ВВЕДЕНИЕ

Масложировая отрасль России является одной из наиболее прогрессивных, быстроразвивающихся и перспективных отраслей пищевого производства. Это связано с разнообразием и уникальностью состава маслосодержащего сырья различных регионов мира, быстрой его возобновляемостью, важной ролью жиров в питании человека, масштабностью использования масложировых продуктов и пищевых, кормовых и технических целях, в том числе и стратегических. [16, с.17]

Главной задачей масложировой промышленности на предстоящие годы является увеличение выпуска и повышение качества растительных масел и разнообразных продуктов, получаемых путем дальнейшей переработки растительных масел и животных жиров.

Пищевые растительные масла составляют наряду с другими продуктами основу рационального питания человека. Технические масла служат для приготовления мыла и моющих средств - бытовых и технических. Отдельные виды растительных масел используют для приготовления смазочных средств специального назначения, в качестве растворителей для лекарственных препаратов, в производстве косметических товаров.

Особенно большую роль играет масложировая промышленность в обеспечении потребностей населения в пищевых жирах. Для увеличения потребления в пищу растительных жиров следует разнообразить их виды и товарную форму.

В последнее время возрос интерес к импортным маслам, таким как кокосовое, пальмовое масло и масло какао.

Пальмовое масло относится к тем натуральным продуктам, которые благодаря своим уникальным свойствам используются в различных сферах производства, начиная от кулинарии и заканчивая фармакологией.

Пальмовое масло характеризуется высоким содержанием одорирующих веществ и насыщенно оранжево-желтой окраской, вследствие чего оно не пригодно для приготовления косметических и лекарственных средств.

Растительные масла, используемые для промышленной переработки на пищевые продукты и на техническую продукцию, подвергают предварительной очистке, в результате которой из них удаляются те или иные примеси, мешающие ведению технологического процесса или ухудшающие качество получаемой продукции. Процесс очистки жиров от примесей называется рафинацией. Наиболее полной рафинации подвергают жиры, используемые для производства маргариновой продукции и майонеза, различных косметических и лекарственных препаратов, кондитерских изделий и другой продукции.

Рафинация позволяет повысить качественные показатели масла, в результате чего становится возможным перевести некоторые из них из ряда технических в разряд пищевых. В масложировой отрасли рафинированные масла являются основным сырьём для производства маргариновой продукции и других видов промышленной переработки (гидрогенизации, производства мыла, и глицерина). [13, с.99]

Промышленное значение имеет щелочная нейтрализация масел.

Эффективным способом снижения кислотного числа является способ нейтрализации масел в мыльно-щелочной среде, разработанный Российскими учеными и специалистами. При щелочной рафинации в мыльно-щелочной среде тонкораздробленный жир пропускается через раствор щелочи низкой концентрации. Жирные кислоты связываются щелочью, образующееся мыло растворяется и остается в растворе щелочи. Нейтрализованный жир поднимается кверху и отводится из реактора на промывку и сушку. [13, с.122]

Техника и технология рафинации жиров непрерывно совершенствуется. Рафинационное производство оснащается современным высокопроизводительным оборудованием непрерывного действия, благодаря которому повышается мощность линий и значительно сокращаются трудовые

1     ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика сырья и выпускаемой продукции

Рафинация представляет собой сложный комплекс различных физических и химических процессов, применение которых позволяет избирательно воздействовать на сопутствующие вещества, ослабеть их связи с триглициридами и выводить из масла. [14, с.58]

Для производства рафинированного пальмового масла в линии щелочной нейтрализации в мыльно-щелочной среде в качестве сырья используется нерафинированное пальмовое масло со вкусом и запахом.

Пальмовое масло - продукт, выжимаемый из сочного околоплодника гвинейской масличной пальмы, родина которой - западное побережье Африки.

Пальмовое масло имеет красно-оранжевый цвет, сладковатый вкус и приятный запах, свойственный плодам масличной пальмы, консистенция полутвёрдая, температура плавления 33 - 39 °C. [19]

В тропическом климате консистенция продукта жидкая, при охлаждении он застывает, становясь похожим на маргарин. Это единственное твердое растительное масло, близкое по составу к животному жиру; затвердевает при температуре ниже 30 °C. [20]. Жирнокислотный состав пальмового масла представлен в таблице 1.1

   Таблица 1.1 Жирнокислотный состав пальмового масла

                                                                                                              [2, с. 14]

Пальмовое масло в последнее время превзошло производство соевого, рапсового масла и заняло первое место среди производства растительных масел, опережая в 2,5 раза производство и подсолнечного масла. [21]

Пальмовое масло используется для изготовления продуктов питания, так, крупнейший в мире производитель продуктов питания компания Nestlé закупает 420 тыс. тонн пальмового масла в год.[19]

Сырое (красное) пальмовое масло превосходит подсолнечное масло по витамину E как по количеству. По количеству каротиноидов  пальмовое масло значительно превосходит другие растительные масла (в которых они содержатся в маленьких количествах), является рекордсменом среди продуктов и превосходит даже рыбий жир.[20] Большое количество каротина, снижает вероятность раковых заболеваний. Усваиваемость, то есть использование организмом человека, пальмового масла составляет 95,8% [19]

В России пальмовое масло используют для приготовления специальных жиров, таких как заменители молочного жира, эквиваленты масла какао, начиночные жиры, жиры для глазури, шортенинги и пр. В чистом виде пальмовое масло используется как фритюрный жир (масло для жарки).

За счёт высокой окислительной стабильности, обусловленной низким (сравнительно с подсолнечным маслом) содержанием полиненасыщенных жирных кислот и высоким содержанием мононенасыщенных жирных кислот пальмовое масло продлевает срок хранения продуктов.

Масло применяется при изготовлении маргарина, мягких сортов столового масла, плавленых сыров, сырковых масс, в процессе выпечки, эквивалентов масла какао. Заменители молочного жира используются для изготовления молочных продуктов, где часть молочного жира заменяется пальмовым маслом.

Кроме продуктов питания, пальмовое масло используется для производства биотоплива, косметики, шампуней, средств для ухода за волосами. В производстве мыла и в процессе приготовления стеарина используются продукты, получаемые в ходе дезодорации пальмового масла[18]

Органолептические и физико-химические показатели пальмового масла представлены в таблицах 1.2 и 1.3

Таблица 1.2 Органолептические показатели пальмового масла

                                                                                                        [14, с. 56]

Таблица 1.3 Физико-химические показатели пальмового масла

[14, с. 56]

Для снижения кислотного числа растительных масел и перевода их из разряда технических в разряд пищевых проводят нейтрализацию жирных кислот в мыльно-щелочной среде. При этом способе максимально соблюдаются основные требования ведения процессов нейтрализации:

- применение щелочи низкой концентрации и с минимальным избытком;

- исключение диспергирования щелочи в масле;

- исключение тесного контакта образовавшегося мыла с маслом;

- совмещение во времени собственно процесса нейтрализации и процесса отделения образовавшегося мыла.

