Welche Ausrüstung gibt es für das Extrudieren von Reiskleie und den Ölextraktionsprozess?

Reiskleie ist ein Nebenprodukt der Reisverarbeitung und macht im Allgemeinen 4 bis 6,5 % der Reismenge und 6 bis 8 % der braunen Reismenge aus. Der Ölgehalt von Reiskleie beträgt 15 bis 22 %, was dem Ölgehalt von Sojabohnen entspricht. Reiskleieöl ist ein nahrhaftes Speiseöl und gilt im In- und Ausland als ernährungsphysiologisches Öl. Allerdings werden die meisten Reiskleieressourcen als Vieh- und Geflügelfutter verwendet, was zu einer enormen Ressourcenverschwendung führt. Daher hat die energische Entwicklung und Nutzung von Reiskleieressourcen eine sehr wichtige praktische Bedeutung, um den Widerspruch zwischen Angebot und Nachfrage von Speiseöl zu mildern und den Mehrwert von Reiskleie zu erhöhen.

1 Physikalische Eigenschaften von Reiskleie
Reiskleie ist reich an Lipiden, Proteinen, Mineralien, Vitaminen, Phytin, Trypsininhibitoren, Lipase und Phytohämagglutinin (Hämagglutinin) und ist eine wertvolle Ölquelle. Reiskleie verdirbt sehr leicht und lässt sich nur sehr schlecht lagern. Der Hauptgrund dafür ist, dass Reiskleie eine Vielzahl von Enzymen enthält und Lipase und Lipoxygenase die beiden Hauptenzyme sind, die die Stabilität von Reiskleie beeinflussen. Unter geeigneten Bedingungen kann Lipase die Zersetzung von Öl in Reiskleie in Glycerin und freie Fettsäuren fördern, was zu einer Erhöhung des Säurewerts von Reiskleie führt. Darüber hinaus katalysiert Lipoxygenase die Oxidation und den Abbau freier ungesättigter Fettsäuren, was zu einem ranzigen Geruch führt. Die Ergebnisse zeigen, dass Lipase bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 12 bis 15 %, einer Temperatur von 35 bis 40 Grad und einem pH-Wert von 7 bis 8 eine starke Aktivität zeigt. Die Beziehung zwischen der Frische von Reiskleie und der Ölausbeute und Raffinierungsrate ist in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1 Zusammenhang zwischen der Lagerzeit der Reiskleie und dem Säurewert, der Ölausbeute und der Raffinationsrate

2 Stabilisierungsvorbehandlung von Reiskleie
Da frische Reiskleie sehr leicht oxidiert und ranzig wird, was sich wiederum auf ihren Gesamtnutzwert auswirkt, muss sie zunächst stabilisiert und vorbehandelt werden, um die Aktivität der Reiskleie-Lipase wirksam zu hemmen und zu passivieren und den Nährstoffverlust zu reduzieren. Zu den Stabilisierungsbehandlungsmethoden gehören Kühlung, Mikrowelle, Strahlung, dielektrische Erwärmung, chemische Behandlung, Wärmebehandlung und Puffen. Laut in- und ausländischen Datenberichten ist die Verwendung von Puffing zur Hemmung und Passivierung von Lipase und zur Stabilisierung des Säurewerts von Reiskleie die einzig realisierbare Industrietechnologie geworden und kann ihren Nährwert aufrechterhalten. Die Haltbarkeit von durch Puffen behandelter Reiskleie kann bis zu 1 Jahr betragen. Bei einer Lagerung bei Raumtemperatur über 2 bis 3 Monate steigt die Säurezahl (KOH) um maximal 3 mg/g. Bei einjähriger Lagerung bei Raumtemperatur liegt der Säurewert (KOH) stabil unter 10 mg/g und die restliche Enzymaktivität der Lipase beträgt weniger als 4 %. Reiskleie → Kleietrennung → magnetische Trennung → Konditionierung → Puffen → Trocknen → Entlaugungsworkshop
Basierend auf den physikalischen Eigenschaften von Reiskleie und der Machbarkeit der oben erwähnten Stabilisierungsvorbehandlungsmethode wurde der beste Prozessweg durch Praxis ermittelt.
 

