Quelles machines sont utilisées dans le traitement de l'huile de palme: usine et équipement de raffinerie

Pour répondre à la question fondamentale:Quelles machines sont utilisées pour le traitement de l'huile de palme?Le traitement de l'huile de palme se déroule en deux étapes, et chacune dispose de son propre ensemble de machines.une batteuse qui sépare les fruits du grain, un digesteur à 90-100°C qui décompose le tissu du fruit, une presse à deux vis qui extrait l'huile brute,un écran vibrant et un réservoir de clarification ou une centrifugeuse à décanter qui séparent l'huile de l'eau et des solidesUne ligne de séchage parallèle utilise un craquage à noix, un moulin à ondulation et un hydrocyclone pour récupérer le noyau de palme.le pétrole brut passe par le dégummagement, blanchiment avec terre acidifiée, filtration et déodorant à 240-270°C sous 2-6 mbar.Une usine typique traite 30 à 90 tonnes de grappes de fruits frais par heure et produit de l'huile de palme brute à 20 à 24% du poids des grappes.

1Équipement de l'usine: du lot au pétrole brut

Le travail du moulin consiste à libérer l'huile du fruit et à le séparer de l'eau et des solides.

• Stérilisateur:La première et thermodynamiquement la plus grande machine de l'usine, les grappes de fruits frais sont chargées dans des récipients à pression horizontale ou verticale et cuites à 130-150°C et 2,5-3°C à la vapeur saturée.5 bar pendant 60 à 90 minutesLa stérilisation fait trois choses: elle désactive les enzymes lipase qui augmenteraient autrement la teneur en acides gras libres de l'huile en quelques heures,Il détache le fruit du paquet pour que le batteur puisse travailler efficacement., et il adoucit le mésocarp et coagule les protéines de sorte que l'huile se libère facilement dans la presse.Les stérilisateurs horizontaux à cage tournante ou à cage statique avec système de chargement en cage-train sont standard pour les grandes usinesLeur consommation de vapeur est le plus gros élément énergétique de l'usine, généralement 180-280 kg de vapeur par tonne de grappes de fruits frais.c'est pourquoi les usines modernes récupèrent la vapeur d'échappement et pourquoi le condensat de stérilisateur est une partie importante des effluents des usines d'huile de palme.
• - Je ne sais pas.Après stérilisation, le fruit doit être séparé du grain vide.Le fruit est donc frappé et tombe à travers un écran perforé tandis que les grappes vides sont déchargées à l'autre bout.Le débit et l'efficacité sont régis par la vitesse du tambour, généralement de 20 à 30 tr/min, et par le temps de résidence, car un décapage insuffisant laisse des fruits sur le grappillage et représente une perte directe d'huile,tandis que la résidence excessive endommage le fruit et augmente l'acide gras libreLes grappes de fruits vides sont à 20 à 23% du poids du grappillage et sont normalement renvoyées à la plantation sous forme de paillis ou utilisées comme carburant de chaudière, ce qui permet à de nombreuses usines de réduire leur consommation de combustibles fossiles.
• Digesteur et presse à vis:Le digesteur est un récipient à vapeur verticale avec des bras tournants ou des barres de frappe qui réchauffent le fruit à 90-100 °C et le broient en une pulpe homogène,briser les cellules contenant de l'huile et rompre les parois cellulairesLa bonne digestion est la différence entre 5% et 10% d'huile restant dans le gâteau de presse.où deux vis à contre-rotation dans une cage perforée compriment le matériau et expriment l'huile à travers les perforations tandis que le gâteau se décharge à l'extrémitéLes feuilles de gâteau pressé à 5-8% d'huile et 12-16% d'humidité, et c'est ce gâteau, mélangé avec le liquide pressé, qui va à la clarification.La conception de la presse à vis établit l'équilibre entre le rendement d'huile et la quantité de solides et d'eau transportés avec l'huile.
• Écrans vibrants, clarificateurs et décanteurs:Il faut séparer le liquide de la presse, soit environ 60 à 70% d'huile, 25 à 35% d'eau et 5 à 10% de solides.le flux est ensuite dilué à 30 à 40% avec de l'eau chaude et conservé dans un réservoir de clarification à 85 à 95 °CLes clarificateurs continus et les centrifugeuses à décanter à deux ou trois phases effectuent le même travail mécaniquement et plus rapidement, ce qui réduit les pertes d'huile dans les boues.généralement 0L'huile récupérée contient encore 0,2-0,5% d'eau et des traces de solides et passe à la purification.Les décanteurs sont de plus en plus utilisés dans les grandes usines, car ils réduisent à la fois les pertes d'huile et la charge des effluents, bien qu'ils ajoutent une machine rotative avec des besoins d'entretien élevés.
• Aspirateur et stockage:Avant le stockage ou le raffinage, l'huile doit être séchée à moins de 0,1% et de préférence à moins de 0,05% d'humidité, car l'eau stimule l'hydrolyse et élève les acides gras libres pendant le stockage.Le séchoir à vide est un récipient vertical dans lequel l'huile est pulvérisée ou distribuée dans une chambre maintenue à 40 à 80 mbar et à 60 à 90 °C; l'eau résiduelle s'évapore et la vapeur est condensée dans un condensateur sous vide tel que décrit pour le condensateur à huile de palme.L'huile séchée est pompée à travers une plaque ou un purificateur centrifuge et ensuite dans des réservoirs de stockage, qui sont normalement maintenues à 40-55°C avec une couverture d'azote ou au moins un toit flottant,puisque l'huile de palme se solidifie sous environ 35-40°C et s'oxyde si elle est maintenue à chaud en contact avec l'air pendant de longues périodes.

