Главная
База знаний "Allbest"
Производство и технологии
Технические и технологические решения участка дезодорации соевого масла на установке фирмы "Альфа Лаваль"
Технические и технологические решения участка дезодорации соевого масла на установке фирмы "Альфа Лаваль"
Анализ принятого технологического решения отечественного и зарубежного опыта дезодорации жиров и масел. Знакомство с нормативной документацией на сырье и готовую продукцию. Сущность материального, теплового, энергетического балансов соевого масла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2011 |
| Размер файла | 135,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
дезодорация жир масло фильтр
В рационе человека большое значение имеют жиры. Они обеспечивают в среднем до 30% калорийности пищевых продуктов. Жиры и масла используют не только в пищевой промышленности, но и в технике, для производства мыла, лакокрасочной продукции.
В общей массе жиров и масел, производимых в нашей стране, основными являются растительные масла из сельскохозяйственного сырья (подсолнечник, рапс, соя и т. д.).
Потребительская ценность масел определяется химическим составом их ацилглицеринов и сопутствующих им веществ. При рафинации происходит облагораживание растительных масел, повышается их пищевая и потребительская ценность.
Потребителями рафинированных жиров являются многие отрасли народного хозяйства. Пищевая промышленность выпускает различные растительные масла (подсолнечное, хлопковое, соевое, кукурузное) для употребления в пищу, для использования в производстве маргариновой продукции, майонеза и для промышленной переработки (гидрогенизация, производство глицерина, жирных кислот), а также для других отраслей пищевой промышленности: хлебопекарной, кондитерской, консервной и т. д.
Полный цикл рафинации охватывает следующие основные процессы:
-- выведение фосфолипидов;
-- выделение восковых веществ;
-- удаление свободных жирных кислот;
-- удаление красящих веществ;
-- удаление одорирующих веществ.
Для этой цели используют различные приемы, в основе которых лежит избирательная способность некоторых реагентов по отношению к отдельным веществам. Так фосфолипиды могут быть выделены из масла при гидратации водой или разбавленными водными растворами некоторых электролитов. Жирные кислоты при взаимодействии со щелочью выводятся из масла в виде натриевых солей, а красящие вещества извлекаются из масла при адсорбции.
Природные жиры и масла содержат сравнительно небольшое количество сопутствующих веществ и примесей, которые придают им специфический вкус и запах. К этим веществам относятся альдегиды, кетоны, спирты, кислоты и некоторые другие органические соединения, обладающие более высокой упругостью паров по сравнению с триглицеридами.
За счет дезодорации становится возможным отгонять вещества - носители запаха и вкуса, а также большую часть содержащихся в жире свободных жирных кислот.
Процесс осуществляется периодическим, полунепрерывным, непрерывным способами, в условиях глубокого вакуума с остаточным давлением 0,13…0,14 кПа при температуре 200…230?С и барботировании острого пара.
Установки, применяемые для дезодорации должны обеспечить достаточно полное удаление из масла летучих компонентов и получение конечного продукта высокого качества при оптимальном соотношении между затратами на оборудование и эксплуатационными расходами. Немаловажную роль играют технологические параметры обработки, способы и устройства для контактирования масла и острого пара, а также удельные потребности в энергоресурсах на осуществление процесса.
За последние десятилетия произошло значительное техническое перевооружение предприятий масложировой промышленности. Большая их часть оснащена комплексными линиями и установками, в которых достигнута непрерывность процесса [3].
1.Обзор отечественного и зарубежного опыта дезодорации жиров и масел. Выбор и обоснование принятого технологического решения
1.1 Характеристика сырья
Растительные масла и жиры представляют собой сложную многокомпонентную систему, в состав которой наряду с триглицеридами жирных кислот, различающимися по строению и степени неопределенности, входят вещества неглицеридной природы, являющиеся естественными их спутниками.
Содержание примесей в маслах и жирах зависит от особенностей масличного сырья, способов и технологических режимов жиродобывания и переработки. Эти примеси находятся в маслах и жирах в истинно- и коллоидно-растворенном состоянии в виде взвесей и обычно составляет не более 5,0 % от массы масла.
К веществам сопутствующим маслам относят свободные жирные кислоты, воски, углеводы, токоферолы и ряд других.
Значительное место, как по количеству, так и по сложности и многообразию свойств занимают фосфолипиды, микропримеси металлов, красящие вещества и продукты окисления.[1].
Фосфолипиды являются непременными компонентами каждой клетки растительного жира и играют важную физиологоческую роль в процессе жирового обмена, окислительных процессах, при построении нервной ткани. В ходе извлечения масла прессованием семян или при дистилляции мисцелы содержащиеся в семенах фосфолипиды взаимодействуют с углеводами и образуют соединения под названием меланофосфолипиды. Причем, чем выше температура технологического процесса и продолжительнее ее действие, тем больше накапливается в масле меланофосфолипидов. Присутствие меланофосфолипидов обуславливает интенсивную окраску растительных масел и темно-окрашенный цвет, специфический вкус и запах фосфатидных концентратов. При переработке масличных семян прессованием или экстракционным способом свободные фосфолипиды извлекаются вместе с маслом. Связанные же фосфолипиды под влиянием тепловых воздействий, влаги, растворителя частично высвобождаются из комплексов и тоже переходят в масло. Содержание фосфолипидов в нерафинированных растительных маслах колеблется в широких пределах и зависит от вида масличных культур, степени созревания и условий хранения семян, общего количества в семенах фосфолипидов, способов и технологических режимов добывания масла.
Микропримеси металлов, таких как железо, никель, медь, калий, магний, натрий и ряд др., переходят в жиры и масла из масличного сырья при маслодобывании, в результате коррозии оборудования в процессе их переработки и в значительном количестве вследствие неполного удаления катализаторов гидрирования жиров. При гидрировании масел на суспендированных катализаторах общее содержание твердой фазы в гидрогенизаторах обычно составляет (0,3-1,0)% от массы масла. Из этого количества на тяжелые металлы, их окиси и минеральные соли приходится (25,0-40,0)%, а остальное составляют носитель и фильтрующие порошки. Оставаясь в маслах даже в тысячных долей процента, микропримеси металлов катализируют протекание процессов окисления, изомеризации, и гидролиза масла при его дальнейшей переработке и хранении, снижают эффективность разделения фаз на стадиях щелочной нейтрализации и промывки жира, стабилизируя водно-жировые эмульсии, затрудняют обслуживание сепарационных линий, нарушают гидродинамические и теплообменные процессы, ухудшают условия дезодорации жира, приводя к накоплению нагара на внутренних поверхностях аппаратов и устройств дезодорационных установок, что отрицательно сказывается на качестве маргариновой и майонезной продукции. В таблице 1.1 приведены данные по влиянии примесей металлов на стабильность жиров к окислению [1].
