Kihúzza a zsírok állapotát
A glicerint először 1779-ben kapta meg Scheele, amikor az ólom-oxid jelenlétében olívaolajat elszappanosította. A glicerin ipari termelése a XIX. Század közepén kezdődött.
Annak szükségességét, hogy a glicerin következtében nő a fejlesztés számos iparágban, különösen a műanyagok (epoxi és poliamid gyanták, a polietilén, stb), a termelés a festék és lakk termékek, élelmiszer, parfyumsrno, kozmetikai és gyógyszerészeti termékek. A glicerin széles körben használják a gyártás szövet, különleges minőségű papírt, gumit, fénymásolók tinta nyomdafesték, enyv, zselatin, a kenési órán és gépek, a fényképezés, a gyártás szappanok, hosszú szénláncú zsíralkoholok, alkid-gyanták, alifás aminok, lágyítók a gumi- -technikai termékek, selyemkenőanyagok, gyapjú- és pamutszövetek.
A glicerint és a zsírsavakat zsírokból nyerik hidrolízissel. Módszerek hidrolízis sokszínű: enzimatikus hidrolízissel, lipáz, lúgos elszappanosítása zsírok, savas hidrolízissel, hidrolízissel heterogén katalizátorokat (fém-oxidok) nem reaktív hidrolízis.
A zsírok feldolgozása glicerin és zsírsavak (vagy zsírsavak sói) előállításához főként kétféle módon történik:
1. a zsírok nem reaktív hidrolízisét tisztított, majd koncentrált zsírsavak és glicerinvizek előállításával nyerik, és kereskedelmi terméket kapnak - nyers glicerint;
2. a zsírok alkáli elszappanosítása szappanok és elszappanosított likőrök készítésével és glicerin eltávolításával a lúgos lúgtól.
A két módszer közül a legfontosabb az első módszer, a második módszert ritkán használják, mivel a szappan főzés jelenleg zsírsavakból történik.
A glicerin nem reaktív módszerrel történő előállítása lehetővé teszi a glicerin magasabb minőségének elérését és a termelési veszteségek csökkentését a többi módszerhez képest. A kiváló minőségű glicerin és zsírsavak előállításához a nyers glicerint és a zsírsavakat desztilláljuk, és desztillált glicerint kapunk.
A szintetikus glicerin előállítása a vegyiparban történik. A legtöbb módszer kiindulási anyagként a propilén használatán alapul. Szintetikus zsírsavak által termelt oxidációjával paraffinos szénhidrogének légköri oxigénnel a katalizátor jelenlétében (0,2% kálium-permanganát oldattal), és az elegyet a kis molekulatömegű és nagy molekulatömegű zsírsavak és egyéb oxigéntartalmú termékekre elszappanosítunk szóda kapott szappant elbontjuk kénsavval frakcionálással.
A zsírok hidrolízise (elszappanosítása) a gliceridek vízzel történő kémiai kölcsönhatása. A végeredményt a reakcióegyenlet: CH2 OCOR fejezi ki
CHOCOR + 3H20 = CHOH + 3 RCOOH
A gliceridek hidrolízise általában lépésenként lép fel a di- és monoglicerid köztitermékek képződésével. A különböző zsírok 9,7 és 13% glicerint tartalmaznak. Elméletileg glicerin kitermeléssel állítjuk elő a zsír,% X = (H a -.... -h) x 0,0547, ahol h o.- elszappanosítási száma mgKOH zsír \ Z h -... Fat savszáma mg KOH \ g, 0,0547 - együttható azt jelzi, hogy az áramlási sebesség 1 mg kálium-hidroxid teljes elszappanosítási ekvivalens neutrális zsírok elválasztása 0,0547 mg glicerin. A tényleges kimenet mindig kisebb, mint az elméleti glicerin vesztesége miatt különböző szakaszaiban a termelés (tökéletlen hidrolíziséből, a képződött intermedierekkel)
A glicerin előállítás technikai szintjét jellemző fő mutató a 88% -os glicerin hozama. A hidrolízissel táplált vízmentes zsír tömegének százalékában kifejezve. hozam 88% glicerint nem reaktív gidrodlize élelmiszerek és állati zsírok, növényi olajok között változik 9,40-10,59, zsírok hidrolízisét műszaki 7,0-10.2%.
