未經精煉的各種粗油中，均含有一定數量的游離脂肪酸，脫除油脂中游離脂肪酸的過程稱之為脫酸。脫酸的方法有堿煉、蒸餾、溶劑萃取及酯化等方法。其中應用最廣泛的為堿煉法和蒸餾法。

一、 堿煉脫酸

堿煉法是用堿中和油脂中的游離脂肪酸，所生成的皂吸附部分其他雜質，而從油中沉降分離的精煉方法。

用于中和游離脂肪酸的堿有氫氧化鈉（燒堿、火堿）、碳酸鈉（純堿）和氫氧化鈣等。油脂工業生產上普遍采用的是燒堿、純堿，或者是先用純堿后用燒堿。尤其是燒堿在國內外應用最為廣泛，燒堿堿煉分間歇式和連續式。堿煉脫酸過程的主要作用可歸納為以下幾點：

第一，燒堿能中和粗油中絕大部分的游離脂肪酸，生成的脂肪酸鈉鹽（鈉皂）在油中不易溶解，成為絮凝狀物而沉降。

第二，中和生成的鈉皂為一表面活性物質，吸附和吸收能力都較強，因此，可將相當數量的其他雜質（如蛋白質、粘液質、色素、磷脂及帶有羥基或酚基的物質）也帶入沉降物內，甚至懸浮固體雜質也可被絮狀皂團挾帶下來。因此，堿煉本身具有脫酸、脫膠、脫固體雜質和脫色等綜合作用。

第三，燒堿和少量甘三酯的皂化反應引起煉耗的增加。因此，必須選擇最佳工藝操作條件，以獲得成品的最高得率。

（一）堿煉的基本原理

1、化學反應

堿煉過程中的化學反應主要有以下幾種類型：

⑴中和

RCOOH + NaOH  ===  RCOONa + H₂O

⑵不完全中和

2RCOOH + NaOH  ===  RCOONa·RCOOH  + H₂O

⑶水解

              O                                                                O  

　　　     ‖                                                               ‖   

CH₂─O─C—R₁                                                               CH₂─O─C—R₁                       

│              O                                             │               O

│             ‖                                             │              ‖

CH ─O─C─R₂    +  H₂O ======       CH ─O─C─R₂    +    R₃COOH      

│              O                                             │                 

│             ‖                                            │                   

CH₂─O─C─R₃                                       CH₂─OH              

                  O                                                                             

　　　     ‖                                                                               

CH₂─O─C—R₁                                                                                     CH₂─OH                       

│              O                                                          │                                           R₁COOH      

│             ‖                                      NaOH          │              

CH ─O─C─R₂        +     3H₂O   ======         CH ─OH                +           R₂COOH      

│              O                                                          │                O

│             ‖                                                          │               ‖                        HO (CH₂)₂ N  ─(CH₃)₂

CH₂─O─P─O (CH₂)₂ N  ─(CH₃)₂                     CH₂─O ─P ─OH                    │

        │          │                          │                      OH

        OH                   OH                                                    OH

⑷皂化    

              O                                                                

　　　     ‖                                                              

CH₂─O─C—R₁                                                                            CH₂─OH                     

│              O                                                     │                         R₁COOH

│             ‖                                                     │              

CH ─O─C─R₂    +  3NaOH   ======       CH ─OH     +    R₂COOH      

│              O                                                     │                     

│             ‖                                                     │                         R₃COOH

CH₂─O─C─R₃                                                CH₂─OH        

2、影響堿煉反應速度的因素

⑴ 中和反應速度

根據質量守恒定律，中和反應的速度方程式如下：

V₁ = K (C_A)^m ·(C_B)ⁿ                                                                                  （6—1）

式中：V₁ — 化學反應速度（mol / l·min）；

          K — 反應速度常數；

                    C_A —脂肪酸濃度（mol / l）；

                    C_B  — 堿液濃度（mol / l）；

                    m — 該反應對于反應物A來講是m級反應；

                       n  — 該反應對于反應物B來講是n級反應；

可見中和反應的速度與油中游離脂肪酸的含量和堿液的濃度有關。對于不同種類的油脂，因酸值（或FFA％）不同，當用同樣濃度的堿液堿煉時，酸值高的比酸值低的油脂易于堿煉；對于同一批的油脂，可通過增大堿液濃度來提高堿煉的速度。但是，堿液濃度并不能任意增大，因為堿液濃度愈高，中性油被皂化的可能性也會增加，同時，堿液分散所形成的堿滴大，表面積小，從而影響界面反應速率。

⑵ 非均態反應

脂肪酸是具有親水和疏水基團的兩性物質，當其與堿液接觸時，雖說不能相互形成均態真溶液，但由于親水基團的物理化學特性，脂肪酸的親水基團會定向圍包在堿滴的表面，而進行界面化學反應。這種反應屬于非均態化學反應，其反應速度取決于脂肪酸與堿液的接觸面積，可用下列公式描述。

        V₂ = K ·F                                              （6—2）

式中：V₂ — 非均態化學反應速度；

          K  — 反應速度常數；

                   F—脂肪酸與堿液接觸的面積；

由公式可知，堿煉操作時，堿液濃度要適當稀一些，堿滴應分散細一些，使堿滴與脂肪酸有足夠大的接觸界面，以提高中和反應的速度。

⑶ 相對運動

堿煉中，中和反應的速度還與游離脂肪酸和堿滴的相對運動速度有著密切的關系。

  V₃ = K ·V’                                            （6—3）

式中：V’— 反應物相對運動速度；

                    K   — 反應速度常數；

在靜態情況下，這種相對運動僅僅是由于游離脂肪酸中心、堿滴中心分別與接觸界面之間的濃度差所引起，其值甚微，似乎意義不大，但在動態情況下，這種相對運動的速度對提高中和反應的速率，卻起著重要的作用。因為在動態情況下，除了濃度差推動相對運動外，還有機械攪拌所引起的游離脂肪酸、堿滴的強烈對流，從而增加了它們彼此碰撞的機會，并促使反應產物迅速離開界面，加劇了反應的進行。因此，堿煉中一般都要配合劇烈的混合或攪拌。

⑷ 擴散作用

中和反應在界面發生時，堿分子自堿滴中心向界面轉移的過程屬于擴散現象。反應生成的水和皂圍包界面形成一層隔離脂肪酸與堿滴的皂膜，膜的厚度稱之為擴散距離。該擴散速率同樣遵守菲克定律。

             C₁ — C₂

         V₄= D   ————                                                                                       （6—4）

              L

式中：V₄— 擴散速度；

      D  — 擴散常數；

C₁  — 反應物液滴中心的濃度；

C₂  — 界面上反應物的濃度；

       由公式可知：擴散速率與粗油中的膠性雜質的多少有關，因粗油中膠性雜質會被堿煉過程中產生的皂膜吸附形成膠態離子膜，從而增加了反應物分子的擴散距離，減少擴散速率。因此，堿煉前，對于含膠性雜質多的粗油，務需預先脫膠，以保證精煉效果。

⑸ 皂膜絮凝

堿煉反應過程中如圖6-9所示，隨著單分子皂膜在堿滴表面的形成，堿滴中的部分水分和反應的水分滲透到皂膜內，形成水化皂膜，使游離脂肪酸分子在其周圍作定向排列（羥基向內，烴基向外）。被包圍在皂膜里的堿滴，受濃度差的影響，不斷擴散到水化皂膜的外層，繼續與游離脂肪酸反應，使皂膜不斷加厚，逐漸形成較穩定的膠態離子膜。同時，皂膜的烴基間分布著中性油分子。

隨著中和反應的不斷進行，膠態離子膜不斷吸收反應所產生的水，而逐漸膨脹擴大，使之結構松散。此時，膠膜里的堿滴因比重大，受重力影響，將膠粒拉長，在情況下，因機械剪切力的作用而與膠膜分離。分離出來的堿滴又與游離脂肪酸反應形成新的皂膜。如此周而復始地重復進行，直到堿耗完為止。

膠膜是一表面活性物質，能吸附粗油中的膠質色素等雜質，并在電解質、溫度及攪拌等作用下，相互吸引絮凝成膠團，由小而大，形成“皂腳”，而從油中分離沉降下來。

沉降分離出的皂腳中帶有相當數量的中性油，一般呈三種狀態：一是中性油膠溶于皂膜中；二是膠膜與堿滴分離時，進入膠膜內而被膠膜包容；三是膠團絮凝沉降時，被機械地包容和吸附。三種狀態中的中性油，第一種不易回收，而后兩種較易回收。

堿煉過程是一個典型的膠體化學反應。良好的效果取決于膠態離子膜的結構。膠態離子膜必須易于形成，薄而均勻，并易與堿滴脫離。如果粗油中混有磷脂、蛋白質和粘液質等雜質，膠膜就會吸附它們而形成較厚的穩定結構，攪拌時就不易破裂，挾帶在其中的游離堿和中性油也就難以分離出來，從而影響堿煉效果。

綜上所述，堿煉操作時，必須力求做到以下兩點：

第一，增大堿液與游離脂肪酸的接觸面積，縮短堿液與中性油的接觸時間，降低中性油的損耗；

第二，調節堿滴在粗油中的下降速度，控制膠膜結構，避免生成厚的膠態離子膜，并使膠膜易于絮凝。

要做到這兩點，就必須掌握好堿液濃度、堿量、操作溫度及攪拌等影響堿煉的因素。

(二)影響堿煉的因素

油脂堿煉是一個相當復雜的過程。為了選擇最適宜的操作條件，獲得良好的堿煉效果，現將堿煉時應掌握的一些主要影響因素討論如下。

1、 堿及其用量

⑴ 堿

油脂脫酸可供應用的中和劑較多，大多數堿金屬的氫氧化物或碳酸鹽。常見的有燒堿（NaOH）、苛性鉀（KOH）、氫氧化鈣（Ca(OH)₂）以及純堿(Na₂CO₃）等。各種堿在堿煉中呈現出不同的工藝效果。

燒堿和苛性鉀的堿性強，反應所生成的皂能與油脂較好地分離，脫酸效果好，并且對油脂有較高的脫色能力，但存在皂化中性油的缺點。尤其是當堿液濃度高時，皂化更甚。鉀皂性軟，由于苛性鉀價昂，因此，在工業生產上不及燒堿應用廣。市售氫氧化鈉有兩種工藝制品，一為隔膜法制品，另一為水銀電解法制品。為避免殘存水銀污染，應盡可能選購隔膜法生產的氫氧化鈉。

氫氧化鈣的堿性較強，反應所生成的鈣皂重，很容易與油分離，來源也很廣，但它很容易皂化中性油，脫色能力差；且鈣皂不便利用，因此，除非當燒堿無來源時，一般很少用它來脫酸。

純堿的堿性適宜，具有易與游離脂肪酸中和而不皂化中性油的特點。但反應過程中所產生的碳酸氣，會使皂腳松散而上浮于油面，造成分離時的困難。此外，它與油中其他雜質的作用很弱，脫色能力差，因此，很少單獨應用于工業生產。一般多與燒堿配合使用，以克服兩者單獨使用的缺點。

⑵ 堿的用量

堿的用量直接影響堿煉效果。堿量不足，游離脂肪酸中和不完全，其他雜質也不能被充分作用，皂膜不能很好地絮凝，致使分離困難，堿煉成品油質量差，得率低。用堿過多，中性油被皂化而引起精煉損耗會增大。因此，正確掌握用堿量尤為重要。

堿煉時，耗用的總堿量包括兩個部分，一是用于中和游離脂肪酸的堿，通常稱為理論堿，可通過計算求得。另一部分則是為了滿足工藝要求而額外添加的堿，稱之為超量堿。超量堿需綜合平衡諸影響因素，通過小樣試驗來確定。

①理論堿量。理論堿量可按粗油的酸值或游離脂肪酸的百分含量進行計算。當粗油的游離脂肪酸以酸值表示時，則中和所需理論NaOH量為：

                            M _NaOH                               1     

           G_NaOH理 = G_油 × AV ×———— × ——— = 7.13×10^-4×G_油× AV     (6-5)

                            M _KOH                      1000

式中：G_NaOH理 — 氫氧化鈉的理論添加量（kg）；

          G_油     — 粗油脂的重量（kg）；

                    AV      — 粗油脂的酸值（mgKOH / g 油）；

                    M _NaOH  — 氫氧化鈉的分子量，40.0；

                    M _KOH   — 氫氧化鉀的分子量，56.1；

當粗油的游離脂肪酸以百分含量給出時，則可按公式（6-6）確定理論 NaOH量：

                              40.0                                 

           G_NaOH理 = G_油 × FFA% ×————                                   (6-6)

                               M                       

式中：G_NaOH理 — 氫氧化鈉的理論添加量（kg）；

          G_油     — 粗油脂的重量（kg）；

                    FFA%— 粗油脂中游離脂肪酸百分含量；

                    M          —脂肪酸的平均分子量；

一般取粗油中的主要脂肪酸的平均分子量。例如，棉籽油的主要脂肪酸為油酸和亞油酸，其平均分子量為281．46，則式（6－6）可導成：

          G_NaOH理 = 0.1421 ×G_油 × FFA%                                    （6-7） 

② 超量堿。堿煉操作中，為了阻止逆向反應彌補理論堿量在分解和凝聚其他雜質、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的消耗，需要超出理論堿量而額外增加一些堿量，這部分超加的堿稱為超量堿。超量堿的確定直接影響堿煉效果。同一批粗油，用同一濃度的堿液堿煉時，所得精煉油的色澤和皂腳中的含油量隨超量堿的增加而降低。中性油被皂化的量隨超量堿的增加而增大。超量堿增大，皂腳絮凝好，沉降分離的速度也會加快。圖6-10示出了超量堿與煉耗之間的關系。不同油品和不同的精煉工藝，有不同的曲線，可由試驗求得。曲線Ⅲ的最低點示出最合適的超堿量。圖中的數值為全封閉快混合連續堿煉工藝的最適超堿量。

由此可見，超量堿的確定，必須根據粗油品質、精油質量、精煉工藝和損耗等綜合進行平衡。當粗油品質較好（酸值低、膠質少、色澤淺），精煉油色澤要求不嚴時，超量堿可偏低選擇，反之則應選擇高些。連續式的堿煉工藝，油、堿接觸時間短，為了加速皂膜絮凝，超量堿一般較間歇式堿煉工藝高。

超量堿的計算有兩種方式，對于間歇式堿煉工藝，通常以純氫氧化鈉占粗油量的百分數表示。選擇范圍一般為油量的0.05％～0.25％，質量劣變的粗油可控制在0.5％以內。對于連續式的堿煉工藝，超量堿則以占理論堿的百分數表示。選擇范圍一般為10％～50％。油、堿接觸時間長的工藝應偏低選取。

    ③ 堿量換算。一般市售的工業用固體燒堿，因有雜質存在，NaOH含量通常只有 94％～98％，故總的用堿量（包括理論堿和超量堿）換算成工業用固體燒堿量時，需考慮NaOH純度的因素。

 當總堿量欲換算成某種濃度的堿溶液時，則可按式（6.3-8）來確定堿液量:

              G_NaOH理 + G_NaOH超     （7.13×10^-4 ×AV + B）×   G_油

             G_NaOH =———————— =  ——————————————            (6-8)

                    C                                                      C

式中：G_NaOH    — 氫氧化鈉的總添加量（kg）；

          G_NaOH里  — 氫氧化鈉超量堿（kg）；

         G_{NaOH 超}   — 氫氧化鈉的總添加量（kg）；

         G_油       — 粗油脂的重量（kg）；

                   AV       — 粗油脂的酸值（mgKOH / g 油）；

                   B     — 超量堿占油重的百分數；

     C     — NaOH溶液的百分比濃度（W／W）。

油脂工業生產中，大多數企業使用堿溶液時，習慣采用波美度（°Bé）。各種常用燒堿溶液的重量百分比濃度與波美濃度的關系見表6-8。

表6-8   燒堿溶液波美度與比重及其他濃度的關系（15℃）

例：某油脂加工企業，精煉一批酸值為7的毛棉油，超量堿選用0.2％，試求堿煉每噸油所需工業固體堿（純度為95％）、16°Be′及20°Be′燒堿溶液的重量。

解：G_NaOH理 = 7.13×10^-4×G_油× AV = 7.13×10^-4×1000× 7 = 5（kg）  

        G_NaOH超 = 0.2％×G_油 = 0.2％× 1000 =  2（kg）

                 固體燒堿重量 = （5+2）÷  95％ = 7.37（kg）

查表6-3，16°Be′及20°Be′燒堿溶液的百分比濃度分別為11.06％和14.24％。依據式（6-8）則：

16°Be′燒堿溶液的重量：

              G_NaOH理 + G_NaOH超        5 + 2

             G_NaOH =———————— =  —————— = 63.29（kg）         

                    C                             11.06％  

20°Be′燒堿溶液的重量：

              G_NaOH理 + G_NaOH超        5 + 2

             G_NaOH =———————— =  —————— = 49.09（kg）         

                    C                              14.24％  

2、堿液濃度

⑴ 堿液濃度的確定原則。

堿煉時堿液濃度的選擇，必須滿足：

① 堿滴與游離脂肪酸有較大的接觸面積，能保證堿滴在油中有適宜的降速；

② 有一定的脫色能力；

③ 使油-皂分離操作方便。

適宜的堿液濃度是堿煉獲得較好效果的重要因素之一。堿煉前進行小樣試驗時，應該用各種濃度不同的堿液作比較試驗，以優選最適宜的堿液濃度。

（2）堿液濃度的選擇依據。

選擇堿液渡的依據如下：

① 粗油的酸值與脂肪酸組成。粗油的酸值是決定堿液濃度的最主要的依據。粗油酸值高的應選用濃堿，酸值低的選用淡堿。堿煉粗棉油通常采用12～22°Bé堿液。

長碳鏈飽和脂肪酸皂對油脂的增溶損耗，較之短碳鏈飽和脂肪酸皂或不飽和長碳鏈脂肪酸皂大，因此，大豆油、亞麻油、菜籽油和魚油宜采用較高濃度的堿液，椰子油、棕櫚油等則宜采用較低的堿液濃度。

② 制油方法。油脂制取的工藝及工藝條件影響粗油的品質。在粗油酸值相同的情況下，用堿濃度按制油工藝統計的規律為：浸出＞動力榨機壓榨＞動力榨機預榨＞液壓機榨＞冷榨。但此規律僅能供作選擇堿液濃度時參考，并不能作為確定堿液濃度的依據。因為粗油的品質還決定于制油工藝條件以及粗油的保質處理。因此，當考慮制油工藝對堿液濃度選擇的影響時，須根據粗油的質量具體分析。

③ 中性油皂化損失。當含有游離脂肪酸的粗油與堿液接觸時，由于酸堿中和反應比油堿皂化反應速度快，故中性油的皂化損失一般是以堿煉副反應呈現的。皂化反應的程度決定于油溶性皂量和堿液濃度。當堿煉的其他操作條件相同時，中性油被皂化的機率隨堿液濃度的增高而增加。

④ 皂腳的稠度。皂腳的稠度影響分離操作。稠度過大的皂腳易引起分離機轉鼓及出皂口（或精煉罐出皂截門）堵塞。在總堿量（純 NaOH）給定的情況下，皂腳的稠度隨堿液濃度的稀釋而降低。此外，據研究，皂腳包容的中性油，其油珠粒度取決于皂腳中水和中性油的含量，即油珠粒度與皂腳的稠度有密切關系，隨著皂腳的稀釋，皂腳中包含的油珠粒度將增大。油珠粒度增大即可提高油珠脫離皂腳的速度，從而有利于皂腳含油量的降低。

⑤ 皂腳含油損耗。堿煉時，反應生成的皂膜具有很強的吸收能力，能吸收堿液中的水和反應生成的水。當采用過稀的堿處理高酸值粗油時，所生成的水皂溶膠，受到的堿析作用弱，皂膜絮凝不好，從而增加了皂腳乳化油的損耗。甚至會在不恰當的攪拌下形成水/油持久乳化現象，給分離操作增加困難。皂腳乳化包容中型油一般與堿液濃度呈反比關系。選擇適宜的堿液濃度，才能使皂腳乳化包容的中性油降至最低水平。

⑥ 操作溫度。溫度是酸堿中和反應及油堿皂化反應的動力之一。由阿侖尼烏斯（Arrhenius）方程：

lgK = A – B/T  

可知，反應速度常數K的對數與絕對溫度T的倒數呈直線關系，即反應速度常數隨操作溫度的升高而增大。因此，為了減少中性油的皂化損失，控制皂化反應速率，當堿煉操作溫度高時，應采用較稀的堿液，反之，則選用較濃的堿液。

⑦ 粗油的脫色程度。堿煉操作中，粗油褪色的機理，主要表現在皂腳的表面吸附現象以及對酚類發色基團的破壞。濃度低的堿液因反應生成的皂腳表面親和力受水膜的影響，對發色基團的作用弱，因而其脫色能力不及濃度高的堿液。但過濃的堿液形成的皂腳表面積過小，也影響色素的吸附。只有適宜的堿液濃度才能發揮堿煉褪色作用而獲得較好的脫色效果。

綜上所述，堿煉時，堿液濃度的選擇是受多方面因素影響的，適宜的堿液濃度需綜合平衡諸因素，通過小樣試驗優選確定。

3、操作溫度

堿煉操作溫度是影響堿煉的重要因素，其主要影響體現在堿煉的初溫、終溫和升溫速度等方面。所謂初溫是指加堿時的粗油溫度；終溫是指反應后油-皂粒呈現明顯分離時，為促進皂粒凝聚加速與油分離而加熱所達到的最終操作油溫。

