Đồ án thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3 ngày luận văn, đồ án, đề tà

Protein, gluxit, lipit là 3 thành phần thiết yếu đế xây dựng nên cơ thế và đảm bảo năng lượng duy trì hoạt động của con người. Ngày nay khi mà dân số tăng nên, con người cũng trở nên hoạt động hơn thì nhu cầu về năng lượng là rất lớn, cụ thể với 1 gam dầu thế khi oxy hóa giải phóng 9,3 kcal, và tham gia vào thành phần nguyên sinh chất của tế bào,... Do vậy dầu thực vật có vị trí quan trọng trong nghành công nghiệp thực phẩm và nhu cầu năng lượng của con người. Dầu thực vật được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có chứa nhiều thành phần không no Oleic, Linoleic chuyển hóa trong cơ thế thành vitamin F có tác dụng điều chỉnh làm giảm lượng cholesterol. về phương diện năng lượng dầu thực vật cung cấp năng lượng lớn hơn các thực phẩm Protein, Gluxit khác. Dầu thực vật cung là dung môi cung cấp cho nghành công nghiệp, Mỳ ăn liền, sơn vecni, đánh bóng đồ da... Do những đóng góp quan trọng như vậy nên việc đưa vào sản xuất dầu thực vật là vô cùng cần thiết. PHẦN 1 CÔNG NGHỆ DẦU THựC VẬT • • • CHƯƠNG L TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỤ C VẬT 1.1. Tình hình sản xuất Hiện nay tại nước ta các nhà máy sản xuất dầu thực vật được bố trí xây dựng ở cả 3 miền của cả nước nhưng không đều, phần lớn các nhà máy dầu thực vật tập chung ở khu vực Miền Nam. Điến hình là đơn vị Vocarimex hoạt động bao gồm các công ty con, Công ty cổ phẩn dầu thực vật dầu Tường An, Công ty cổ phần dầu thực vật Tân Bình, Công ty cố phần trích ly dầu thực vật, Công ty cổ phần thương mại dầu thực vật. Các công ty liên kết làm ăn Công ty dầu ăn Golden, Công ty TNHH dầu thực vật Cái Lân, Công ty TNHH Mỹ Phẩm LG VINA. Hiện nay Vocarimex nắm giữ 95% thị phần tiêu thụ sản phẩm dầu ăn, 20% thị phần mỹ phẩm với tổng vốn 674,533 tỷ đồng, 2010. [6] Ngày 28 tháng 6 năm 2010, Bộ công thương đã ban hành quyết định phê duyệt quy hoạch phát triển nghành dầu thực vật Việt Nam 2020 - 2025 + Giai đoạn 2011-2015 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân từ 17,37%/năm. Đến năm 2015, sản xuất 1.138 ngàn tấn dầu tinh luyện; 268 ngàn tấn dầu thô; xuất khẩu 50 ngàn tấn dầu các loại. + Giai đoạn 2016-2020 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân từ 7,11 %/năm. Đến năm 2020, sản xuất 1.587 ngàn tấn dầu tinh luyện 370 ngàn tấn dầu thô; xuất khẩu đạt 80 ngàn tấn dầu các loại. + Giai đoạn 2021-2025 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân từ 3,69%/năm. Đen năm 2025, sản xuất và tiêu thụ 1.929 ngàn tấn dầu tinh luyện; 439 ngàn tấn dầu thô; xuất khấu đạt 100 ngàn tấn dầu các loại.[5] Tổng sản lượng dầu tinh luyện tại Viêt Nam tính theo đơn vị nghìn tấn từ năm 2011 là 805. 1.2. Tình hình tiêu thụ dầu thực yật Các nhà sản xuất trong nước ước tính năm 2010 tiêu thụ dầu thực vật nước ta vào khoảng 690.000 tấn (bảng 1).

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngà

Trang 2

GVHD: Ts.Vũ Hông Sơn

PHÀN 1 5

CÔNG NGHỆ DÀU THỤ C VẬT 5

CHƯƠNG I TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỤ C VẬT 5

1.1. Tình hình sản xuất 5 1.2. Tinh hình tiêu thụ dầu thực vật 6

CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ 7

2.1. Thành phần hóa học của dầu thô 7 2.1.1. T rigly cerit 7 2.1.2 Glicerin 7

2.1.3 Axit béo 8

2.1.4. Phosphoỉipi t 8 2.1.5. Sáp 8

2.1.6 Sterols 9

2.1.7 Các chất mầu 9

2.1.8 Vitamin 9

2.1.9 Các chất mùi 9

2.2. Phân loại các tạp chất có trong dầu thô 10

CHƯƠNG m SẢN PHẨM DẦU TINH LUYỆN 12

CHƯƠNG IV CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DÀU TINH LUYỆN 13

