Бразильская компания TNL TECNAL была основана в 1976 году. На сегодняшний день она является крупнейшим производителем оборудования для подготовки масличных семян к экстракции, для экстракции масла растворителем, а также для транспортировки, передачи, хранения зерна и комплекcных решений для заводов по производству кормов для животных. В 1978 TNL TECNAL первой в мире разработала и изготовила экспандеры для подготовки материала к экстракции масла. С тех пор TNL TECNAL постоянно совершенствует и модернизирует свои машины, таким образом благодаря многолетнему опыту экспандеры Tecnal являются самыми надежными и эффективными в мире.
Помимо экспандеров, Tecnal может предложить машины для очистки семян, цепные и шнековые конвейеры, зерносушилки, элеваторы, весь спектр рушально-веечного оборудования, сушилки, жаровни, дробильные машины, оборудование секции экстракции, включая ротационный экстрактор и десольвентайзер/тостер (DT и DTDC) и прочее.
Фото: ООО «Вэлидлайн»
Экспандер, используемый для подготовки масличных семян к экстракции растворителем, представляет собой цилиндрическую камеру со стационарными разделительными болтами, которые проходят между витками сегментированного шнека с переменным расстоянием между его лезвиями. Этот шнек перемещает материал к выходу, в то время как через некоторые разделительные болты в него подается острый пар. На конце выгрузки установлено гидравлическое зубчатое кольцо, которое прижимает выходящий материал, создавая постоянное высокое давление внутри экспандера (около 80-90 бар).
Разделительные болты создают сопротивление свободному прохождению материала, и, как следствие, его перемешивание, разделение и трение, что приводит к разрыву структуры клетки и увеличению температуры. Кроме того, через них подается острый пар, который служит своего рода смазкой для материала, а также увеличивает его температуру до примерно 105°C и влажность до примерно 11,5%.
Высокое давление в камере обеспечивает глубокое проникновение пара в межклеточное вещество масла, и когда материал внезапно выводится из среды с высоким давлением в обычные условия, пар моментально испаряется, поднимая частички масла на поверхность материала и постоянно выполняя его расширение (экспандирование), после чего получается пористая и текстурированная масса, идеальная для экстракции масла растворителем.
Фото: ООО «Вэлидлайн»
Шнеки, расстояние между которыми изменяется по мере приближения к концу выгрузки, сжимают материал, но в то же время благодаря перепадам давления его структура становится более пористой. В результате данного процесса насыпная плотность материала (на примере соевых бобов) увеличивается с 0.35т/м3 до 0.55т/м3.
Экспандированный жмых выходит из экспандера с температурой +/- 105-110°C и влажностью 11-12%, поэтому перед подачей в экстрактор его нужно будет охладить и удалить часть влаги. Для этого можно использовать как вертикальный, так и горизонтальный охладитель.
Экспандеры для подготовки семян к экстракции масла были впервые представлены в Бразилии в середине 1970-х компанией TNL Tecnal и вскоре стали настоящей сенсацией и новым этапом в подготовке соевых бобов и других мягких семян к наиболее эффективной экстракции масла на заводах по всему миру.
Изначально наиболее распространенным использованием экспандера было улучшение подготовки соевых бобов к экстракции масла и увеличение производительности на существующих маслодобывающих заводах; однако, наблюдая за получаемыми результатами, их стали активно внедрять в другие маслоэкстракционные производства и сейчас на протяжении многих лет экспандеры широко используются для подготовки всевозможных масличных семян, таких как хлопковые семечки, рисовые отруби, зародыши кукурузы сухого и влажного помола, семена рапса и подсолнечника. Для каждого вида семян требуется свой подход в выборе и компоновке экспандера.
Использование экспандера для подготовки соевых бобов
В данном процессе экспандер устанавливается сразу после плющильных мельниц. После экспандера жмых охлаждается до 55-60°C и высушивается до 10-10,5%. Экспандированный жмых имеет структуру, подобную губке, которая обеспечивает хороший дренаж даже в глубинном слое экстрактора и одновременно высокоэффективное извлечение масла растворителем благодаря полному разрыву структуры масляных клеток. В результате этого сокращается время удержания материала в экстракторе и, соответственно, увеличивается его производительность. Благодаря хорошему дренажу в экспандированном жмыхе значительно снижается вероятность образования горизонтальных каналов, что является частой проблемой в некоторых экстракторах.
При обработке экспандированного жмыха с его открытой пористой структурой в шроте удерживается намного меньше растворителя — это означает, что меньше растворителя перенесется в ДТ; следовательно, для испарения растворителя из шрота потребуется меньше пара.
Экспандер стал настоящей революцией в области подготовки масличных семян к экстракции растворителем, так как обеспечивает массу преимуществ:
1. Увеличение производительности экстрактора и другого оборудования секции экстракции. При добавлении экспандера в линию подготовки, производительность секции экстракции автоматически увеличивается на 30%, в некоторых случаях даже на 50%, благодаря комбинации двух факторов: насыпной вес экспандированного материала (0.55т/м3) выше, чем насыпной вес лепестка (0.35т/м3), следовательно, больше материала войдет в один и тот же экстрактор; экстрактор может работать быстрее, поскольку время промывки экспандированного жмыха более короткое (около 35 минут), чем время промывки лепестка (около 45 минут).
Окончательные показатели увеличения производительности будут зависеть от размера существующего оборудования и от того, насколько фактическая производительность превышает стандартную. Технический осмотр завода и надлежащий анализ помогут точно определить, на сколько можно увеличить производительность.
