СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЫЛА Советский патент 1995 года по МПК C11D13/02 

Изобретение относится к мыловаренному производству.

Наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения хозяйственного мыла, заключающийся в карбонатном омылении смеси жирных кислот в тонкой высокотурбулизованной пленке толщиной 0,5-5,0 мм с последующим доомылением жирных кислот 39-42%-ным раствором гидроксида натрия.

Недостатком указанного способа является то, что он решает лишь первую часть процесса получения мыльной основы (карбонатное омыление) и неприменим к процессу доомыления неомыленного жира и жирных кислот, которое, вследствие многократного увеличения вязкости карбонатной массы и малого расхода гидроксида натрия, протекает очень медленно.

Цель изобретения интенсификация процесса.

Это достигается тем, что доомыление раствором гидроксида натрия проводят в тонкой высокотурбулизованной пленке толщиной 1-3 мм при скоростях сдвига 10-20000 с^-1, кроме того, при необходимости доомыление раствором гидроксида натрия проводят в зоне вращающегося электромагнитного поля с магнитной индукцией в зазоре 0,1-0,3 Тл.

Способ осуществляется следующим образом.

Раствор углекислой соды концентрацией 28% нагретый до температуры 98^оС, и смесь жирных кислот, нагретую до 120^оС, подают насосами-дозаторами через сетчатые фильтры в аппарат для карбонатного омыления. Затем омыленную карбонатом натрия массу направляют насосом-дозатором в аппарат типа ротор-статор. Одновременно в этот аппарат подают насосом-дозатором 42%-ный раствор гидроксида натрия в соотношении 1:50 к омыленной карбонатом натрия массе. В аппарате смешение компонентов происходит в высокотурбулизованной пленке при следующих параметрах: Толщина пленки 1-3 мм, Скорость сдвига 1000-20000 с^-1
Полученную мыльную основу с содержанием свободного гидроксида натрия в омыленной массе, равным 0,3% шлифуют горячей водой и раствором хлорида натрия и отстаивают в течение 10 ч с получением мыльного клея и ядра. Готовую мыльную основу после отделения клея направляют на сушку и пилирование.

Для расчета скорости сдвига использовали методику (Перри Дж. Справочник инженера-химика. Л. Химия, 1969, Т.1 640 с.) и вычисляли по формуле:
D_r= (1) где ω угловая скорость вращения ротора;
R внутренний радиус цилиндрического корпуса, мм;
r наружный радиус ротора, мм.

Из формулы (1) видно, что скорость сдвига включает характеристики, с помощью которых описываются требования к применяемому реактору для осуществления технологии получения мыла.

Положительный эффект при реализации заявляемого способа получения мыла с проведением доомыления раствором гидроксида натрия в тонкой высокотурбулизованной пленке толщиной 1-3 мм при скорости сдвига 100-2000 с^-1 достигается за счет следующего.

Как нами показано экспериментально, реализация способа в указанных параметрах позволяет снизить вязкость получаемой мыльной основы в 1,5-1,7 раз, что приводит к ускорению процесса каустического доомыления.

Кроме того, нами экспериментально установлено, что наложение вращающегося электромагнитного поля с магнитной индукцией 0,1-0,3 Тл на зону сдвиговых усилий приводит к повышению эффективности процесса каустического доомыления. Специальными опытами нами установлено, что особенно характер этот эффект для мыльных основ, содержащих более 4% нейтрального жира и значительное количество высокомолекулярных жирных кислот.

Способ поясняется примерами.

В примерах 1-3 и 6-8 приводятся сведения о реализации заявляемого способа в оптимальной области параметров (табл. 1-3).

П р и м е р 1. Раствор карбоната натрия концентрацией 28% нагретый до температуры 98^оС, и смесь жирных кислот, содержащую 3,5% нейтрального жира, нагретую до 120^оС, подают насосами-дозаторами через сетчатые фильтры в аппарат для карбонатного омыления.

Затем омыленную массу направляют насосом-дозатором в аппарат типа ротор-статор. Одновременно в этот же аппарат подают насосом-дозатором 42%-ный раствор гидроксида натрия в соотношении 1:50 к карбонатной массе при 90^оС.

Каустическое доомыление проводят при создании высокотурбулизованной пленки толщиной 1,0 мм при скорости сдвига 100 с^-1.

Полученную мыльную основу с содержанием свободного гидроксида натрия 0,3% в омыленной массе шлифуют горячей водой и раствором хлорида натрия и отстаивают в течение 10 ч с получением мыльного клея и ядра, после отделения клея мыльную основу сушат и пилируют.

Параллельно проводят получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл.1 производительность процесса доомыления гидроксидом натрия в предлагаемом способе составляет 6,8 т/ч, а в способе-прототипе 6,0 т/ч.

П р и м е р 2. Способ осуществляется так же, как в примере 1, но толщина высокотурбулизованной пленке составляет 2,0 мм, а скорость с сдвига 10000 с^-1.

Параллельно проводят получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл. 1, производительность доомыления карбонатной массы раствором гидроксида натрия составляет 7,0 т/ч, а в способе прототипе 6,0 т/ч.

П р и м е р 3. Способ осуществляется так же, как в примере 1, но толщина высокотурбулизованной пленки осуществляется 3,0 мм при скорости сдвига 20000 см^-1.

Параллельно проводят получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл. 1, производительность доомыления карбонатной массы раствором гидроксида натрия составляет 7,5 т/ч, а в способе прототипе 6,0 т/ч.

В примерах 4 и 5 приведены данные по осуществлению способа по режимам, выходящим за оптимальную область.

