Технологія дистиляції місцели на ділянці екстракції продуктивністю 450т/д

Вступ Оліє-жирова промисловість виробляє і переробляє рослинні жири та пов’язані з ними продукти.

Галузь виробництва олії в Україні - потужній агропромисловий комплекс, який об'єднує виробників насіння та оліє жирової продукції.

Підприємства оліє жирової галузі можна умовно поділити на декілька категорій. До першої категорії належать підприємства, що виробляють олію: оліє-жирові та оліє-екстракційні комбінати. До другої категорії належать дрібні виробники олії в компаніях, для яких виробництво олії - не основний вид діяльності. Третю категорію складають виробники оліє жирової продукції - маргаринові заводи, миловарні комбінати, тощо.

У результаті переробки насіння олійних культур отримують продукти первинної переробки (олію та шрот), продукти більш глибокої переробки (майонез, маргарин, мило, жири кондитерські, оліфи) та крихту кісточкову, отриману після переробки плодових кісточок, соняшникове борошно та білкові кислоти.

Серед основної продукції виділяють: олія соняшникова; олія соєва; олія ріпакова; промислової олійно-жирової продукції (оліфи); жири, масла (продовольчі та промислові). Допоміжна продукція — це вся продукція, що виготовляється побічно в процесі виготовлення основної. Допоміжною продукцією можуть бути: мила, шампуні, мастильні засоби та інші.

Варто зазначити, що в світовій структурі споживання серед 17 олійних культур соняшнику належить 6,6%, олія рапсова займає 9,9%, пальмова — 22,4% і соєва — 26% споживання.

Соняшникова олія — одна з найважливіших рослинних олій, що має велике народно-господарське значення. У кулінарії застосовується для смаження і для додавання до салатів. З неї виробляють маргарин і кулінарні жири (шляхом гідрування). Соняшникова олія застосовується для виготовлення консервів, а також у миловарінні та лако-фарбовій промисловості. Соняшникова олія входить до складу різних мазей. Олійність насіння соняшнику — один з основних показників, що характеризує ефективність роботи олійно-жирової промисловості, становить 40−50%.

Сира соняшникова олія має приємні запах і смак. Температура застигання від -16 до -19 °С. Йодне число 119−136, Гідроксильне число 2−10,6.

Склад жирних кислот y соняшниковій олії (у %): стеаринова 1,6−4,6, пальмітинова 3,5−6,4, міристинова до 0,1, арахінова 0,7−0,9, олеїнова 24−40, лінолева 46 -62, ліноленова до 1. Середня молекулярна маса жирних кислот 275−286. Склад фосфоровмісних речовин, токоферол, вісків, вологи, летких речовин, не жирових домішок, величина кольорового числа, прозорості, перекисного числа, температура спалаху, а також сорт — залежать від способу віджимання, екстракції і подальшої обробки олії, змінюючись в широких межах.

Соняшникова олія не може містити холестерин, оскільки вона має рослинне походження. Тим не менш, багато виробників в рекламних цілях спеціально підкреслюють його відсутність.

1. Аналіз науково технічної та патентної літератури

Під час проведення дослідження даної теми, була знайдена така науково-технічна та патентна література як:

Патент № 30 754 «Вітамінізована соняшникова олія»

Автори: Коршунова Ганна Федорівна, Погребняк Володимир Григорович, Ільдірова Світлана Климентівна, Петренко Тетяна Валентинівна, Гніцевич Вікторія Альбертівна. Вітамінізована соняшникова олія, яка містить рафіновану олію і добавку, яка відрізняється тим, що як добавку використовують спиртовий розчин екстракту каротиноїдів з листя амарату багряного при наступних співвідношеннях компонентів, об.% соняшникова рафінована олія 99,3−99,7 спиртовий розчин екстракту коратиноїдів з листя амарату багряного 0,3−0,7 Патент № 28 571 «Спосіб стабілізації соняшникової олії до окислення» Автори: Гніцевич Вікторія Альбертівна, Ільдірова Світлана Климентівна, Погребняк Володимир Григорович, Петренко Тетяна Валентинівна, Іваніцин Микола Петрович, Коршунова Ганна Федорівна, Сімакова Ольга Олександрівна. Спосіб стабілізації соняшникової олії до окислення шляхом введення антиоксиданту, яким є природній матеріал, який відрізняється тим, що як природній матеріал використовують борошно з насіння амарату багряного в кількості 0,05−0,1% маси соняшникової олії 2.

Патент № 54 918 «Ректифікаційна колона»

Автори: Гатілов Костянтин Олександрович, Михалюк Олександр Миколайович, Ракицький Віталій Леонідович.