2. Улучшение перколяции растворителя в связи с большей пористостью материала, следовательно, более короткое время пребывания в экстракторе. То есть, растворитель значительно быстрее проходит через материал, извлекает больше масла и таким образом существенно улучшает показатели остаточной масличности шрота (на 20-40% ниже).
3. То же самое происходит со шротом, который поступает в ДТ — с ним уводится меньшее количество растворителя и, как следствие, нужно меньше пара в секции удаления растворителя десольвентайзера-тостера. При переработке предварительно экспандированного материала содержание растворителя в шроте может быть около 22%, а при переработке лепестка оно составляет минимум 30% (обычно около 35%).
4. Более высокая концентрация мисцеллы (от 25% до 30-35%) благодаря лучшей перколяции, следовательно, требуется меньше пара для испарения растворителя и значительно увеличивается производительность последующей дистилляции.
5. Меньший расход растворителя на тонну семян (около 15%).
6. Меньший расход пара на тонну (около 10%), поскольку меньше растворителя нужно испарить в ДТ и в секции дистилляции.
7. Возможность обрабатывать более толстый лепесток (до 0,45 мм, а при работе без экспандера — не более 0,35 мм), что позволяет разгрузить плющилки и даже убрать из производства часть из них.
8. Возможность использования неоднородных семян, поскольку экспандер превращает жмых в однородную массу.
9. Намного меньше образовывается и попадает в экстрактор масличная пыль, поскольку она объединяется с экспандируемой массой.
10. Меньше остаточная масличность в шроте.
11. Надежная деактивация антипитательных факторов соевых бобов благодаря надлежащему нагреву.
12. Снижение негидратируемых фосфатидов (100 ppm, если жмых прошел экспандирование и 200 ppm, если жмых не прошел экспандирование), что дает значительную экономию при рафинации.
13. Увеличение количества фосфолипидов в экстрагированном масле (около 1100 ppm, в то время как при экстракции масла из лепестка, не прошедшего экспандирование, около 700 ppm). То есть, получается больше фосфолипидной эмульсии для производства лецитина или для преобразования этой эмульсии в масло путем энзимного дегуммирования. В конце дня в емкостях будет на 1-2% больше масла.
Самым важным в работе экспандера, при условии, что семена были надлежащим образом подготовлены, является давление в его камере. Неправильное внутреннее давление оказывает существенное влияние на качество экспандированного продукта.
Давление внутри камеры напрямую зависит от ряда факторов, но главные — это скорость подачи продукта и расстояние открытия разгрузочного устройства.
Фото: разгрузочное устройство Auto-Run, ООО «Вэлидлайн»
В большинстве экспандеров иногда происходит прекращение выхода продукта через некоторые отверстия, что приводит к изменению внутреннего давления. Это можно исправить, если связать силу тока главного мотора с интенсивностью подачи пара для поддержания постоянной нагрузки мотора и, следовательно, более постоянного давления внутри камеры.
Наверное, худший сбой, который может произойти в работе экспандера, случается при износе одновременно зубчатой головки, кольца и внутренней части, в таком случае машина начинает выполнять только экструдирование материала, в результате чего он не становится пористым и не улучшается проникновение растворителя.
Обработка высокомасличных семян в экспандере
Фото: дренажная камера, ООО «Вэлидлайн»
В последние годы экспандеры стали широко использоваться для переработки семян с повышенным содержанием масла при помощи дополнительной дренажной камеры, установленной непосредственно перед выходом материала.
Для такого варианта конфигурации могут понадобиться шнековый питатель и горизонтальный кондиционер. В данном процессе основную роль играет гидравлический авто-конус (Auto-run), благодаря которому контролируется давление, требуемое для наилучшего дренажа. Экспандер с дренажной камерой извлекает около 1/3 масла, после чего жмых с более низким содержанием масла успешно экспандируется.
Семена подсолнечника и рапса обрабатываются экспандерами с дренажной камерой, которая снижает масличность с 42-44% до 30% перед экспандированием. Этот «излишек масла» удаляется камерой, декантируется для удаления твердых примесей, образовавшихся во время дренажа (около 5%) и затем отправляется в ту же систему фильтрации, которую используют при работе с экспеллерами. Таким образом, жмых с 30% масла проходит экспандирование и это дает отличные результаты, подтвержденные множеством наших клиентов. Экспандированный материал пористый и однородный, улучшается проникновение растворителя и дренаж в экстракторе, обеспечивается высокое качество экстракционного масла.
Масло, извлеченное в дренажной камере, имеет такое же качество, как масло после прессов. Экспандеры с дренажной камерой вытесняют экспеллерные пресса, потребляя при этом значительно меньше электроэнергии и требуя значительно меньше технического обслуживания.
Использование экспандеров с дренажной камерой особенно выгодно на заводах, которые работают с разными масличными культурами, где подсолнечник и рапс перерабатываются только несколько месяцев в году.
Экспандеры также успешно используются для подготовки пирога подсолнечника или рапса после прессов, поскольку они превращают пирог в более пористый материал с хорошей перколяцией и легким удалением масла. Следовательно, мы получаем высокоэффективную экстракцию масла с более низкой остаточной масличностью в шроте.
Компания TNL Tecnal является мировым лидером в производстве экспандеров для всех типов семян, более 500 экспандеров Tecnal успешно работает у огромного количества производителей по всему миру. Если у Вас до сих пор нет экспандера в линии подготовки, серьезно подумайте о его установке, поскольку это поможет Вам значительно увеличить экстракционную эффективность и прибыль.
Официальный представитель компании TNL Tecnal в России — компания «Вэлидлайн», www.validline.ru, irina.kurako@validline.ru
По любым вопросам — мы всегда к Вашим услугам!
