Разработка ресурсосберегающей технологии выделения жирных кислот из отходов щелочной рафинации растительных масел

• Автор: Шаврак, Елена Игнатьевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Общая характеристика отходов щелочной рафинации

растительных масел соаистоков и методов их

утилизации литературный обзор.

1.1. Технология щелочной рафинации масел .

1.2. Физикохимическая характеристика соаистоков.

1.2.1. Состав жировой части.

1.2.2. Состав нежировой части.

1.3. Обзор известных методов утилизации соаистоков.

1.4. Выделение жирных кислот из соаистоков путем их взаимодействия с серной кислотой.
1.4.1. Механизм сернокислотного разложения мыльных растворов.
1.4.2. Влияние примесей на процесс разложения.
1.4.3. Характеристика существующей технологии выделения жирных кислот.
1.4.4. Постановка задачи исследования.
2. Методы исследования.
2.1. Методы исследования физических свойств исходного сырья.
2.2. Методы исследования химического состава соапстоков и
продуктов их разложения.
2.3. Метод и техника изучения механизма взаимодействия соапстоков с серной кислотой.
3. Результаты исследования и их обсуждение.
3.1. Физические свойства исходного сырья.
3
5
8






3.2. Химическим состав соапстоков.
3.3. Механизм взаимодействия соапстоков с серной кислотой.
3.3.1. Влияние концентрации мыльного раствора на скорость разложения.
3.3.2. Динамика изменения физических свойств соапстоков при взаимодействии с серной кислотой.
3.3.3. Изменение химического состава мыльных растворов в
процессе разложения.
3.3.4. Особенности расходования серной кислоты при
разложении соапстоков.
3.3.5. Особенности разложения в гетерогенной системе.
3.4. Выводы.
4. Повышение эффективности использования материальных
ресурсов при утилизации соапстоков.
4.1. Выбор рационального способа сернокислотного
разложения .
4.1.1. Установление технологических параметров
двухстадийного разложения.
4.1.2. Исследование возможности сокращения расхода
неорганических реагентов с помощью двухстадийного
разложения и способа кислые мыла.
4.2. Утилизация отходов двухстадийного разложения.
4.3. Исследование эффективности усовершенствованной технологии утилизации соапстоков.
4.4. Выводы.
Общие выводы.
Литература


Для нейтрализации интенсивно окрашенного хлопкового масла разработан так называемый «эмульсионный метод». Он основан на том, что в процессе щелочной рафинации создается наибольшая поверхность контакта между образующимися хлопьями соапстока и рафинируемого масла и именно в момент образования последних, так как исследованиями было установлено, что в определенных пределах существует прямая зависимость между дисперсностью мыльной эмульсии и се способностью поглощать красящие вещества масла. Необходимые условия создаются тем, что рафинируемое масло и раствор щелочи тщательно перемешиваются между собой, образуя тонкодисперсную эмульсию. Мыльные пленки, образующиеся при этом, адсорбируют на своей развитой поверхности красящие вещества, благодаря чему масло осветляется. В последнее время широко применяется метод щелочной рафинации масла в мисцелле. Мисцелла - это экстракт веществ, извлекаемых из масличного сырья органическим растворителем, чаще всего гексаном. Наряду с триглицеридами в ней содержатся примеси, растворимые в гсксане. Более низкая вязкость мисцеллы по сравнению с маслом обусловливает ускорение отделения мыл, образующихся при обработке ее раствором щелочи. Рафинация в мисцелле позволяет уменьшить расход щелочи и увеличить выход очищенного масла за счет снижения в соапстоке механически увлеченного жира. Физико-химическая характеристика соапстоков. Соаисток представляет собой окрашенную малоподвижную коллоидную систему сложного качественного и количественного состава. Интенсивность его окраски зависит от содержания пигментов в рафинируемом масле. Соапстоки светлых масел - желтого цвета. Окраска хлопковых соапстоков может меняться от коричневой до черной. Основным физическим показателем, влияющим на протекание процессов переработки соапстоков, является вязкость. Увеличение содержания жирных кислот в соапстоке также приводит к увеличению его вязкости. Состав соапстоков зависит от вида рафинируемого масла, условий рафинации и хранения, и может меняться в широких пределах. Состав жировой части. Кислоты, входящие в жировую часть соапстоков, представляют собой смесь предельных и непредельных высокомолекулярных кислот, фракционный состав которых зависит от рафинируемого масла. Таким образом, хлопковое масло содержит примерно в два раза больше предельных кислот, чем подсолнечное. Эту закономерность можно проследить и на соапсточных кислотах: в хлопковых соапстоках содержится - % линолевой кислоты, - % олеиновой, - % пальмитиновой кислоты и 2-4 % стеариновой кислоты; в подсолнечных соапстоках - - % линолевой кислоты, - % олеиновой, 7-8 % пальмитиновой и 2-4 % стеариновой кислоты / /. Концентрация и состав соапсточного жира зависят от технологических особенностей нейтрализации масла (таблица 1). Эго приводит к уменьшению потерь рафинируемого масла с соапстоком. Аналогичный эффект даст рафинация хлопкового масла в мисцелле. Общий состав соапстоков и состав общего жира зависит также от качества сырья и продолжительности хранения соапстока. В таблице 2 представлена информация о общем составе образцов 1 и 2. Соапсток №1 получен при рафинации хлопкового масла, добытого из высокосортных семян. Соапсток №2 получен при рафинации хлопкового масла, добытого из семян смешанных сортов. Оба образца анализировались сразу после рафинации и через шесть месяцев хранения. Содержание общего жира, масс. Содержание глицеридов, масс. Содержание мыл, масс. Содержание кислот, масс. Содержание аморфного осадка, масс. Содержание влаги и нежировых веществ, масс. Данные, представленные в таблице 2, позволяют сделать следующие выводы: низкое качество рафинируемого масла (соапсток № 2) приводит к повышенному содержанию пигментов в соапстоке и выделяемых из него жирных кислотах, а также к увеличению концентрации примесей в виде аморфного осадка. При хранении соапстоков происходит как полный, так и частичный гидролиз триглицеридов согласно уравнениям 1. В более разбавленных соапстоках (соапсток № 2) этот процесс протекает интенсивнее. СНОСОК + ЯСООН (1. СНОН + 2 ЯСООН (1. СНОН + 3 ЯСООН (1.