A hidrolízis sebességét számos tényező befolyásolja. az eredeti zsír kémiai természete stb.
A hidrolízis folyamata katalitikus folyamat, a katalizátorok hidrogénionok és hidroxidionok.
2. A zsírok finomítása a hidrolízis előtt
A hidrolízis különböző mértékű tisztaságú zsírokat kap. Fehérjét tartalmazó, szénhidrátok, foszfatidok, ami miatt lassítja a hidrolízis eljárás annak a ténynek köszönhető, hogy azok határfelületen keverjük a zsír-víz, és csökkenti annak lehetőségét, reaktánsok érintkeztetése. A módszer kiválasztása függ a zsír finomítására nyersanyag minőségi, közül a nagy finomítási módszerek zsírt nyersanyagként glicerin.
kénsavas kezeléssel (kezelés végezzük tömény kénsavval mennyiségben 5 tömeg% zsírt 3-4 órán át, keverés közben, gőzöléssel hőmérsékleten 140-150 ° C; rokon anyagok eltávolítják igen hatékonyan, de lesz a barna zsírszövet ..
Ülepedés és centrifugálás (természetes kicsapás vagy centrifugálás az elválasztókon). A technikai állati zsírok tisztítása a rendszer szerint: centrifugálás - foszforsavval (0,1-0,2 tömeg%) - fehérítéssel (1-2 tömeg% szorbens mennyisége).
H. A zsírok hidrolízisének módszerei
Amint a fentiekben említettük, a progresszív és legelterjedtebb a zsírok hidrolízisének nem reaktív módszere, amelyet autoklávokban 200-225 ° C hőmérsékleten, 2-2,5 MPa nyomáson hajtanak végre katalizátorok alkalmazása nélkül. A módszer kiváló minőségű termékek előállítását, glicerin és zsírsavak magas hozamát biztosítja. Külföldön glicerint állítanak elő oszlop típus esetén 4 MPa nyomáson és 250 ° C hőmérsékleten
A lipáz enzimatikus hidrolízisét 40 ° C hőmérsékleten végezzük.
Alkalmazzon periodikus és folyamatos módszereket a zsírok hidrolízisére. Egy adagolási eljárás során 10 m 3 -es autoklávot használnak, az eljárást két periódusban hajtják végre, a takarmány teljes mennyisége 4000 kg, a nyomás 2,5 MPa. A hőmérséklet 220-225 ° C. A folyamat időtartama 3 óra, folyamatos evakuálással, a hidrolízis mélysége 85%. Az ülepedés után (15 perc) a rendszert két fázisra választjuk szét: az első glicerinvizet (10-14% glicerin) az autoklávból nyomás alatti nyomáscsökkentő berendezésbe préseljük.
A második periódusban 1200-1400 kg mennyiségű kondenzátumot adunk az autoklávba, ugyanolyan hőmérsékletre melegítjük, és 2 órán át forraljuk, majd fázisszétválasztással. - a második glicerin-víz (4-5% glicerin) és zsírsavak. Ez utóbbit az autoklávból gőznyomás hatására kirakják. A hidrolízis mélysége 95-96%. A folyamat teljes időtartama 8 óra, az autokláv kapacitása 4000 kg terhelés mellett napi 10-10,8 tonna zsírsav.
A zsírsavak az elválasztást követően bizonyos mennyiségű oldott és emulgeált glicerint tartalmaznak. A veszteségek megelőzése érdekében a zsírok tömegének 10% -os melegvíz kondenzátummal 95 ° C-os hőmérsékleten és mosás után keverés közben 0,5 glicerint tartalmaznak. Az autoklávok kapacitását a kötegelt üzemmódban csak 60%, az idő 40% -át segíti (terhelés-kirakodás).
Egy folyamatos eljárás során oszlop típusú létesítményeket (Bernardini) használnak, a kapacitást a megrendelő határozza meg, a hidrolízist 255-265 ° C hőmérsékleten végezzük 5.5-6.5 MPa nyomáson az ellenáramú vízzsírban. A hidrolízis mélysége 98-99%. oszlopmagasság 21 m átmérő 1,5 m Az oszlopok telepítése gazdaságilag és technológiailag jövedelmezőbb, mint az autoklávok.