2. Récupération du noyau et équipement de raffinerie

La récupération du noyau est une ligne parallèle et la raffinerie convertit le pétrole brut en matières comestibles et oléochimiques:

• Ligne de récupération du noyau:Le gâteau de presse contient 5-8% de noix, qui sont séparées par un dépericarper ou une colonne de tournois à l'aide d'un courant d'air, puis séchées et conditionnées à environ 5-7% d'humidité.essentiellement un craqueur à impact centrifuge tournant à 2,000-3000 rpm, casse les coquilles sans écraser les noyaux,et le mélange passe à un moulin à ondulation et à un séparateur de tournois ou de bain d'argile qui exploite la différence de densité entre la coquille et le noyau, typiquement 1,17 contre 1,07 g/cm3, souvent à l'aide d'un hydrocyclone ou d'un bain d'argile d'une densité spécifique d'environ 1.12Les grains sont séchés à moins de 7% d'humidité et pressés ou extraits avec un solvant pour obtenir de l'huile de palme à 45-50% du poids du grain.La coquille de noyau est un carburant de biomasse haut de gamme d'une valeur calorifique d'environ 18 à 20 MJ/kg et est largement vendue ou utilisée dans les chaudières des usines..
• Déguisement et blanchiment:L'huile de palme brute est raffinée soit chimiquement avec du caustique, ce qui est maintenant rare pour le palmier en raison de la perte de raffinage élevée, soit physiquement par distillation à la vapeur,qui est standard parce que l'huile de palme a une faible teneur en phosphatidesLe raffinage physique commence par le dégumage, où l'acide phosphorique ou l'acide citrique à 0,05-0,2% est mélangé à l'huile à 80-100°C pour convertir les phosphatides résiduels en gommes hydratables.suivie de l'addition de 00,5-2% de terre blanchissante acidifiée à 90-110 °C sous vide. La terre blanchissante adsorbe les gencives, les produits d'oxydation, les métaux en traces, les pigments caroténoïdes et le savon résiduel,et est enlevé par un filtre à feuilles sous pression ou une presse à filtres à plaque et cadreLe blanchiment des feuilles de terre usées à une teneur en huile de 20 à 40% constitue un problème important d'élimination ou de valorisation pour la raffinerie.
• Déodorant et récupération des acides gras:Le déodorant est le cœur du raffinage physique et la machine qui élimine les acides gras libres.L'huile blanchie est chauffée à 240-270 °C sous une pression absolue de 2 à 6 mbar et dépouillée de 5 à 15 kg de vapeur d'épargne par tonne d'huile dans une colonne ou une tour emballée.Les acides gras libres, ainsi que les composés odorants et une fraction des tocophérols et stérols sont transportés sous forme de distillat d'acides gras à 2-5% de l'alimentation, condensés et récupérés.éjecteurs de vapeur avec intercondensateurs et un condensateur barométrique ou de surfaceL'huile déodorée est refroidie à 50 à 60 °C, polissée, puis stockée ou envoyée à la fractionnement.
• Fractionnement, services publics et effluents:De nombreuses raffineries fractionnent l'huile en oléine et en stéarine par fractionnement à sec: l'huile est fondue à 60 à 70°C, refroidie sous un profil contrôlé de 0.5 à 5 °C par heure dans un cristalliseur avec agitation lente pour faire pousser des cristaux, puis filtré sur une presse à membrane à 5-30 bar pour séparer l'oléine liquide de la stéarine solide.est déterminée par le profil de cristallisation et la pression de filtrationL'ensemble de l'usine est alimenté par une chaudière et un turbo-alternateur alimentés à la coque et à la fibre, qui fournissent la vapeur de procédé et la majeure partie de l'énergie de l'usine, ainsi qu'un système de traitement des effluents.puisqu'un moulin génère 00,5-0,9 m3 d'effluents d'usine d'huile de palme par tonne de grappes de fruits frais avec une demande d'oxygène chimique de 40 000 à 100 000 mg/l; les usines modernes captent le méthane de la digestion anaérobie pour le biogaz,qui est de plus en plus une source de revenus à part entière.

