Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника

Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника состоит из двух, трех или более технологических этапов. На первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на одну-полторы тонны золы время перемешивания составляет от 40-50 мин. Перемешивание прекращают и полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого из соотношения: на одну-полторы тонны золы время отстаивания составляет 2-4 ч. После отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из технологической емкости для использования его на следующем этапе, в процессе которого полученный влажный осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой в той же пропорции, что и в первой емкости, исходя из первоначального количества сухой золы. После окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 ч на одну-полторы тонны для получения водного раствора щелочи и осадка. Затем сливают из второй технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы. Техническим результатом от использования изобретения является получение безотходным путем продуктов переработки золы лузги подсолнечника, обладающих стабильными качественными характеристиками: во-первых, водного раствора щелочи при минимальном содержании в нем неорганических солей и других примесей, во-вторых, выщелоченной золы. 6 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Изобретение относится к переработке отходов, получаемых на предприятиях пищевой промышленности при маслопрессовом, маслоэкстракционном производстве, а именно, к способам переработки золы, образующейся от сжигания продукта передела сырья - лузги семян подсолнечника, для производства водного раствора щелочи (щелочей) и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

Известно использование золы подсолнечника в качестве основного компонента смешанного механоактивированного вяжущего общестроительного назначения, включающего глину, портландцемент М400 и золу от сжигания лузги подсолнечника следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 8,64, Al2O3 - 8, Fe2O3 - 2,4, СаО+ MgO - 40,59, SO3 - 6,41, R2O - 20,16, прочие - 13,83, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 15-35, цемент 15-25, зола от сжигания лузги подсолнечника - остальное (RU 2572876, 2016 г.).

Известен способ получения высокочистого альфа-слоистого силиката натрия с использованием золы рисовой шелухи, включающий следующие стадии: помещение золы рисовой шелухи в раствор гидроксида натрия для выщелачивания в течение 1-6 ч, фильтрование, регулирование молярного отношения Na к Si в фильтрате до 0,90-1,1 с помощью NaOH, сушка фильтрата при температуре от 100 до 200°C, а затем выдержку от 30 до 210 мин при температуре от 760 до 820°C с последующим охлаждением для получения альфа-слоистого силиката натрия. Смешанные до однородности материалы сушат без добавления затравочных кристаллов, обжигают при высокой температуре и охлаждают, чтобы получить слоистый силикат натрия с содержанием альфа-фазы 100%, причем чистота слоистого силиката натрия более чем на 8% выше, чем у существующего промышленного продукта (CN 104591197, 2015 г.).

Известен способ утилизации лузги подсолнечной с получением сорбента, заключающийся в том, что лузгу подсолнечную промывают водой до неокрашенной промывной воды, сушат сначала при температуре 60-65°C, затем при 100-105°C до постоянной массы, измельчают, рассевают, отбирают фракцию 0,5-3 мм для получения сорбента, который может использоваться для очистки водных растворов от тяжелых металлов и органических красителей (RU 2252819, 2005 г.).

Известен одностадийный или многостадийный способ выщелачивания золы, при котором по меньшей мере одно соединение кальция - оксид кальция и/или гидроксид кальция, используется в качестве добавки на одной или нескольких стадиях выщелачивания для очищения золы от значительного количества карбоната, который она содержит. При этом жидкая фракция, образованная в процессе выщелачивания, используется вне главного цикла химического извлечения предпочтительно как заместитель покупного гидроксида натрия на линии отбеливания целлюлозного завода, а твердая фракция может быть смешана с потоком черного щелока завода или подвергнута дополнительной переработке для того, чтобы выделить соединения кальция для рециклирования (RU 2601925, 2016 г.).