4.1. Mục đích của quá trình tinh luyện dầu 13 4.2. Các phưong pháp tinh luyện 14 4.3. Quy trình tinh luyện chính 15

4.3.1. Quá trình thủy hóa 15 4.3.2. Quá trình trung hòa 24

4.3.3. Quá trình rửa dầu 29

Trang 3

4.3.4. Quá trình sấy dầu 30

4.3.5 Quá trình tách sáp 31

4.3.6. Quá trình tẩy màu 32 4.3.7. Quá trình khử mùi 36

V CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHÁT 41

5.1.1 Quy trình công nghệ 41

5.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 42

5.2 Tính cân bằng vật chất 44

5.2.1 Tính cân bằng cho quá trình thủy hóa 44

5.2.2 Tính cân bằng cho quá trình trung hòa 45

5.2.3 Tính cân bằng cho quá trình rửa và sấy dầu 47

5.2.4 Tính cân bằng cho quá trình tẩy mầu và tẩy mùi 47

CHƯƠNG VI TÍNH VÀ CHỌN THIÉT BỊ 50

6.1 Tính và chọn thiết bị chính 50

6.1.1 Thiết bị thủy hóa kết họp vói trung hòa 50

6.1.2 Tính toán thiết bị trung hòa và thủy hóa : 51

6.1.3 Thiết bị sấy tẩy màu 54

6.1.4 Thiết bị khử mùi 55

6.2 Chọn thiết bị phụ 57

6.2.1 Thiết bị ly tâm tách cặn 57

6.2.2 Thiết bị lọc lá 57

6.2.3 Bom ly tâm 58

Chuông VII TÍNH ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG 60

7.1. Tính hoi và chọn nồi hoi 60 Tính hoi 617.1.2 Chon nồi hoi 64

7.2 Tính điên

Trang 4

65

7.2.1 Điên đông lưc

65

7.2.2 Điên chiếu sang

65

7.2.3 Xác đinh hê số công suất và dung lương bù

69

7.2.4 Chon máy biến áp

70

7.2.5 Tính điên năng tiêu thu hàng năm

71

Chưotig VIII: cấp thoát nưóc

71

8.1 Tiêu chuẩn nước cấp cho sản xuất và sinh hoat

71

8.2 Nhu cầu sử dung nưóc toàn nhà máy

74

8.2.1.Nước dung trong sản xuất

74

8.2.2 Nước dùng trong sinh hoat

75

8.2.3 Bể nước - Đài nưóc

75

8.3 Thoát nước

76

PHẦN 2

Error! Bookmark not defined. TÍNH TOÁN KINH TẾ

Error! Bookmark not defined. Tài liệu tham khảo

77

SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 3

MỞ ĐẦU

Protein, gluxit, lipit là 3 thành phần thiết yếu đế xây dựng nên cơ thế và đảm bảo năng lượng duy trì hoạt động của con người Ngày nay khi mà dân số tăng nên, con người cũng trở nên hoạt động hơn thì nhu cầu về năng lượng là rất lớn, cụ thể với 1 gam dầu thế khi oxy hóa giải phóng 9,3 kcal, và tham gia vào thành phần nguyên sinh chất của tế bào, Do vậy dầu thực vật có vị trí quan trọng trong nghành công nghiệp thực phẩm và nhu cầu năng lượng của con người

Dầu thực vật được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có chứa nhiều thành phần không no Oleic, Linoleic chuyển hóa trong cơ thế thành vitamin F có tác dụng điều chỉnh làm giảm lượng cholesterol

Trang 5

về phương diện năng lượng dầu thực vật cung cấp năng lượng lớn hơn các thực phẩmProtein, Gluxit khác

Dầu thực vật cung là dung môi cung cấp cho nghành công nghiệp, Mỳ ăn liền, sơn vecni,đánh bóng đồ da

Do những đóng góp quan trọng như vậy nên việc đưa vào sản xuất dầu thực vật là vô cùngcần thiết

PHẦN 1 CÔNG NGHỆ DẦU THựC VẬT • • •

CHƯƠNG L TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỤ C VẬT

Hiện nay tại nước ta các nhà máy sản xuất dầu thực vật được bố trí xây dựng ở cả 3 miềncủa cả nước nhưng không đều, phần lớn các nhà máy dầu thực vật tập chung ở khu vực MiềnNam Điến hình là đơn vị Vocarimex hoạt động bao gồm các công ty con, Công ty cổ phẩndầu thực vật dầu Tường An, Công ty cổ phần dầu thực vật Tân Bình, Công ty cố phần trích lydầu thực vật, Công ty cổ phần thương mại dầu thực vật Các công ty liên kết làm ăn Công tydầu ăn Golden, Công ty TNHH dầu thực vật Cái Lân, Công ty TNHH Mỹ Phẩm LG VINA.Hiện nay Vocarimex nắm giữ 95% thị phần tiêu thụ sản phẩm dầu ăn, 20% thị phần mỹ phẩmvới tổng vốn 674,533 tỷ đồng, 2010 [6]

Ngày 28 tháng 6 năm 2010, Bộ công thương đã ban hành quyết định phê duyệt quy hoạchphát triển nghành dầu thực vật Việt Nam 2020 - 2025

+ Giai đoạn 2011-2015 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân từ 17,37%/năm Đến năm 2015, sản xuất 1.138 ngàn tấn dầu tinh luyện; 268 ngàn tấn dầu thô; xuất khẩu

50 ngàn tấn dầu các loại

Trang 6

+ Giai đoạn 2016-2020 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân từ 7,11 %/năm Đến năm 2020, sản xuất 1.587 ngàn tấn dầu tinh luyện 370 ngàn tấn dầu thô; xuất khẩuđạt 80 ngàn tấn dầu các loại

+ Giai đoạn 2021-2025 giá trị sản xuất công nghiệp toàn ngành tăng bình quân từ 3,69%/năm.Đen năm 2025, sản xuất và tiêu thụ 1.929 ngàn tấn dầu tinh luyện; 439 ngàn tấn dầu thô; xuất khấu đạt 100 ngàn tấn dầu các loại.[5

Trang 7

]Tổng sản lượng dầu tinh luyện tại Viêt Nam tính theo đơn vị nghìn tấn từ năm 2011

là 805

1.2 Tình hình tiêu thụ dầu thực yật

Các nhà sản xuất trong nước ước tính năm 2010 tiêu thụ dầu thực vật nước ta vàokhoảng 690.000 tấn (bảng 1) Mặc dù không có số liệu chính thức về tiêu thụ dầu thựcvật theo đầu người, nhưng FAO dự báo trong vòng 15 năm tới nhu cầu về dầu thực vậtnước ta sẽ tăng mạnh do nền kinh tế tăng trưởng nhanh (năm 2010 GDP tăng 6,78%) vàchiến dịch marketing rầm rộ về việc thay thế mỡ động vật bằng dầu thực vật để bảo vệsức khỏe của các nhà sản xuất

Viện Nghiên cứu chiến lược, chính sách công nghiệp (IPSI) ước tính tiêu thụ dầuthực vật trên đầu người năm 2010 vào khoảng từ 7,3 - 8,3kg/người Tuy nhiên, con sốnày vẫn còn khá xa so với khuyến nghị của Tố chức Y tế thế giới (13,5kg/người/năm).IPSI dự báo tiêu thụ dầu thực vật trên đầu người nước ta năm 2015 sẽ tăng ở mức 16,2-17,4 kg/người/năm và đến năm 2020 là 18,6-19,9 kg/người/năm

Hầu hết các loại dầu đậu nành và dầu cọ hiện được dùng đế sản xuất thực phẩm, chỉmột số nhỏ được sử dụng trong các ngành công nghiệp và sản xuất mỹ phẩm Năm

2010, tổng tiêu thụ dầu đậu nhành nước ta là 175.000 tấn và tiêu thụ dầu cọ là525.0 tấn FAO dự báo năm 2011 sức tiêu thụ dầu đậu nành và dầu cọ tương ứng là200.000 tấn và 560.000 tấn

1 Tống cục thống kê, Bộ công thương

CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU DÀU THÔ

Trang 8

Page 7

Dầu thô là những bán thành phẩm thu được từ nguyên liệu là các hạt , quả chứa dầu, oliu,

cọ dầu, đậu nành, ngô, hướng dương, lạc

Ép: ép 1 lần, ép kiệt, ép nóng

Trích ly bằng dung môi hữu cơ

Dầu thô là nguyên liệu mới chỉ qua làm sạch sơ bộ lọc cặn tạp, ngoài thành phầnchính là glycerit còn có lẫn các thành phần hòa tan khác nhau có thể gọi là tạp chất

2.1.1 Triglycerit

ị- Là thành phần chiếm chủ yếu trong dầu, chiếm hơn 90% khối lượng dầu thô là este củarượu 3 chức gliceril và axit béo Thành phần glycerit của dầu thô rất phức tạp có từ hàngchục đến hàng trăm

4- Triglyxerit dạng hóa học tinh khiết không có mầu, không mùi, không vị Màu sắc, mùi

vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các chất kèm theo với cáclipit tự nhiên thoát ra từ hạt dầu cùng với triglycerit Dầu thực vật do khối lượng phân tửcủa các triglycerit rất cao nên khó bay hơi ngay cả trong điều kiện chân không Ở nhiệt độtrên 240 - 250°c, triglicerit mới bị thủy phân hủy thành các sản phẩm bay hơi

4- Tính chất vật lý và hóa học của axit béo do số nối đôi và số nguyên tử cacbon tạo ra.Các axit béo no thường bền với các tác động khác nhau Các axit béo không no dễ bị oxihóa bởi 0X1 không khí làm cho dầu bị hắc đắng

Trang 9

Page 8

4- Các axit béo trong dầu thường có mạch cacbon với số nguyên tử chẵn Các axit béokhông no trong dầu dừa có tỉ lệ thấp so với các loại dầu khác

2.1.4 Phospholipit

4- Là dẫn xuất của triglycerit Phospholipit chiếm 0,5-3% trong dầu tùy thuộc loại dầu

ị- Hàm lượng phosphatit càng nhiều thì chất lượng dầu càng giảm nên cần loại bỏ dầubằng phương pháp thủy hóa

4- Là este của các axit béo có mạch cacbon dài và rượu đơn hoặc đa chức

4- Sáp nằm trên các mô bì của hạt và quả, nó có trong thành phần tế bào của chúng tạovai trò bảo vệ mô thực vật Sáp rất trơ hóa học, không bị tách thành cặn mà tạo thànhmạng các hạt lơ lửng làm giảm hình thức của dầu Sáp không tan trong nước mà tạo thànhnhũ tương trong nước, tan trong rượu

4- Sáp có nhiều trong một số loại dầu thô như dầu bắp dầu lanh, dầu canola, dầu hướngdương chứa hàm lượng sáp lớn Sáp là thành phần không tiêu hóa do đó cần phải táchsáp ra khỏi dầu

Trang 10

Page 9

b Caroten: làm dầu chuyển từ vàng sang đỏ sẫm, mang bản chất là chứa cácprovitamin Thành phần này ở các loại dầu thô rất ít ngoại trừ dầu cọ, chứa 0,05đến 0,2% carotene so với tống lượng chất khô có trong dầu thô

c Gossypol: là hydrocacbua mạch vòng, có màu vàng da cam và rất độc, thường

có trong dầu bông chiếm 0,1 -0,2% so với tổng lượng chất khô có trong dầu thô.Ngoài ra còn có các dẫn xuất khác như; gossypuapurin, anhydricgossypola,gossyphotphatit đều không có lợi cho dầu Nên dầu bông bắt buộc phải tinh luyệnbằng phương pháp hóa học để loại hợp chất này

4- Ngoài ra trong thành phần dầu còn có lẫn các axit béo tự do, các chất protein sẽ làmgiảm chất lượng dầu

Bảng 1: Thành phần tạp chất của các loại dầu thô.

Dầu Photphatit

(%)

Sterols (ppin)

Cholesterol (ppm)

Tocopherol (ppm)

Tocotrienol (pprn) Axit béo tự do(%)

Sắt (ppm)

Hydro cacbon

Hiiđng

dương

0 7 ± 0 2 3495 + 1055 26 ± 18 739 ± 82 270 ±270 0.8-2 4

Trang 11

Page 10

glycerit và các chất khác có trong dầu.Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy tình luyện

dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày 4- Bao gồm:

Ạ Tạp chất vô cơ: đất, đá, sạn, sỏi, nước tự do tan lẫn và các muối kim loại

Ạ Tạp chất hữu cơ: phosphotit, phospholipit, sáp, hydrocarbua, gluxit, glucoxit, enzyme,vitamin tan trong dầu, acid béo tự do, các chất nhựa và tannin, các chất gây mầu, gâymùi Ngoài ra còn có các loại loại thuốc trừ sâu, độc tố thực vật và các độc tố vi sinh vật

ị- Số lượng và chất lượng các tạp chất trong dầu thô (tạp chất loại một) phụ thuộc vào:

Ạ Phương pháp khai thác (- ép hoặc trích ly-)

Ạ Thông số ky thuật (- nhiệt đô, áp lực -)

Ạ Chất lượng nguyên liệu: thời gian thu hoạch (- trạng thái sinh lý của hạt:non, già, rụng tự do -), cách thức và biện pháp xử lý, thời gian bảo quản,thời gian bảo quản không được lâu

2.2 Phân loại các tạp chất có trong dầu thô

Trang 12

Page 11

4- Mặc dù trong dầu hàm lượng tạp chất này chứa không nhiều nhưng đều gây trở ngạiđến kỹ thuật thuật luyện dầu, hoặc làm cho dầu có màu sắc, mùi vị xấu, khó bảo quản.Một trong số chúng lại độc trong dầu

