3.1　脫雜脫水

廢油脂中一般含有一定量的雜質，這些雜質可以分為四大類，即機械雜質（如泥沙、粕粉末等）、膠溶性雜質（如磷脂、蛋白質等）、脂溶性雜質（如游離脂肪酸、甾醇類等）以及水分。除去這些雜質總的工藝過程叫預處理。而雜質的除去則為預處理的第一環節，它直接影響著以后的反應過程能否順利進行以及產品質量的高低。

3.1.1　脫雜

廢油脂低溫狀態下呈固態，為除去不溶性雜質，需先將廢油脂稍加熱，通常可以采用除雜設備對油雜進行分離，經過除雜處理后，棄掉殘渣。另可采用物理沉降方式去除，將廢油脂（若常溫下是固態，先用水浴加熱熔化）靜置，使較大的雜質顆粒沉淀，然后經過濾或離心去除細小顆粒，以免雜質在生物柴油的制備過程中發生反應或滯留在最終產品中。下面介紹幾種專門脫雜的設備。

（1）板框過濾機　該設備是一種在油脂行業中使用歷史最悠久同時也是比較原始的一種過濾設備。它價格低廉，操作簡單，耗用的動力小，其最突出的優點是過濾效果較好。這一特點使它不僅可以用于廢油脂的粗濾，也可以用于脫色等精濾過程，但它勞動強度大，濾布的清洗拆裝不便，占地面積大，且易污染環境衛生，影響文明生產，所以它已越來越不適應現代化生產的需要，在城市大中型油廠表現更為突出。

（2）臥式螺旋離心分離機　這是一種根據油脂與雜質的相對密度不同而在一定的轉速下產生不同的離心力的原理設計的毛油除雜設備。其由一呈圓錐形的轉鼓及安裝于轉鼓內的空心螺旋轉軸形成，當含渣毛油從進液管進入高速旋轉的轉鼓時，由于離心力的作用，使固相顆粒迅速沉降到轉鼓內壁。同時借助于轉鼓內裝于轉軸上的螺旋輸送器，滯后于轉鼓的差速，將沉渣連續地由轉鼓小端排去。清油在離心力的作用下，位于轉鼓中央部分沿著螺旋形通道朝大端通過開孔溢流而出。

“臥螺”的優點在于連續運行，自動排渣，處理量大，勞動強度低，環境衛生好。但其噪聲大，動力消耗高，零部件易磨損，維修困難。且其操作難于掌握，分離效果欠佳，設備的投資較大。但據有關廠家介紹，這種“臥螺”用于米糠毛油的除雜能取得較為理想的效果。筆者認為，這可能是米糠毛油這種懸浮液的濃度、顆粒度、相對密度等正好適合于“臥螺”的分離范圍所致的。同時也說明臥螺對油品的品種具有嚴格的選擇性。該設備能夠同時完成廢油脂的脫水工藝。

（3）三葉片式振動過濾器　它是一種較新型的過濾設備，由振動機構、罐體、濾葉片、濾液匯集管和蝶閥組成，兩臺并聯安裝交替作業，可滿足連續作業的需要。它的作業過程分為過濾層的形成、過濾、濾餅吹干、濾餅卸除四個階段，實質上是對板框過濾機在卸料上及過濾材料上做了改進，同板框過濾機相比，它具有振動落渣、勞動強度低、單位體積過濾面積大、過濾系統全部封閉，環境衛生好等優點。同時因其結構簡單，濾葉片更換方便而使得維修費用減小。

但在使用過程中發現振動卸料系統不夠完善，濾渣難以完全卸清。由于壓力在整個過程中隨濾餅的厚度而變化，過濾油的質量不夠穩定，要求操作者有較強的責任心與較高的技術水平。

（4）微孔金屬管過濾器　這種過濾設備的外形相似于葉片式振動過濾器，廢油脂通過泵打入罐內形成一定的壓力油通過密集微孔進入金屬管匯集于出油管內排出，而渣不能通過微孔，被留在管外并吸附于管壁上，一定時間后停止進油，打開排渣閥，用蒸汽或壓縮空氣從出油管反吹排渣。

