Устройство нейтрализации гидрогенизированного растительного масла

Предлагаемая полезная модель относится к области нейтрализации веществ и может быть использована для нейтрализации растительного (рапсового) масла с повышенной эффективностью в части разделения фракций по плотности, в частности для увеличения объемов выделяемого шлама и прочих продуктов химической реакции.
Известен химический способ получения 1,3-диглицеридных масел (заявка на изобретение RU 2004113446 А опубл. 2005.09.10), включающий смешивание содержащего триглицериды масла с глицерином и катализатором, включающим соль щелочного или щелочноземельного металла монокарбоновой или дикарбоновой кислоты либо их смесь, с целью осуществления глицеролиза, в результате которого получают 1,3-диглицеридное масло. К недостаткам известного изобретения относится сложность конструкции, отсутствие обогреваемого фильтра.
Известен способ получения моноглицеридов жирных кислот (изобретение № RU 2717106 С1 опубл. 2020.03.18), включающий одновременную загрузку в реактор, оборудованный устройством перемешивания, термометром и газовым отводом, рафинированных животных жиров или саломасов из растительных масел, глицерина и щелочного катализатора, при этом глицеролиз осуществляют перемешиванием и нагреванием при температуре до 200-240°С в течение 4 часов, охлаждением реакционной смеси до 160°С, нейтрализацией ортофосфорной кислотой и последующим охлаждением до 85°С, характеризующийся тем, что реакционная смесь смешивается с полярным органическим растворителем при перемешивании и нагревании до температуры 25-60°С с последующим добавлением воды, охлаждением полученной смеси до 5-10°С и отделением выпавшего осадка смеси ди- и триглицеридов, где раствор отфильтровывают, отгоняют растворители, а остаток, содержащий 75-95% моноглицеридов, охлаждают и осуществляют сушку. Технический результат заключается в упрощении способа, снижении энергетических затрат и увеличении выхода получаемого продукта. К недостаткам известного устройства относится сложность конструкции, отсутствие обогреваемой центрифуги, обеспечивающей высокую эффективность разделения фракций по плотности.
Техническая задача предлагаемой полезной модели состоит в создании широко используемого устройства нейтрализации веществ, в том числе для нейтрализации растительного (рапсового) масла, с повышенной эффективностью разделения фракций по плотности, что обеспечит повышенное качество разделения фракций для увеличения объемов выделения шлама и прочих негативных продуктов химической реакции.
Технический эффект, возникающий при решении поставленной задачи, заключается в повышения эффективности разделения различных фракций по плотности, нейтрализованного масла и соапстока, что обеспечивает повышенное качество разделения.
На представленном рисунке (Фиг. 1) изображена схема устройства нейтрализации растительного (рапсового) масла с обогреваемой центрифугой.
Устройство нейтрализации растительного (рапсового) масла с обогреваемой центрифугой состоит из следующих основных элементов:
1 - Двигатель
2 - Емкость
3 - Клапаны
4 - Обогреваемая центрифуга
5 - Циркуляционный насос
6 - Первый вакуумный насос
7 - Первые трубопроводы
8 - Первое перемешивающее устройство
9 - Первая воронка
Устройство работает следующим образом.
Расплавленное гидрогенизированное растительное (рапсовое) масло перекачивается в емкость извне (засасыванием с предварительным вакуумированием емкости). Включаются нагрев и перемешивание. Масло нагревается до 80-90°С. Через воронку в емкость подается раствор щелочи, перемешивание ведется до окончания протекания реакции. После завершения реакции смесь пропускается через обогреваемую центрифугу для отделения соапстока, жировая фаза возвращается в емкость циркуляционным насосом. После отделения соапстока к нейтрализованному маслу прибавляется рассчитанное количество воды. Промывание проводится при температуре 80-90°С и перемешивании, после чего водная фаза удаляется на обогреваемой центрифуге, жировая возвращается в емкость циркуляционным насосом. После отделения воды проводится просушка масла - включается вакуумный насос, масло нагревается до 110-120°С и циркулирует в емкости для удаления влаги. После окончания сушки масло охлаждается до 80-90°С и выгружается из емкости, что способствует разделению фракций за счет предаваемой потоку центробежной силы. Образуемый в процессе фугат выгружается в виде плотного осадка.
Пример 1.
В емкость объемом 50 л, оснащенную перемешивающим устройством, состоящим из электродвигателя и механической мешалки, циркуляционным и вакуумным насосами, трубопроводом и воронкой помещают 30 кг гидрогенизированного рапсового масла с температурой 80-90°С и кислотным числом 6,0. Включаются нагрев и перемешивание. Через воронку в емкость подается 3,5 кг 12% водного раствора гидроксида натрия (при ином значении кислотного числа гидрогенизированного рапсового масла ведется пересчет количества раствора гидроксида натрия), перемешивание ведется до окончания протекания реакции. После завершения реакции смесь пропускается через обогреваемую центифугу для отделения соапстока, жировая фаза возвращается в емкость циркуляционным насосом. После отделения соапстока к нейтрализованному маслу прибавляется 3 кг подготовленной воды. Промывание проводится при температуре 80-90°С и перемешивании, после чего водная фаза удаляется на обогреваемой центрифуге, жировая возвращается в емкость циркуляционным насосом. После отделения воды проводится просушка масла - включается вакуумный насос, масло нагревается до 110-120°С и циркулирует в емкости для удаления влаги. После окончания сушки нейтрализованное масло охлаждается до 80-90°С и выгружается из емкости.
Материальный баланс:
Сырье:
30 кг гидрогенизированного рапсового масла (кислотное число 6)
3,5 кг 12%-ного раствора гидроксида натрия
3 кг подготовленной воды
Продукты:
29,2 кг гидрогенизированного рапсового масла (кислотное число <1)
4,25 кг соапстока
3,05 кг промывной воды.