A lixiviação de solvente de pré-prensagem e a lixiviação de solvente de extrusão são dois processos diferentes no processo de produção de petróleo e diferem em muitos aspectos.
1. Princípio do processo
• Lixiviação de solvente pré-prensagem
• A lixiviação de pré-prensagem consiste em primeiro prensar o óleo e usar pressão mecânica para espremer parte do óleo no óleo. Este processo é realizado principalmente através de equipamentos como prensas de rosca. O óleo é submetido a forte pressão na câmara de prensagem e é espremido para fora das células de óleo. Por exemplo, no processo de pré-prensagem da colza, a colza entra na câmara de prensagem da prensa de rosca. À medida que o parafuso de prensagem gira, a pressão na câmara de prensagem aumenta gradualmente, e o óleo é espremido através do espaço entre as barras de prensagem para obter petróleo bruto pré-prensado, e a torta restante com maior teor de óleo entra na fase de lixiviação. A lixiviação consiste na extração do óleo da torta pré-prensada utilizando solventes orgânicos (como o hexano). Os solventes orgânicos podem dissolver o óleo e dissolver o óleo da torta por imersão ou pulverização e, em seguida, separar o solvente do óleo por meio de evaporação, remoção e outros processos para finalmente obter o petróleo bruto lixiviado.
• Lixiviação de solvente de extrusão
• A primeira etapa do processo de lixiviação por extrusão é soprar o óleo. Na extrusora, o óleo muda sua estrutura sob a ação de alta temperatura, alta pressão e alta força de cisalhamento. Por exemplo, na extrusora, devido ao aumento da temperatura e à extrusão do parafuso, as células de óleo são completamente destruídas, o óleo interno é liberado e o volume do óleo aumenta, formando um material expandido solto e poroso. A estrutura deste material expandido favorece a penetração do solvente. No processo de lixiviação subsequente, o solvente pode entrar em contato com o óleo de forma mais rápida e uniforme e dissolvê-lo. O princípio da lixiviação é o mesmo do link de lixiviação na lixiviação de pré-prensagem. Também utiliza solventes orgânicos para extrair o óleo do material expandido e, em seguida, recupera o solvente por meio de evaporação, remoção e outras etapas para obter o petróleo bruto.
2. Processo e equipamentos
• Lixiviação de solvente de pré-prensagem (Equipamento principal: prensa de óleo de pré-prensagem)
• Elo de pré-prensagem: O principal equipamento é a prensa de rosca de pré-prensagem com fogão de haste. O óleo entra na prensa de rosca após pré-tratamento, como limpeza e trituração. A câmara de prensagem da prensa consiste em um parafuso e uma barra. O parafuso gira para empurrar o óleo para frente, a pressão aumenta gradualmente e o óleo é espremido. A torta após a pré-prensagem é compacta e possui um teor de óleo relativamente alto, geralmente em torno de 10% - 20%.
• Etapa de extração: O equipamento de extração geralmente é um extrator horizontal ou um extrator de anel. Depois que o bolo pré-prensado entra no extrator, ele é pulverizado ou embebido em solvente. A mistura de solvente e óleo (comumente conhecida como óleo misto) é separada da torta por filtração e outros métodos e, em seguida, passa por um sistema de evaporação (incluindo o primeiro evaporador, o segundo evaporador, etc.) e o solvente no o óleo misturado é evaporado por aquecimento a vapor e, em seguida, o solvente residual é posteriormente removido através de uma torre de extração para obter petróleo bruto lixiviado. Ao mesmo tempo, a torta após a dessolventização é descarregada após o solvente residual ser removido por equipamentos como uma máquina de desgaseificação.
• Extração por solvente de extrusão (Equipamento principal: extrusora)
• Estágio de extrusão: O equipamento principal é a extrusora. O óleo entra na extrusora após limpeza e condicionamento. Existem parafusos e barris dentro da extrusora. Sob a rotação do parafuso e o aquecimento do barril, o óleo é espremido e aquecido, e a pressão pode atingir 3-5MPa e a temperatura pode atingir 100-130 graus. Depois que o óleo é espremido para fora da saída da extrusora, o volume se expande instantaneamente para formar um material extrudado. O material extrusado possui estrutura solta, alta porosidade e o teor de óleo é equivalente ao da torta pré-prensada, mas a distribuição do óleo é mais uniforme.
• Etapa de extração: O equipamento é semelhante ao equipamento de extração para extração de pré-prensagem, mas devido às características do material extrusado, o processo de extração pode ser mais eficiente. Depois que o material extrudado entra no extrator, o solvente é mais fácil de penetrar e a qualidade do óleo misturado pode ser melhor. A subsequente recuperação de solvente e o processo de extração de petróleo bruto são semelhantes à extração de pré-prensagem.
3. Rendimento e qualidade do petróleo
• Rendimento do petróleo
• Extração de pré-prensagem: Na etapa de pré-prensagem, uma parte do óleo pode ser extraída primeiro. Geralmente, o rendimento do óleo de pré-prensagem é de cerca de 70%-80% e, em seguida, o óleo restante é extraído por extração. O rendimento geral de óleo é alto, mas se o teor de óleo da torta pré-prensada não for adequadamente controlado, isso poderá afetar a eficiência do rendimento de óleo do processo de lixiviação. Por exemplo, se o teor de óleo do bolo pré-prensado for demasiado elevado, pode ocorrer penetração desigual do solvente durante a lixiviação; se o teor de óleo for muito baixo, muito óleo poderá ser perdido durante o processo de pré-prensagem.