Сущность способа заключается в том, что реакция нейтрализации осуществляется на поверхности капли масла. Для этого нейтрализуемый жир в капельно-диспергированном состоянии распределяется в водно-щелочном растворе и благодаря разности плотностей поднимается вверх. Свободные жирные кислоты диффундируют к поверхности капли масла и взаимодействуют со щелочью, а образовавшиеся мыла растворяются в щелочном растворе, образуя мыльно-щелочной раствор. Это происходит на всем пути движения капли масла в щелочи. Освобожденная от свободных жирных кислот капля масла всплывает наверх, и на границе раздела фаз происходит коалесценция (слияние) масляных капель в сплошной слой.[13,с.122]

Процесс рафинации включает:

-         Щелочную рафинацию нерафинированного пальмового масла;

-         Отделение нейтрализованного масла от мыльно-щелочного раствора;

-         Водную промывку, обработку масла лимонной кислотой и сушку.

Вспомогательными материалами в линии нейтрализации пальмового масла являются каустическая сода (гидроксид натрия) концентрацией 8 – 15 г/л, ортофосфорная кислота для удаления негидратируемых фосфатидов, вода для промывки масла и разбавления щелочи (умягченный конденсат), лимонная кислота для удаления остатков мыла и ионов металлов.

При нейтрализации жиров для удаления свободных жирных кислот применяется раствор гидроксида натрия (товарное название - каустическая сода). Химическая формула NаОН, молекулярная масса 40,1. Гидроксид натрия при взаимодействии со свободными жирными кислотами образует натриевые соли жирных кислот, называемые мылами. Гидроксид натрия выпускают нескольких марок и сортов в твердом и жидком виде. Твердый продукт - белая непрозрачная масса, содержащая 96 - 98 % NаОН, упакованная в железные барабаны массой до 200 кг. Жидкий едкий натр поступает в железнодорожных цистернах в виде концентрированных растворов, содержащих 42-43 % NаОН.

Физико-химические показатели твердого гидроксида натрия представлены в таблице 1.4   

Таблица  1.4 Физико-химические показатели гидроксида натрия

             гранулированного

                                                                                                      [4, с 2]

Для промывки нейтрализованного масла и растворения химических реагентов используют умягченную воду или конденсат.

Чистая вода – жидкость без цвета, вкуса и запаха. Важным технологическим показателем воды является её жесткость, которая зависит от количества растворенных в ней солей калия и магния. Жесткость воды измеряется в миллиграмм-эквивалентах на 1 л и (мг-экв/л) или в условных единицах градусах жесткости. Вода жесткостью менее 4 мг-экв/л условно считается мягкой, от 4 до 8 мг-экв/л – средней жесткости и выше 12 мг-экв/л – очень жесткой. [6, с 28]

Соли кальция и магния содержащиеся в жесткой воде, с жирными кислотами могут образовывать мыла, которые трудно удаляются и  затрудняют процесс гидратации. Кроме того, из-за своей липкости эти соли оседают на греющие поверхности аппаратуры, ухудшают условия их работы и затрудняют очистку. Для предупреждения этого при нейтрализации жиров необходимо применять конденсат или умягченную воду с жесткостью не выше 1 мг-экв/л.

Таблица 1.5 Органолептические и физико-химические показатели питьевой

                     воды (ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования)

[5, с. 3]

Конденсат или умягченную воду необходимо применять как при подготовке растворов щелочи и лимонной кислоты, так при промывке жиров после щелочной рафинации. Умягченную воду получают при специальной химической обработке, в результате которой из нее удаляется большая часть солей жесткости. Вода не должна содержать бактериальных загрязнений [5, с.4]

Характеристика ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота – Н₃РО₄ бесцветная жидкость, не имеющая запаха, молекулярная масса – 97,99. Кислота ортофосфорная хорошо растворима в воде, этиловом спирте. Используется для разрушения остающихся в масле негидратируемых фосфатидов на стадии кислотной гидратации. Расход фосфорной кислоты 1,5 кг/т концентрацией 85 %. [9, с.17]

Характеристика лимонной кислоты

Вместо естественных антиокислителей в нейтрализованные жиры добавляется лимонная кислота, которая выполняет несколько функций. Она разлагает небольшой остаток натриевых солей, оставшихся в жире после щелочной нейтрализации, и связывает в форме нерастворимых комплексов следы металлов. Лимонная кислота должна соответствовать требованиям, представленным в таблицах 1.6 и 1.7 (ГОСТ 908-2004 Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия (с Поправкой)

Таблица 1.6  Органолептические показатели лимонной кислоты

[7. с.2]

Таблица 1.7 - Физико-химические показатели лимонной кислоты

[7, с.3]

Характеристика рафинированного пальмового масла

Рафинированное пальмовое масло белое до светло-желтого цвета, полутвердое неоднородное с запахом и вкусом для масла, поставляемого в торговую сеть и на предприятия общественного питания, с кислотным числом 0,2 мг KOH [3, с.4]. Применяется для производства маргариновой продукции, в хлебобулочных и кондитерских изделиях, сладких пастах, в шоколаде, мясных полуфабрикатах, чипсах и картофели фри [1, с.205].

Способность заживлять мелкие повреждения кожи, увлажняющие и питающие свойства позволяют применять масло в производстве кремов для увядающей кожи, заживляющих мазей, лекарственных препаратов, которые

применяются для терапии широкого круга сердечно-сосудистых заболеваний, патологий желудочно-кишечного тракта, офтальмологических проблем.

Пальмовое масло используется химической промышленностью при производстве мыла, моющих средств, декоративных и обычных белых свечей, стиральных порошков [19].

В качестве отходов после рафинации образуется соапсток пальмового масла (ТУ 10-04-02-80-91). Соапсток имеет сложный состав, в него входит влага, мыло, увлеченный нейтральный жир, избыточная щелочь. В народном хозяйстве применяется для обработки садовых деревьев и в мыловаренном производстве. Состав соапстока приведен в таблице 1.8

Таблица 1.8 Состав соапстока

                                                                                                 [12, с.3]

1.2 Определение ожидаемых выходов продукции и отходов

     производства

Материальные расчеты участка щелочной нейтрализации сводятся к определению отходов и потерь, расхода сырого и выхода рафинированного масла, а также расхода химикатов [едкого натра, (гидроксида натрия), фосфорной и лимонной кислоты]. Расчеты ведутся на 1 т сырого масла с последующим пересчетом на 1 т рафинированного.

