» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Май, 2024 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №5 (86) 2024
Автор: Яковлева Ида Юрьевна, студент
Рубрика: Химические науки
Название статьи: Существующие способы выделения жирных кислот из растительных масел
Дата публикации: 28.04.2024
'>УДК 665.1.09
СУЩЕСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЖИРНЫХ
КИСЛОТ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ
Яковлева Ида Юрьевна
студент – магистр
Уфимский университет науки и технологий, г. Стерлитамак
Аннотация. В данной статье представлен сравнительный анализ существующих способов выделения жирных кислот из растительных масел. Представлены схемы установок, описаны достоинства и недостатки каждого метода.
Ключевые слова: выделение жирных кислот, омыление, установка, мыло.
В производстве жирных кислот из растительных масел в зависимости от технологической схемы образуется множество вторичных продуктов и отходов, которые необходимо утилизировать.
Одним из наиболее распространённых методов выделения непредельных жирных кислот в промышленности является сернокислое разложение соапстока, который образуется в результате щелочного рафинирования растительных масел.
Суть метода заключается в разложении мыл и нейтральных жиров концентрированной серной кислотой, отделении сульфатных вод и промывке полученных жирных кислот [1].
Первый этап – разбавление соапстока водой и нагревании до 85-90оС. Затем нагретый соапсток обрабатывают избытком серной кислоты, в ходе обработки происходит замещение металла из солей жирных кислот на водород из концентрированной серной кислоты. Реакция протекает по схеме 1:
Схема 1.
2R-COONa + H2SO4 = 2R-COOH
+ Na2SO4
Затем полученную смесь отправляют в колонну- разделитель. На рисунке 1. показана колонна-разделитель [2].
Рисунок 1 − Схема установки колонны-разделителя
1 – цилиндрический вертикальный корпус со сферической крышкой и коническим днищем, 2 – паровой барботер, 3 – паровые форсунки для распыления соапстока и серной кислоты.
Разложение проводят при рН водяного=2-2,5. При разделении получают: верхний слой - жирные кислоты, средний слой – неокисленные компоненты соапстока, нижний слой - кислые сточные воды.
Затем жирные кислоты промывают от следов сульфатов и серной кислоты и подают на дистилляцию.
Преимуществами данного метода является то, что в качестве сырья для получения непредельных жирных кислот является соапсток, непредельные жирные кислоты полностью очищаются от следов мыла и выход составляет 90% от объема исходного сырья [3].
Основными недостатками метода является большой расход серной кислоты и значительное количество агрессивных стоков, которые приводят к износу оборудования. Сложный контроль работы установки. При неправильных параметрах (температура, давление) наблюдается полимеризация и окисление жирных кислот.
Еще одним распространённым методом является экстракция жирных кислот из растительного масла, которая происходит с помощью этанола. Для начала смесь масла и этанола переводят в эмульгированное состояние в температурном диапазоне 25-70оС с последующим расслоением эмульсии на две несмешивающиеся жидкие фазы. Для каждого диапазона температур есть свое оптимальное массовое отношение спирта к маслу.
Таблица 1 – Массовое отношение спирта к маслу в температурных интервалах
Температурный интервал, оС |
Массовое отношение спирта к маслу |
25-30оС |
от 0,78:1 до 0,89:1 |
30-40оС |
от 0,44:1 до 0,89:1 |
40-50оС |
от 0,56:1 до 1,62:1 |
50-60оС |
0,56:1 до 2:1 |
60-70оС |
0,56:1 до 9:1 |
70оС |
от 0,32:1 до 18:1 |
Экстрагирование проводят в вертикальном шнековом экстракторе НД-1250, который состоит из трех колонн: двух вертикальных и горизонтальной. На рисунке 2 представлена схема экстрактора вертикального шнекового НД-1250.
Рисунок 2 − Схема экстрактора вертикального шнекового НД-1250
1 – индивидуальный привод передаточного шнека, 2 – передаточный шнек, 3 – загрузочная колонна, 4 – шнек, 5 – торцовый колпачок, 6 – декантатор, 7,8 – индивидуальные приводы, 9 – сбрасыватель шрота, 10 – патрубок для выхода шрота, 11 – смотровое окно, 12 –экстрактционная колонна, 13 – люк-лаз, 14,15 – направляющие планки.
Данный метод позволяет сократить продолжительность одностадийной экстракции до 0,5 часа и ниже, а также упростить проведение многостадийной экстракции с более глубокой очисткой.
Достоинствами данного метода является большая степень извлечения непредельных жирных кислот из растительных масел (78-83%), быстрое время извлечения непредельных жирных кислот из растительных масел [4].
Основной недостаток экстракции непредельных жирных кислот из растительных масел – присутствие органического растворителя в смеси жирных кислот.
Два рассмотренных метода имеют свои преимущества и недостатки. Оба способа экономически выгодны, однако имеют отходы, которые пагубно влияют на окружающую среду. При сернокислом разложении соапстока получают более качественный продукт, так как он не содержит в своем составе никаких примесей.
Список литературы:
- Товбин И.М., Меламуд Н.Л., Сергеев А.Г. Гидрогенизация жиров. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 294 с.
- Кошевой Е. П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел. – СПб: ГИОРД, 2001 г.
- Протопопов А.В. Получение мыл из растительного масла / Протопопов А.В., Курис, .Е., Вагина Д.С., Тупилкина В.А. // News of science and education, Sheffield, Science and Education LTD№, 6 , 2019 Volume 5, С. 57-60
- Sabina Abdul Hadi, Tim Milakovich, Mayank T. Bulsara. Design Optimization of SingleLayer Antireflective Coating for GaAs1−xPx/Si Tandem Cells. IEEE Journal of Photovoltaics (Issue: 1, Jan. 2015), Page(s): 425 – 431.
Комментарии: