一种吸附邻苯二甲酸酯类塑化剂的装置及其使用方法与流程

本发明涉及油脂深加工，具体涉及一种吸附邻苯二甲酸酯类塑化剂的装置及其使用方法。

背景技术：

1、在食用植物油的生产及贮藏环节，邻苯二甲酸酯类塑化剂污染问题已受到行业高度重视。该类化合物沸点较高且分子结构稳定，极易从塑料包装材料、密封垫圈以及输油管道中迁移至油脂基质内部。虽常规的高温精炼工艺能够在特定条件下使部分塑化剂伴随脱除，但该过程往往以牺牲油脂中天然存在的维生素e、植物甾醇等热敏性活性成分及油脂原有风味为代价。为此，采用固体吸附剂进行选择性定向吸附，成为在保全油脂原香和营养价值的前提下去除污染物的主要技术方向。然而，如何确保吸附剂粉末不对油脂品质造成二次干扰，仍是油脂深加工领域长期面临的核心难题。

2、目前工业实践中，通常将极细粉末状吸附剂直接投加到植物油中进行机械搅拌，凭借其较大的比表面积捕集目标分子。但由于粉末本身多孔且粒径极小，极易在油脂中发生絮凝团聚。应用常规板框压滤或离心分离操作，很难实现粉末与油脂的彻底分离。这种不彻底的分离会直接导致微细粉末残留于油脂成品中，既影响透明度及感官指标，又使产品的安全性存在不可控隐患。为降低粉末残留量，企业常需重复进行沉降、过滤或离心作业，这不仅显著增加了滤材消耗和人力成本，且因反复加热与机械搅动，加速了油脂中天然活性成分的氧化劣变，致使油脂色泽加深，品质严重受损。同时，批次间的处理效果差异较大，给生产质量管理带来诸多困难。

3、从设备构造来看，传统吸附处理罐的设计初衷主要服务于常规粉末助剂与液态油脂的混合，其搅拌轴及釜体构型并未针对高比表面积专用吸附剂的特性进行适配。现行设备普遍缺乏对吸附剂粉末进行固定或空间限位的结构，这意味着吸附结束后必须依靠外部过滤工序完成固液分离。而特殊种类的超细吸附剂粉末极易快速堵塞滤布孔隙，造成过滤操作中断或需频繁更换滤材，严重阻碍了连续化生产进程。单纯依靠搅拌釜配合过滤装置的组合，已经难以兼顾日益严格的食品安全标准与工业化连续生产的高效要求。

4、部分研究人员曾试图通过增大吸附剂粒径或采用表面包覆改性的方式改善过滤性能，然而粒径的增大往往直接导致比表面积缩减，进而削弱对邻苯二甲酸酯类分子的实际捕集能力，形成了吸附效率与分离效率难以兼得的工艺瓶颈。

5、鉴于此，本领域迫切需要一种能在保持高比表面积优势的同时，从根源上化解固液分离难题的全新技术路径。本发明立足于上述技术缺口，通过半固定式吸附板组件的应用，构建起吸附与分离同步控制的工艺逻辑，为油脂的安全高效处理提供了切实可行的技术支撑。

技术实现思路

1、本发明针对上述的不足，提供一种吸附邻苯二甲酸酯类塑化剂的装置及其使用方法，通过将吸附剂固载成板状组件固定于搅拌轴上旋转吸附，吸附后整体移出，解决了现有吸附剂粉末难过滤、易残留油脂、需重复处理的问题。

2、一种吸附邻苯二甲酸酯类塑化剂的设备，包括：

3、罐体、驱动电机、搅拌轴、支架和吸附板组件；

4、所述驱动电机固定安装于所述罐体的顶部，所述搅拌轴的上端与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述搅拌轴的下端穿过所述罐体的顶部并伸入所述罐体的内部；

5、所述支架包括中心轴套和由所述中心轴套向外侧延伸的多个径向支臂，所述径向支臂上设有插槽，所述吸附板组件的边缘嵌入所述插槽内，且所述吸附板组件的板面垂直于所述搅拌轴的轴线方向；

6、所述罐体的侧壁上部设有进油口，所述罐体的底部设有出油口，且所述罐体的外壁设有用于通入调温介质的夹套。

7、进一步地，所述罐体的底部为球面封头，所述出油口设置于所述球面封头的最低点中心处。

8、一种吸附油脂中邻苯二甲酸酯类塑化剂的使用方法，包括以下步骤：

9、s1、将待处理油脂通入具有搅拌轴的罐体内；

10、s2、启动驱动电机，使所述搅拌轴带动支架以及固定于所述支架上的至少一个吸附板组件在油脂中进行旋转搅拌；所述吸附板组件包括刚性载体以及固载于所述刚性载体表面的吸附层，所述吸附层由吸附剂粉末附着于多孔过滤介质上构成；油脂中的邻苯二甲酸酯类塑化剂被所述吸附层吸附；

11、s3、吸附反应结束后，停止所述驱动电机，将所述吸附板组件从所述支架上整体拆卸并移出所述罐体，处理后的油脂直接从所述罐体底部排出，所述油脂的排出不经过离心或过滤工序。

