本发明属于除去豆科植物果实中不希望有的物质以用作饲 料或食品的方法，涉及一种菜籽粕超速真空射流压缩裂解膨化 脱毒方法。

我国菜籽粕资源丰富。菜籽粕中除含有38-40％左右的蛋白 质外，还有维生素B、D、胡萝卜素、淀粉、纤维素、磷、钙、 矿物质等。由于菜籽粕含有毒质－主要是芥子甙，芥子甙是一 复杂的烃基硫代葡萄糖甙，异硫氰酸酯、恶唑烷硫酮等，使菜 籽粕不能直接用于现有饲料中，而大量使用成本高出菜籽粕30 -50％的大豆粕。现有菜籽粕的脱毒方法主要有(1)物理法： 例如水处理、高温蒸煮、紫外线照射、电击等；(2)化学添加 剂法：例如氢氧化钠处理、热喷、氨化、硫酸亚铁处理等；(3) 生物综合法：例如微生物发酵、各类菌种固体发酵法等，中国 专利申请CN1071314A公开了一种菜籽饼粕动态脱毒方法及设 备，其工序包括进料、脱毒容器转动、通入蒸汽、排出冷空气、 关排气阀、升压在0.0-1.8MPa之间，温度相应在70-280℃之 间，保持压力、温度、放气、关机。其脱毒设备包括反应罐、 支架、电机、进汽管、进料口和出料口，反应罐可以在支架上 自由转动，排气管相对不动，管口高于脱毒物料的上表水平面。 以上方法虽各见特色，但由于处理周期长、能耗高、营养成份 流失大、经济成本高，有的效果不稳定，特别是不能连续作业， 因而普遍难以推广。

本发明之目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种 能连续工业化生产、投资少、成本低，菜籽粕既能脱毒去涩又 能保持营养成份和香味的菜籽粕超速真空射流压缩裂解膨化脱 毒方法。

本发明的内容是：一种菜籽粕超速真空射流压缩裂解膨化 脱毒方法，其特征之处是由下列步骤组成：

a、粉碎物料：将菜籽粕粉碎至60-100目，并可贮存于存 料箱中；

b、通入混合汽：将压力为0.5-0.8MPa、温度为150-200 ℃的饱和水蒸汽和压力为0.6-0.8MPa的压缩空气连续通入真 空射流压缩裂解膨化混合装置(以下简称为膨化混合装置)；

c、连续进料：粉碎后的菜籽粕经定量连续密封给料装置 连续送入所述膨化混合装置中，并控制菜籽粕与饱和水蒸汽的 配比为菜籽粕60-80％(重量％)、饱和水蒸汽20-40％；

d、膨化混合：菜籽粕与混合汽构成的混合料在所述膨化 混合装置中经2-10秒后喷出，即混合料在所述膨化混合装置中 经真空超速射流、压缩、膨化及多级涡流扩散呈裂解爆炸性膨 化过程后喷出，喷出的混合料中毒质被水溶解、菜籽粕微粉的 含水率小于12％，菜籽粕微粉与饱和水蒸汽混合充分完全；

e、离心分离：喷出的混合料经1-2级离心分离，菜籽粕 微粉下沉进入微粉冷却器中，冷却后即为成品－保持有菜籽粕 中各种营养成份和色泽及香味的优质蛋白质原料，含有毒质和 少量菜籽粕微粉的混合汽逸出；

f、分离除尘：逸出的含有毒质和少量菜籽粕微粉的混合 汽经2-4级离心分离除尘器处理，菜籽粕微粉下沉进入所述微 粉冷却器中，冷却后即为成品，并与步骤e所述成品汇集，含 有毒质的混合汽逸出；

g、毒雾收集：逸出的含有毒质的混合汽送入冷却器中冷 却，冷却的毒质水溶液送入毒液收集器，空气和水蒸汽排出。 毒质水溶液经分离可提取一些化工厂原料。

本发明内容中：所述真空射流压缩裂解膨化混合装置内腔 在送入菜籽粕前通入所述饱和水蒸汽预热至80-100℃。

本发明的另一内容是一种菜籽粕超速真空射流压缩裂解膨 化脱毒专用装置，主要由：饱和水蒸汽源、压缩空气源、粉碎 机、提升机、存料箱、定量连续密封给料装置、真空射流压缩 裂解膨化混合装置、1-2级离心分离器、微粉冷却器、2-4级 离心分离出尘器、冷却器、毒液收集器、以及联接管道组成， 其特征之处是：

所述的真空射流压缩裂解膨化混合装置由喷头部份、真空 混合部份和膨化部份组成；

所述喷头部份：由有进汽口9和喷汽口11的中空蒸汽喷头 1构成；

所述真空混合部份：由与所述蒸汽喷头1外周边固定密封 联接的喷头固定板3，中空膨胀器4，两侧分别与喷头固定板3 和中空膨胀器4固定密封联接、并在内部形成一混合室16的圆 环形或多边形固定套7，通过固定套7与混合室16相联通的进 料管8，一端与中空膨胀器4固定联通的浸湿管道6构成；