4. Glicerin-víz tisztítása
A zsírok nem reaktív hidrolízisének glicerin vizei a glicerin és a víz kivételével a szerves ásványi anyagok szennyeződését tartalmazzák. A mennyiségek változatosak és kondicionáltak a zsíros alapanyagok választékával és minőségével. A legtöbb szennyeződés lipid, főleg zsírsav. A glicerin tömegének 0,3-1,5% -án belül van
Waters, továbbá magában foglalja aminosav (0,02-0,04%), 0,04-0.08% karbonilok, szénhidrátok 0.004-0,008%), ásványi sókat és egyéb. A glicerin koncentrációja, mielőtt a víz tisztított megszerezni a glicerin megfelelő standard dokumentációs követelmények , biztosítva a párolgás optimális technológiai rendszerének betartását, megakadályozva a glicerin habképzését, megvédve a berendezést a korrózió ellen.
Tisztítási módszerek: az alap - a kolloid rendszer stabilitása, a lipid emulzió glicerinvízzel történő pusztítása, lipidek eltávolítása, vízben oldódó vegyületek. alkalmazni:
Megoldás (a glicerinvíz és a zsírsavak sűrűsége közötti különbség alapján, az utóbbi pedig, mivel a könnyebbek felfelé úsznak)
Forrázás (a zsírsavak emissziójának megsemmisítésével, a zsírsavak felszabadításával, a semleges zsírral és a rendszernek az ülepedéssel történő utóbb történő szétválasztásával)
A hűtés a szennyezések oldhatóságának csökkenésén, a kristályosodáson, a kevéssé oldódó zsírsavak összegyűjtésén alapul, amelyek a felszínre lebegnek, és szűréssel távolítják el).
Neutralizáció kalcium-hidroxiddal (olyan fejlett felületű szappanok képződése, amelyek adszorbeálják a színezéket és más szennyeződéseket (hőmérséklet 80 ° C, alkálifém-felesleg)
Elválasztás (lemezelválasztók alkalmazása 2,5-3 t / h, hőmérséklet 70-80 ° C, nyomás 0,3 MPa, dob forgási frekvencia 83 s "1).
A glicerin vizének savas kezelése (felületaktív anyagok ásványi kénsavval való eltávolítása 80-95 ° C-os hőmérsékleten
A ioncserélő módszert (a glicerin tisztítása víz ion-gén szennyezéseknek ioncserélő gyanták (ioncserélők) használata kation -. CG-1, CG-2 anion -EDE 10P-AB-17.
5. Nyers glicerin előállítása
A nyers glicerinhez 88% -os koncentrációt kapunk, a tisztított glicerinvizet koncentráljuk (bepároljuk). A párolgás során eltávolítjuk a glicerin egy részét, ez a veszteség, annál nagyobb a folyamat hőmérséklete. A hőmérséklet tényező hatásának megakadályozása érdekében vákuumpárologtatókat használnak. Tekintettel arra, hogy a glicerin erősen habzik visszafolyató hűtő alkalmazásával csak a függőleges berendezésben elegendő gőztér és csapdát csapdába folyadék. Készülékek különböző minták alkalmazunk, általában a külső fűtőberendezések, gyakran kéthéjazatú telepítés két párologtatók, először működtetjük 0,1 MPa nyomáson, a második - vákuumban - 86-90 kPa.
A nyers glicerint szűrjük szűrőkeret elválasztására zsírok öld azok savakkal eső koncentrációt, hogy javítsa a szín adszorpciós finomítási végezzük Aktívszenes kezelés mennyiségben 0,25-0,50 tömeg% a nyers glicerint hőmérsékleten 75-80 ° C-on, és erélyes keverés közben, majd ezt követően elválasztás szűréssel, szorbens.
Az érzékszervi paraméterek szerint az 1. és 2. fokozatú nyers glicerin átlátszó. A felületen nem hab, világos sárga vagy világosbarna. A nyers glicerin 3 fajtában - lehet szuszpendált üledék, a szín - barna.
6. Desztillált glicerin előállítása
A fő módszerek a desztillált glicerin előállítására;
A nyers glicerin desztillációja;
A glicerinvíz ioncserélő tisztítása a következő koncentrációval.
