استخراج روغن خوراکی با هگزان؛ مراحل فرآوری، نکات ایمنی و نقش حیاتی دتکتور گاز

در بیش از دو دهه فعالیت در صنعت روغن‌کشی، همواره شاهد پیشرفت‌ها و تحولات بزرگی در فرآیند استخراج روغن‌های خوراکی از دانه‌های روغنی بوده‌ام. به‌عنوان مهندس مسئول در واحد استخراج با حلال، به‌ویژه در کار با گاز هگزان، تجربیات فراوانی در مدیریت عملیات، بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش راندمان داشته‌ام. این مقاله حاصل سال‌ها تجربه عملی، بررسی‌های فنی، و نظارت مستقیم بر خط تولید کارخانه‌های روغن‌کشی است. در اینجا قصد دارم به‌صورت دقیق و فنی، تمامی مراحل فرآوری روغن را از صفر تا صد تشریح کنم و نقش کلیدی هگزان را در استخراج روغن با جزئیات کامل بررسی نمایم.

مراحل فرآیند روغن‌کشی صنعتی از دانه تا محصول نهایی

فرآیند تولید روغن خوراکی از دانه‌های روغنی شامل چندین مرحله اصلی است:

1. آماده‌سازی دانه‌ها
2. استخراج روغن (پرس مکانیکی یا استخراج با حلال)
3. تصفیه روغن خام (رفاینینگ)
4. بسته‌بندی و نگهداری روغن تصفیه‌شده

هرکدام از این مراحل دارای زیرمجموعه‌ها و جزئیاتی فنی هستند که برای دستیابی به کیفیت بالا، رعایت استانداردهای ایمنی، و کاهش ضایعات، نیازمند طراحی دقیق، تجهیزات مناسب و پایش مستمر می‌باشند.

آماده‌سازی حرفه‌ای دانه‌های روغنی برای استخراج با هگزان

در ابتدا، دانه‌هایی مانند سویا، کلزا، آفتابگردان یا پنبه‌دانه، پس از ورود به کارخانه، از مراحل زیر عبور می‌کنند:

1. تمیزکاری (Cleaning)

دانه‌ها با استفاده از الک‌ها، دستگاه‌های بادزن و آهن‌ربا، از مواد خارجی مانند خاک، سنگ، فلزات و بقایای گیاهی پاک‌سازی می‌شوند.

2. خرد کردن (Crushing)

دانه‌ها برای افزایش سطح تماس با حلال یا آماده‌سازی جهت پرس، به قطعات ریزتری شکسته می‌شوند. این کار در آسیاب‌های چکشی یا غلطکی انجام می‌گیرد.

3. پولور کردن و پخت (Conditioning)

دانه‌ها تحت دمای کنترل‌شده (حدود 70-80°C) حرارت داده می‌شوند تا ساختار سلولی آن‌ها نرم و آماده استخراج شود. در این مرحله رطوبت نیز تنظیم می‌شود.

4. پلت یا فلیک‌سازی (Flaking)

برای دانه‌هایی مثل سویا، از غلطک‌های بزرگ استفاده می‌شود تا به شکل ورقه‌های نازک دربیایند. این کار استخراج را بسیار مؤثرتر می‌کند.

استخراج صنعتی روغن با هگزان؛ مزایا، چالش‌ها و نکات فنی

در بسیاری از دانه‌های روغنی، درصد چربی پایین‌تر از حدی است که صرفاً با پرس مکانیکی به راندمان بالا رسید. همچنین در کنجاله‌ی باقی‌مانده پس از پرس اولیه، هنوز مقدار زیادی روغن باقی می‌ماند. برای استخراج کامل، از روش استخراج با حلال (Solvent Extraction) استفاده می‌شود و در این میان، هگزان پرکاربردترین حلال است.

هگزان (Hexane) با فرمول شیمیایی C6H14 یک مایع بی‌رنگ، فرار و بسیار قابل اشتعال از خانواده آلکان‌هاست. نقطه جوش آن بین 65 تا 68 درجه سانتی‌گراد و نقطه اشتعال آن حدود -22 درجه است که نشان‌دهنده خطر آتش‌گیری بالا حتی در دماهای پایین می‌باشد. به‌دلیل انحلال‌پذیری بالا در چربی‌ها و روغن‌ها، از هگزان به‌طور گسترده در صنایع غذایی، به‌ویژه برای استخراج روغن، استفاده می‌شود. در چنین محیط‌هایی، استفاده از دتکتور گاز برای شناسایی نشت‌های احتمالی هگزان بسیار ضروری است تا از بروز خطرات ایمنی جلوگیری شود.

