3.1　脱杂脱水

废油脂中一般含有一定量的杂质，这些杂质可以分为四大类，即机械杂质（如泥沙、粕粉末等）、胶溶性杂质（如磷脂、蛋白质等）、脂溶性杂质（如游离脂肪酸、甾醇类等）以及水分。除去这些杂质总的工艺过程叫预处理。而杂质的除去则为预处理的第一环节，它直接影响着以后的反应过程能否顺利进行以及产品质量的高低。

3.1.1　脱杂

废油脂低温状态下呈固态，为除去不溶性杂质，需先将废油脂稍加热，通常可以采用除杂设备对油杂进行分离，经过除杂处理后，弃掉残渣。另可采用物理沉降方式去除，将废油脂（若常温下是固态，先用水浴加热熔化）静置，使较大的杂质颗粒沉淀，然后经过滤或离心去除细小颗粒，以免杂质在生物柴油的制备过程中发生反应或滞留在最终产品中。下面介绍几种专门脱杂的设备。

（1）板框过滤机　该设备是一种在油脂行业中使用历史最悠久同时也是比较原始的一种过滤设备。它价格低廉，操作简单，耗用的动力小，其最突出的优点是过滤效果较好。这一特点使它不仅可以用于废油脂的粗滤，也可以用于脱色等精滤过程，但它劳动强度大，滤布的清洗拆装不便，占地面积大，且易污染环境卫生，影响文明生产，所以它已越来越不适应现代化生产的需要，在城市大中型油厂表现更为突出。

（2）卧式螺旋离心分离机　这是一种根据油脂与杂质的相对密度不同而在一定的转速下产生不同的离心力的原理设计的毛油除杂设备。其由一呈圆锥形的转鼓及安装于转鼓内的空心螺旋转轴形成，当含渣毛油从进液管进入高速旋转的转鼓时，由于离心力的作用，使固相颗粒迅速沉降到转鼓内壁。同时借助于转鼓内装于转轴上的螺旋输送器，滞后于转鼓的差速，将沉渣连续地由转鼓小端排去。清油在离心力的作用下，位于转鼓中央部分沿着螺旋形通道朝大端通过开孔溢流而出。

“卧螺”的优点在于连续运行，自动排渣，处理量大，劳动强度低，环境卫生好。但其噪声大，动力消耗高，零部件易磨损，维修困难。且其操作难于掌握，分离效果欠佳，设备的投资较大。但据有关厂家介绍，这种“卧螺”用于米糠毛油的除杂能取得较为理想的效果。笔者认为，这可能是米糠毛油这种悬浮液的浓度、颗粒度、相对密度等正好适合于“卧螺”的分离范围所致的。同时也说明卧螺对油品的品种具有严格的选择性。该设备能够同时完成废油脂的脱水工艺。

（3）三叶片式振动过滤器　它是一种较新型的过滤设备，由振动机构、罐体、滤叶片、滤液汇集管和蝶阀组成，两台并联安装交替作业，可满足连续作业的需要。它的作业过程分为过滤层的形成、过滤、滤饼吹干、滤饼卸除四个阶段，实质上是对板框过滤机在卸料上及过滤材料上做了改进，同板框过滤机相比，它具有振动落渣、劳动强度低、单位体积过滤面积大、过滤系统全部封闭，环境卫生好等优点。同时因其结构简单，滤叶片更换方便而使得维修费用减小。

但在使用过程中发现振动卸料系统不够完善，滤渣难以完全卸清。由于压力在整个过程中随滤饼的厚度而变化，过滤油的质量不够稳定，要求操作者有较强的责任心与较高的技术水平。

（4）微孔金属管过滤器　这种过滤设备的外形相似于叶片式振动过滤器，废油脂通过泵打入罐内形成一定的压力油通过密集微孔进入金属管汇集于出油管内排出，而渣不能通过微孔，被留在管外并吸附于管壁上，一定时间后停止进油，打开排渣阀，用蒸汽或压缩空气从出油管反吹排渣。

