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                                                               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 (C_A)^m ·(C_B)ⁿ                                                                                  （6—1）

式中：V₁ — 化学反应速度（mol / l·min）；

          K — 反应速度常数；

                    C_A —脂肪酸浓度（mol / l）；

                    C_B  — 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；

第二，调节碱滴在粗油中的下降速度，控制胶膜结构，避免生成厚的胶态离子膜，并使胶膜易于絮凝。

要做到这两点，就必须掌握好碱液浓度、碱量、操作温度及搅拌等影响碱炼的因素。

(二)影响碱炼的因素

油脂碱炼是一个相当复杂的过程。为了选择最适宜的操作条件，获得良好的碱炼效果，现将碱炼时应掌握的一些主要影响因素讨论如下。

1、 碱及其用量

⑴ 碱

油脂脱酸可供应用的中和剂较多，大多数碱金属的氢氧化物或碳酸盐。常见的有烧碱（NaOH）、苛性钾（KOH）、氢氧化钙（Ca(OH)₂）以及纯碱(Na₂CO₃）等。各种碱在碱炼中呈现出不同的工艺效果。

烧碱和苛性钾的碱性强，反应所生成的皂能与油脂较好地分离，脱酸效果好，并且对油脂有较高的脱色能力，但存在皂化中性油的缺点。尤其是当碱液浓度高时，皂化更甚。钾皂性软，由于苛性钾价昂，因此，在工业生产上不及烧碱应用广。市售氢氧化钠有两种工艺制品，一为隔膜法制品，另一为水银电解法制品。为避免残存水银污染，应尽可能选购隔膜法生产的氢氧化钠。

氢氧化钙的碱性较强，反应所生成的钙皂重，很容易与油分离，来源也很广，但它很容易皂化中性油，脱色能力差；且钙皂不便利用，因此，除非当烧碱无来源时，一般很少用它来脱酸。

纯碱的碱性适宜，具有易与游离脂肪酸中和而不皂化中性油的特点。但反应过程中所产生的碳酸气，会使皂脚松散而上浮于油面，造成分离时的困难。此外，它与油中其他杂质的作用很弱，脱色能力差，因此，很少单独应用于工业生产。一般多与烧碱配合使用，以克服两者单独使用的缺点。

⑵ 碱的用量

碱的用量直接影响碱炼效果。碱量不足，游离脂肪酸中和不完全，其他杂质也不能被充分作用，皂膜不能很好地絮凝，致使分离困难，碱炼成品油质量差，得率低。用碱过多，中性油被皂化而引起精炼损耗会增大。因此，正确掌握用碱量尤为重要。

碱炼时，耗用的总碱量包括两个部分，一是用于中和游离脂肪酸的碱，通常称为理论碱，可通过计算求得。另一部分则是为了满足工艺要求而额外添加的碱，称之为超量碱。超量碱需综合平衡诸影响因素，通过小样试验来确定。

①理论碱量。理论碱量可按粗油的酸值或游离脂肪酸的百分含量进行计算。当粗油的游离脂肪酸以酸值表示时，则中和所需理论NaOH量为：

                            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 — 氢氧化钠的理论添加量（kg）；

          G_油     — 粗油脂的重量（kg）；

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

                    M _NaOH  — 氢氧化钠的分子量，40.0；

                    M _KOH   — 氢氧化钾的分子量，56.1；

当粗油的游离脂肪酸以百分含量给出时，则可按公式（6-6）确定理论 NaOH量：

                              40.0                                 

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

                               M                       

式中：G_NaOH理 — 氢氧化钠的理论添加量（kg）；

          G_油     — 粗油脂的重量（kg）；

                    FFA%— 粗油脂中游离脂肪酸百分含量；

                    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为油酸和亚油酸，其平均分子量为281．46，则式（6－6）可导成：

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

② 超量碱。碱炼操作中，为了阻止逆向反应弥补理论碱量在分解和凝聚其他杂质、皂化中性油以及被皂膜包容所引起的消耗，需要超出理论碱量而额外增加一些碱量，这部分超加的碱称为超量碱。超量碱的确定直接影响碱炼效果。同一批粗油，用同一浓度的碱液碱炼时，所得精炼油的色泽和皂脚中的含油量随超量碱的增加而降低。中性油被皂化的量随超量碱的增加而增大。超量碱增大，皂脚絮凝好，沉降分离的速度也会加快。图6-10示出了超量碱与炼耗之间的关系。不同油品和不同的精炼工艺，有不同的曲线，可由试验求得。曲线Ⅲ的最低点示出最合适的超碱量。图中的数值为全封闭快混合连续碱炼工艺的最适超碱量。

由此可见，超量碱的确定，必须根据粗油品质、精油质量、精炼工艺和损耗等综合进行平衡。当粗油品质较好（酸值低、胶质少、色泽浅），精炼油色泽要求不严时，超量碱可偏低选择，反之则应选择高些。连续式的碱炼工艺，油、碱接触时间短，为了加速皂膜絮凝，超量碱一般较间歇式碱炼工艺高。

超量碱的计算有两种方式，对于间歇式碱炼工艺，通常以纯氢氧化钠占粗油量的百分数表示。选择范围一般为油量的0.05％～0.25％，质量劣变的粗油可控制在0.5％以内。对于连续式的碱炼工艺，超量碱则以占理论碱的百分数表示。选择范围一般为10％～50％。油、碱接触时间长的工艺应偏低选取。

    ③ 碱量换算。一般市售的工业用固体烧碱，因有杂质存在，NaOH含量通常只有 94％～98％，故总的用碱量（包括理论碱和超量碱）换算成工业用固体烧碱量时，需考虑NaOH纯度的因素。

 当总碱量欲换算成某种浓度的碱溶液时，则可按式（6.3-8）来确定碱液量:

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

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

                    C                                                      C

式中：G_NaOH    — 氢氧化钠的总添加量（kg）；

          G_NaOH里  — 氢氧化钠超量碱（kg）；

         G_{NaOH 超}   — 氢氧化钠的总添加量（kg）；

         G_油       — 粗油脂的重量（kg）；

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

                   B     — 超量碱占油重的百分数；

     C     — NaOH溶液的百分比浓度（W／W）。

油脂工业生产中，大多数企业使用碱溶液时，习惯采用波美度（°Bé）。各种常用烧碱溶液的重量百分比浓度与波美浓度的关系见表6-8。

表6-8   烧碱溶液波美度与比重及其他浓度的关系（15℃）

例：某油脂加工企业，精炼一批酸值为7的毛棉油，超量碱选用0.2％，试求碱炼每吨油所需工业固体碱（纯度为95％）、16°Be′及20°Be′烧碱溶液的重量。

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）

                 固体烧碱重量 = （5+2）÷  95％ = 7.37（kg）

查表6-3，16°Be′及20°Be′烧碱溶液的百分比浓度分别为11.06％和14.24％。依据式（6-8）则：

16°Be′烧碱溶液的重量：

              G_NaOH理 + G_NaOH超        5 + 2

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

                    C                             11.06％  

20°Be′烧碱溶液的重量：

              G_NaOH理 + G_NaOH超        5 + 2

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

                    C                              14.24％  

2、碱液浓度

⑴ 碱液浓度的确定原则。

碱炼时碱液浓度的选择，必须满足：

① 碱滴与游离脂肪酸有较大的接触面积，能保证碱滴在油中有适宜的降速；

② 有一定的脱色能力；

③ 使油-皂分离操作方便。

适宜的碱液浓度是碱炼获得较好效果的重要因素之一。碱炼前进行小样试验时，应该用各种浓度不同的碱液作比较试验，以优选最适宜的碱液浓度。

（2）碱液浓度的选择依据。

选择碱液渡的依据如下：

① 粗油的酸值与脂肪酸组成。粗油的酸值是决定碱液浓度的最主要的依据。粗油酸值高的应选用浓碱，酸值低的选用淡碱。碱炼粗棉油通常采用12～22°Bé碱液。

长碳链饱和脂肪酸皂对油脂的增溶损耗，较之短碳链饱和脂肪酸皂或不饱和长碳链脂肪酸皂大，因此，大豆油、亚麻油、菜籽油和鱼油宜采用较高浓度的碱液，椰子油、棕榈油等则宜采用较低的碱液浓度。

② 制油方法。油脂制取的工艺及工艺条件影响粗油的品质。在粗油酸值相同的情况下，用碱浓度按制油工艺统计的规律为：浸出＞动力榨机压榨＞动力榨机预榨＞液压机榨＞冷榨。但此规律仅能供作选择碱液浓度时参考，并不能作为确定碱液浓度的依据。因为粗油的品质还决定于制油工艺条件以及粗油的保质处理。因此，当考虑制油工艺对碱液浓度选择的影响时，须根据粗油的质量具体分析。

③ 中性油皂化损失。当含有游离脂肪酸的粗油与碱液接触时，由于酸碱中和反应比油碱皂化反应速度快，故中性油的皂化损失一般是以碱炼副反应呈现的。皂化反应的程度决定于油溶性皂量和碱液浓度。当碱炼的其他操作条件相同时，中性油被皂化的机率随碱液浓度的增高而增加。

