本發明屬于化工機械設備領域，具體涉及一種連續式超臨界二氧化碳精制食用油生產設備。
技術背景
食用油是烹調菜肴和烹炸食品的主要原料，合格食用油關乎國計民生，其品質直接影響著人們的健康。經壓榨或浸出法得到的未經精煉處理的食用植物油脂中含有很多對人體有害的雜質，如油脂在加工和存放過程中混入的料垢粉末、餅渣、纖維及其它固體雜質，水份雜質，溶劑殘留等。這些雜質的存在易使油脂顏色變深產生異味，促進酸敗，降低油脂的品質及使用價值，不利于安全儲存。經壓榨或浸出法得到的毛油如果未經精煉，去除所含的雜質，對人體將產生毒害作用，影響人體的健康。
隨著對食用油脂認識的不斷深化，油脂的脂肪酸組成收到了越來越多的關注，尤其是不飽和脂肪酸，如亞麻酸，亞油酸等。亞麻酸和亞油酸是對人體健康具有特別重要作用的必須的脂肪酸，在人體內不能自己合成，只能通過從外界攝取獲得，因此富含不飽和脂肪酸成分的油脂具有很大的開發價值。然而含不飽和脂肪酸成分的油脂在生產和儲存過程中不飽和雙鍵極易發生氧化，導致變質，影響油脂的營養成分和氣味口感。
超臨界二氧化碳萃取技術是一種新型分離技術，該技術適用于脂溶性，高沸點，熱敏性物質的提取，在生物、藥物、食品等許多產物的提取中有著廣泛的應用。利用超臨界二氧化碳萃取得到的食用油品質較高，無溶劑殘留等問題，可以減少復雜的精煉過程，節約成本，節省能源。本發明是一種連續式超臨界二氧化碳精制食用油生產設備，能夠實現超臨界二氧化碳萃取食用油，只需經過簡單的過濾，即可得到口感好，品質高，氧化穩定性較好的食用油，解決了食用油易氧化、精煉過程復雜耗時等問題。
中國專利申請號：201410118758.5,發明名稱：一種食用油精煉工藝，提出了一種食用油精煉方法，其采用傳統的脫酸、脫色、脫臭的工藝，且不具備有連續性，生產效率較低，中國專利申請號：200510054604.5，發明名稱：食用油連續過濾精煉方法；中國專利申請號：201210375077.8，發明名稱：食用油半連續精煉工藝；均提出了一種具有連續生產能力的設備以及方法，但是其依然使用脫酸、脫色、脫臭的傳統工藝，容易留下化學殘留，影響人體健康，且容易破壞油脂中的不飽和脂肪酸，造成營養價值降低。
中國專利申請號：201420454258.4，發明名稱：一種超聲波強化超臨界二氧化碳提取牡丹籽油的設備系統；其采用了二氧化碳萃取工藝，但是其是從植物粉末中萃取油脂，且其不具備連續性，工作效率較低。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種結構簡單，速度快，周期短，效率高，低能耗，易操作，無三廢排出，不危害身體，可保持食用油原天然成分及風味不變，可實現連續生產的超臨界二氧化碳精制食用油生產設備。
為了達到上述目的，本發明采取的技術方案是：一種連續式超臨界二氧化碳精制食用油生產設備，包括二氧化碳儲罐，制冷系統，二氧化碳高壓泵，毛油高壓泵，二氧化碳預熱器，毛油預熱器，萃取塔，分布器，分離塔，精制食用油脫氣罐，負壓泵，所述的二氧化碳儲罐通過管道經二氧化碳供給閥，氣液分離器，制冷系統，液體二氧化碳儲罐，二氧化碳高壓泵及二氧化碳預熱器依次串接后與萃取塔底部左側進口相連，毛油儲罐通過管道經毛油高壓泵、毛油預熱器與萃取塔上端左側毛油進口相連，萃取塔內上端設有毛油分布器與萃取塔上端左側毛油進口相連，萃取塔內下端設有二氧化碳分布器與萃取塔下端端