Таблица 1.1 - Влияние примесей металлов на стабильность жиров к окислению
|
Наименование металла |
Массовая доля металла, снижающая в 2 раза стабильность жира к окислению при температуре 98 ?С, мг/кг |
|
|
Медь |
0,50 |
|
|
Железо |
0,60 |
|
|
Хром |
1,20 |
|
|
Никель |
2,20 |
|
|
Алюминий |
50,0 |
Наряду с фосфолипидами и микропримесями металлов в растительных маслах содержатся разнообразные по природе и свойствам красящие вещества, которые придают им специфическую окраску от золотисто-желтого (для подсолнечного масла) до коричнево-красного (для хлопкового масла) цвета. Они переходят в масла из семян и сорных примесей при маслодобывании, а также образуются в результате химических превращений в процессе переработки масел и жиров. Энергетическому переходу красящих веществ в масла способствует температура. Чем выше температура и продолжительность теплового воздействия, тем интенсивнее переход в масло пигментов.
1.2 Сущность процесса дезодорации
Дезодорация представляет собой дистилляционный процесс, осуществляемый в токе водяного пара в условиях вакуума и высокой температуры. Традиционное назначение дезодорации - удаление ряда одорирующих веществ, присутствующих в исходных жирах и маслах. Наряду с этим, дезодорация является в настоящее время наиболее эффективным методом удаления из масел целого ряда высокотоксичных веществ, накапливающихся в жиросодержащих тканях масличных семян и переходящих в масло в процессе его получения. К таким веществам относятся полиароматические углеводороды (ПАУ), образующиеся в результате горения топлива и т. п., а также средства защиты растений (пестициды). Токсичными являются также некоторые продукты окисления масел им жиров.
Таким образом, процессы собственно дезодорации, дистилляционного удаления пестицидов, низкомолекулярных ПАУ, летучих продуктов окисления, а также дистилляционная рафинация масел и жиров оказываются одним из наиболее востребованных в масложировой промышленности.
Высокая токсичность указанных выше и некоторых других веществ позволит использовать для пищевых целей только рафинированные дезодорированные жиры и масла, несмотря даже на потерю ими привычного натурального аромата.
В развитых странах в продажу поступает растительное масло только в дезодорированном виде. При этом доля масел направляемых на производство маргариновой продукции, майонеза и разных видов соусов, велика и достигает в отдельных странах Европы 80-90 % всего потребления растительных масел.
Вкус и запах сообщает маслу или жиру сложная смесь плохо растворимых в воде летучих веществ. К ним относятся низкомолекулярные жирные кислоты (капроновая, каприновая и др.) и их глицериды, алифатические углеводороды, природные эфирные масла, терпены, альдегиды, кетоны, оксикислоты, продукты распада сульфо- и нитросоединений, каротиноидов, стеринов витаминов, фосфатидов.
Для придания специфического запаха и вкуса достаточно присутствие в жире сотых долей процента (а иногда и меньше) веществ, раздражающих слизистую оболочку носа, и вкусовых раздражителей.
При плохой отмывке масла ощущается мыльный вкус, а применение большого количества сорбента при отбелке придает маслу «землистый» привкус.
Значительное образование и накопление веществ - носителей запаха и вкуса - происходит при гидрогенизации и зависит от режимов осуществления процесса, природы катализатора, чистоты водорода, его влажности и т.д. Запах масла обусловлен образованием низкомолекулярных альдегидов, жирных кислот, спиртов с 6 - 9 атомами углерода в цепи, простых и сложных эфиров, углеводородов. В результате неполного удаления при рафинации в масле могут сохраниться в небольшом количестве фосфатиды и продукты их взаимодействия с другими компонентами масла, а также белково-слизистые вещества. При высокой температуре они осаждаются на греющих поверхностях дезодоратора, образуя «нагар», который является дополнительным источником запаха. Отрицательное влияние на качество дезодората оказывает присутствие в жирах металлов и их солей, являющихся катализаторами окисления. Поэтому перед дезодорацией жиры должны подвергаться полному циклу рафинации, включая гидратацию, нейтрализацию, промывку, высушивание, отбелку. Для инактивации металлов жиры в процессе дезодорации подвергают специальной обработке лимонной кислотой.
Дезодорация является наиболее радикальным способом удаления из масел и жиров ядохимикатов.
Дезодорированные жиры выпускаются как пищевая товарная продукция, так и для целей промышленной переработки. К этим жирам предъявляются требования, предусматриваемые ГОСТами, ОСТами и МРТУ.
Для дезодорированных жиров большое значение имеют органолептические показатели. Вкус и запах масел и жиров является для потребителя одним из главных показателей. Если продукт соответствует стандарту физико-химическим свойствам, но имеет неприятный вкус или запах, он не будет пользоваться спросом у населения. В связи с этим органолептическая оценка качества масел и жиров непосредственно на предприятии имеет большое значение.
Практическое применение органолептической оценки требует выполнения ряда требований, основные из которых:
? подбор дегустаторов, обладающих развитыми обонянием и способностью воспринимать вкус;
? определенные условия проведения дегустации (оборудование помещения, температура образцов продуктов и другие);
? применение адекватной шкалы оценки, подходящей для данного продукта.
Дезодорация является одним из методов перегонки жидкостей (дистилляция). Процесс дезодорации слагается из трех этапов: диффузии ароматических веществ из слоя жидкости к поверхности испарения, собственно испарения ароматических веществ, удаления молекул испарившихся веществ из зоны испарения.
Одорирующие вещества представляют собой сложный комплекс различных по количественному и качественному составу веществ; они имеют значительно большую упругость паров, чем триглицериды, т.е. обладают летучестью. Эффективность дезодорации зависит от состава и летучести одорирующих веществ, упругости их паров и температурных режимов процесса.
Увеличение температуры жира обеспечивает повышение упругости паров одорирующих веществ, а, следовательно, и их большую летучесть. Однако чрезмерно повышать температуру дезодорации нельзя, так как возникает возможность полимеризации и окисления жира за счет воздуха, содержащегося в жире. При температуре выше 250? С усиливается термический распад жира, возрастают его потери в результате дистилляции низкомолекулярных триглицеридов.
Для снижения температуры отгонки одорирующих веществ дезодорацию ведут под вакуумом при подаче в масло или жир острого пара. Вещества - носители запаха и вкуса, как правило, хорошо растворимы в масле и плохо в воде.
Перегонка с водяным паром основывается на свойствах смесей с взаимно нерастворимыми компонентами. Для таких смесей, нагреваемых в герметически закрытом сосуде, парциальные давления не зависят от состава смеси, а только от температуры и теоретически равны упругости паров отдельных компонентов при этой же температуре. Если в жидкость (масло), не смешивающуюся с водой, но кипящую при высокой температуре, добавить воду, то температура кипения такой смеси при атмосферном давлении будет ниже 100 ?С. Такая закономерность сохраняется и при любом другом давлении.