3 Reiskleie-Puffing-Prozess und wichtige Betriebspunkte
3.1 Prozessablauf
3.2 Kernpunkte des Betriebs
3.2.1 Kleietrennung

Die von gewöhnlichen Reismühlen hergestellte Reiskleie enthält 1 bis 4 % Kleie. Da der Hauptbestandteil der Kleie Stärke ist, nimmt die Materialfeuchtigkeit beim Auslaugen Wasser auf, quillt auf und verklebt unter kontinuierlichen warmen Bedingungen, was sich auf das Eindringen und die Zuführung des Lösungsmittels auswirkt, und Kleie absorbiert Öl, was zu einer Erhöhung der Rückstände führt Öl in der Mahlzeit und eine Verringerung der Ölausbeute, daher muss es entfernt werden.
Das Kleie-Trennsieb ist eine häufig verwendete Screening-Methode. Es handelt sich um eine Kleie-Trennanlage, die speziell für die Eigenschaften von Reiskleie entwickelt wurde. Die allgemeine Leistung einer einzelnen Einheit beträgt 8 bis 10 t/Tag. Das Hauptprinzip besteht darin, den Unterschied in der Partikelgröße zwischen Bruchreis, Reiskleie und Reiskleie zu nutzen und die relative Bewegung zwischen Reiskleie, die Reiskleie enthält, und der Sieboberfläche zu nutzen, um Bruchreis und Reiskleie durch zwei Siebschichten zu trennen Oberflächen mit unterschiedlichen Maschenweiten. Im Allgemeinen verwendet die obere Sieboberfläche quadratische Löcher mit 20 Mesh und die untere Sieboberfläche quadratische Löcher mit 28 Mesh. Die Querschnittsgröße der Siebfläche beträgt 1 m Breite und die Neigung beträgt 8 bis 10 Grad. Beachten Sie, dass die Amplitude etwas größer sein sollte, damit der Trenneffekt besser ist und der Reiskleiegehalt weniger als 1 % betragen kann.
3.2.2 Magnetische Trennung

Bei der Verarbeitung von Reis oder dem Transport von Reiskleie werden häufig einige Metallverunreinigungen wie Eisennägel, Schrauben und Eisenspäne eingemischt. Diese Eisenverunreinigungen führen im nachfolgenden Prozess zu starkem Verschleiß und sogar zu Schäden an der Extruderschnecke kann die Poren der Extruder-Austrittsdüsenöffnung verstopfen, wodurch der Druck in der Presskammer extrem ansteigt, wodurch der Extrusionseffekt beeinträchtigt wird und in schweren Fällen auch Sicherheitsunfälle verursacht werden können. Daher müssen die Eisenverunreinigungen entfernt werden, bevor das Material in den Extruder gelangt. Der nicht angetriebene Permanentmagnetzylinder ist ein Permanentmagnet mit hoher Magnetfeldstärke und hoher Eisenentfernungseffizienz. Wenn das Material aus der Zufuhröffnung eintritt, können die Eisenverunreinigungen automatisch an der Oberfläche des Permanentmagneten adsorbiert werden, wodurch der Zweck der Trennung erreicht wird. Es ist das bevorzugte Eisenentfernungsgerät in der aktuellen Ölverarbeitung.
3.2.3 Konditionierung

