以动植物油脂或植物油皂脚为原料,采用间歇式或连续式水解得到的粗制脂肪酸都不同程度地存在着泽问题,很少直接使用,大都要经过活性白土、活性炭等脱或经过蒸馏精制后才能使用。粗制脂肪酸必须经过蒸馏。而蒸馏的目的是改善脂肪酸的泽,除去粗酸中的未分解油脂、不皂化物、素等杂质,通过蒸馏(分馏)操作从混合脂肪酸中得到高纯度的脂肪酸组分,以满足工业上的需要。脂肪酸蒸馏工艺分间歇式和连续式两种,由于间歇蒸馏工艺设备投资少、操作简单,所以被国内大多数脂肪酸生产厂家所采用。国外多采用连续蒸馏工艺。
1、脂肪酸蒸馏的基本原理
脂肪酸蒸馏的基本原理是根据脂肪酸与杂质混合物沸点的不同,控制一定的蒸馏温度,即可将低沸点杂质和高沸点杂质与脂肪酸分离,从而达到精制的目的。天然脂肪酸的蒸馏,可以采用间歇式和连续式的装置进行,但不管采用何种形式,首先必须考虑脂肪酸最基本的特性,如沸点、熔点等。在实际生产操作时虽然与手册中所列数据有某些差异,但可以明确哪些脂肪酸可通过分馏来取得,哪些脂肪酸不能取得。如硬脂酸和油酸,由于沸点差太小,很难通过分馏的方法达到分离的目的,因此必须采用其他的方法进行分 离。熔点虽与蒸馏没有直接关系,但在分馏单体脂肪酸时通过测定馏出物的中和值和熔点,可以推测产pgd678
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物的纯度,或根据熔点来配制目的混合酸。此外也据此可方便地对冷却器的温度进行调节。
影响蒸馏脂肪酸质量和得率的因素很多,除蒸馏工艺、设备形式外,与粗脂肪酸的质量及脂肪酸的成分有很大关系。如果原料中未水解完全的重馏分多,则残渣部分将以重馏分含量的1.5~1.8倍增加,因此要求水解度高,粗酸中杂质要少。对脂肪酸成分而言,脂肪酸的双键越多,对蒸馏的条件要求越高,在高温条件下,高度不饱和酸随着在塔中停留时间的延长,发生热氧化、热聚合、催化聚合及键断裂的程度越强。金属离子的存在或酸根(无机)离子存在,对上述反应的影响更为明显。因此,一般要求停留时间不超过10min,饱和脂肪酸的操作温度在260~265℃,当大部分为一个或多个双键时,塔底温度要求低于240℃。
低温空调如果工艺过程控制不当,例如脂肪酸在高温条件下停留时间长而引起的过热,或由于少量空气泄漏,均会造成副产物增加,从而导致流出液迅速变。在这种情况下,即使重复蒸馏也无法改变产物的泽。为了保证产品脂肪酸有良好的泽,对质量差的粗酸可以用稀硫酸预处理,或在蒸馏釜中加入某些添加剂,如将0.2%~1.0%的硼酸化合物添加到粗酸中进行蒸馏,可使粗酸中低沸物转变为不挥发的复合
物。粗酸中加入0.5%的次磷酸钠进行蒸馏,蒸出的油酸非但浅,而且热稳定性也有所提高。添加(硼酸化合物)再加入受阻酚(含叔丁基的酚类化合物)抗氧剂进行蒸馏,产品质量可有很大的提高。
脂肪酸对金属有相当强的腐蚀性,要降低腐蚀性,主要是降低操作温度和采用含钼不锈钢两种方法。对于十二碳及十二碳以上的脂肪酸,考虑到脂肪酸的热稳定性、氧化作用及腐蚀因素,只要操作温度不超过260℃,钼含量2.2%就可以了。对于低碳脂肪酸,钼含量一般需要3%~4%,至少不低于2.5%。为了得到高质量的蒸馏脂肪酸产品,现代脂肪酸的蒸馏工艺都非常重视下面几个问题:设备的气阻要小,效率要高;设备泄漏少,真空系统高效、经济;工艺中要有脱气、脱水、脱臭功能;力求使加热系统在尽可能短的时间把脂肪酸加热到所需的温度;热量的综合交换,降低能耗;三废问题;操作的自动化。导电泡棉成型机
棉油脚的酯化及蒸馏:
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无人机首推北京天宇创通一种以棉油皂脚为原料合成混合脂肪酸甲酯方法,其特征在于,所述的混合脂肪酸甲酯是棉油皂脚经酸化、酯化、脱酸、减压蒸馏制成,在酸化过程中,按重量将棉油皂脚∶浓硫酸=10∶0.5~1.5的比例投入反应釜中进行搅拌、升温,当温度升高至105℃时,取样检验下层溶液的PH值,然后用棉油皂脚将PH值调节在2~3,保温反应0.5小时,停止加热和搅拌,静置0.5~1小时,将下层酸液放入贮存容器或回用,在上层的脂肪物中加入等体积的自来水洗涤,反复洗涤至放出水液的PH值为4~5为止,然后搅拌加热,在真空度为600mm/Hg下加热至250℃维持0.5小时,进行脱水处理,使含水量降至万分之三以下;在酯化反应中,按重量计将甲醇∶脱水后的脂肪物=1.5~2.5∶1的比例投入到反应釜中,再将重量为甲醇与脱水后的脂肪物两者总重量的2%~5%的浓硫酸加入至反应釜中,在搅
拌下加热至回流温度(65~70℃),保温回流反应15小时,然后将回流装置改为蒸馏装置,加热升温,将过量的甲醇蒸出回用,当温度升到110℃时停止加热;在脱酸过程中,向酯化反应得到的粗酯中加入等体积的自来水反复洗涤至放出的水溶液的PH值近于7时为止,然后取样测定粗酯的酸值,依酸值加入过量5%的碳酸钠,在搅拌下快速升温至100~120℃后反应10分钟即可;在减压蒸馏过程中,将脱酸后的粗酯预热至200℃后用导管与蒸馏釜接通,导管上连接一阀门,加热蒸馏,控温在220~230℃之间,真空度为750mm/Hg,然后,慢慢开启导管阀门,投料进行减压蒸馏,馏出的物质即为混合脂肪酸甲酯。以上是传统的老工艺酸碱催化法,虽然也能生产,但是在生产过程中产生大量难于处理的污水,产量和质量也无法保障,对设备损害更大,一般情况下设备用到三个月就开始腐蚀,冒,跑,漏严重,造成一天生产三天维修的困紌。针对棉籽酸化油做物柴油甲酯有了新工艺(汽相醇解工艺),适合多各种原料,解决不加酸和碱的难题,从而改变了污水过多难于处理的困境,在产量和质量稳定。自动化高,投资可大可小。工艺过程,原料预处理,预酯化,醇汽相和油相升温,过量醇相通回收器回收,提纯后再回到反应器反应,酯化是在一步完成后进入蒸馏系统进行蒸馏,先预热,脱水,脱臭进入主塔脱和分离产品,整个生产过程是密闭性生产,无污水,无泄漏,无味飘散,生产区干净环保。