Технологии

Жирные кислоты в сточных водах производства растительных масел

20 марта 2015

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

Количество находящихся в сыром растительном масле жирных кислот зависит от качественных показателей используемого для их получения растительного сырья, так как они образуются в основном при отжиме масла из недозрелых и дефектных семян. Кроме того, их концентрация повышается при неблагоприятных условиях хранения сырого масла, к которым относится в первую очередь влажность воздушной среды.

Однако, при выделении, жирные кислоты представляют собой продукт, используемый в качестве сырья различных промышленных производств. Они могут быть удалены из растительного масла с использованием нескольких методов.К первому из них относится щелочная нейтрализация жирных кислот растворами реагентов, а ко второму - дистилляционная рафинация, при которой свободные жирные кислоты удаляются из масла в вакуумной среде и под действием высоких температур.

В промышленности чаще всего используется первый процесс, сущность которого состоит во взаимодействии жирных кислот с гидрооксидами щелочных металлов, чаще всего с натриевой щелочью, при котором образуются соли натрия и вода. Щелочь, как правило, берется в избытке, так как при нейтрализации жирных кислот она взаимодействует также и с другими сопутствующими веществами, например с фосфолипидными кислотами.

В процессе нейтрализации жирных кислот идет образование соапстоков, являющихся в основном растворами мыл и других продуктов взаимодействия с щелочными растворами. При увеличении содержания мыл идет образование пластинчатых мицеллярных структур, способствующих переходу нейтральных масляных жиров в состояние коллоидного раствора.

К вопрос.pngположительному действию мыл относится частичное сорбирование пигментных веществ, ведущее к снижению показателей цветности масла после стадии нейтрализации. В качестве нейтрализующих агентов могут быть использованы растворы гидрооксидов натрия, калия, кальция, а так же растворы солей натрия и слабых кислот, имеющих щелочную реакцию, к которым относятся, в том числе карбонат и силикат натрия. Следует отметить, что карбонат натрия обычно не окисляет нейтральные жиры, но вследствие выделения углекислого газа, являющегося продуктом реакции между жирными кислотами и карбонатом натрия, хлопьевидные частицы образующегося мыла приобретают пористую структуру и захватывают их.

Нейтральные жиры вступают в реакцию с натриевой солью, в результате чего частично омыляются. Сильнее всего нейтральные жиры, входящие в основной состав растительных масел, омыляются под действием натриевой щелочи, но при использовании солей натрия они захватываются пористой массой мыл, образованных жирными кислотами, как в случае карбоната натрия, или стабилизируются гелеобразными структурами кремниевой кислоты, образующейся при гидролизе силиката натрия. Поэтому самым распространенным реагентом на стадии нейтрализации растительных масел является раствор гидрооксида натрия.

Получить консультацию специалиста Консультация

Так как водный раствор щелочи не растворяется в масле, то процесс образования мыл проходит на границе раздела сред, по поверхности щелочных капель, где соли жирных кислот проявляются в виде пленочного слоя, отрывающегося затем под действием силы тяжести в виде капсулы и захватывающего внутрь себя частицы масла и щелочи.

Этот процесс мылообразования на поверхности щелочных капель продолжается до полного расхода щелочи, либо до ее осаждения на дно контактной емкости. При движении в масляном слое эти мыльные пленки объединятся в хлопья, оседающие в масле под действием гравитационных сил. Частицы жира и щелочи, уловленные пленочными капсулами, могут реагировать между собой, с образованием мыл, кроме того, при образовании хлопьевидных агрегатов нейтральный жир также может частично капсулироваться в межпленочном пространстве.

Такой контакт между мылами и нейтральными жирами ведет к образованию коллоидной фазы соапстока, которая при промывании тарельчатого сепаратора так же попадает в производственные стоки. Нейтральный жир может увлекаться в том числе и его адсорбцией на хлопьевидных агрегатах, образующихся в процессе коагуляции мыльных пленок. Поэтому, для сокращения его потерь в нейтрализуемые масла добавляются гидротропные добавки, которые повышают растворимость мыл, сокращая количество пленочных капсул и агрегатных образований. Как правило, в этом качестве используются сульфат натрия и триполифосфат натрия, хорошо растворимые в воде, которые добавляются к маслу на стадии нейтрализации вместе с раствором натриевой щелочи.

В этих же целях, для уменьшения потери нейтрального жира, перед стадией нейтрализации некоторые из масел обязательно проходят стадию гидратации, на которой из них удаляются фосфолипидные и некоторые гидрофильные вещества, оказывающие стабилизирующее действие на коллоидную фазу.

Для дополнительного удаления негидрируемых фосфолипидов, перед стадией нейтрализации растительные масла, прошедшие стадию гидратации, обрабатываются концентрированной или разбавленной, десяти- или двадцатипроцентной фосфорной кислотой, в доле от 0,1 до 0,2 процента к общей массе обрабатываемого объема. Под действием фосфорной кислоты происходит разрушение кальциевых и магниевых солей фосфатидных кислот и прочих кислых эфиров фосфорной кислоты, представляющих собой фосфатиды, не удаляемые в процессе гидратации. При этом магний и кальций образуют соли, обладающие высокой растворимостью, а фосфатиды удаляются во время нейтрализации или на стадии адсорбционного отбеливания.

Если же нейтрализации подвергаются саломасы, не прошедшие стадию гидратации, то они обрабатываются раствором лимонной кислоты в целях удаления никелевых мыл, переходящих в лимоннокислый никель, удаляемый во время нейтрализации вместе с соапстоками. Концентрация лимонной кислоты должна составлять от десяти до двадцати процентов, а количество определяться в размере пяти процентов от общей массы саломаса, что теоретически обеспечивает необходимый ее избыток для выведения вредных примесей.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.