Ректифікаційна колона, що містить масообмінні тарілки, кожна із яких має плиту із встановленими на ній направляючими перегородками, зливними і приймальними пристроями, яка відрізняється тим, що в зоні відбору говотого продукту тарілки змонтовані з можливістю регулювати відстані між ними.

2. Ректифікаційна колона за п. 1, яка відрізняється тим, що конструкція тарілок здійснена у ковпачковому виконанні.

2. Технологічна частина

соняшниковий олія ректифікація сировина

2.1 Обґрунтування та вибір асортименту продукції

Загальновідома користь вживання різних масел рослинного походження, які здавна на Русі любили і цінували. Різноманіття пропонованих на сьогоднішній день олій вражає уяву — оливкова, пальмова, арахісова, кунжутна, кукурудзяна, соєва.

Незважаючи на натуральне походження, властивості даних олій зовсім різні. Якщо одні мають велику кількість вітамінів, необхідних для нормальної життєдіяльності людського організму, то інші не мають особливої цінності, вони набагато дешевші і призначаються виключно для обсмажування продуктів харчування.

При розгляді корисних властивостей соняшникової олії можна відзначити її унікальну цінність через велику кількість жирних поліненасичених кислот, що входять до її складу. Саме вони найбільш необхідні людському організму для побудови кліток, синтезу гормонів, підтримки імунітету на належному рівні. Рослинна олія соняшника надає стійкість кровоносним судинам, значно зменшує вплив на людину шкідливого ультрафіолетового випромінювання, радіоактивного впливу, вона необхідне для регулювання скорочень гладкої мускулатури. Поділяється соняшникова олія на рафіновану і нерафіновану. Саме нерафінована олія соняшника є найбільш корисним продуктом, єдиний недолік її в недовговічності зберігання.

Біологічно активна, вона швидко каламутніє, гіркне, окислюється на повітрі. Сира соняшникова олія має приємні запах і смак. Густина при 10 °C 920−927 кг / м 3, температура застигання від ?16 до ?19 ° С, кінематична в’язкість при 20 °C — 60,6 ?10−6 м 2/сек. Йодне число 119−136, Гідроксильне число 2−10,6.

Одним з найбільш цінних сортів олій натурального походження є оливкова олія. Оливкова олія — це олія південних широт. Вона аналогіно широко розповсюджена в Росії як і соняшникова олія, має аналогічні корисні властивості, які впливають на організм людини. Знавці і любителі оливкової олії вибирають її відповідно з необхідністю застосування. Деякі сорти оливкової олії призначаються виключно для салатної заправки, інші рафіновані сорти цього продукту підходять для термічної обробки. Нікого не повинен вводити в оману колір оливковї олії, який коливається від світло-жовтого до зеленого. Колірний відтінок говорить про сорт оливок і країну-виробника. Цінність і поживність олії оливок є незаперечним фактом, виробляють її з м’якоті і кісточок оливкового дерева, причому саме в м’якоті міститься 55% оливкової олії.

Ще один представник рослинних олій — соєва олія. Даний вид олії найбільш корисний для дітей, вона містить усі необхідні речовини для формування центральної нервової системи дитини, а також для дитячого зорового апарату. За своїм вітамінним складом соєва олія надзвичайно схожа з риб’ячим жиром, в ній містяться аналогічні жирні поліненасичені кислоти. Смакові якості соєвої олії, що називається, «на любителя», за вартістю воно досить дешеве. Користь соєвої олії неодноразово доведена.

У недавньому минулому великою популярністю користувалося кукурудзяна олія. Це нерафінована олія є найціннішою для людського організму. Смак сирої або нерафінованої олії кукурудзи досить різкий, також як і запах. За вітамінним складом кукурудзяна олія значно поступається вищевказаним натуральним оліям. Цей сорт олії також буває рафінованим або дезодорованим для термічної обробки продуктів. Рафінована і дезодорована кукурудзяна олія має абсолютно нейтральний смак і запах, тому чудово підійде для приготування кондитерських виробів або смаження риби, м’яса.

До найменш корисних сортів рослинних олій відносяться арахісову, конжутову, ріпакову олію. Саме ці сорти олій містять найбільшу кількість жирних кислот, а корисних поліненасичених кислот в них дуже мало. Ці олії надзвичайно калорійні. Найбільшу популярність вони отримали в Сполучених Штатах Америки. Практично всі американські кондитерські вироби до крайності насичені цими висококалорійними оліями, не кажучи про сильно розрекламоване дитяче арахісове масло, користь від якого малозначна.

Останнє місце в класифікації цінності олій займає пальмова олія, надзвичайно нагадує свинячий жир. Лікарі - дієтологи рекомендують вживати в їжу традиційні для кожного місця проживання олії натурального походження.

