一種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統的製作方法

2023-06-28 03:39:46

專利名稱：一種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化工食品技術領域，涉及一種棉籽加工成套系統，尤其是一種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統。
背景技術：
中國是一個產棉大國，據中國國家統計局統計，2007年棉花種植面積8400萬畝， 年產棉籽量可達1300多萬噸，大部分用作油脂加工，可生產出650萬噸左右的棉籽餅粕 (含殼約15-18%% )及180萬噸的棉籽油。棉籽油是人們日常生活中喜愛的食用油，棉籽含油18-22%，棉籽油中富含油酸 (22-30% )及亞油酸08-36% )，能降解血清中膽固醇，預防心血管疾病的功效。棉籽油中還含有豐富的維生素E，有延緩機體細胞衰老，保持青春和防止心血管疾病的發生。棉籽餅粕可作為一種蛋白質資源用於動物飼料中，一定程度上彌補蛋白資源的不足；但是由於棉籽餅粕中含有大量的游離棉酚，棉酚有一定的毒性，就限制了它的有效利用。所以，關於棉籽餅粕的脫毒問題引起了國家和有關部門的重視，成為一個重要的研究課題。隨著人們對肉、蛋、奶等食品的需求進一步加大，飼料業必將對蛋白的需求也將進一步加大。目前我國的飼用植物蛋白源主要是依靠進口大豆，由於其國際市場價格不穩定， 直接影響了飼料價格的穩定。因此，開發一種無毒的脫酚棉籽蛋白替代部分大豆蛋白，以減緩飼料蛋白對進口大豆的依賴。目前國內的棉籽加工業生產主要是通過①高溫的螺旋壓榨法②預榨浸出法③膨化浸出的方法來製取油脂，棉籽加工業其產品結構為①棉籽油②機榨棉餅或棉粕③棉籽殼④油腳(皂腳)(按價值排序)。在榨油、預榨、膨化浸出後得到的棉餅(棉粕)含有一定量有毒的棉酚，同時，傳統的高溫加工工藝，使得蛋白變性，所以棉餅(棉粕)只能作為棉籽加工業的低級產品，在飼料、食品行業的使用受到一定的限制，除了把少量的脫脂餅粕用於飼餵反芻動物外，很多地區只得將其作為肥料，失去了其原有的價值，這在目前人類飼用和食用蛋白日感缺乏的情況下是一種蛋白資源的浪費。另外傳統的加工工藝採用高溫、常溫的加工工藝，使得單位產值的能耗增加，也不符合國家的節能減排政策。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術的缺點，提供一種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，該系統採用低溫負壓技術，能耗低，生產的蛋白水溶性高，提高了動物的吸收消化率。本實用新型的目的是通過以下技術方案來解決的這種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，包括棉籽預處理系統、浸出脫酚系統、 混合油蒸發系統、含酚混合液分離和回收系統、含溶溼蛋白乾燥回收系統和蛋白精選包裝系統；所述棉籽預處理系統的出口與所述浸出脫酚系統的輸入口連接；所述浸出脫酚系統的混合油出口與所述混合油蒸發系統的混合油入口連接；所述浸出脫酚系統的棉酚混合液出口與所述含酚混合液分離和回收系統的入口連接；所述浸出脫酚系統的脫酚蛋白出口與所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的脫酚蛋白入口連接，所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的物料出口與所述蛋白精選包裝系統的物料進口連接。