左側二氧化碳進口相連，萃取塔上端右側出口通過管道經調壓閥，二氧化碳溶液預熱器，二氧化碳溶液截止閥與分離塔上端入口相連，萃取塔底部設有萃取剩余物排出減壓閥，通過管道與萃取剩余物儲罐頂端左側進口連接，萃取剩余物儲罐頂端通過管道經負壓閥連接負壓泵，還通過帶有壓力表的管道連接有放空閥e，萃取塔外壁設有萃取塔預熱器，分離塔外壁設置有分離塔預熱器，分離塔上端右側出口通過管道經二氧化碳回流閥、止回閥連接氣液分離器及二氧化碳儲罐，分離塔底部設有精制食用油排出減壓閥通過管道經精制食用油截止閥a及精制食用油截止閥b分別與精制食用油脫氣罐a頂端右側進口和精制食用油脫氣罐b頂端左側進口連接，精制食用油脫氣罐a與精制食用油脫氣罐b頂端通過管道分別經負壓閥與負壓閥連接負壓泵，還通過帶有壓力表的管道分別連接有放空閥c及放空閥d，精制食用油脫氣罐a與精制食用油脫氣罐b底部分別設有精制食用油排出閥a及精制食用油排出閥b。
進一步的，所述的萃取塔的徑高比根據食用油成分及極性設計，直徑在?50mm-?1000mm,高度在1000mm-10000mm，材質為不銹鋼。
進一步的，所述的萃取塔內的毛油分布器與二氧化碳分布器的材質由包括金屬的材料制成，形狀結構設計可為噴淋式、篩孔式、溢流式、噴霧式、填料式。
進一步的，所述的萃取塔的萃取塔預熱器、分離塔上設置有分離塔預熱器、毛油預熱器、二氧化碳預熱器、二氧化碳溶液預熱器的加熱方式，可設計為夾層水浴加熱、電熱帶加熱、碳纖維加熱、電磁感應加熱。
進一步的，所述的分離塔的徑高比根據食用油成分及極性設計，直徑在?50mm-?1000mm,高度在1000mm-10000mm，材質為不銹鋼。
進一步的，所述的分離塔在整個系統中可設計成至少兩個。
進一步的，所述的精制食用油脫氣罐a和精制食用油脫氣罐b可切換運行操作。
進一步的，所述的萃取剩余物排出減壓閥和精制食用油排出減壓閥為不銹鋼材質，陶瓷材質，石墨材質。
本發明的優點是：通過采用本發明的技術方案
1、實現食用油與超臨界二氧化碳連續液液萃取，提高設備利用率。
2、可保持食用油原天然成分、風味及口感不變。
3、精制后酸值為0.6以下，過氧化值為0.2以下。
4、溫度低、速度快、效率高，精制油提取率可達95%以上。
5、無溶劑殘留，不污染環境，不危害身體。
6、低能耗，降低運行成本。
7、萃取塔內上部設有食用油分布器，使食用油至上而下均勻分布，萃取塔內下部設有二氧化碳分布器，使二氧化碳至下而上均勻分布，從而增加兩相各自比表面積，縮短萃取時間，增加生產能力。
8、萃取塔和分離塔底部都設有減壓排油閥，可控制排油量減少二氧化碳的流逝，二氧化碳損失率為5%。
9、精制油脫氣罐在負壓的作用下將二氧化碳氣體及食用油中異味脫出。
10、結構簡單，操作方便，減少勞動強度，只需1人操作。
附圖說明
圖1為本發明一種連續式超臨界二氧化碳精制食用油生產設備示意圖。