Die Konditionierung ist ein Schlüsselprozess beim Puffen von Reiskleie. Dabei wird die Reiskleie auf die entsprechende Feuchtigkeit und Temperatur eingestellt, um optimale Bedingungen zum Puffen zu schaffen. Während der Konditionierung sollte eine entsprechende Menge heißes Wasser oder Dampf zugegeben werden und gleichzeitig eine indirekte Dampfheizung verwendet werden, um der Reiskleie eine entsprechende Plastizität zu verleihen, damit während der Extrusion ein angemessener Druck im Extrusionshohlraum aufgebaut werden kann und schnaufend. Beim Ausspritzen der Reiskleie aus der Düse kann die Zellstruktur besser zerstört werden, das Öl wird freigesetzt und es entstehen ausreichend feine Poren, die das Auslaugen begünstigen. Derzeit wird der Großteil der Konditionierung kontinuierlich durchgeführtVertikaler mehrschichtiger Dampfgarer mit relativ großen Heizflächen. In die erste Schicht wird direkter Dampf eingeleitet, und die Feuchtigkeit wird nach dem Benetzen im Allgemeinen auf etwa 13 % eingestellt. Die Temperatur steigt Schicht für Schicht und die endgültige Entladungstemperatur wird auf 65 bis 70 Grad eingestellt, und die Feuchtigkeit beträgt etwa 12 %.

3.2.4 Extrudieren

Das Extrudieren von Reiskleie erfolgt durchExtrudermaschine. Wenn die Reiskleie in die Maschinenkammer gelangt, wird sie durch die Drehung der Schneckenwelle nach vorne gedrückt, wodurch das Volumen in der Maschinenkammer verringert und allmählich Druck erzeugt wird. Gleichzeitig entsteht durch die Reibung zwischen der Reiskleie und der Schneckenwelle sowie der Innenwand der Maschinenkammer ein Selbsterwärmungseffekt, der die Temperatur des Materials erhöht. Darüber hinaus erreicht die Heizwirkung des Direktdampfes eine Temperatur in der Maschinenkammer von 12 0 Grad und der Direktdampfdruck erreicht 0,8 MPa. Abschließend wird es durch das Matrizenloch der Düse herausgedrückt. Aufgrund des plötzlichen Druckabfalls verdampft die innere Feuchtigkeit schnell und entweicht aus verschiedenen Teilen der Reiskleie, wodurch unzählige kleine Löcher in der Puffreisklei entstehen, die das Auslaugen und Eindringen von Öl begünstigen und dadurch die Auslaugungsrate erhöhen und Reduzierung des Restöls in der Mahlzeit. Im Allgemeinen wird der Feuchtigkeitsgehalt des von der Puffmaschine abgegebenen Materials auf 13 % bis 15 % geregelt. Bevor Sie den Extruder jedes Mal starten, drehen Sie am besten die große Riemenscheibe von Hand, um auf ungewöhnliche Geräusche zu achten. Wenn keine Unregelmäßigkeiten vorliegen, starten Sie die Maschine. Die Maschine muss vor der Beschickung auf 80 bis 120 Grad vorgeheizt werden. Der Direktdampf kann während des Betriebs nicht abgeschaltet werden, um zu verhindern, dass die Reiskleie in den Metallschlauch gedrückt wird und den Dampfkanal verstopft. Darüber hinaus ist eine stabile und kontinuierliche Zufuhr ein entscheidender Faktor für die Gewährleistung des Extrusionseffekts. Wenn die Zufuhrmenge zu groß ist, sinkt die Extrusionstemperatur, der Druck in der Maschinenkammer steigt und es kann leicht zu Verstopfungen kommen. Wenn die Zufuhr vor der Zufuhr längere Zeit unterbrochen wird, kommt es zu schweren Blockaden oder sogar Verbrennungen des Motors, was zu Unfällen führen kann. Wenn die Zufuhrmenge zu gering ist, kann kein ausreichender Maschinenkammerdruck aufgebaut werden, was zu einer unzureichenden Extrusion führt.

