甘油的精加工.doc

粗甘油的精制技术
制皂废液经净化处理和浓缩得到粗甘油。甘油含量一般为80%左右，其中含有大量的杂质，主要有8%左右的NaCl、1%～2%的Na2SO4、1.5%-3%的有机杂质（大部分为肥皂）、7%左右的水分以及少量的易挥发性杂质。油脂水解废水经净化和浓缩制得的粗甘油质量较制皂废液制得的好，甘油含量一般在88%左右，也含有少量水分以及2%-3%的有机和无机杂质。而食用、药用、化妆用和其他工业用甘油都对其质量提出了较高的要求，因此，粗甘油必须进行精制。
根据甘油的用途不同以及生产过程中消耗的不同，可有不同的精制方法。一般情况下，甘油的精制可分为蒸馏与脱色精制法、精馏与脱色精制法、离子交换与排斥精制法。工业生产中多采用蒸馏与脱色精制法制得工业用甘油。如果甘油作为特殊用途使用时，如食用、药用等，无论采用哪一种精制方法，其工艺过程中都要有离子交换工序才能保证甘油能符合质量标准要求。
粗甘油的蒸馏与脱色精制法
1、粗甘油的蒸馏
蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，简单蒸馏是仅进行一次部分气化和冷凝的过程，故只能部分地分离液体混合物。而粗甘油溶液属多相混合物体系，蒸馏时可视粗甘油中的有机盐、无机盐以及难挥发的其他杂质为高沸点组分，甘油、水及其他易挥发性杂质（如醛、酮等）为低沸点组分。蒸馏过程中高沸点组分留在蒸馏釜中，从粗甘油中分离出来。而低沸点组分在气化后成为以甘油和水蒸气为主体的混合气体，利用甘油与水沸点的差异，通过多次部分冷凝后即可得到纯度较高的精甘油和甘油浓度较低的甜水（淡甘油）。精甘油根据蒸馏工艺和操作条件的不同往往呈淡黄色甚至黄色，需要经过脱色处理后才能得到成品甘油。
甘油在常压下沸点是290℃，在205℃或稍高温度时，随着受热时间的长短不同而有不同程度的聚合和分解。所以在常压或低真空度下，高温蒸馏甘油是不适宜的，必须采用真空蒸馏，使甘油蒸馏在较低温度下进行，以保证甘油的质量和产率。降低蒸馏时的外界压力可以降低甘油沸点，因为各种物料的蒸气压根据温度不同而不同，当物料的蒸气压达到外界压力时即开始沸腾。如果蒸馏时残压达到5.333-7.999kPa时，则纯甘油沸点为197.96～208.4℃，蒸馏温度仍比较高，继续升高蒸馏时的真空度可进一步降低蒸馏温度，但能源消耗急剧增大，因而蒸馏时真空度的升高是有限的。工业生产中为了进一步降低蒸馏温度，常采用减压水蒸气蒸馏的方式。根据蒸馏的原理，在蒸馏液体中通入水蒸气，那么液体上方的总蒸气压等于水蒸气分压和蒸馏液体的蒸气分压之和。因此蒸馏液体就可在较低温度下沸腾，从而达到降低蒸馏温度的目的。
目前，甘油溶液的蒸馏虽然可用多级蒸汽喷射泵（多采用三级蒸汽喷射系）抽真空，使蒸馏在高真空低温下进行，但在实际生产上，仍采用通人少量直接蒸汽进行蒸馏的方法。这样不但可以降低蒸馏釜中甘油的蒸气分压，使之在较低温度下气化，而且可以借蒸汽的搅拌作用，提高加热蛇管的传热效率。
粗甘油在蒸馏前首先要调整其中的含碱量（一般要求总碱量在0.05%-0.15%范围内），以便在蒸馏过程中将脂肪酸以脂肪酸盐的形式固定下来，不让它们挥发到精甘油中去。同时要防止碱性过重，以免在蒸馏时产生大量泡沫及促使甘油聚合与分解，造成甘油的损失。粗甘油在进入蒸馏锅前还要进行预热和析气，这样可使甘油的黏度降低，便于进料，更重要的是防止甘油进入温度很高的蒸馏釜，发生氧化分解和影响蒸馏速度，导致操作不正常，且降低甘油质量和回收率。
现行的甘油蒸馏设备系统，主要有8个空气冷凝器与水冷凝相结合的分步冷凝和用2～3只水冷凝器的分步冷凝两种形式。