④ 皂脚的稠度。皂脚的稠度影响分离操作。稠度过大的皂脚易引起分离机转鼓及出皂口（或精炼罐出皂截门）堵塞。在总碱量（纯 NaOH）给定的情况下，皂脚的稠度随碱液浓度的稀释而降低。此外，据研究，皂脚包容的中性油，其油珠粒度取决于皂脚中水和中性油的含量，即油珠粒度与皂脚的稠度有密切关系，随着皂脚的稀释，皂脚中包含的油珠粒度将增大。油珠粒度增大即可提高油珠脱离皂脚的速度，从而有利于皂脚含油量的降低。

⑤ 皂脚含油损耗。碱炼时，反应生成的皂膜具有很强的吸收能力，能吸收碱液中的水和反应生成的水。当采用过稀的碱处理高酸值粗油时，所生成的水皂溶胶，受到的碱析作用弱，皂膜絮凝不好，从而增加了皂脚乳化油的损耗。甚至会在不恰当的搅拌下形成水/油持久乳化现象，给分离操作增加困难。皂脚乳化包容中型油一般与碱液浓度呈反比关系。选择适宜的碱液浓度，才能使皂脚乳化包容的中性油降至最低水平。

⑥ 操作温度。温度是酸碱中和反应及油碱皂化反应的动力之一。由阿仑尼乌斯（Arrhenius）方程：

lgK = A – B/T  

可知，反应速度常数K的对数与绝对温度T的倒数呈直线关系，即反应速度常数随操作温度的升高而增大。因此，为了减少中性油的皂化损失，控制皂化反应速率，当碱炼操作温度高时，应采用较稀的碱液，反之，则选用较浓的碱液。

⑦ 粗油的脱色程度。碱炼操作中，粗油褪色的机理，主要表现在皂脚的表面吸附现象以及对酚类发色基团的破坏。浓度低的碱液因反应生成的皂脚表面亲和力受水膜的影响，对发色基团的作用弱，因而其脱色能力不及浓度高的碱液。但过浓的碱液形成的皂脚表面积过小，也影响色素的吸附。只有适宜的碱液浓度才能发挥碱炼褪色作用而获得较好的脱色效果。

综上所述，碱炼时，碱液浓度的选择是受多方面因素影响的，适宜的碱液浓度需综合平衡诸因素，通过小样试验优选确定。

3、操作温度

碱炼操作温度是影响碱炼的重要因素，其主要影响体现在碱炼的初温、终温和升温速度等方面。所谓初温是指加碱时的粗油温度；终温是指反应后油-皂粒呈现明显分离时，为促进皂粒凝聚加速与油分离而加热所达到的最终操作油温。

碱炼操作温度影响碱炼效果，当其他操作条件相同时，中性油被皂化的机率随操作温度的升高而增加。因此，间歇式碱炼工艺一般控制在工艺限制的低温下进行，以使碱与游离脂肪酸的中和完全，并避免中性油的皂化损失。

中和反应过程中，最初产生水/油型乳浊液，为了避免转化成油/水型乳浊液以致形成油-皂不易分离的现象，反应过程中温度必须保持稳定和均匀。

中和反应后，油-皂粒呈现明显分离时，加热的目的在于破坏分散相（皂粒）的状态，释放皂粒的表面亲和力，吸附色素等杂质，并促进皂粒进一步絮凝呈皂团，从而有利于油-皂分离。为了避免皂粒的胶溶和被吸附组分的解吸，加热到操作终温的速度愈快愈好。升温速率一般以每分钟升高1℃为宜。

碱炼操作温度是一个与粗油品质、碱炼工艺及用碱浓度等有关联的因此。对于间歇式碱炼工艺，当粗油品质较好，选用低浓度的碱液碱炼时，可采用较高的操作温度，反之，操作温度要相应低些。表6-9列出间歇碱炼时，不同浓度碱液的相应操作温度。

表6-9  碱液浓度与操作温度的关系

采用离心机分离油-皂的连续式碱炼工艺，由于油-碱接触时间短，选定操作温度时，可主要考虑如何满足分离的要求。在较高的分离温度下，油的粘度和皂脚稠度都比较低，油-皂易分离，皂脚有良好的流动性，不易沉积在转鼓内。反之，则会增加分离操作的困难。图6-11显示出油脂和皂脚在不同操作温度下密度和粘度的变化情况。从图中可看到皂脚在90℃时的粘度大约低于60℃时粘度的45％。在80～90℃温度范围内，皂脚与油的密度差最明显，而且皂脚粘度的降低率最大。因此，在该温度范围内分离油-皂可获得最佳分离效果。

图6-11   油脂和皂脚在不同操作温度下密度和粘度的变化情况

对于先混合后加热的工艺，初温可控制在50℃左右，分离温度则根据油品性能掌握在75～90℃。而对于先加热后混合的工艺，操作温度一般控制在85～95℃。

4、操作时间

碱炼操作时间对碱炼效果的影响主要体现在中性油皂化损失和综合脱杂效果上。当其他操作条件相同时，油、碱接触时间愈长，中性油被皂化的机率愈大。间歇式碱炼工艺，由于油、皂分离时间长，故由中性油皂化所致的精炼损耗高于连续式碱炼工艺。

综合脱杂效果是利用皂脚的吸收和吸附能力以及过量碱液对杂质的作用而实现的。在综合平衡中性油皂化损失的前提下，适当地延长碱炼操作时间，有利于其他杂质的脱除和油色的改善。

碱炼操作中，适宜的操作时间需综合碱炼工艺、操作温度、碱量、碱液浓度以及粗、精油质量等因素加以选择。

5、混合与搅拌

碱炼时，烧碱与游离脂肪酸的反应发生在碱滴的表面上，碱滴分散得愈细，碱液的总表面积愈大，从而增加了碱液与游离脂肪酸的接触机会，加快了反应速度，缩短了碱炼过程，有利于精炼率的提高。混合或搅拌不良时，碱液形不成足够的分散度，甚至会出现分层现象，而增加中性油皂化的机率。因此，混合或搅拌的作用首先就在于使碱液在油相中造成高度的分散。为达到此目的，加碱时，混合或搅拌的强度必须强烈些。

混合或搅拌的另一个作用是增进碱液与游离脂肪酸的相对运动，提高反应的速率，并使反应生成的皂膜尽快地脱离碱滴。这一过程的混合或搅拌强度要温和些，以免在强烈混合下造成皂膜的过度分散而引起乳化现象。因此，中和阶段的搅拌强度，应以不使已经分散了的碱液重新聚集和引起乳化为度。

在间歇式工艺中，中和反应之后，搅拌的目的在于促进皂膜凝聚或絮凝，提高皂脚对色素等杂质的吸附效果。为了避免皂团因搅拌而破裂，搅拌强度更应缓慢上些，一般以30～15 r/min为宜。

6、杂质的影响

粗油中除游离脂肪酸以外的杂质，特别是一些胶溶性杂质、羟基化合物和色素等，对碱炼的效果也有重要的影响。这些杂质中有的（如磷脂、蛋白质）以影响胶态离子膜的结构而增大炼耗；有的（如甘一酯、甘二酯）以其表面活性而促使碱炼产生持久乳化；有的（如棉酚及其他色素）则由于带给油脂深的色泽，造成因脱色而增大中性油的皂化机率。

此外，碱液中的杂质，对碱炼效果的影响也是不容忽视的。它们除了影响碱的计量之外，其中的钙、镁盐类在中和时会产生水不溶性的钙皂或镁皂，给洗涤操作增加困难。因此，配制碱溶液应使用软水。

7、分离

中和反应后的油-皂分离过程，直接影响碱炼油的得率和质量。对于间歇式的工艺，油皂的分离效果取决于皂脚的絮凝情况、皂脚稠度、分离温度和沉降时间等。而在连续式的工艺中，油-皂分离效果除上述因此影响之外，还受分离机性能、物料通量、进料压力以及轻相（油）出口压力或重相出口口径等影响，掌握好这些因素才能保证良好的分离效果。

8、洗涤与干燥

分离过皂脚的碱炼油，由于碱炼条件的影响或分离效率的限制，其中尚残留部分皂和游离碱，必须通过洗涤降低残留量。影响洗涤效果的因此有温度、水质、水量、电解质以及搅拌（混合）等。操作温度（油温、水温）低、水量少、洗涤水为硬水或不恰当的搅拌（混合）等，都将增大洗涤损耗和影响洗涤效果。洗涤操作温度一般为85℃左右，添加水量为油量的10%～15%。淡碱液能与油溶性的镁（或钙）皂作用使其转化为水溶性的钠皂，而降低油中残皂量。同时，反应的另一种产物——氢氧化镁（或氢氧化钙）在沉降过程中对色素具有较强的吸附能力，从而使油品的色泽得以改善。洗涤操作的搅拌或混合程度，取决于碱炼的含皂量。当含皂量较高时，第一遍洗涤用水，建议采用食盐和碱的混合稀溶液，并降低搅拌速度。在间歇式工艺中有时甚至不搅拌，而以喷淋的方式进行洗涤，以防乳化损失。

碱炼油的干燥过程，影响油品的色泽和过氧化值。以机械或气流搅拌的常压干燥方法，是落后的干燥工艺。油脂在高温下长时间接触空气容易氧化变质，引起过氧化值升高，并产生较稳定（不易脱除）的氧化色素。而真空干燥工艺则可避免此类副作用的发生。表6-10和6-11列出常压和减压干燥工艺对油脂过氧化值的影响。由表中可看到常压干燥的油品过氧化值与干燥前相比，其增高率达1.3倍，而减压干燥的油品过氧化值几乎稳定不变。由此可见，常压干燥的工艺对油品质量是不利的。