Обрано саме соняшникову олію, оскільки вона найбільш розповсюджена у нашій країні, вона є дуже корисною, виготовлення цієї олії досить економічно вигідне. І насіння соняшнику містить до 60% жирів, 40% цінних рослинних білків, 12% вуглеводів, 2,5% клітковини. Калорійність цієї олійної культури велика: на 100 грамів продукту доводиться 560 ккал. Користь соняшнику характеризують величезна кількість вітамінів і мінералів, в нього входять різні кислоти, такі як пальмітинова, стеаринова, арахідонова та інші.

2.2 Аналіз і вибір технологічних схем

Дитсиляція місцели являє собою процес теплової обробки розчину олії в розчиннику. Для розуміння закономірностей цього процесу необхідно вивчити такі властивості цього розчину, як температура його кипіння и тиск пару леткого компоненту над ним. Залежність між цими властивостями місцели і її концентрацією визначає статистику процесу дистиляції.

Місцела являє собою суміш двох рідин — леткої й нелеткої, розчинника олії. Чим вища концентрація місцели, тим дужче наближаються її властивості до властивостей олії. Для видалення розчинника з місцели існують різні способи. До того часу, коли концентрація місцели невелика, видалення розчинника зводиться до звичайного випарювання.

Із зростанням концентрації місцелли температура її кипіння швидко зростає і тільки нагріванням розчинники видалити важко.

Для прискорення процесу й зниження температури можна застосовувати видалення розчинника в умовах вакууму. Але найчастіше для відгонки розчинника застосовують гостру водяну пару.

У присутності водяної пари видалення розчинника можливе без сильного нагрівання олії; сильне нагрівання олії небажане тому, що в цьому випадку відбуваються хімічні зміни олії, що призводить до зниження її якості. У виробництві операцію видалення розчинника з місцели називають дистиляцією, вона здійснюється за допомогою спеціальних установок.

Якість олії у процесі відгонки розчинника з місцели залежить не лише від технологічних параметрів цього процесу — температури, тривалості відгонки, а також від стану тих домішок, які містяться в місцеві. Ці домішки можуть бути механічного характеру, а можуть представляти собою різні групи ліпідів, які потрапляють в олію при екстрагуванні з олійної сировини.

При теплових впливах на місцелу під час дистиляції відбуваються процеси теплового окислення й розпаду триацилгліцеролів, фосфоліпідів та жиророзчинних вітамінів і провітамінів. Присутність цих речовин погіршує якість олії й ускладнює проведення технологічних процесів при подальшій переробці олії. А тому механічні домішки і супутні групи ліпідів необхідно з місцели видалити до дистиляції. Якщо механічні домішки відносно просто видялються з місцели при фільтруванні, то видалення структурних ліпідів — каротиноїдів, стеролів, токоферолів, фосфо — і гліколіпідів, вільних жирних кислот вимагає застосування фізико — хімічних і хімічних методів обробки розчиненої у розчиннику олії лугом. Цей процес називається рафінацією олії.

Рисунок 1 — Схема дистиляції місцели в екстракційній лінії МЕЗ Установка працює троьхступінчастій системі дистиляції.

На першому ступені відгонка бензину з місцели здійснюється при кипінні останньої в системі економайзер-сепаратор під впливом тепла сокового пару від шнекового випарника в умовах інтенсивної примусової циркуляції місцели и вакууму. На другому ступені обробка місцели здійснюється в трубчатому вертикальному випарнику, оснащеному сепаратором, під дією тепла глухого зарубашечного пару и вакууму.

Перший та другий ступінь мають конденсатор та ежектор. На третьому ступені видалення залишків розчинника з висококонцентрованої місцели здійснюється в процесі випарювання и перегонки з водяною парою під дією глухої зарубашечної пари и вакуума спочатку в трубчастому вертикальному конденсаторі, а потім в колонному пластинчастому дистиляторі.

Обидва апарати мають окремі ежектори и спільний конденсатор.

Дистиляція місцели здійснюється за схемою, приведеною на рисунку 1.

Чиста місцела концентрацією 30−35% з місцелопромивника насосом 12 подається на сепаратор 3 з поплавковим автоматичним обмежувачем рівня місцели 4 і в економайзер 1, де піддається попередній концентрації під дією тепла сокових парів, що відходять від шнекового випарника.

З метою інтенсифікації циркуляційного потоку місцели необхідної для прискорення випаровування розчинника, в системі застосовують насос 2, за допомогою якого здійснюється замкнутий потік місцели в економайзері та його сепараторі і відбір місцели для другого ступеня дистиляції.

За допомогою поплавкового обмежувача рівня 4 і пневматичного автоматичного крана 11 в сепараторі 3 підтримується постійний рівень місцели. По мірі збільшення рівня поплавок автоматичного обмежувача рівню підіймається, діючи за допомогою рижачної системи на повітряне реллє, таким чином зжате повітря з магістралі направляється в циліндр пневматичного крану и останній відкривається.