Важное значение для дезодорации имеет количество впрыскиваемого острого пара и время дезодорации. Эти факторы в свою очередь зависят от давления в дезодораторе, общего количества дезодорируемого жира, а также начальной и конечной концентрации одорирующих веществ.
Для снижения парциального давления одорирующих веществ, а следовательно, и температуры дезодорации процесс ведут с острым паром, имеющим температуру 325 - 375 ?С, т.е. выше температуры жира в дезодораторе.
Острый водяной пар подается в аппараты через барботеры, струйные смесители и другие парорасределительные устройства, что способствует интенсивному перемешиванию жидкости, уменьшает возможность местных перегревов, интенсифицирует теплообмен. Попадая в жир в виде мельчайших пузырьков, пар образует парожировую смесь с большой поверхностью соприкосновения пузырьков пара с жиром. При этом Одорирующие вещества диффундируют из капли жира к его поверхности и смешиваются с водяным паром, что ускоряет и облегчает процесс дезодорации. Известны дезодораторы, в которых процесс удаления одорирующих веществ, происходит в пленке.
Снижение давления при дезодорации приводит к уменьшению температуры кипения одорирующих веществ и к снижению расхода острого пара.
Глубокий вакуум способствует дроблению пузырьков впрыскиваемого пара; происходит значительное расширение его объема, что равнозначно увеличению рабочей поверхности пузырьков, а это повышает коэффициент испарения. Вакуум оказывает решающее влияние на продолжительность дезодорации, качество жира и расход пара.
Из других факторов, влияющих на качество готового продукта, условия ведения процесса дезодорации, следует отметить те, которые определяются ,аппаратурными и конструктивними возможностями установок. Это достижение максимального разрежения при высокой герметичности всей системы и обеспечение эффективных условий теплообмена и массообмена.
Для каждого вида масел и жиров существуют оптимальные температуры дезодорации. Это зависит от состава одорирующих веществ. В таких маслах, как кокосовое, пальмоядровое и подобных им, содержатся одорирующие вещества с меньшей молекулярной массой, и для их отгонки температура должна быть ниже, чем для подсолнечного масла, саломаса и др.
Дезодораторы должны быть тщательно изолированы, чтобы отгоняемые с паром одорирующие вещества не конденсировались и не возвращались в дезодорируемый жир.
Для снижения окисления жир предварительно деаэрируют при сравнительно невысокой температуре.
Для повышения устойчивости при дезодорации в жир вводят искусственные антиокислители или синергисты, чаще всего лимонную кислоту. Она дезактивируют металлы, и устраняет их вредное влияние как катализаторов окисления.
В дезодорированных жирах иногда проявляется тенденция к реверсии (возврату) вкуса и запаха. Если дезодорация проведена тщательно, без нарушения технологических режимов, то возврата вкуса и запаха не наблюдается. При соблюдении всех условий дезодорированный жир имеет безукоризненные органолептические показатели.
Технологические условия дезодорации. В промышленных дезодорационных установках процесс отгонки одорирующих веществ производят в объеме, пленке или предварительно в пленке, а затем в объеме.
По принципу действия дезодорация осуществляется периодически, полунепрерывно или непрерывно.
В дезодораторах периодического действия высота слоя масла над паровым барботером велика, и условия эффективного контактирования пара с жиром во многом зависят от данной скорости пара или давления его на входе в дезодоратор. Вместе с тем задаваемые скорости пара ограничены, так как при этом увеличиваются потери масла, уносимого паром из дезодоратора.
В дезодораторе непрерывного действия благодаря эффективному контактированию пара и жира в небольших слоях на различных насадках, тарелках, пластинах удаляется достигнуть равновесия между паровой и жидкой фазами, а, следовательно, и равномерности продувки паром.
При периодической дезодорации температура процесса 170-210ъС, при непрерывной - до 230ъС и даже выше.
Остаточное давление в дезодораторах не должно превышать 0,66 кПа (5 мм рт. ст.)
Принципиальная технологическая схема дезодорации масел и жиров включает следующие основные стадии:
-- деаэрацию - удаление из рафинированных масел и жиров воздуха и влаги с целью предотвращения окисления их в процессе дезодорации;
-- подогрев предварительный - за счет теплообмена с дезодорированным маслом, и окончательный - паром высокого давления, электричеством или органическим теплоносителем до температуры дезодорации;
-- собственно дезодорацию - удаление свободных жирных кислот и летучих веществ, в том числе обуславливающих вкус и запах масел и жиров; конденсация дистиллята;
-- охлаждение: предварительное - за счет теплообмена с дезодорированным и/или деаэрированным маслом, промежуточное и окончательное - водой;
-- полировочное фильтрование.
1.3 Описание установок по дезодорации
Существующие дезодорационные установки отличаются по способу организации процесса, условиям контактирования масла с острым паром, способом нагрева и рекуперации тепла, создания вакуума и др.
В основе процесса дезодорации лежит масообмен между маслом и острым паром, поэтому главным признаком, определяющим конструктивные отличия дезодорационных установок, является способ создания поверхности фазового контакта. По этому признаку дезодораторы можно разделить на следующие типы:
-- пленочные (контактирование сплошных масляной и паровой фаз);
-- распылительные (диспергирование масла в паре либо смеси масла с паром в ваккуумированном пространстве);
-- барботажные (диспергирование пара в масле)
Пленочные и пленочно-барботажные дезодораторы характеризуються тем, что процесс дезодорации в них осуществляется путем контактирования стекающей тонкой пленки масла и восходящего потока острого пара. Эффективность пленочных дистилляционных аппаратов в значительной мере зависит от гидродинамических условий стекания пленки жидкости по поверхности насадки и от толщины пленки. По данным ряда исследований, наиболее эффективно отгонка летучих компонентов при дезодорации масла происходит в условиях второго ламинарно-волнового режима при критерии Рейнольдса стекающей пленки 200<Re>100 оптимальная толщина пленки масла - менее 0,5 мм. Принцип дезодорации в тонкой пленке используется в установках фирм Speichim (Франция), De Smet (Бельгия), Schmiedding (ФРГ).В таблице 1.2 приводятся некоторые показатели известных пленочных дезодораторов, характеризующие условия образования и течения пленки масла. Из данных таблицы видно, что дезодораторы Де Смет и Спешим имеют недостаточную плотность орошения, а значения критерия Рейнольдса находятся ниже оптимальной области, что обуславливает недостаточную эффективность их работы. С этой точки зрения, установки АІ-МНД (после модернизации) и Шмиддинг соответствуют предъявляемым требованиям.