• Lixiviação por extrusão: Como o processo de extrusão pode quebrar completamente as células oleosas e liberar o óleo de forma mais completa, o solvente pode extrair o óleo de forma mais eficaz durante o processo de lixiviação. De modo geral, o rendimento de óleo da lixiviação por extrusão pode chegar a cerca de 95% - 98%, o que apresenta certas vantagens em relação à lixiviação de pré-prensagem, especialmente para alguns óleos com alto teor de óleo e estrutura celular difícil de destruir, como soja, a melhoria do rendimento do petróleo é mais óbvia.
• Qualidade do óleo
• Lixiviação de pré-prensagem: A qualidade do petróleo bruto pré-prensado é relativamente baixa e contém mais impurezas, como fosfolipídios, ácidos graxos livres, etc. impurezas. Após a lixiviação, o teor de impurezas no petróleo bruto ainda é alto, sendo necessário um processo de refino mais complexo para obter petróleo de alta qualidade. No entanto, alguns antioxidantes naturais no petróleo bruto pré-prensado podem ser relativamente bem preservados, o que é benéfico para a estabilidade oxidativa do óleo.
• Extração por extrusão: O petróleo bruto obtido pela extração por extrusão é de qualidade relativamente boa. Como o processo de extrusão pode desnaturar impurezas, como fosfolipídios, até certo ponto, é mais fácil separar do óleo durante a extração. Além disso, devido à estrutura uniforme do material extrudado, a distribuição das impurezas no petróleo bruto extraído também é relativamente uniforme, o que é mais fácil de manusear durante o processo de refino. O óleo refinado obtido apresenta cor clara, bom sabor e teor relativamente baixo de impurezas como fosfolipídios e ácidos graxos livres.
4. Qualidade do bolo
• Extração com solvente de pré-prensagem
• A textura do bolo pré-prensado é relativamente compacta devido à prensagem mecânica. O grau de desnaturação da proteína é relativamente baixo e, quando utilizada como ração, a digestibilidade da proteína pode ser afetada até certo ponto. No entanto, o formato do bolo pré-prensado é relativamente completo, o que é conveniente durante o armazenamento e transporte. Por exemplo, na produção de farelo de soja, as partículas de farelo de soja pré-prensado são maiores e podem ser trituradas e processadas conforme necessário na fórmula da ração.
• Lixiviação de solvente de extrusão
• A torta após lixiviação por extrusão é o produto da extrusão, com estrutura solta e alta porosidade. Essa estrutura torna a proteína do bolo altamente desnaturada, o que favorece mais a digestão e absorção animal. Na indústria de rações, a torta extrusada possui maior valor nutricional e, devido à sua estrutura solta, pode ser melhor misturada com outras matérias-primas durante o processamento da ração. Porém, a densidade do bolo extrusado é relativamente baixa e ocupa mais espaço durante o armazenamento e transporte.
5. Consumo de energia e custo de produção
• Consumo de energia
• Lixiviação de pré-prensagem: O elo de pré-prensagem precisa consumir uma certa quantidade de energia mecânica para acionar a prensa de rosca para prensagem, e o consumo de energia é usado principalmente para fornecer pressão. O elo de lixiviação precisa aquecer o solvente e o óleo misturado, e o processo de evaporação e remoção também consome muita energia de vapor. Em geral, o consumo de energia da lixiviação de pré-prensagem é relativamente alto, especialmente no processo de ligação entre os elos de pré-prensagem e lixiviação. Se não for manuseado adequadamente, pode levar ao desperdício de energia.
• Lixiviação por extrusão: O elo de extrusão precisa consumir maior energia elétrica e energia térmica porque o óleo precisa atingir um estado de alta temperatura e alta pressão na extrusora. Contudo, uma vez que os materiais tufados são mais propícios à penetração do solvente durante o processo de lixiviação, o tempo de lixiviação pode ser reduzido e o consumo de energia do processo de lixiviação pode ser reduzido em comparação com a lixiviação de pré-prensagem. Do ponto de vista de todo o processo, o consumo total de energia da lixiviação por sopro é equivalente ou ligeiramente inferior ao da lixiviação por pré-prensagem.
• Custo de produção
• Lixiviação de pré-prensagem: Em termos de custo de equipamento, o investimento em prensas de parafuso e equipamentos de lixiviação é relativamente grande. Os custos operacionais incluem custos de mão de obra, custos de manutenção de equipamentos, custos de energia, etc. Como o processo de lixiviação de pré-prensagem é relativamente complexo e há muitos equipamentos, os custos de mão de obra e de manutenção de equipamentos podem ser altos.
• Lixiviação por sopro: O preço da máquina de sopro é relativamente alto, o que aumenta o custo de investimento no equipamento. Porém, do ponto de vista da operação a longo prazo, devido aos benefícios econômicos trazidos pela possível redução do consumo de energia e maior rendimento de óleo, bem como pelas vantagens das tortas de alta qualidade no mercado de rações, seu custo de produção pode ser equilibrado até certo ponto, e pode ter mais vantagens de custo em algumas produções em grande escala.
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