堿煉操作溫度影響堿煉效果，當其他操作條件相同時，中性油被皂化的機率隨操作溫度的升高而增加。因此，間歇式堿煉工藝一般控制在工藝限制的低溫下進行，以使堿與游離脂肪酸的中和完全，并避免中性油的皂化損失。

中和反應過程中，最初產生水/油型乳濁液，為了避免轉化成油/水型乳濁液以致形成油-皂不易分離的現象，反應過程中溫度必須保持穩定和均勻。

中和反應后，油-皂粒呈現明顯分離時，加熱的目的在于破壞分散相（皂粒）的狀態，釋放皂粒的表面親和力，吸附色素等雜質，并促進皂粒進一步絮凝呈皂團，從而有利于油-皂分離。為了避免皂粒的膠溶和被吸附組分的解吸，加熱到操作終溫的速度愈快愈好。升溫速率一般以每分鐘升高1℃為宜。

堿煉操作溫度是一個與粗油品質、堿煉工藝及用堿濃度等有關聯的因此。對于間歇式堿煉工藝，當粗油品質較好，選用低濃度的堿液堿煉時，可采用較高的操作溫度，反之，操作溫度要相應低些。表6-9列出間歇堿煉時，不同濃度堿液的相應操作溫度。

表6-9  堿液濃度與操作溫度的關系

采用離心機分離油-皂的連續式堿煉工藝，由于油-堿接觸時間短，選定操作溫度時，可主要考慮如何滿足分離的要求。在較高的分離溫度下，油的粘度和皂腳稠度都比較低，油-皂易分離，皂腳有良好的流動性，不易沉積在轉鼓內。反之，則會增加分離操作的困難。圖6-11顯示出油脂和皂腳在不同操作溫度下密度和粘度的變化情況。從圖中可看到皂腳在90℃時的粘度大約低于60℃時粘度的45％。在80～90℃溫度范圍內，皂腳與油的密度差最明顯，而且皂腳粘度的降低率最大。因此，在該溫度范圍內分離油-皂可獲得最佳分離效果。

圖6-11   油脂和皂腳在不同操作溫度下密度和粘度的變化情況

對于先混合后加熱的工藝，初溫可控制在50℃左右，分離溫度則根據油品性能掌握在75～90℃。而對于先加熱后混合的工藝，操作溫度一般控制在85～95℃。

4、操作時間

堿煉操作時間對堿煉效果的影響主要體現在中性油皂化損失和綜合脫雜效果上。當其他操作條件相同時，油、堿接觸時間愈長，中性油被皂化的機率愈大。間歇式堿煉工藝，由于油、皂分離時間長，故由中性油皂化所致的精煉損耗高于連續式堿煉工藝。

綜合脫雜效果是利用皂腳的吸收和吸附能力以及過量堿液對雜質的作用而實現的。在綜合平衡中性油皂化損失的前提下，適當地延長堿煉操作時間，有利于其他雜質的脫除和油色的改善。

堿煉操作中，適宜的操作時間需綜合堿煉工藝、操作溫度、堿量、堿液濃度以及粗、精油質量等因素加以選擇。

5、混合與攪拌

堿煉時，燒堿與游離脂肪酸的反應發生在堿滴的表面上，堿滴分散得愈細，堿液的總表面積愈大，從而增加了堿液與游離脂肪酸的接觸機會，加快了反應速度，縮短了堿煉過程，有利于精煉率的提高?；旌匣驍嚢璨涣紩r，堿液形不成足夠的分散度，甚至會出現分層現象，而增加中性油皂化的機率。因此，混合或攪拌的作用首先就在于使堿液在油相中造成高度的分散。為達到此目的，加堿時，混合或攪拌的強度必須強烈些。

混合或攪拌的另一個作用是增進堿液與游離脂肪酸的相對運動，提高反應的速率，并使反應生成的皂膜盡快地脫離堿滴。這一過程的混合或攪拌強度要溫和些，以免在強烈混合下造成皂膜的過度分散而引起乳化現象。因此，中和階段的攪拌強度，應以不使已經分散了的堿液重新聚集和引起乳化為度。

在間歇式工藝中，中和反應之后，攪拌的目的在于促進皂膜凝聚或絮凝，提高皂腳對色素等雜質的吸附效果。為了避免皂團因攪拌而破裂，攪拌強度更應緩慢上些，一般以30～15 r/min為宜。

6、雜質的影響

粗油中除游離脂肪酸以外的雜質，特別是一些膠溶性雜質、羥基化合物和色素等，對堿煉的效果也有重要的影響。這些雜質中有的（如磷脂、蛋白質）以影響膠態離子膜的結構而增大煉耗；有的（如甘一酯、甘二酯）以其表面活性而促使堿煉產生持久乳化；有的（如棉酚及其他色素）則由于帶給油脂深的色澤，造成因脫色而增大中性油的皂化機率。

此外，堿液中的雜質，對堿煉效果的影響也是不容忽視的。它們除了影響堿的計量之外，其中的鈣、鎂鹽類在中和時會產生水不溶性的鈣皂或鎂皂，給洗滌操作增加困難。因此，配制堿溶液應使用軟水。

7、分離

中和反應后的油-皂分離過程，直接影響堿煉油的得率和質量。對于間歇式的工藝，油皂的分離效果取決于皂腳的絮凝情況、皂腳稠度、分離溫度和沉降時間等。而在連續式的工藝中，油-皂分離效果除上述因此影響之外，還受分離機性能、物料通量、進料壓力以及輕相（油）出口壓力或重相出口口徑等影響，掌握好這些因素才能保證良好的分離效果。

8、洗滌與干燥

分離過皂腳的堿煉油，由于堿煉條件的影響或分離效率的限制，其中尚殘留部分皂和游離堿，必須通過洗滌降低殘留量。影響洗滌效果的因此有溫度、水質、水量、電解質以及攪拌（混合）等。操作溫度（油溫、水溫）低、水量少、洗滌水為硬水或不恰當的攪拌（混合）等，都將增大洗滌損耗和影響洗滌效果。洗滌操作溫度一般為85℃左右，添加水量為油量的10%～15%。淡堿液能與油溶性的鎂（或鈣）皂作用使其轉化為水溶性的鈉皂，而降低油中殘皂量。同時，反應的另一種產物——氫氧化鎂（或氫氧化鈣）在沉降過程中對色素具有較強的吸附能力，從而使油品的色澤得以改善。洗滌操作的攪拌或混合程度，取決于堿煉的含皂量。當含皂量較高時，第一遍洗滌用水，建議采用食鹽和堿的混合稀溶液，并降低攪拌速度。在間歇式工藝中有時甚至不攪拌，而以噴淋的方式進行洗滌，以防乳化損失。

堿煉油的干燥過程，影響油品的色澤和過氧化值。以機械或氣流攪拌的常壓干燥方法，是落后的干燥工藝。油脂在高溫下長時間接觸空氣容易氧化變質，引起過氧化值升高，并產生較穩定（不易脫除）的氧化色素。而真空干燥工藝則可避免此類副作用的發生。表6-10和6-11列出常壓和減壓干燥工藝對油脂過氧化值的影響。由表中可看到常壓干燥的油品過氧化值與干燥前相比，其增高率達1.3倍，而減壓干燥的油品過氧化值幾乎穩定不變。由此可見，常壓干燥的工藝對油品質量是不利的。

表6-10  常壓干燥對油脂過氧化值的影響

表6-11  減壓干燥對油脂過氧化值的影響

（三）堿煉損耗及堿煉效果

堿煉操作中，除了脫除游離脂肪酸和膠雜外，不可避免地要損失一部分中性油。因此，堿煉總損耗包括兩個部分:一部分是工藝的當然損耗，稱為“絕對煉耗”；另一部分是工藝附加損耗（皂化和皂腳包容的中性油損失）?！敖^對損耗”即游離脂肪酸及其他雜質的損耗。大多數企業常采用威遜（D.Wesson） 法測定，因此“絕對煉耗”又通稱為“威遜損耗”，在堿煉理論和生產過程中均有一定的重要性。因為它給出了堿煉的理論損耗，為此，可用來判斷堿煉工藝的先進性或堿煉操作的效果。

“威遜損耗”是堿煉脫酸的最低煉耗，生產中的實際煉耗遠大于些值。例如：對于優質棉籽油（FFA=2.4％），測得的“威遜損耗”為4.7％，而堿煉生產的實際損耗在間歇式工藝中則為7.2％，在阿爾法—拉伐（α-Laval）工藝中則為6.4。對于劣質棉籽油（FFA=5.7%），“威遜損耗”為8.1%，而實際生產損耗則分別為16.8%和11.3%。為了通過實際損耗直觀地反映了工藝的先進性和企業的生產水平，研究部門和企業中更多采用下列方法表示堿煉脫酸效果。

1、酸值煉耗比或精煉指數

酸值煉耗比（L/A）或精煉指數（RF）即堿煉總損耗與脫除掉的酸值或游離脂肪酸的比值。

    L        L% ×100

    -- =  ————————                                  （6-9）

     A       AVC - AVR

         L%（煉耗）= 1 – 精煉率% =（1 – 成品油量/粗油量）×100

                    L%

     R·F =  ————————                                （6-10）

            （FFAC - FFAR）%

式中：AV_C或FFA_C —— 粗油的酸值或游離脂肪酸百分含量；

          AV_R或FFA_R —— 粗油的酸值或游離脂肪酸百分含量；

酸值煉耗比或精煉批數，在某種程度上可以反映出企業的工藝和生產水平。但當酸值（或游離脂肪酸）變化幅度較大時，即會出現虛假性，特別是當甲、乙企業處理的粗油酸值相差懸殊時，酸值煉耗比或精煉指數即失去了可比性，反映不了兩個企業的實際生產水平。

2、精煉效率

精煉效率是以中性油脂的回收率來考核精煉效果的一種方法。粗油經過堿煉脫酸后，得到的堿煉成品油量與粗油量的百分比率（即精煉率），若視為中性油的回收量，則該回收量占粗油中性油脂含量的百分數，即為中性油脂的回收率——精煉效率。精煉效率可由式（6-11）確定。

                     精煉率%

精煉效率% =  ————————×100

                 粗油中性脂含量%

                       堿煉成品油量

              =  ————————————×100               （6-11）

                  粗油量×粗油中性脂含量%

精煉效率排除了不平衡因素（磷脂、膠質、水分、游離脂肪酸等雜質）的影響，將堿煉效果統一在單因素（中性油脂）下進行考核。因此，與酸值煉耗比、精煉指數及精煉常數等相比，精煉效率能夠準確地反映工藝的先進性和企業的生產水平。