При цьому автоматичний перелив місцели нагрітої в економайзері до 60−65 ?С і частково упареної в сепараторі до концентрації 45%, відбувається безперервно в нижню частину випарника 2 ступеня.

В дистиляторі другого ступеню також за допомогою поплавкового обмежувача рівня і автоматичного крану підтримується постійний рівень місцели (висота шару в трубчастому дистиляторі близько 1 м).

Циркуляційний трубопровід з'єднуючий дистилятор другого ступеня 5 и сепаратор 6, при нагріванні місцели в трубках забезпечує інтенсивний циркуляційний потік її, в результаті чого відгонка бензину на цій стадії дистиляції протікає особливо інтенсивно. Проходячи вверх по обігрівним трубам дистилятора 5, місцела починає кипіти і суміш парів розчинника і міцели, увійшовши в розширювач сепаратора розділяється: пароподібна фаза, звільнившись від механічно видалених краплинок міцели, відходить на вакуум конденсатор, а місцела, циркулююча в замкнутому циклі, безперервно відводиться в нижню частину дистилятора. Сконцентрована до 95−98% місцела при температурі 95−100 ?С під вакуумом подається в вертикальному потоці на трубчастий підігрівач 7 плівчастого типу. В апараті місцела стікає по стінкам підігріваючих трубок в зустрічному потоці гострого пару і додатково концентрується.

З підігрівача 7 за допомогою насоса 9 місцела перекачується в дистилятор третього ступеню 8, що являє собою плівковий апарат де місцела розпилюється, створюючи як би круговий факел в горизонтальній площині. Потрапляючи в такому вигляді на вертикально розміщені нагріті пластини і підігріті стінки корпуса апарата і внутрішнього вертикального циліндра місцела стікає по ним вниз і обробляється зустрічним потоком гострої пари під вакуумом. По мірі руху майже готової олії уздовж пластин зверху вниз з неї видаляються залишки розчинника.

Чотирьох ступенева дистиляційна установка МЕЗ.

На дистиляцію подається місцела з температурою 35−45 ?С і концентрацією 25−35%. Усі чотири ступеня цієї дистиляційної установки працюють під вакуумом; перша при 0,05МПа; друга при 0,07 МПа; третя й четверта при 0,08−0,09МПа. Готова олія з температурою не вище 100? С безперервно виводиться з дистилятора і поступає на охолодження. Продуктивність установки 6 м?/год.

Узагальнюючі процеси дистиляції місцели в сучасних установках необхідно відмітити обов’язкові процеси дистиляції:

1. Випаровування розчинника в плівці, при високих швидкостях (для слабко концентрованих місцел), іноді розпилюванням у вакуумі(для висококонцентровах місцел);

2. Обовязкову обробку олії на кінцевій стадії дистиляції гострою водяною парою (барботування ушарі).

Основним способом видалення розчинника зі шроту є його випаровування на повноту відгонки розчинника впливають структура і розміри частинок шроту.

Розчинник знаходиться в шроті не в вільному стані, а утримується силами фізико хімічного характеру в мікро та макро капілярах і на поверхні часток шроту, звідси два періоди відгонки розчинника з шроту:

1. Видалення найменш зв’язаного розчинника зі шроту з поверхні часток та з макрокапілярів;

2.Видалення більш міцно зв’язаного розчинника (спосіб обробки шроту гострою парою під вакуумом при перемішуванні).

Тому найбільш доцільним є ведення процесу відгонки розчинника у двох конструктивно різних апаратах.

Відгонку розчинника зі шроту виконують:

1. В товстому шарі з перемішуванням (у випаровувачах чанного типу)

2. У частково киплячому стані у випаровувачах шнекового типу

3. У повністю киплячому стані в потоці прегрітої пари розчинника, що відганяється.

Найчастіше використовують 9-, 10-, 11-чанні тостери. Так чанний випаровувач фірми «СКЕТ» або тостер являє собою апарат колонного типу який складається з 10 чанів діаметром 2,1 м. Вони обладнані паровими рубашками, валом із ножами-мішалками із частотою обертання валу 28 об./хв, поверхня нагрівання 74 м?.

Шрот проходить послідовно всі чани. У першому чані шрот зволожується парою і водою до 24%, а в наступних нижніх висушується. Це забезпечує низький вміст розчинника в готовому шроті та бажану глибину денатурації білків.

Продуктивність тостера 190т/добу, тривалість обробки шроту в тостері 55−65хв, залишковий вміст розчинника в шроті 0,05%.

Шнекові випаровувачі є апаратами з послідовним відведенням розчинника, шнековий випаровував НД1250-М складається із двох секцій: верхньої і нижньої, у кожній з яких розміщено по три шнека. До екстрактора НД-1250М встановлюють два шнекових випаровувача.

Дещо іншу конструкцію має випаровувальна установка МЕЗ, але принципових відмінностей від установки НД-1250М у неї немає, відгонка розчинника зі шроту також відбувається в напівкиплячому стані.

Недоліками шнекових випаровувачів є пересушування і сильно подрібнення шроту з утворенням великої кількості пилу.

Крім того, транспортування сухого шроту по трубах при швидкості більше 2м/с супроводжується виникненням зарядів статичної електрики високої потужності, яка в момент розряду з утворенням іскри може викликати вибух шротового пилу й парів розчинника.

У випарювальних установках НД-1250М і МЕЗ через незначну ВТО вміст розчинника в шроті складає не менше 1%. Продуктивність установки МЕЗ, що включає два трьохсекційні випарювальні шнека та дві сушили — дезодоратора становить 350т/добу.

Технологічна схема 2 — Дистиляційна установка екстракційної лінії «Екстехнік»

Трьохступенева дистиляційна установка складається здвох плівкових випарників, що включені в схему послідовно та ректифікаційної колони.

Обов?язковою умовою якісної роботи є подача місцели при температурі, що наближається до температури її кипіння. Тому перед дистиляцією місцела проходить через теплообмінник. Після першого ступеня дистиляції концентрація місцели — 55−60%, після другого — 90−95%. Температура місцели після першого ступеня 60−85 ?С, після другого 95−100 ?С. У ректифікаційній колоні відбувається остаточне видалення розчинника і олія потрапляє на охолодження. Тривалість дистиляції 4−5 хв., температура олії 105? С. Вміст розчинника в олії не більше 0,2%.

Обрано було саме технологічну схему «Екстехник» оскільки вона є актуальною для даної роботи. Її продуктивність задовольняє потреби даного виробництва.

Уміст розчинника після третьої стадії дистиляції становить 0,2%.

2.3 Розрахунки

Вихідні дані:

Продуктивність Beo = 450т/добу;

Вміст олії в місцелі, що йде на випарювання См = 35%;

Вміст олії в місцелі, після першого ступеню дистиляції См = 65%;

Вміст олії в місцелі, після другого ступеню дистиляції См = 95%.

1. Кількість міцели котра надходить на дистиляцію:

2. Кількість розчинника в місцелі, що надходить на дистиляцію:

3. Кількість міцели котра надходить на другий ступінь дистиляції:

4. Кількість розчинника відігнана на попередній першій дистиляції:

5. Кількість міцели що надходить на кінцеву дистиляцію:

6. Кількість розчинника в місцелі, що надходить на кінцеву дистиляцію:

7. Кількість розчинника відігнана на третій стадії дистиляції:

8. Кількість розчинника, що подається в екстрактор:

2.4 Аналіз, підбір, обґрунтування і розрахунок кількості обладнання

Горизонтальні відстійники — споруди, які використовуються для видалення з місцели твердих частинок шроту, які залишилися у ній після цеху екстракції.

У перекриттях відстійників передбачають люки для спуску в спорудження, отвори для відбору проб, наявні з відривом до 10 м один від одного й вентиляційні труби. Зазвичай із боку входу місцели відстійники поєднують з камерами пластівцеутворення зашлакованого чи вихрового типу. У південних районах з теплим кліматом відстійники влаштовують відкритими.

Для рівномірності розподілу води в поперечному перерізі відстійника його обсяг ділять в подовжньому напрямі перегородками на самостійно діючі секції шириною 3 … 6 м (залежно від кроку колон, підтримують перекриття). При кількості секцій менше шести слід передбачити одну резервну. Для видалення осаду без відключення відстійника із роботи на пропозицію І. М. Миркиса передбачають гідравлічні системи, як у перфорованих труб, які видаляють осад протягом 20 … 30 хв. При відкритій засувці на скиданні осад під впливом гідростатичного тиску вступає у систему і у вигляді пульпи видаляється з відстійника.

Іншим способом видалення осаду є виготовлення його через спеціальну дренажну систему, що знаходиться на дні відстійника. Досвід експлуатації показав, що з ширині секції відстійника трохи більше 3 м осад з її може віддалятися однією трубою, прокладеною з її подовжньої осі (при більшій ширині секції потрібні дві паралельні труби). Тому відстань між осями труб призначають трохи більше 3 м — при призматичному дні, і 2 м — при плоскому. Ставлення сумарною площі отворів на площу перерізу труби має бути рівним 0,5 … 0,7. У верхній частинї початковоскидаючої труби передбачають отвір діаметром щонайменше 15 мм для видалення повітря.