Ạ Các hợp chất gluxit lẫn trong dầu làm cho dầu có màu duowusi ảnh hưởngcủa nhiệt độ cao khi chưng sấy, trung hòa, tay mùi làm cho dầu có màusẫm lại, dễ tạo thành hệ keo, tạo thành cặn bết dính trên vải lọc của máy lọcdầu, bao bọc chất hấp phụ khi tẩy màu

Ạ Các loại glucozit, aceton, aldehyt làm cho dầu có mùi vị khó chụi

Ạ Acid béo tự do làm cho dầu chua, ảnh hưởng đến giá trị sinh lý khi ăn, khóbảo quản

Ạ Các chất màu làm cho dầu bị sậm màu giảm giá trị cảm quan

.Ạ Các kim loại có thể là tác nhân xúc tác cho quá trình ôi hóa dầu

Ạ Các độc tố (thuốc trừ sâu, độc tố vi sinh vật ) làm giảm giá trị dinh

dưỡng của dầu, có thể gây độc đối với sức khỏe người sử

dụng Bảng 2: Tiêu chuấn chất lượng một so nguyên liệu dầu

thô

Tên chỉ tiêu Đơn vị Dầu phộng Dầu nành Dầu dừa Dầu mè

Trang 13

Page 12

GVHD: Ts.Vũ Hông Sơn SVTH: Phạm Anh Toàn Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Hàm lượng chất không xà phòng hoá, max

CHƯƠNG III SĂN PHẨM DÀƯ TINH LUYỆN

ị- Dầu thực phẩm đem sử dụng cần phải đảm bảo các yêu

cầu Ạ Không độc với người

* Có hệ số đồng hóa và giá trị dinh dưỡng cao

Ạ Có mùi vị thơm ngon

Ạ Có tính ổn định cao, ít bị biến đổi trong bảo quản và chế biến.

Ạ Các tạp chất không có giá trị dinh dưỡng càng ít càng tốt.

4- Dựa vào những nguồn dầu tinh luyện trên thị trường và qua kinh nghiệm thực

tế sử dụng, người ta có thế rút ra một số yêu cầu cụ thể:

Ạ về màu sắc: không màu hoặc màu vàng nhạt

Ạ về mùi vị: không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ đặc trưng

Ạ về thành phần: không chứa các axit béo tự do, các chất nhựa các chất sáphay độc tố hay các chất gây rối loạn sinh lý

STT

Tên sản phâm Các chỉ tiêu chất lưọng

FFA 2 (%) M & I 3 (%) IV 4 (Wijs) MP 5 (0C)

Trang 14

Page 13

CHƯƠNG IV CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU TINH LUYỆN

■ Loại bỏ các thành phần không có lợi cho dầu

■ Thuận lợi cho quá trình bảo quản dầu

■ Tạo giá trị cảm quan tốt cho người sử dụng

Có 2 phương pháp tinh luyện chính thường được sử dụng trong các nhà máy tinh luyệndầu

-* Đặc biệt thích hợp với các loại dầu có hàm lượng photphatit lớn: các loại dầu

từ hạt canola, hạt hướng dương, bắp tùy vào hiệu quả kinh tế của quy trình sovới phương pháp tinh luyện hóa học

* Riêng đối với các loại dầu có hàm lượng chất độc gossypol cao như dầu bôngthì không thế tinh luyện bằng phương pháp vật lý được mà phải sử dụngphương pháp tinh luyện hóa học để loại các họp chất này Ngoài ra phương

Trang 15

Page 14

pháp này cũng không sử dụng đối với các loại dầu có hàm lượng photphatitkhông hydrat hóa cao thường chỉ số này > 0,1 % và dầu thô có hàm lượng ionsắt > 2ppm

* So với phương pháp tinh luyện hóa học thì phương pháp tinh luyện vật lý đơngiản hơn và ít tổn thất dầu hơn

4- Phương pháp tinh luyện hóa học

Ạ Quá trình điển hình của phương pháp tinh luyện bằng hóa học là: Thủy hóa Trung hòa - Tẩy màu - Tay mùi

-* Trong đó quá trình trung hòa bằng kiềm là quá trình quan trọng và không thếthiếu trong phương pháp tinh luyện hóa học

* Ưu điếm: Loại được hầu hết các tạp chất, kế cả hợp chất màu gossypol ở

dầu bông mà phương pháp tinh luyện vật lỷ không loại được. _

Ạ Nhược điểm:

■ Có quá trình trung hòa, gây tốn thất dầu

■ Sử dụng hóa chất gây tốn kém

■ Quy trình công nghệ phức tạp hơn phương pháp tinh luyện vật lý

Dầu thô trước khi đem tinh luyện thường được đem để lắng trong các thùng lớn,

tạo quá trình lắng các chất rắn, các hạt phân tán, trong đó có sáp

4.3.Quy trình tinh luyện chính

4- Nguyên tắc: Quá trình này dựa vào phương pháp hydrat hóa để làm tăng độ phân cựccủa các tạp chất keo hòa tan trong dầu mỡ

i- Có nhiều phương pháp thủy hóa khác nhau như: thủy hóa băng nước , bằng dungdịch nước muối loãng, bằng dung dịch điện ly (Na2C03 ), bằng axit (photphoric,