表6-10  常压干燥对油脂过氧化值的影响

表6-11  减压干燥对油脂过氧化值的影响

（三）碱炼损耗及碱炼效果

碱炼操作中，除了脱除游离脂肪酸和胶杂外，不可避免地要损失一部分中性油。因此，碱炼总损耗包括两个部分:一部分是工艺的当然损耗，称为“绝对炼耗”；另一部分是工艺附加损耗（皂化和皂脚包容的中性油损失）。“绝对损耗”即游离脂肪酸及其他杂质的损耗。大多数企业常采用威逊（D.Wesson） 法测定，因此“绝对炼耗”又通称为“威逊损耗”，在碱炼理论和生产过程中均有一定的重要性。因为它给出了碱炼的理论损耗，为此，可用来判断碱炼工艺的先进性或碱炼操作的效果。

“威逊损耗”是碱炼脱酸的最低炼耗，生产中的实际炼耗远大于些值。例如：对于优质棉籽油（FFA=2.4％），测得的“威逊损耗”为4.7％，而碱炼生产的实际损耗在间歇式工艺中则为7.2％，在阿尔法—拉伐（α-Laval）工艺中则为6.4。对于劣质棉籽油（FFA=5.7%），“威逊损耗”为8.1%，而实际生产损耗则分别为16.8%和11.3%。为了通过实际损耗直观地反映了工艺的先进性和企业的生产水平，研究部门和企业中更多采用下列方法表示碱炼脱酸效果。

1、酸值炼耗比或精炼指数

酸值炼耗比（L/A）或精炼指数（RF）即碱炼总损耗与脱除掉的酸值或游离脂肪酸的比值。

    L        L% ×100

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

     A       AVC - AVR

         L%（炼耗）= 1 – 精炼率% =（1 – 成品油量/粗油量）×100

                    L%

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

            （FFAC - FFAR）%

式中：AV_C或FFA_C —— 粗油的酸值或游离脂肪酸百分含量；

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

酸值炼耗比或精炼批数，在某种程度上可以反映出企业的工艺和生产水平。但当酸值（或游离脂肪酸）变化幅度较大时，即会出现虚假性，特别是当甲、乙企业处理的粗油酸值相差悬殊时，酸值炼耗比或精炼指数即失去了可比性，反映不了两个企业的实际生产水平。

2、精炼效率

精炼效率是以中性油脂的回收率来考核精炼效果的一种方法。粗油经过碱炼脱酸后，得到的碱炼成品油量与粗油量的百分比率（即精炼率），若视为中性油的回收量，则该回收量占粗油中性油脂含量的百分数，即为中性油脂的回收率——精炼效率。精炼效率可由式（6-11）确定。

                     精炼率%

精炼效率% =  ————————×100

                 粗油中性脂含量%

                       碱炼成品油量

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

                  粗油量×粗油中性脂含量%

精炼效率排除了不平衡因素（磷脂、胶质、水分、游离脂肪酸等杂质）的影响，将碱炼效果统一在单因素（中性油脂）下进行考核。因此，与酸值炼耗比、精炼指数及精炼常数等相比，精炼效率能够准确地反映工艺的先进性和企业的生产水平。

碱炼损耗是反映精炼效果的一项技术经济指标。由于经济上的重要性，生产规模大的企业，近年来采用了钠对比法或电子效应法，快速并连续监测、记录精炼损耗，从而使操作者的精力和各项工艺参数，都集中反映在这一重要指标上，保证了精炼效果。

（四）碱炼脱酸工艺

碱炼脱酸工艺按作业的连贯性分有间歇式和连续式。间歇式工艺适宜于生产规模小或油脂品种更换频繁的企业，生产规模大的企业多采用连续式脱酸工艺。

1、间歇式碱炼脱酸工艺

间歇式碱炼是指粗油中和脱酸、皂脚分离、碱炼油洗涤和干燥等工艺环节，在工艺设备内是分批间歇进行作业的工艺。其通用工艺流程如图6－12所示。

                           碱液                          软水          

                            ↓                            ↓

过滤毛油→前处理→中和→静置沉降—→含皂脱酸油→水洗→静置沉降→含皂脱酸油 →干燥（脱溶）

   ↑                       ↓                                                        ↓  

 回收油←—油脚处理←— 富油油脚                                       脱酸油 ←— 过滤

图 6-12  间歇式碱炼脱酸工艺流程

间歇式碱炼脱酸接操作温度和用碱浓度分有高温淡碱、低温浓碱以及纯碱——烧碱工艺等。

⑴ 高温淡碱工艺

高温淡碱脱酸法是在推广高水分蒸胚制取棉油，通过长期的科学实验和生产实践而总结出来的一种先进碱炼工艺。由于推广了高水分蒸胚后，提高了粗棉油的质量（胶质少、色泽浅），结合采用高温淡碱的碱炼操作，可以大大提高精炼率。

高温淡碱的碱炼方法是充分运用碱炼理论服务于生产的一项成功经验。由于中和前，以电解质溶液凝聚了磷脂等胶溶性杂质，消除或减弱了表面活性作用，从而降低了中性油的乳化损失，高温提高了中和反应速率，淡碱减少了中性油皂化的机率，从而保证了精炼效率。

高温淡碱脱酸工艺操作要点如下：

① 粗油品质。采用高温淡碱脱酸的前提条件是粗油的品质，待炼油一般是采用高水分蒸胚而制得的低胶质浅色油，滤后油含杂要求不超过0.2％。

② 前处理。前处理的内容包括预热和凝聚胶杂。预热温度一般为75℃左右。凝聚胶杂的添加剂为食盐溶液（食盐用量一般为油重的0.1％）。添加量可按粗油酸值确定。粗油酸值低时，每100kg油的加水量可按酸值的1.25倍（kg）添加。酸值较高的粗油则按如下情况处理：当粗油酸值在5以下时，每 100kg油的总加水量（包括食盐水和碱液中的水）为酸值的 2.3倍（kg）；粗油酸值大于5时，总加水量控制在12％以内。

凝聚胶杂的操作方法与一般水化脱胶的操作相同。搅拌至胶杂充分凝聚后，方可转入中和操作。

③ 中和。中和操作是工艺的核心内容。理论碱量根据酸值确定，超量碱一般按油重的0.005％～0.02％添加。碱液浓度视粗油酸值参考表6-12选择。对于酸值较高的粗油，碱液浓度可适当偏高选择，以控制总加水量不超过12％。

表6-12  高温淡碱工艺碱液浓度的选用

中和操作时，全部碱液在5～10 min内一次加入，搅拌要强烈一些（搅拌速率 60r／min左右），保证碱液有足够的分散度。碱加完后，搅拌40～50 min ，使酸碱充分反应。完成中和反应后，将搅拌速率降低至30 r／min左右，继续搅拌10 min，使皂粒凝聚。然后启开间接蒸汽阀门，使油温升至 90～95℃，在升温过程中，视皂粒的凝聚情况，添加电解质或调整皂粒内的水分，促使皂粒絮凝，当油皂呈明显分离易于沉降时，即可停止搅拌，保温静置使皂脚沉降。

④ 油、皂分离。油、皂静置沉降过程中，要注意保温。静置时间视皂脚处理方法而定。采用间歇方法处理时，应适当延长静置沉降时间（不小于4 h），使沉降皂脚有足够的压缩压实时间，以降低其中性油含量。当采用脱皂机连续处理皂脚时，静置沉降的时间可以适当缩短至3 h以内。

⑤ 洗涤。洗涤操作最好在专用设备（洗涤罐）内进行。洗涤操作温度（油温、水温）应不低于85℃。洗涤水要分布均匀，搅拌强度适中，洗涤水应采用软水。每次洗涤用水量为油量的10％～15％。洗涤2～3次，直到油中残皂量符合工艺指标为止。

当油、皂分离不好，油中残留有多量微细皂粒时，要注意严格控制洗涤操作条件。第一遍洗涤水可选用淡碱液或食盐稀溶液，搅拌强度降低或不搅拌，而采用喷淋方式使洗涤水均洒油中，以防产生洗涤乳化现象。一旦发生洗涤乳化现象，可根据情况采用细食盐或盐酸溶液破乳。

洗涤操作的油一水沉降分离时间，以油一水分离界面清晰或油一水界面间的乳化层极少为度，一般为0.5～l h。

⑥ 干燥（或脱溶）。洗涤合格的油中含有0.5％的水分，需转入干燥设备脱水干燥。干燥过程应采用真空干燥工艺，操作温度 100～105℃，真空度98.6 kPa，碱炼浸出油需转入脱溶器脱除残留溶剂，操作条件为：温度 140℃，真空度98.6 kPa，直接蒸汽通量不低于30kg／h·t，脱溶时间lh左右（连续脱溶40min）。

⑦ 皂脚处理。沉降分离的皂脚中富含中性油，可转入皂脚处理设备内回收中性油。采用皂脚调和罐，通过添加中性油、食盐或食盐溶液，使皂脚调和到分离稠度，然后送入脱皂机连续分离皂脚中的油。富油皂脚经上述处理后，所得贫油皂脚即可转入综合车间加以利用。