堿煉損耗是反映精煉效果的一項技術經濟指標。由于經濟上的重要性，生產規模大的企業，近年來采用了鈉對比法或電子效應法，快速并連續監測、記錄精煉損耗，從而使操作者的精力和各項工藝參數，都集中反映在這一重要指標上，保證了精煉效果。

（四）堿煉脫酸工藝

堿煉脫酸工藝按作業的連貫性分有間歇式和連續式。間歇式工藝適宜于生產規模小或油脂品種更換頻繁的企業，生產規模大的企業多采用連續式脫酸工藝。

1、間歇式堿煉脫酸工藝

間歇式堿煉是指粗油中和脫酸、皂腳分離、堿煉油洗滌和干燥等工藝環節，在工藝設備內是分批間歇進行作業的工藝。其通用工藝流程如圖6－12所示。

                           堿液                          軟水          

                            ↓                            ↓

過濾毛油→前處理→中和→靜置沉降—→含皂脫酸油→水洗→靜置沉降→含皂脫酸油 →干燥（脫溶）

   ↑                       ↓                                                        ↓  

 回收油←—油腳處理←— 富油油腳                                       脫酸油 ←— 過濾

圖 6-12  間歇式堿煉脫酸工藝流程

間歇式堿煉脫酸接操作溫度和用堿濃度分有高溫淡堿、低溫濃堿以及純堿——燒堿工藝等。

⑴ 高溫淡堿工藝

高溫淡堿脫酸法是在推廣高水分蒸胚制取棉油，通過長期的科學實驗和生產實踐而總結出來的一種先進堿煉工藝。由于推廣了高水分蒸胚后，提高了粗棉油的質量（膠質少、色澤淺），結合采用高溫淡堿的堿煉操作，可以大大提高精煉率。

高溫淡堿的堿煉方法是充分運用堿煉理論服務于生產的一項成功經驗。由于中和前，以電解質溶液凝聚了磷脂等膠溶性雜質，消除或減弱了表面活性作用，從而降低了中性油的乳化損失，高溫提高了中和反應速率，淡堿減少了中性油皂化的機率，從而保證了精煉效率。

高溫淡堿脫酸工藝操作要點如下：

① 粗油品質。采用高溫淡堿脫酸的前提條件是粗油的品質，待煉油一般是采用高水分蒸胚而制得的低膠質淺色油，濾后油含雜要求不超過0.2％。

② 前處理。前處理的內容包括預熱和凝聚膠雜。預熱溫度一般為75℃左右。凝聚膠雜的添加劑為食鹽溶液（食鹽用量一般為油重的0.1％）。添加量可按粗油酸值確定。粗油酸值低時，每100kg油的加水量可按酸值的1.25倍（kg）添加。酸值較高的粗油則按如下情況處理：當粗油酸值在5以下時，每 100kg油的總加水量（包括食鹽水和堿液中的水）為酸值的 2.3倍（kg）；粗油酸值大于5時，總加水量控制在12％以內。

凝聚膠雜的操作方法與一般水化脫膠的操作相同。攪拌至膠雜充分凝聚后，方可轉入中和操作。

③ 中和。中和操作是工藝的核心內容。理論堿量根據酸值確定，超量堿一般按油重的0.005％～0.02％添加。堿液濃度視粗油酸值參考表6-12選擇。對于酸值較高的粗油，堿液濃度可適當偏高選擇，以控制總加水量不超過12％。

表6-12  高溫淡堿工藝堿液濃度的選用

中和操作時，全部堿液在5～10 min內一次加入，攪拌要強烈一些（攪拌速率 60r／min左右），保證堿液有足夠的分散度。堿加完后，攪拌40～50 min ，使酸堿充分反應。完成中和反應后，將攪拌速率降低至30 r／min左右，繼續攪拌10 min，使皂粒凝聚。然后啟開間接蒸汽閥門，使油溫升至 90～95℃，在升溫過程中，視皂粒的凝聚情況，添加電解質或調整皂粒內的水分，促使皂粒絮凝，當油皂呈明顯分離易于沉降時，即可停止攪拌，保溫靜置使皂腳沉降。

④ 油、皂分離。油、皂靜置沉降過程中，要注意保溫。靜置時間視皂腳處理方法而定。采用間歇方法處理時，應適當延長靜置沉降時間（不小于4 h），使沉降皂腳有足夠的壓縮壓實時間，以降低其中性油含量。當采用脫皂機連續處理皂腳時，靜置沉降的時間可以適當縮短至3 h以內。

⑤ 洗滌。洗滌操作最好在專用設備（洗滌罐）內進行。洗滌操作溫度（油溫、水溫）應不低于85℃。洗滌水要分布均勻，攪拌強度適中，洗滌水應采用軟水。每次洗滌用水量為油量的10％～15％。洗滌2～3次，直到油中殘皂量符合工藝指標為止。

當油、皂分離不好，油中殘留有多量微細皂粒時，要注意嚴格控制洗滌操作條件。第一遍洗滌水可選用淡堿液或食鹽稀溶液，攪拌強度降低或不攪拌，而采用噴淋方式使洗滌水均灑油中，以防產生洗滌乳化現象。一旦發生洗滌乳化現象，可根據情況采用細食鹽或鹽酸溶液破乳。

洗滌操作的油一水沉降分離時間，以油一水分離界面清晰或油一水界面間的乳化層極少為度，一般為0.5～l h。

⑥ 干燥（或脫溶）。洗滌合格的油中含有0.5％的水分，需轉入干燥設備脫水干燥。干燥過程應采用真空干燥工藝，操作溫度 100～105℃，真空度98.6 kPa，堿煉浸出油需轉入脫溶器脫除殘留溶劑，操作條件為：溫度 140℃，真空度98.6 kPa，直接蒸汽通量不低于30kg／h·t，脫溶時間lh左右（連續脫溶40min）。

⑦ 皂腳處理。沉降分離的皂腳中富含中性油，可轉入皂腳處理設備內回收中性油。采用皂腳調和罐，通過添加中性油、食鹽或食鹽溶液，使皂腳調和到分離稠度，然后送入脫皂機連續分離皂腳中的油。富油皂腳經上述處理后，所得貧油皂腳即可轉入綜合車間加以利用。

(2)低溫濃堿工藝

低溫濃堿工藝又稱干法堿煉工藝，適用于酸值較高、色澤較深油品的精煉。濃堿有利于色澤的改善，低溫控制了中性油的皂化損失。其操作要點如下：

① 前處理。粗油含雜控制在0.2％以下，前處理只是調整油溫和逸除油中氣泡，不進行膠雜凝聚。通過傳熱裝置使油溫調整至25～30℃，并經靜置使氣泡逸出。

② 中和。理論堿由粗油酸值確定，超量堿按油重的0.10％～0.25％添加或由小樣試驗確定。堿液濃度一般為 16～24°Ｂé。攪拌速度6 0r／min左右，全部堿液在5～10 min內一次加完。繼續攪拌至油、皂呈明顯分離時（20～50 min），降低攪拌速率至 30r／min左右，通過加熱裝置以每分鐘升高 １℃的速度加熱油脂，促進皂粒絮凝，終溫控制在60℃左右。

③ 靜置分離。油脂分離的沉降時間一般為6～8 h，設備條件允許時，可適當延長。沉降過程中要注意保溫。

④ 皂腳處理。低溫濃堿法脫酸工藝所得皂腳的中性油含量較高，需經多次升溫、靜置及撇取浮油。食鹽添加量為皂腳的4％～5％，操作溫度由60℃遞增至80℃。

⑤ 洗滌、干燥等其余操作可參見高溫淡堿脫酸工藝。

⑶“濕法”堿煉工藝

“濕法”堿煉即中和反應后添加一定量的軟水或電解質溶液，沖淡過剩堿液，使皂腳吸水提高沉降速度或使皂腳稀釋溶解呈皂漿而有利于油一皂分離的工藝?！皾穹ā眽A煉適宜于精煉酸值較高、雜質較少的油品，其操作要點如下：

① 粗油前處理。油溫調整至30～50℃。

② 中和?？倝A量的確定及中和操作同低溫濃堿工藝，終溫控制在60～70℃。

③ 壓水。中和結束后添加的軟水或電解質溶液稱壓水，添加量為油量的5％～15％。以提高沉降速度為目的時，偏低添加；若為了稀釋皂腳，則偏高選擇。有時，為了有利于破除乳化皂腳，則改用濃度為10%的純堿溶液，也可在添加軟水后，按粗油中每1％的游離脂肪酸添加0.1％粉細食鹽（也可配成飽和溶液添加）。添加的水溫與油溫相同，攪拌速率為30 r／min，添加水后，立即停止攪拌，靜置沉降。

④ 其余操作參照低溫濃堿工藝。

(4)脫膠一堿煉工藝

粗油中的膠體雜質，由于其特殊的物理化學性質，在中和過程中會產生乳化作用，導致煉耗的增加。鈣、鎂離子的存在，還會影響堿煉水洗效果。因此，堿煉前先進行脫膠，能提高堿煉效果。

① 脫膠。待脫膠油溫為 60～65℃，添加水量為油量的2%～4%，攪拌速度為60 r／min左右，攪拌時間為30 min。

② 分離膠體油腳。脫膠靜置沉降時間可縮短至1～2 h，根據粗油品質和產品質量要求，確定排放膠體油腳量。粗油品質差的考慮精煉油質量可全部排盡膠體油腳；粗油品質好的考慮到精煉率則可按添加水量排放膠體油腳。

③ 中和。中和操作采用中溫中堿工藝，初溫為60～65℃，超量堿控制在油量的0.l％～0.2％，堿液濃度為 14～2 0°Ｂé，終溫為8 0 ℃左右。

④ 其余操作參見高溫淡堿工藝。

另外，油脂堿煉還可采用純堿一燒堿脫酸法，即堿煉時先按理論堿量的 25％～35％添加純堿（ Na₂CO₃）溶液，除去部分游離脂肪酸后，再將剩余堿量改用燒堿溶液完成中和反應的一種堿煉方法。由于純堿堿性較弱，不易皂化中性油，燒堿有較強的脫色能力，因而配合使用時，在操作技術不甚高的情況下，也能獲得較好的精煉效果。純堿一燒堿脫酸法雖然具有上述優點，但用純堿堿煉時，將產生大量氣泡，要求精煉罐留有較大的空余容積，操作稍有疏忽，即會發生溢罐現象。純堿一燒堿脫酸法很少在生產應用。

2、連續式堿煉脫酸工藝

連續式堿煉是一種先進的堿煉工藝。該工藝的全部生產過程是連續進行的。工藝流程中的某些設備能夠自動調節，操作簡便，具有處理量大、精煉效率高、精煉費用低、環境衛生好、精煉油質量穩定、經濟效益顯著等優點，是目前國內外大中型企業普遍采用的先進工藝。