2、带空气冷凝器的甘油蒸馏系统，工艺流程见图1，这种冷凝方法的操作过程如下。开动冷却水和真空泵，待真空度达到0.053-0.066MPa时，将粗甘油渐渐收入预热器，甘油预热到90℃左右时进入析气器，脱除粗甘油中溶解的空气然后进入蒸馏釜，开始加热，逐步升高温度，在150℃时通人过热蒸汽进行蒸馏。在正常操作情况下，应维持真空在不低于0.095MPa，液温165～180℃，液面稍高于加热蛇管，真空系统的冷凝水（回水管中的水）温度不高于30℃。从蒸馏釜馏出的混合蒸气先经分离器分去其中夹带的雾沫，再依次通过8个空气冷凝器，大部分甘油蒸气冷凝下来进入精甘油收集器。未冷凝的甘油蒸气和水蒸气再经过三个列管冷凝器被冷凝下来，进入甜水收集器，另行蒸发浓缩。尚未冷凝下来的少量水蒸气通过大气冷凝器与冷水一起排入水封池，经冷却降温后循环使用，未凝结气体则经过真空泵排出。
图1 带空气冷凝器的粗甘油蒸馏精制工艺流程图
1-粗甘油储罐；2-泵；3-蒸馏预热器；4-析气器；5-蒸馏釜；6-蒸馏釜下脚储罐；7-捕集器；8-第一组空气冷凝器；9-第二组空气冷凝器；10-第一水冷凝器；11-第二水冷凝器；12-第三水冷凝器；13-蒸馏甘油中间储罐；14-甜水中间储罐；15-甜水储罐；16-蒸馏甘油储罐；18-甜水储罐；19-脱臭器；20-捕集器；21-真空系统；22-水封池；23-循环水泵。
蒸馏时连续进料量应根据具体情况决定。在停止加料后2～3h，逐步升高液温，并加大开口蒸汽蒸馏残渣，温度控制在180-200℃，蒸馏时间为8h左右。残渣放出后，注水人蒸馏釜内至能够淹没加热蛇管，加热溶化，并用开口蒸汽翻动进行洗锅，然后放出洗涤水。这套设备的特点是冷凝器数量多，可以分别收集纯度不同的甘油，操作较简便。但因用空气冷却，冷凝温度受气候变化影响，较难控制。
本发明涉及一种药用无水乙醇的制备方法。具体步骤为：(1)取95％ 乙醇置反应罐中，加入氧化剂，加入氧化剂的量为10L95％乙醇加氧化剂1- 10g，氧化剂为高锰酸盐、二氧化锰、重铬酸盐、铬酸盐、三氧化铬、含三氧 化铬的试剂中任一种；(2)在25℃-55℃温度中保温10-50分钟，再加焦亚 硫酸钠，加入量为氧化剂颜色褪去；(3)向反应罐中加氧化钙，加入氧化钙的 量为10L95％乙醇加氧化钙1.5kg-2.5kg，然后蒸汽加热回流3-10小时；(4) 将上述反应罐稍冷变为蒸馏，并在反应罐上方设置一装有氯化钙的布袋，加热 蒸馏，弃去初馏液，收集78.5℃的馏出液，高于78.5℃的部分弃去，即得到药 用无水乙醇。本发明可以去除95％乙醇中含的杂质，包括甲醇、酸性物质等， 并去掉所含水分，操作简单。收率可达80％以上。本发明生产的产品符合药用 标准。

1. 工艺流程图：
调粉液化→糖化→配料→过滤→灭酶→脱色→离交→浓缩→杀菌→精制→结晶→分蜜→干燥→包装→成品

2．
操作要点：
（一）、调粉
商品淀粉加水或是淀粉乳调到30~33%浓度。加酸或碱调节PH值至5.4~5.8，加入高温淀粉酶总量350ml/t干基的55%。
（二）、液化
第一次喷射温度105~108℃，带压维持时间15分钟。第二次喷射温度135~140℃，带压维持时间2~3分钟。闪蒸后滴加高温淀粉酶总量350ml/t干基的45%。
再进入层流罐
（保持≥98℃）继续反应，液化总时间≥120分钟。液化终点DE值13~17%。
喷射液化的蒸气压力要求≥7.0kg/cm2。第一次液化喷射器要求为高压喷射器。第二次的液化喷射器即是个加热器，闪蒸背压要求为≥2.5kg/cm2。淀粉乳的电导率要求为≤500us/cm，PH值≥5.0。生产特殊产品需要灭酶，在层流罐后再用喷射器瞬间加热液化液至145℃。
（三）、糖化
冷却至60~62℃，加稀酸调节液化液PH值4.1~4.3，加复合糖化酶1000ml/t干基。静态反应48小时。糖化终点DE值≥98%。糖化罐可选用压缩空气搅拌。液化液降温可选用立管式或螺旋板式换热器。糖化罐的底部为锥形。确保每次出料无残液，防止料液染菌发酵。
（四）、配料
即糖化液和葡萄糖母液混合，目的是提高结晶糖得率，减少母液外排量。糖化液和葡萄糖母液配料的质量标准为DE值94%，物料新鲜而清澈。悬浮在糖化液上部的那层油脂蛋白类糖液不可用于配料。DE值≤89%的母液不可用于配料。结晶罐每第六个生产周期的糖膏所分离出的母液不用于配料，全部外排销售。正常情况糖化液和母液的配料体积比为80：20。