(2)低温浓碱工艺

低温浓碱工艺又称干法碱炼工艺，适用于酸值较高、色泽较深油品的精炼。浓碱有利于色泽的改善，低温控制了中性油的皂化损失。其操作要点如下：

① 前处理。粗油含杂控制在0.2％以下，前处理只是调整油温和逸除油中气泡，不进行胶杂凝聚。通过传热装置使油温调整至25～30℃，并经静置使气泡逸出。

② 中和。理论碱由粗油酸值确定，超量碱按油重的0.10％～0.25％添加或由小样试验确定。碱液浓度一般为 16～24°Ｂé。搅拌速度6 0r／min左右，全部碱液在5～10 min内一次加完。继续搅拌至油、皂呈明显分离时（20～50 min），降低搅拌速率至 30r／min左右，通过加热装置以每分钟升高 １℃的速度加热油脂，促进皂粒絮凝，终温控制在60℃左右。

③ 静置分离。油脂分离的沉降时间一般为6～8 h，设备条件允许时，可适当延长。沉降过程中要注意保温。

④ 皂脚处理。低温浓碱法脱酸工艺所得皂脚的中性油含量较高，需经多次升温、静置及撇取浮油。食盐添加量为皂脚的4％～5％，操作温度由60℃递增至80℃。

⑤ 洗涤、干燥等其余操作可参见高温淡碱脱酸工艺。

⑶“湿法”碱炼工艺

“湿法”碱炼即中和反应后添加一定量的软水或电解质溶液，冲淡过剩碱液，使皂脚吸水提高沉降速度或使皂脚稀释溶解呈皂浆而有利于油一皂分离的工艺。“湿法”碱炼适宜于精炼酸值较高、杂质较少的油品，其操作要点如下：

① 粗油前处理。油温调整至30～50℃。

② 中和。总碱量的确定及中和操作同低温浓碱工艺，终温控制在60～70℃。

③ 压水。中和结束后添加的软水或电解质溶液称压水，添加量为油量的5％～15％。以提高沉降速度为目的时，偏低添加；若为了稀释皂脚，则偏高选择。有时，为了有利于破除乳化皂脚，则改用浓度为10%的纯碱溶液，也可在添加软水后，按粗油中每1％的游离脂肪酸添加0.1％粉细食盐（也可配成饱和溶液添加）。添加的水温与油温相同，搅拌速率为30 r／min，添加水后，立即停止搅拌，静置沉降。

④ 其余操作参照低温浓碱工艺。

(4)脱胶一碱炼工艺

粗油中的胶体杂质，由于其特殊的物理化学性质，在中和过程中会产生乳化作用，导致炼耗的增加。钙、镁离子的存在，还会影响碱炼水洗效果。因此，碱炼前先进行脱胶，能提高碱炼效果。

① 脱胶。待脱胶油温为 60～65℃，添加水量为油量的2%～4%，搅拌速度为60 r／min左右，搅拌时间为30 min。

② 分离胶体油脚。脱胶静置沉降时间可缩短至1～2 h，根据粗油品质和产品质量要求，确定排放胶体油脚量。粗油品质差的考虑精炼油质量可全部排尽胶体油脚；粗油品质好的考虑到精炼率则可按添加水量排放胶体油脚。

③ 中和。中和操作采用中温中碱工艺，初温为60～65℃，超量碱控制在油量的0.l％～0.2％，碱液浓度为 14～2 0°Ｂé，终温为8 0 ℃左右。

④ 其余操作参见高温淡碱工艺。

另外，油脂碱炼还可采用纯碱一烧碱脱酸法，即碱炼时先按理论碱量的 25％～35％添加纯碱（ Na₂CO₃）溶液，除去部分游离脂肪酸后，再将剩余碱量改用烧碱溶液完成中和反应的一种碱炼方法。由于纯碱碱性较弱，不易皂化中性油，烧碱有较强的脱色能力，因而配合使用时，在操作技术不甚高的情况下，也能获得较好的精炼效果。纯碱一烧碱脱酸法虽然具有上述优点，但用纯碱碱炼时，将产生大量气泡，要求精炼罐留有较大的空余容积，操作稍有疏忽，即会发生溢罐现象。纯碱一烧碱脱酸法很少在生产应用。

2、连续式碱炼脱酸工艺

连续式碱炼是一种先进的碱炼工艺。该工艺的全部生产过程是连续进行的。工艺流程中的某些设备能够自动调节，操作简便，具有处理量大、精炼效率高、精炼费用低、环境卫生好、精炼油质量稳定、经济效益显著等优点，是目前国内外大中型企业普遍采用的先进工艺。

⑴长混碱炼工艺

“长混“技术是油脂与碱液在低温下长时间接触的概念而开发出来的。在美国，将长混碱炼过程称为标准过程，常用于加工品质高、游离脂肪酸含量低的油品，如新鲜大豆制备的粗油。另外，在碱炼过程油与碱液混合前，需加入一定量的磷酸进行调质，以便除去油中的非水化磷脂。

连续长混碱炼的典型工艺流程如图 6－13所示。由泵将含固杂小于0.2％过滤粗油泵入板式热交换器预热到30 ～40℃后，与由比例泵定量的浓度为85％的磷酸(占油量的0.05％～0.2％)一起进入混合器进行充分混合。经过酸处理的混合物到达滞留混合器，与经油碱比配系统定量送入的、经过预热的碱液进行中和反应，反应时间10 min左右。完成中和反应的油一碱混合物，进入板式热交换器迅速加热至75℃左右，通过脱皂离心机进行油一皂分离。分离出的含皂脱酸油经板式热交换器加热至85 ～90℃后，进入混合机，与由热水泵送入的热水进行充分洗涤后，进入脱水离心机分离洗涤废水，分离出的脱酸油去真空干燥器连续干燥后，进入脱色工段或贮存。

⑵ 短混碱炼工艺

高温下油脂与碱液短时间的混合（1～15s）与反应，可避免因油、碱长时间接触，而造成中性油脂的过多皂化，这对于游离脂肪酸含量高的油脂的碱炼脱酸非常适用。短混碱炼工艺也适宜易乳化油脂的脱酸。另外，对非水化磷脂含量较高的油脂脱磷也有较好的效果。

 图6－14是短混二次碱炼工艺流程。过滤后的粗油经泵进入板式加热器加热至85℃左右。预热后的粗油与由酸定量泵打入的一定量的磷酸一起进入混合器混合并反应。然后进入碱混合器，与经碱定量泵计量后根据所需碱液浓度，在加入一定量的热水使之达到合适浓度的碱液进行混合反应。完成中和反应油—皂混合物进入第一台碟式分离机进行脱皂，分离出的皂脚收集后进行利用。分离后的油经泵进入复炼混合器，与碱定量泵计量并送来的少量浓碱（由热水泵加水后稀释成所需的稀碱液）进行混合，进一步完成中和反应。反应后的油—皂混合物进入第二台离心分离机分离出油和皂脚。分离出的油经泵进入水洗混合器，与一定量的热水混合并洗涤，然后一起进入离心分离机分离油和废水。分离后的油经干燥送到脱色工段。复炼过程对改善油的品质和色泽、降低残皂量以及提高成品油脂的风味，具有明显效果。

碟式离心机连续碱炼工艺操作要点如下：

① 碱液及其计量。碟式离心机碱炼工艺由于油、碱接触时间短，使用的碱液浓度高。当粗油游离脂肪酸小于5％时，烧碱溶液的使用浓度一般为 20°Bé左右，游离肪酸大于5％的粗油，碱液浓度则控制在20～28°Bé。

碟式离心机碱炼工艺，超量碱的控制范围一般为理论碱量的10％～25％，当碱液浓度为20°Bé时，若碱量过低、皂脚则硬而膨松，对酚酞指示剂显中性反应；碱量过高（超过理论碱量50％时），则发生碱析作用，导致进料压力增加、流量降低、分离操作发生困难；碱量适宜时，皂脚软滑，对酚酞指示剂呈明显碱性反应，脱酸油也显得清晰。

碟式离心机碱炼工艺，碱液的耗用量可按下式确定：

    1000·V·d·FFA%·K

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

           M·N

式中: L — 液体碱流量(l/h)

      V — 粗油流量(l/h)

      D — 粗油密度(kg/l)

      FFA% —油中游离脂肪酸百分含量；

      K — 超量碱系数，取值为 1.1～1.5；

      M — 游离脂肪酸平均分子量；

      N — 碱溶液的摩尔浓度。

如果前处理工序进行磷酸脱胶，则在计算碱耗用量时还需加上中和磷酸所需的碱量。一般可按1：10比例，折算成游离脂肪酸，即0.l％的磷酸对应的游离脂肪酸约为l％。

② 油、碱比配与混合。碟式离心机碱炼工艺的油、碱比配方式较多，无论以何种形式比配，都应确保流量稳定，比配精确。处理量较大的工艺，则往往通过二级程序来进行油、碱比配，即先由油流量传感系统比配较浓的碱液量，然后再向浓的碱液中添加工艺水，使之稀释到工艺选择的浓度。操作中要注意稀释水流量稳定。