Matrice de comparaison des machines de transformation de l'huile de palme

Questions fréquemment posées

Q: Quelle est la machine la plus importante dans un moulin à huile de palme?

R: La plupart des gestionnaires d'usine appelleraient le stérilisateur, car il détermine la qualité de tout en aval.qui augmente la teneur en acides gras libres de l'huile en quelques heures et réduit directement la valeur du produit; les fruits mal desserrés réduisent l'efficacité du stripper et perdent de l'huile dans le grain vide; et le mésocarp insuffisamment assorti libère moins d'huile dans la presse,l'augmentation de la teneur en huile du gâteau de presse de 5% à 8-10%Le stérilisateur est aussi le plus gros consommateur de vapeur, donc son efficacité est la clé de la balance énergétique de l'usine.la presse à vis est la machine qui récupère physiquement l'huile et dont l'état apparaît le plus visiblement dans le taux d'extraction quotidien, donc dans la pratique, les deux sont gérés ensemble.

Q: Quelle est la différence entre un moulin à huile de palme et une raffinerie d'huile de palme?

R: Un moulin extrait de l'huile des fruits; une raffinerie purifie l'huile déjà extraite. Le moulin reçoit des grappes de fruits frais, généralement dans les 24 heures suivant la récolte,et produit de l'huile de palme crue et des grains de palmeIl s'agit d'une opération mécanique et thermique, utilisant la vapeur, la pression et la séparation physique, et ses principaux indicateurs de performance sont le taux d'extraction d'huile,récupération des grains et acides gras libres du brutLa raffinerie reçoit de l'huile de palme brute et produit de l'huile de palme raffinée, blanchie et désodorisée, de l'oléine et de la stéarine.distillation sous vide et à la vapeur, et ses principaux indicateurs sont le facteur de raffinage, les acides gras libres résiduels, la couleur et la répartition du rendement entre l'oléine et la stéarine.Mais ce sont des usines distinctes avec une économie séparée..

Q: Combien coûte une usine de transformation d'huile de palme et quelle est la capacité typique?

R: La capacité est indiquée en tonnes de grappes de fruits frais par heure, et les tailles standard sont de 30, 45, 60 et 90 tonnes par heure, 45 et 60 étant les plus courantes pour un moulin autonome.En dessous d'environ 20 tonnes par heure, l'équilibre vapeur-puissance devient inefficace et l'usine ne peut justifier une chaudière et un turboréacteurLes coûts d'investissement s'échelonnent approximativement à la puissance de 0,7 de la capacité, tandis qu'au-dessus de 90 tonnes par heure, la logistique de l'approvisionnement par lots dans la fenêtre de qualité de 24 heures devient le facteur limitant.et les éléments de coût dominants sont la chaudière et la centrale, les stérilisateurs et leurs travaux civils, et le système de traitement des effluents, qui représentent généralement 50 à 65% du total.L'ajout d'une raffinerie à fractionnement double à peu près le coût de l'usine, et l'ajout d'une installation de captage de biogaz sur l'effluent ajoute 10 à 15% supplémentaires avec un retour sur investissement tiré soit de l'exportation d'énergie, soit du crédit carbone et des ventes d'énergie renouvelable.

Q: Pourquoi les grappes de fruits frais doivent-elles être traitées dans les 24 heures?

R: Parce que dès que le fruit se détache du grappillage, ou que le grappillage est meurtri pendant la manipulation,les enzymes lipase naturellement présentes dans le mésocarp commencent à hydrolyser l'huile en acides gras libres et en glycérolLe taux est le plus rapide dans les premières heures et est accéléré par les ecchymoses, par la température ambiante élevée et par l'activité microbienne à la surface.Les fruits récoltés laissés pendant 48 heures peuvent passer d'une teneur en acides gras libres inférieure à 1% à bien plus de 5%, et comme chaque point de pourcentage d'acide gras libre supérieur à environ 5% représente une perte directe et à peu près proportionnelle du rendement des huiles raffinées, la pénalité de qualité est immédiate et quantifiable.C'est pourquoi les moulins sont situés dans un rayon de 50 à 100 km de leurs plantations d'approvisionnement, pourquoi les normes de qualité des grappes pénalisent les fruits en vrac et les ecchymoses, et pourquoi le stérilisateur, qui désactive l'enzyme, est la première machine que les fruits rencontrent.