Указанные аналоги относятся к переработке лузги, в том числе золы, полученной от сжигания лузги, однако они не предназначены для получения из золы лузги водного раствора щелочей.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ получения водного раствора щелочей путем переработки, в частности, золы из шапок и стеблей подсолнухов. Просеянную золу помещают в деревянные ящики либо кадки или складывают кучей на полу и поливают горячей водой из лейки до тех пор, пока она равномерно хорошо напитается водой. Для этого ее надо перемешивать. Для замочки требуется 45-50% воды от веса золы. Замоченную золу оставляют лежать в течение суток, а затем переносят так называемые зольники. Зольники представляют собой деревянные чаны высотой 1 м и в поперечнике 1,5 м. Внутри зольника на расстояния 20-25 см устраивают второе дно с небольшими частыми отверстиями. Второе дно плотна пригоняют к стенкам и укрепляют с помощью крестовины или боковых планок. У самого дна чана вставляют кран или делают отверстие, которое затыкают деревянной пробкой. Оно служит для спуска собранной щелочи. Под вторым дном тоже делают отверстие, в которое вставляют трубку (камышинку, полую внутри). Трубку поднимают до уровня верхнего края зольника. Это отверстие предназначено для выпуска и впуска воздуха в пространство между двумя доньями зольника. Сетчатое дно зольника застилают грубым холстом или несколькими слоями рогожи и на него осторожно насыпают замоченную золу. Зольник наполняют золой не доверху, оставляя незаполненным пространство, в 20-25 см высотой. Сверху наливают теплую воду до тех пор, пока зольник не заполнится до краев. Залитую водой золу оставляют в покое на несколько часов. После того как вся щелочь соберется в нижней части чана, ее спускают через кран в подставленную кадку. Когда вся щелочь будет слита, кран закрывают. Затем зольник второй раз наполняют водой, снова дают смеси отстояться несколько часов и собравшуюся щелочь спускают в другую кадку, так как вторая щелочь получается менее крепкой. Вторая щелочь годится для обработки последующей партии золы, чтобы получить более крепкий раствор. После двойной или тройной обработки смесь вынимают из зольника и загружают в него новую партию.

Наиболее близкий аналог не может быть использован при промышленной переработке золы лузги семян подсолнечника ввиду того, что процесс получения водного раствора щелочей предназначен для бытовой переработки золы различных растений, способ длителен и не учитывает специфики режима обработки золы именно лузги семян подсолнечника. Кроме того, известный способ не предполагает получение наряду с водным раствором щелочей очищенного и вымытого осадочного вещества, которое может использоваться в дальнейшем.

Существующая в промышленности практика утилизации золы от сжигания лузги подсолнечника является нерациональной и вносит свой негативный вклад в загрязнение окружающей среды.

Образование золы лузги подсолнечной на промышленном предприятии происходит вследствие технологической операции сжигания лузги подсолнечника для производства тепловой энергии. Место где вырабатывается и собирается отход производства зола лузги подсолнечника является котельная предприятия. При технологической чистке котла образующаяся зола удаляется из котла и собирается в накопительный бункер при котельной.

В таблице №1 в качестве примера представлена информация по нескольким маслодобывающим производствам, а именно, какое количество золы от сжигания лузги предприятиями вывозится на полигоны утилизации в течение года.

Как видно из представленных в Таблице №1 данных, итого за год по четырем заводам вывезено на свалку 4082.00 тонны лузги.

Анализ существующих решений утилизации золы образованной при сжигании лузги подсолнечника дал возможность авторам предложить экономически эффективный и экологически безвредный способ переработки золы, полученной при сжигании лузги подсолнечника.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание экологически безопасного и безотходного способа переработки золы, полученной при сжигании лузги подсолнечника, с выходом готовых продуктов в виде водного раствора щелочи (щелочей), а также многофункционального выщелоченного осадочного вещества (золы).

Указанная техническая проблема решается следующим образом.

Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника состоит из двух, трех или более технологических этапов. На первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на одну-полторы тонны золы время перемешивания составляет от 40-50 минут, после чего перемешивание прекращают и полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого из соотношения: на одну тонну золы время отстаивания составляет 2-4 часа. После отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из технологической емкости для использования его на следующем этапе, в процессе которого полученный влажный осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой в той же пропорции, что и в первой емкости, исходя из первоначального количества сухой золы, после окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 часов на одну тонну золы (для двух тонн 4-8 часов и т.д.) для получения водного раствора щелочи и осадка, затем сливают из второй технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы.

После первого технологического этапа перед окончательным этапом могут быть осуществлены от одного до четырех дополнительных технологических этапов. Каждый дополнительный этап заключается в том, что осадок, полученный на предыдущем технологическом этапе, выгруженный из технологической емкости первого этапа, загружают при постоянном перемешивании в следующую технологическую емкость, предварительно заполненную водой, после окончания загрузки перемешивание сразу же прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 часов на одну тонну сухой золы с получением водного раствора щелочи и осадка. По завершении отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости и выгружают из нее осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника, который передают на следующий или окончательный технологический этап.