所述膨化混合部份：由一端与浸湿管道6另一端固定联通 的中空涡流扩散膨胀头5构成，该涡流扩散膨胀头5的内腔呈 逐渐增大的圆台形17、并有间隔的一组内径逐渐增大的径向环 形凹槽14。

上述真空射流压缩裂解膨化混合装置中：所述蒸汽喷头1 内还设置有一个有进气口10和喷气口12的高压气流喷头2， 该高压气流喷头2的进气口10一段穿出蒸汽喷头1并与其固定 密封联接、喷气口12一端接近蒸汽喷头1的喷汽口11。

上述真空射流压缩裂解膨化混合装置中：所述浸湿管道6 内腔的内径呈逐渐缩小然后又逐渐增大的形状，以利于混合料 的压缩和扩散。

上述真空射流压缩裂解膨化混合装置中：所述径向环形凹 槽14的数量可以为2-10个。

上述真空射流压缩裂解膨化混合装置中：所述涡流扩散膨 胀头5的内腔也可以呈圆柱形。

上述真空射流压缩裂解膨化混合装置中：所述径向环形凹 槽14的数量较好的为5-8个。

本发明具有下列特点：

(1)采用本发明，饱和水蒸汽(温度150-200℃、压力 0.5-0.8MPa，此条件下，蛋白质不会变性)与菜籽粕瞬间接触； 菜籽粕和饱和水蒸汽在一定的温度压力下，并在压缩空气的强 化下产生超声、超速、超微粉膨化，使菜籽粕既能与饱和水蒸 汽混合充分安全、又能与含毒质饱和水蒸汽相分离，快速在几 秒钟，实现多种物理过程；从而使产品质量、生产规模、自动 化程度、能耗成本等，均可获得十分满意的效果，使菜籽粕既 能脱除毒质，又能保持其中各种营养成分及色泽和香味，连续 自动化生产出优质蛋白质原料；

(2)膨化混合充分：在真空射流压缩裂解膨化混合装置 中，粉碎后的菜籽粕从进料管8进入混合室16，饱和水蒸汽从 进汽口9进入蒸汽喷头1、从喷汽口11高速喷出，压缩空气从 进气口10进入高压气流喷头2、从喷气口12高速喷出，冲击 菜籽粕并混合，混合料经浸湿管道6压缩后高速进入涡流扩散 膨胀头5，在一组径向环形凹槽14作用下，混合料经反复裂解 状扩散膨化，从而使菜籽粕与饱和水蒸汽充分接触，混合完全， 菜籽粕中的毒质溶解于饱和水蒸汽中；混合料从涡流膨胀头5 高速喷出；

(3)本发明之原理与水洗法相近，但弥补了水洗法的一些 严重不足：a、饱和水蒸汽快速加压稀释毒质代替了水洗法长时 间的浸泡，超声超速粉碎，使毒质更有效地快速在短时间内有 效分离；b、采用本发明，菜籽粕去毒后的色泽与原粕无变，没 有被芥子甙等污染，集中收集的少量毒雾，可考虑其二次开发， 而水洗法的废水较多，处理困难，脱毒后的菜籽粕有变化；c、 水洗法的菜籽粕水干燥能耗高，采用本发明，使菜籽粕在一定 的压力下产生裂解膨化，机械能的脱水成倍的降低了能耗；d、 本发明占地面积小，设备集中，适宜于工业化连续大生产，水 洗法占地面积大，难以大规模生产，不能连续作业；e、采用本 发明，能脱除菜籽粕中的苦涩味，产品色泽棕黄色，并具有菜 籽粕的香味，水洗法对苦涩味不能改变，产品蒸烘时色泽增加。

(4)本发明中的超速真空膨化技术，是油脂、饲料、食品 及化工工业膨化技术革命，它以较少的投入，取得最大的收获， 效益显著，具有明显的实用性和先进性；

(5)本发明工艺设计及设备均可直接与现有油脂浸出车间 连接，形成连续式生产，无火源、热源部分，易于推广，且占 地少、投资小、生产成本低、生产效率高、连续大规模生产、 无“三废”排放，社会效益和经济效益显著。