⑴長混堿煉工藝

“長混“技術是油脂與堿液在低溫下長時間接觸的概念而開發出來的。在美國，將長混堿煉過程稱為標準過程，常用于加工品質高、游離脂肪酸含量低的油品，如新鮮大豆制備的粗油。另外，在堿煉過程油與堿液混合前，需加入一定量的磷酸進行調質，以便除去油中的非水化磷脂。

連續長混堿煉的典型工藝流程如圖 6－13所示。由泵將含固雜小于0.2％過濾粗油泵入板式熱交換器預熱到30 ～40℃后，與由比例泵定量的濃度為85％的磷酸(占油量的0.05％～0.2％)一起進入混合器進行充分混合。經過酸處理的混合物到達滯留混合器，與經油堿比配系統定量送入的、經過預熱的堿液進行中和反應，反應時間10 min左右。完成中和反應的油一堿混合物，進入板式熱交換器迅速加熱至75℃左右，通過脫皂離心機進行油一皂分離。分離出的含皂脫酸油經板式熱交換器加熱至85 ～90℃后，進入混合機，與由熱水泵送入的熱水進行充分洗滌后，進入脫水離心機分離洗滌廢水，分離出的脫酸油去真空干燥器連續干燥后，進入脫色工段或貯存。

⑵ 短混堿煉工藝

高溫下油脂與堿液短時間的混合（1～15s）與反應，可避免因油、堿長時間接觸，而造成中性油脂的過多皂化，這對于游離脂肪酸含量高的油脂的堿煉脫酸非常適用。短混堿煉工藝也適宜易乳化油脂的脫酸。另外，對非水化磷脂含量較高的油脂脫磷也有較好的效果。

 圖6－14是短混二次堿煉工藝流程。過濾后的粗油經泵進入板式加熱器加熱至85℃左右。預熱后的粗油與由酸定量泵打入的一定量的磷酸一起進入混合器混合并反應。然后進入堿混合器，與經堿定量泵計量后根據所需堿液濃度，在加入一定量的熱水使之達到合適濃度的堿液進行混合反應。完成中和反應油—皂混合物進入第一臺碟式分離機進行脫皂，分離出的皂腳收集后進行利用。分離后的油經泵進入復煉混合器，與堿定量泵計量并送來的少量濃堿（由熱水泵加水后稀釋成所需的稀堿液）進行混合，進一步完成中和反應。反應后的油—皂混合物進入第二臺離心分離機分離出油和皂腳。分離出的油經泵進入水洗混合器，與一定量的熱水混合并洗滌，然后一起進入離心分離機分離油和廢水。分離后的油經干燥送到脫色工段。復煉過程對改善油的品質和色澤、降低殘皂量以及提高成品油脂的風味，具有明顯效果。

碟式離心機連續堿煉工藝操作要點如下：

① 堿液及其計量。碟式離心機堿煉工藝由于油、堿接觸時間短，使用的堿液濃度高。當粗油游離脂肪酸小于5％時，燒堿溶液的使用濃度一般為 20°Bé左右，游離肪酸大于5％的粗油，堿液濃度則控制在20～28°Bé。

碟式離心機堿煉工藝，超量堿的控制范圍一般為理論堿量的10％～25％，當堿液濃度為20°Bé時，若堿量過低、皂腳則硬而膨松，對酚酞指示劑顯中性反應；堿量過高（超過理論堿量50％時），則發生堿析作用，導致進料壓力增加、流量降低、分離操作發生困難；堿量適宜時，皂腳軟滑，對酚酞指示劑呈明顯堿性反應，脫酸油也顯得清晰。

碟式離心機堿煉工藝，堿液的耗用量可按下式確定：

    1000·V·d·FFA%·K

   L = ———————————                              （6-12）

           M·N

式中: L — 液體堿流量(l/h)

      V — 粗油流量(l/h)

      D — 粗油密度(kg/l)

      FFA% —油中游離脂肪酸百分含量；

      K — 超量堿系數，取值為 1.1～1.5；

      M — 游離脂肪酸平均分子量；

      N — 堿溶液的摩爾濃度。

如果前處理工序進行磷酸脫膠，則在計算堿耗用量時還需加上中和磷酸所需的堿量。一般可按1：10比例，折算成游離脂肪酸，即0.l％的磷酸對應的游離脂肪酸約為l％。

② 油、堿比配與混合。碟式離心機堿煉工藝的油、堿比配方式較多，無論以何種形式比配，都應確保流量穩定，比配精確。處理量較大的工藝，則往往通過二級程序來進行油、堿比配，即先由油流量傳感系統比配較濃的堿液量，然后再向濃的堿液中添加工藝水，使之稀釋到工藝選擇的濃度。操作中要注意稀釋水流量穩定。

中和混合時，一般采用槳葉式混合器、離心混合器或靜態混合器進行短時混合，接觸時間一般為l～15 s，混合強度需根據中和溫度及粗油品種來調節，羥值高或脂肪酸平均分子量低的油應采用低強度混合。一般油品則可采用中、高強度混合，在某些情況下（例如橄欖油的精煉），甚至采用裝置于離心機空心軸里的超短混合器進行劇烈混合，油、堿接觸時間少于0.5 s，從而降低了中性油損失，提高了精煉效果。

③ 油一皂分離。碟式離心機分離效果受多種因素影響，首先要求離心機性能穩定，安裝正確，然后檢查裝配質量，待符合要求后，方能按程序啟動、運轉。端面密封離心機嚴禁在沖洗水和密封水切斷的情況下啟動或停止運轉，以保證離心機的分離性能和保護摩擦端面。碟式離心機轉鼓碟片間隔小、沉降距離短，因此，要求油、堿比配率適宜，使被分離物料呈良好的離析狀態。分離溫度一般為 70～90 ℃。自清式或水沖式離心機都可用來進行油-皂的分離。為了稀釋皂腳和沖洗轉鼓內壁，確保出皂口通暢，分離操作中要添加沖洗水，一般添加量為 25～100 l／h。端面密封離心機正常操作中端面密封水不得中斷，密封水壓應略高于輕相出口壓力，密封水量約為 50 l／h。

除了上述影響因素外，油-皂分離效果還受物料流量、壓力的影響。物料流量應該低于理論容量值。當其他條件穩定時，碟式離心機的分離效果可通過調節輕相出口壓力來調整。當輕相中含有較多皂或水、重相含少量油時（輕相出口視鏡觀察到的油不清晰，呈混濁狀），可適當調大壓力。當分界面位置向中心孔外緣偏離，重相中夾有較多油時，可適當調低輕相出口壓力。在正常情況下，輕相出口壓力一般控制在0.l～0.3 MPa。進料壓力取決于流量和輕相出口背壓力，一般也控制在0.l～0.3 MPa 。

碟式離心機轉鼓分離液封是正常分離的必要條件。被分離物料乳化、分離程度低或輕相出口壓力過高等，都會導致液封喪失。液封一旦喪失，分離操作即無法進行，需立即降低輕相出口壓力，增加沖洗水量，恢復液封后再根據查找的原因妥善處置。

④ 復煉。復煉可改善堿煉油的洗滌性能，對改善油品的質量和色澤、降低殘皂量及提高成品油的風味有明顯效果。復煉會增加精煉損耗（0.5％～2.4％），因此，需根據油脂品種和成品油脂的質量要求來決定該工藝的取舍。復煉采用的燒堿溶液濃度為6～12°Bé，堿量為粗油體積的1％～3％。為了減少精煉損耗，有時可采用中等濃度燒堿溶液和碳酸鈉的復合堿液。

復煉溫度一般為 70～90 ℃，離心機輕相出口壓力為0.15 MPa。轉鼓沖洗水量為油體積的5％～10％。

⑤ 洗滌及工藝用水。碟式離心機洗滌操作是在密封條件下進行的，洗滌水通過玻璃轉子流量計比配，與油一起進入混合機或靜態混合器進行混合。洗滌操作油溫為85～90℃，水溫略高于油溫，一般為 90～95℃ 。添加水量為油體積的 10％～15％。脫水離心機輕相出口壓力通常為0.3 MPa，以分離后的油流清晰，含水不大于0.2％為宜。

堿煉工藝（中和、復煉及洗滌等工序）中用于配堿液的水、轉鼓沖洗水及洗滌水統稱為工藝用水。為避免硬水中的鹽類對比配、計量裝置及碟片和轉鼓的結垢污染，提高洗滌效果，工藝用水應采用冷凝水或軟水。當水質硬度超過5個德國度時，這種水就須進行軟化處理。堿煉成品油的品質應控制：P≤50 ppm、殘皂≤40 ppm。

3、混合油堿煉

混合油堿煉即是將浸出得到的混合油（油脂與溶劑混合液）通過添加預榨油或預蒸發調整到一定的濃度進行堿煉，然后再進一步完成溶劑蒸脫的精煉工藝。

混合油堿煉，中性油皂化機率低，皂腳夾油少，精煉效果好。由于在混合油蒸發汽提前除去膠雜、FFA以及部分色素，因此，有利于油脂品質的提高。

⑴混合油堿煉機理

浸出法制油所用的溶劑通常為非極性的輕汽油（主要成分為己烷）。所得的混合油中，溶劑分子圍包在甘三酯分子中的烴基周圍，而排斥、阻礙極性堿液與甘三酯分子中的酰氧基的接觸，從而避免了中性油的皂化。而游離脂肪酸的烴基雖然也被溶劑包圍，但其羧基比甘三酯的酰氧基受的空間阻礙要小得多，且極性較大，因此，羧基能插入堿液中發生中和反應。所得皂腳與混合油的密度差別很大，加之混合油的粘度小，故皂腳易從混合油中分離出來，且夾油少。

此外，由于混合油在進一步蒸脫溶劑之前已經脫除了膠質和某些熱敏雜質（皂腳的吸收和吸附作用），故可避免蒸發器的結垢，從而提高蒸發效率并使油品色澤得到改善。

⑵混合油堿煉的主要影響因素

① 混合油濃度?；旌嫌蜐舛扔绊憠A煉體系的特征。濃度過稀的混合油，因其與堿液的密度和極性的差別極大，難以混合，而使完成中和反應的附加措施過于復雜化，并且因游離脂肪酸的濃度過小而大大降低中和反應的速度。但是，濃度過高的混合油，卻又顯示不出混合油堿煉體系的特征，失去了混合油堿煉的條件。適宜的混合油濃度一般為40％～65％，以機械分離皂腳時選上限，沉降分離時則取下限。

② 堿液濃度及堿量。在混合油中，中和反應較易進行，色素較易被皂腳吸附，因此，所用堿液濃度可較常規工藝的低些，一般為 18～26°Bé，有時甚至使用 10～14°Bé的堿液，同樣能獲得滿意的效果。

