Способ щелочной нейтрализации растительных масел и жиров и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к рафинации растительных масел и жиров. Целью изобретения является интенсификация процесса и снижение потерь масла или жира. Для этого щелочь подают в реакционную смесь распылением при температуре на 5 - 15°С выше температуры масла или жира и давлении на 50 - 500 кПа выше давления реакционной смеси. Устройство состоит из корпуса (К), в котором с зазором соосно установлен полый ротор (Р) с радиальными каналами для прохода реагента. Рабочая поверхность Р выполнена в форме однозаходного винта, а соответствующая ему внутренняя поверхность К - в форме двухзаходного винта. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1669977 А1

П 9> (I I) (5!)з С 11 В 5/00

ГОсудАРстВег-ный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0 (7

О

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733293/13 (22) 29.08.89 (46) 15.08,91. Бюл, М 30 (71) Всесоюзный заочный институт пищевой промышленности (72) P.È.Тер-Минасян, Г.К.Берман. В.Х.Паронян. Н.Ф. Васильев, M.Ê.Ëàòèôÿí, В.М.Со, эвьев и Г.С.Вовкушевская (53) 665.013 (088.8) (56) Арутюнян Н.С. и др. Технология переработки жиров, M.: Агропромиздат, 1985, с.

56-59.

Авторское свидетельство СССР

N. 1495363, кл. С 11 В 3/02, 1987. (54) СПОСОБ ЩЕЛОЧНОЙ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ И ЖИРОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к рафинации растительных масел и жиров.

Цель изобретения — интенсификация процесса и снижение потерь масла или жира, На чертеже представлено устройство, общий вид.

Согласно предлагаемому способу щелочной нейтрализации растительных масел и жиров проводят подачу щелочи распылением при температуре на 5-15 С выше температуры масла или жира и давлении на

50-500 кПа выше давления реакционной смеси.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Нерафлнированное прессовое подсолнечное масло с кислотным числом 3,0 кг КОН гидратируют, отделяют фосфатидную эмульсию и при 10 С подают на входной патрубок лабораторного устрой(57) Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к рафинации растительных масел и жиров, Целью изобретения является интенсификация процесса и снижение потерь масла или жира. Для этого щелочь подают в реакционную смесь распылением при температуре на 5-15 С выше температуры масла или жира и давлении на

50-500 кПа выше давления реакционной смеси. Устройство состоит из корпуса (К), в котором с зазором соосно установлен полый ротор (P) с радиальными каналами для прохода реагента. Рабочая поверхность P выполнена в форме одноэаходного винта, а соответствующая ему внутренняя поверхность К вЂ” в форме двухзаходного винта. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 табл., 1 ил. ства, в котором осуществляют процесс щелочной рафинации. Щелочь подают в полый винтовой ротор под давлением 100 кПа. Частота вращения ротора 400 об/мин. Отвод масла осуществляют через винтовой патрубок устройства и далее жироводную систему направлягот на центрифугирование. Выделенное масло сушат.

Пример ы 2 — 5. Осуществляют процесс по примеру 1 с варьированием температуры щелочи, подаваемой через полый винтовой ротор в устройство на рафинацию.

Пример ы 7 — 11. Осуществляют процесс по примеру 1 с жировым сырьем, состоящим из 80 подсолнечного масла и 20 говяжьего жира, с варьированием избыточного давления, при котором в устройстве подается щелоч ь.

Полученные результаты приведены в таблице.

1669977

Анализ данных таблицы показывает, что процесс, осуществляемый по предлагаемому способу, позволяет снизить кислотное число, снизить отходы и потери масла.

Проведение рафинации по известному способу при более высокой температуре 85 С (пример 6) позволяет получить характеристики качества продукции и ее выход, близкие к результатам, полученным при осуществлении предлагаемого способа.

Анализ данных примеров 1-6 свидетельствует о том, что проведение рафинации по предлагаемому способу интенсифицирует массообменные процессы, что, в свою очередь, позволяет снизить температуру вводимого на рафинацию жирового сырья с 85 до 70 С и, таким образом, уменьшить энергозатраты на осуществление рафинации.

Устройство для щелочной нейтрализации растительных масел и жиров состоит иэ цилиндрического корпуса 1 с патрубком 2 подвода исходного сырья, отводящим патрубком 3 и патрубком 4 подвода реагента, В корпусе 2 соосно с зазором относительно стенки установлен с воэможностью вращения ротор 5, в котором выполнены центральная полость 6 и радиальные каналы 7 для перехода реагента. Полость 6 ротора 5 сообщена с патрубком 4 подвода реагента.