图1是本发明实施例1工艺流程图；

图2是图1中真空射流压缩裂解膨化混合装置剖视结构示 意图；

图3是图2中涡流扩散膨胀头5剖视结构示意图；

图4是图3的左视结构示意图。

图中：1-蒸汽喷头，2-高压气流喷头，3-喷头固定板，4- 中空膨胀器，5-涡流扩散膨胀头，6-浸湿管道，7-固定套，8- 进料管，9-进汽口，10-进气口，11-喷汽口，12-喷汽口，13- 沉头螺杆，14-环形凹槽，15-螺纹孔，16-混合室，17-圆台形或 圆柱形，18-压缩机，19-贮气罐，20-粉碎机，21-提升机，22- 存料箱，23-定量连续密封给料装置，24-真空射流压缩裂解膨化 合装置，25-离心分离器，26-冷却器，27-毒液收集器，28-微 粉冷却器(内含出粕铰笼)，29-离心分离出尘器，30-风机，31- 饱和水蒸汽源。

下面通过实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：参见各附图。

一种菜籽粕超速真空射流压缩裂解膨化脱毒方法，由下列 步骤组成：

a、粉碎物料：将菜籽粕粉碎至60-100目，并贮存于存料 箱22中；

b、通入混合汽：将压力为0.5-0.8MPa、温度为150-200℃ 的饱和水蒸汽和压力为0.6-0.8MPa的压缩空气连续喷入真空 射流压缩裂解膨化混合装置24(以下简称为膨化混合装置)中。

c、连续进料：粉碎后的菜籽粕经定量连续密封给料装置23 连续送入所述膨化混合装置24中，并控制菜籽粕与饱和水蒸汽 的配比为菜籽粕60-80％(重量％)、饱和水蒸汽20-40％；

d、膨化混合：菜籽粕与混合汽构成的混合料在所述膨化混 合装置24中经2-10秒后喷出，即混合料在所述膨化混合装置 24中经真空超速射流、压缩、膨化及多级涡流扩散过程后喷出， 喷出的混合料中毒质被水溶解、菜籽粕微粉的含水率小于12％：

e、离心分离：喷出的混合料经2级离心分离，菜籽粕微粉 下沉进入微粉冷却器28中，冷却后即为成品－脱毒菜籽粕，含 有毒质和少量菜籽粕微粉的混合汽逸出；

f、分离除尘：逸出的含有毒质和少量菜籽粕微粉的混合汽 经4级离心分离除尘器29处理，菜籽粕微粉下沉进入所述微粉 冷却器28中，冷却后即为成品－脱毒菜籽粕，含有毒质的混合 汽逸出；

g、毒雾收集：逸出的含有毒质的混合汽送入冷却器26中 冷却，冷却的毒质水溶液送入毒液收集器27，空气和水蒸汽排 出。

采用上述方法设计的菜籽粕超速真空射流压缩裂解膨化脱 毒装置，主要由：饱和水蒸汽源31，压缩机18和进气端与压 缩机18联通的贮气罐19构成的压缩空气源，菜籽粕粉碎机20， 提升机21，存料箱22，定量连续密封给料装置23，真空射流 压缩裂解膨化混合装置24，2级(或称2连)离心分离器，微 粉冷却器28(内含出粕铰笼)，风机30，4级(或称4连)离 心分离，出尘器，冷却器26，毒液收集器27，以及连接管道组 成。

所述的真空射流压缩裂解膨化混合装置24由喷头部份、真 空混合部份和膨化部份组成；

所述喷头部份：由有进汽口9和喷汽口11的中空蒸汽喷头 1，设置于蒸汽喷头1内有进气口10和喷气口12的高压气流喷 头2构成，高压气流喷头2的靠近进气口10一段穿出蒸汽喷头 1并与其固定密封联接、喷气口12一端接近蒸汽喷头1的喷汽 口11；

所述真空混合部份：由与所述蒸汽喷头1外周边固定密封 联接的喷头固定板3，中空膨胀器4，两侧分别与喷头固定板3 和中空膨胀器4固定密封联接、并在内部形成一混合室16的圆 环形固定套7，通过固定套7与混合室16相联通的进料管8， 一端与中空膨胀器4固定联通的浸湿管道6构成；

所述膨化混合部份：由一端与浸湿管道6另一端固定联通 的中空涡流扩散膨胀头5构成，该涡流扩散膨胀头5的内腔呈 逐渐增大的圆台形17、并有间隔的7个内径逐渐增大的径向环 形凹槽14。