圖中1、二氧化碳儲罐2、二氧化碳供給閥3、氣液分離器4、制冷系統5、液體二氧化碳儲罐6、毛油儲罐7、毛油高壓泵8、二氧化碳高壓泵9、毛油預熱器10、二氧化碳預熱器11、二氧化碳截止閥12、毛油截止閥13、毛油分布器14、萃取塔15、萃取塔預熱器16、二氧化碳分布器17、萃取剩余物排出減壓閥18、放空閥a19、調壓閥20、二氧化碳溶液預熱器21、二氧化碳溶液截止閥22、分離塔23、精制食用油排出減壓閥24、二氧化碳回流閥25、放空閥b26、分離塔預熱器27、放空閥c28、負壓閥a29、精制食用油脫氣罐a30、精制食用油排出閥a31、精制食用油截止閥a32、精制食用油截止閥b33、負壓閥b34、精制食用油脫氣罐b35、精制食用油排出閥b36、放空閥d37、萃取剩余物儲罐38、萃取剩余物排出閥39、放空閥e40、負壓閥c41、負壓泵42、止回閥。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步說明。
由圖1所示的一種連續式超臨界二氧化碳精制食用油生產設備，包括二氧化碳儲罐，制冷系統，二氧化碳高壓泵，毛油高壓泵，二氧化碳預熱器，毛油預熱器，萃取塔，分布器，分離塔，精制食用油脫氣罐，負壓泵，所述的二氧化碳儲罐1通過管道經二氧化碳供給閥2，氣液分離器3，制冷系統4，液體二氧化碳儲罐5，二氧化碳高壓泵8及二氧化碳預熱器10依次串接后與萃取塔14底部左側進口相連，毛油儲罐6通過管道經毛油高壓泵7、毛油預熱器9與萃取塔14上端左側毛油進口相連，萃取塔14內上端設有毛油分布器13與萃取塔14上端左側毛油進口相連，萃取塔14內下端設有二氧化碳分布器16與萃取塔14下端端左側二氧化碳進口相連，萃取塔14上端右側出口通過管道經調壓閥19，二氧化碳溶液預熱器20，二氧化碳溶液截止閥21與分離塔22上端入口相連，萃取塔14底部設有萃取剩余物排出減壓閥17，通過管道與萃取剩余物儲罐37頂端左側進口連接，萃取剩余物儲罐頂端通過管道經負壓閥c40連接負壓泵41，還通過帶有壓力表的管道連接有放空閥e39，萃取塔14外壁設有萃取塔預熱器15；
所述的分離塔22外壁設置有分離塔預熱器26，分離塔22上端右側出口通過管道經二氧化碳回流閥24、止回閥42連接氣液分離器3及二氧化碳儲罐1，分離塔22底部設有精制食用油排出減壓閥23通過管道經精制食用油截止閥a31及精制食用油截止閥b32分別與精制食用油脫氣罐a29頂端右側進口和精制食用油脫氣罐b34頂端左側進口連接，精制食用油脫氣罐a29與精制食用油脫氣罐b34頂端通過管道分別經負壓閥28與負壓閥33連接負壓泵41，還通過帶有壓力表的管道分別連接有放空閥c27及放空閥d36，精制食用油脫氣罐a29與精制食用油脫氣罐b34底部分別設有精制食用油排出閥a30及精制食用油排出閥b35。
作為本發明的一個實施例，所述的萃取塔14的徑高比根據食用油成分及極性設計，直徑在?50mm-?1000mm,高度在1000mm-10000mm，材質為不銹鋼。
作為本發明的一個實施例，所述的萃取塔14內的毛油分布器13與二氧化碳分布器16的材質由包括金屬的材料制成，形狀結構設計可為噴淋式、篩孔式、溢流式、噴霧式、填料式。
作為本發明的一個實施例，所述的萃取塔14的萃取塔預熱器15、分離塔22上設置有分離塔預熱器26、毛油預熱器9、二氧化碳預熱器10、二氧化碳溶液預熱器20的加熱方式，可設計為夾層水浴加熱、電熱帶加熱、碳纖維加熱、電磁感應加熱。
作為本發明的一個實施例，所述的分離塔22的徑高比根據食用油成分及極性設計，直徑在?50mm-?1000mm,高度在1000mm-10000mm，材質為不銹鋼。
作為本發明的一個實施例，所述的分離塔22在整個系統中可設計成至少兩個。
作為本發明的一個實施例，所述的精制食用油脫氣罐a29和精制食用油脫氣罐b34可切換運行操作。
