Способ нейтрализации масел и жиров Советский патент 1984 года по МПК C11B3/02 

1 Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано при рафинации растител ных масел. Известен способ нейтрализации ма сел и жиров в мыльно-щелочной среде с разделением фаз в центробежном поле 11, Однако этот способ приводит к значительньпу потерям масла. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ ней трализации масел и жиров, включающи обработку их водным раствором щелоч и последующее разделение фаз на сепараторах 21 . Однако известный способ приводит к снижению качества масла за счет эмульгировании масла в нем, а также к высоким потерям масел и жиров. Кроме того, при осуществлении способа вь1сокий расход щелочи. Цель изобретения - интенсификация процесса, повьшение качества масел и жиров, снижение их потерь, а также уменьшение расхода щелочи. Поставленная цель достигается те что согласно способу нейтрализации масел и жиров, включающему обработку их водным раствором щелочи и последующее разделение фаз, обработку масла (жира) раствором щелочи проводят в зоне воздействия вихревого электроопытного поля напряженностью 40000-24000 А/м с частотой вращения поля 8-50 ,. При осуществлении реакции нейтра лизации в зоне вихревого поля обеспечивается высокая степень дисперги рования раствора щелочи, что приводит к значительному увеличению поверхности массообмена, а следовательно, к увеличению глубины и скорости реакции - интенсификации процесса нейтрализации. Активация процесса нейтрализации в ЭМ-поле позволяет снизить концентрацию растворов щелочи, а та же их расход, что в свою очередь позволяет снизить остаточное содержание свободных жирных кислот (к.ч) и мыла, в масле наблюдается меньший унос нейтрального жира с раствором соапстока, что позволит сократить отходы и потери масла (жира) в процессе нейтрализации и тем самым уве личить его выход, сократить расход 92 воды, а следовательно, и обьем сточных вод. Применение для данной обработки вихревых: электромагнитных полей, а не постоянных заключается в том, что принцип действия постоянного ЭМ-поля на объект основан на постоянно направленном векторе напряженности, которьш ориентирует наведение диполи молекул в пространстве в со.ответствии с направлением вектора напряженности, что приводит к укреплению межмолекулярных связей однородных молекул (например, масломасло, раствор - раствор). Последнее явление наоборот препятствует диспергированию раствора щелочи в масле, Способ осуществляют следующгообразом. Масло (жир) нейтрализуют водным раствором щелочи в количестве, теоретически необходимом для нейтрализации свободных жирных кислот, при 8590 0 непосредственно в зоне воздействия электромагнитного поля, В качестве электромагнитных полей применяют вихревые ЭМ-поля напряженностью 40000-24000 А/м с частотой вращения 8-50 с. Затем смесь масла (жира) и соапстока направляют на разделение фаз в поле центробежных сил (на сепаратор или центрифугу). Пример 1. .В лабораторных условиях гидратированное соевое масло с к.ч. 2,85 мг КОН нейтрализуют водным раствором щелочи при непосредственно в зоне воздействия вихревого ЭМ-поля напряженностью 40000 А/м с частотой вращения 8 с, а затем центрифугируют при 3000 об/мин в течение 5 мин. Данные анализов образцов нейтрализованных масел, полученных по известной и предлагаемой технологии, приведены в табл. 1. Таблица 1 ислотное исло, мг КОН 0,45 0,25 одержание ыла, % 0,048 0,015 3 1 Продолжение табл. 1 Выход масла,% 98,45 98,75 Расход щелочи, кг/т 2,00 1,67 Как видно из табл. 1, осуществление процесса нейтрализации по предлагаемой технологии позволяет получить больший выход нейтрализова 1ного масла с меньшим содержанием мыла в нем и с низким к.ч,, что обеспечит более стабильную последующую его водную промывку и высокое качество. Кроме того, снижается расход щелочи на процесс нейтрализации., Пример2о В лабораторных условиях нерафинированный саломас с к.ч. 1,05 мг КОН нейтрализуют водным раствором щелочи при 90 С концентрацией 50 г/л в теоретически необходимом количестве непосредственно в зоне воздействия вихревого электромагнитного поля напряженностью 24000 А/м с частотой вращения поля 50 с, а затем центрифугируют для разделения фаз: нейтрализованный саломас - соапсток. Данные анализов саломаса, получен ных по известной и предлагаемой технологии, приведены в табл. 2. Т а б л- и ц а 2

Саломас, рафинированный по способу

Показатели

предлагаизвестномуемому

0,45

0,20

0,005

0,048

,

99,27 99,65 0,90 0,75

Как-видно из табл, 3, осуществление процесса нейтрализаци масел по предлагаемой технологии позволяет получить большой выход нейтрализованного масла с меньшим содержанием мъша в нем, что обеспечит-более стабильную послед тощ; то его водную промывку и высокое качество. Кроме того, снижается к.ч. масла и расход щелочи на нейтрализацию.