混合油堿煉的用堿量，除中和游離脂肪酸及脫膠劑（磷酸）的理論用量之外，尚需添加一定的超量堿。由于混合油體系的特點，超量堿添加的范圍較一般堿煉法高，通?？刂圃谟土康?/span>0.25 ％～0.45 ％。

③ 操作溫度?；旌嫌蛪A煉操作中，為了加速中和反應，便于皂粒的凝聚或絮凝以及對色素的吸附，需要較高的溫度，但反應溫度不可超過溶劑的沸點，而且在皂粒絮凝后應及時冷卻，以避免系統壓力的增高，并利于降低分離時的溶劑損耗。中和操作溫度一般為50～60℃，分離溫度為40～45℃。

④ 油堿比配與混合?；旌嫌蛪A煉中和階段可采用連續式，也可采用間歇式。連續式比配常采用比例泵或隔膜裝置。選用比例泵要求密封性能好。堿液耗量可由下式確定：

         V·d·AV_混·K

    L_混= ———————————                            （6-13）

           56.1 M

式中:L_混 — 液體堿流量(l/h)

     V — 混合油流量(l/h)

     d — 混合油密度(kg/l)

   AV_混 — 混合油的酸值；

     K — 超量堿系數，AV_混 > 10取值為 1.2～1.5；AV_混 < 10取值為 1.5～2.0；

     M — 堿溶液的摩爾濃度。

與機榨粗油相比，混合油中親水物質較少，油相與堿液相密度差異大，加之溶劑的空阻作用，游離脂肪酸與堿液較難形成乳化狀的非均態反應，因此需提高混合強度，以增加游離脂肪酸與堿液的接觸機率，從而提高中和反應的速率。

⑤ 添加劑?；旌嫌蛪A煉過程中，添加進混合油中的物質稱添加劑。除堿液外，有時在中和前還需添加脫膠或脫色劑。脫膠劑常采用檸檬酸或磷酸等，脫色劑常采用過氧化氫。其添加量一般為 100～400ppm。

中和反應后，有時為了不使系統的壓力升高而采用添加水的方法來促使皂腳凝聚。凝聚水的添加量需根據混合油的濃度、品質、堿量及堿液濃度等因素，通過小樣試驗來確定。

⑥ 溶劑。浸出法制油常用的溶劑有工業己烷，6^#溶劑油及丙酮等。不同溶劑萃取所得的混合油質量不同，從而影響堿煉時對其它因素的選擇。例如，用丙酮萃取得到的混合油中磷脂與膠質的含量少，棉酚的含量高，故油色較深，因此操作條件的選擇就有別于己烷混合油。丙酮混合油濃度一般控制為60％。由于中和反應產生的皂腳和棉酚的鈉鹽粘度較高，不便于直接分離，故需加水稀釋，以降低稠度。

⑦ 油-皂分離?；旌嫌蛪A煉生成的皂相，不溶于混合油，且與油相的密度差大，常采用連續沉降器或密閉碟式離心機進行分離。但不同的分離設備對分離物的要求不同。采用沉降設備分離時，要求皂粒充分凝聚或絮凝，中和反應后常需添加凝聚水。當采用碟式離心機分離時，則要求皂粒充分地溶成皂相，加熱溶皂的時間一般為10～15 min。

⑧ 其他。影響混合油堿煉的因素還有混合油的預處理及安全等。

⑶混合油堿煉工藝

混合油堿煉接操作的連貫性可分為間歇式和連續式兩類。連續式混合油精煉工藝分沉降分離和離心分離兩類。

離心機分離工藝如圖6-15所示?；旌嫌蜐舛葹?5％～60％。酸處理添加劑的量為100～400ppm。超量堿為混合油量的0.25％～0.45％。堿液濃度為16～22°Bé。中和溫度為54～60℃。經密閉離心機脫過皂的混合油中，殘皂量較低，可不經洗滌而直接輸入溶劑蒸脫工序蒸脫溶劑。

混合油精煉具有較多優點，但所使用的溶劑易燃易爆，因此，需采取相應措施。所有容器設備應設有自由氣體管線，與自由氣體平衡罐連通，分離機最好安裝在車間最高層專用機房內，有良好的通風設施，以保安全生產。

4、表面活性劑堿煉

在中和階段摻進表面活性劑溶液，利用其選擇性溶解特性，以降低煉耗提高精煉率的一種堿煉工藝，稱之為表面活性劑堿煉。目前應用于生產的比較成熟的表面活性劑是海爾活本（HatropenOR），即二甲苯磺酸鈉異構體的混合物，常溫下呈粉末或片狀，易溶于水，對酸和堿都較穩定。其中活性物的含量大于93％，硫酸鈉含量小于4.5％。海爾活本溶液的特點是：在堿煉過程中能選擇性地溶解皂腳和脂肪酸，減少皂腳包容油的損失。由于皂腳的稀釋，故增加攪拌強度也不致出現乳化現象，從而可用增加攪拌強度來代替或減少部分超量堿，減少中性油被皂化的機率，所以，可獲得較高的精煉率。此外，海爾活本精煉法獲得的皂腳質量高（脂肪酸含量高達93％～94％），對酸值高的粗油（游離脂肪酸含量高達40％）也能獲得較好的精煉效果，同時還能簡便地連續分解皂腳、回收海爾活本而循環用于生產，排出的廢水量中性，免除了對環境的污染。

5、澤尼斯堿煉工藝

塔式[似澤尼斯（ Zenith）法]堿煉工藝是目前國際上比較先進的堿煉工藝之一。特別適用于低酸值粗油的精煉，具有設備簡單、成本低、精煉效率高、無噪音等特點。此工藝自1960年誕生以來，不少國家已推廣應用。它與一般堿煉工藝有顯著區別，屬于O／W型堿煉。它是將含有游離脂肪酸的粗油分散成油珠，通過呈連續相的稀堿液層進行中和的一種工藝，主要由脫膠、脫酸、脫色和皂液處理等工序組成。

⑴ 機理及影響因素

澤尼斯堿煉中和過程，油珠為分散相，堿液呈連續相，構成了O／W型反應體系。在此體系中，堿液總當量相對于游離脂肪酸要高得多，因而中和反應快而完善。由于油相密度低于堿液相的密度，粗油經分布器形成油線柱進入堿液層時，即會在浮力作用下穿越堿液層而上升。在上升過程中，油柱因表面張力而逐漸轉呈油珠，油線柱和油珠中的游離脂肪酸與堿液在相界面中和，形成的皂膜不斷如蟬脫殼似的離開油珠，從而使酸堿接觸界面始終不存在皂膜的影響，減少了油脂的膠溶機率，提高了中和反應速度。此外，O／W型體系中的稀堿液，對皂膜的溶解能力強，堿性皂液對色素的相對吸附表面積遠大于常規中和皂腳，稀堿液對中性油脂的皂化緩和，所有這些特點便構成了塔澤尼斯堿煉工藝的理論基礎。

影響澤尼斯堿煉的主要因素有：

① 堿液濃度。堿液濃度影響中和反應速率和對色素的脫除能力，過濃的堿液易引起中性油的皂化。通常選用的堿液濃度為l％～3％，為了保證堿液濃度及乳化層的分離，當含皂堿液中的苛性鈉有效濃度低于 0.4％～0.5％ 時，即應更換新鮮堿液。

② 中和溫度。澤尼斯堿煉工藝用的堿液濃度低，故溫度的工藝作用更為重要。溫度的作用不僅表現在對反應速度的影響，而且還表現在對油脂粘度的影響，較高的溫度可加快油珠穿越堿液層的速度以及對油、皂乳化層的分離。操作溫度較高并保持穩定，粗油與堿液溫差小，才能避免渦流影響，保證工藝效果。操作溫度一般穩定在 60～80 ℃。

③ 粗油品質及預處理。粗油中的磷脂等膠體雜質具有親油及親水特性，如果中和反應前脫除不徹底，即易形成乳化層，造成分離困難，甚至與固相顆粒一樣，堵塞分配頭，致使操作無法進行。脫膠操作按常規脫膠工藝進行。固相顆粒雜質務須脫除徹底。

粗油的酸值影響堿液濃度的選擇以及皂腳排放和新鮮堿液補充的頻率。酸值過高的粗油會導致中和過程失去穩定條件，因此，酸值高于10的粗油，就不宜采用澤尼斯堿煉工藝脫酸。

④ 其他。中和塔高度、油珠分布器的結構、進油壓力及粗油的酸值等對工藝的影響也很重要。分布器造成的油線柱直徑及油珠進入堿液層的壓力，影響油珠上浮穿透速率，這與中和塔塔高、堿液濃度及粗油酸值等因素相關。油線柱細、輸入壓力低，可在較低的中和塔中完成反應。過細的油線柱會增大損耗，而過大的油珠則又影響工藝的穩定性。分布器造成的油線柱直徑，一般為0.5～2 mm，輸入堿液層的壓力應與堿液柱的靜壓力相抵消。

(2)澤尼斯堿煉工藝設備

澤尼斯中和塔是工藝特征的設備。中和塔如圖-18所示。由中和段、分離段、油珠分布器、堿液分布器及液位控制器等構成。塔高約3～4m。中和段為帶有錐底的中圓筒體，設有夾套保溫層，錐底設有排放含皂堿液的浮標控制截門。分離段緊聯在中和段上部，直徑大于中和段，以擴大乳化層的分離界面。上部設有油、皂分離窺視鏡、皂液浮標及恒位溢油口。粗油分布器設在圓筒體下端與錐底的相接處，分布器以特殊的結構均勻設置有布油孔?？酌芏燃s為 10000 孔/ ㎡，每孔能形成直徑為0.5～2 mm的油線柱。堿液分布辭呈輻射形，輻射管上開有直徑為5 mm的分布孔，由浮標控制器自動控制新鮮堿液添加量。中和塔工作為半連續式，兩只并聯交替作業即可使脫酸過程連續化。

（五）堿煉脫酸設備

堿煉脫酸的主要設備，按工藝作用可分為精煉罐（結構同水化罐）、油堿比配機、混合機、洗滌罐、脫水機、皂腳調和罐以及干燥器等。按生產的連貫性又可分為間歇式和連續式設備。

1、皂腳調和罐

皂腳調和罐是處理富油皂腳（或油腳）的設備。間歇式堿煉（或水化）分離出的皂腳（或油腳），包容有40%以上的中性油。為了回收這部分中性油脂，可通過該設備添加中性油和食鹽水溶液，將皂腳稀釋、加熱、調和到一定的稠度后，輸入脫皂機分離回收其中的油脂。皂腳調和罐如圖6-15所示，主體是帶有碟蓋和錐底的短圓筒體，罐的下半部設有籠管式傳熱裝置，軸心線上設有直立螺旋攪拌器，攪拌軸通過碟蓋上的密封填料箱與傳動裝置連接，傳動裝置由直立電機和擺線針輪減速器組成。罐體上設有物料進出管，碟蓋上設有照明燈和快開式人孔蓋，可以觀察掌握皂腳調和程度。碟蓋上還設有真空連接管，使調和操作在負壓下進行。