12、进一步地，在所述步骤s2中，所述驱动电机驱动所述搅拌轴的转速为230~330r/min，所述罐体内部的油脂吸附温度为40～60℃，吸附持续时间为56-72min。

13、进一步地，所述吸附剂粉末为用于特异性吸附邻苯二甲酸酯类塑化剂的分子印迹聚合物微球或改性介孔二氧化硅微球。

14、进一步地，所述多孔过滤介质为滤纸、尼龙滤膜或聚偏氟乙烯滤膜，所述吸附剂粉末通过粘合剂粘附或热压熔融工艺固着于所述多孔过滤介质的表面及孔隙内。

15、进一步地，所述吸附板组件设有多个，多个所述吸附板组件沿所述搅拌轴的轴向间隔排列，且相邻两个所述吸附板组件在垂直于所述搅拌轴轴线方向的投影区域内呈非重叠交错分布。

16、进一步地，所述罐体的外壁设有夹套，在所述步骤s2之前，还包括向所述夹套内通入导热介质，以调节所述罐体内部吸附反应温度的步骤。

17、进一步地，所述步骤s3中，将所述吸附板组件移出所述罐体后，还包括向所述罐体内部通入清洗溶剂，对所述罐体内壁进行清洗的步骤。

18、进一步地，所述步骤s2中，通过调节安装于所述支架上的所述吸附板组件的安装数量，控制油脂与吸附剂之间的料液比。

19、与现有技术相比，本发明具有以下优点和技术效果：

20、在现有油脂加工实践中，为脱除邻苯二甲酸酯类塑化剂，常规工艺大多将微米级或纳米级的粉体吸附剂直接投入油脂体系中进行混合搅拌。由于此类专用吸附剂粒径细微，在后续的固液分离环节，极易在滤材内部孔隙形成深层物理堵塞，导致过滤系统压力急剧上升甚至失效。即使完成过滤操作，仍常有部分粉体穿透过滤介质而残留在精炼油脂中，致使油脂浊度超标，降低了产品的感官指标并影响食品安全。为达到相关质量标准，生产单位往往不得不多次重复离心或过滤，这既大幅延长了处理周期，也增加了设备能耗与人力投入，严重制约了油脂加工生产线的连续化处理效率。

21、本发明针对上述困扰行业多年的技术瓶颈，从工艺路径和装置构造两方面着手进行了针对性重构。首先，在吸附剂的物理形态方面，本发明摒弃了传统工艺中游离粉末分散的方式，将吸附剂粉末通过粘合或热压工艺负载于过滤介质表面，并与刚性载体复合成一体化吸附板组件。这一设置将粉体状态下的吸附剂有效转化为具有固定形态的固体结构，从根本上杜绝了吸附剂颗粒散逸至油脂中。组件整体安装于与驱动电机相连的搅拌轴支架上，在搅拌作业时不仅能提供较为充足的接触面积，同时也确保了吸附反应的均匀性，避免了粉体在油相中的沉降与团聚。

22、其次，在分离工序方面，本发明实现了对常规过滤工艺的彻底简化。吸附反应结束后，操作人员仅需将固定在支架上的吸附板组件整体取出罐体，即可完成吸附介质与油脂的分离。处理后的油脂可以直接由底部排出，完全跳过了离心机、板框压滤机等传统分离设备的依赖。这种将吸附与分离同步整合的技术路线，有效规避了因油脂粘度过大导致的滤材频繁更换问题，大幅度削减了生产线设备投资，也让产品的整体加工流程更加紧凑高效。

23、再者，在油脂品质保护方面，植物油脂中富含的不饱和脂肪酸及脂溶性维生素等有效组分对温度条件极为敏感，过高的吸附温度往往导致这些热敏性组分加速氧化分解，破坏油脂原有的风味与营养价值。本发明在罐体外壁增设了可通入导热介质的夹套，使得反应体系的温度能够被精确调节。借助夹套的换热作用，吸附过程始终维持在一个兼顾吸附效率与物料稳定性的工艺窗口内，避免了局部过热或温度波动对油脂活性成分的损伤，保证了成品油脂在感官品质与内在营养指标上的稳定性。

24、此外，在工业操作的灵活性与日常维护方面，本发明设计了插槽式快拆结构。支架的径向支臂上设有插槽，吸附板组件可直接嵌入其中形成可拆卸连接。这使得操作人员能够根据进料油脂中塑化剂的实际污染程度，灵活调整组件安装数量以控制料液比。同时，当吸附组件逐渐饱和后，能够轻易从罐内取出进行再生或废弃处理，原有罐体则可直接进入下一处理周期。这种模块化的设计理念极大降低了设备停机维护的时间成本，提升了设备长期运行的综合利用率。

25、综合而言，本发明从吸附介质固化成型、分离工艺简化、反应温控调节以及结构模块化设计等多个维度，对传统油脂脱除塑化剂方案中的固液分离困难、粉体残留污染以及品质保护不足等核心缺陷，提供了行之有效的系统化解决路径，具备突出的实用价值和工业推广前景。