Trang 16

Page 15

citric ) hoặc bang enzyme Lựa chọn phương pháp thủy hóa thích hợp dựa vào tínhchất của dầu thô

4- Có thể thêm muối và chất điện ly đế thúc đẩy nhanh quá trình tách cặn của phươngpháp thủy hóa

4- Mục đích chính của phương pháp thủy hóa là loại các tạp chất có thế hydrat hóathành dạng không hòa tan trong dầu như: photphatit, sáp, protein và phức chất 4- Ngoài ra quá trình thủy hóa còn mang lại nhiều lợi ích tiềm năng như:

Ạ Cần thiết cho quá trình sản xuất Leucithin từ các gum đã hydrat hóa

Ạ Giảm độ nhớt của dầu thô trong các quá trình tinh luyện sau này

4- Là quá trình bắt buộc đối với quá trình tinh luyện vật lý vì làm giảm hàm lượng cáctạp chất, đặc biệt là các photphatit và các tạp chất khác trong đó có các ion kim loại

có khả năng xúc tác cho quá trình oxy hóa làm hỏng dầu

4- Đe dầu tinh luyện bằng phương pháp vật lý đạt chất lượng tốt thì hàm lượng photphotrong dầu phải < 5ppm ị- Biến đổi:

■ Khối lượng và thể tích của nguyên liệu giảm

■ Hàm ẩm tăng

Ạ Hóa học :

■ Phospholipit sẽ phản ứng với nước, tính tan trong dầu giảm

Do đó ta có thể dễ dàng tách ra khỏi nguyên liệu

Trang 17

Page 16

■ Ngoài ra còn xẩy ra phản ứng thủy phân dầu trung tính tạo thành cácdiglyxerit, monoglycerit, glycerin và axit béo tự do

Ạ Hóa lý : Phospholipit trở lên háo nước, tạo thành các hạt keo đông tụ

4- Thông số kỹ thuật

Ạ Hàm lượng nước đưa vào:

■ ủng với mỗi loại dầu sẽ cần một lượng nước thích họp Do đó cần tiếnhành thí nghiệm hydrat hóa thử trước đối với từng loại dầu, từng đợtdầu

■ Lượng nước đưa vào nếu vừa đủ, trong điều kiện thuận lợi sẽ xay ra sựhydrat hóa dễ dàng, các kết tủa hạt rắn nhanh chóng tạo thành, tách rakhỏi dầu

■ Khi nước đưa vào quá thừa, các micelle tan thành hệ nhũ tương bềnkhó phá hủy

■ Khi nước đưa vào thiếu, một phần photpholipit trong dầu không đượcbão hòa nước, không kết tủa Dầu sau khi thủy hóa vẫn còn mộtlượng photpholipit hòa tan

Ạ Nhiệt độ thực hiện quá trình: nhiệt độ tối ưu là 40 -50°c

Ạ Nồng độ chất điện ly: trường họp dùng tác nhân hydrat hóa là dung dịch loãng cácchất điện ly: NaCl , nồng độ của chúng cũng gây ảnh hưởng lớn đến quá trìnhhydrat hóa Thường dung dung dịch muối NaCl 0,3%* Khi dung chất điện ly làmtác nhân hydrat hóa, một mặt sự kết tủa được xúc tiến nhanh hơn, dầu sau thủy hóasáng màu hơn vì nhiều chất như acid, kiềm cũng phá hủy được các chất màu trongdầu, mặt khác dầu trung tính tổn thất theo ít cặn hơn

Ạ Cường độ khuấy trộn và thời gian khuấy cũng ảnh hưởng đến quá trình này

Trang 18

Page 17

4.3.1.1 Thủy hóa bằng nước

4- Giảm chỉ số axit của dầu do các tạp chất keo có tính axit là các protein lưỡng tínhphát sinh kết tủa và do tác dụng hấp phụ của kết tủa và do tác dụng hấp phụ của kếttủa cũng kéo theo một số axit béo tự do ra khỏi dầu

4- Quá trình thủy hóa có thế dung độc lập để tránh đóng cặn dầu trong suốt quá trìnhvận chuyến và tồn trữ

4- Mục đích chính của quá trình thủy hóa bằng nước là sản xuất dầu mà không bịđóng cặn suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ

4- Lượng nước dùng thủy hóa thường khoảng 2% so với lượng dầu hoặc bằng 75% lượng photphatit có trong dầu Neu lượng nước dùng quá ít thì độ nhớt của dầu lớn, vì vậy hiệu suất thủy hóa thấp Nhưng nếu lượng nước quá lớn sẽ gây phản ứng thủy phân dầu, dẫn đến tốn thất dầu

Trang 19

.4- Sơ dồ quá trình thủy hóa bằng nước

Gia nhiệt 71°C)

Bôc hơi chân không (50 mmHg-82,20C)

Bôc hơi chân không (50 mraHg; 82,20C) Nước (2%)

Dầu thô

Làm nguội (49- 55°C)

_i _

Làm nguội (49-55°C)

Trang 20

sẽ làm tăng độ nhớt của dầu, làm chocác tạp chất khó kết tủa.

4- Ưu điểm:

Ạ Rẻ tiền hơn các phương pháp thủy hóa khác, đơn giản

Trang 21

.Ạ Quy trình sản xuất leucithin đơn giản hơn, ít tạp chất hơn.

4- Nhược điểm :

Không loại hết hoàn toàn photpholipit mà chỉ loại được các photpholipit có thểhydrat hóa được mà không loại các photpholipit không thế hydrat hóa được như :các muối Ca và Mg của axit photphatidic và phophatidyl ethanolamine Do đó,dầu sau thủy hóa thường chứa 80 - 200ppm photpholipit, tùy thuộc vào loại vàchất lượng dầu thô nói chung và mức độ hoạt động của Enzyme Photpholipasenói riêng (Enzyme xúc tác cho phản ứng tạo axit photphatidic từ các photphatit

có thế hydrat hóa) Phương pháp thủy hóa này thường không thích hợp cho dầu

có hàm lượng photpholipit không hydrat hóa cao như dầu đậu nành, dầu hướngdương [2]

4.3.I.2 Thủy hóa bằng axit.

4- Bản chất giống quá trình thủy hóa bằng nước mà trong đó có sự hoạt động kết hợpcủa cả axit và nước

4- Ưu điểm:

Axit có thế chuyến các photpholipit không hydrat hóa được thành dạng hydrathóa bằng cách phân hủy muối của axit photphatidic, giải phóng axit photphatidic vàphotphatidyl ethanolamine và tạo 1 dạng phức với Ca và Mg, có thế hòa tan trong phanước và loại ra khỏi dầu

4- Nhược điểm:

Gum thu được sau quá trình thủy hóa bằng axit không thích hợp cho quá trìnhsản xuất leucithin bởi thành phần photpholipit của chúng khác so với photphatit thuđược từ quá trình thủy hóa bằng nước do chứa nhiều axit photphatidic và chứa nhiềuaxit được dùng làm tác nhân cho quá trình thủy hóa

Trang 22

4-

Nhiề

u quátrình thủy hóa bằng axit đượccải tiến

để

thu hồi đượcdầu

có

hàm lượn

g

photpho

<

5pp

m

đượcdùng cho nhữn

g dầu

có

chất lượn

g

cao [2]

Dầu thô

Trang 23

Gia nhiệt (70°C)

I

Làm nguội (400C, 3h)

Nước

Dd Axit Citric

Trang 24

(phophorus <

30 ppm)

Trang 26

■ Không cần dùng nước, do đó không pha loãng dầu, tiết kiệm chi phí nănglượng do không cần phải bốc hơi chân không đế loại nước.Phương phápnày thích hợp đối với các loại dầu thô có hàm lượng photpholipit thấp :dầu cọ, dừa và dùng cho các loại dầu từ đã qua thủy hóa bằng nước hoặcaxit đế hạ thấp hàm lượng photphoras trong dầu trong quá trình tinh luyệnhơi, sau quá trình dầu thường có hàm lượng photphoras < 5 ppm.

4.3.I.4 Qúa trình thu hồi các phế liệu sau quá trình thủy hóa.

a Quá trình chế biến các cặn dầu

Cặn dầu là những chất phân ly từ dầu qua các quá trình lắng, lọc, ly tâm Thànhphần của nó gồm chủ yếu là dầu trung tính, các photphatit, sáp thực vật và các chấtnhầy thực vật Tùy thuộc vào phương hướng chế biến tiếp theo mà quyết định các biệnpháp thu hồi và xử lý khác nhau

Đe thu hồi dầu thông thường đem đun cặn với nước vài giờ ở nhiệt độ 100- 105°c dưới ảnh hưởng của nhiệt độ phần lớn protit và chất nhầy bị ngưng kết và tách ra khỏidầu Người ta cũng có thế xử lý cặn bằng cách đun với H2SO4 hoặc xử lý bằng muốiăn

