РЕАКТОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЫЛА

Полезная модель относится к области мыловарения и может быть использована для изготовления мыла в промышленных и домашних условиях.
Известно устройство для непрерывного карбонатного омыления по патенту SU 1819421, C11D 13/00, 1995, включающее реактор, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, индуктор электромагнитного поля, ротор с перемещающими элементами.
Недостатком известного устройства являются сложность конструкции, высокие энергозатраты, длительность процесса приготовления мыла.
Известен способ омыления реакционной массы для производства мыла по патенту РФ 2307153, С11В 3/00, C11D 13/02, принятый в качестве ближайшего аналога. Известный способ осуществляется посредством реактора, включающего корпус с крышкой, один или несколько электродов, установленных внутри корпуса. Корпус и электроды подсоединены к источнику электрического тока. Электроды в реакторе располагают в соответствии с выбором оптимального режима прохождения реакции в реакторе: электроды симметрично размещают относительно вертикальной оси реактора, или устанавливают их в донной части реактора, или устанавливают один электрод на вертикальной оси корпуса реактора. Для перемешивания реакционной массы в реакторе, по меньшей мере, один электрод устанавливают с возможностью вращения или в корпус реактора подают сжатый воздух.
Недостатком ближайшего аналога является недостаточно высокая интенсивность протекания реакций в реакционной массе, отсутствие возможности регулирования положения электродов для обеспечения оптимального температурного режима процесса, необходимого для получения качественного конечного продукта,
Технической задачей заявляемой полезной модели является сокращение времени изготовления мыла при сохранении его качества.
Технический результат заключается в повышении интенсивности и скорости реакций, проходящих в реакционной массе при изготовлении мыла с сохранением высокого качества готового продукта.
Технический результат достигается тем, что в реакторе для изготовления мыла, содержащем корпус с крышкой и установленный внутри корпуса электрод, причем корпус и электрод связаны с источником электрического тока, согласно полезной модели, электрод внутри корпуса установлен с возможностью вертикального перемещения и соединен с регулятором положения электрода, нижний конец электрода содержит объемный элемент из электропроводного материала, при этом корпус и электрод соединены с регулятором выходных параметров электрического тока.
Кроме того, в реакторе, согласно полезной модели, регулятор положения электрода включает гайку, закрепленную в крышке, связанную с верхним концом электрода посредством резьбы, и ручку, установленную на верхнем конце электрода, расположенном выше крышки.
Кроме того, в реакторе, согласно полезной модели, объемный элемент может быть выполнен с переменной площадью сечения по его высоте.
Кроме того, в реакторе, согласно полезной модели, объемный элемент с переменной площадью сечения может быть выполнен в виде конуса, расположенного вершиной вниз.
Кроме того, в реакторе, согласно полезной модели, объемный элемент может быть выполнен в виде цилиндрического элемента.
Кроме того, в реакторе, согласно полезной модели, в объемном элементе выполнены сквозные отверстия.
Кроме того, в реакторе, согласно полезной модели, корпус, электрод и установленный на нем объемный элемент выполнены из нержавеющей стали.
Технический результат обеспечивается тем, что внутри корпуса ректора установлен электрод с возможностью вертикального перемещения посредством регулятора положения электрода, нижний конец электрода снабжен объемным элементом, например, в виде цилиндрического элемента, или элемента с переменной площадью сечения, например, конуса. Электрод и корпус подсоединены к источнику тока через регулятор выходных параметров электрического тока. Подключение корпуса и электрода к источнику электрического тока приводит к протеканию электрического тока через реакционную массу, под воздействием которого внутри реакционной массы повышается температура, возникают диффузионные процессы. Объемный элемент, установленный на нижнем конце электрода, выполненный в виде цилиндрического элемента или элемента, имеющего переменную площадь сечения по высоте, например, конуса, увеличивает площадь контакта электрода с реакционной массой, за счет чего повышается интенсивность соединения ингредиентов в реакционной массе, увеличивается скорость и глубина протекания реакций, сокращается время омыления жирных кислот. Регулятор положения электрода в корпусе, включающий гайку, закрепленную в крышке корпуса, связанную резьбой с верхним концом электрода, и ручку, установленную на верхнем конце электрода, способствует быстрому и удобному перемещению электрода в корпусе во время протекания процесса изготовления мыла. Изменение расстояния между электродом и корпусом, осуществляемое вращением ручки регулятора положения электрода, и регулирование выходных параметров электрического тока позволяет устанавливать оптимальные параметры электрического тока, обеспечивающие нужную температурную динамику реакции в реакционной массе и применять как высокотемпературный (80-100°С), так и низкотемпературный (50-60°С) режимы изготовления мыла. Использование установленного на конце электрода объемного элемента с переменным сечением по высоте, например, конуса, позволяет регулировать площадь контакта электрода с реакционной массой за счет изменяющегося поперечного сечения конуса, оказывая влияние на температурный режим и интенсивность прохождения реакции. Наличие сквозных отверстий в объемном элементе, закрепленном на нижнем конце электрода, способствует перемешиванию реакционной массы, более интенсивному протеканию диффузионных процессов, создаваемых восходящими потоками через эти отверстия, облегчает перемещение электрода в вязкой среде и уменьшает налипание реакционной массы на электрод.
