陈焕新油脂脱酸技术

2021年2月12日发(作者：甲状腺治疗要多少钱)

油脂脱酸技术

油脂脱酸

未经精炼的各种粗油中，均含 有一定数量的游离脂肪酸，脱除油脂中游离脂肪酸的过程称之为脱酸。
脱酸的方法有碱炼、蒸馏、溶剂萃 取及酯化等方法。其中应用最广泛的为碱炼法和蒸馏法。

一、

碱炼脱酸

碱炼法是用碱中和油脂中的游离脂肪酸，所生成的皂吸附部分其他杂质，而 从油中沉降分离的精炼
方法。

用于中和游离脂肪酸的碱有氢氧化钠（烧碱、火碱）、 碳酸钠（纯碱）和氢氧化钙等。油脂工业生
产上普遍采用的是烧碱、纯碱，或者是先用纯碱后用烧碱。尤 其是烧碱在国内外应用最为广泛，烧碱碱炼
分间歇式和连续式。碱炼脱酸过程的主要作用可归纳为以下几 点：

第一，烧碱能中和粗油中绝大部分的游离脂肪酸，生成的脂肪酸钠盐（钠皂）在油中不易 溶解，成
为絮凝状物而沉降。

第二，中和生成的钠皂为一表面活性物质，吸附和吸收 能力都较强，因此，可将相当数量的其他杂
质（如蛋白质、粘液质、色素、磷脂及带有羟基或酚基的物质 ）也带入沉降物内，甚至悬浮固体杂质也可
被絮状皂团挟带下来。因此，碱炼本身具有脱酸、脱胶、脱固 体杂质和脱色等综合作用。

第三，烧碱和少量甘三酯的皂化反应引起炼耗的增加。因此，必须 选择最佳工艺操作条件，以获得
成品的最高得率。

（一）碱炼的基本原理



1
、化学反应

碱炼过程中的化学反应主要有以下几种类型：

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
—
R1
│
O
│

‖

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

‖


│
O
│

│

│

‖

CH2─O─C
‖

+ R3COOH

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 ======
│
O

│

‖

R3COOH

CH ─OH
+ R2COOH




│
│
│
│

CH2─O─C─R3

CH2─OH

2
、影响碱炼反应速度的因素

⑴ 中和反应速度

根据质量守恒定律，中和反应的速度方程式如下：

V1 = K
(CA)m ·(CB)n


（
6
—
1
）

式中：
V1
—

化学反应速度（mol / l·min）；

K
—

反应速度常数；

CA
—脂肪酸浓度（
mol / l
）；

CB
—

碱液浓度（
mol / l
）；

m
—

该反应对于反应物
A
来讲是
m
级反应；

n
—

该反应对于反应物
B
来讲是
n
级反应；

可见中和 反应的速度与油中游离脂肪酸的含量和碱液的浓度有关。
对于不同种类的油脂，
因酸值
（或
FFA
％）不同，当用同样浓度的碱液碱炼时，酸值高的比酸值低的油脂易于碱炼；对于同 一批的油脂，可通
过增大碱液浓度来提高碱炼的速度。但是，碱液浓度并不能任意增大，因为碱液浓度愈 高，中性油被皂化
的可能性也会增加，同时，碱液分散所形成的碱滴大，表面积小，从而影响界面反应速 率。



⑵ 非均态反应

脂肪酸是具有亲水和疏水基团 的两性物质，当其与碱液接触时，虽说不能相互形成均态真溶液，但
由于亲水基团的物理化学特性，脂肪 酸的亲水基团会定向围包在碱滴的表面，而进行界面化学反应。这种
反应属于非均态化学反应，其反应速 度取决于脂肪酸与碱液的接触面积，可用下列公式描述。


V2 = K ·F

（
6
—
2
）

式中：
V2
—

非均态化学反应速度；

K
—

反应速度常数；

F
—脂肪酸与碱液接触的面积；

由公式可知，碱炼操作时，碱液浓度要适当稀一些， 碱滴应分散细一些，使碱滴与脂肪酸有足够大
的接触界面，以提高中和反应的速度。

⑶ 相对运动

碱炼中，中和反应的速度还与游离脂肪酸和碱滴的相对运动速度有着密切的关系。


V3 = K ·V’