Với dầu có hàm lượng sáp cao có thế thu hồi sáp trong cặn bằng dung môi có tínhhòa tan chọn lọc Sáp thu được là một nguyên liệu quý trong sản xuất vật liệu cáchđiện, văn phòng phẩm

b Thu hồi lecithin

Trang 27

Lecithin là tên thương mại của hỗn hợp photphatit, nhưng với ý nghĩa hóa học thìlecithin là tên của hợp chất photphotidyl cholin, đặc biệt là photphatit từ quá

trình tinh luyện dầu nành Hỗn họp photphatit sau quá trình thủy hóa dầu ngoài

Photphatidylinositol; 3.Photphatidylserine; 4 Axit photphatidic; 5.Glycolipit Tỷ lệ cácphotphatit này ở các dầu khác nhau

Sau quá trình ly tâm photphatit thường chứa khoảng 25 - 30% nước, có khi đến50% nước Do đó photphatit cần phải được xử lý tiếp càng nhanh càng tốt để tránh sựphát của vi sinh vật

Một số các phương pháp đế xử lý lecithin sau quá trình ly tâm như (phương phápnày chỉ dùng để xử lý gum thu được từ quá trình thủy hóa bằng nước):

Ạ Quá trình tẩy mùi lecithin

Báng 4 : Hàm lượng các photphatit này ở các dầu khác nhau.

Trang 28

Hỗn họp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào hệ thống sấy khô bằng hơinước ở áp suất chân không nhỏ hơn 50 mmHg và nhiệt độ bé hơn 100°c Thực hiện quátrình sấy kết hợp với tẩy mùi và loại các họp chất dễ bay hơi đến khi lecithin thu đượchàm ẩm bé hơn 0,5%.

Ạ Quá trình tách nước khỏi lecithin

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào một hệ thống sấy khô bằnghơi nước ở áp suất tuyệt đối từ 50 - 300 mmHg và nhiệt độ từ 116 - 130°c Thực hiệnquá trình sấy đến khi lecithin thu được có hàm ấm bé hơn 0,5% Lecithin thu được chứanhiều họp chất không mong muốn do xay ra một số các phản ứng hóa học ở nhiệt độcao

4.3.2 Quá trình trung hòa

Sử dụng trong tinh luyện dầu bằng phương pháp hóa học

4- Nguyên tắc: quá trình chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa Dưới tác dụng của kiềmcác axit béo tự do và các tạp chất có tính axit sẽ tạo thành các muối kiềm, chúng khôngtan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra khỏi dầu bằng cáchlắng hoặc rửa nhiều lần

4- Mục đích: chủ yếu là loại trừ các axit béo tự do gọi là quá trình trung hòa dầu Ngoài

ra xà phòng sinh ra còn có khả năng hấp phụ nên chúng có thể kéo theo các tạpchất như protein, chất nhựa, các chất màu và cả những tạp chất cơ học vào trongkết tủa, do đó làm giảm chỉ số axit của dầu và loại một số tạp chất

4- Hóa chất: thường dùng nhất là NaOH hoặc KOH Người ta cũng có thể dùng Na2C03,nhưng có nhược điếm là tạo ra khí C02 trong quá trình trung hòa làm dầu bị khuấy đảokhiến xà phòng sinh ra bị phân tán và khó lắng, mặt khác nó tác dụng kém với các loạitạp chất khác ngoài axit béo tự do, nên việc sử dụng Na2C03 rất hạn chế

Trang 29

4- Các yếu tố ảnh hưởng : Nồng độ dung dịch kiềm cao, lượng kiềm dư nhiều , nhiệt

độ cao thì phản ứng xà phòng hóa dầu mỡ nhanh, kiềm có thế xà phòng hóa cả dầutrung tính làm giảm hiệu suất thu hồi dầu tinh luyện Do đó theo kinh nghiệm thì mỗinồng độ kiềm đều phải tương ứng với một nhiệt độ thích họp và phẩm chất của loạidầu Nồng độ kiềm càng cao thì dùng cho các loại dầu có chỉ số axit cao và nhiệt độkhi tinh luyện phải thấp

Báng 5 : Nong độ NaOH và nhiệt độ tinh luyện của các dầu khác nhau.

Nồng độ NaOH (g/1) Nhiệt độ tinh luyện (°C) Chỉ sô" axit của dầu (mg KOH)

Trang 30

Trong đó :

A: chỉ số axit của dầu, mg KOH D: khối

lượng dầu đem đi trung hòa, kg a: nồng

độ % của dung dịch NaOH

Tuy nhiên lượng kiềm sử dụng trong thực tế thường lớn hơn lượng kiềm tính theo lý

thuyết, vì ngoài tác dụng của axit béo tự do, kiềm còn tác dụng với các tạp

Sơ đồ của quá trình trung hòa :

Lượng kiềm cần thiết để trung hòa:

A x D x 40x100 AxD