nečistoče bodo tvorile umazanijo na steni cevi uparjalnika, zmanjšale učinek prenosa toplote in zlahka ustvarile veliko količino pene med postopkom izhlapevanja in odstranjevanja, kar bo povzročilo poplavo. Hkrati je zaradi učinka visoke temperature enostavno karbonizirati, zaradi česar je surovo olje temnejše in zmanjša stopnjo rafiniranja. Zato je treba zdrob v mešanem olju čim bolj odstraniti pred izhlapevanjem. Trenutno sta dva navpična rezervoarja za mešano olje običajno zaporedno povezana, razlika v gostoti med moko in mešanim oljem pa se uporablja za njuno ločitev z naravno sedimentacijo pod vplivom težnosti. Čas sedimentacije je običajno daljši od 40 minut. Po sedimentacijskem ločevanju se mešano olje prečrpa v neprekinjeni filter za nadaljnje ločevanje, s čimer se zagotovi, da vsebnost nečistoč v mešanem olju ustreza zahtevam. Ker je ekstraktor za ekstrakcijo riževih otrobov večji od ekstraktorja za predelavo drugih olj istega obsega, je treba povečati tudi ustrezen volumen kroženja, kar zahteva povečanje količine razpršenega svežega topila, s čimer se ustrezno zmanjša koncentracija mešanega olja. . Zato je treba pri načrtovanju uparjalnika ustrezno povečati tudi njegovo površino. Poleg tega je zelo pomembno, da ker je koncentracija mešanega olja razmeroma majhna, bo topilo pri segrevanju izhlapelo in se hitro razširilo ter hitro naraslo. Zato cevi uparjalnika ne smejo biti predolge, običajno 4 ~ 5 m, sicer ne bodo pripomogle k dvigovanju filma in vplivale na učinek izhlapevanja. Med posebnim postopkom izhlapevanja mora biti zagotovljen neprekinjen in stabilen pretok mešanega olja, temperatura mešanega olja, ki vstopa v uparjalnik, pa mora biti blizu temperature, ko vre in se začnejo oblikovati mehurčki (tj. točka mehurčkov). , kar prispeva k vlečenju filma, povečanju učinka izhlapevanja in omogočanju, da sistem izhlapevanja doseže najboljše delovne pogoje.
4.2.4 Rekuperacija topila

Oddelek Rekuperacija topil je pomemben del delavnice izluževanja. Kakovost predelave topil ni neposredno povezana le z višino proizvodnih stroškov, ampak ima tudi zelo pomemben pomen za varno proizvodnjo v delavnici ter izboljšanje okolja in sanitarnih razmer v delavnici. Trenutno večina delavnic za luženje uporablja lupine in cevne kondenzatorje, materiali lupine in cevi pa so večinoma aluminijeve zlitine ali nerjavno jeklo. Upoštevati je treba, da se kondenzatorji iz ogljikovega jekla in cevi ne smejo uporabljati v delavnicah za luženje. Predvsem zato, ker: ① V prisotnosti plinskega topila površina ohišja in stene cevi hitro zarjavi; ② Ko stena cevi iz ogljikovega jekla zarjavi, postane površina hrapava in nastane rja. Zdrob, zajet v mešanem plinu desolventizerja, blato in pesek, zajeta v hladilni vodi, in plasti vodnega kamna kalcijevih in magnezijevih soli, ki se izločijo po segrevanju nezmehčane hladilne vode, se zlahka odložijo, kar resno vpliva na prenos toplote. učinek; ③ Cevi iz ogljikovega jekla niso odporne proti koroziji. Ko se sloj vodnega kamna po odstranjevanju vodnega kamna očisti s sredstvom za odstranjevanje vodnega kamna, lahko zlahka poškodujete steno cevi. Pri predelavi riževih otrobov se med postopkom luženja doda velika količina svežega topila, zato je treba celotno površino konfiguracije kondenzatorja povečati za 10% do 15%, prav tako pa mora biti ustrezna efektivna prostornina rezervoarja za distribucijo vode povečati za 10 % do 15 %, da se zagotovi učinek kondenzacije topila in učinek porazdelitve vode topila ter učinkovito zmanjša izguba topila. Glede na velikost lestvice je mogoče izbrati način povezave krožne hladilne vode vzporedno ali zaporedno. Na splošno majhne večinoma uporabljajo vzporedno povezavo, velike pa večinoma zaporedno povezavo. V konfiguraciji črpalke za obtočno vodo mora biti pretok nekoliko večji in višina nekoliko višja, da se zagotovi, da je vsakemu kondenzatorju dodeljen zadosten pretok vode, pretok vode pa je mogoče tudi ustrezno pospešiti, ki je ugoden za prenos toplote, s čimer se doseže dober kondenzacijski učinek in zagotovi največja rekuperacija plina topila. Poleg tega je treba prosti plin po predelavi izpustiti tudi v ozračje. Na splošno manjše lužilne delavnice za neposredno absorpcijo uporabljajo podtalnico z relativno nizko temperaturo, medtem ko velike lužilne delavnice za absorpcijo uporabljajo jedilno parafinsko olje.

5 Zaključek
Ta postopek širjenja in ekstrakcije, zasnovan na analizi značilnosti riževih otrobov, proizvaja kvalificirano surovo olje iz riževih otrobov, vsi ekonomski in tehnični kazalniki pa izpolnjujejo zahteve, kar ustvarja znatne gospodarske in družbene koristi za podjetje in zagotavlja tehnično garancijo za podjetja za predelavo olja. razvoj in uporaba virov riževih otrobov.