作為本發明的一個實施例，所述的萃取剩余物排出減壓閥17和精制食用油排出減壓閥為不銹鋼材質，陶瓷材質，石墨材質。
具體的，在使用時，首先關閉毛油截止閥12、二氧化碳溶液截止閥和萃取剩余物排出減壓閥17，打開二氧化碳供給閥2、使二氧化碳流經氣液分離器3、制冷系統4、二氧化碳儲罐5、二氧化碳高壓泵8、二氧化碳預熱器10、二氧化碳截止閥11進入萃取塔14內，同時打開放空閥a18，將萃取塔14內的空氣排除，觀察放空閥a18出來為白色氣體，證明萃取塔14內的空氣已排空，然后關閉放空閥a18，打開二氧化碳溶液截止閥21，使二氧化碳經二氧化碳預熱器20進入分離塔22內，同時打開放空閥25，將分離塔22內的空氣排除，觀察放空閥b25出來為白色氣體，證明分離塔22內的空氣已排空，然后關閉放空閥b25，打開二氧化碳回流閥24，使二氧化碳經止回閥42回流至氣液分離器3內，使二氧化碳充滿整個系統，系統平衡壓力在4.5-5mpa。當萃取塔14溫度達到設定溫度（設定溫度范圍為35℃-60℃），分離塔22溫度達到設定溫度（設定溫度范圍為45℃-80℃），制冷系統4溫度達到5℃以下時（二氧化碳液化），關閉二氧化碳溶液截止閥21，開啟二氧化碳高壓泵8，使萃取塔14內壓力達到設計壓力（設計萃取塔壓力范圍為10—40mpa）后，打開二氧化碳溶液截止閥21，調節調壓閥19，使萃取塔內的二氧化碳壓力穩定在設定壓力下動態運行，并控制二氧化碳流量在設定范圍（設定流量一般在0.1m3-10m3/h）,調節二氧化碳回流閥，使分離塔內壓力控制在6-8mpa范圍。當一切穩定后，開啟毛油高壓泵7，使毛油通過管道經毛油預熱器9、毛油截止閥12和毛油分布器13進入萃取塔14內，毛油分布器13將毛油至上而下均勻分布，與通過二氧化碳分布器16至下而上均勻分布的二氧化碳交匯，此過程彼此增加兩相各自比表面積，實現快速互溶，二氧化碳將溶解的食用油帶入分離塔22內，由于改變壓力和溫度條件，二氧化碳氣化經二氧化碳回流閥24回流循環利用，被分離食用油沉降至塔底內，打開精制食用油截止閥31和負壓閥28，關閉放空閥27，通過控制精制食用油排油減壓閥23使精制食用油緩慢排出，并在負壓作用下吸入精制食用油脫氣罐a29內，同時將精制食用油內的二氧化碳和異味去除。當精制食用油脫氣罐a29裝滿后，打開負壓閥33，關閉放空閥36，打開精制食用油截止閥b32，使精制食用油吸入精制食用油脫氣罐b34內（切換運行操作）。關閉負壓閥28，打開放空閥27，將精制食用油脫氣罐a29放空后，打開精制食用油脫氣罐a29底部的精制食用油排出閥a30，既得精制食用油產品。當精制食用油脫氣罐b34裝滿后，打開負壓閥a28，關閉放空閥c27，打開精制食用油截止閥a31，使精制食用油吸入精制食用油脫氣罐a29內（切換運行操作）。關閉負壓閥33，打開放空閥d36，將精制食用油脫氣罐b34放空后，打開精制食用油脫氣罐b34底部的精制食用油排出閥b35，既得精制食用油產品。而不溶解的萃取剩余物沉降至萃取塔14底部，通過萃取剩余物排油減壓閥17使萃取剩余物緩慢排出，并在負壓作用下吸入萃取剩余物儲罐37內，打開萃取剩余物儲罐37底部的萃取剩余物排出閥38，既得萃取剩余物副產品。本發明可實現24小時連續生產，精制食用油產品得率在95%以上。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。