هگزان علاوه بر اهمیت فنی، به دلیل وارداتی بودن و حساسیت‌های زیست‌محیطی، از گران‌ترین مواد مصرفی در خط استخراج روغن محسوب می‌شود. قیمت بالای هگزان، در کنار هزینه‌های بازیافت و کنترل نشت، تأثیر مستقیمی بر هزینه نهایی تولید روغن دارد. از این رو، کاهش تلفات هگزان یک اولویت کلیدی در طراحی و بهره‌برداری خطوط مدرن روغن‌کشی است.

در واقع، اگر مقدار هگزانی که در سیستم در حال گردش است از حد معینی بیشتر شود، نه‌تنها خطرات ایمنی بالا می‌رود، بلکه از دید اقتصادی نیز پیامدهایی جدی دارد:

• افزایش مقدار هگزان به معنی افزایش حجم ماده فرار و قابل اشتعال در سیستم است که نیاز به سیستم تهویه قوی‌تر، ایزولاسیون بهتر و پایش مداوم دارد.
• هر نشتی یا اتلاف کوچک در این شرایط، منجر به هدررفت مقادیر بزرگی از یک ماده بسیار گران‌قیمت می‌شود.
• همچنین، حجم بیشتر هگزان در گردش به معنای افزایش مصرف انرژی برای تقطیر، تبخیر و بازیافت است، چرا که هر گرم از هگزان برای بازگشت به چرخه نیاز به حرارت دارد.

بنابراین، حفظ تعادل دقیق بین «مقدار بهینه هگزان در سیستم» و «راندمان استخراج» بسیار حیاتی است. در این میان، دتکتورهای گاز هگزان نقش کلیدی دارند: آن‌ها با تشخیص سریع نشتی‌ها و هشدار فوری، از اتلاف بی‌رویه این حلال گران‌قیمت جلوگیری می‌کنند و در کاهش هزینه‌های عملیاتی، پایداری محیطی و ایمنی نیروی انسانی نقش غیرقابل‌انکاری دارند. هگزان علاوه بر اهمیت فنی، به دلیل وارداتی بودن و حساسیت‌های زیست‌محیطی، از گران‌ترین مواد مصرفی در خط استخراج روغن محسوب می‌شود. قیمت بالای هگزان، در کنار هزینه‌های بازیافت و کنترل نشت، تأثیر مستقیمی بر هزینه نهایی تولید روغن دارد. از این رو، کاهش تلفات هگزان یک اولویت کلیدی در طراحی و بهره‌برداری خطوط مدرن روغن‌کشی است.

استخراج روغن با استفاده از هگزان

استخراج روغن با حلال هگزان یکی از رایج‌ترین روش‌های صنعتی برای جداسازی روغن از دانه‌های روغنی است که راندمان بالا و صرفه‌جویی در انرژی را به همراه دارد. راندمان بازیافت هگزان در کارخانه‌های مدرن باید بیش از 90٪ باشد.

1. واحد استخراج (Extractor)

در این مرحله، دانه‌های روغنی یا کنجاله‌ی آن‌ها به‌صورت پیوسته وارد دستگاه استخراج می‌شوند. از بالای دستگاه، هگزان مایع بر روی بستر مواد پاشیده شده و با عبور از میان آن‌ها، روغن را در خود حل می‌کند.
محصول این فرآیند، محلولی به نام «میسلّا (Miscella)» است که ترکیبی از روغن و هگزان محسوب می‌شود.

2. واحد تبخیر و تقطیر هگزان (Evaporator & Stripper)

میسلّا وارد برج تقطیر می‌شود تا جداسازی انجام شود. ابتدا بخش عمده‌ای از هگزان با استفاده از گرما یا بخار تبخیر می‌شود. سپس در شرایط خلأ و با کمک کندانسورها، باقی‌مانده هگزان نیز جدا شده و تنها روغن خام باقی می‌ماند.
هگزان تبخیرشده در کندانسورها به‌صورت مایع بازیابی شده و به چرخه تولید بازمی‌گردد.