Швидкість руху пульпи наприкінці труби приймають щонайменше 1 м/с, а її отворах — 1,5 … 2 м/с. Втрата води з осадом загалом вбирається у 0,8% від продуктивності відстійника, тоді як із відключенням відстійника від роботи на очищення від осаду середня втрата місцели перевищує 4%.

З відкритих горизонтальних відстійників осад можна видаляти спеціальними плаваючими знарядами, серійно що випускаються нашою промисловістю. При русі такого знаряду коридором відстійника напірний шланг знаряда поперемінно приєднується до патрубка трубчастої системи, через яку осад під напором перекачується на очисні станції.

В.А. Міхайловим і В. А. Лисовим при освітленнні каламутних і високомутних вод було запропонована і впроваджена напірна гідравлічна система змиву осаду з періодичним відключенням подачі води в відстійник. Воно складається з телескопічних труб з насадками, насосної установки, резервуару промиву місцели та ємності для збору і переднього ущільнення осаду перед передачею його на споруди зневоднення.

Як механізованих коштів видалення осаду без відключення відстійника можна використовувати скребкові транспортери, які згрібають осад у приямок, звідки цей осад відкачують ежектором чи насосом.

Дистиляційні апарати екстракційної лінії НД-1250.

Зазвичай в типовій лінії дистиляції місцели процес попередньої дистиляції виконують послідовно в двох однакових по конструкції апаратах з висхідною плівкою.

Рисунок 3 — Попередній плівковий дистилятор

На рисунку (3) представлений загальний вигляд плівкового попереднього дистилятора, котрий складається з двох основних секцій, з'єднаних між собою. Підігрівна секція 3 являє собою циліндричний корпус 2, в середині якого встановлений пучок нагрівних трубок 4, розвальцьованих у верхній і нижній трубних решітках. 13 и 17. Над верхньою трубною решіткою 13 розміщений відцентровий сепаратор 7, виконаний із спірально вигнутих пластин. В сепараційній секції 8 вмонтований краплевловлювач 9.

Плівковий дистилятор оснащений патрубками 14, 15 для підводу глухої пари и місцели, патрубками 1 і 6 для відводу конденсату пари і упареної місцели, патрубка 10 для парів розчинника і патрубка 16 для кінцевого зливу місцели з апарату. Крім цього в корпусі 11 сепараційної секції 8 приварений люк 12. Дистилятор змонтований лапами 5 в перекриттях будівлі в вертикальному положенні.

Апарат працює наступним образом. Вихідна місцела, нагріта до температури кипіння, подається через патрубок 15 в нижню частину нагрівної секції 3. Знизу по обігрівним трубам 4 місцела підіймається вверх, де по мірі підйому нагріваєтьс, закипає і у вигляді потоку де по мірі підйому нагрівається, закіпає і у вигляді паро-ріднної суміші з великою швидкістю вдаряється об пластини відцентрового сепаратора 7, направляючого паро-рідинну суміш до стінки корпуса 11. Відділені пари розчинника підіймаються вверх, а механічно затримані краплинки місцели затримуються краплевловлювачем 9. Далі паровий потік через патрубок 10 потрапляє на конденсацію в конденсатор. Упарена місцела через патрубок 6 відводиться на наступну стадію дистиляції. В нагрівну камеру секції 3 через патрубок 14 подається глуха насичена водяна пара під тиском до 0,3 МПа.

На першому ступені, працюючому під атмосферним тиском в плівковому дистиляторі місцелу упарюють до концентрації 60−65%. На другому ступені в плівковому дистиляторі місцелу доводять до концентрації 90−95%, під вакуумом 0,01−0,03МПа.

Рисунок 4 — Кінцевий дистилятор Кінцевий дистилятор призначений для відгонки розчинника з висококонцентрованої місцели. Дистилятор 2 складається із з'єднаних послідовно розпилювальної 6, плівкової 4 і дезодираційної 2 камер, котрі знаходяться в парових сорочках 5,3 і 1. Над розпилювальною камерою 6 встановлений краплевловлювач 10 з двома відбійниками 11 і 13. В розпилювальній камері 6 знаходиться три форсунки 15, з'єднані з патрубками для подачі місцели. Плівковій камері 4 встановлена підігріта трубками змійовика 17 і щитки 20, виповнена з перфорованих трубок, сіткова тарілка 19 і преливна тарілка 22, призначена для відводу готової олії.

Крім того кінцевий дистилятор оснащений перфорованою трубкою піногасника 14, двома вікнами 16, люком 9, краплеуловлювачем 10 і патрубком 21 для кінцевого зливу рідини з апарату.