Таблица 1.2 - Характеристика пленочных дезодораторов
|
Показатели |
Установка |
||||
|
Спейшим |
Де Смет |
AI-МНД(модерниз) |
Шмиддинг |
||
|
Плотность орошения, кг/м*с |
0,003 |
0,04 |
0,25 |
0,2-0,5 |
|
|
Критерий Рейнольдса масляной фазы |
10 |
174 |
1000 |
200-450 |
|
|
Толщина пленки, мм |
0,1-0,2 |
0,25 |
0,45-0,5 |
0,35-0,45 |
|
|
Продолжительность пребывания масла в пленочной зоне, с |
240 |
25 |
25 |
10-20 |
|
|
Устройство для создания пленки |
Вертикальныепластины |
Вертикальныепластины |
Трубчатаянасадка |
Трубчатая насадка |
|
|
Внутренний диаметр труб, мм |
- |
- |
78 |
34-72 |
|
|
Длина пленочной части, м |
4ч4 |
4 |
4 |
6-16 |
|
|
Расход острого пара, % от массы масла |
Данных нет |
2,5-3,0 |
2,5-3,0 |
0,8-0,9 |
В аппаратах распылительного типа дезодорация осуществляется путем диспергирования масла в паре либо смеси масла с паром в вакуумируемом пространстве. Одорирующие вещества отгоняются за счет хорошо развитой межфазной поверхности, получаемой при образовании капель масла, и за счет межфазной и внутрифазной турбулентности, обусловленной действием так называемых «реактивной» и «взрывной» сил, проявляющихся при движении капли и масла и мгновенном испарении из нее летучих компонентов. Данный принцип проведения дезодорации реализован в установках фирм Schuhmacher (ФРГ) и Parkson(США). Ниже приведены некоторые данные, получаемые при дезодорации и физической рафинации пальмового и соевого масел на одно- и двустадийных установках (табл. 1.3).
Таблица 1.3 Параметры процесса дезодорации и физической рафинации на установках с пленочными дезодораторами.
|
Показатели |
Физическая рафинация |
Дезодорация |
||||
|
Пальмовое масло |
Соевое |
Соевое масло |
||||
|
В одну стадию |
В две стадии |
В одну стадию |
В одну стадию |
В две стадии |
||
|
Температура, ?С |
260 |
275-280 |
280 |
280 |
275 |
|
|
Давление, кПа |
||||||
|
В контакторе |
44,7 |
24-25 |
66,7 |
37,3 |
44,0 |
|
|
В сепараторе |
0,4 |
0,47 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
|
Расход острого пара,% от массы масла |
5 |
3 |
1,5 |
5 |
6 |
|
|
Кислотность масла, % |
||||||
|
Начальная |
4,03 |
4,5 |
0,4 |
0,06 |
0,056 |
|
|
Конечная |
0,18 |
0,06 |
0,03 |
0,006 |
0,002 |
В барботажных дезодораторах процесс осуществляется путем диспергирования пара в слое масла. Эффективность барботажных дезодораторов помимо технологических факторов (температура, давление и количество острого пара зависит от гидродинамических условий барботажа, степени диспергирования пара в масле, определяемой конструкции барботера, а также от высоты слоя масла. По данным ряда исследований, интенсивность массообмена между жидкостью и паром в зависимости от режима барботирования возрастает в такой последовательности: структурный > пузырьковый > пенный режимы. Однако при неизменной высоте слоя жидкости для обеспечения пенного режима требуется повышенный расход острого пара и при этом наблюдается унос жидкости с отходящим паром. В связи с этим дезодорацию целесообразно проводить в условиях пузырькового режима либо в режиме, переходном от пузырькового к пенному.
Барботажные дезодораторы по способу организации процесса, направлению движения продукта при обработке и типу корпуса классифицируют:
-- периодического действия (емкостные)
-- полунепрерывного действия (вертикальные секционные колоны)
-- непрерывного действия (дезодораторы с горизонтальными секциями, одной или несколькими)
Дезодоратор периодического действия представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд 12,5 м3, в нижней части которого установлены змеевики для нагрева и охлаждения масла и барботер для ввода острого пара, выполненные в виде двух разделительных полуколец, радиально соединенных с шестью секторными парораспределительными коробками, имеющими перфорированную поверхность, и восемнадцатью инжекторами. Рабочая загрузка аппарата 5 т. Существенный недостаток дезодоратора периодического действия, обуславливающий относительно большую продолжительность обработки (не менее 3 часов) и повышенный расход острого пара (более 100 кг/т), большая высота слоя масла - 1,5-2,0 м. Кроме того, эффективная дистилляция происходит только в верхних слоях масла и на его поверхности.
По данным фирмы «Alfa - Laval» (Швеция) для обеспечения качественной дезодорации высота слоя масла на тарелке не должна превышать 0,3 м. На практике эта высота в разных дезодораторах составляет (0,3-0,1 м). Вертикальные тарельчатые дезодораторы могут быть непрерывного и полунепрерывного действия, с одинарным или со сдвоенным корпусом.
В непрерывно действующих тарельчатых дезодораторах масло последовательно поддается обработке острым паром на каждой тарелке. Проходя через каналы или секции, образованные внутренними направляющими перегородками тарелок. Перепуск продукта из тарелки на тарелку осуществляется через переливные устройства за счет вытеснения масла, которое поступает. Высота слоя масла на тарелке определяется высотой переливного устройства.
За структурой потока продукта непрерывно действующие дезодораторы можно отнести к промежуточным между аппаратами полного вытеснения и аппаратами полного перемешивания. В связи с этим им присущи особенности, характерные для аппаратов данного типа, в частности, наличие так называемого продольного или обратного перемешивания продукта. Значительная степень продольного перемешивания может вызвать попадание не целиком дезодорированного масла в готовый продукт или, наоборот, к передержке масла в дезодораторе, который сказывается на качестве дезодорированного масла, которое выходит из аппарата.
Продольное перемешивание практически целиком смещено в дезодораторах, которые работают полунепрерывным способом. Этот способ разрешает без смешивания дезодорировать на одной установке все жировое сырье, которое требуется для производства, например, редкие и жиры, которые застывают, для производства маргарина. С учетом высокой стоимости системы автоматического управления процессом дезодорационные установки полунепрерывного действия целесообразно использовать при частых изменениях сырья.
Корпорация «Chemetron» (США) выпускает установки с дезодоратором Вотатор классической компоновки полунепрерывного действия со сдвоенным корпусом.
Установки выпускаются следующих типоразмеров: односекционные производительностью - 12,5 т/сут; пятисекционные - 50-70 т/сут и щестисекционные 120 и 220 т/сут.
Дезодорационные установки по принципу Вотатора выпускается возле машиностроительных фирм («Rose Dewns» Великобритания, Extraktiontechnic Германия и др.) или по лицензии корпорации «Chemetron», или с разными усовершенствованиями, которые касаются преимущественно конструкции тарелок, которые дезодорируют, и систем рекуперации тепла.