A desztillációt úgy végezzük, hogy desztillációval gőz és vákuum alatt, mivel a hőmérséklet a forró tiszta glicerint 290 ° C-on és ezen a hőmérsékleten elbontjuk alkotnak akrolein. Desztillációval gőzzel légköri nyomás csökkenti a hőmérséklet a folyamat (a jogszabályaival összhangban a desztilláció), de lehetetlenné teszi hogy kellően jó termék, azonban desztillációt végezzük vákuum használata, amely lehetővé teszi, hogy ha az eljárást hőmérsékleten 170-180 ° C, ennek következtében növeli a hozamot és a termék minősége. A desztillált glicerin és a magasabb fokozat az első alá fehérítés aktív szénnel, hogy javítsa a szín és illat, valamint csökkenti a zsírsav-maradékok lepárolt kisebb mennyiségben együtt glicerin. A aktív szén mennyiségét is 0.25-0,75 tömeg% glicerint, a folyamat hőmérséklet 80 ° C, időtartama 2-3 óra.
Használt lepárlásra glicerin desztillációs szerelési cég „Ruymbek” képviselő desztillációs kocka ellátva gőzzel bevezetővel, a folyamat hőmérséklet: 175-176 ° C, a teljesítménye 6,2-8.6 m \ nap, valamint a létesítmény a desztilláció, szagtalanító és fehérítő szilárd glicerin „Mazzoni” funkció a használata egy folyamatos lepárló oszlop típusa, a hideg és meleg kondenzátor a gőz kondenzálásával glicerin, dezodor eltávolítására szag-termelő anyagok, az adszorpciós rendszer ionos tisztítás. A desztillációs eljárást végzik hőmérsékleten 165 ° C-on és maradék nyomást 0,66-0,80 kPa, szagtalanítási eljárást hőmérsékleten 130-14.001, a maradék nyomást 0,8 kPa, a fehérítési eljárást végzik aktív szén hőmérsékleten 70-80ºS keverés mennyiségű szén - 0 5-1,0 tömeg% glicerin, időtartama a fehérítő folyamat 6 órát. Az egység teljes kapacitása 1000 kg / óra desztillált glicerin. Összesen gőzfogyasztást a termelés 1 t desztillált glicerin 9,4 m
A desztillált glicerin előállítása a glicerinvíz ioncserélő kezelésével a séma szerint történik:
Mélytisztítás előzetesen zsírtalanított glicerin-víz ioncserélő gyantával, majd a tisztított glicerin oldat koncentrációja modernizált vákuumpárologtatóban. Ily módon a desztillált glicerin megfelel a legmagasabb minőségű glicerin-dinamit és glicerin standard követelményeinek. a tisztítást két lépcsőben végezzük 1-es szűrő-kationcserélő KU-2, anionszűrő EDE-10P; 2 lépcsőnél - szűrő kationcsere KU-2, szűrő anion - АВ-17. Az egység kapacitása 200 kg / óra desztillált glicerin.
A kapcsolat a kivételével, a desztillációs folyamat csökkenti a teljes gőzfogyasztás 45% -kal, és 5,3 m, a víz áramlását csökkentjük a munkaterületen nem akroleint pára és egyéb szennyeződéseket.
7. zsírsavak termelése
A nyersanyagok természetes és hidrogénezett növényi olajok, állati zsírok és szappanok.
A zsírsavak termelésére a vákuumban végzett desztilláció folyamata a zsírsavak magas forráspontjának köszönhetően alkalmazható. A termelési mód időszakos vagy folyamatos. A kapott párlat nagy forráspontú oldószerekből, gyantákból, oxidációs termékekből, szappanokból, ásványi szennyeződésekből elválasztott illékony szabad zsírsavak elegye.
A folyamatos növény zsírsav desztillációjának kapacitása 100 tonna / nap:
Az első szakaszban a zsírsavak teljes mennyiségének 60% -át leválasztják anélkül, hogy forró gőz és 0,26 kPa maradéknyomás, 250 ° C-os hőmérséklet;
A 2 szakaszban a nehezebb frakció fennmaradó zsírsavakat 230 ° C hőmérsékleten és 0,66 kPa nyomáson desztilláljuk.
Az alsó maradék kátrány, 230 ° C hőmérsékleten, amelyet 90 ° C-ra hűtünk és betápláljuk a tartályba.