На фиг.1 изображен реактор для изготовления мыла с установленным на нижнем конце электрода цилиндрическим элементом, в частности в виде диска с отверстиями.
На фиг.2 изображен разрез по А-А реактора, изображенного на фиг.1.
Реактор для изготовления мыла содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, электрод 3 содержащий объемный элемент - цилиндрический элемент, например, в виде диска 4, или элемент с переменной площадью сечения по высоте, в частности, конус (на фигурах не показан) со сквозными отверстиями 5. Корпус 1 выполняют из электропроводного материала - нержавеющей стали. Крышку 2 выполняют из диэлектрического материала. Это может быть прозрачный пластик, например, полипропилен. Внутри корпуса 1 вдоль его вертикальной оси с возможностью вертикального перемещения устанавливают электрод 3, на нижнем конце которого закрепляют диск 4 или конус со сквозными отверстиями 5. Размер отверстий составляет 8-10 мм. Электрод 3 с диском 4 или конусом выполняют из материала с высокой электропроводностью и стойкостью к агрессивным средам, например, нержавеющей стали. Перемещение электрода 3 осуществляют посредством регулятора положения электрода, включающего гайку 6, установленную в центре крышки 2, связанную по типу ходового винта посредством резьбы с верхним концом электрода 3 и ручку 7, закрепленную на верхнем конце электрода 3 над крышкой 2. Корпус 1 и электрод 3 подсоединены к источнику электрического тока. Кроме того, реактор содержит регулятор выходных параметров электрического тока (на фигурах не показаны).
Реактор для изготовления мыла работает следующим образом.
В емкость корпуса 1 загружают подогретое до 45-60°С масло растительного происхождения (например, оливковое) и раствор щелочи. Смесь перемешивают. На корпус 1 герметично устанавливают крышку 2 с электродом 3. Корпус 1 и электрод 3 подсоединяют к источнику электрического тока (на фиг. не показан) и подают напряжение порядка 12-24 В. Между корпусом 1 и электродом 3 в реакционной массе протекает электрический ток, возникает электромагнитное поле. Вращением ручки 7 перемещают электрод 3 с диском 4 или конусом вдоль вертикальной оси корпуса, выбирая оптимальные параметры тока, обеспечивающие нужную температурную динамику процесса. Под действием электромагнитного поля происходит нагрев реакционной массы, интенсивное соединение ингредиентов. В зависимости от выбранного положения электрода 3 по отношению к донной части корпуса 1 и выходного напряжения источника электрического тока реакцию ведут при температурах, обычных для этого процесса - 80-100°С, или ниже обычных - 50-60°С в более короткий период времени и с сохранением структуры и целебных свойств добавляемых в мыльную массу ингредиентов. Электрический ток подается через трансформатор с входными параметрами - 220 В, 50 Гц, максимальными выходными - 12-24 В, 50 Гц, и регулируется потенциометром. Регулируемый диапазон по напряжению до 24 В, по току - до 10 А. Процесс контролируют с помощью электронного термометра. Для ограничения по температуре процесса может быть установлено термореле, разрывающее электрическую цепь при превышении заданной температуры. При эксплуатации устройства реактор помещают в капсулу из диэлектрического материала (на фиг. не показана). Общее время приготовления мыла от 30 до 60 мин. В известных устройствах время приготовления мыла занимает от 1,5 до 4 часов.
Пример 1. Смесь из оливкового 200 г, кокосового 200 г, пальмового 400 г масел омылялись 115 г щелочи (NaOH), растворенной в 280 г воды в реакторе при начальной температуре 60°С. Время приготовления мыла в заявляемом реакторе до готовности РН 8-9 не более 30 минут при максимальном нагреве 90°С.
Пример 2. Смесь из касторового 300 г, кокосового 200 г, миндального 200 г, пальмового 100 г, масел омылялись 155 г щелочи (КаОН), растворенной в 280 г воды, в реакторе при начальной температуре 60°С. Время приготовления мыла в реакторе до готовности не более 60 минут при максимальном нагреве 70°С с последующим дозреванием до РН 8-9 в течение суток.
Таким образом, заявляемая полезная модель сокращает время изготовления мыла за счет повышения интенсивности и скорости реакций, протекающих в реакционной массе при сохранении высокого качества готового продукта.