2、油、堿比配裝置

油、堿比配裝置是連接式堿煉工藝的一個重要裝置。它的工藝作用是根據粗油品質，按油流量比配堿液。主要有比例泵、油堿比配機及隔膜閥比配裝置等幾種形式。

⑴比配泵

比例泵又稱計量泵，屬容積式泵。因柱塞行程可按比例進行調節，因而可用于物料定量比配。該類泵分有單缸、雙缸和多缸式，按輸送物料的性質分有普通型和耐酸型兩類。我國研制專用于油脂精煉工程的YBND計量泵為三缸泵如圖-4所示，可用于流量為19～240L/h、工作吸力為0.7MPa的酸、堿計量場合。其他定型計量泵也可按需配套于精煉過程。

⑵油、堿比配機

油、堿比配機如圖6-16所示，是專用于油脂精煉工程的一種計量泵。我國研制的YJR型油、堿比配機采用雙缸柱塞計量泵形式作為主體結構，主要由油泵頭、堿泵頭、傳動機構和行程調節裝置等部件組成。油、堿泵頭包括球閥、柱塞、填料和泵缸體等。傳動機構包括立式電機、蝸輪蝸桿、楔形軸偏心輪連桿、十字頭等。立式電機通過同一蝸桿帶動兩只蝸輪，進而借楔形軸偏心輪連桿、十字頭帶動油堿泵柱塞作同步往復運動，使油、堿物料脈動吸入并輸送至油、堿混合機。油、堿流量的調節，通過高速電機的速度，或通過調節螺桿改變楔形軸與偏心距，進而改變柱塞行程而實現。電機速度或偏心距的改變，通過一套齒輪裝置反映在行程表上，從而可由行程表直接讀出油、堿流量。該機特點是流量精度高、動力省、具有定量比配輸送物料的雙重功能。

3、混合機

混合機是使堿液或洗滌水在油中高度分散、混合的設備或裝置。分有槳葉式、盤式、刀式、離心式混合機以及靜態混合器等。目前國內大中型油脂加工企業主要使用槳葉式或離心式混合機。

⑴槳葉混合機

槳葉式混合機分臥式和直立式兩種形式。臥式槳葉混合機配套于管式離心機工藝。

立式槳葉混合機配套于堿煉油連續洗滌工序，也可配套于油脂連續脫膠工藝。其結構如圖6-17所示，主要由帶錐底的圓筒體、密封蓋、攪拌軸、隔板、傳動機構、物料進出口等構成。其工作原理與臥式槳葉混合機相同。該設備根據工藝作用和生產規模設有不同規格，可根據工藝需要選擇。

⑵離心混合器

離心混合器是近代發展起來的集混合、輸送為一體的流體混合設備。按混合物料性質的不同分帶機械密封環和不帶機械密封環的兩種。前者用于易氧化、揮發的物料混合，配套防爆電機可用于混合油精煉。后者則廣泛用于酸、堿水溶液與油脂等流體物料的混合。其結構如圖6-18所示，主要由機座、機殼、軸承座、混合轉鼓、向心泵、物料進出口和電機等構成。待混合物料由供料口連續輸入工作腔，在隨混合轉鼓高速旋轉的同時與供料管末端軸向運動物流產生強烈的混合，然后沿轉鼓徑向形成高速旋轉的層流，抵達轉鼓邊緣的高速旋轉物流在向心泵入口端，由于物流方向的急速改變，產生二次強烈混合，這種帶有細小氣泡的物流在沿向心泵特殊通道運動時轉變成層流流動，并同時將物料流入口端的動能轉化成靜壓能，然后壓入卸料口排出。向心泵所產生的靜壓能在生產工藝中能滿足流體輸送的要求，加上結構簡單、體積小、操作維護簡便，因此，在油脂精煉工藝中的應用相當普及。

⑶靜態混合器

靜態混合器是指流體通道中沒有機械轉動部分，能使物料在Re>0的全部范圍內實現混合的結構體。它是由裝置在管道內的一組混合元件構成的。依據混合元件結構的不同而分為回轉型——凱尼斯（Kenice）、位置交換型——蘇爾茲型（Sulzer）、回轉換位混合型等。其中凱尼斯型混合器誕生歷史較久，因其結構簡單，制作方便，混合效果也好，所以至今仍廣泛應用于化工單元操作中的攪拌、萃取、氣體吸收、強化傳熱、溶解、分散以及粉粒體混合等方面。凱尼斯混合器由管道體和管內混合元件構成，其結構如圖-8所示。管內混合元件由扭轉了180°的一些右旋和左旋的麻花狀螺旋單元交替排列，并且相鄰兩個單元的導向邊相互交錯成90°，組合在同一軸線上而成。螺旋單元長度和直徑的比值（L/D）為1.4～2，螺旋邊緣與管道內壁應盡量吻合，不可留有過大的縫隙，以免縫隙滯流層影響混合效果。

凱尼斯混合器的混合機理是：當油和堿液（水）流經第一螺旋單元時，每一組分即被切割成兩股流束，由于流道截面積的變化，流體產生加速、減速及旋轉作用，再進入第二螺旋單元時，每股流束又被分割成兩股，并反向重復上述加速、減速及轉向作用。如此周而復始地延伸下去，產生強烈的湍流，并由此而產生旋渦，從而使空間三個方向的濃度達到均勻化，產生良好的混合效應，或使換熱器管壁滯流內層中的流體不斷更新，減小管壁和管道中心流體間的溫度梯度而強化傳熱過程。

凱尼斯靜態混合器造價低，動力省，運行無噪音，不占車間安裝位置，不僅能滿足混合工藝要求，而且應用于強化傳熱，也有明顯的效益。是節省能源的一種新型混合裝置。

靜態混合器混合程度劇烈，使物料形成的分散度高，為了避免過度的分散，需視工藝要求合理確定L/D值和混合單元數，以保證分離操作順利。

4、超速離心機

超速離心機是指分離因數α>3000的一類離心機。堿煉脫酸工藝中應用到的這類離心機，主要有管式離心機和碟式離心機。

⑴管式離心機

管式離心機是一種在不過度增加轉鼓壁應力的情況下，以增加轉速提高分離因數和延長懸浮液行程來確保分離效果的高速分離機。它具有較高的分離因數（15000～60000），轉速高達8000～50000r/min，適宜于分離乳濁液和澄清固相粒度很細的懸浮液。油脂堿煉脫酸工藝中常用來分離油—皂懸浮液和油—水乳濁液，用于前者稱脫皂機，用于后者稱脫水機。

管式脫皂機的構造如圖6-19所示。主要由機座、機殼、導向軸承、噴油嘴、高速輪、出油口和出皂口等構成。機殼和機座鑄成一體、轉鼓通過螺帽連接在撓性軸上，撓性軸穿過軸承內套，通過雌、雄聯接器的圓頭錐面螺釘，懸掛在高速輪內的橡膠聯軸器上，使轉鼓在隨高速輪旋轉時，自由擺動而自動定心。轉鼓底蓋的空心軸插在導向軸承中（滑動軸承），導向軸承在轉鼓正常旋轉中不起作用，只是當轉鼓通過臨界轉速時，借軸座上的錐形彈簧限制振幅，減輕或吸收轉鼓的縱向和軸向振動。

脫皂機工作時，油-皂懸浮液由進口通過噴嘴進入轉鼓，經三葉隔片分隔成三部分隨轉鼓高速旋轉，在離心力作用下，皂粒沉積于轉鼓內壁匯成塑性重相流，由軸向分力推動沿轉鼓壁向上運動，經由分隔圈、皂腳斗和出皂口排出。輕相（油）則沿軸線上升，由轉鼓上端空心軸的出油孔射出，匯入油斗，經出油口流入去沫池。油-皂（或水）分離效果通過更換不同規格的分隔圈進行調節。

管式脫皂機根據轉鼓直徑設計有系列產品。常見的脫皂機轉鼓直徑有105、127mm兩種。國產LGZ-105型脫皂機，轉鼓直徑105mm，轉鼓轉速15000r/min，配用動力2.2kW，生產能力為日處理10t。

管式脫水機的基本結構與脫皂機相似，只是轉鼓重相出口略有不同，機殼上沒有出皂口，其結構如圖6-20所示。國產LGS-105型脫水機的生產能力為日處理洗滌油15t。

管式離心機結構簡單，運行可靠，易損件更換方便，但容量小，效率低，噪音較大，不適宜處理固相含量高的懸浮液。

⑵碟式離心機

碟式離心機是在管式離心機基礎上發展起來的離心分離機。它是在不增加轉鼓轉速的情況下，利用薄層分配原理來優化離心過程的。由于懸浮液一經分離，輕相和重相就不再接觸，避免了再度混合的影響，從而為含微量固相的懸浮液的澄清和乳濁液的分離創造了良好的分離條件。

碟式離心機的基本結構如圖6-21所示，主要由機身、轉鼓、傳動機構、配水裝置和物料進出口裝置等組成。傳動部分主要由立軸、電動機、液體聯軸器、橫軸和一對螺旋齒輪組成。立軸采用撓性結構，下端裝有雙列調心球軸承，上部與單列向心球軸承配裝于具有彈簧自位的減振裝置中，以消除轉鼓旋轉時不平衡而引起的振動。立軸由合金鋼材料制成中空結構，以供進料。

轉鼓部分是離心機的主要工作部件如圖6-22所示，位于立軸頂端。由轉鼓體、下分配器、上分配器、碟片、液位環、重力環、頂蓋、轉鼓蓋和鎖緊圈等組成，全部零件采用耐蝕不銹鋼材料制成。碟片錐角45°，上有橢圓形分配孔。若干層碟片由定距條相間隔成為碟片組，裝于上分配器上，組成6～8條進液通道。下分配器的作用是使進入轉鼓的懸浮液和沖洗液隔開，并將沖洗液引向轉鼓壁，以稀釋和沖走沉積在轉鼓壁上的雜質。轉鼓頂端裝置有液位環、重力環和輕、重相向心泵蓋，借助于向心泵分別引出輕相和重相。整個轉鼓部件組裝后由鎖環鎖緊。物料進出口裝置位于離心機頂部，由輕、重相向心泵、接頭座和物料進出口接管等組成。配水裝置位于轉鼓下部，由配水座、配水圈、控制撇液盤、導水座和進水接管等組成。配水裝置與轉鼓供水槽吻接，工作時轉鼓密封水通過控制撇液盤進入密封室啟閉轉鼓活塞。