Более подробно осуществление заявленного способа описано ниже.

Собранная зола лузги подсолнечника от места сжигания (из накопительного бункера при котельной) направляется для последующей переработки и производства из золы водных растворов щелочей и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.

На первом этапе технологического процесса зола из накопительного бункера при котельной перемещается в емкость сбора на участке переработки золы. Из емкости сбора зола подается на технологические весы для учета принятой массы золы, после чего поступает в промежуточную емкость накопления для дальнейшего направления в вальцовое отделение, где на вальцовых станках подвергается измельчению для раздавливания (разрушения) крупных спекшихся частичек золы.

Следующей технологической операцией является стадия очистки (разделения) золы на мелкую и крупную фракцию. Технологическая стадия очистки происходит на соответствующей машине (рассеве или сепараторе), сходом с рабочего сита является крупная фракция золы, в состав которой входят недожженные частички золы или несгоревшие частицы лузги.

Для просеивания золы используют сита такие же, как для просеивания муки, например, тип FS 1000 210 микрон (GOST 35, 38) или другие сита с аналогичными характеристиками проходной ячейки.

Недожженные, не полностью сгоревшие частички золы и несгоревшие частицы лузги отводятся транспортным элементом в отдельный бункер и затем направляются в котельную для полного сжигания. Вследствие данной технологической операции полностью используются энергетические свойства лузги как топлива.

Прошедшая через сито зола мелкой фракции поступает на магнитный сепаратор для отделения металломагнитных примесей и затем в емкость накопления и хранения золы, оснащенную вибратором, предназначенным для исключения слеживания и уплотнения золы. Из емкости накопления и хранения подготовленную золу направляют на первый технологический этап обработки. Вначале золу взвешивают на технологических весах для получения заданной дозы золы для последующей ее загрузки в предварительно подготовленную технологическую емкость №1 для получения водного раствора щелочей (далее - технологическая емкость). Операция подготовки технологической емкости №1 заключается в ее зачистке и замывании водой или водным раствором щелочи.

Далее осуществляется основной технологический процесс получения водного раствора щелочей и очищенного и вымытого осадочного вещества.

В технологическую емкость №1 подают воду в количестве, соответствующем заданной дозе золы, отмеренной на технологических весах. Перед подачей требуемого количества воды или водного раствора воду или водный раствор пропускают через полировочный фильтр для исключения попадания в технологическую емкость №1 инородных тел.

Затем в технологическую емкость загружают заданную дозу золы. Загрузку осуществляют транспортным элементом (шнеком или иным устройством) через верхнее загрузочное отверстие - загрузочный люк технологической емкости №1. Одновременно с загрузкой золы в технологическую емкость производят постоянное тщательное перемешивание золы с водой или водным раствором щелочи. По окончании загрузки технологической емкости золой продолжают перемешивание полученной смеси еще в течение не менее сорока минут (зависит от объема технологической емкости и объема отмеренной дозы золы и воды).

Временной режим (интервал) перемешивания загружаемой золы массой от одной тонны до полутора тонн составляет от 40 до 50 минут. При загрузке золы в технологическое оборудование от полутора тонн до двух тонн, время перемешивания соответственно возрастает до 90-100 минут. При большей загрузке исходного вещества золы лузги подсолнечника в технологическое оборудование время перемешивания исчисляется, исходя из следующей пропорции: по 40-50 минут на каждые одну-полторы тонны золы.

Перемешивание золы с водой на стадии загрузки золы и после окончания ее загрузки необходимо для создания одинаковых условий выщелачивания по всему объему массы золы, что зависит от равномерного смачивания и исключения комкования золы.

По окончании перемешивания отстаивают полученную смесь, преимущественно, в течение более 2-х часов.

При загрузке золы массой от одной до полутора тонн время отстаивания, как правило, составляет от двух до трех часов, при загрузке технологического оборудования большей массой золы соответственно и время отстаивания увеличивается. Временной шаг отстаивания составляет из следующего соотношения: при одной-полутора тоннах золы время отстаивания два-три часа, две-три тонны золы четыре-шесть часов и т.д. Приведенные как пример режимы могут использоваться наиболее часто, так как завод с производительностью по переработке маслосемян одна тысяча тонн подсолнечника в сутки производит в сутки порядка трех тонн золы.

В процессе операции отстаивания в технологической емкости №1 образуются две фракции: водный раствор щелочи и осадок (зола).

Образующийся водный раствор щелочи сливают из емкости через разгрузочный кран, расположенный на 2/3 высоты технологической емкости, и через полировочный фильтр перекачивают в емкость для готового продукта. Оставшаяся часть водного раствора щелочи, которая находится в объеме осадка (в золе), сливается из технологической емкости через нижний разгрузочный кран и также направляется через полировочный фильтр в ту же емкость для готового продукта.

Оставшийся влажный осадок, имеющий вязкую консистенцию, выгружают из технологической емкости №1 встроенным в нее шнеком. С помощью вибраторов, имеющихся в технологической емкости, работающий шнек выдавливает осадок золы в открытое отверстие разгрузочного люка, при этом работающие вибраторы сбивают прилипшие массы осадка в рабочее пространство встроенного шнека.

Выводимая масса осадка золы из технологической емкости №1 подается на цепной конвейер и направляется к технологической емкости №2.

На втором этапе технологического процесса (дополнительный этап) в технологическую емкость №2, очищенную так же, как емкость №1, заливают подготовленную воду, количество которой определяется количеством золы в осадке из технологической емкости №1. Далее производят загрузку осадка золы, полученного из технологической емкости №1, в технологическую емкость №2 через ее верхний загрузочный люк таким же образом, как описано выше для технологической емкости №1, и одновременно постоянно перемешивают получаемую смесь.

Операцию перемешивания завершают сразу же по окончании загрузки осадка золы. Затем переходят к технологической операции отстаивания осадка золы в технологической емкости №2 для получения водного раствора щелочи. Отстаивание производят в течение того же временного интервала, что и при проведении этой операции в технологической емкости №1.

Операция разгрузки технологической емкости №2 осуществляется аналогично тому, как описано для технологической емкости №1, через кран, расположенный на 2/3 высоты технологической емкости и нижний разгрузочный кран. Технологическая емкость №2, как и технологическая емкость №1, оснащена вибратором и шнеком, обеспечивающими выгрузку осадка золы через разгрузочный люк.

Выводимая масса осадка золы подается на цепной конвейер и направляется в технологическую емкость №3.

В технологической емкости №3 осуществляют окончательный технологический этап, при котором сначала повторяют процессы, описанные в отношении емкости №2.

Целью проведения второго и третьего этапов технологического процесса, является:

- извлечение щелочей в технологической емкости №2 или в технологической емкости №3 из массы осадка золы, полученного из технологической емкости №1 (для емкости №2) или полученного из технологической емкости №2 (для емкости №3);

- производство водных растворов с разными показателями pH среды.

Количество этапов технологического процесса может быть более трех. Содержание последующих этапов технологического процесса повторяет содержание второго или третьего этапа.

По завершении окончательного этапа технологического процесса (это может быть второй, третий или любой последующий этап, в зависимости от количества этапов) отстоявшаяся зола (осадок) с остаточным содержанием влаги выгружается из соответствующей емкости и направляется в чан-накопитель и затем на сушку. Высушенную выщелоченную золу направляют на вальцовый станок с целью образования из нее однородной порошкообразной массы, затем в бункер сбора и на дальнейшую фасовку в тару (мешки и т.п.).

По завершении фасовочной операции упакованный конечный продукт передела семян - высушенную измельченную золу направляют в место складирования и учета с последующей реализацией потребителю. Описанный технологический процесс переработки золы лузги подсолнечника позволяет произвести конечный продукт передела золы, которым является многофункциональное очищенное и вымытое вещество - выщелоченная зола.

Полученный отфильтрованный водный раствор щелочей - второй конечный продукт передела семян распределяют по трем емкостям готовой продукции в соответствии с показателем pH среды: pH от 12.50 и выше, pH от 10,50 до 12,50; pH от 9,50 до 10,50.

Водный раствор щелочей направляют на нужды предприятия, в частности на одну из технологических стадий рафинации растительного масла, в производство мыловарения, на технологическую операцию разделения отработанных порошков при рафинации, на иные технологические потребности. Оставшаяся невостребованная масса щелочного раствора может быть реализована или направлена на выпаривание для получения более концентрированных растворов щелочей.