（五）、过滤
料液升温至75~80℃，加入活性炭。用量为干基的1.5%（也可利用后道脱色和浓滤拆下的废炭）。糖化液上部的那层油脂蛋白类糖液应在压滤机饱和前单独处理。脱色罐可选用压缩空气搅拌。过滤后的糖液清澈、透明、无杂质。透光率≥94%。
（六）、灭酶
灭酶选用喷射器，边出料边升温至75~80℃，在脱色罐内保持20分钟即可。灭酶与过滤同步进行。
（七）、脱色
糖液中再加入新活性炭，用量为干基的3%。在脱色罐内搅拌20分钟后进入压滤机。活性炭选购湿炭为好，压滤机选用片式机械压滤机或暗流式板框压滤机，便于生产车间的环境保持清洁。脱色后的糖液清澈、透明、无色、无泡沫和无炭粒。透光率≥96%。
（八）、离交
工艺流程为：
阳床～阴床～阳床～阴床。
共三组离交柱，运行排列组合（1.2）
（2.3）
（3.1）。流量为2.5 BV/h ,温度≤ 55℃，交前糖液的电导率应≤700 us/cm。运行时第一个柱内的压力应≤2.0㎏/cm2。树脂层高2.1～２.3 M。
离交柱下部有花板，装置水帽并铺设一定高度的石英砂。离交柱要设中排管，降低再生剂的消耗。树脂穿透后，柱里的糖液应由洁净压缩空气压至交前罐或调粉罐。
再生前必须大水量（5.0～8.0 BV/h）的反洗，直至上排管出水的透光率≥96%。再生剂的稀酸浓度为4～5％、稀碱浓度３～4％。再生完成淋洗时要先慢（1.0～1.5 BV/h）后快（5.0～8.0 BV/h）。离交后糖液的电导率应≤50 us/cm，PH值3.8～4.5，透光率≥98%。
（九）蒸发
通过多效降膜蒸发器将糖液浓缩到固形物为72.5～73.5%。加热器工作要保持连续性，蒸汽总的压力≥0. 5Pma。一效蒸发室糖温 80～90℃二效蒸发室糖温 65～75℃三效蒸发室糖温 45～55℃所有的汽凝水全都应收集，主要用于锅炉和离交工序（用于淋洗树脂时的水温≤50℃）。
（十）灭菌
将多效蒸发器输出的中温糖浆通过板式换热器加热，瞬间升温至95～105℃，维持0.8～1.4min即可。
（十一）精制
将高温灭菌后的糖浆由经已涂铺炭层的片式机械压机进行过滤脱色。活性炭（湿）的添加量为0.5%/t干基。滤布铺设时确保糖浆不漏炭粒。一台浓浆脱色压滤机能使用30小时，卸下的废炭可再用于前道脱色工序。
注：灭菌工艺亦可安置在离交后，稀液通过板式换热器加热，升温至100～105℃，维持15min。将高温灭菌的稀糖由经已涂铺炭层的片式机械压机进行过滤脱色。活性炭（湿）的添加量为1.0%/t干基。

(十二)、结晶
将浓糖浆调节浓度72～74%、温度60～62℃、PH值3.8～４.２等达到指标后，直接送入结晶罐。结晶罐留种25～30%，满罐时浓糖浆与晶种的混合液温度应≥48℃。结晶降温曲线为：
结晶总时间60小时。养晶12小时，采用自然降温法。冷却结晶48小时，分二个阶段。第一段28小时，将糖温从46℃降到35℃，每小时降温≤0.4℃；第二段20小时，将糖温从35℃降到22℃，每小时降温≤0.65℃。结晶罐夹层冷却水温与糖温的温差≤15℃。结晶罐搅拌转速为3min/360°。结晶罐和出料系统设备匀为密闭装置，由无菌压缩空气保持容器内呈正压状态。结晶收率
糖膏干基/湿糖干基为53%。
（十三）分蜜
离心分蜜时冲水洗涤操作，母液甩脱4～6分钟，然后冲水五次，每次洗涤湿糖20秒钟，最后脱水4～6分钟，卸料。洗涤水泵压力≥3.0kg/cm2。卸机湿糖水份≤13%。分离机网壁糖厚≤5mm.洗涤水质量标准为内毒素≤0.2eu、电导率≤10us/cm。分离出的洗液和母液混合后全用于前道工序的配料。
（十四）干燥
三级气流干燥，二级热风一级冷风。温度分别为108～115℃、30～40℃、5～15℃。第三级设备选用滚筒式干燥器。采用负压气流干燥法。
（十五）包装 80～100目振动筛过糖粉，自动机械包装，每袋25 kg。