中和混合时，一般采用桨叶式混合器、离心混合器或静态混合器进行短时混合，接触时间一般为l～15 s，混合强度需根据中和温度及粗油品种来调节，羟值高或脂肪酸平均分子量低的油应采用低强度混合。一般油品则可采用中、高强度混合，在某些情况下（例如橄榄油的精炼），甚至采用装置于离心机空心轴里的超短混合器进行剧烈混合，油、碱接触时间少于0.5 s，从而降低了中性油损失，提高了精炼效果。

③ 油一皂分离。碟式离心机分离效果受多种因素影响，首先要求离心机性能稳定，安装正确，然后检查装配质量，待符合要求后，方能按程序启动、运转。端面密封离心机严禁在冲洗水和密封水切断的情况下启动或停止运转，以保证离心机的分离性能和保护摩擦端面。碟式离心机转鼓碟片间隔小、沉降距离短，因此，要求油、碱比配率适宜，使被分离物料呈良好的离析状态。分离温度一般为 70～90 ℃。自清式或水冲式离心机都可用来进行油-皂的分离。为了稀释皂脚和冲洗转鼓内壁，确保出皂口通畅，分离操作中要添加冲洗水，一般添加量为 25～100 l／h。端面密封离心机正常操作中端面密封水不得中断，密封水压应略高于轻相出口压力，密封水量约为 50 l／h。

除了上述影响因素外，油-皂分离效果还受物料流量、压力的影响。物料流量应该低于理论容量值。当其他条件稳定时，碟式离心机的分离效果可通过调节轻相出口压力来调整。当轻相中含有较多皂或水、重相含少量油时（轻相出口视镜观察到的油不清晰，呈混浊状），可适当调大压力。当分界面位置向中心孔外缘偏离，重相中夹有较多油时，可适当调低轻相出口压力。在正常情况下，轻相出口压力一般控制在0.l～0.3 MPa。进料压力取决于流量和轻相出口背压力，一般也控制在0.l～0.3 MPa 。

碟式离心机转鼓分离液封是正常分离的必要条件。被分离物料乳化、分离程度低或轻相出口压力过高等，都会导致液封丧失。液封一旦丧失，分离操作即无法进行，需立即降低轻相出口压力，增加冲洗水量，恢复液封后再根据查找的原因妥善处置。

④ 复炼。复炼可改善碱炼油的洗涤性能，对改善油品的质量和色泽、降低残皂量及提高成品油的风味有明显效果。复炼会增加精炼损耗（0.5％～2.4％），因此，需根据油脂品种和成品油脂的质量要求来决定该工艺的取舍。复炼采用的烧碱溶液浓度为6～12°Bé，碱量为粗油体积的1％～3％。为了减少精炼损耗，有时可采用中等浓度烧碱溶液和碳酸钠的复合碱液。

复炼温度一般为 70～90 ℃，离心机轻相出口压力为0.15 MPa。转鼓冲洗水量为油体积的5％～10％。

⑤ 洗涤及工艺用水。碟式离心机洗涤操作是在密封条件下进行的，洗涤水通过玻璃转子流量计比配，与油一起进入混合机或静态混合器进行混合。洗涤操作油温为85～90℃，水温略高于油温，一般为 90～95℃ 。添加水量为油体积的 10％～15％。脱水离心机轻相出口压力通常为0.3 MPa，以分离后的油流清晰，含水不大于0.2％为宜。

碱炼工艺（中和、复炼及洗涤等工序）中用于配碱液的水、转鼓冲洗水及洗涤水统称为工艺用水。为避免硬水中的盐类对比配、计量装置及碟片和转鼓的结垢污染，提高洗涤效果，工艺用水应采用冷凝水或软水。当水质硬度超过5个德国度时，这种水就须进行软化处理。碱炼成品油的品质应控制：P≤50 ppm、残皂≤40 ppm。

3、混合油碱炼

混合油碱炼即是将浸出得到的混合油（油脂与溶剂混合液）通过添加预榨油或预蒸发调整到一定的浓度进行碱炼，然后再进一步完成溶剂蒸脱的精炼工艺。

混合油碱炼，中性油皂化机率低，皂脚夹油少，精炼效果好。由于在混合油蒸发汽提前除去胶杂、FFA以及部分色素，因此，有利于油脂品质的提高。

⑴混合油碱炼机理

浸出法制油所用的溶剂通常为非极性的轻汽油（主要成分为己烷）。所得的混合油中，溶剂分子围包在甘三酯分子中的烃基周围，而排斥、阻碍极性碱液与甘三酯分子中的酰氧基的接触，从而避免了中性油的皂化。而游离脂肪酸的烃基虽然也被溶剂包围，但其羧基比甘三酯的酰氧基受的空间阻碍要小得多，且极性较大，因此，羧基能插入碱液中发生中和反应。所得皂脚与混合油的密度差别很大，加之混合油的粘度小，故皂脚易从混合油中分离出来，且夹油少。

此外，由于混合油在进一步蒸脱溶剂之前已经脱除了胶质和某些热敏杂质（皂脚的吸收和吸附作用），故可避免蒸发器的结垢，从而提高蒸发效率并使油品色泽得到改善。

⑵混合油碱炼的主要影响因素

① 混合油浓度。混合油浓度影响碱炼体系的特征。浓度过稀的混合油，因其与碱液的密度和极性的差别极大，难以混合，而使完成中和反应的附加措施过于复杂化，并且因游离脂肪酸的浓度过小而大大降低中和反应的速度。但是，浓度过高的混合油，却又显示不出混合油碱炼体系的特征，失去了混合油碱炼的条件。适宜的混合油浓度一般为40％～65％，以机械分离皂脚时选上限，沉降分离时则取下限。

② 碱液浓度及碱量。在混合油中，中和反应较易进行，色素较易被皂脚吸附，因此，所用碱液浓度可较常规工艺的低些，一般为 18～26°Bé，有时甚至使用 10～14°Bé的碱液，同样能获得满意的效果。

混合油碱炼的用碱量，除中和游离脂肪酸及脱胶剂（磷酸）的理论用量之外，尚需添加一定的超量碱。由于混合油体系的特点，超量碱添加的范围较一般碱炼法高，通常控制在油量的0.25 ％～0.45 ％。

③ 操作温度。混合油碱炼操作中，为了加速中和反应，便于皂粒的凝聚或絮凝以及对色素的吸附，需要较高的温度，但反应温度不可超过溶剂的沸点，而且在皂粒絮凝后应及时冷却，以避免系统压力的增高，并利于降低分离时的溶剂损耗。中和操作温度一般为50～60℃，分离温度为40～45℃。

④ 油碱比配与混合。混合油碱炼中和阶段可采用连续式，也可采用间歇式。连续式比配常采用比例泵或隔膜装置。选用比例泵要求密封性能好。碱液耗量可由下式确定：

         V·d·AV_混·K

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

           56.1 M

式中:L_混 — 液体碱流量(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 — 超量碱系数，AV_混 > 10取值为 1.2～1.5；AV_混 < 10取值为 1.5～2.0；

     M — 碱溶液的摩尔浓度。

与机榨粗油相比，混合油中亲水物质较少，油相与碱液相密度差异大，加之溶剂的空阻作用，游离脂肪酸与碱液较难形成乳化状的非均态反应，因此需提高混合强度，以增加游离脂肪酸与碱液的接触机率，从而提高中和反应的速率。

⑤ 添加剂。混合油碱炼过程中，添加进混合油中的物质称添加剂。除碱液外，有时在中和前还需添加脱胶或脱色剂。脱胶剂常采用柠檬酸或磷酸等，脱色剂常采用过氧化氢。其添加量一般为 100～400ppm。

中和反应后，有时为了不使系统的压力升高而采用添加水的方法来促使皂脚凝聚。凝聚水的添加量需根据混合油的浓度、品质、碱量及碱液浓度等因素，通过小样试验来确定。

⑥ 溶剂。浸出法制油常用的溶剂有工业己烷，6^#溶剂油及丙酮等。不同溶剂萃取所得的混合油质量不同，从而影响碱炼时对其它因素的选择。例如，用丙酮萃取得到的混合油中磷脂与胶质的含量少，棉酚的含量高，故油色较深，因此操作条件的选择就有别于己烷混合油。丙酮混合油浓度一般控制为60％。由于中和反应产生的皂脚和棉酚的钠盐粘度较高，不便于直接分离，故需加水稀释，以降低稠度。

⑦ 油-皂分离。混合油碱炼生成的皂相，不溶于混合油，且与油相的密度差大，常采用连续沉降器或密闭碟式离心机进行分离。但不同的分离设备对分离物的要求不同。采用沉降设备分离时，要求皂粒充分凝聚或絮凝，中和反应后常需添加凝聚水。当采用碟式离心机分离时，则要求皂粒充分地溶成皂相，加热溶皂的时间一般为10～15 min。

⑧ 其他。影响混合油碱炼的因素还有混合油的预处理及安全等。

⑶混合油碱炼工艺

混合油碱炼接操作的连贯性可分为间歇式和连续式两类。连续式混合油精炼工艺分沉降分离和离心分离两类。

离心机分离工艺如图6-15所示。混合油浓度为45％～60％。酸处理添加剂的量为100～400ppm。超量碱为混合油量的0.25％～0.45％。碱液浓度为16～22°Bé。中和温度为54～60℃。经密闭离心机脱过皂的混合油中，残皂量较低，可不经洗涤而直接输入溶剂蒸脱工序蒸脱溶剂。