3.2.5 Trocknen

Die aus dem Extruder austretende Reiskleie hat zu viel Feuchtigkeit und die Temperatur ist zu hoch. Die Feuchtigkeit muss auf 7 bis 9 % und die Temperatur auf 50 bis 60 Grad eingestellt werden, um den Anforderungen der Auslaugung gerecht zu werden. Der Flachtrockner ist derzeit ein häufig verwendetes Gerät.

4 Extraktionsprozess und Betriebspunkte von expandierter Reiskleie
4.1 Prozessablauf

Das Verfahren und die Ausrüstung zum Auslaugen von Puffreiskleie ähneln denen für andere Öle. Der gesamte Prozess ist außerdem in vier Hauptabschnitte unterteilt: Materialauslaugung, Entlösungsmittel für Nassmehl, Mischölverdampfung und Lösungsmittelrückgewinnung. Die wichtigsten Punkte der einzelnen Abschnitte werden im Folgenden erläutert.
4.2 Wichtige Betriebspunkte
4.2.1 Auslaugungsabschnitt Da gepuffte Reiskleie während des Trocknens und der anschließenden Kratzförderung leicht von der Kette zermahlen wird, entsteht eine große Menge Pulver, was die Durchlässigkeit des Lösungsmittels stark verringert und den Restölanteil im Mehl erhöht. Daher ist beim Entwerfen einesHorizontaler RotationsextraktorDas Materialgitter sollte nicht zu hoch sein, und die Materialschicht wird im Allgemeinen auf etwa 1,3 m kontrolliert, und die Auslaugungszeit sollte verlängert werden, im Allgemeinen mehr als 2 Stunden. Die ausgelegte Verarbeitungskapazität entspricht dem 1,3- bis 1,5-fachen der Verarbeitung von Sojabohnenrohlingen. Darüber hinaus gelangt das Pulver beim Auslaugen des Rohlings zwangsläufig durch den Spalt zwischen den Gitterplatten in den Öleimer. Wenn es sich über einen längeren Zeitraum ansammelt, wird die Mischölleitung am Ölauslass verstopft und das Mischöl kann nicht abgesaugt werden, was die normale Produktion beeinträchtigt. Um dieses Problem zu lösen, kann in jedem Ölbehälter des Extraktors ein Rückstoßrohr installiert und an die Auslassleitung jeder Umwälzpumpe angeschlossen werden. Während des Produktionsprozesses wird häufig das Steuerventil der Rückstoßleitung geöffnet, um das Pulver im Ölbehälter zu spülen und es zusammen mit dem gemischten Öl durch die Umwälzpumpe in die Extraktionsmaterialschicht zu pumpen. Der Selbstfiltrationseffekt der Materialschicht reduziert die Menge des in den Ölbehälter gelangenden Pulvers und gewährleistet so eine normale Produktion.

4.2.2 Abschnitt zur Desolventisierung

Unter normalen Umständen enthält das aus dem Extraktor austretende Nassmehl 25 bis 35 % Lösungsmittel. Aufgrund des hohen Pulveranteils im Nassmehl aus Reiskleie enthält das Nassmehl bis zu etwa 40 % Lösungsmittel. Darüber hinaus enthält die Reiskleie Verunreinigungen wie Stärke. Während des Lösungsmittelentfernungsprozesses der nassen Reiskleie nimmt die Stärke in der Reiskleie Wasser auf und quillt auf. Wenn die Gelatinierungstemperatur erreicht ist, wird es gelatiniert und erzeugt eine Haftung, die die Verflüchtigung von Lösungsmittel und Wasser nicht begünstigt, was zu Schwierigkeiten im Entlösungsmittelabschnitt führt. Unter Berücksichtigung des Einflusses der oben genannten Faktoren nimmt die Entlösungsmittelentfernung des nassen Reiskleiemehls eine mehrschichtige DT-C-Struktur an, um die Entlösungsmittelentfernung, Trocknung und Kühlung der nassen Reiskleie in einem Gerät abzuschließen. Bei der Konstruktion der Ausrüstung ist es außerdem erforderlich, die Produktion von Sojabohnenplatten um das 13- bis 15-fache zu erhöhen, und die Materialschicht sollte dünner sein, was die Verflüchtigung des Lösungsmittels begünstigt und die Restlöslichkeit des Mehls den Anforderungen gerecht werden kann . Da dem Schrot zur Lösungsmittelentfernung direkter Dampf zugesetzt wird, erhöht sich der Feuchtigkeitsgehalt und es ist eine indirekte Dampferhitzung erforderlich, um die Feuchtigkeit auf etwa 13 % einzustellen. Abschließend wird es durch Kaltluft auf unter 45 Grad abgekühlt und kann direkt zum Verpacken ins Mehllager geschickt werden. Da das Reiskleiemehl einen hohen Pulvergehalt aufweist, sollte auch der zum Sammeln der Bruchstücke verwendete Shaker entsprechend vergrößert werden, um den Sammeleffekt sicherzustellen.
4.2.3 Mischölverdampfungsabschnitt