Проведенные лабораторные и производственные испытания указанного водного раствора щелочей, полученного предлагаемым способом и содержащего набор естественных природных щелочей, показали, что он подходит для применения в промышленных условиях на стадии рафинации растительного масла, при разделении жировой составляющей от отработанных фильтровальных порошков, образованных при технологии рафинации растительного масла, или при мыловарении.

В процессе разработки заявленного изобретения были проведены исследования, позволившие сравнить результаты получения щелока по технологии, описанной в наиболее близком аналоге и в других аналогах, и продукт, получаемый в результате осуществления заявленного способа. В лабораторных условиях были проведены работы по получению водного раствора щелока «горячим» и «холодным» способом по методике, описанной в ближайших аналогах, в результате полученный раствор щелока имел следующие характеристики:

- соломенный цвет;

- значение показателя pH среды 10.80;

- отфильтрованный и отстоявшийся в течение 24 часов щелок имеет осадок на дне стеклянного сосуда. В растворе содержится трудно выделяемая из раствора минеральная примесь.

Щелок, полученный по методике, описанной в аналогах, по своим свойствам не применим в технологии рафинации, мыловарении, при отделении жировой составляющей от отработанного фильтровального порошка, поскольку содержит в своем составе трудно отделимые минеральные и иные примеси, наличие которых недопустимо в соответствующих технологических операциях маслоперерабатывающей отрасли. Полученный щелок, произведенный по технологии, известной из уровня техники, не пригоден для применения в промышленных масштабах в масложировой отрасли.

Причины, по которым технологии, известные из уровня техники, не пригодны для промышленного производства водного раствора щелочей, заключаются в следующем.

Сырьем для щелока, описанного в ближайших аналогах служит зола, образованная из разных пород растительности (деревья, солома и так далее), что вносит свой негативный вклад в получение стабильного по качественным характеристикам раствора щелока. Температурные и временные режимы при производстве щелока по способам, описанным в аналогах, создают условия перехода в получаемый раствор помимо щелочи, также неорганических веществ, в том числе малодисперсных нерастворимых веществ. Как результат, раствор, полученный по методикам (способам), описанным в аналогах, фактически является раствором не только щелочи, но и солей, иных неорганических веществ, и не подходит по своим качественным характеристикам для использования его на соответствующих технологических стадиях в маслодобывающей отрасли, он пригоден только для применения в бытовых (кустарных) условиях.

Следующим этапом лабораторных исследований было производство водного раствора щелочи по предлагаемому способу, описанному выше. Полученный по предлагаемому способу щелочной раствор имел следующие характеристики:

- цвет, прозрачный соответствующий цвету питьевой воде, был прозрачный;

- после отстаивания готового водного раствора щелочи не менее 24 часов выпадения осадка не наблюдалось;

- значение показателя pH среды превышал 13.

Таким образом, заявленный способ позволяет получить водный раствор щелочи из золы лузги подсолнечника с показателями, которые отвечают требованиям, предъявляемым к водному раствору щелочи при использовании его в технологических операциях в масложировой отрасли. Качественные характеристики водного раствора щелочи, полученного заявленным способом, позволяют использовать его при технологических операциях при рафинации масла: цвет свойственный цвету питьевой воды, отсутствие минеральной примеси, требуемое значение показателя pH среды.

Полученный результат обусловлен тем, что предназначенные для переработки в масложировой отрасли семена подсолнечника, имеют четкие качественные характеристики предъявляемыми ГОСТ, в результате вырабатываемая лузга, а в дальнейшем и зола подсолнечника, которая предполагается к переработке заявленным способом, имеют близкие к постоянным качественные показатели. Как результат, получаемый водный раствор щелочи, выработанный по предлагаемому способу, имеет стабильные качественные характеристики.

Техническим результатом от использования изобретения является получение безотходным путем продуктов переработки золы лузги подсолнечника, обладающих стабильными качественными характеристиками: во-первых, водного раствора щелочи (щелочей) при минимальном содержании в нем неорганических солей и других примесей, во-вторых, многофункционального выщелоченного осадочного вещества (золы), при этом способ экологически безопасен и не требует значительных энергозатрат и дорогостоящего специального оборудования.

