Способ получения мыла из соапстока Советский патент 1986 года по МПК C11B13/02 C11D13/00 

N5

СО

со

Ob CD

Изобретение относится к масло-жировой промьшшснности, а именно к концентрированию соапстоков, которые образуются в процессе щелочной нейтрализации свободных жирных кислот растительных масел и жиров.

Целью изобретения является улучшение качества конечного продукта.

Улучшение качества конечного продукта достигается тем, что на первых стадиях выпаривания вводят жирные кислоты-для нейтрализации избытка щелочи в упариваемом продукте,

Качественные характеристики конечных продуктов, получаемых согласно предлагаемому способу из различных соапстоков, позволяют использовать их как моющие средства.

Утилизируемой частью соапстоков являются входящие в них соли жирных кислот (мыла), нейтральный жир и щелочь, концентрация которых составляет в сумме 10-30,

Потребительская ценность соапстоков зависит от соотношения компонентов, которое изменяется количественно в зависимости от способанейтрализации масел и жиров, а также качественно в зависимости от методов обработки соапстоков. Например, при рафинации масел и жиров на сепарационной линии получаются соапстоки с содержанием общего жира около 20% и

соотношением нейтральный жир: связанные жирные кислоты - 1:4, а при нейтрализации в мыльно-щелочной среде соапстоки (мыльно-щелочные растворы) содержат общего жира 10% и имеют соотношение нейтральный жир : связанные жирные кислоты -1:10,

Количественное соотношение утилизируемых компонентов (мыло, нейтральный жир, щелочь) зависит от соотношения данных компонентов в ИСХО;ЧНОМ

сырье и степени омыления нейтрального жира. При упаривании соапстоков, полученных после нейтрализации жиров в мыльно-щелочной среде, в упаренных продуктах имеется избыток щелочи, а при упаривании с оапстоков, полученны на сепарационных линиях нейтрализации жиров, упаренные продукты содержат неомыленный нейтральный жир.

Степень омыления нейтрального жира зависит от концентрации щелочи в продукте, температуры, давления, интенсивности перемешивания продуктов, .Температурный режим, давление и интенсивность перемешивания определяются условиями выпаривания влаги, поэтому на степень омыления нейтрального жира соапстока можно воздействовать только изменением концентрации щелочи в продуктах упаривания.

Качественные показатели конечных продуктов упаривания зависят от количественного соотношения основных

компонентов (мыла, нейтрального жира, щелочи и воды) в конечном продукте. Так, например, концентрат мыла (конечный продукт упаривания), используемый в качестве 40% мыла жидкого хозяйственного, должен соответствовать требованиям по содержанию щелочи и неомыленного жира; концентрат мыл, используемый в качестве текстильного олеинового мыла, должен соответствовать требованиям по содержанию щелочи и неомыленного жира; использование концентратов мыл в качестве продукта для голтовки алюминиевых деталей возможно при содержании щелочи не

более 0,3%.

При получении мьша из соапстоков путем концентрирования его упариванием, включающем одновременное омыление нейтрального жира соапстоков

свободной щелочью щелочного реагента, вьтаривание влаги из соапстоков ведут при содержании щелочи не менее, чем в 1,5 раза превьш1ающем стехиометрическое количество, необходимое для омыления нейтрального жира, но не вызывающем коагуляцию мыла в упаренном продукте, а нейтрализацию избытка щелочи ведут жирными кислотами, подаваемыми в упариваемый продукт после выпаривания из него 50 90% подлежащей удалению влаги.

Согласно предлагаемому способу проводят определение органолептических и физико-химических показателей

соапстоков. Если такие показатели, как цвет соапстока, содержание в нем неомыляемых органических веществ, а также примесей, нерастворимых в воде, не могут служить препятствием к