上述棉籽預處理系統包括依次連接的棉籽倉、棉籽出倉機、電子計量機、第一刮板機、風力清籽機、螺旋輸送機、齒輥剝殼機、風選機組、仁殼分離篩、第二刮板機、棉殼破碎機、分離篩、調質機、制胚機、第三刮板機、制胚機、第四刮板機、乾燥器和第五刮板機；所述仁殼分離篩的含仁殼出口與第二刮板機的物料入口連接，仁殼分離篩的仁出口還通過第六刮板機連接至所述調質機的物料入口 ；所述分離篩的仁出口連接調質機的物料入口，分離篩的殼出口連接有輸送機的物料入口。上述浸出脫酚系統包括有箱鏈式浸出器，所述箱鏈式浸出器的6#新鮮溶劑入口連接有6#溶劑罐，箱鏈式浸出器的甲醇溶劑入口連接有甲醇溶劑罐，箱鏈式浸出器的物料入口連接有料封絞龍，箱鏈式浸出器的濃混合油出口連接有混合油罐，箱鏈式浸出器的含酚混合液出口連接有分離設備，箱鏈式浸出器的溼蛋白出口連接有出溼蛋白刮板；所述分離設備的輕油口連接有收集器，所述收集器的出口連接箱鏈式浸出器的混合油噴淋入口。上述混合油蒸發系統包括依次連接的上液泵、第一蒸發器、第二蒸發器、氣提塔和毛油換熱器；所述第一蒸發器和第二蒸發器的氣體出口還連接至第一換熱器的殼程；所述汽提塔的氣體出口連接有第二換熱器的殼程入口，第二換熱器的殼程出口連接有混合液分離設備；所述第一換熱器和第二換熱器還連接有負壓機組；所述毛油換熱器的混合油出口連接至所述上液泵的入口。上述含酚混合液分離和回收系統包括精餾塔和分凝器；所述精餾塔的溶劑氣體出口連接至分凝器的殼程入口。上述含溶溼蛋白乾燥回收系統包括依次連接的料封絞龍、欲幹機、第七刮板機、乾燥機和第八刮板機；所述欲幹機的溶劑氣體出口連接至第三換熱器的殼程入口，所述第三換熱器連接有負壓系統；所述預幹機和乾燥機還連接有蒸汽分配器，乾燥機的氣體出口連接至第三換熱器的殼程入口。上述蛋白精選包裝系統包括依次連接的第一精選機、研磨機、第二精選機和包裝設備。上述棉籽預處理系統的第五刮板機的物料出口連接所述浸出脫酚系統的料封絞龍的物料入口 ；所述混合油蒸發系統的第一換熱器的殼程出口連接至所述浸出脫酚系統的6#溶劑罐；所述浸出脫酚系統的分離設備以及混合油蒸發系統的混合液分離設備的含酚液出口連接至所述含酚混合液分離和回收系統的精餾塔進液口 ；所述混合液分離設備的溶劑出口連接至6#溶劑罐；所述出溼蛋白刮板的物料出口連接至所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的料封絞龍物料入口 ；含溶溼蛋白乾燥回收系統的第三換熱器殼程出口連接至所述 6#溶劑罐；所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的第八刮板機物料出口連接至蛋白精選包裝系統的第一精選機物料入口。本實用新型在關鍵的混合油蒸發和含溶溼蛋白烘乾工序採用了負壓技術，能源消耗相對常壓技術降低了 30 %，並且提高了油品的質量，降低了蛋白的變性，提高了蛋白的水溶性。並且在一臺萃取設備中通過不同時間內加入的溶劑不同，完成了油脂提取和棉酚和棉籽糖的提取，工藝路線變短，生產成本下降。
圖1為本實用新型的棉籽預處理系統連接圖；圖2為本實用新型的浸出脫酚系統連接圖；圖3為本實用新型的混合油蒸發系統連接圖；圖4為本實用新型的含酚混合液分離和回收系統連接圖；圖5為本實用新型的含溶溼蛋白乾燥回收系統連接圖；圖6為本實用新型的蛋白精選包裝系統連接圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述本實用新型的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，包括棉籽預處理系統、浸出脫酚系統、混合油蒸發系統、含酚混合液分離和回收系統、含溶溼蛋白乾燥回收系統和蛋白精選包裝系統。