3. واحد حذف هگزان از کنجاله (Desolventizer-Toaster یا DTDC)

کنجاله‌ی خارج‌شده از مرحله استخراج همچنان حاوی مقدار کمی هگزان است که باید برای رعایت ایمنی و سلامت، به‌طور کامل حذف شود. در این واحد، با استفاده از بخار زنده (Live Steam) و افزایش دما، باقی‌مانده‌ی هگزان تبخیر شده و جمع‌آوری می‌گردد. در نهایت، کنجاله خشک و عاری از حلال به‌عنوان خوراک دام بسته‌بندی می‌شود.

تصفیه روغن خام (Refining)

روغن استخراج‌شده پس از جداسازی از هگزان، وارد مراحل تصفیه می‌شود. هدف اصلی از این فرآیند، حذف ناخالصی‌هایی است که باعث کاهش کیفیت، طعم نامطلوب، و کاهش ماندگاری روغن می‌شوند. مراحل اصلی تصفیه شامل موارد زیر است:

1. خنثی‌سازی (Neutralization): در این مرحله، اسیدهای چرب آزاد موجود در روغن خام با استفاده از سود سوزآور (NaOH) حذف می‌شوند. این کار باعث کاهش عدد اسیدی روغن شده و طعم آن را بهبود می‌بخشد. تجهیزات رایج شامل دیگ‌های خنثی‌سازی با همزن‌های مقاوم به قلیا هستند.
2. بی‌رنگ‌سازی (Bleaching): برای حذف رنگدانه‌های طبیعی (مثل کاروتنوئیدها و کلروفیل) از روغن، از خاک‌های فعال (مثل بنتونیت) استفاده می‌شود. عملیات در شرایط خلأ انجام می‌شود تا از اکسید شدن روغن جلوگیری شود. از فیلترهای تحت فشار یا فیلترپرس برای جداسازی خاک مصرف‌شده استفاده می‌شود.
3. بوگیری (Deodorization): این مرحله برای حذف ترکیبات فرار و ناخوشایند مانند آلدهیدها، کتون‌ها و باقی‌مانده حلال‌ها انجام می‌شود. عملیات در یک برج بوگیری (Deodorizer Tower) در دمای بالا (بین 180 تا 240 درجه سانتی‌گراد) و تحت خلأ شدید صورت می‌گیرد. بخار داغ به‌عنوان عامل جداساز عمل کرده و ترکیبات ناخواسته را تبخیر می‌کند.

در پایان این فرآیندها، روغن نهایی شفاف، بی‌بو، و با کیفیت غذایی استاندارد تولید می‌شود که برای مصرف انسانی مناسب است. انتخاب دقیق مواد شیمیایی، کنترل دما و زمان، و استفاده از تجهیزات استیل ضدزنگ، برای تضمین کیفیت نهایی کاملاً ضروری است.

روغن استخراج‌شده پس از جداسازی از هگزان، وارد مراحل تصفیه می‌شود:

1. خنثی‌سازی (Neutralization): حذف اسیدهای چرب آزاد با سود سوزآور
2. بی‌رنگ‌سازی (Bleaching): حذف رنگدانه‌ها با خاک‌های فعال
3. بوگیری (Deodorization): حذف طعم و بوی ناخوشایند با بخار داغ در خلأ

نهایتا، روغن شفاف، بی‌بو، و با استاندارد غذایی تولید می‌شود. در پایان روغن تصفیه‌شده در مخازن استیل نگهداری شده و سپس بسته‌بندی می‌شود.

چرا دتکتور هگزان برای خطوط روغن‌کشی حیاتی است؟ بررسی فنی و کاربردی

با توجه به تجربیات صنعتی، نصب دتکتور گاز هگزان یکی از حیاتی‌ترین اقدامات ایمنی در خطوط استخراج روغن است. این تجهیز علاوه بر جلوگیری از خطرات احتمالی نشت و اشتعال، نقش مؤثری در حفظ کیفیت محصول نهایی دارد. همچنین با پایش دقیق میزان بخارات هگزان در فضا، از تزریق اضافی و غیرضروری حلال جلوگیری می‌کند و در نتیجه، به کاهش مصرف هگزان و صرفه‌جویی در هزینه‌های عملیاتی کمک می‌نماید.