потреблению конечного продукта в народном хозяйстве, тогда при необходимости смешивают соапсток со щелочью или ее раствором так, чтобы обеспечить содержание щелочи, не менее, чем в 1,5 раза превьшзающее стехиометрическое количество, необходимое для омыления нейтрального жира соапстока, но в то же время не вызывающее коагуляцию мыла в соапстоке. Расчет количества щелочи производят основываясь на стехиометрических коэффициентах реакции омыления триглицеридов щелочью и среднемолекуля ных весах присутствующих в соапстоках триглицеридов, а также на резулБтатах определения содержания не трального жира (триглицеридов) и ще лочи в соапстоке. Подготовленный к упариванию соап сток подогревают в подогревателях выпарной установки и направляют в выпарной аппарат первой ступени испарения. Одновременно в испаритель вьтарного аппарата первой ступени испарения подают пар из коллектора. Экстрапар первой ступени испарения поступает в испаритель второй ступени испарения, куда из первой ступени испарения подается упариваемый продукт. Выпарная установка работает таким образом, что экстрапар 11-й ступени испарения поступает в испаритель (п+1)-й ступени испарения, куда из п-й ступени испарения подается частично упаренный продукт. Температурный режим упаривания, интенсивное перемещивание раствора при кипении и сепарации, а также поддерживание избытка щелочи в растворе в количестве, в 1,5 раза превышающем количество необходимого для омьшения нейтрального жира соапстока позволяют произвести омыление нейтрального жира до подачи соапстока в выпарной аппарат последней ступени испарения, когда будет удалено 5090% подлежащей удалению из соапстока влаги. Перед подачей частично упаре-н ного соапстока в выпарной аппарат последней ступени испарения его смешивают с жирными кислотами. В выпарном аппарате последней ступени испарения происходит нейтрализация избытка щелочи дозируемыми жирными ки лотами. Конечный продукт отводят из последнего корпуса выпарной установки для расфасовки и передачи потребителю. Упаривание соапстоков, содержащих щелочь в количестве, не менее, чем в 1,5 раза превьшающем стехиометрическое, необходимое для омыления нейтрального жира соапстока, позволяет увеличить скорость омыления нейтраль ного жира и тем самым за время выпаривания от 30 до 90% воды, подлежа894щей удалению из соапстока (в пе1)вых корпусах выпарной станции), умен,ьшить содержание нейтрального жира в упаренных продуктах до величины, оговоренной качественными показателями. В то же время верхний предел по содержанию щелочи (предел, не вызьгоающий коагуляцию мьта в упариваемом продукте) позволяет избежать режимов, при которых упариваемый раствор расслаивается уже в выпарном аппарате, создавая на выходе из аппарата неоднородную по консистенции и составу систему. Введение в упариваемый продукт жирных кислот, после выпаривания из него 50-90% влаги, подлежащей удалению, позволяет одновременно с выпариванием влаги провести нейтрализацию щелочи и довести содержание щелочи до отсутствия или до предела, оговоренного качественными показателями (например при получении жидкого хозяйственного мыла до 0,15%). Жирные кислоты вводят после того, как омыление нейтрального жира достигает оптимальной глубины, позволяющей получить конечные продукты, улучщенные по показателю массовая доля неомыленного жира и неомыляемых органических веществ. Их количество должно быть достаточным для того, чтобы улучшить качество готового продукта по показателю массовая доля едкой щелочи, а также однородность и консистенция, которые зависят от того, полностью ли прошла реакция нейтрализации между щелочью и расчетным количеством введенных жирных кислот. Решающее значение имеет не количество жирных кислот, а время ввода жирных кислот, которое способствует прохождению реакции омыления нейтрального жира до требуемой глубины и обеспечивает полноту нейтрализации избытка щелочи жирными кислотами. Поэтому жирные кислоты подают в упариваемый продукт после выпаривания из него 50-90% подлежащей удалению влаги. Пример 1. Соапсток после нейтрализации гидратированного подсолнечного масла в мыльно-щелочной среде с содержанием, %: мыла 11,1; . щелочи 0,05, нейтрального жира 0,75, смешивают со щелочью до получения продукта с содержанием щелочи 0,15%, подают в трехкорпусную выпарную установку, в подогревателях которой