其中棉籽預處理系統的出口與浸出脫酚系統的輸入口連接；浸出脫酚系統的混合油出口與混合油蒸發系統的混合油入口連接；浸出脫酚系統的棉酚混合液出口與含酚混合液分離和回收系統的入口連接；浸出脫酚系統的脫酚蛋白出口與所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的脫酚蛋白入口連接，含溶溼蛋白乾燥回收系統的物料出口與所述蛋白精選包裝系統的物料進口連接。以下對各系統進行詳細說明棉籽預處理系統參見圖1，棉籽預處理系統包括依次連接的棉籽倉1-01、棉籽出倉機1-02、電子計量機、第一刮板機1-04、風力清籽機1-05、螺旋輸送機1-08、齒輥剝殼機1-09、風選機組
1-10、仁殼分離篩1-14、第二刮板機1-15、棉殼破碎機1-16、分離篩1_17、調質機1_20、制胚機1-24、第三刮板機1-23、制胚機1-24、第四刮板機1_25、乾燥器H6和第五刮板機1- ； 仁殼分離篩1-14的含仁殼出口與第二刮板機1-15的物料入口連接，仁殼分離篩1-14的仁出口還通過第六刮板機1-19連接至所述調質機1-20的物料入口 ；分離篩1-17的仁出口連接調質機1-20的物料入口，分離篩1-17的殼出口連接有輸送機1-18的物料入口。浸出脫酚系統參見圖2，浸出脫酚系統包括有箱鏈式浸出器2-02，箱鏈式浸出器2-02的6#新鮮溶劑入口連接有6#溶劑罐2-03，箱鏈式浸出器2-02的甲醇溶劑入口連接有甲醇溶劑罐
2-04，箱鏈式浸出器2-02的物料入口連接有料封絞龍2-01，箱鏈式浸出器2_02的濃混合油出口連接有混合油罐2-06，箱鏈式浸出器2-02的含酚混合液出口連接有分離設備2-07，箱鏈式浸出器2-02的溼蛋白出口連接有出溼蛋白刮板2-05 ；分離設備2-07的輕油口連接有收集器2-08，收集器2-08的出口連接箱鏈式浸出器2-02的混合油噴淋入口。混合油蒸發系統參見圖3，混合油蒸發系統包括依次連接的上液泵，3-01、第一蒸發器3-02、第二蒸發器3-03、氣提塔3-04和毛油換熱器3-06 ；第一蒸發器3_02和第二蒸發器3_03的氣體出口還連接至第一換熱器3-05的殼程；汽提塔3-04的氣體出口連接有第二換熱器3-06 的殼程入口，第二換熱器3-06的殼程出口連接有混合液分離設備3-08 ；第一換熱器3-05 和第二換熱器3-06還連接有負壓機組3-07 ；毛油換熱器3-06的混合油出口連接至上液泵3-01的入口。含酚混合液分離和回收系統參見圖4，含酚混合液分離和回收系統包括精餾塔4-01和分凝器4-02 ；精餾塔
4-01的溶劑氣體出口連接至分凝器4-02的殼程入口。含溶溼蛋白乾燥回收系統參見圖5，含溶溼蛋白乾燥回收系統包括依次連接的料封絞龍，5-01、欲幹機
5-02、第七刮板機5-03、乾燥機5-04和第八刮板機5_05。其中欲幹機5_02的溶劑氣體出口連接至第三換熱器5-06的殼程入口，第三換熱器5-06連接有負壓系統5-07 ；所述預幹機5-02和乾燥機5-04還連接有蒸汽分配器5-08，乾燥機5_04的氣體出口連接至第三換熱器5-06的殼程入口。蛋白精選包裝系統參見體圖6，蛋白精選包裝系統包括依次連接的第一精選機，6-01、研磨機6-02、 第二精選機6-03和包裝設備6-04。以上各系統的連接關係為棉籽預處理系統的第五刮板機118的物料出口連接所述浸出脫酚系統的料封絞龍2-01的物料入口 ；所述混合油蒸發系統的第一換熱器3-05的殼程出口連接至所述浸出脫酚系統的6#溶劑罐2-03 ；所述浸出脫酚系統的分離設備2-07以及混合油蒸發系統的混合液分離設備3-08的含酚液出口連接至所述含酚混合液分離和回收系統的精餾塔4-01進液口 ；混合液分離設備3-08的溶劑出口連接至6#溶劑罐2-03 ；出溼蛋白刮板2-05的物料出口連接至所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的料封絞龍5-01物料入口 ；含溶溼蛋白乾燥回收系統的第三換熱器5-06殼程出口連接至所述6#溶劑罐2-03 ；含溶溼蛋白乾燥回收系統的第八刮板機5-05物料出口連接至蛋白精選包裝系統的第一精選機6-01物料入口。