Кінцевий дистилятор працює наступним чином. Вихідна, попередньо нагріта до 110−115?С місцела під тиском до 0,3МПа розпилюється за допомогою форсунок 15 в дистиляторі під вакуумом. З маленьких краплин місцели, які мають велику площу між фазної поверхні, відбувається випарювання розчинника. Далі краплини висококонцентрованої місцели попадають на обігріті щитки 18, по яким у вигляді плівки стікають вниз у протитоці з гострою водяною парою, при цьому з нею відбувається додаткова відгонка розчинника. Олія з слідами розчинника потрапляє в дезодораційну камеру. Тут шар олії підтримується переливною трубою на рівні 400−450 мм, інтенсивно барботується гострою перегрітою водяною парою. В дезодираційній камері відбувається кінцева відгонка слідів розчинника. Готова олія через переливну трубу 22 відкачується насосом в бачки для олії.

Установка подвійної ректифікації. У такій установці (Рисунок 5.) для попереднього видалення розчинника використовують додаткову нижню колону 1, що працює під високим тиском, більшим, ніж тиск в основній верхній колоні 2, яку встановлюють безпосередньо на колоні 1. Завдяки вищому тиску в нижній колоні вона має дефлегматор, який одночасно є кип’ятильником для колони 2. Вихідна очищенеа і охолоджена олія, вводиться в змійовик 3кип'ятильника колони 1. Віддаючи тепло, необхідне для кипіння рідини в кип’ятильнику, повітря конденсується. Очищена олія проходить через дросельний вентиль 5, охолоджується ще більше і надходить на живлячу тарілку колони 1, в якій підтримується тиск, що дорівнює 6 aт. У результаті в колоні 1 збирається очищена олія і в кип’ятильник 4 стікає рідина, що містить приблизно 95−99,8% чистої олії. Тут вона частково випаровується унаслідок теплообміну з повітрям, що проходить змійовиком 3. Пара, що утворилася, піднімається вгору і, взаємодіючи із стікаючою рідиною, збагачується азотом. Пара розчинника, що містить 94−96%, надходить в трубки дефлегматора, де вона повністю конденсується і віддає тепло розчиннику, що стікає колоною 2, і місцелі, що кипить в міжтрубному просторі дефлегматора.

Для здійснення процесу теплообміну в дефлегматорі температура кипіння розчинника в трубках дефлегматора повинна бути вищою від температури кипіння олії в кип’ятильнику колони 2. Це досягається у разі вказаного вище підвищення тиску до 0,05МПа в колоні 1 порівняно з тиском в колоні 2, що дорівнює ~ 0,2МПа.

Рис. 5. Установка подвійної ректифікації для розділення місцели: 1 — нижня ректифікаційна колона; 2 — верхня ректифікаційна колона; 3 — змійовик; 4 — кип’ятильник нижньої колони; 5−7 — дросельні вентилі; 8 — кишеня Очищенна місцела — рідина з кип’ятильника нижньої колони надходить через дросельний вентиль 6 (знижуючий її тиск до ~0,2 МПа) на тарілку живлення верхньої колони 2.

Розчинник (з концентрацією 98%), сконденсований в дефлегматорі, ділять на дві частини. Майже половину його кількості подають на зрошування колони 1 для повнішого очищення кисню від розчинника, а решта його частини, що збирається в кишені 8, через дросельний вентиль надходить як флегма на зрошування колони 2. Для підвищення ступеня чистоти кінцевих продуктів розділення доводиться видаляти частину пари з тієї тарілки колони 1, на якій в найбільшій кількості нагромаджується розчинник.

Подальше розділення місцели здійснюється низькотемпературною ректифікацією в окремих колонних апаратах.

З верхньої частини колони 2 виводять пару розчинника, що містить 99,7−99,8%, знизу колони 1 — олія (99,8%).

Відомо також інший спосіб підвищення ступеня чистоти олії у разі використання апарату, в якому замість додаткової колони задіюють дефлегматор з довгими трубками. Охолоджений розчинник з компресора частково конденсується. Таке попереднє розділення місцели в дефлегматорі, що працює за вищого тиску, ніж колона 2, дає змогу замінити ним колону 1.

Продуктивність існуючих установок для розділення повітря становить до 7500 т/год олії і більше.

За технологічною схемою «Екстехнік» продуктивністю 450т/д була обрана така кількість апаратів:

1. Відстійник -1шт.

2. Щілинний фільтр -3шт.

3. Приймальний бак — 1 шт.

4. Насос — 7шт.

5. Випарник -3 шт.

6. Подвійна ректифікаційна колона — 1шт.

7. Повітряний конденсатор — 3шт.

2.5 Організація виробничого потоку

Схема дистиляції місцели на екстракційній лінії «Екстехнік». Установка працює за трьохступеневою схемою дистиляції.