上述脱毒装置中所述其它设备均系现有技术。

生产时，菜籽粕在粉碎机20中粉碎后经提升机21送入存 料箱22中贮存；连续通入所述饱和水蒸汽，饱和水蒸汽经进汽 口9进入蒸汽喷头1，从涡流扩散膨胀头5喷出、使膨化混合 装置24内温度预热至80-100℃；连续通入所述饱和水蒸汽和所 述压缩空气；菜籽粕从存料箱22连续导出经定量连续密封给料 装置23连续进入膨化混合装置24中，物料(菜籽粕)通过压 缩饱和蒸汽迅速加热，管道被物料冷却，蒸汽释放汽化潜热而 液化，些时饱和汽的含水量增加25-30％左右，物料此时利用压 缩饱和蒸汽加压，而物料形成真空负压，此时压缩射流流速超 过1000-1200米/秒，物料充分被压缩蒸汽裂解膨化而形成涡流 循环粉碎，由于加压饱和蒸汽与带水菜籽粕在较高温度、较少 水份、较短时间水解芥子甙，这时菜籽粕中的毒质(一般以烃 基为烯丙基，3-丁烯基及2-羟基-3-羟丁基4-戊烯基，苄基，2- 苯乙基或4-甲硫)等被速溶和稀释于浸渍物料的自由水中，并 呈饱和状态，当物料在射流的作用下压缩膨化时，被大量的饱 和蒸汽穿透，此时毒质(芥子甙和其降解物)被蒸汽快速的热 交换，在热交换过程中，被饱和蒸汽释放热后产生的冷凝水湿 润并溶解，继而压缩蒸汽对润湿的菜籽粕快速地进行真空膨化； 由于压缩汽、物料在生产时，按一定的比例，通过膨化混合装 置24排出时，突然超速的释压使物料、毒质快速地裂解膨化， 使饱和水产生爆炸性汽化，其大部份含毒质饱和水雾化，同时， 压缩蒸汽射流、裂解膨化，因突然的释压，物料与含毒汽形成 了爆炸性的快速流动，对物料形成了强烈的冲刷作用，促进了 物料与毒雾的有效分离；利用离心分离器25，使菜籽粕和含毒 雾混合汽有效分离；在风运设备的负压作用下，经离心分离出 尘器29分离，较纯的毒雾通过冷却器26冷却后收集于毒液收 集器27中，可再次开发利用，纯洁的气体排空；去毒质后的菜 籽粕经微粉冷却器28冷却后送入成品库。

参考的主要工艺参数：

处理量：1.5-4吨/小时

饱和水蒸汽压力：0.5-0.8MPa

压缩空气压力：  0.6-0.8MPa

温度：150-200℃

时间：2-10小时

参考的产品(即脱毒菜籽粕)规格：

色泽：棕色

口味：无苦涩味

蛋白质含量：38-41％

含水率：＜12％

硫甙：＜6umol/g

参考的生产参数：

处理量：1.5-4吨/小时

电耗：38度/吨

煤耗：65千克/吨

水耗：350千克/吨

加工成本：约60-80元/吨。

实施例2，参见附图2-4。

一种用于除去菜籽粕中毒质的真空射流压缩裂解膨化混合 装置，由喷头部份、真空混合部份和膨化混合部份组成；

所述喷头部份：由有进汽口9和喷汽口11的中空蒸汽喷头 1，设置于蒸汽喷头1内有进气口10和喷气口12的高压气流喷 头2构成，高压气流喷头2的靠近进气口10一段穿出蒸汽喷头 1并与其固定密封联接、喷气口12一端接近蒸汽喷头1的喷汽 口11：

所述真空混合部份：由与所述蒸汽喷头1外周边固定密封 联接的喷头固定板3，中空膨胀器4，两侧分别与喷头固定板3 和中空膨胀器4固定密封联接、并在内部形成一混合室16的圆 环形或多边形固定套7，通过固定套7与混合室16相联通的进 料管8，一端与中空膨胀器4固定联通的浸湿管道6构成；

所述膨化混合部份：由一端与浸湿管道6另一端固定联通 的中空涡流扩散膨胀头5构成，该涡流扩散膨胀头5的内腔呈 逐渐增大的圆台形17、并有间隔的5个内径逐渐增大的径向环 形凹槽14。

使用时，蒸汽喷头1的进汽口9与饱和水蒸汽源相联通， 高压气流喷头2的进气口10与压缩空气源相联通，进料管8与 定量连续密封给料装置相联通，涡流扩散膨胀头5的出料开口 端与离心分离器相联通。开启饱和水蒸汽源，向本装置中通入 饱和水蒸汽(150-200℃、压力：0.5-0.8MPa)使装置内温度 预热到80-100℃；再开启压缩空气源，通入0.6-0.8MPa压缩 空气；再开启定量连续密封给料装置，粉碎后的菜籽粕连续送 入混合室16中，在超速混合气流的冲击下，混合，经浸湿管道 6压缩后进入涡流扩散膨胀头5，在一组5个环形凹槽14作用 下，呈裂解状多级涡流扩散膨化，流体与菜籽粕充分接触，混 合充分完全，菜籽粕中的毒质溶解于饱和水蒸汽中，混合物料 喷出涡流扩散胀头5后，在分离装置中，含有毒质的流体被排 出，下沉的微粉经冷却即为可作优质蛋白质原料的菜籽粕。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施，并 具有显著效果。