Das konzentrierte Reiskleie-Mischöl aus dem Extraktor enthält im Allgemeinen 3 bis 5 % feste Verunreinigungen (hauptsächlich Mehlpulver). Diese festen Verunreinigungen bilden Schmutz an der Rohrwand des Verdampfers, verringern den Wärmeübertragungseffekt und erzeugen während des Verdampfungs- und Stripping-Prozesses leicht eine große Schaummenge, die zu Überschwemmungen führt. Gleichzeitig kann es aufgrund der hohen Temperatur leicht verkohlen, wodurch das Rohöl dunkler wird und die Raffinationsrate verringert wird. Daher sollte das Mehlpulver im gemischten Öl vor dem Verdampfen so weit wie möglich entfernt werden. Derzeit werden üblicherweise zwei vertikale Mischöltanks in Reihe geschaltet und der Dichteunterschied zwischen Mehl und Mischöl genutzt, um sie durch natürliche Sedimentation unter Schwerkraft zu trennen. Die Sedimentationszeit beträgt im Allgemeinen mehr als 40 Minuten. Nach der Sedimentationstrennung wird das gemischte Öl zur weiteren Trennung in einen kontinuierlichen Filter gepumpt, wodurch sichergestellt wird, dass der Verunreinigungsgehalt des gemischten Öls den Anforderungen entspricht. Da der Extraktor zum Extrahieren von Reiskleie größer ist als der zur Verarbeitung anderer Öle im gleichen Maßstab, sollte auch das entsprechende Umlaufvolumen erhöht werden, was eine Erhöhung der Menge an versprühtem frischem Lösungsmittel erfordert, wodurch die Konzentration des gemischten Öls entsprechend verringert wird . Daher sollte bei der Auslegung des Verdampfers auch dessen Fläche entsprechend vergrößert werden. Darüber hinaus ist es sehr wichtig, dass das Lösungsmittel beim Erhitzen verdampft, sich schnell ausdehnt und schnell ansteigt, da die Konzentration des gemischten Öls relativ gering ist. Daher sollten die Rohre des Verdampfers nicht zu lang sein, im Allgemeinen 4 bis 5 m, da sie sonst das Aufsteigen des Films nicht begünstigen und den Verdampfungseffekt beeinträchtigen. Während des spezifischen Verdampfungsvorgangs sollte außerdem ein kontinuierlicher und stabiler Fluss des gemischten Öls gewährleistet sein, und die Temperatur des gemischten Öls, das in den Verdampfer eintritt, sollte nahe an der Temperatur liegen, bei der das Sieden beginnt und sich Blasen zu bilden beginnen (d. h. der Blasenpunkt). Dies begünstigt das Ziehen des Films, verbessert den Verdampfungseffekt und sorgt dafür, dass das Verdampfungssystem den besten Betriebszustand erreicht.
4.2.4 Lösungsmittelrückgewinnung