В основу расчетов положено, что на рафинацию будет поступать пальмовое нерафинированное масло со следующими качественными показателями, представленными в таблице 1.9

Таблица 1.9 Исходные данные для расчета

Отходы жиров при нейтрализации в расчете на 1 т пальмового масла:

1.     в виде связанных жирных кислот [9, c.45]

G_жк=1000,                                                                                    (1)

где  К_н – начальная кислотность масла, процент, К_н=2,0 (таблица 1.9);

       К_к – конечная кислотность масла, процент, К_к=0,1 (таблица 1.9);

G_жк=1000=19

2.     все жиры, включая нейтральный жир, кг/т [9, c.45]

G'_жс=,                                                                                             (2)

где G_жк – связанные жирные кислоты, кг/т, G_жк=19 (формула 1);

G'_жс==21,11

3.     в том числе, нейтральный жир, кг/т [9, c.45]

Ж_н= G'_жс- G_жк,                                                                                             (3)

где G'_жс - все жиры, включая нейтральный жир, кг/т, G'_жс=21,11 (формула 2);

      G_жк - связанные жирные кислоты, кг/т, G_жк=19 (формула 1);

Ж_н= 21,11-19=2,11

Масса отводимого мыльно-щелочного раствора, кг/т [9, c.45]:

G_щр=,                                                                                        (4)

где Ж_н – нейтральный жир, кг/т, Ж_н=2,11 (формула 3)

G_щр==21,1

Содержание водного гидроксида натрия в мыльно-щелочной среде, кг/т [9,c.45]:

Щ_вр=                                                                             (5)

где  G_щр - масса отводимого мыльно-щелочного раствора, кг/т, G_щр=21,1

                 (формула 4)

Щ_вр= =18,99

Расход гидроксида натрия на связывание жирных кислот пальмового масла, кг/т [9,c.45]:

Щ_н=,                                                                               (6)

где     К'_н – начальная кислотность масла, кг/т, К'_н =20 (таблица 1.9);

          К'_к – конечная кислотность масла, кг/т, К'_к =1,0 (таблица 1.9);

        М_щ – молекулярная масса щелочи, М_щ=40;

        М_жк – средняя молекулярная масса жирных кислот пальмового масла,

                  М_жк=282 [9,c.45];

         а – концентрация NаОН в товарном едком натре, процент,

               а=96 (таблица1.9);

Щ_н==0,28

Расход гидроксида натрия на создание избытка NаОН в водно-щелочном растворе, кг/т [9,c.45]:

Щ'_н=,                                                                                        (7)

где    М_щ – молекулярная масса щелочи, М_щ=40;

          Х_щ – конечная концентрация NаОН в щелочном растворе, г/л, Х_щ=2,0;

          а – концентрация NаОН в товарном едком натре, процент,

                а=96 (таблица1.9);

Щ'_н==0,08

Общий расход гидроксида натрия, кг/т [9,c.45]:

Щ''_н= Щ_н+ Щ'_н,                                                                                         (8)

где    Щ_н – расход гидроксида натрия на связывание жирных кислот

                  пальмового масла, кг/т, Щ_н=0,28 (формула 6);

        Щ'_н - расход гидроксида натрия на создание избытка NаОН в

                  водно-щелочном растворе, кг/т, Щ'_н=0,08 (формула 7);

Щ''_н = 0,28+ 0,08=0,36

Масса щелочного раствора, подаваемого в реактор-нейтрализатор при его концентрации Х_щ=15 г/л [9,c.46]:

g=,                                                                                           (9)

где   Щ''_н - общий расход гидроксида натрия, кг/т Щ''_н=0,36 (формула 8);

        Х_щ – концентрация щелочного раствора, Х_щ=15 г/л [9,c.46]

g==24

Отходы жира при промывке

Для удаления мыла, оставшегося в масле после отделения соапстока, применяется однократная промывка его горячей умягченной водой. По принятым нормативам на промывку дается вода в количестве W₁=100 кг/т,

[9, c.16]

Принимается, что после промывки из масла удаляется в среднем 90 % от находившегося в нем мыла. [9, c.16]  Вместе с растворенным мылом промывная вода уносит с собой из сепаратора от 1 до 1,5 %, или в среднем Ж_Н1=1,3 % нейтрального жира. [9, c.16]. Баланс масла, содержащегося в промывных водах на выходе из сепаратора, приведен в таблице 1.10

Таблица 1.10 Содержание жира в промывных водах на выходе из сепаратора

Итого в

промывных водах                  G¢_м=0,90                        Ж_Н3=1,3               V=2,2

При прохождении через цеховую жироловушку около 50 % [9, c.16] нейтрального жира улавливается и возвращается в процесс, кг/т:

Ж_Н4 = ;                                                                                       (10)

Ж_Н4 =  = 0,65

Остальное количество U'= V - Ж_Н4; кг/т                                                       (11)

U'= 2,2 - 0,7 = 1,5

поступает через дворовую жироловушку в очистную систему промстоков рафинационного участка где, по практическим данным, при работе с подкислением улавливается 60 % , или, кг/т [9, c.16]:

V" =                                                                                               (12)

V" = = 0,9

Это масло образует отходы производства, используемые на технические нужды.

Безвозвратные потери при промывке составят, кг/т:

j₁= U – (Ж_{Н1 +} V²)                                                                                 (13)

j₁= 2,2 – (0,7 + 0,9) = 0,4

Прочие отходы на стадии щелочной нейтрализации и промывки укладываются в среднюю норму j₃ = 0,20 кг/т. Сумма отходов при щелочной нейтрализации и промывке пальмового масла с начальным кислотным числом равным 4,0 мг КОН, кг/т:

S О = G_Ж._С + U" +  j₃;                                                                          (14)

S О = 21,11+ 0,9 +  0,2 = 22,21

Безвозвратные потери жиров при щелочной нейтрализации, промывке и сушке жиров. Эти потери получаются на следующих операциях:

а) при промывке согласно вышеприведенным расчетам j₁ = 0,7 кг/т;

б) при сушке за счет разности влажности поступающего на рафинацию масла Х₁ = 0,2% и влажности высушенного масла Х₂ = 0,1 % , кг/т:

j₂ = Х₁-Х₂                                                                                             (15)

j₂ = 0,2 - 0,1 = 0,1 % = 1 кг/т

в) прочие (включая потери от разрушения фосфатидов при обработке фосфорной кислотой), кг/т  j₃ = 0,2

Общая масса безвозвратных потерь при щелочной нейтрализации, промывке и сушке масла, кг/т:

Sj = j₁ + j₂ + j₃ ;                                                                                 (16)

Sj = 0,7 + 1,0 + 0,2 = 1,9

Выход рафинированного щелочью, промытого и высушенного масла, кг/т:

А_р=1000— (SО + Sj) ;                                                                           (17)

А_р=1000— (22,21+ 1,9)  = 975,89

Расход пальмового масла на 1 т нейтрализованного масла составит, кг/т:

В = ;                                                                                     (18)

В == 1024,4

Продуктовый баланс щелочной нейтрализации нерафинированного пальмового масла с начальным кислотным числом, равным 4,0 мгКОН, приведен в таблице 1.11

Таблица 1.11 Продуктовый баланс щелочной нейтрализации пальмового

                      масла

                                                                                                        [9, с. 17]

Расход вспомогательных материалов

Расход фосфорной кислоты. Для разрушения остаточных фосфатидов, по практическим данным, вводится 1-2 кг/т концентрированной (85 % -ной) ортофосфорной кислоты. Для расчетов принимается расход фосфорной кислоты Д_ф =1,5 кг/т. [9, с. 17]