本實用新型的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統工作過程如下存放在1-01倉內的棉籽通過1-02的棉籽出倉機將棉籽送到1-03電子計量機通過計量的棉籽流入1-04的刮板機並通過此刮板將棉籽送到1-05風力清籽機，清籽機下部駁接1-06風機通過風力將質量輕小質雜質送到1-07的收集器內，重質則直接落到1-05 風力清籽機底部的收集槽。清理乾淨的棉籽通過1-08螺旋輸送機將棉籽送入1-09的齒輥剝殼機將棉籽仁殼剝離開後的混合物送入1-10的風選機組將剝殼過程破碎的粉末和細小的棉殼分離出去，收集到1-13的收集器，可做壓榨的原料，分離出的大的棉仁和棉殼送到1-14的仁殼分離篩將棉籽殼和棉仁分離開來，分離出的棉殼中還含有少量的棉仁，通過 1-15刮板機將棉殼送到1-16的棉殼破碎機，將棉殼再次破碎剝離出粘連在棉殼中的棉仁分離出來，流入到1-17分離篩將棉仁和棉殼分離開了，棉殼通過1-18輸送機送出殼庫，棉仁就直匯入到1-20的調質機調質。1-14仁殼分離篩分離出來的棉仁通過1-19的刮板輸送機送入到1-20的調質機，在1-22高位水箱和1-21蒸汽作用下，將棉籽在調質器內部的溫度和溼度調整到合適，在一定的時間內增棉籽的可塑性後，再通過1-23的刮板輸送機將其送入I-M的制胚機將棉仁製成厚度約0. 3-0. 5mm的胚片並通過1_25的刮板機送到H6 的乾燥器脫除棉胚片中的水份，使其水份達到在4%以內，符合浸出工序的萃取油脂和脫除棉酚的條件。來自預處理工段1- 刮板機將乾燥好的胚片送入到浸出工段的2-01料封絞龍，將料送入到2-02箱鏈式浸出器上層，箱連式浸出器共分上下兩層，上層分為四個浸出段， 每段由三部分組成即噴淋，柵板，物料順時針方向運行，運行過程中，將2-03溶劑罐內的6# 溶劑用泵打入上層最後面一個浸出段，與物料逆向運行。通過三臺循環泵將溶劑逐級向運行的物料中通過噴淋槽噴入達到萃取油脂的目的，最後將達到濃度的油脂用泵打入分離設備分離出渣雜，合格的混合油放2-06的混合油罐，等待進入蒸發工序。物料由上到下運行到下層時，和上層一樣用泵打入混合溶劑(6#+姊)，提取出油脂和棉酚，提出的棉酚混合液用泵打入到2-07的分離設備將混合油和含酚混合液分離開來，分離出的混合油到2-08的收集器再用泵打入到2-02箱鏈式浸出器上層，萃取物料中油脂；分離出的含酚混合液進入下4-01精餾塔進行甲醇提純。從2-02箱鏈式浸出器抽出的混合油進入2-06混合油罐後通過泵打入到3_06的毛油換熱器，將混合油加熱，再通過3-01的上液泵將混合油泵入到3-02第一蒸發器進行溶劑回來，3-02出來的油還含一定量的溶劑再進到3-03 二蒸中進一步進行溶劑脫除，3-03出來的油仍含有極少量的溶劑再通過3-04汽提塔將溶劑脫除乾淨。從3-02、3-03、3-04出來的溶劑汽體通過3-05和3-06換熱器將溶劑回收回來。根據回收回溶劑的特點分別將不同溶劑分別進入2-03室內6#庫和3-08的混全液分離設備。為了達到節能和保證油品質量， 本系統設置了 3-07的負壓機組，保證整過蒸發過程是在一個負壓的狀態一下進行。由2-08分離設備和3-07分離設備分離出來的含酚混合進入4_01精餾塔把混合液中的甲醇汽化後用冷凝器4-02冷卻回收了，送到2-04室內2#溶劑庫暫存準備生使用。