Предлагаемый временной режим смешивания растворителя (воды) и обрабатываемого вещества (золы лузги подсолнечника), описанный выше, а также выбор времени отстаивания, обусловлены тем, что за это время происходит переход щелочи из золы в раствор, при этом минимизировано растворение иных веществ, также содержащихся в золе лузги подсолнечника, наличие которых нежелательно в производимом водном растворе. Полученный указанным способом водный раствор природных щелочей сочетает в себе соотношение концентраций разных природных щелочей и полностью отвечает жестким требованиям щелочного раствора, используемого, в частности, на соответствующей стадии рафинации (очистки) растительного масла при мыловарении и иных технологических стадиях в масложировой отрасли.

Осуществление способа промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочей (щелочи) и выщелоченной золы с достижением указанного технического результата поясняется следующими примерами.

Пример 1 иллюстрирует, как зависит показатель pH водного раствора щелочи в зависимости от изменения температуры подаваемой воды в технологическую емкость при смешивании золы с водой (на сто грамм золы использовано пятьсот миллилитров воды) при одинаковом времени перемешивания золы и воды и одинаковом времени отстаивания раствора. Шаг изменения температуры 20°C.

Результаты представлены в таблице 2. Представленная информация в примере 1 относится к опытам, проведенным с золой, образованной от сжигания лузги семян (маслосемян) подсолнечника урожая 2016 г., регион сбора - Воронежская область.

В зависимости от региона, состава почвы, климатических и других условий химический состав лузги может меняться, следовательно, может меняться химический состав золы образованной от сжигания лузги маслосемян подсолнечника.

Как следует из таблицы 2, при одинаковых условиях осуществления способа - при одинаковом времени смешивания и времени отстаивания, при равном количестве золы и растворителя (воды) насыщение водного раствора щелочью обусловливает практически одинаковое значения показателя pH, причем зависимость pH от температуры воды (растворителя) при протекании процесса не выявлена.

Пример 2 показывает, как зависит показатель pH получаемого водного раствора щелочи (щелочей) от соотношения золы и воды (растворителя) при одинаковой температуре, одинаковом времени перемешивания и одинаковом времени отстаивания.

Шаг увеличения дозировки золы 50 грамм. Шаг уменьшения дозировки растворителя 100 миллилитров. Результаты представлены в таблице 3. Результатом реализации примера 2 является информация о зависимости показателя pH от количественного соотношения золы лузги подсолнечника и воды.

Пример 3 иллюстрирует, как изменяется показатель pH каждого последующего водного раствора щелочи, получаемого при проведении (второго и третьего) этапа технологического процесса, осуществляемого с использованием осадка золы лузги подсолнечника, полученного после первого этапа технологического процесса, проводимого в технологической емкости №1 (или второго этапа в технологической емкости №3). Исследования проводились при одинаковом количестве подаваемого воды, при одинаковой температуре, и постоянном выбранном соотношении золы и воды (растворителя), при одинаковых технологических условиях:

- температура воды +25°C (результат в соответствии с примером 1);

- пропорция золы 150 грамм на 400 миллилитров воды (результат в соответствии с примером 2);

- многократное повторение технологических этапов (второй, третий и т.д.) обработки осадка золы после первого отделения полученного водного раствора щелочи;

- при постоянном количестве воды 400 миллилитров, добавляемой к получаемому осадку золы на каждом технологическом этапе, начиная со второго;

- при одинаковом времени смешивания и отстаивании раствора.

Результаты представлены в таблице 4. Из одной обрабатываемой массы золы при соотношении золы 150 грамм к 400 миллилитров воды при шестикратном повторении технологического процесса и при одинаковых технологических условиях произведены водные растворы щелочей с разными показателями pH среды в диапазоне от 8.60 до 13.80. Пример 3 показал, при каком количестве технологических этапов можно произвести максимальное количество водного раствора щелочей в значении показателя pH от 8.60 до 13.

Применение на практике заявленного способа при отсутствии негативного воздействия на окружающую среду позволяет из промышленного отхода - золы лузги подсолнечника получить водный раствор щелочи и порошок выщелоченной золы, что исключает необходимость утилизации зола лузги подсолнечника, при этом энергетические и иные затраты минимизированы. Качество произведенных водных растворов щелочи позволяет использовать их при рафинации масла, при отделении жиров от отработанного фильтровального порошка, который является отходом производства рафинации масла, а также в мыловаренном производстве и при иных технологических операциях в различных производствах.