Расход гидроксида натрия. Гидроксид натрия расходуется на нейтрализацию жирных кислот и связывание фосфорной кислоты. Расход гидроксида натрия Щ_н (100 %-ного) на нейтрализацию свободных жирных кислот согласно вышеприведенным расчетам составляет 0,36 кг/т. [9, с. 17]

Расход гидроксида натрия на связывание ортофосфорной кислоты, кг/т:

Щ'_н=;                                                                             (19)

где    85 — содержание фосфорной  кислоты в продажном продукте, процент

                   [9, с. 17];

      Мф — молекулярная масса ортофосфорной кислоты (Мф = 98) [9, с. 17];

Щ'_н= = 1,57

Суммарный расход гидроксида натрия, кг/т:

Щ'_н = 0,36 + Щ'_н;                                                                                    (20)

Щ'_н = 0,36 + 1,57 = 1,93

Расход лимонной кислоты

Содержание олеата натрия (мыла) в рафинированном масле – 0,005 %, или 50 г в 1 т масла. Для разложения мыла теоретически требуется лимонной кислоты массой Х, г [9,с.19]:

Х==11,5

где    210 – молекулярная масса моногидрата лимонной кислоты [9,с.19];

          303 - молекулярная масса мыла [9,с.19].

В действительности расход лимонной кислоты берется с избытком в       100 %, или

g_л=2=23 г на 1 т масла                                                                  (21)

Масса 5 % −ного раствора лимонной кислоты плотностью ρ₂ = 1,0188 г/л [9,с.19]:

G=                                                                                         (22)

где    g_л – расход лимонной кислоты с избытком, г, g_л = 23  (формула 21).

G==460

По объему, л/т [9, с.19]:

V==0,45

Суточный выход рафинированного пальмового масла составит, т:

В_сут= ПА'_р  ;                                                                                           (23)

В_сут= 0,975890 = 87,82

1.3 Обоснование и выбор технологической схемы

Для рафинации всех видов масел и жиров используют различные варианты схем непрерывных и периодических. В настоящее время наиболее широко используются установки отечественного производства А1–ЖРН производительностью 150 т в сутки и две модели фирмы Альфа – Лаваль.

Российскими учеными и специалистами разработан оригинальный метод нейтрализации жиров в мыльно-щелочной среде. Сущность этого метода заключается в том, что тонко раздробленный жир пропускается через слабый водный раствор гидроксида натрия. При взаимодействии жирных кислот с гидроксидом натрия на развитой поверхности капелек жира образуются натриевые мыла. Образующиеся пленки мыла непрерывно растворяются в щелочном растворе.

В результате такой обработки представляется возможным снизить остаточное кислотное число жира до 0,1 - 0,2 мг КОН.

Установлено, что ввиду низкой концентрации раствора гидроксида натрия нейтральный жир почти не омыляется.

При условии, что в рафинируемом жире не содержатся поверхностно-активные вещества (фосфатиды), отношение нейтрального жира к связанному составляет 1:10 - 1:8. При нейтрализации растительных масел в схему включается узел обработки их фосфорной кислотой, которая разрушает оставшиеся после гидратации фосфатиды.

Отрицательное влияние на процесс нейтрализации оказывает содержащийся в масле и щелочи воздух, поэтому, прежде чем поступить в аппарат, масло и щелочь деаэрируются. Деаэрация происходит под вакуумом, остаточное давление 96 кПа.

В установке щелочной нейтрализации пальмового масла для смешивания реагирующих фаз используются различные конструкции смесителей. Ножевой смеситель устанавливается при промывке для смешивания масла с водой, дисковый смеситель устанавливается для смешивания масла со щелочью и лимонной кислотой. Линия щелочной нейтрализации снабжена системой дистанционного контроля и управления процессов. В линии имеется система обеспечения постоянного потока рафинируемого масла и необходимых реагентов. В схеме установлен один сепаратор саморазгружающийся производительностью  до 200 т в сутки.

Разработано несколько аппаратурно-технологических схем реализации этого метода в производственных условиях. Технологическая схема непрерывного действия комбинированного типа, в которой операция связывания свободных жирных кислот происходит в мыльно-щелочной среде, помещенной в специальный реактор, а промывка проводится на линии с сепараторами. Производительность линии 90 т в сутки.

1.4 Технологическая схема производства рафинированного пальмового масла                                       пальмовое масло

			Сушка масла
							Масло на склад

2 ПОДБОР И РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Расчет основного технологического оборудования

Основным технологическим оборудованием в линии щелочной нейтрализации в мыльно-щелочной среде пальмового масла является смесители (дисковый, ножевой), эжекционные смесители, деаэратор, реактор-нейтрализатор, саморазгружающийся сепаратор, вакуум-сушильный аппарат.

Смеситель ножевой применяется для непрерывного интенсивного смешивания масла с реактивами (водой, фосфорной кислотой) без образования эмульсии.

Смеситель дисковый предназначен для смешивания жира с растворами щелочи или лимонной кислоты. Конструкция смесителя обеспечивает интенсивное смешивание реагирующих веществ в течение короткого времени без последующей экспозиции.

Техническая характеристика смесителей в линии щелочной нейтрализации в мыльно-щелочной среде приведены в таблице 2.1

Таблица 2.1 Техническая характеристика смесителей

                                                                                                        [9, с. 23]

Расчет сепаратора

В современных сепараторах линии щелочной нейтрализации масел производительностью 200 т в сутки выгрузка осадка производится в автоматическом режиме.

Объемная производительность разделяющего сепаратора определяется по формуле:

Vm = 16560βn²Ζtg (Rб – Rм) [(p – p_ж)/ μ]d²                            (24)

β  - технологический КПД сепаратора, β=0,6 [9, с. 30];

n – частота вращения барабана, n=08,8 с^-1 [9, с. 30];

Ζ – количество тарелок, шт, Ζ =124;

tg – угол подъема образующей тарелки, tg= 1,73;

Rб – большой радиус тарелки сепаратора Rб =0,22 м;

Rм – радиус малой тарелки сепаратора  Rм =0,12 м;

p – плотность дисперсной фазы (соапстока, воды) при 90 0С p =965 кг/м³;

pж – плотность дисперсной среды при 90 ⁰С pж =878 кг/м³;

μ – динамический коэффициент вязкости дисперсной среды при 90

     ⁰С (0,00755 Пас);

D – расчетный диаметр жирового шарика, м D 2,4510^-6

Vm=165600,6108,8²1241,73(0,22³–0,12³)[(965–878)/0,00755]2,4510^-6= =14,8

Рассчитанная по этой формуле производительность сепаратора, работающего в линиях щелочной нейтрализации жиров близка к производительности, имеющейся на практике. Техническая характеристика сепаратора, работающего в линии щелочной нейтрализации в мыльно-щелочной среде приведена в таблице 2.2

Таблица 2.2 Техническая характеристика сепаратора

                                                                                                       [9, с. 30]

Реактор-нейтрализатор - основной аппарат для нейтрализации свободных жирных кислот и отделения образующегося соапстока. Реактор имеет 3 зоны:

1)    средняя зона, собственно реакционная;

2)    верхняя для отстаивания жира перед выводом его из реактора;

3)    нижняя для приема и отстаивания мыльно-щелочного раствора

Техническая характеристика реактора-нейтрализатора представлена в таблице 2.3

Таблица 2.3 Техническая характеристика реактора-нейтрализатора

[10, с. 188]

Исходные данные для расчета:

Производительность аппарата, т/ч (кг/ч) т=3,75 (3750) [9, с. 47]

Плотность пальмового масла при 95°С, т/м³        р = 0,909 [19]

Объем масла при 95° С, проходящего через водно- щелочной раствор, м³/ч

[9, с. 47]:

V_ж=                                                                                                    (25)

V_ж==4,13

V_с = 0,0011 м³/с

Диаметр капелек масла условно принимается в среднем равным диаметру нижних отверстий в перфорированном распределителе d_к=2мм=0,002 м. [9,с.47]

Объем, занимаемый каплей жира, считая что при выходе в щелочной раствор она принимает форму шара, м³ [9, с. 47]:

V_K=0,52d³_к,                                                                                          (26)

V_K = 0,520,002³ = 4,1610^-9

Поверхность одной капли жира, м² [9, с. 47]:

f_к = d²                                                                                                (27)

f_к = 3,140,002² = 12,5610^-6.

Количество капель масла, проходящих через перфорированное дно в 1 с:

n_к = ,                                                                                               (28)

n_к = =26410³ с^-1

Количество капель масла, проходящих через одно отверстие перфорированного дна, с^-1 [9, с. 47]:

n'_к = ,                                                                                                 (29)

n'_к= =9

Поверхность образуемая, каплями жира, проходящими через мыльно-щелочной раствор в 1 с, м²/с [9, с. 47]:

f_e= f_kn_k.                                                                                                 (30)

f_e=12,5610^-626410³=3,3

Общая поверхность рафинируемого жира, м²/ч [9, с. 47]:

F = f_e  3600                                                                                           (31)

F = 3,3  3600 =11880

Это составляет, м²/кг:

f'_к = ,                                                                                                (32)

f'_к = = 3,17

При наибольшей продолжительности нахождения капельки жира в мыльно-щелочной среде (=40 с) высота реакционной зоны составит, м, [9,с.48]:

h_р = w₀ τ,                                                                                             (33)

h_р = 0,05440 = 2,16

Принимается с некоторым запасом h_p=3 м.

Продолжительность пребывания нейтрализованного масла в верхней отстойной части реактора для полноты отделения щелочного раствора принимается τ = 1,5 ч = 5400 с.

Высота аппарата, в котором происходит отстаивание, м [9,с.48]:

h₀ = ,                                                                                       (34)

h₀ = , = 0,7

Длительность пребывания отработанного мыльно-щелочного раствора в нижней конусной части реактора принимается τ = 3 ч = 10800 с.

Масса отводимого раствора при производительности т =3,75 т/ч, м³/ч:

G'_щр= G_щрm.                                                                                        (35)

G'_щр = 44,43,75 = 166,5 кг/ч = 0,166

Расчетная высота конуса аппарата, м [9,с.48]:

h_k = ,                                                                          (36)

h_k = =0,5

Высота конуса типового нейтрализатора h_K=1,3 м, что создает запас емкости для переработки жира с несколько большей начальной кислотностью.

Высота переходного конуса к расширенной части цилиндра по конструктивным соображениям   h_nк = 0,5 м.

Общая высота аппарата, м [9,с.48]:

Н = h_p+ h_Q+ h_K+h._{n к},                                                                               (37)

Н= 3 + 0,7+1,3+0,5 = 5,5

Вакуум – сушильный аппарат предназначен для непрерывного обезвоживания и деаэрации промытого масла. Техническая характеристика вакуум-сушильного аппарата представлена в таблице 2.4

Таблица 2.4 Техническая характеристика вакуум-сушильного аппарата

[10, с. 180]

Расчет вакуум – сушильного и деаэрационного аппарата

Исходные данные для расчета:

Производительность по маслу, кг/ч                   m = 12500

Влагосодержание масла, процент:

-начальное                                                             Х₃ = 0,5

-конечное                                                               Х₂ = 0,05

Температура масла, ⁰С                                         t = 120   [9, с. 31]

Масса пара, образующаяся в аппарате, кг/ч:

Д = m(х₃ – х₂)/100,                                                                                 (38)

Д = 12500(0,5 – 0,05)/100 = 56,25

Расход теплоты на испарение воды, кДж/ч:

Q = Di                                                                                                     (39)

где i – удельная энтальпия водяного пара (i = 2712 кДж/кг)    [9, с. 31]

Q = 56,252712 = 152550

За счет испарения воды температура масла снижается на Δt ⁰С:

Δt =,                                                                                              (40)

где Q – расход теплоты на испарение воды;

M – масса масла, кг М=3750;

С – удельная теплоемкость масла, кДж/кгК, с=2,18

Δt= =5,6

Конечная температура масла на выходе из аппарата, ⁰С:

t_д= t – Δt,                                                                                                   (41)

t_д= 120 – 5,6 = 114,4= 114

Масса воздуха проникающего через неплотности и вносимого маслом, по практическим данным, принимается 10 % от массы вторичного пара, кг/ч:

d_а1 = Д0,1                                                                                                 (42)

d_а1 = 56,250,1 = 5,6

Расчет вакуум – сушильного аппарата сводится к определению его размеров по зонам:

а) зона испарения и деаэрации масла находится по напряжению парового пространства

Часовой объем образующегося пара составит, м³ [9, с. 31]:

V_вп = DV,                                                                                              (43)

V_вп = 56,2527 =1520

Допустимое напряжение парового пространства, по практическим данным:

W = 900 – 1100 м³/м³. Принимается для расчета W = 1000 м³/м³*ч [9, с. 31]

Объем зоны испарения и деаэрации, м³:

V_и = V_вп/ W,                                                                                             (44)

где     V_вп  - часовой объем образующегося пара;

          W – допустимое напряжение парового пространства

  V_и = 1520/ 1000 =1,52

Скорость движения пара в аппарате не должна превышать W=0,4–0,6 м/с. Принимается W = 0,4 м/с

Внутренний диаметр корпуса вакуум – сушильного аппарата равен, м:

D_вн =  ,                                                                       (45)

где V_вп – часовой объем образующегося пара;

       W – скорость движения пара

D_вн =

Аппарат имеет внутренний диаметр D = 1,188 м

Высота зоны испарения и деаэрации, м:

h_п = V_н /f,                                                                                                   (46)

где V_н  - объем зоны испарения и деаэрации, м³

        f – площадь поперечного сечения аппарата с диаметром 1,188 м

h_п = 1,52 /1,1 = 1,4

б) зона сепарации водяного пара предназначена для предотвращения уноса масла с удаляющимся из аппарата паром.