При переробці насіння соняшника місцела концентрацією 35% з екстрактора через відстійник 1 і фільтри 2 надходить в прийомний бачок для міцели 3. Відстійник слугує для відстою місцели і видалення з неї грубих та великих частинок. Автоматичний очисний пристрій забезпечує постійне повернення осадженого шроту в екстрактор. Механічні щілинні фільтри призначені для очищення місцели від тонких, легких частинок. За допомогою автоматичного очисного пристрою шрот змивається з фільтруючих елементів і повертається у екстрактор.

В прийомному баці 3 місцела ділиться на два потоки. Які відповідають кількості перероблених зерен, перший потік насосом 4 подається на рафінацію олії в місцелі після чого з температурою 55? С надходить у випарник з плівкою, що опускається 7 і площею поверхні нагріву 400 м?. Випарник працює під вакуумом 0,05 МПа і нагрівається соковими парами від тостера. При цьому місцела концентрується до 65%, потім насосом 8 перекачується в випарник із висхідною плівкою 10 з площею поверхні нагріву 500 м?. Цей випарник також працює від вакуумом 0,05 МПа, Обігрівається свіжою глухою парою і забезпечує упарювання місцели до концентрації 95%.

Подача пари для обігріву регулюється за температурою місцели на виході з випарника з висхідною плівкою, котра повинна становити 90? С. При зниженні температури нижче 85? С місцела повторно подається на випарник з плівкою, що опускається 7 шляхом переключення трьохходового крану.

Далі з випарника 10 місцела насосом 11 перекачується в подвійну вакуумну ректифікаційну колону 18.

Ректифікаційна колона складається з двох частин, виготовлених у вигляді зрошуваних колон, з поперемінно опуклими і увігнутими тарілками зрошування. Передача місцели з однієї колони у іншу здійснюється насосом 12. У верхній колоні залишки розчинника відганяються під вакуумом до остаточного вмісту 0, 5%, при цьому в якості ректифікаційної пари використовується пара з парового ежектора, котрий з'єднує нижню колону з верхньою і створює вакуум в 0,01 МПа в нижній колоні.

В результаті додаткової подачі гострої пари в нижню ректифікаційну колону загальний вміст летких речовин у олії на виході з нижньої ректифікаційної колони становить не більше 0,2%.

Завдяки випаровуванню розчинника під вакуумом олія у всій схемі дистиляції не піддається нагріванню вище 90? С, що забезпечує збереження її якості. Однак на випадок необхідності передбачена можливість підігріву олії до температури 105? С в пластинчастому теплообміннику 14, що знаходиться між двома частинами ректифікаційної колони. Подача пари у пластинчастий теплообмінник регулюється за температурою вхідної олії.

Олія звільнена від розчинника насосом 15 перекачується у резервуари для готової продукції.

Другий потік місцели йде з прийомного баку 3 насосом 5 на випарник з плівкою, що опускається на випарювання місцели концентрацією 35−58%, яка насосом 9 перекачується в екстрактор. Сокові пари від тостера, за допомогою яких здійснюється обігрів дистиляторів 7 і 6, конденсується при цьому конденсат направляється в бензоводовіддільник (на схемі не показано). Неконденсовані пари потрапляють в повітряний конденсатор 17, працюючий під атмосферним тиском, де конденсуються.

Сокові пари розчинника з обох дистиляторів 7 і 6 направляються в повітряний конденсатор 18, а від випарника 10 і ректифікаційної колони — в повітряний конденсатор 16. Ці конденсатори працюють під тиском 0,05МПа. Конденсат зливається для розділення у бензоводовіддільник.

2.6 Організація технохімічного контролю виробництва

Висновок

В даній роботі на тему «Технологія дистиляції місцели на ділянці екстракції продуктивністю 450т/д». На основі порівняння троьхступеневої та чотирьохступеневої дистиляції можна зробити висновок перевагу схеми із застосуванням трьох дистиляційних апаратів. Чотирьохступенева дистиляція має наступні недоліки: великі габаритні розміри обладнання, довго тривалість процесу дистиляції, можливість пригорання висококонцентрованої місцели в дистиляторі 4-го ступеня. Обрана нами схема дистиляції повністю задовольняє задану продуктивність є сучасним технологічним рішенням, що забезпечує мінімальні втрати готового продукту і може бути використана на олієжировому підприємстві.

Виконано організацію виробничого потоку і технохімічний контроль, підібрано і накреслено технологічну схему фірми «Екстехнік» продуктивністю 450 т/д на форматі А1.

Список використаної літератури

1. Технология производства растительных масел /[В.М. Копейковский, С. И. Данильчук, Г. И. Гарбузова идр.]; под ред. В. М. копейковского. — М.:Легкая и пищевая промышленность, 1982.-416 с.

2.Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел .-СПб: ГИОРД, 2001.-368 с. ISBN 5−901 065−44−1

3. Осейко М.І. «Технологія рослинних олій: Підручник, — К: Варта.-2006.-280с.»

.ur