Примечание к таблице 2:

1. «*» масса золы в количестве 100 грамм соответствует объему в размере порядка 250 миллилитров.

2. «**» в качестве подготовленного водного раствора авторами применялась вода питьевая, отвечающая требованиям: Вода питьевая ГОСТ Р 51232-98.

Примечание к таблице 3:

1. «*» масса золы в количестве 100 грамм соответствует объему в размере 250 миллилитров.

2. «**» в качестве подготовленного водного раствора использовалась вода питьевая, отвечающая требованиям: Вода питьевая ГОСТ Р 51232-98.

Примечание к таблице 4:

1. «*» масса золы в количестве 100 грамм соответствует объему в размере 250 миллилитров.

2. «**» в качестве подготовленного водного раствора применялась вода питьевая, отвечающая требованиям: вода питьевая ГОСТ Р 51232-98.

3. «***» порядковый номер промывки золы лузги подсолнечника.

1. Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника, состоящий, как минимум, из двух технологических этапов, в процессе которых на первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на каждые одну-полторы тонны сухой золы время перемешивания 40-50 мин, по окончании перемешивания полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого расчетом по соотношению: на каждые одну-полторы тонны золы время отстаивания 2-4 ч; после окончания отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из нее для использования его на следующем технологическом этапе, в процессе которого осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой, после окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества сухой золы, из которой получен осадок, из расчета 2-4 ч на одну-полторы тонны золы, по завершении отстаивания получают осадок и водный раствор щелочи, который сливают из второй технологической емкости, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологическую емкость перед подачей в нее воды промывают водой или водным раствором щелочи.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости через верхний разгрузочный кран, направляя через полировочный фильтр в емкость для готового продукта.

4. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что часть водного раствора щелочи, находящегося в объеме осадка, сливают из технологической емкости через нижний разгрузочный кран, направляя через полировочный фильтр в емкость для готового продукта.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осадок через люк выгружают из технологической емкости встроенным в нее шнеком.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что готовую высушенную выщелоченную золу измельчают до однородной порошкообразной массы

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после первого технологического этапа производят от одного дополнительного технологического этапа до четырех дополнительных технологических этапов, каждый из которых заключается в том, что осадок с предыдущего технологического этапа, выгруженный из технологической емкости, загружают при постоянном перемешивании в следующую технологическую емкость, предварительно заполненную водой, после окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 ч на одну-полторы тонны сухой золы с получением водного раствора щелочи и осадка, затем сливают из технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи и выгружают из технологической емкости осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника, который передают на последующий промежуточный или окончательный технологический этап.



 

Похожие патенты:

Способ предназначен для дезинфекции крупнотоннажных отходов биомассы, в частности навоза и помета, обеззараживания почв, содержащих ботулотоксины, яды столбняка, споры и семена сорных растений, обеззараживания и переработки погибших животных, скотомогильников, медицинских, муниципальных и других отходов.

Изобретение относится к области атомной энергетике. Предложенный комплекс для хранения опасных отходов содержит контейнер, выполненный с возможностью герметичного содержания опасных отходов, первую секции и вторую секцию.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ включает извлечение полезного продукта, преимущественно растворимых биоусвояемых сахаров, и последующую утилизацию лигноцеллюлозных отходов.