混合油精炼具有较多优点，但所使用的溶剂易燃易爆，因此，需采取相应措施。所有容器设备应设有自由气体管线，与自由气体平衡罐连通，分离机最好安装在车间最高层专用机房内，有良好的通风设施，以保安全生产。

4、表面活性剂碱炼

在中和阶段掺进表面活性剂溶液，利用其选择性溶解特性，以降低炼耗提高精炼率的一种碱炼工艺，称之为表面活性剂碱炼。目前应用于生产的比较成熟的表面活性剂是海尔活本（HatropenOR），即二甲苯磺酸钠异构体的混合物，常温下呈粉末或片状，易溶于水，对酸和碱都较稳定。其中活性物的含量大于93％，硫酸钠含量小于4.5％。海尔活本溶液的特点是：在碱炼过程中能选择性地溶解皂脚和脂肪酸，减少皂脚包容油的损失。由于皂脚的稀释，故增加搅拌强度也不致出现乳化现象，从而可用增加搅拌强度来代替或减少部分超量碱，减少中性油被皂化的机率，所以，可获得较高的精炼率。此外，海尔活本精炼法获得的皂脚质量高（脂肪酸含量高达93％～94％），对酸值高的粗油（游离脂肪酸含量高达40％）也能获得较好的精炼效果，同时还能简便地连续分解皂脚、回收海尔活本而循环用于生产，排出的废水量中性，免除了对环境的污染。

5、泽尼斯碱炼工艺

塔式[似泽尼斯（ Zenith）法]碱炼工艺是目前国际上比较先进的碱炼工艺之一。特别适用于低酸值粗油的精炼，具有设备简单、成本低、精炼效率高、无噪音等特点。此工艺自1960年诞生以来，不少国家已推广应用。它与一般碱炼工艺有显著区别，属于O／W型碱炼。它是将含有游离脂肪酸的粗油分散成油珠，通过呈连续相的稀碱液层进行中和的一种工艺，主要由脱胶、脱酸、脱色和皂液处理等工序组成。

⑴ 机理及影响因素

泽尼斯碱炼中和过程，油珠为分散相，碱液呈连续相，构成了O／W型反应体系。在此体系中，碱液总当量相对于游离脂肪酸要高得多，因而中和反应快而完善。由于油相密度低于碱液相的密度，粗油经分布器形成油线柱进入碱液层时，即会在浮力作用下穿越碱液层而上升。在上升过程中，油柱因表面张力而逐渐转呈油珠，油线柱和油珠中的游离脂肪酸与碱液在相界面中和，形成的皂膜不断如蝉脱壳似的离开油珠，从而使酸碱接触界面始终不存在皂膜的影响，减少了油脂的胶溶机率，提高了中和反应速度。此外，O／W型体系中的稀碱液，对皂膜的溶解能力强，碱性皂液对色素的相对吸附表面积远大于常规中和皂脚，稀碱液对中性油脂的皂化缓和，所有这些特点便构成了塔泽尼斯碱炼工艺的理论基础。

影响泽尼斯碱炼的主要因素有：

① 碱液浓度。碱液浓度影响中和反应速率和对色素的脱除能力，过浓的碱液易引起中性油的皂化。通常选用的碱液浓度为l％～3％，为了保证碱液浓度及乳化层的分离，当含皂碱液中的苛性钠有效浓度低于 0.4％～0.5％ 时，即应更换新鲜碱液。

② 中和温度。泽尼斯碱炼工艺用的碱液浓度低，故温度的工艺作用更为重要。温度的作用不仅表现在对反应速度的影响，而且还表现在对油脂粘度的影响，较高的温度可加快油珠穿越碱液层的速度以及对油、皂乳化层的分离。操作温度较高并保持稳定，粗油与碱液温差小，才能避免涡流影响，保证工艺效果。操作温度一般稳定在 60～80 ℃。

③ 粗油品质及预处理。粗油中的磷脂等胶体杂质具有亲油及亲水特性，如果中和反应前脱除不彻底，即易形成乳化层，造成分离困难，甚至与固相颗粒一样，堵塞分配头，致使操作无法进行。脱胶操作按常规脱胶工艺进行。固相颗粒杂质务须脱除彻底。

粗油的酸值影响碱液浓度的选择以及皂脚排放和新鲜碱液补充的频率。酸值过高的粗油会导致中和过程失去稳定条件，因此，酸值高于10的粗油，就不宜采用泽尼斯碱炼工艺脱酸。

④ 其他。中和塔高度、油珠分布器的结构、进油压力及粗油的酸值等对工艺的影响也很重要。分布器造成的油线柱直径及油珠进入碱液层的压力，影响油珠上浮穿透速率，这与中和塔塔高、碱液浓度及粗油酸值等因素相关。油线柱细、输入压力低，可在较低的中和塔中完成反应。过细的油线柱会增大损耗，而过大的油珠则又影响工艺的稳定性。分布器造成的油线柱直径，一般为0.5～2 mm，输入碱液层的压力应与碱液柱的静压力相抵消。

(2)泽尼斯碱炼工艺设备

泽尼斯中和塔是工艺特征的设备。中和塔如图-18所示。由中和段、分离段、油珠分布器、碱液分布器及液位控制器等构成。塔高约3～4m。中和段为带有锥底的中圆筒体，设有夹套保温层，锥底设有排放含皂碱液的浮标控制截门。分离段紧联在中和段上部，直径大于中和段，以扩大乳化层的分离界面。上部设有油、皂分离窥视镜、皂液浮标及恒位溢油口。粗油分布器设在圆筒体下端与锥底的相接处，分布器以特殊的结构均匀设置有布油孔。孔密度约为 10000 孔/ ㎡，每孔能形成直径为0.5～2 mm的油线柱。碱液分布辞呈辐射形，辐射管上开有直径为5 mm的分布孔，由浮标控制器自动控制新鲜碱液添加量。中和塔工作为半连续式，两只并联交替作业即可使脱酸过程连续化。

（五）碱炼脱酸设备

碱炼脱酸的主要设备，按工艺作用可分为精炼罐（结构同水化罐）、油碱比配机、混合机、洗涤罐、脱水机、皂脚调和罐以及干燥器等。按生产的连贯性又可分为间歇式和连续式设备。

1、皂脚调和罐

皂脚调和罐是处理富油皂脚（或油脚）的设备。间歇式碱炼（或水化）分离出的皂脚（或油脚），包容有40%以上的中性油。为了回收这部分中性油脂，可通过该设备添加中性油和食盐水溶液，将皂脚稀释、加热、调和到一定的稠度后，输入脱皂机分离回收其中的油脂。皂脚调和罐如图6-15所示，主体是带有碟盖和锥底的短圆筒体，罐的下半部设有笼管式传热装置，轴心线上设有直立螺旋搅拌器，搅拌轴通过碟盖上的密封填料箱与传动装置连接，传动装置由直立电机和摆线针轮减速器组成。罐体上设有物料进出管，碟盖上设有照明灯和快开式人孔盖，可以观察掌握皂脚调和程度。碟盖上还设有真空连接管，使调和操作在负压下进行。

2、油、碱比配装置

油、碱比配装置是连接式碱炼工艺的一个重要装置。它的工艺作用是根据粗油品质，按油流量比配碱液。主要有比例泵、油碱比配机及隔膜阀比配装置等几种形式。

⑴比配泵

比例泵又称计量泵，属容积式泵。因柱塞行程可按比例进行调节，因而可用于物料定量比配。该类泵分有单缸、双缸和多缸式，按输送物料的性质分有普通型和耐酸型两类。我国研制专用于油脂精炼工程的YBND计量泵为三缸泵如图-4所示，可用于流量为19～240L/h、工作吸力为0.7MPa的酸、碱计量场合。其他定型计量泵也可按需配套于精炼过程。

⑵油、碱比配机

油、碱比配机如图6-16所示，是专用于油脂精炼工程的一种计量泵。我国研制的YJR型油、碱比配机采用双缸柱塞计量泵形式作为主体结构，主要由油泵头、碱泵头、传动机构和行程调节装置等部件组成。油、碱泵头包括球阀、柱塞、填料和泵缸体等。传动机构包括立式电机、蜗轮蜗杆、楔形轴偏心轮连杆、十字头等。立式电机通过同一蜗杆带动两只蜗轮，进而借楔形轴偏心轮连杆、十字头带动油碱泵柱塞作同步往复运动，使油、碱物料脉动吸入并输送至油、碱混合机。油、碱流量的调节，通过高速电机的速度，或通过调节螺杆改变楔形轴与偏心距，进而改变柱塞行程而实现。电机速度或偏心距的改变，通过一套齿轮装置反映在行程表上，从而可由行程表直接读出油、碱流量。该机特点是流量精度高、动力省、具有定量比配输送物料的双重功能。

3、混合机

混合机是使碱液或洗涤水在油中高度分散、混合的设备或装置。分有桨叶式、盘式、刀式、离心式混合机以及静态混合器等。目前国内大中型油脂加工企业主要使用桨叶式或离心式混合机。