2-05的出料刮板出來的物流進入5-01的料封絞龍通過輸送再到5_02多層結構的預幹機進行溶劑脫除，脫除後的物料通過5-03的刮板機送到5-04的乾燥機再次進行脫溶乾燥，乾燥好的脫酚蛋白5-05的刮板送到一下工段，此過程為了保證蛋的變性小和N的水溶性提高在5-06的換熱器後加了 5-07負壓系統，使本體系統在負壓下進行。將兩類乾燥機出來的溶劑汽體通過5-06的換熱器將汽提冷卻回收到2-03的6#室內庫。5-05出料刮板出來的物料送到6-01的精選機，將粒度符合標準的脫酚棉蛋白送到6-04的包裝設備，不合格的送到6-02的研磨機進行研磨，研磨好的蛋白進入6-03精選機再次精選，精選好的去6-04的包裝設備，不合格的返回6-02的研磨機再次研磨，直到合格。由上述情況可見，本實用新型可有效用於棉籽油、棉籽脫酚蛋白的工業化生產，具有生產路線短，能耗低，生產效率高，質量好，可有效實現棉籽的綜合利用，本實用新型的成功研製，克服了棉籽加工中規模化脫酚與制油生產瓶頸。
權利要求1.一種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於包括棉籽預處理系統、浸出脫酚系統、混合油蒸發系統、含酚混合液分離和回收系統、含溶溼蛋白乾燥回收系統和蛋白精選包裝系統；所述棉籽預處理系統的出口與所述浸出脫酚系統的輸入口連接；所述浸出脫酚系統的混合油出口與所述混合油蒸發系統的混合油入口連接；所述浸出脫酚系統的棉酚混合液出口與所述含酚混合液分離和回收系統的入口連接；所述浸出脫酚系統的脫酚蛋白出口與所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的脫酚蛋白入口連接，所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的物料出口與所述蛋白精選包裝系統的物料進口連接。
2.根據權利要求1所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述棉籽預處理系統包括依次連接的棉籽倉(1-01)、棉籽出倉機(1-0 、電子計量機、第一刮板機(1-04)、風力清籽機(1-05)、螺旋輸送機(1-08)、齒輥剝殼機(1-09)、風選機組 (1-10)、仁殼分離篩(1-14)、第二刮板機(1-15)、棉殼破碎機(1-16)、分離篩(1-17)、調質機(1-20)、制胚機(I-M)、第三刮板機(1-23)、制胚機(I-M)、第四刮板機(1-25)、乾燥器 (1-26)和第五刮板機(1-28)；所述仁殼分離篩(1-14)的含仁殼出口與第二刮板機(1_15) 的物料入口連接，仁殼分離篩(1-14)的仁出口還通過第六刮板機(1-19)連接至所述調質機(1-20)的物料入口 ；所述分離篩(1-17)的仁出口連接調質機(1-20)的物料入口，分離篩(1-17)的殼出口連接有輸送機(1-18)的物料入口。
3.根據權利要求1所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述浸出脫酚系統包括有箱鏈式浸出器(2-02)，所述箱鏈式浸出器0-0 的6#新鮮溶劑入口連接有6#溶劑罐(2-03)，箱鏈式浸出器0-0 的甲醇溶劑入口連接有甲醇溶劑罐(2-04)， 箱鏈式浸出器0-0 的物料入口連接有料封絞龍(2-01)，箱鏈式浸出器0-0 的濃混合油出口連接有混合油罐(2-06)，箱鏈式浸出器0-0 的含酚混合液出口連接有分離設備(2-07)，箱鏈式浸出器0-0 的溼蛋白出口連接有出溼蛋白刮板0-0 ；所述分離設備O-07)的輕油口連接有收集器(2-08)，所述收集器Q-08)的出口連接箱鏈式浸出器 (2-02)的混合油噴淋入口。