Дезодорационная установка фирмы «Lurgi» (Германия) включает непрерывно действующий дезодоратор с одинарным корпусом, который можно использовать как для дезодорации, так и для физической рафинации масел и жиров.
Дезодорационная установка Эконфлоу «Rose Davns» (Великобритания) есть и «гибридом» установок непрерывного и полунепрерывного действия. В них нагрев, рекуперация тепла и охлаждение жиров осуществляется непрерывно, а процесс дезодорации и физической рафинации полунепрерывно. Среди установок для дезодорации известные также установки с горизонтальным расположением дезодораторов.
В таблице 1.3 приведенные основные технико-экономические показатели некоторых установок для дезодорации с использованием барботажных дезодораторов.
Таблица 1.3 - Технико-экономические показатели установок с барботажными дезодораторами.
|
Установки |
Производительность,т/сут |
Способорганизации процесса |
Расход на 1т масла |
|||||
|
Пара, кг |
Воды м3 (?С) |
Эл.Энергии,кВт.ч. |
||||||
На соз.вакуума |
Острый пар |
На соз.вакуума |
На охлаж-дение |
|||||
|
Вертикальные: |
||||||||
КеметронВотатор |
25-220 |
Полунепре-рывный |
215 |
45 |
18,8(29) |
- |
- |
|
|
Роуз Даунз Вотатор |
75-325 |
Полунепре-рывный |
140 |
40 |
12(20) |
8,2 |
5,0 |
|
Экстракционтехник Вотатор |
- |
Полунепре-рывный |
194 |
30 |
34,8 |
34,8 |
7,0 |
|
|
Альфа-Лаваль |
50-400 |
Непрерывный |
95 |
15 |
15,0(20) |
15,0 |
3,5 |
|
|
С одинарным корпусом |
||||||||
|
EMJ |
50-650 |
Непрерывный |
300 |
- |
37,6(29) |
37,6 |
3,3 |
|
|
Лурги |
- |
Непрерывный |
До100 |
10-15 |
- |
- |
- |
|
|
Де-смет |
100-450 |
Непрерывный |
135 |
8-14 |
14(34) |
2,4 |
2,5 |
|
|
Роуз Даунз Эконфлоу |
120 |
Полуне-прерывный |
140 |
24 |
14(25) |
1,1 |
4,0 |
|
|
Горизонтальные: с одинарным корпусом: |
||||||||
|
Кмрхфельд |
100-600 |
Непрерывный |
90 |
13 |
8(30) |
11 |
2,9 |
|
|
Маццони |
- |
Непрерывный |
65-95 |
10-15 |
9,4 |
1,7 |
1,3 |
|
|
С удвоенным корпусом: |
||||||||
|
Кампро |
11-300 |
Непрерывный |
- |
15-25 |
- |
- |
- |
1.4 Обоснование выбора технологической схемы
Для оценки эффективности использования разных типов дезодораторов необходимо сравнение их работы в сравнимых условиях одного предприятия и при технологических параметрах, которые предписываются фирмами-изготовителями. В связи с тем, что строгое соблюдение указанных требований не всегда возможно, в основу сравнения может быть положена экспертная оценка, которая базируется на опыте эксплуатации установок на разных предприятиях, а также на основных гарантийных показателях.
Основными критериями экспертной оценки могут быть:
-- качество готового продукта;
-- удельное потребление теплоэнергоресурсов (ТЭР);
-- эксплуатационная надежность и простота обслуживания.
Установки с барботажными дезодораторами получили в масложировой промышленности наибольшее распространение в связи из простоя конструкцией и эксплуатационной надежностью. Большинство барботажных установок могут эксплуатироваться как в режиме дезодорации, так и в режиме физической рафинации, которая подтверждает их способность, которая дистиллирует. В отличии от пленочных дезодораторов, которые преимущественно работают при остаточном давлении 1-2 мм. рт.ст. (0,13-0,25 кПа), барботажные дезодораторы обеспечивают отгон летучих компонентов при остаточном давлении давлении в границах 3-5 мм.рт.ст. (0,40-0,67 кПа). Это облегчает поддержку трудоспособности систем для создания вакуума и повышает надежность и экономичность установки в целом. Недостаток барботажного способа дезодорации - значительно большая продолжительность пребывания масла под влиянием высокой температуры.
В отличии от пленочных аппаратов барботажные дезодораторы разрешают иметь как выносные, так и встроенные системы нагревания и рекуперации тепла. В сравнении с пленочными в барботажных дезодораторах значительно облегченный доступ к внутренним элементам аппарата. Конструкция барботажных тарельчатых дезодораторов разрешает использовать полунепрерывный принцип работы, что очень важно при частых изменениях сырья. При использовании барботажных тарельчатых дезодораторов нужна значительная высота производственных помещений. При этом технологическое оснащение, как правило, размещается на трех - четырех этажах, не считая системы создания вакуума. В этом складывается их недостаток.
Тем не менее, кроме вышеизложенных достоинств, барботажный принцип дезодорации обеспечивает стабильное получение готового продукта необходимого качества, а установки с одинарным корпусом имеют преимущества перед другими по эксплуатационной надежности и простоте обслуживания.
Барботажные установки более универсальные и для условий отечественных масложировых предприятий есть более применяемыми.
С учетом вышеописанного рядом преимуществ обладает установка для дезодорации непрерывного действия фирмы «Альфа Лаваль» производительностью 200 т/сут.
2. Описание схемы технологического процесса
Технологическая схема
Рафинированный и отбеленный жир из резервуара Е1 насосом Н1 через сетчатый фильтр Ф1 по линии 1 подается в осушитель-деаэратор ДА. При остаточном давлении в аппарате 0,7--1,1 кПа жир подсушивается и деаэрируется. Из деаэратора жир насосом Н2 по линии 1 непрерывно перекачивается в колонный дезодоратор Д тарелочного типа.
Перед поступлением в дезодоратор жир пропускается через спиральный регенеративный теплообменник Т2, в котором он подогревается примерно до 200 °С за счет физической теплоты дезодорированного продукта. Затем жир проходит через концевой теплообменник-подогреватель Т3, в котором он нагревается органическим теплоносителем до установленной температуры дезодорации 230-- 240 °С.
Нагретый жир поступает на верхнюю тарелку дезодорационной колонны. В аппарате дезодорируемый жир "последовательно про ходит через восемь секций (тарелок), в которых он обрабатывается острым водяным паром, поступающим по линии 8 параллельно во все секции. При поступлении в дезодоратор пар редуцируется.
Во всех секциях над тарелками поддерживается одинаковое оста точное давление (1,06--0,73 кПа). Вакуум в аппарате создается пароэжекторным вакуум-насосом ПЭБ. Он включает четыре эжектора и три промежуточных барометрических конденсатора смешения. Предусмотрен также отдельный пусковой эжектор ПЭ, который за 20--30 мин снижает остаточное давление в дезодораторе в пусковой период.