باید دتکتور در ارتفاع پایین (۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر از زمین) نصب شوند. خروجی آن‌ها به سیستم‌های آژیر، فن، یا قطع اضطراری متصل شود. دقت آن‌ها باید در محدوده ppm و کالیبره‌شده با هگزان واقعی باشد. در صنایع غذایی، به‌ویژه در کارخانه‌های روغن‌کشی، استفاده از دتکتورهایی با قابلیت تشخیص سریع و حساسیت بالا الزامی است. مشخصات توصیه‌شده برای این دتکتورها شامل موارد زیر است:

• محدوده اندازه‌گیری 0 تا 1000 ppm
• رزولوشن حداقل 1 ppm
• خروجی استاندارد صنعتی 4-20 mA یا Modbus RTU
• استاندارد ضد انفجار ATEX/IECEx برای مناطق با خطر انفجار
• جنس بدنه مقاوم در برابر بخار و حلال‌ها (معمولاً قسمت جانکشن باکس از آلومینیوم و جنس قسمت سنسور از استیل ضدزنگ)

دتکتورهای گاز مدل PQD-8136 و PQD-8136B از سری پیشرفته‌ی برند پروسنس، مجهز به سنسور PID با دقت بالا بوده و برای تشخیص طیف وسیعی از ترکیبات آلی فرّار (VOC) طراحی شده‌اند. یکی از مزایای برجسته این مدل‌ها، امکان کالیبراسیون اختصاصی بر اساس نوع گاز هدف است. ما در شرکت آداک فرایند سپهر این توانایی را داریم که این دتکتورها را به‌طور دقیق و مهندسی‌شده برای گاز هگزان تنظیم و کالیبره کنیم، به‌گونه‌ای که بالاترین حساسیت و دقت را برای شرایط خاص شما فراهم کند.

با این تنظیم تخصصی، دستگاه نه‌تنها به‌سرعت به حضور حتی کمترین میزان بخار هگزان واکنش نشان می‌دهد، بلکه نرخ هشداردهی خطا را نیز به حداقل می‌رساند. اگر در محیطی فعالیت می‌کنید که دقت تشخیص گاز هگزان برای ایمنی، صرفه‌جویی اقتصادی یا کنترل فرآیند حیاتی است، مدل‌های PQD-8136 و PQD-8136B با کالیبراسیون اختصاصی، دقیقاً همان پاسخی هستند که نیاز دارید.

خلاصه مقاله

آنچه موفقیت یک کارخانه روغن‌کشی را تضمین می‌کند، تنها داشتن تجهیزات نیست؛ بلکه بهره‌مندی از دانش فنی، کنترل هوشمند فرآیندها و محافظت از سرمایه‌های حیاتی مانند هگزان است. در این مقاله، با نگاهی عمیق و مهندسی، تمام مراحل حساس استخراج روغن با استفاده از هگزان تشریح شد؛ از آماده‌سازی دانه‌ها تا پالایش نهایی، و از تبخیر حلال تا بازگردانی آن به چرخه تولید.

اما آنچه این فرآیند را واقعاً پایدار و اقتصادی می‌سازد، استفاده از دتکتورهای گاز هگزان با دقت بالا و واکنش سریع است؛ تجهیزاتی که نه‌تنها ضامن ایمنی کارکنان و محیط هستند، بلکه از هدررفت یکی از گران‌ترین مواد مصرفی خطوط تولید جلوگیری می‌کنند.

در این مسیر، شرکت آداک فرایند سپهر با سابقه‌ای درخشان و تخصصی در تأمین، مشاوره و اجرای سیستم‌های پایش نشت گاز، به‌عنوان مرجع اصلی دتکتورهای گاز هگزان در ایران شناخته می‌شود. این شرکت با ارائه راهکارهای دقیق، تجهیزات معتبر بین‌المللی و پشتیبانی فنی سطح بالا، همراه مطمئن شما در مسیر ایمنی، کاهش هزینه‌ها و افزایش راندمان خواهد بود.

سوالات متداول(FAQ)