⑴桨叶混合机

桨叶式混合机分卧式和直立式两种形式。卧式桨叶混合机配套于管式离心机工艺。

立式桨叶混合机配套于碱炼油连续洗涤工序，也可配套于油脂连续脱胶工艺。其结构如图6-17所示，主要由带锥底的圆筒体、密封盖、搅拌轴、隔板、传动机构、物料进出口等构成。其工作原理与卧式桨叶混合机相同。该设备根据工艺作用和生产规模设有不同规格，可根据工艺需要选择。

⑵离心混合器

离心混合器是近代发展起来的集混合、输送为一体的流体混合设备。按混合物料性质的不同分带机械密封环和不带机械密封环的两种。前者用于易氧化、挥发的物料混合，配套防爆电机可用于混合油精炼。后者则广泛用于酸、碱水溶液与油脂等流体物料的混合。其结构如图6-18所示，主要由机座、机壳、轴承座、混合转鼓、向心泵、物料进出口和电机等构成。待混合物料由供料口连续输入工作腔，在随混合转鼓高速旋转的同时与供料管末端轴向运动物流产生强烈的混合，然后沿转鼓径向形成高速旋转的层流，抵达转鼓边缘的高速旋转物流在向心泵入口端，由于物流方向的急速改变，产生二次强烈混合，这种带有细小气泡的物流在沿向心泵特殊通道运动时转变成层流流动，并同时将物料流入口端的动能转化成静压能，然后压入卸料口排出。向心泵所产生的静压能在生产工艺中能满足流体输送的要求，加上结构简单、体积小、操作维护简便，因此，在油脂精炼工艺中的应用相当普及。

⑶静态混合器

静态混合器是指流体通道中没有机械转动部分，能使物料在Re>0的全部范围内实现混合的结构体。它是由装置在管道内的一组混合元件构成的。依据混合元件结构的不同而分为回转型——凯尼斯（Kenice）、位置交换型——苏尔兹型（Sulzer）、回转换位混合型等。其中凯尼斯型混合器诞生历史较久，因其结构简单，制作方便，混合效果也好，所以至今仍广泛应用于化工单元操作中的搅拌、萃取、气体吸收、强化传热、溶解、分散以及粉粒体混合等方面。凯尼斯混合器由管道体和管内混合元件构成，其结构如图-8所示。管内混合元件由扭转了180°的一些右旋和左旋的麻花状螺旋单元交替排列，并且相邻两个单元的导向边相互交错成90°，组合在同一轴线上而成。螺旋单元长度和直径的比值（L/D）为1.4～2，螺旋边缘与管道内壁应尽量吻合，不可留有过大的缝隙，以免缝隙滞流层影响混合效果。

凯尼斯混合器的混合机理是：当油和碱液（水）流经第一螺旋单元时，每一组分即被切割成两股流束，由于流道截面积的变化，流体产生加速、减速及旋转作用，再进入第二螺旋单元时，每股流束又被分割成两股，并反向重复上述加速、减速及转向作用。如此周而复始地延伸下去，产生强烈的湍流，并由此而产生旋涡，从而使空间三个方向的浓度达到均匀化，产生良好的混合效应，或使换热器管壁滞流内层中的流体不断更新，减小管壁和管道中心流体间的温度梯度而强化传热过程。

凯尼斯静态混合器造价低，动力省，运行无噪音，不占车间安装位置，不仅能满足混合工艺要求，而且应用于强化传热，也有明显的效益。是节省能源的一种新型混合装置。

静态混合器混合程度剧烈，使物料形成的分散度高，为了避免过度的分散，需视工艺要求合理确定L/D值和混合单元数，以保证分离操作顺利。

4、超速离心机

超速离心机是指分离因数α>3000的一类离心机。碱炼脱酸工艺中应用到的这类离心机，主要有管式离心机和碟式离心机。

⑴管式离心机

管式离心机是一种在不过度增加转鼓壁应力的情况下，以增加转速提高分离因数和延长悬浮液行程来确保分离效果的高速分离机。它具有较高的分离因数（15000～60000），转速高达8000～50000r/min，适宜于分离乳浊液和澄清固相粒度很细的悬浮液。油脂碱炼脱酸工艺中常用来分离油—皂悬浮液和油—水乳浊液，用于前者称脱皂机，用于后者称脱水机。

管式脱皂机的构造如图6-19所示。主要由机座、机壳、导向轴承、喷油嘴、高速轮、出油口和出皂口等构成。机壳和机座铸成一体、转鼓通过螺帽连接在挠性轴上，挠性轴穿过轴承内套，通过雌、雄联接器的圆头锥面螺钉，悬挂在高速轮内的橡胶联轴器上，使转鼓在随高速轮旋转时，自由摆动而自动定心。转鼓底盖的空心轴插在导向轴承中（滑动轴承），导向轴承在转鼓正常旋转中不起作用，只是当转鼓通过临界转速时，借轴座上的锥形弹簧限制振幅，减轻或吸收转鼓的纵向和轴向振动。

脱皂机工作时，油-皂悬浮液由进口通过喷嘴进入转鼓，经三叶隔片分隔成三部分随转鼓高速旋转，在离心力作用下，皂粒沉积于转鼓内壁汇成塑性重相流，由轴向分力推动沿转鼓壁向上运动，经由分隔圈、皂脚斗和出皂口排出。轻相（油）则沿轴线上升，由转鼓上端空心轴的出油孔射出，汇入油斗，经出油口流入去沫池。油-皂（或水）分离效果通过更换不同规格的分隔圈进行调节。

管式脱皂机根据转鼓直径设计有系列产品。常见的脱皂机转鼓直径有105、127mm两种。国产LGZ-105型脱皂机，转鼓直径105mm，转鼓转速15000r/min，配用动力2.2kW，生产能力为日处理10t。

管式脱水机的基本结构与脱皂机相似，只是转鼓重相出口略有不同，机壳上没有出皂口，其结构如图6-20所示。国产LGS-105型脱水机的生产能力为日处理洗涤油15t。

管式离心机结构简单，运行可靠，易损件更换方便，但容量小，效率低，噪音较大，不适宜处理固相含量高的悬浮液。

⑵碟式离心机

碟式离心机是在管式离心机基础上发展起来的离心分离机。它是在不增加转鼓转速的情况下，利用薄层分配原理来优化离心过程的。由于悬浮液一经分离，轻相和重相就不再接触，避免了再度混合的影响，从而为含微量固相的悬浮液的澄清和乳浊液的分离创造了良好的分离条件。

碟式离心机的基本结构如图6-21所示，主要由机身、转鼓、传动机构、配水装置和物料进出口装置等组成。传动部分主要由立轴、电动机、液体联轴器、横轴和一对螺旋齿轮组成。立轴采用挠性结构，下端装有双列调心球轴承，上部与单列向心球轴承配装于具有弹簧自位的减振装置中，以消除转鼓旋转时不平衡而引起的振动。立轴由合金钢材料制成中空结构，以供进料。

转鼓部分是离心机的主要工作部件如图6-22所示，位于立轴顶端。由转鼓体、下分配器、上分配器、碟片、液位环、重力环、顶盖、转鼓盖和锁紧圈等组成，全部零件采用耐蚀不锈钢材料制成。碟片锥角45°，上有椭圆形分配孔。若干层碟片由定距条相间隔成为碟片组，装于上分配器上，组成6～8条进液通道。下分配器的作用是使进入转鼓的悬浮液和冲洗液隔开，并将冲洗液引向转鼓壁，以稀释和冲走沉积在转鼓壁上的杂质。转鼓顶端装置有液位环、重力环和轻、重相向心泵盖，借助于向心泵分别引出轻相和重相。整个转鼓部件组装后由锁环锁紧。物料进出口装置位于离心机顶部，由轻、重相向心泵、接头座和物料进出口接管等组成。配水装置位于转鼓下部，由配水座、配水圈、控制撇液盘、导水座和进水接管等组成。配水装置与转鼓供水槽吻接，工作时转鼓密封水通过控制撇液盘进入密封室启闭转鼓活塞。

水冲式离心机的转鼓冲冼水，由立轴下部进料接头，通过中空立轴进入转鼓。

碟式离心机工作时，油-皂或油-水悬浮液由进料装置经进料管压入转鼓，通过上、下分配器间的间隙，经由碟片中心孔组成的孔道进入各碟片间的薄层沉降区，在随转鼓高速旋转中，产生离心分离作用；比重小的轻相（油），在操作压力和轴向推力下，沿着碟片表面流向碟片内缘，通过碟片束内缘与上分配器间形成的间隙及孔道向上运动，在下向心泵的作用下经轻相出口通道排出机外；重相（皂粒或水）则沿着碟片表面下滑至碟片外缘，到达碟片束与转鼓内壁形成的通道，借助于从下分配器引入的冲冼水（脱水时不加冲洗水）而得到稀释，然后沿转鼓内壁上升，汇入上向心泵区，在向心泵的作用下，经重相出口通道而排出机外，从而达到了轻、重相物料的连续分离。碟片式离心机轻、重相物料的分离效果，一般通过调节轻相出口压力来控制，油中含皂多时，可调大轻相出口压力，反之则要调低。