При этом полый ротор 5 имеет участок, на внешней поверхности которого выполнен однозаходный винт 8, а внутренняя поверхность корпуса 1 напротив этого участка выполнена в форме двухзаходного винта 9.

Материал корпуса 1 на участке, где выполнен двухэаходный винт 9, обладает определенными упругозластичными свойствами.

Радиальные каналы 7 для прохода реагента смещены друг относительно друга на определенный угол, если смотреть вдоль оси ротора 5, а их выходные участки расположены во впадинах одноэаходного винта

Кроме того, участок внутренней поверхности корпуса 1 с винтовой поверхностью (двухэаходным винтом 9) может быть выполнен в виде втулки 10 преимущественно иэ полимерного материала, Полый ротор 5 может быть соединен с патрубком 4, являющимся одновременно приводным валом, посредством муфгы 11.

Устройство работает следующим образом, Сырой жир подают в корпус 1 через патрубок 2. Реагент поступает через патрубок 4, полость 6 ротора 5 и каналы 7, Между поверхностями одноэаходного винта 8 ротора 5 и двухэаходного винта 9 неизбежно возникают микрообъемы, образуемые впадинами, которые и представля5

55 ют собой рабочие камеры смешения. Жир на входе захватывается в процессе вращения ротора 5 и перемещается вдоль оси устройства, после чего захваченный микрообъем выталкивается из устройства через патрубок

3. Каждая новая рабочая камера смешения образуется во впадине между однозаходным винтом 8 ротора 5 и двухзаходным винтом 9 после того, как ротор 5 устройства поворачивается на 1/4 шага винта 8.

Поскольку выходные участки каналов 7 на поверхности одноэаходного винта 8 расположены в центре впадин и смещены друг относительно друга преимущественно на

1/4 шага винта 8, то в каждую вновь образующуюся рабочую камеру смешения на протяжении всего времени перемещения в ней жира подается непосредственно в зону контакта химический реагент, распыляясь под давлением и, одновременно проникая через жир под действием центробежных сил, Устройство предпочтительно выполнять с втулкой 10 из полимерного материала причем ротор 5 должен входить в нее достаточно плотно, с натягом, что обеспечивает герметичность рабочих камер смешения и исключает обратный выброс из них жира, Устройство с одноэаходным винтом 8 ротора 5 и двухзаходным винтом 9 может работать в качестве насоса и эффективно перекачивать жировое сырье.

Устройство позволяет также осуществлять и гибко регулировать доэирование смешиваемых жидкостей. Дозирование жира определяется скоростью вращения ротора 5.

Объем химического реагента, подаваемый через радиальные каналы 7 полого ротора 5, при известном или конкретно заданном их диаметре определяется избыточным давлением в системе подачи химического реагента.

Смешивание жидкостей осуществляется не только посредством распыления химического реагента под избыточным давлением иэ радиальных каналов 7 ротора 5 в жир, но также и посредством проникновения более тяжелой водной фазы, в которой находится химический реагент, через жир под давлением центробежных сил, воздействующих на капли водного раствора химического реагента, срываемые с поверхности быстровращающегося ротора 5 из радиальных каналов 7.

Выполнение внешней поверхности полого ротора в форме однозаходного винта, а соответствующего участка внутренней поверхности корпуса в форме двухзаходного винта в совокупности со смещенным друг относительно друга расположением радиальных каналов для прохода реагента обеспечивает развитую поверхность химического

1669977

35

45 реагента при введении его в профилируемый жир посредством его распыления под давлением и, в конечном итоге, интенсифицировать массообменные процессы в многокомпонентной системе, Ввод щелочного реагента под избыточным давлением по предлагаемому способу в условиях действующих предприятий на существующем оборудовании позволяет добиться необходимой глубины рафинации эа счет интенсивного диспергирования щелочного оеагента в жировом сырье и эффективного контактирования фаэ при значительно меньшем вкладе перемешивающего фактора, а при использовании предлагаемого устройства исключить перемешивание гюлностью.

В вод щелочного реагента под избыточным давлением позволяет исключить (или уменьшить) турбулизацию контактирующих фаз, а следовательно, снизить эмуиьгирование жироводной системы, что, в конечном итоге, способствует лучшему разделению фаз и обеспечивает снижение потерь нейтрального жира на стадии отделения нейтрализованного рафинирог энного жира от соапстока.