Пример4. В лабораторных условиях гидратированное соевое масло с к.ч. 2,35 кг КОН нейтрализуют водным раствором щелочи концентрацией 9 Приведенные данные показывают, что осуществление нейтрализации в зоне воздействия вращающегося ЭМ-поля позволяет получить больший выход нейтрализованного саломаса с меньщим содержанием мьша в нем и низким к.ч., а также снизить расход щелочи. Пример 3. В лабораторных условиях гидратированное соевое масло с к.ч, 4,55 мг КОН нейтрализуют водным раствором щелочи концентрацией 100 г/л, взятым в теоретическом необходимом . количестве при 95 С в вихревом ЭМ-поле напряженностью 12000 А/м с частотой вращения поля 25 с , а затем центрифугируют при 3000 об/мин в течение 5 мин. Данные анализов образцов-нейтрализованных масел, полученных по известной и предлагаемой технологии, приведены в табл. 3. Т а б л и ц а 3 Масло, полученное по способу Показатели

80 г/л, взятым в теоретически необходимом количестве, при,85 С непосредственно в зоне воздействия вихревого напряженностью 24000 Л/м .с частотой вращения поля 8 , а затем центрифугируют при 3000 об/мин в течение 5 мин.

Данные анализов образцов нейтрализованных масел, полученных по известной и предлагаемой технологии приведены в табл. 4

Таблица4

Масло; полученное по способу

Показатели Как видно из табл. 4, осуществле ние процесса нейтрализации по предлaгae :oй технологии по режимам ниже грггничньж позволяет получить больший выход нейтрализованного масла с меньшим содержанием мыла в нем и с низким к.ч. по сравнению с прототипом, однако по сравнению с оптималь ньши нижними значениями параметров эффект несколько ниже. П р и м е р 5, В лабораторных ус ловиях нерафинироваиньм саломас с к.ч. 1,05 мг КОН нейтрализуют водны раствором щелочи при 90 С концентра цией 50 г/л в теоретически необходимом количестве непосредственно в зоне воздействия вихревого электромагнитного поля напряженностью 250000 А/к с частотой зрагдения поля 50 , а затем центрифугирутат дл разделе 1ия фаз: нейтрализованньй са ломас - соапсток. Данные анализов саломаса, получе ных по известной и предлагаемой тех нологии, приведены в табл. 5.

Т а б л и Ц а 5

Саломас, рафинироПоказателиванный по способх

известному

предлагаемому

ис0,45

0,20

мы0,048

0,005 99,17

QQ 0,90

0.74 Приведе5 ные данные показывают, что осуществление нейтрализации в зоне воздействия вихревого ЭМ-поля по рел :имам вьпие граничных позволяет получить практически такие же показатели, как и в примере, где процесс осуществлялся при верхних границах оптимальных параметров. В связи с этим нет необходимости увеличивать напряженность поля, так как это связано с увеличением электроэнергии, П р и м е р 6. В лабораторных условиях гидратированное подсолнечное масло с к.ч. 3,15 мг КОН нейтрализуют водным раствором щелочи концентрацией 100 г/л, взятым в теоретически необходимом количестве, при 95°С в вихревом ЭМ-поле напряженностью 120000 А/м с частотой вращения поля 25 , а затем центрифугируют при 3000 об/мин в течение 5 мин. Данные анализов образцов нейтрализован -1ых масел, полученных по известной и предлагаемой технологии, приведены в табл. 6. Т а б л и ц а 6 Масло, полученное { по способу Показатели известному предлагаемомуКислотное число, мг КОН Содержание мыла 5 %

71112049

Продолжение табл, 6

Масло, полученное по способу

Показатели

известному предпагаJ. емому

Выход масла, -98,1798,52

%

Расход щелочи, . кг/т3,42 3,05

Как видно из табл. 6.осуществление процесса нейтрализации масел по предлагаемой технологии позволяет получить большой выход нейтрализованного масла с меньшим содержанием мыла в нем, что обеспечит более стабильную последующую его водную промывку и высокое качество.

Кроме того, снимается к.ч. масла и расход щелочи на нейтрализацию.

Пример. В лабораторных условиях льняное масло с к.ч. 2,48 мг КОН нейтрализуют водным раствором щелочи при 90°С концентрацией 50 г/л в теоретически необходимом количестве в зоне вихревого электромагнитного поля напряженностью 2000000 А/м с частотой вращени поля 50 , а затем центрифугируют для разделения фаз.

Данные анализов приведены в табл. 7.

Т а б л и ц а 7

Кислотное чис0,20 ло, мг КОН0,39

Приведенные данные показывают, что осуществление процесса нейтрализации в вихревом ЭМ-поле позволяет получить больший выход нейтрализованного масла с меньшим содержанием мыла в нем, а также снизить к.ч, жира и расход щелочи.

TaKifM образом, осуществление предлагаемого способа нейтрализации масел и по сравнению с известными способами позволит получить экономический эффект путем повьшения качества нейтрализованного жира (снижение остаточного содержания мыла и свободных жирных кислот в нем), увеличения выхода масла или жира в результате снижения отходов и потерь нейтрального жира в процессе нейтрализации и последующей обработки, уменьшения расхода щелочи на процесс нейтрализации.

1, СПОСОБ НЕЙТРМШЗАЦИИ М ХСЕЛ И , включающий обработку их водным раствором щелочи и послед по щее разделение фаз, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью интенсиф1-1кации процесса, повышения качества масел и жиров, снижется их потерь, а также уменьшения расхода щелочи, обработку масла (жира) раствором щелочи проводят в зоне воздействия вихревого электромаг)5итного поля. 2, Способ по п. 1 , о т л II ч а ющи и с я тем, что используют вихревые электромагнитные поля напряженностью 40000-24000 А/м с частотой вращения поля 8-50 . tD