水沖式離心機的轉鼓沖冼水，由立軸下部進料接頭，通過中空立軸進入轉鼓。

碟式離心機工作時，油-皂或油-水懸浮液由進料裝置經進料管壓入轉鼓，通過上、下分配器間的間隙，經由碟片中心孔組成的孔道進入各碟片間的薄層沉降區，在隨轉鼓高速旋轉中，產生離心分離作用；比重小的輕相（油），在操作壓力和軸向推力下，沿著碟片表面流向碟片內緣，通過碟片束內緣與上分配器間形成的間隙及孔道向上運動，在下向心泵的作用下經輕相出口通道排出機外；重相（皂?；蛩﹦t沿著碟片表面下滑至碟片外緣，到達碟片束與轉鼓內壁形成的通道，借助于從下分配器引入的沖冼水（脫水時不加沖洗水）而得到稀釋，然后沿轉鼓內壁上升，匯入上向心泵區，在向心泵的作用下，經重相出口通道而排出機外，從而達到了輕、重相物料的連續分離。碟片式離心機輕、重相物料的分離效果，一般通過調節輕相出口壓力來控制，油中含皂多時，可調大輕相出口壓力，反之則要調低。

碟式離心機按轉鼓內淤渣的清理方式，分自清式和非自清式兩類。自清式碟式離心機基本結構與非自清式相似，所不同的是轉鼓體工作室由密封圈封閉的上、下兩部分構成。工作室下部分設計成隨密封室水壓變化而上、下滑動的活塞體（工作室閥體）。上、下部銜接處的轉鼓壁上設有排渣孔，通過排渣程序控制器、壓力開關和轉鼓水閥控制密封室的水壓，驅動工作室閥體上、下滑動，手動或周期性自動地將沉積在轉鼓工作室內壁上的固相淤渣迅速排出機體外，從而暢通了轉鼓內部料路，確保了離心機的連續運轉（排渣工作原理見圖-6-23）。

碟式離心機具有當量沉降面積大，沉降距離小、處理量大、操作簡便、生產可靠以及運轉周期長等特點，成為目前世界各國油脂精煉工藝應用最為廣泛的一種離心分離機械。世界上制造碟式離心機的國家不少，較著名的企業有瑞典阿法—拉伐（α-Laval）公司、德國威斯伐利亞（Westfalia）公司以及丹麥狄探(Titan)公司等。我國生產碟式離心機著名的企業有南京綠洲機器廠、宜興糧食機械廠等。

二、其他脫酸方法

油脂脫酸的其他方法還有蒸餾脫酸法、液一液萃取法及酯化法等。

（一）蒸餾脫酸法

蒸餾脫酸法亦稱物理精煉法，即粗油中的游離脂肪酸不是用堿類進行中和反應，而是借真空水蒸氣蒸餾達到脫酸目的一種精煉方法。物理精煉是近代發展的油脂精煉新技術，它與離心機連續堿煉、混合油堿煉、澤尼斯法并列當今四大先進食用油精煉技術。

目前為止，任何一種以堿類中和脫酸的工藝，盡管各具有一定的優點，但共同的缺點是：耗用輔助劑（堿、食鹽、表面活性劑等）；一部分中性油不可避免地被皂化；廢水污染環境；從副產品皂腳中回收脂肪酸時，需要經過復雜的加工環節（水解、蒸餾）；特別是用于高酸值粗油的精煉時，油脂煉耗大，經濟效果欠佳。因而早在20世紀70年代，就有人提出以物理精煉代替化學精煉的設想。隨著工藝及設備等技術關鍵的突破，物理精煉。已由最初的棕櫚油、椰子油、巴巴蘇油等的精煉，逐漸擴展到大豆油、菜籽油、玉米胚油、花生油、芝麻油、橄攬油以及牛脂和豬脂等更為廣闊的領域，成為目前世界上油脂脫酸的幾種主要方法之一。物理精煉引起油脂科技工作者和企業家們的如此重視，是由于同堿煉相比，物理精煉具有工藝流程簡單，原輔材料省、產量高、經濟效益好，避免了中性油皂化損失、精煉效率高，產品穩定性好，可以直接獲得高質量的副產品——脂肪酸，以及沒有廢水污染等優點。特別是對于一些高酸值油脂的脫酸，其優越性更為突出。例如，棕桐油的堿煉脫酸，其最佳精煉指數通常為1.3～1.8，而物理精煉的精煉指數很容易就能達到1.10。當游離脂肪酸含量為5％時，物理精煉可較堿煉提高精煉率 1％～ 3.5％，表6－13對比數據表明，相同酸值的油脂應用不同脫酸精煉工藝的不同效果。

表6-13  相同酸值油脂物理精煉和化學堿煉的精煉率

1、蒸餾脫酸的機理

在相同條件下，游離脂肪酸的蒸汽壓遠遠大于甘三酯的蒸汽壓，根據這一物理性質，利用它們在同溫下的相對揮發性的不同進行分離。天然油脂多屬于熱敏性物質，在常壓高溫下穩定性差，往往當達到游離脂肪酸的沸點時，即已開始氧化分解。但是，當油脂中通入與油脂不相溶的惰性組分時，游離脂肪酸的沸點即會大幅度地降低。表4-15示出了幾種脂肪酸在不同操作條件下的沸點變化情況。由表可見，在真空條件下，采用水蒸汽作輔助劑，即可在低于甘三酯熱分解溫度下脫除游離脂肪酸。蒸餾脫酸和油脂脫臭都是應用水蒸氣蒸餾的原理進行的，關于水蒸氣汽提理論、影響因素以及工藝設備等在后續章節脫臭部分討論。

2、蒸餾脫酸原料油品質的要求

粗油品質及其預處理質量是物理精煉工藝的前提條件。酸敗油脂由于天然抗氧劑的破壞。氧化中間產物復雜而影響產品的風味和穩定性。AnV>10的粗油不宜用于加工高級食用油。粗油中非親水性磷脂多為鈣、鎂、鐵等金屬離子的載體。它們的存在會導致產品色澤加深、透明度下降、風味和穩定性降低，甚至使脫酸、脫臭過程失敗。因此，確保粗油品質和物理精煉預處理質量尤為重要。為此，瑞典阿爾法-拉伐爾公司提出了一些設計指南。其工藝設計思想如下：

非親水磷脂含量少于0.1%，含鐵量少于2ppm的油脂，可通過干式脫膠方法處理；

非親水磷脂含量少于0.5%，含鐵量少于2ppm的油脂，需進行特別濕法脫膠；

若油中非親水磷脂含量和鐵含量均超過上述要求，則不適合采用物理法精煉，只能用堿煉法進行精煉。

物理精煉油脂的預處理包括脫膠和脫色。對于膠質含量低的油品（棕櫚油、動物脂等非親水磷脂低于0.1%、鐵離子低于2ppm的油品）的預處理可將脫膠和脫色合并在同一工序中進行。對于非親水磷脂量低于0.5%、鐵離子量低于2ppm的油脂，則需通過磷酸調質水化或特殊水化脫膠和活性白土脫色兩個工序進行預處理。

非親水磷脂和鐵離子量超過上述范圍的油脂，原則上不宜采用物理精煉。

經過預處理的油脂質量需達到如下要求：P≤5 ppm、Fe≤0.l ppm、Cu≤0.01 ppm。

（二）液-液萃取法

液一液萃取脫酸法是根據粗油脂中各種物質的結構和極性不同以及相似相溶的特性，在特定溶劑和操作條件下進行萃取，從而達到脫酸目的一種精煉方法。

液-液萃取脫酸法損耗低，適宜于高酸值深色油脂（例如米糠油、橄欖餅油、棉籽油以及由可可豆殼萃取出的脂等）的脫酸，也常用于油脂品質的改性。常用的溶劑有丙烷、糠醛、乙醇、異丙醇、己烷等。單元溶劑萃取可應用乙醇或異丙醇（濃度91%～95%）于填料塔中進行逆流萃取。我國糧油科研部門曾進行過乙醇萃取米糠油游離脂肪酸的生產試驗，取得了一定的效果。工業規模的液-液萃取工藝中，綜合了堿煉與液-液萃取理論，常采用多元溶劑（如己烷、異丙醇、水等）萃取油脂中和過程形成的不同組分，借助密度上的差異進行分離，從而達到脫酸目的。

液-液萃取脫酸法具有設備簡單、操作簡單、中和損耗低和操作費用低等優點，是一咱很有發展前途的脫酸工藝，但由于尚存在操作不夠穩定等缺點，目前尚未廣泛應用于工業生產?？砂l展望，隨著油脂工業科學技術的發展，液-液萃取精煉法將會得到完善。

    （三）酯化法

酯化法是應用脂肪酸與甘油的酯化反應而達到脫酸目的的另一種化學脫酸法。

1、酯化反應原理

酯化反應的原理如下列反應方程式所示：

                                                                            O  

　　　                                                                   ‖   

CH₂─OH                                                                           CH₂─O─C—R                       

│                                                         │               O

│                                                         │              ‖

CH ─OH    +  3RCOOH ======    CH ─O─C─R    +  3H₂O        

│                                                         │                 

│                                                         │               ‖  

CH₂─OH                                              CH₂─O─C─R             

由上列反應方程式可知，酯化反應可視為甘油酯水解的逆反應，因此，控制好反應條件，方能使反應按預期的方向進行。

2、影響酯化反應的主要因素

(1)操作壓力

酯化反應須控制在盡可能低的壓力下進行，以避免聚合作用的發生和影響酯化產品的色澤及風味。操作絕對壓力通常為0.67～0.80kPa。

(2)溫度

在催化劑參于反應的條件下，酯化作用于160～200℃下發生，最適溫度為200～225℃。

(3)催化劑

酯化反應的常用催化劑為鋅粉、SnCl₃、SnCl₄和ZnCl₂等。添加量為油量的0.1%～0.2%。

(4)混合

由于脂肪酸、催化劑與甘油互不相溶，酯化反應發生在接觸界面，因此，反應中必須激烈攪拌，以形成三組分的理想乳濁液，增加反應接觸面。

(5)反應產物

由反應方程式可知，酯化反應受質量守恒定律支配，不斷除去反應生產的水，才能使反應按酯化方向進行。

(6)甘油及其用量

酯化反應使用的甘油濃度通常為98%，每100kg脂肪酸理論上的甘油耗量為11.65kg，過高量的甘油往往會導致副反應的發生，產生甘一酯和甘二酯，從而有礙于后續精制過程。

(7)時間

酯化反應時間一般由160℃開始計至215℃約需時間5 h。

(8)粗油預處理

為了避免發生副反應，提高酯化反應速度，粗油或粗脂肪酸須經嚴格的預處理。

酯化脫酸法適宜于高酸值油脂的脫酸，具有增產油脂的特點，但由于酯化反應的歷程目前尚較難控制，酯化反應后仍需采用其他精煉方法脫除殘留游離脂肪酸和過剩甘油。因此，工業上的應用尚不廣泛。