（5）碟式离心机　碟式离心机是油脂精炼脱胶、脱皂、脱机械杂质、脱水、脱蚶的主要分离设备。同时废油脂脱水脱杂工业也长利用该设备来完成。

碟式离心机由进料、转鼓、轻重相排液口、机座、壳体及机械传动等部分构成。混合物从上部进料口进入设备，沿空心轴下降，在碟的下部、中部分配孔进入转鼓。重相甩到四周，靠离心压力由重相出口排出；轻相顺轴上升到轻相出口排出机外。图3-1为碟式离心机的分离机制。

转鼓结构如图3-2所示。用于废油脂脱酸的分离碟式离心机，碟片采用不锈钢制作；碟片间距1～2mm，碟片仰角45°，片上设有3～6个椭圆形分配孔，轻重相由此分离。液体进入分离孔后，轻相在离心力作用下，沿片背部上升。各碟片上升的轻相汇集于内侧，排出机外。重相在转鼓壁汇集，从外侧排出。对液-固分离，轻相，即液体顺碟片上升，汇集后由排料口排出机外。重相沿碟片下滑，甩到转鼓内壁上，汇积在碟片束与转鼓内壁形成的通道中，借助于从下分配器引入的冲洗水而得到稀释，并沿转鼓内壁上升，汇入重相出口排出机外。液-液碟片分离机，通过对轻相出口背压力大小的调节，控制油中含皂。如果油中带皂多，可加大轻相出口背压力，反之则应调低。下分配器的作用是使进入转鼓的悬浮液和冲洗液隔开，并将冲洗液引向转鼓壁，以稀释和冲走沉积在转鼓壁上的杂质，从而使转鼓内部料路畅通，确保离心机长期连续运转。当它用于水化脱磷时，不用引入冲洗水。离心机的进出口装置均带有端面密封，它借助于弹簧，调整碟片装置压紧，保证密封。出口装置通入冲洗水，以分隔轻、重两相，并起到冷却和润滑密封面的作用。此外，冲洗水还能沿转鼓壁形成一层“液封”，使轻相压力便于调节，不致因提高轻相出口背压而使油流向碟片外缘被皂脚带走。

碟式离心脱水机，其结构原理及技术特征与脱皂机基本相同，不同之处仅在于脱水时不需通入冲洗水。因此，主轴内无分隔料液和水的导流管，轴上不开通水孔，与动环相接触的消磨环（不动环）也无通水孔。碟式离心机的外形结构见图3-3。

碟式离心机具有当量沉降面积、沉降距离小、处理量大、操作简便、生产可靠及运转周期长等特点。并且在全封闭条件下连续地进、卸料，从而有效地防止了空气对油品的氧化影响。碟式离心机是目前应用最广泛的一种离心分离机。

碟式离心机有许多种，按其排渣形式分，可分为自清式和非自清式两大类；按其进料方式分，可分为底进料和上进料两大类。瑞典阿尔法-拉伐公司出产的为底进料式。这种设备悬浮液由底部以0.4MPa的压力压入转鼓，分离后轻、重相均从上部排出。这种机器对密封条件要求高，国产DS型即属于这种机型。

德国威斯特伐利亚公司生产的设备，悬浮液从机器上部进入转鼓，轻相和重相又从上部分离出来。操作压力较低，为0.04～0.1MPa。这种设备对机械密封要求低，维修少，不漏油。另外，它的进料压力低，对叶片冲击性小，碟片不易损坏。国产DZY型属于这种机型。

DZY型离心机是一种自清式分离机，它的外形及结构与DS型碟式离心机相仿，也是由转鼓、进料、排渣、传动、机壳等部分组成的。所不同的是自清式转鼓体由上、下两部分构成。上、下转鼓体间设计一个排渣通道，沉积在转鼓内壁上的固相可被间歇自动地排出，确保了离心机的连续运转。

3.1.2　脱水

在利用离心机进行分离的过程即可除去大部分水分，但要进一步对废油脂进行脱水多采用加热法。即将废油脂加热至100℃以上，直到没有水蒸气冒出。也有人采用无水硫酸镁和无水碳酸钠等脱出油脂中的水分。工业上常采用的方式为闪蒸脱水。闪蒸脱水就是高压的废油脂进入低压的容器中后由于压力的突然降低使废油脂中的水变成蒸汽被带走的脱水方式。另外采用离心机脱杂过程也能除去大部分水分。