Ее объем составляет, м³:

V_с = 1,520,25 = 0,38

Высота этой зоны, м:

h_с = = 0,35

в) зона приема высушенного масла

Ее объем, м³:

V_м = ,                                                                                            (47)

где     p – плотность масла при 115 ⁰С p =860 кг/м³ [9, с. 33]

V_м =  = 0,21

Высота этой зоны, м:

h_м = V_м /f,                                                                                                 (48)

где     V_н  - объем масла, в зоне приема высушенного масла, м³

          f – площадь поперечного сечения аппарата с диаметром 1,188 м (1,1 м²)

h_м =  = 0,32

Полный расчетный  объем вакуум – сушильного аппарата будет, м³:

ΣV = V_н + V_с + V_м                                                                                  (49)

ΣV = 1,52 + 0,38 + 0,72 = 2,6

Полная высота, м:

Σh = h_н + h_с + h_м                                                                                        (50)

Σh = 1,4 + 0,35 + 0,65 = 2,4

Принимается к установке вакуум- сушильный и деаэрационный аппарат вместимостью 2,6 м³ следующих размеров: диаметр 1,2 м³, высота цилиндрического корпуса 2 м, полная высота 2,4 м.

Резервуар для приема раствора гидроксида натрия

Суточный расход раствора гидроксида натрия концентрацией 42 % составляет Щ_с=173,7 кг [9, с. 26]. Принимается, что раствор щелочи поступает в линию щелочной нейтрализации один раз в сутки.

Потребная вместимость резервуара составит, м³:

V_щ =                                                                                              (44)

где     p – плотность раствора гидроксида натрия при температуре 20 ⁰С

                  p= 1449 кг/м³ [9, с. 26];

         Φ – коэффициент заполнения резервуара, φ= 0,8 [9, с. 26];

V_щ = = 2,1

Для приема суточного запаса раствора гидроксида натрия устанавливается резервуар со следующими параметрами:

Диаметр – 1,5 м;

Высота – 1,3 м;

Полная вместимость – 2,3 м

Расчет напорных мерников для реактивов

А) Мерник для фосфорной кислоты

Расход концентрированной фосфорной кислоты составляет д_ф= 135 кг в сутки.

Расчетная вместимость напорного мерника при коэффициенте заполнения φ= 0,8 составляет, м³:

V_ф=                                                                                                  (45)

где     д_ф – расход концентрированной фосфорной кислоты, кг в сутки, д_ф = 135;

          p – плотность 85 % фосфорной кислоты, кг/м³ , p= 1560;

          φ – коэффициент заполнения напорного мерника, φ = 0,8

V_ф= = 0,36

Б) Напорный мерник для концентрированного раствора гидроксида натрия имеет такую же конструкцию и размеры, как мерник для фосфорной кислоты. При часовом расходе раствора гидроксида натрия концентрацией 42%, л:

V_р = Vm                                                                                                (46)

где  m – масса пальмового масла, т в час, m=3,75;

        V – объем раствора гидроксида натрия;

V_р = 5,53,75 = 20,62

В) Мерник для лимонной кислоты  такой же конструкции, но меньшей вместимостью 0,21 м³. Раствор лимонной кислоты готовится один раз в сутки.

Техническая характеристика мерников для реактивов в линии щелочной нейтрализации жиров с применением сепараторов приведена в таблице 2.5

Таблица 2.5 Техническая характеристика напорных мерников

                                                                                                 [9, с. 27]

В таблице 2.6 приведены результаты расчета теплообменников для масла

Таблица 2.6 Результаты расчета теплообменников для масла

                                                                                                        [9,с. 21]

В линии устанавливаются автоматические весы РП-IШI 3М для взвешивания масла. Техническая характеристика весов РП-IШI 3М представлена в таблице 2.7

Таблица 2.7 Характеристика автоматических весов РП-IШI 3М

             [8, с.143]

2.2 Расчет вакуумного оборудования

Пароэжекторный вакуум – насос обслуживает вакуум – сушильный и деаэрационный аппарат непрерывного действия. Результаты расчетов трехступенчатого вакуум – насоса, обслуживающего вакуум – сушильный аппарат, приведены в таблице 2.5

Таблица 2.5 Техническая характеристика трехступенчатого пароэжекторного

                     вакуум – насоса

                                                                                                        [9, с. 32]

2.3 Подбор оборудования (сводная таблица) 

Таблица 2.7  Подбор оборудования (сводная таблица)

3 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ

Поступающее на щелочную нейтрализацию пальмовое масло взвешивается на автоматических весах (поз. 1) и принимается в промежуточные резервуары (поз. 2). Отсюда пальмовое масло, пройдя фильтры (поз. 3), насосом (поз. 4) подается в теплообменник (поз. 5), где оно нагревается до температуры 50^оС [9, с.25], через расходомер (поз. 6) подается в эжекционный смеситель (поз.7). Сюда же из бачка (поз. 8) через фильтры (поз. 3), стабилизатор уровня (поз. 9) и расходомер (поз. 6)  направляется расчетное количество фосфорной кислоты концентрацией 85 % в количестве 1,5 кг/т [9, с.17]

Смесь масла с фосфорной кислотой поступает через деаэратор (поз. 10)  в реактор-нейтрализатор (поз. 11). Деаэратор для жиров, как и деаэратор (поз.10а) для раствора щелочи, через ловушки (поз. 12) и (поз. 12а) и конденсатор (поз. 13)  присоединяется к вакуумной системе. В результате из реагирующих компонентов удаляется воздух, что улучшает последующие условия работы реактора-нейтрализатора.

Раствор щелочи концентрацией 15 г/л может быть подготовлен заранее в расходном резервуаре или готовиться непрерывно по ходу процесса. В этом случае крепкий раствор каустической соды концентрацией 42% [9, с.18], из резервуара (поз. 14) через фильтры (поз. 3) подводится к стабилизатору напора (поз. 15) и далее через расходомер (поз. 6) поступает в эжекционный смеситель (поз.7) Сюда же из резервуара (поз. 16) насосом (поз. 4) через теплообменник (поз.5)  и второй расходомер подводится горячий конденсат с температурой 90^оС. Подготовленный в смесителе (поз. 7) раствор щелочи через деаэратор (поз. 10)  направляется в нейтрализатор (поз. 11)

Соапсток, образующийся в результате нейтрализации жирных кислот и растворения получающегося мыла в щелочном растворе, представляет собой мыльно-щелочной раствор. В нем находятся растворенное мыло, заэмульгированный жир, свободная щелочь и некоторые примеси, увлеченные соапстоком из рафинируемого жира. Соапсток отводится из нейтрализатора непрерывно через регулятор (поз. 17) в приемный резервуар (поз. 18) из которого насосом (поз. 4) перекачивается на дальнейшую обработку. Нейтрализованный жир, собирающийся в верхней части реактора-нейтрализатора через кольцевой карман (поз. 19) отводится непрерывно в промежуточный резервуар (поз. 2)

На схеме однократная промывка нейтрализованных жиров в потоке предусматривает использование сепараторов. Из резервуара (поз. 2) насосом (поз. 4) жир через пластинчатый теплообменник (поз. 5) с t=50–55 ºС [9,с.25]  подается в ножевой смеситель (поз. 20). Сюда же через расходомер (поз. 6) подается горячий конденсат с t=50–55 ºС и жесткостью 1,8 мг экв/л [9, с.11] в количестве 15-25 % к массе жира. Смесь разделяется на сепараторе (поз. 21). Мыльная вода через жироловушку направляется в очистную систему канализации, а промытый жир собирается в промежуточном резервуаре (поз.2).