Изобретение относится к методам термической деполимеризации природных и вторичных органических ресурсов, например твердых бытовых отходов (ТБО). Способ переработки органических и полимерных отходов включает загрузку сырья с предварительной сепарацией, измельчение с подсушкой, отличается тем, что подсушку осуществляют совместно с катализатором и низкокалорийным природным топливом, затем готовят пасту из измельченного материала и растворителя - дистиллята, получаемого при дистилляции жидких продуктов, при этом предусматривают дальнейшую ступенчатую деполимеризацию реакционной массы с температурой 200-400°C при нормальном атмосферном давлении, осуществляемую в каскаде из двух пар последовательно соединенных реакторов, в которых температура деполимеризации достигает в 1-й паре 200°C, и во 2-й паре - более 200°C и не превышает 310°C, объединяющихся друг с другом рециркулирующими потоками: газообразным, формирующем в реакционной системе восстановительную среду в виде синтез-газа (CO и H2), образующуюся путем паровой каталитической конверсии углеводородных газов, выходящих из реакторов деполимеризации, перемещающуюся посредством газового насоса через подогреватель восстановительных газов из реакционной системы, обеспечивают также вывод синтез-газа для получения моторных топлив - метанола, диметилового эфира или бензина; жидкую же углеводородную фазу отделяют от твердых непрореагировавших компонентов с выходом последних до 40% от общей исходной массы твердых бытовых отходов (ТБО), которые выводят из системы с помощью циркуляционных насосов и направляют для производства нефтяных брикетов и/или горючих капсул, причем жидкую реакционную углеводородную смесь, после отделения от нее твердого остатка, направляют на горячую сепарацию, охлаждение и дистилляцию, кроме того, меньшую часть дистиллята возвращают в мешалку для приготовления пасты на стадию приготовления пасты, а большую часть разделяют на целевые фракции: первую с температурой кипения до 200°C и вторую с температурой кипения выше 200°C, но не более 310°C.

Изобретение относится к комплексной, безотходной переработке токсичных отходов, включающей процессы: сортировки и брикетирования отходов с получением твердотопливных брикетов и отделенных металлических примесей, которые подаются на участок переработки металлов в электрошлаковый переплав, сушки брикетов с последующим их направлением на участок пиролиза при температуре 900-1600°С.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при эксплуатации подземных резервуаров-хранилищ, создаваемых в непроницаемых породах для захоронения отходов бурения, в частности в многолетнемерзлых породах.

Изобретение относится к области утилизации и переработки бытового мусора с извлечением ценных утильных компонентов и может быть использовано на действующих мусоросжигающих и мусоросортировочных заводах и других производствах, перерабатывающих вторичное сырье.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, к технологиям сбора, транспортировки, сортировки и утилизации бытовых отходов. .

Изобретение относится к области утилизации объектов техники. .

Изобретение относится к способам деструктуризации и предварительной утилизации вооружения и военной техники (ВВТ). .

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, а именно к способу сбора, транспортировки и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО). Способ сбора, транспортировки и утилизации бытовых отходов включает сбор от населения бытовых отходов в пункте приема отходов с одновременной сортировкой отходов на отходы, пригодные для переработки, и отходы, подлежащие утилизации, транспортировку отходов, подлежащих утилизации, из пункта приема отходов в пункт накопления и утилизации отходов, утилизацию отходов в пункте накопления и утилизации отходов. Производят измельчение отходов, подлежащих утилизации, в пункте приема отходов и смешивание измельченных отходов с водой для дальнейшей транспортировки в герметичных контейнерах в пункт накопления и утилизации отходов. В пункте накопления и утилизации отходов перед утилизацией производят отбор воды, в которой производили транспортировку отходов. Сбор от населения бытовых отходов в пункте приема отходов и сортировка отходов в пункте приема отходов могут быть осуществлены под контролем оператора пункта приема отходов. В процессе утилизации отходов в пункте накопления и утилизации отходов может быть осуществлен отбор метана для последующего использования. Предпочтительно утилизацию отходов в пункте накопления и утилизации отходов производят путем термической обработки отходов, при этом выделенный при утилизации отходов водяной пар используют для выработки электрической энергии. Использование данной группы изобретений обеспечивает повышение экологической безопасности процесса сбора ТБО. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника состоит из двух, трех или более технологических этапов. На первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на одну-полторы тонны золы время перемешивания составляет от 40-50 мин. Перемешивание прекращают и полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого из соотношения: на одну-полторы тонны золы время отстаивания составляет 2-4 ч. После отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из технологической емкости для использования его на следующем этапе, в процессе которого полученный влажный осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой в той же пропорции, что и в первой емкости, исходя из первоначального количества сухой золы. После окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 ч на одну-полторы тонны для получения водного раствора щелочи и осадка. Затем сливают из второй технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы. Техническим результатом от использования изобретения является получение безотходным путем продуктов переработки золы лузги подсолнечника, обладающих стабильными качественными характеристиками: во-первых, водного раствора щелочи при минимальном содержании в нем неорганических солей и других примесей, во-вторых, выщелоченной золы. 6 з.п. ф-лы, 4 табл.

Наверх