Отходящая из конденсаторов смешения охлаждающая вода по отдельным линиям 9 стекает в барометрическую коробку БК, от куда направляется на очистку, а затем на градирню. Очищенная и охлажденная вода вновь направляется в конденсаторы.
Острый водяной пар в смеси с парами летучих веществ и механически увлеченными каплями нейтрального жира отсасывается из дезодоратора пароэжекторным вакуум-насосом ПЭБ через скруббер С насадочного типа. В этот скруббер непрерывно по линии 6 подается охлажденный абсорбент. В качестве абсорбента используется нейтральное масло. Путем противоточного смешения абсорбента и погонов происходит поглощение последних абсорбентом. При взаимодействии парогазовой смеси с сорбентом температура его повышается, что ухудшает процесс абсорбции. Поэтому поглощающая жидкость (масло) из скруббера отводится в приемник Е4, из которого насосом Н5 прокачивается для охлаждения через пластинчатый теплообменник Т4.
Температура масла, являющегося абсорбентом на входе в скруббер, обычно принимается ~ 60 °С. Температура его на выходе из скруббера зависит от вида перерабатываемых жиров и их глицеридного состава. Для большинства растительных масел (кроме кокосового и пальмоядрового), а также для пищевого саломаса она поддерживается в пределах 65--70 °С. При всех условиях она должна быть немного выше температуры застывания отгоняемых компонентов.
Дезодорированный жир насосом Н4 откачивается из аппарата Д и по линии 7 подается в теплообменник Т2. Отсюда для охлаждения дезодорированный жир направляется в теплообменник-холодильник Т5. Охлажденный дезодорированный жир через полировочный фильтр ПФ направляется в сборный резервуар Е3. Охлаждающим агентом в холодильнике является циркулирующая вода.
В пусковой период для предварительного нагрева исходного жира до 150 °С применяется спиральный теплообменник Т1. Нагрев жиров в нем производится насыщенным паром давлением 0,8 МПа.
В целях повышения стойкости дезодората в частично охлажденный жир за теплообменником Т2 из мешалки Е4 поршневым насосом-дозатором ПНД по линии 11 в жир непрерывно подается раствор лимонной кислоты.
Некоторая часть отгоняемых из жира веществ конденсируется на внутренних стенках пароотводящих труб, расположенных по вертикальной оси дезодорационной колонны. Конденсат в смеси с небольшим количеством одновременно отделяющегося от водяного пара нейтрального жира стекает в коллектор, находящийся в нижней восьмой секции дезодорационной колонны. Отсюда насосом Н3 смесь возвращается в первую (верхнюю) секцию для повторной дезодорации.. Насос Н3 включается в работу автоматически в зависимости от накопления жировых веществ в коллекторе.
Для нагрева жира в теплообменнике Т3 и в рубашках дезодоратора используется органический теплоноситель (минеральное масло
3. Нормативная документация на сырье, материалы и готовую продукции
В этом стандарте есть ссылки на такие нормативные документы:
ГК 016-97 Государственный классификатор продукции та услуг
ГОСТ 2423-94 Масла растительные. Производство. Определения и понятия
ГОСТ 2575-94 масла растительные. Сырье и продукты переработки. Показатели качества. Определения и понятия
ГОСТ 3146-95 Коды и кодирование информации. Штриховое кодирование. Маркирование объектов идентификации.
ГОСТ 3147-95 Коды и кодирование информации. Штриховое кодирование. Маркирование объектов идентификации. Формат и размещение штрих-кодовых обозначений EAN на товаре и упаковке товарной продукции. Общие требования.
ГОСТ 3445-96 Вагоны-цыстерны магистральных железных дорого. Общие технические условия.
ГОСТ 3583-97 Соль пищевая. Общие технические условия.
ГОСТ3665-97 Порошок перлитовый фильтровальный. Технические условия.
ГОСТ 4349:2004 Масла. Методы отбирания проб (ISO 5555:1991,NEQ)
ГОСТ 4350:2004 Масла. Методы определения кислотного числа.
ГОСТ 4455:2005 Жиры животные и растительные и масла. Методы определения температуры возгорания.
ГОСТ 745-2004 Фольга алюминиевая для упаковки. Технические условия.
ГОСТ100117.1:2003 Бутылки стеклянные для пищевой жидкости. Общие технические условия.
ГОСТ10117.2:2003 Бутылки стеклянные для пищевой жидкости. Типы, параметры и основные размеры
ГОСТ 15846-2003 Продукция, которая доставляется к районам Дальнего севера. Упаковка, маркирование, транспортирование и хранение.
ГОСТ ISO 662:2004 Жиры животные и растительные. Определение содержания влаги и летучих веществ ISO 662:1998,IDT
ГОСТ ISO 663-2003 Жиры и масла животные и растительные. Определение содержание не омыляемых веществ. Метод с использованием экстрагирования диэтиловым эфиром.
ГОСТ ISO 3961:2004 Жиры животные и растительные масла. Определение йодного числа (ISO 3961:1996,IDT).
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования безопасности.
ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.
ГОСТ 332-91 Ткани хлопчатобумажные и смешанные суровые фильтровальные. Технические условия.
ГОСТ 908-79 Кислота лимонная пищевая. Технические условия
ГОСТ 2263-79 Натр едкий технический. Технические условия.
ГОСТ 3560-73 Лента стальная упаковочная. Технические условия.
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия.
ГОСТ 5037-97 Фляги металлические для молока и молочных продуктов. Технические условия.
ГОСТ 5471-83 Масла растительные. Правила приемки и методы отбора проб.
ГОСТ 5472-50 Масла растительные. Определение запаха, цвета, прозрачности.
ГОСТ 5475-69 Масла растительные. Методы определения йодного числа.
ГОСТ 5479-64 Масла растительные и натуральные жирные кислоты. Meтоды
определения неомыляемых веществ.
ГОСТ 5480-59 Масла растительные и натуральные жирные кислоты. Методы
определения мыла.
ГОСТ 5481-89 Масла растительные. Методы определения нежировых примесей и отстоя.
ГОСТ 5717-91 Банки стеклянные для консервов. Технические условия
ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия
ГОСТ 7376- Картон гофрированный. Общие Технические требования.
ГОСТ 7625-86 Бумага этикеточная. Технические условия.
ГОСТ 7824-80 Масла растительные. Методы определения массовой доли фосфорсодержащих веществ
ГОСТ 7933-89 Картон для потребительской тары. Общие технические условия
ГОСТ 9218-86 Цистерны для пищевых жидкостей, устанавливаемые на автотраспортные средства. Общие технические условия
ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия
ГОСТ 9808-84 Двуокись титана пигментная. Технические условия.
ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия
ГОСТ 10678-76 Кислота ортофосфорная термическая. Технические условия
ГОСТ 11354--93 Ящики из древесины и древесных материалов многооборотные для продукции пищевых отраслей промышленности и сельского хозяйства. Технические условия.
ГОСТ 11812-66 Масла растительные. Методы определения влаги и летучих веществ.
ГОСТ 13511-91 Ящики из гофрированного картона для пищевых продуктов,
спичек, табака и моющих средств. Технические условия
ГОСТ 13950-91 Бочки стальные сварные и закатные с гофрами на корпусе.
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов.
ГОСТ 16338-85 Полиэтилен низкого давления. Технические условия
ГОСТ 17109-88 Соя. Требования при заготовках и поставках
ГОСТ 17133-83 Пластины резиновые для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами. Технические условия
ГОСТ 21650-76 Средства скрепления тарно-штучных грузов в транспортных
пакетах. Общие требования.
ГОСТ 22477--77 Средства крепления транспортных пакетов в крытых вагонах. Общие технические требования.
ГОСТ 22702-77 Ящики из гофрированного картона для бутылок с пищевыми
жидкостями, поставляемыми для экспорта. Технические условия.
ГОСТ 23285-78 Пакеты транспортные для пищевых продуктов и стеклянной
тары. Технические условия.
ГОСТ 24597-81 Пакеты тарно-штучных грузов. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 24831-81 Тара-оборудование. Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ 25951-83 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия.
4. Технологические расчеты
4.1 Исходные данные для расчета
Сырьем для линии дезодорации является соевое масло рафинированное недезодорированное, которое имеет следующие показатели:
Кислотное число начальное - 0,3 мг КОН/г;
Кислотное число конечное - 0,25 мг КОН/г;
Производительность - 200 т/сут;
Режим работы на линии трехсменный.
Продолжительность смены - 8 часов.
Количество рабочих дней в году - 308 дней.
4.2 Материальный баланс
1. Начальная кислотность соевого масла, жн, %0,15
2. Конечная кислотность соевого масла, жн, % 0,125
3. Масса жирных кислот, которые получаются в следствии гидролиза триацилглицеридов, жг'. % 0,03
4. Масса одорирующих веществ, которые отгоняются с соевого масла, жв',кг/т 0,25
На основе этих данных находим массу свободных жирных кислот, которые отгоняются в процессе дезодорации:
жк=жн-жк+жг'=0,15-0,125+0,03=0,055%=0,55кг/т (4.1)
Для соевого масла нормального качества, принимается, что масса отгоняемых одорирующих веществ составляет в среднем 250 мг/кг = 0,25 кг/т.
Принимаем, что отнесение составляет 0,001 % от массы острого пара и расход его при дезодорации соевого масла Дуд=50кг/т.
Находим массу нейтрального жира, который уносится:
Жн=Дуд·0,001=50·0,001=0,05%=0,5кг/т (4.2)
Общая масса жировых погонов, уносимых из дезодорируемого масла:
?жу=жун+жо+жн=0,55+0,25+0,5=1,3 кг/т (4.3)
При часовой производительности дезодорационной колонны m=200:24=8,33 т жиров масса уносимых жировых компонентов составит:
П=?жу•m=1,3•8,33=10,8 кг/ч (4.4)
В скруббере отходящая из дезодорационной колонны парогазовая смесь охлаждается и при взаимодействии с абсорбентом большая часть погонов поглощается орошающим маслом. Часть компонентов в виде парогазовой смеси из скруббера отсасывается эжек тором первой ступени вакуум-насоса и нагнетается в водяные кон денсаторы смешения.
Масса уносимых эжектором жирных кислот находится из уравнения:
gжк=Дуд•Мж.к.•рк/[Мв•(р-рк)] (4.5)
где Мж.к--молекулярная масса наиболее летучих жирных кислот, Мж.к=284; Мв -- молекулярная масса воды (Мв = 18); р -- давление в верхней части скруб бера (р = 1066 Па); рк --* парциальное давление паров миристиновой кис лоты при температуре в верхней части скруббера (с запасом) 80 °С (рк = = 0,5 Па).
gжк=50•284• 0,5/[18• (1066-0,5)]=0,37
Количество механически уносимых парогазовой смесью в кон денсаторы одорирующих веществ и нейтрального жира прини мается, по практическим данным, 50 % от массы жирных кислот,
y = gж.к•0,5 = 0,37•0,5 = 0,185 кг/т. (4.6)
Суммарное количество уносимых жировых компонентов в кон денсаторы пароэжекторного вакуум-насоса:
ук = gж.к +y=0,37+0,185=0,55 кг/т. (4.7)
Соответственно в час:
Уч=ук·m=0,55•8,33=4,6 кг/ч. (4.8)
Количество жировых компонентов, сорбируемых маслом в скруббере:
К=П-уч= 10,8-4,6=6,2 (4.9)
Масса и состав компонентов, поступающих в скруббер, поглощаемых абсорбентом и уносимых в конденсаторы при дезодорации соевого масла приведены в табл.4.1
Таблица 4.1 - Баланс компонентов в скруббере при дезодирации соевого масла
Компоненты |
Поступает в скруббер |
Уносится из скруббера |
Поглощается абсорбентом в скруббере |
|||||||
|
На 1т масла, кг |
На 1 аппарат в час, кг |
% |
На 1т масла, кг |
На 1 аппарат в час, кг |
% |
На 1т масла, кг |
На 1 аппарат в час, кг |
% |
||
|
Всего |
1,3 |
10,8 |
100 |
0,55 |
4,6 |
100 |
0,74 |
6,2 |
100 |
|
|
В том числе: жирные кислоты |
0,55 |
4,6 |
42,5 |
0,37 |
3,08 |
67 |
0,18 |
1,52 |
24 |
|
|
Одорирующие вещества |
0,25 |
2,08 |
19,2 |
76 |
||||||
|
Нейтральный жир |
0,5 |
4,2 |
38,8 |
0,185 |
1,54 |
33,5 |
0,57 |
4,74 |
Абсорбция из газовой фазы жировых погонов в скруббере осу -ществляется охлажденным циркулирующим абсорбентом (маслом).Масса этого масла по технологическим условиям составляет GM == 600 кг.