В схеме предусмотрена обработка жира раствором лимонной кислоты концентрацией 5% для разложения следов мыла и связывания остатка металлов (железа). Для этого промытый жир из резервуара (поз. 2) центробежным насосом (поз. 4) через пластинчатый теплообменник (поз. 5) подается в дисковый смеситель (поз. 22). Раствор лимонной кислоты (23 г на тонну жира) в конденсате готовится в бачке (поз.23), из которого поршневым насосом-дозатором (поз. 24) подается в смеситель (поз. 7) в количестве 0,45 л/т. Жир, обработанный лимонной кислотой, поступает в вакуум- сушильный аппарат (поз. 25), где высушивается при температуре 90-95^оСи остаточном давлении 2,66 кПа. Высушенный жир с влажностью 0,05 % центробежным насосом (поз. 4) откачивается из сушильного аппарата, пропускается через теплообменник (поз. 5), где охлаждается до температуры 45^оС и поступает на автоматические весы (поз. 1) и далее в приемный резервуар (поз. 2), из которого центробежным насосом (поз. 4)  откачивается на дальнейшую обработку или на склад готовой продукции. Вакуум создается трехступенчатым пароэжекторным вакуум – насосом (поз. 26)  .

4 КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА

Основной задачей технохимического контроля щелочной нейтрализации масел является оценка качественного состава жирового сырья, степени чистоты и активности вспомогательных материалов, применяемых при щелочной нейтрализации, определение оптимальных режимов процессов путем щелочной нейтрализации рафинируемых масел и жиров в лабораторных условиях, контроль за соблюдением технологических параметров в условиях производства, определение соответствия готовой продукции – рафинированного масла действующим стандартам, анализ отходов производства. [11, с. 107]

Образующиеся при рафинации жиросодержащие отходы (соапстоки, промывные воды) должны подвергаться анализам на содержание общего жира и жирных кислот. [11, с. 108]

При отгрузке готового масла лаборатория повторно проверяет соответствие его требованиям стандартов на рафинированные  масла.

Точки контроля представлен в схеме 4.1

Схема 4.1 Технохимический контроль процесса рафинации подсолнечного масла   (♀ − точки контроля)

Нерафинированное

масло

                       Щелочь                соапсток                                                        

Технохимический контроль процесса щелочной нейтрализации представлен в таблице 4.1

Таблица 4.1 Контроль процесса рафинации

[1, с. 560]

Масло пальмовое относится к марке рафинированного недезодорированного и предназначено для производства пищевых продуктов и промышленной переработки (ГОСТ Р 53776-2010 Масло пальмовое рафинированное дезодорированное для пищевой промышленности. Технические условия)

Органолептические показатели рафинированного недезодорированного пальмового масла представлены в таблице 4.2

Таблица 4.2 Органолептические показатели рафинированного

                     недезодорированного пальмового  масла

[3, с.4]

Физико-химические показатели рафинированного недезодорированного пальмового масла представлены в таблице 4.3

Таблица 4.3 Физико-химические показатели рафинированного

                     недезодорированного пальмового масла

                                                                                                       [3, с.5]

Срок хранения рафинированного пальмового масла 6 месяцев. Пальмовое масло хранят в потребительской таре, упакованное в ящики из гофрированного картона и сгруппированное в термоусадочную пленку, транспортируют в железнодорожных вагонах на поддонах. [3, с.6]

Пальмовое масло расфасовывают наливом в танк-контейнеры, автомобильные и железнодорожные цистерны, изготовленные из пищевой нержавеющей стали, разрешенной к применению в установленном порядке, с наслаиванием азота. Налив пальмового масла следует осуществлять способом, исключающим эффект аэрации.

Маркировка

На каждую единицу потребительской тары с маслом должна быть наклеена красочно оформленная этикетка, на которую наносят маркировку, содержащую:

- наименование продукта;

- вид, марку, назначение масла, а также сорт (при наличии сортовых розничных цен);

- наименование, местонахождение (адрес) изготовителя, упаковщика, экспортера, импортера, наименование страны и места происхождения;

- массу нетто или объем продукта;

- дату розлива (для продукта в потребительской таре);

- дату налива (для продукта в бочках, флягах, цистернах, баках, контейнерах);

- товарный знак изготовителя (при наличии);

- пищевую ценность: содержание жира в 100 г масла, энергетическая ценность в 100 г продукта;

- срок годности.

В качестве отходов при производстве рафинированного масла получают соапсток. Органолептические и физико-химические показатели соапстока представлены в таблицах 4.4 и 4.5

Таблица 4.4 Органолептические показатели соапстока

[12, с. 4]

Таблица 4.5 Физико – химические показатели соапстока

[12, с. 4]

5 Охрана труда. Экологическая характеристика

   производства

В цехе, где установлена линия нейтрализации в мыльно-щелочной среде предусмотрен ряд мероприятий по предупреждению травматизма, профессиональных заболеваний, общему улучшению условий труда, а также по пожарной профилактике и охране окружающей среды.

Организационные мероприятия

При обслуживании линии своевременно и качественно проводятся все виды инструктажей по технике безопасности и производственной санитарии. На рабочих местах имеются инструкции и памятки по ТБ. Организуется и проводится трёхступенчатый контроль над состоянием охраны труда. Соблюдается производственная дисциплина, правильная организация труда, производственная эстетика и высокая культура производства.

Технические мероприятия

В линии используется наиболее новое совершенное оборудование (ножевой, дисковый смесители, теплообменник, вакуум − сушильный аппарат, насос − дозатор, саморазгружающийся сепаратор, деаэратор, реактор-нейтрализатор, пароэжекторный вакуум-насос)

и эксплуатируется только в исправном состоянии. Организованы и механизированны погрузо-разгрузочные работы: доставка и подача сырья, транспортировка готовой продукции и т.д. Разрывы между машинами соответствуют требованиям норм. Имеются надёжные ограждения приводов, горячее оборудование изолируется стекловатой. Имеется полный комплект КИП и приборов безопасности (манометры, термометры) на аппаратах, арматура (вентили, клапаны и пр.) находятся в исправном состоянии. Оборудования с электроприводом надежно заземлены.

Рабочие обеспечены полным комплектом спецодежды (комбинезоны из хлопчатобумажной ткани, резиновая обувь, перчатки, респираторы, прорезиненные фартуки).

В отделении сушки масла установлена приточно-вытяжная вентиляция. В помещении, где установлена линия достаточное естественное и искусственное освещение.