4.根據權利要求1所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述混合油蒸發系統包括依次連接的上液泵(3-01)、第一蒸發器(3-02)、第二蒸發器(3-03)、氣提塔(3-04)和毛油換熱器(3-06)；所述第一蒸發器(3-0 和第二蒸發器(3-0 的氣體出口還連接至第一換熱器(3-0 的殼程；所述汽提塔(3-04)的氣體出口連接有第二換熱器 (3-06)的殼程入口，第二換熱器(3-06)的殼程出口連接有混合液分離設備(3-08)；所述第一換熱器(3-0 和第二換熱器(3-06)還連接有負壓機組(3-07)；所述毛油換熱器(3-06) 的混合油出口連接至所述上液泵(3-01)的入口。
5.根據權利要求1所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述含酚混合液分離和回收系統包括精餾塔G-01)和分凝器0-0 ；所述精餾塔G-01)的溶劑氣體出口連接至分凝器0-0 的殼程入口。
6.根據權利要求1所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述含溶溼蛋白乾燥回收系統包括依次連接的料封絞龍(5-01)、欲幹機(5-02)、第七刮板機 (5-03)、乾燥機(5-04)和第八刮板機(5-0 ；所述欲幹機(5-0 的溶劑氣體出口連接至第三換熱器(5-06)的殼程入口，所述第三換熱器(5-06)連接有負壓系統(5-07)；所述預幹機(5-0 和乾燥機(5-04)還連接有蒸汽分配器(5-08)，乾燥機(5-04)的氣體出口連接至第三換熱器(5-06)的殼程入口。
7.根據權利要求1所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述蛋白精選包裝系統包括依次連接的第一精選機(6-01)、研磨機(6-02)、第二精選機(6-03)和包裝設備(6-04)。
8.根據權利要求1至7任一權項所述的棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，其特徵在於所述棉籽預處理系統的第五刮板機(1-28)的物料出口連接所述浸出脫酚系統的料封絞龍O-01)的物料入口 ；所述混合油蒸發系統的第一換熱器(3-0 的殼程出口連接至所述浸出脫酚系統的6#溶劑罐Q-03)；所述浸出脫酚系統的分離設備O-07)以及混合油蒸發系統的混合液分離設備(3-08)的含酚液出口連接至所述含酚混合液分離和回收系統的精餾塔G-01)進液口 ；所述混合液分離設備(3-08)的溶劑出口連接至6#溶劑罐 (2-03)；所述出溼蛋白刮板O-05)的物料出口連接至所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的料封絞龍(5-01)物料入口 ；含溶溼蛋白乾燥回收系統的第三換熱器(5-06)殼程出口連接至所述6#溶劑罐；所述含溶溼蛋白乾燥回收系統的第八刮板機(5-0 物料出口連接至蛋白精選包裝系統的第一精選機(6-01)物料入口。
專利摘要本實用新型涉及一種棉籽制油和脫毒蛋白的加工成套系統，該系統包括棉籽預處理系統、浸出脫酚系統、混合油蒸發系統、含酚混合液分離和回收系統、含溶溼蛋白乾燥回收系統和蛋白精選包裝系統。本實用新型在關鍵的混合油蒸發和含溶溼蛋白烘乾工序採用了負壓技術，能源消耗相對常壓技術降低了30％，並且提高了油品的質量，降低了蛋白的變性，提高了蛋白的水溶性。並且在一臺萃取設備中通過不同時間內加入的溶劑不同，完成了油脂提取和棉酚和棉籽糖的提取，工藝路線變短，生產成本下降。
文檔編號A23K1/16GK202035440SQ201120085768

公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月28日 優先權日2011年3月28日
發明者劉慶鋒, 王建剛, 高浩雲 申請人:高浩雲