碟式离心机按转鼓内淤渣的清理方式，分自清式和非自清式两类。自清式碟式离心机基本结构与非自清式相似，所不同的是转鼓体工作室由密封圈封闭的上、下两部分构成。工作室下部分设计成随密封室水压变化而上、下滑动的活塞体（工作室阀体）。上、下部衔接处的转鼓壁上设有排渣孔，通过排渣程序控制器、压力开关和转鼓水阀控制密封室的水压，驱动工作室阀体上、下滑动，手动或周期性自动地将沉积在转鼓工作室内壁上的固相淤渣迅速排出机体外，从而畅通了转鼓内部料路，确保了离心机的连续运转（排渣工作原理见图-6-23）。

碟式离心机具有当量沉降面积大，沉降距离小、处理量大、操作简便、生产可靠以及运转周期长等特点，成为目前世界各国油脂精炼工艺应用最为广泛的一种离心分离机械。世界上制造碟式离心机的国家不少，较著名的企业有瑞典阿法—拉伐（α-Laval）公司、德国威斯伐利亚（Westfalia）公司以及丹麦狄探(Titan)公司等。我国生产碟式离心机著名的企业有南京绿洲机器厂、宜兴粮食机械厂等。

二、其他脱酸方法

油脂脱酸的其他方法还有蒸馏脱酸法、液一液萃取法及酯化法等。

（一）蒸馏脱酸法

蒸馏脱酸法亦称物理精炼法，即粗油中的游离脂肪酸不是用碱类进行中和反应，而是借真空水蒸气蒸馏达到脱酸目的一种精炼方法。物理精炼是近代发展的油脂精炼新技术，它与离心机连续碱炼、混合油碱炼、泽尼斯法并列当今四大先进食用油精炼技术。

目前为止，任何一种以碱类中和脱酸的工艺，尽管各具有一定的优点，但共同的缺点是：耗用辅助剂（碱、食盐、表面活性剂等）；一部分中性油不可避免地被皂化；废水污染环境；从副产品皂脚中回收脂肪酸时，需要经过复杂的加工环节（水解、蒸馏）；特别是用于高酸值粗油的精炼时，油脂炼耗大，经济效果欠佳。因而早在20世纪70年代，就有人提出以物理精炼代替化学精炼的设想。随着工艺及设备等技术关键的突破，物理精炼。已由最初的棕榈油、椰子油、巴巴苏油等的精炼，逐渐扩展到大豆油、菜籽油、玉米胚油、花生油、芝麻油、橄揽油以及牛脂和猪脂等更为广阔的领域，成为目前世界上油脂脱酸的几种主要方法之一。物理精炼引起油脂科技工作者和企业家们的如此重视，是由于同碱炼相比，物理精炼具有工艺流程简单，原辅材料省、产量高、经济效益好，避免了中性油皂化损失、精炼效率高，产品稳定性好，可以直接获得高质量的副产品——脂肪酸，以及没有废水污染等优点。特别是对于一些高酸值油脂的脱酸，其优越性更为突出。例如，棕桐油的碱炼脱酸，其最佳精炼指数通常为1.3～1.8，而物理精炼的精炼指数很容易就能达到1.10。当游离脂肪酸含量为5％时，物理精炼可较碱炼提高精炼率 1％～ 3.5％，表6－13对比数据表明，相同酸值的油脂应用不同脱酸精炼工艺的不同效果。

表6-13  相同酸值油脂物理精炼和化学碱炼的精炼率

1、蒸馏脱酸的机理

在相同条件下，游离脂肪酸的蒸汽压远远大于甘三酯的蒸汽压，根据这一物理性质，利用它们在同温下的相对挥发性的不同进行分离。天然油脂多属于热敏性物质，在常压高温下稳定性差，往往当达到游离脂肪酸的沸点时，即已开始氧化分解。但是，当油脂中通入与油脂不相溶的惰性组分时，游离脂肪酸的沸点即会大幅度地降低。表4-15示出了几种脂肪酸在不同操作条件下的沸点变化情况。由表可见，在真空条件下，采用水蒸汽作辅助剂，即可在低于甘三酯热分解温度下脱除游离脂肪酸。蒸馏脱酸和油脂脱臭都是应用水蒸气蒸馏的原理进行的，关于水蒸气汽提理论、影响因素以及工艺设备等在后续章节脱臭部分讨论。

2、蒸馏脱酸原料油品质的要求

粗油品质及其预处理质量是物理精炼工艺的前提条件。酸败油脂由于天然抗氧剂的破坏。氧化中间产物复杂而影响产品的风味和稳定性。AnV>10的粗油不宜用于加工高级食用油。粗油中非亲水性磷脂多为钙、镁、铁等金属离子的载体。它们的存在会导致产品色泽加深、透明度下降、风味和稳定性降低，甚至使脱酸、脱臭过程失败。因此，确保粗油品质和物理精炼预处理质量尤为重要。为此，瑞典阿尔法-拉伐尔公司提出了一些设计指南。其工艺设计思想如下：

非亲水磷脂含量少于0.1%，含铁量少于2ppm的油脂，可通过干式脱胶方法处理；

非亲水磷脂含量少于0.5%，含铁量少于2ppm的油脂，需进行特别湿法脱胶；

若油中非亲水磷脂含量和铁含量均超过上述要求，则不适合采用物理法精炼，只能用碱炼法进行精炼。

物理精炼油脂的预处理包括脱胶和脱色。对于胶质含量低的油品（棕榈油、动物脂等非亲水磷脂低于0.1%、铁离子低于2ppm的油品）的预处理可将脱胶和脱色合并在同一工序中进行。对于非亲水磷脂量低于0.5%、铁离子量低于2ppm的油脂，则需通过磷酸调质水化或特殊水化脱胶和活性白土脱色两个工序进行预处理。

非亲水磷脂和铁离子量超过上述范围的油脂，原则上不宜采用物理精炼。

经过预处理的油脂质量需达到如下要求：P≤5 ppm、Fe≤0.l ppm、Cu≤0.01 ppm。

（二）液-液萃取法

液一液萃取脱酸法是根据粗油脂中各种物质的结构和极性不同以及相似相溶的特性，在特定溶剂和操作条件下进行萃取，从而达到脱酸目的一种精炼方法。

液-液萃取脱酸法损耗低，适宜于高酸值深色油脂（例如米糠油、橄榄饼油、棉籽油以及由可可豆壳萃取出的脂等）的脱酸，也常用于油脂品质的改性。常用的溶剂有丙烷、糠醛、乙醇、异丙醇、己烷等。单元溶剂萃取可应用乙醇或异丙醇（浓度91%～95%）于填料塔中进行逆流萃取。我国粮油科研部门曾进行过乙醇萃取米糠油游离脂肪酸的生产试验，取得了一定的效果。工业规模的液-液萃取工艺中，综合了碱炼与液-液萃取理论，常采用多元溶剂（如己烷、异丙醇、水等）萃取油脂中和过程形成的不同组分，借助密度上的差异进行分离，从而达到脱酸目的。

液-液萃取脱酸法具有设备简单、操作简单、中和损耗低和操作费用低等优点，是一咱很有发展前途的脱酸工艺，但由于尚存在操作不够稳定等缺点，目前尚未广泛应用于工业生产。可发展望，随着油脂工业科学技术的发展，液-液萃取精炼法将会得到完善。

    （三）酯化法

酯化法是应用脂肪酸与甘油的酯化反应而达到脱酸目的的另一种化学脱酸法。

1、酯化反应原理

酯化反应的原理如下列反应方程式所示：

                                                                            O  

　　　                                                                   ‖   

CH₂─OH                                                                           CH₂─O─C—R                       

│                                                         │               O

│                                                         │              ‖

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

│                                                         │                 

│                                                         │               ‖  

CH₂─OH                                              CH₂─O─C─R             

由上列反应方程式可知，酯化反应可视为甘油酯水解的逆反应，因此，控制好反应条件，方能使反应按预期的方向进行。

2、影响酯化反应的主要因素

(1)操作压力

酯化反应须控制在尽可能低的压力下进行，以避免聚合作用的发生和影响酯化产品的色泽及风味。操作绝对压力通常为0.67～0.80kPa。

(2)温度

在催化剂参于反应的条件下，酯化作用于160～200℃下发生，最适温度为200～225℃。

(3)催化剂

酯化反应的常用催化剂为锌粉、SnCl₃、SnCl₄和ZnCl₂等。添加量为油量的0.1%～0.2%。

(4)混合

由于脂肪酸、催化剂与甘油互不相溶，酯化反应发生在接触界面，因此，反应中必须激烈搅拌，以形成三组分的理想乳浊液，增加反应接触面。

(5)反应产物

由反应方程式可知，酯化反应受质量守恒定律支配，不断除去反应生产的水，才能使反应按酯化方向进行。

(6)甘油及其用量

酯化反应使用的甘油浓度通常为98%，每100kg脂肪酸理论上的甘油耗量为11.65kg，过高量的甘油往往会导致副反应的发生，产生甘一酯和甘二酯，从而有碍于后续精制过程。

(7)时间

酯化反应时间一般由160℃开始计至215℃约需时间5 h。

(8)粗油预处理

为了避免发生副反应，提高酯化反应速度，粗油或粗脂肪酸须经严格的预处理。

酯化脱酸法适宜于高酸值油脂的脱酸，具有增产油脂的特点，但由于酯化反应的历程目前尚较难控制，酯化反应后仍需采用其他精炼方法脱除残留游离脂肪酸和过剩甘油。因此，工业上的应用尚不广泛。