FT68食用油除臭设备对游离脂肪酸(FFA)的去除率受其真空度、温度控制及气液传质效率的综合影响,通过优化核心部件协同机制,可在除臭过程中实现FFA的高效脱除。以下从作用机理、关键参数调控及实际应用效果展开分析:
一、脱除机理:真空蒸馏与分子运动协同作用
真空环境下的挥发驱动
FT68食用油除臭设备通过真空泵将除臭塔内压力降至0.5~2kPa(绝对压力),此时游离脂肪酸的沸点从常压下的250~300℃大幅降低至 180~220℃。在该温度区间内,FFA 分子热运动加剧,当蒸汽压超过系统真空度时,以分子态从油相中逸出,例如,油酸(C18:1)在 2kPa压力下的沸点约为200℃,较常压降低约50℃,逸出速率提升3~5 倍。
气液传质强化与界面更新
设备采用薄膜式脱臭塔(填料层高3~5m,比表面积≥200 m2/m3),使食用油形成 0.1~0.5 mm 的液膜沿填料表面流动,极大增加气液接触面积。同时,通过蒸汽喷射(直接蒸汽流量 1~3% 油重)产生的气泡搅动液膜,不断更新传质界面,促进 FFA 向气相扩散。研究表明,该设计可使传质系数提升 40%,FFA 脱除速率较传统塔板结构提高 2 倍。
二、核心参数调控对去除率的影响
真空度与温度的耦合优化
真空度临界值:当系统压力<1.5 kPa时,FFA去除率随真空度提升呈线性增长,例如,在220℃工况下,压力从2kPa降至1kPa,油酸去除率从85%提升至92%;但压力低于0.8kPa后,去除率增速放缓(边际效益递减),因此设备优选 1~1.5kPa作为经济真空区间。
温度窗口控制:脱臭温度需维持在230~250℃(不超过 260℃,避免油脂氧化)。在此范围内,每升高10℃,FFA 去除率提高5~8%。但温度超过250℃时,反式脂肪酸生成量增加(增幅>0.3%),因此设备通过冷却系统精准控温(波动 ±2℃),平衡脱除效率与品质风险。
停留时间与蒸汽量的协同调节
停留时间:食用油在脱臭塔内的有效停留时间需控制在45~60分钟。实验数据显示,停留时间从 30 分钟延长至 60 分钟,FFA去除率从78%提升至95%,但超过60分钟后,去除率趋于稳定(增幅<1%),且能耗显著增加。
直接蒸汽量:蒸汽流量与FFA初始含量正相关。当原油FFA含量>0.5% 时,蒸汽用量按 0.5~1 kg 蒸汽 / 100 kg 油递增,例如,处理FFA含量1%的毛油时,蒸汽量需控制在2~3%油重,此时气泡上升速度 0.5~1 m/s,既能保证气液充分接触,又避免因蒸汽过量导致油沫夹带。
三、设备结构优化对脱除效率的提升
多级真空喷射与热能回收
FT68食用油除臭设备采用三级罗茨泵串联水环泵的真空系统,在除臭塔顶部、中部、底部分别设置抽气口,形成梯度真空场(顶部压力0.5kPa,底部1.5kPa),引导FFA蒸汽定向流动,减少局部滞留。同时,通过板式换热器回收脱臭蒸汽中的热能(温度180~220℃),预热待处理油至120~140℃,使FFA在进入脱臭塔前已部分挥发(预脱除率10~15%),减轻主塔负荷。
高效冷凝与未凝气处理
冷却系统采用 “预冷+深冷” 组合(预冷温度80~90℃,深冷温度-5~0℃),将脱臭蒸汽中的FFA冷凝回收(回收率≥98%)。未凝气经活性炭吸附滤清器处理后,FFA含量可降至5ppm 以下,避免二次污染。此外,设备在冷凝器底部设置回流装置,将冷凝液中的 FFA(浓度约 5~10%)定期排出,防止其随循环水返回脱臭塔,影响脱除效率。
四、实际应用效果与数据验证
不同原料油的处理表现
针对大豆毛油(初始 FFA 0.8~1.2%):在240℃、1.2 kPa工况下处理60分钟,FFA去除率可达96~98%,终油 FFA≤0.03%,符合 GB 1535-2017 一级大豆油标准。
针对高酸值棕榈毛油(初始 FFA 3~5%):通过分段脱臭(先在 220℃、2 kPa脱除大部分FFA,再在250℃、1kPa深度脱臭),去除率可达95~97%,终油FFA≤0.1%,满足食品加工用精炼棕榈油要求。
与传统设备的性能对比
相较于传统单级真空脱臭设备,FT68食用油除臭设备的 FFA 去除率提升8~12%,且具有以下优势:
能耗降低:通过热能回收与真空梯度设计,单位能耗从25~30kWh/t降至18~22kWh/t;
品质保障:脱臭过程中FFA的高温分解产物(如丙烯醛)含量<0.1mg/kg,较传统设备减少50%以上;
操作弹性:可适应FFA初始含量0.3~5%的原料油,通过智能调节参数(如真空度、温度、蒸汽量),保持稳定的去除效率。
五、影响去除率的潜在风险与应对策略
设备泄漏与真空度衰减
当系统泄漏率>1×10⁻⁶ Pa・m3/s时,真空度可能波动±0.3kPa,导致FFA去除率下降5~8%。应对措施:采用氦质谱检漏仪定期检测密封点(如塔体法兰、真空泵接口),更换老化的氟橡胶密封件,确保泄漏率控制在1×10⁻⁷ Pa・m3/s 以下。
填料结垢与传质效率下降
长期运行后,填料表面可能沉积油焦或皂化物,使比表面积减少20~30%,导致FFA去除率每年下降3~5%。解决方法:设置在线清洗系统(每运行500小时用80~90℃热碱液循环冲洗2小时),配合机械振动装置清除垢层,恢复填料传质性能。
FT68食用油除臭设备设备通过真空系统、温度控制与传质结构的协同优化,实现了游离脂肪酸的高效脱除,其核心在于通过精准调控真空度、温度、停留时间等参数,结合多级真空场与高效冷凝设计,在保证油脂品质的前提下,将FFA去除率提升至 95% 以上,同时降低能耗与维护成本,适用于不同酸值原料油的精炼需求。实际应用中需关注设备密封性与填料清洁度,以维持长期稳定的脱除效率。
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