его подогревают до t , и направляют в выпарной аппарат первой ступени испарения, куда Б межтрубное пространство греющей камеры одновременно подают пар из коллектора под давлением 0,18 МПа. Б выпарных аппаратах первых двух ступеней испарения производят вьтаривание 90% влаги, подлежащей удалению из соапстока Затем смешивают со щелочью до получения продукта нейтрального жира 0,15% и подают в установку, в которой подогревают до температуры 110°С и направляют в выпарной аппарат первой ступени испарения, куда направляют и пар. На первых двух ступенях вьтаривают 90% влаги, подлежащей удалению. Затем смешивают упариваемый продукт с жирными кислотами, которые предварительно подогревают до температуры упариваемого продукта. После смешения раствор подают в аппарат третьей ступени испарения. Интенсивное перемешивание в процессах кипения и сепарации позволяет одновременно с выпариванием 20% подлежащей удалению влаги, произвести нейтрализацию избытка щелочи жирными кислотами. Стехиометрическое количество щелочи превьщ1ено в 1,5 раза.

Б примерах 2-13 способ осуществляют соответственно примеру 1 со следующими изменениями.

Пример 2, Доля вьтариваемой влаги составляет 50%.

п

Пример 3.

Доля выпариваемо влаги составляет 100%. Содержание щелочного реагента в продукте, подаваемом на выпаривание, в 1,9 раза меньше количества, необходимого для омыления нейтрального жира.

Пример Д. Содержание щелочного реагента в 1,2 раза превышает Стехиометрическое количество, необходимое для омьшения нейтрального жира.

Пример 5. Доля выпариваемой влаги составляет 45%, Стехиометрическое количество реагента превышено в 4 раза.

Пример 6. Доля вьтариваемой влаги 95%, Стехиометрическое количество реагента превышено в 4 раза

Пример- 7. Доля выпариваемой влаги 75%, Стехиометрическое количество реагента превышено в 4 раза

Пример 8. Стехиометрическое количество превышено в 40 раз.

Пример 9. Доля вьшариваемой влаги 50%, Стехиометрическое количество реагента превышено в 4,9 раза.

П р.и м е р 10. Доля вьшариваемой влаги 50%. Стехиометрическое количество реагента превьш ено в 2,9 раза. Используют соапсток после нейтрализации кондитерского жира.

Пример 11, Доля выпариваемой влаги 100%. Стехиометрическое количество реагента превьш ено в 2,9 раза. Соапсток как в примере 10.

Пример 12. Доля выпариваемой влаги 50%. Стехиометрическое количество реагента превьш1ено в 3,6 раза.

П р и м е р 13. Доля выпариваемой влаги 100%. Превышено Стехиометрическое количество реагента в 3,6 раза.

Примеры 1-13 поясняются таблицей.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЫЛА ИЗ СОАПСТОКА путем концентрирования его упариванием с одновременным омылением щелочным реагентом, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества конечного продукта, щелочной реагент берут в количестве, не менее, чем в 1,5 раза, iпревьштаю- . щем стехиометрическое количество, необходимое для омыления нейтрального жира, но не вызывающем коагуляции мыла в упариваемом продукте, причем из последнего упаривают от 50 до 90% влаги, подлежащей удалению, после чего проводят нейтрализацию щело чи жирными кислотами. (Л

1,0

40+1 ,0

0,78

40,78

1

При тем-ре от О до , Однородное, жидкое или мазеообразное Однородное, Соответствует мазеообразное показателям

1273389

8 Продолжение TaejjHUbi

держание щелочи912733 Как видно из таблицы, концентрирование соапстоков по предлагаемому способу (примеры 1,2, 7, 9, 10 и 12) позволяет получить продукты, получаемые с помощью известного способа, j по показателям: массовая доля неомыленного жира и неомыляемых органическиХ веществ и массовая доля свободной едкой щелочи, а также однородность и консистенция, что улучщает Ю качество конечных продуктов. Таким образом, при получении мыла из соапстока путем концентрирования 8910 его упариванием с одновременным омылением щелочным реагентом, использованне количества реагента, в 1,5 раза превышающего стехиометрическое, необходимое для омыления нейтрального жира, но не вызывающего коагуляцию мыла в упариваемом продукте, упаривание продукта до содержания в нем влаги от 50 до 90% и нейтрализация избытка щелочи жирными кислотами позволяет регламентировать условия для омьтения нейтрального жира соапстока и нейтрализации избытка щелочи, улучшить качество конечного продукта.