（
6
—
3
）

式中：V’—

反应物相对运动速度；

K
—

反应速度常数；

在静态情况下，这种相对运动仅仅是由于游离 脂肪酸中心、碱滴中心分别与接触界面之间的浓度差
所引起，其值甚微，似乎意义不大，但在动态情况下 ，这种相对运动的速度对提高中和反应的速率，却起


着重要的作用。因为在动态情 况下，除了浓度差推动相对运动外，还有机械搅拌所引起的游离脂肪酸、碱
滴的强烈对流，从而增加了它 们彼此碰撞的机会，并促使反应产物迅速离开界面，加剧了反应的进行。因
此，碱炼中一般都要配合剧烈 的混合或搅拌。

⑷ 扩散作用

中和反应在界面发生时，碱分子自碱滴中心 向界面转移的过程属于扩散现象。反应生成的水和皂围
包界面形成一层隔离脂肪酸与碱滴的皂膜，膜的厚 度称之为扩散距离。该扩散速率同样遵守菲克定律。

C1
—
C2
V4=
D
————


（
6
—
4
）

L
式中：
V4
—

扩散速度；

D
—

扩散常数；

C1
—

反应物液滴中心的浓度；

C2
—

界面上反应物的浓度；


由公式可知：扩散速率与粗油中的胶 性杂质的多少有关，因粗油中胶性杂质会被碱炼过程中
产生的皂膜吸附形成胶态离子膜，从而增加了反应 物分子的扩散距离，减少扩散速率。因此，碱炼前，对
于含胶性杂质多的粗油，务需预先脱胶，以保证精 炼效果。



⑸ 皂膜絮凝

碱炼反应过程中如图
6-9
所示，随着单分子皂膜在碱滴表面的形成，碱滴中的部分水分和反应的水
分渗透到皂膜 内，形成水化皂膜，使游离脂肪酸分子在其周围作定向排列（羟基向内，烃基向外）。被包
围在皂膜里的 碱滴，受浓度差的影响，不断扩散到水化皂膜的外层，继续与游离脂肪酸反应，使皂膜不断
加厚，逐渐形 成较稳定的胶态离子膜。同时，皂膜的烃基间分布着中性油分子。

随着中和反应的不断进行， 胶态离子膜不断吸收反应所产生的水，而逐渐膨胀扩大，使之结构松散。
此时，胶膜里的碱滴因比重大， 受重力影响，将胶粒拉长，在情况下，因机械剪切力的作用而与胶膜分离。
分离出来的碱滴又与游离脂肪 酸反应形成新的皂膜。如此周而复始地重复进行，直到碱耗完为止。

胶膜是一表面活性物质， 能吸附粗油中的胶质色素等杂质，并在电解质、温度及搅拌等作用下，相
互吸引絮凝成胶团，由小而大， 形成“皂脚”，而从油中分离沉降下来。

沉降分离出的皂脚中带有相当数量的中性油，一般呈 三种状态：一是中性油胶溶于皂膜中；二是胶
膜与碱滴分离时，进入胶膜内而被胶膜包容；三是胶团絮凝 沉降时，被机械地包容和吸附。三种状态中的
中性油，第一种不易回收，而后两种较易回收。

碱炼过程是一个典型的胶体化学反应。良好的效果取决于胶态离子膜的结构。胶态离子膜必须易于
形成，薄而均匀，并易与碱滴脱离。如果粗油中混有磷脂、蛋白质和粘液质等杂质，胶膜就会吸附它们而
形成较厚的稳定结构，搅拌时就不易破裂，挟带在其中的游离碱和中性油也就难以分离出来，从而影响碱
炼效果。

综上所述，碱炼操作时，必须力求做到以下两点：

第一，增大碱液与游离脂肪酸的接触面积，缩短碱液与中性油的接触时间，降低中性油的损耗；