Der Abschnitt „Lösungsmittelrückgewinnung“ ist ein wichtiger Teil des Laugungsworkshops. Die Qualität der Lösungsmittelrückgewinnung steht nicht nur in direktem Zusammenhang mit der Höhe der Produktionskosten, sondern hat auch eine sehr wichtige Bedeutung für die sichere Produktion der Werkstatt und die Verbesserung der Werkstattumgebung und Hygiene. Gegenwärtig verwenden die meisten Laugungswerkstätten Rohrbündelkondensatoren, und die Rohrbündelmaterialien bestehen hauptsächlich aus Aluminiumlegierungen oder Edelstahl. Es ist zu beachten, dass in Laugungswerkstätten keine Rohrbündelkondensatoren aus Kohlenstoffstahl verwendet werden sollten. Hauptsächlich, weil: ① In Gegenwart von Lösungsmittelgas die Oberfläche der Mantel- und Rohrwand schnell korrodiert; ② Nachdem die Rohrwand aus Kohlenstoffstahl korrodiert ist, ist die Oberfläche rau und es entsteht Rost. Das im Mischgas des Entlösungsmittels mitgerissene Mehl, der im Kühlwasser mitgerissene Schlamm und Sand sowie die Kalkschichten aus Kalzium- und Magnesiumsalzen, die nach dem Erhitzen des unenthärteten Kühlwassers ausgefällt werden, lagern sich leicht ab, was die Wärmeübertragung stark beeinträchtigt Wirkung; ③ Kohlenstoffstahlrohre sind nicht korrosionsbeständig. Wenn die Zunderschicht nach der Ablagerung mit einem Entkalkungsmittel gereinigt wird, kann es leicht zu Schäden an der Rohrwand kommen. Bei der Verarbeitung von Reiskleie wird während des Auslaugungsprozesses eine große Menge frisches Lösungsmittel hinzugefügt, daher sollte die Gesamtkonfigurationsfläche des Kondensators um 10 bis 15 % vergrößert werden, und das entsprechende effektive Volumen des Wasserverteilungstanks sollte ebenfalls erhöht werden um 10 % bis 15 % erhöht werden, um den Kondensationseffekt des Lösungsmittels und den Wasserverteilungseffekt des Lösungsmittels sicherzustellen und den Verlust des Lösungsmittels wirksam zu reduzieren. Je nach Größe der Waage kann die Anschlussart des zirkulierenden Kühlwassers parallel oder in Reihe gewählt werden. Im Allgemeinen verwenden kleine Anlagen meist eine Parallelschaltung und große Anlagen meist eine Reihenschaltung. Bei der Konfiguration der Umwälzpumpe sollte der Durchfluss etwas größer und die Förderhöhe etwas höher sein, um sicherzustellen, dass jedem Kondensator ausreichend Wasserfluss zur Verfügung steht und der Wasserfluss auch entsprechend beschleunigt werden kann. Dies begünstigt die Wärmeübertragung, wodurch ein guter Kondensationseffekt erzielt und die maximale Rückgewinnung des Lösungsmittelgases gewährleistet wird. Darüber hinaus muss auch freies Gas nach der Rückgewinnung in die Atmosphäre abgeführt werden. Im Allgemeinen verwenden kleine Auslaugungsbetriebe Grundwasser mit relativ niedriger Temperatur zur direkten Absorption, während große Auslaugungsbetriebe essbares Paraffinöl zur Absorption verwenden.

5 Fazit
Dieser Expansions- und Extraktionsprozess, der auf der Analyse der Eigenschaften von Reiskleie basiert, erzeugt qualifiziertes Reiskleie-Rohöl, und alle wirtschaftlichen und technischen Indikatoren erfüllen die Anforderungen, was erhebliche wirtschaftliche und soziale Vorteile für das Unternehmen schafft und den Ölverarbeitungsunternehmen technische Garantien bietet Reiskleie-Ressourcen entwickeln und nutzen.