Работа с кислотами и щелочами

Работа по сливу, разгрузке и внутризаводском транспортировании кислот и щелочей полностью механизирована.

Кислоты и щелочи храниться отдельно. На контейнерах имеется надпись с наименованием вещества. Запрещено наливать кислоту в емкости, содержащие щелочь. Места применения кислоты и щелочи обеспечены запасом нейтрализующих средств и чистой воды.

Переливать агрессивные жидкости из бутылей в другую тару разрешено только с помощью сифонов или ручного насоса закрытой струей.

Пожарная профилактика

Запрещено на территории отделения щелочной нейтрализации и вблизи его нагромождать тару и отходы. Предусмотрено устройство пожарных щитов и кранов в соответствии с требованиями противопожарных правил.

Курение допускается только в специально отведенных местах, согласованных с пожарной охраной, оборудованных урнами с водой.

Охрана окружающей среды

Используется оборотное и повторное водоснабжения, полная и раздельная канализационная система, которая предусматривает отвод хозяйственно-фекальных и загрязнённых производственных вод на очистные сооружения, а отвод чистых производственных и атмосферных вод – в водоёмы.

Своевременно удаляются с территории цеха отходы, мусор, с последующим их обеззараживанием.

Заключение

В дипломной работе разработана линия щелочной нейтрализации в мыльно-щелочной среде по производству рафинированного пальмового масла производительностью 90 т в сутки.

В дипломной работе приведена характеристика основных и вспомогательных материалов, приведен материальный баланс производства, произведен расчет и подбор необходимого технологического оборудования. Также составлена схема технохимического контроля производства с указанием необходимых зон контроля для повышения качества готовой продукции.

Проведен анализ разрабатываемой линии по производству рафинированного пальмового масла с точки зрения техники безопасности и охраны труда, а также возможного негативного воздействия на окружающую среду.

Полученные данные свидетельствуют о том, что разработанная линия щелочной нейтрализации в мыльно-щелочной среде пальмового масла является безопасной с точки зрения воздействия на окружающую среду, технически целесообразна и рекомендуется к внедрению на производстве.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Рудаков О. Б. Технохимический контроль жиров и жирозаменителей. – Санкт-Петербург: Лань, 2011

2.     Григорьева А.И. Товароведение и экспертиза пищевых жиров: Учебное пособие. – Улан-Удэ: ГОУ ВПО ВСГТУ, 2015.

3.      ГОСТ Р 53776-2010 Масло пальмовое рафинированное дезодорированное для пищевой промышленности. Технические условия М.: Стандартинформ, 2010

4.     ГОСТ 2263 – 79 Натр едкий технический. Технические условия, - М: Межгосударственный стандарт, 2008

5.     ГОСТ 2874 – 82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством, издательство стандартов М.: Межгосударственный стандарт, 1985

6.     Техническое предложение «Комплексная линия хемосорбционной рафинации и дезодорации растительного масла» Краснодар, 2013 г

7.     ГОСТ 908 – 2004 – Лимонная кислота. Стандартинформ, 2005

8.     Указатель технологического и вспомогательного оборудования предприятий масложировой промышленности, изготовляемого и осваиваемого машиностроительными заводами, 2014

9.     Товбин И.М., Файнберг Е.Е., Технологическое проектирование жироперерабатывающих предприятий–М.: Пищевая промышленность

10. Калошин Ю. А., Технология и оборудование масложировых предприятий, -М.: Издательство Центр «Академия», 2002

11. Щербаков В.Г., Основы управления качеством и технохимический контроль жиров и жирозаменителей,  Агропромиздат

12. ТУ 10−04–02–80–91 Соапсток. Технические условия

13. Товбин И. М., Рафинация жиров.- Москва.: Пищевая промышленность

14. Позняковский В. М., Экспертиза масел, жиров и продуктов их переработки. Качество и безопасность,- Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007

15. Ситников Е.Д., Практикум по расчётам оборудования предприятий для производства жиров и жирозаменителей, - М.; Агропромиздат, 1991

16. Зайцева Л.В., Нечаев А.П. Жиры и масла: современные подходы к модернизации традиционных технологий. – М: Дели плюс, 2013

17. Арутюнян Н.С., Технология переработки жиров, М.: Агропромиздат, 1998

18.  http://oilgid.ru/maslinichnoe-siryo/id/39-Sostav-i-fizicheskie-svoystva-palmovogo-masla.html (Тыщенко Е.А, Терещук Л.В., Павельева Е.Г.  Исследование состава и свойств красного пальмового масла, используемого в качестве функционального компонента эмульсионных кремов - ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», 2014)

19. https://baker-group.net/bread-and-bakery-products/960.html (Жиры и масла - Пальмовое масло)

20. http://oilgid.ru/maslinichnoe-siryo/id/39-Sostav-i-fizicheskie-svoystva-palmovogo-masla.html (Состав и физические свойства пальмового масла)

21. https://cmtscience.ru/article/likbez-po-rastitel-nym-maslam-rafinirovannoe (Ликбез по растительным маслам: рафинированное,  омега-3, -6 )

СОДЕРЖАНИЕ

      Введение                                                                                                     3

1    Технологическая часть                                                                                5

1.1 Характеристика сырья и выпускаемой продукции                                    5

1.2 Определение ожидаемых выходов продукции и отходов

      производства                                                                                              12

1.3 Обоснование и выбор технологической схемы                                        20

1.4 Технологическая схема производства рафинированного

      подсолнечного масла                                                                                 22

2    Подбор и расчет оборудования                                                                   23

2.1 Расчет основного технологического оборудования                                   23

2.2 Расчет вакуумного оборудования                                                              34

2.3 Подбор оборудования (сводная таблица)                                                   35

3   Описание технологической схемы                                                              37

4    Контроль производства                                                                              39

5   Охрана труда. Экологическая характеристика производства                    43

      Заключение                                                                                                45

      Список литературы                                                                                    46

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ  И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  КРАСНОДАРСКОГО  КРАЯ

«АРМАВИРСКИЙ МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

К защите допущен                                            Дата защиты «__»______ 2018г.

Приказ №____от «__»________20___г.             Протокол ГЭК №____

Зам. директора  УР________________               Оценка ГЭК        ___________

Секретарь ГЭК_____________

                                                                                                                (подпись)

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему: Разработка линии нейтрализации в мыльно-щелочной среде, перерабатывающей 90 т в сутки пальмового масла                                         

по образовательной программе среднего профессионального образования

19.02.09 Технология жиров и жирозаменителей

__________________________________________________________________

Пояснительная записка

ДР.19.02.09.4А-06.ОФ.ПЗ

Дипломная работа  состоит из пояснительной записки на 47 страницах, графической части на 1 листе

и приложений на_____листах

Дипломник                     Донсков Е.С.                                

                          фамилия, инициалы, подпись, дата

Руководитель проекта                                          

                            фамилия, инициалы, подпись, дата  

Нормоконтролер                                     

                                                                                            фамилия, инициалы, подпись, дата

2018

Скачано с www.znanio.ru