Ввод щелочного реагента в зону контакта при температуре на 5-15 С выше температуры рафинируемого жира позволяет получить положительный эффект, аналогичный по известному способу глубине щелочной рафинации. Согласно иЗвестному способу жировое сырье и щелочной реагент подают в зону контакта при одинаковой температуре, которая соответствует температуре щелочного реагента в предлагаемом способе. Как следует из примера 4, положительный эффект при использовании предлагаемого способа достигается при температуре жирового сырья 70 С и температуре щелочного реагента 85 С. Аналогичный эффект при использовании известного способа (пример 6) достигается при подаче жирового сырья и щелочного реагента в зону контакта при 85 С. Если учесть, что в процессе щелочной рафинации щелочной реагент подают в зону контакта в количестве 2-5 от общей массы жирового сырья, а

25 согласно предлагаемому способу основную массу жирового сырья подают в зону контакта при температуре на 5-15 С ниже температуры щелочного реагента. то очевидно. что в сравнении с известным способом предлагаемый способ позволяет значительно снизить энергоэатраты на осуществление процесса щелочной рафинации растительных масел и жиров, Формула изобретения

1. Способ щелочной нейтрализации растительных масел и жиров, включающий подачу масла или жира с температурой 70-85 С, подачу щелочи в масло или жир распылением при давлении 100 — 500 кПа и центрифугирование реакционной смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса и снижения потерь масла и жира. щелочь подают на распыление при температуре на 5 — 15 С выше температуры масла или жира и давлении на 50 — 500 кПа выше давления реакционной смеси.

2. Устройство для щелочной нейтрализации растительных масел и жиров, включэацее цилиндрический корпус с установленным в нем соосно с зазором относительно стенки корпуса полым ротором с радиальными каналами для прохода реагента, патрубок подвода исходного сырья, отводящий патрубок и патрубок подвода реагента. сообщенный с полостью ротора. о тл и ча ю ще вся тем, что, с целью интенсификации процесса и снижения потерь масла и жира, полый ротор имеет участок, внешняя поверхность которого выполнена в форме однозаходного винта, а внутренняя поверхность корпуса напротив этого участка выполнена в форме двухзаходного винта, при этом радиальные каналы для прохода реагента смещены друг относительно друга, а их выходные участки расположены во впадинах однозаходного винта, 3. Устройство по п.2, отл ича ю щеес я тем, что участок корпуса с винтовой поверхностью выполнен в виде втулки из flofl имерного материала.

1669977 о ф л

td 1 Е» о х д х

ra & л и

СО CO л л

О Ch

О\ о

Ц J х

Х и( (- o

C 4 х х (»

9 Х о

Ц J х

У о г" t6 е (34 о о

o o о J о

J х ( х х

& а сО х

Ч=. г о

Q г 3 о

Е о

О

О о о .Ф г л

С О л л л г1 л

О1

З л о м м

° л

О\ с с с с л

О Сс а м л

О\

» о х .О

Г»- о х

J гб!

\ . \ м м л л

o o г1 л

o o o л г а. х

K со

Ф и (о

Ц о х

0) о

X г:( с

Х о с с г» х

J х . л л л л .Ф Ф л л л л л л

Ф Ф

QJ

А

J о

Ю о а х

Э

% ( о

Н ( ( ( ( ( ( ((>

Х о

Щ (C(Х о (Э

QJ

Ш х

Э о х х о

7)

Ю (о) !

J и

F.

Ц о

Х л

X о

Ф

=Г . v ( г

G и

J х х

o o о л

1 3Л СО СО л л л л

CP О Оi Ch

О1 О1 О1 О1

О О QO OO СО м с 4 л л л л о о с о о о о с o o

o o с о о и о гi o o

Г СО ОО О С о с с о о л г л г ср с î о о о м м м м1 м (o o э

М (o a o

Х (о а ю а л а л л л г л л л л л

Оi Оi О Ch Oi

О1 (:Ь 1Дъ О1 О а л - л О м cv л л л

О О с о о

o o o с с о о а л м а

o o o o c

0 О О О С" п л л л с м м м м г л о о с с с

И Л ОЛ Л г r г л л (М

Р) о

Ф о к: х -о оо ео хсо о.

Ы оож о г о> оех

1669977

Составитель С. Полищук

Техред М.Моргентал

Редактор М. Циткина

Корректор Н. Король

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2717 Тираж 276 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5