（5）碟式離心機　碟式離心機是油脂精煉脫膠、脫皂、脫機械雜質、脫水、脫蚶的主要分離設備。同時廢油脂脫水脫雜工業也長利用該設備來完成。

碟式離心機由進料、轉鼓、輕重相排液口、機座、殼體及機械傳動等部分構成。混合物從上部進料口進入設備，沿空心軸下降，在碟的下部、中部分配孔進入轉鼓。重相甩到四周，靠離心壓力由重相出口排出；輕相順軸上升到輕相出口排出機外。圖3-1為碟式離心機的分離機制。

轉鼓結構如圖3-2所示。用于廢油脂脫酸的分離碟式離心機，碟片采用不銹鋼制作；碟片間距1～2mm，碟片仰角45°，片上設有3～6個橢圓形分配孔，輕重相由此分離。液體進入分離孔后，輕相在離心力作用下，沿片背部上升。各碟片上升的輕相匯集于內側，排出機外。重相在轉鼓壁匯集，從外側排出。對液-固分離，輕相，即液體順碟片上升，匯集后由排料口排出機外。重相沿碟片下滑，甩到轉鼓內壁上，匯積在碟片束與轉鼓內壁形成的通道中，借助于從下分配器引入的沖洗水而得到稀釋，并沿轉鼓內壁上升，匯入重相出口排出機外。液-液碟片分離機，通過對輕相出口背壓力大小的調節，控制油中含皂。如果油中帶皂多，可加大輕相出口背壓力，反之則應調低。下分配器的作用是使進入轉鼓的懸浮液和沖洗液隔開，并將沖洗液引向轉鼓壁，以稀釋和沖走沉積在轉鼓壁上的雜質，從而使轉鼓內部料路暢通，確保離心機長期連續運轉。當它用于水化脫磷時，不用引入沖洗水。離心機的進出口裝置均帶有端面密封，它借助于彈簧，調整碟片裝置壓緊，保證密封。出口裝置通入沖洗水，以分隔輕、重兩相，并起到冷卻和潤滑密封面的作用。此外，沖洗水還能沿轉鼓壁形成一層“液封”，使輕相壓力便于調節，不致因提高輕相出口背壓而使油流向碟片外緣被皂腳帶走。

碟式離心脫水機，其結構原理及技術特征與脫皂機基本相同，不同之處僅在于脫水時不需通入沖洗水。因此，主軸內無分隔料液和水的導流管，軸上不開通水孔，與動環相接觸的消磨環（不動環）也無通水孔。碟式離心機的外形結構見圖3-3。

碟式離心機具有當量沉降面積、沉降距離小、處理量大、操作簡便、生產可靠及運轉周期長等特點。并且在全封閉條件下連續地進、卸料，從而有效地防止了空氣對油品的氧化影響。碟式離心機是目前應用最廣泛的一種離心分離機。

碟式離心機有許多種，按其排渣形式分，可分為自清式和非自清式兩大類；按其進料方式分，可分為底進料和上進料兩大類。瑞典阿爾法-拉伐公司出產的為底進料式。這種設備懸浮液由底部以0.4MPa的壓力壓入轉鼓，分離后輕、重相均從上部排出。這種機器對密封條件要求高，國產DS型即屬于這種機型。

德國威斯特伐利亞公司生產的設備，懸浮液從機器上部進入轉鼓，輕相和重相又從上部分離出來。操作壓力較低，為0.04～0.1MPa。這種設備對機械密封要求低，維修少，不漏油。另外，它的進料壓力低，對葉片沖擊性小，碟片不易損壞。國產DZY型屬于這種機型。

DZY型離心機是一種自清式分離機，它的外形及結構與DS型碟式離心機相仿，也是由轉鼓、進料、排渣、傳動、機殼等部分組成的。所不同的是自清式轉鼓體由上、下兩部分構成。上、下轉鼓體間設計一個排渣通道，沉積在轉鼓內壁上的固相可被間歇自動地排出，確保了離心機的連續運轉。

3.1.2　脫水

在利用離心機進行分離的過程即可除去大部分水分，但要進一步對廢油脂進行脫水多采用加熱法。即將廢油脂加熱至100℃以上，直到沒有水蒸氣冒出。也有人采用無水硫酸鎂和無水碳酸鈉等脫出油脂中的水分。工業上常采用的方式為閃蒸脫水。閃蒸脫水就是高壓的廢油脂進入低壓的容器中后由于壓力的突然降低使廢油脂中的水變成蒸汽被帶走的脫水方式。另外采用離心機脫雜過程也能除去大部分水分。