Постепенно масло обогащается поглощенными свободными жирными кислотами и нейтральными продуктами, и его периодически заменяют свежим. Замену проводят так, чтобы абсорбент полностью обновился примерно один раз в трое суток. За это время в циркулирующем масле накапливаются следующие компоненты:
Все компоненты:
Gk=6,2·24·3=446,4 кг
В том числе:
Свободные жирные кислоты:
Gж.к.=1,52 ·24 •3=109,44 кг
Нейтральные продукты (одорирующие вещества и нейтральный жир)
G=4,74•24•3=341,28 кг
Общая масса циркулирующего абсорбента (масла) и поглощенных компонентов в конце третьих суток составит:
О=Gм+Gк=600+446,4=1046,6 (4.10)
Компенсация свободных жирных кислот в циркулирующей смеси:
а=Gж.к.•100/О=109,44•100/1046,4=10,5 % (4.11)
Удельный расход (растительного масла) на поглощение жировых компонентов в скруббере в расчете на 1т дезодорируемого масла:
z=Gм/(200•3)=600/600=1 кг/т (4.12)
При установившемся режиме ежесуточно из скруббера отводится:
Gc=О:3=1046,6:3=349кг (4.13)
И подается 200 кг свежего масла.
Выход дезодорированного соевого масла и масса образующихся отходов и потерь составляют, кг/т: дезодорированное масло -- 997,85
Отходы при дезодорации (погоны, переходящие в абсорбент) -- 1,7; безвозвратные потери -- 0,45.
Общая масса отходов масла при дезодорации увеличивается за счет циркулирующего в скруббере масла, которое используется на технические цели, и составляет:
g0 = 2+1,7 = 1,33+1,7 = 3,03 кг/т.
Удельный расход рафинированного отбеленного подсолнечного масла на 1 т дезодорированного будет:
В = 1000 •1000/997,85 = 1002,15 кг.
Удельный расход рафинированного, отбеленного подсолнечного масла на 1 т дезодорированного с учетом масла, циркулирующего в скруббере:
В1 = 1000 •1000/(997,85-- 1,33) = 1003,5 кг.
Масса технического масла (абсорбента), образующегося в ра-финационном цехе производительностью М = 200 т/сут, состав ляет:
go= goM = 3•200 = 600 кг/сут
4.3 Тепловой баланс
4.3.1 Подогрев исходного масла в рекуперационном теплообменнике
Схема тепловых потоков принята такой:
t1=80?С > t3 = 150?С
t4= < t2 = 200?С
Тепловой баланс этой стадии можно представить в виде:
Q1+Q2 =Q3+Q4+Qпот (4.14)
Где Q1 -- количество теплоты масла исходного, кВт;
Q2 -- количество теплоты масла дезодорированного, кВт;
Q3 - количество теплоты масла рафинированно недезодорированного, кВт;
Q4 -- количество теплоты масла дезодорированного, кВт;
Qпот - потери теплоты в окружающую среду, кВт. Принимается
Qпот= 0,05•(Q2 - Q1)
Q1= G • с1•t1 (4.15)
G - расход масла, кг/с (G1=1,157 кг/с);
с1 - удельная теплоемкость соевого масло при температуре 80?С, кДж/(кг •К); с1=2,03 кДж /(кг •К);
Q2= G • с2•t2 (4.16)
с2 - удельная теплоемкость соевого масло при температуре 200?С, кДж/(кг •К); с2=2,558 кДж /(кг •К);
Q3= G • с3•t3 (4.17)
с3 - удельная теплоемкость соевого масло при температуре 150?С, кДж/(кг •К); с3=2,32 кДж /(кг •К);
Q4= G • с4•t4 (4.18)
с4 - удельная теплоемкость соевого масло при температуре t4 , ?С, кДж/(кг •К); с4=2,288 кДж /(кг •К);
Подставив уравнения (4.17-4.20) в равенство (4.16) и проделав соответствующие преобразования, можно получить:
G •( с1•t1+ с2•t2)= G• (с3•t3 + с4•t4 + 0,05•(с3•t3 - с1•t1)) (4.19)
t4 = с2•t2 - 1,05•(с3•t3 - с1•t1)/с4 (4.20)
t4 = 2,558•480-1,05•(2,32•432-2,03•353)/2,288=415 К
4.3.2 Предварительный подогрев рафинированного недезодорированного масла в дезодораторе
Схема тепловых потоков:
t1=150?С > t3 = 200?С
t4= < t2 = 230?С
Тепловой баланс этой стадии можно представить в виде:
Q1+Q2 =Q3+Q4+Qпот (4.21)
Где Q1,Q2 - количество теплоты исходного масла на входе и выходе из дезодоратора, кВт;
Подобные документы
Описание технологического процесса рафинации рапсового масла. Выбор измеряемых, регулируемых и контролируемых параметров. Выбор устройств автоматического управления. Нейтрализация жиров натриевой щелочью средней крепости. Уравнение материального баланса.
курсовая работа [200,3 K], добавлен 28.03.2015Особенности и применение эфирного масла лимона. Процесс получение и специфика состава эфирного масла апельсина. Народное применение мандаринового эфирного масла, его место и роль в парфюмерии. Характеристика и преимущества эфирного масла бергамота.
презентация [4,3 M], добавлен 19.05.2019Поиск нового технического решения, направленного на улучшение качества высокоиндексных низкозастывающих основ (всесезонного масла), посредством модернизации первой стадии их производства – гидроочистки исходного сырья. Расчет реакторного блока процесса.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 24.04.2012Технические данные системы охлаждения циркуляционного масла главного судового дизеля. Назначение системы автоматического регулирования температуры масла, ее особенности и описание схемы. Определение настроечных параметров регулятора температуры масла.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 23.02.2013Смазочные материалы: виды и требования к ним. Масла для поршневых и ротационных компрессоров. Масла для холодильных машин, их химическая стабильность. Агрессивность смесей хладагента. Компрессорные масла, с химической точки зрения, особенности его замены.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 10.01.2014Технологічна схема й параметри установки мікрофільтрації масла. Методика дослідження процесу мікрофільтрації масла. Режими робочого процесу мікрофільтрації відпрацьованих шторних масел. Дослідження стабільності технологічного процесу та його результати.
реферат [15,7 M], добавлен 19.03.2010Общая характеристика подсолнечного масла, особенности и этапы производства данной продукции, используемое сырье и оборудование. Классификационные признаки центробежной обрушивающей машины. Устройство, принцип работы и технологические регулировки.
курсовая работа [264,9 K], добавлен 17.06.2014Область применения трансмиссионных масел, их классификация и маркировка, характеристика и виды присадок. Основные и вспомогательные показатели качества масел, критерии их выбора. Анализ достоинств и недостатков методики подбора трансмиссионных масел.
реферат [251,3 K], добавлен 15.10.2012Требования к физико-химическим и эксплуатационным свойствам смазочных материалов в классификациях и спецификациях. Смазочно-охлаждающие жидкости и нефтяные масла. Классификация нефтяных масел и область их применения. Стандарты рансформаторных масел.
контрольная работа [26,3 K], добавлен 14.05.2008Разработка проекта технологической линии по производству кукурузного масла. Характеристика продукта, ассортимента, показателей качества и сырья, применяемого в производстве. Подбор технологического оборудования и анализ оптимальной технологической схемы.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 22.12.2010