П р и м е р 4. Способ осуществляется так же, как и в примере 1, толщина высокотурбулизованной пленки составляет 0,5 мм при скорости сдвига 50 с^-1.

Параллельно проводили получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл.1, производительность доомыления карбонатной массы по режимам, выходящим за нижние границы заявляемых параметров, составляет 5,8 т/ч, что ниже, чем в способе-прототипе.

П р и м е р 5. Способ осуществляется так же, как в примере 1, но толщина высокотурбулизованной пленки составляет 4,0 мм при скорости сдвига 25000 с^-1.

Параллельно проводили получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл.1, при осуществлении способа по режимам, выходящим за верхние границы оптимальных, производительность доомыления карбонатной массы составляет 6,0 т/ч, как в известном способе.

Как видно из примеров 4, 5, уменьшение толщины пленки ниже оптимальной не приводит к достижению поставленной цели вследствие разрыва целостности пленки, а повышение толщины пленки выше оптимальной нецелесообразно, т.к. также не приводит к увеличению производительности. Снижение скорости сдвига ниже оптимальной не позволяет достичь поставленной цели, а увеличение скорости сдвига более 20000 с^-1нецелесообразно, т.к. при дальнейшем увеличении скорости сдвига процесс становится нестационарным вследствие механического разрушения структуры омыленной массы.

Следовательно, реализация заявляемого способа только в оптимальной области изменения параметров позволяет интенсифицировать процесс и обеспечить производительность доомыления, равную 6,8-7,5 т/ч.

В табл.2 приведены показатели мыла полученного по заявляемому способу.

Мыло твердое на ощупь, не липкое, цвет желтый, куски прямоугольной формы, запах специфический мыльный, не резкий, что соответствует ТУ.

П р и м е р 6. Раствор карбоната натрия концентрацией 28% нагретый до температуры 98^оС и смесь жирных кислот, содержащую 5,5% нейтрального жира, нагретую до 120^оС, подают насосами-дозаторами через сетчатые фильтры в аппарат для карбонатного омыления. Затем омыленную массу направляют в аппарат типа ротор-статор, одновременно в этот аппарат подают 42%-ный раствор гидроксида натрия в соотношении 1:50 к карбонатной массе при 90^оС. Каустическое доомыление проводят при создании высокотурбулизованной пленке толщиной 1,0 мм при скорости сдвига 100 с^-1 и магнитной индукции 0,1 Тл. Полученную массу шлифуют, сушат и пилируют по известным режимам.

Параллельно проводят получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл.3 производительность процесса составляет 6,8 т/ч, что выше, чем в прототипе (5,8 т/ч).

П р и м е р 7. Способ осуществляется так же, как в примере 6, но толщина высокотурбулизованной пленки составляет 2,0 мм при скорости сдвига 10000 с^-1 и магнитной индукции 0,20 Тл.

Параллельно проводят получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл. 3, производительность доомыления карбонатной массы составляет 0,7 т/ч в способе-прототипе 5,8 т/ч).

П р и м е р 8. Способ осуществляется так же, как в примере 6, но толщина высокотурбулизованной пленки составляет 3,0 мм при скорости сдвига 20000 с^-1 и магнитной индукции 0,30 Тл.

Параллельно проводят получение мыла по способу-прототипу.

Как видно из табл. 3, производительность доомыления карбонатной массы составляет 7,5 т/ч (в способе-прототипе 5,8 т/ч).

В примерах 9 и 10 приведены данные по осуществлению способа за граничными пределами заявляемых параметров.

П р и м е р 9. Способ осуществляется так же, как в примере 6, но толщина высокотурбулизованной пленки составляет 0,5 мм при скорости сдвига 50 с^-1 и магнитной индукции 0,05 Тл.

Как видно из табл. 3, производительность доомыления карбонатной массы составляет 5,5 т/ч, что ниже, чем в способе-прототипе.

П р и м е р 10. Способ осуществляется так же, как и в примере 6, но толщина пленки составляет 4,0 мм при скорости сдвига 25000 с^-1 и магнитной индукции 0,35 Тл.

Данные табл.3 показывают, что осуществление способа по режимам, выходящим за оптимальную область параметров, не позволяет достичь поставленной цели.

Следует отметить, что качественные показатели мыла, полученного по оптимальным режимам, указанным в примерах 6-8, соответствуют показателям, приведенным в табл.2.

Таким образом, получение хозяйственного мыла по данному способу обеспечивает, по сравнению с прототипом, интенсификацию процесса каустического доомыления и обеспечивает увеличение производительности на 15,0-25,0%

Изобретение относится к мыловаренному производству. Сущность: доомыление раствором при производстве мыла гидроксида натрия проводят в тонкой высокотурбулизованной пленке толщиной 1 3 мм при скоростях сдвига 100-20000 с^-1, доомыление раствором гидроксида натрия проводят в зоне вращающегося электромагнитного поля с магнитной индукцией 0,1 0,3 Тл. 3 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЫЛА, включающий карбонатное омыление в тонкой высокотурбулизованной пленке смеси жирных кислот с последующим доомылением раствором гидроксида натрия, шлифовку, очистку, вакуумную сушку и пилирование, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, доомыление раствором гидроксида натрия проводят в тонкой высокотурбулизованной пленке толщиной 1
3 мм при скоростях сдвига 100 20000 с^-1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что доомыление раствором гидроксида натрия проводят в зоне вращающегося электромагнитного поля с магнитной индукцией 0,1 0,3 Тл.