Рафинация касторового масла

РЕФЕРАТ 

     Звіт  про К.П:          107  стор.,      25  табл.,  12    джерел. 

      Об'єктом  проекту є підприємство по виробництву  рафінованої касторової олії продуктивністю 25 т/доб.

      Мета  проекту – розробка технологічного процесу виробництва рафінованої  олії.

      Звіт  містить аналітичний огляд по виробництву рафінованої олії, обґрунтований  вибір схеми рафінації касторової олії періодичним способом. В проекті  виконані розрахунки матеріальних і  теплових балансів, основного та допоміжного  обладнання. На кресленнях наведена технологічна схема процесу рафінації олії, виконано креслення основного апарату. 

     ОЛІЯ  КАСТОРОВА, СХЕМА ТЕХНОЛОГІЧНА, НЕЙТРАЛІЗАЦІЯ, СОАПСТОК, РАФІНАЦІЯ, РОЗРАХУНОК МАТЕРІАЛЬНИХ БАЛАНСІВ, РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВИХ БАЛАНСІВ, РОЗРАХУНОК ОБЛАДНАННЯ.

 

     ЗМІСТ 

 

     ВСТУП

      Рослинні  олії містять в своєму складі крім триацилгліцеридів деяку кількість  супутніх речовин: вільних жирних кислот, фосфоліпідів, воску, стеринів тощо. Це знижує якість олії, зумовлює її запах та колір, погіршує її харчове достоїнство. Саме за допомогою рафінації із олії вилучаються майже всі супутні речовини та дозволяє підвищити якісні показники жирів та олій, в результаті чого стає можливим перевести деякі з них з розряду технічних і токсичних у розряд їстівних. [1]

      Рафінація представляє собою складний комплекс різних фізичних та хімічних процесів, направлених на послаблення зв'язків  між триацилгліцеридами і супутніми речовинами та вивід останніх із складу олії. [1]

      Сучасні методи рафінації включають кілька стадій, серед яких основне місце займають гідратація, лужна нейтралізація, відбілювання й дезодорація.[1]

      Рафінацію касторової олії у більшості випадків проводять місцелярним методом: олію рафінують безпосередньо в місцелі не виділяючи її заздалегідь з останньої. Про технологію рафінації саме касторової олії відомо мало, тому розробка даної теми є актуальною.[2]

      Виходячи  з актуальності, метою даної курсової роботи є розроблення      рафінації  касторової олії періодичним  методом.

      Мета проекту полягає в розробці технології рафінації касторової олії.

      Об’єкт  проекту – виробництво рафінованої  касторової олії.

      Предмет проекту – розробка технологічної  схеми рафінації, матеріальні, теплові  та енергетичні розрахунки, розрахунки обладнання. Методи, що використовуються в проекті – теоретичні основи технології жирів, теплообміну і математична обробка.

 

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ПРО РАФІНАЦІЮ ОЛІЇ

 

1. Сировина  та видобування касторової олії

 

1. Насіння рицини як сировина для видобування касторової олії

 

     Рицина (Ricinus communis) обробляється з метою отримання олії, відомої під назвою касторової або рицинової.[3]

     Характерною особливістю касторової олії є наявність в ній триацилгліцериду рицинової  кислоти. Касторова олія відноситься до групи в'язких невисихаючих олій. Ці властивості визначає її використання в промисловості, а у ряді випадків робить незамінним.

     Касторова олія в основному використовується в медицині, а саме в рецептурах багатьох лікарських препаратів чи в натуральному вигляді.

     Касторова олія широко застосовується в шкіряній промисловості, як засіб, що оберігає шкіру від висихання і додає їй еластичність. У лакофарбовій промисловості і у виробництві штучних смол вона використовується як пластифікатор. Завдяки високій в'язкості касторова олія застосовується як змащувальний засіб для машин і двигунів. Касторова олія використовується при виробництві штучної гуми і лінолеуму.

     У хімічній промисловості вона використовується для виробництва нітролаку і перхлорвінілових лаків, фарбників, кабельних лаків, а також для виробництва емалей для забарвлення машин.[3]

     Різноманітне  застосування мають і продукти переробки  касторової олії. У гідрованому і  натуральному вигляді олія використовується в косметичній промисловості як основа для виготовлення кремів і інших косметичних засобів.

У миловарній промисловості вона застосовується для виробництва прозорого і  м'якого мила.[3]

     При обробці касторової олії концентрованою сірчаною кислотою отримують продукт (званий алізариновим маслом), широко використовуваний в текстильній промисловості.

     Шляхом  гідрогенізації касторової олії отримують  речовину - олеовокс, яка використовується як ізоляційний матеріал в конденсаторах для радіотехнічної промисловості. [3] 

1.1.2 Характеристика плодів і насіння рицини 

     Плід  рицини - трьохгніздна коробочка, в кожному гнізді якої розташовується по одній насінині. Розмір коробочок може бути різним - від 1,1 до 1,8 см (дрібна) і від 2,2 до 3,0 см (велика). Форма коробочки подовжена або округла, на забарвлення може бути зелена, сиза, жовта, рожева, червона, коричнева, фіолетова. Поверхня коробочки може бути гладка або зморшкувата, покрита восковим нальотом чи ні, з шпильками або без них; коробочка може бути щільною або рихлою, такою, що розтріскується або не розтріскується при дозріванні. Насіння рицини формою овальне або округло-подовжене. Оболонка насіння тонка, тверда і крихка.

     До  фізико-механічних показників насіння  відносяться: лінійні розміри, об'ємна маса, щільність, коефіцієнти кути тертя, властивості пружнопластичні і аеродинамічні.[3]

     Довжина насіння рицини залежно від підвиду і коливається від 13 до 22 мм, ширина - від 0,56 до 0,95 см, товщина - від 0,55 до 0,67 мм.

     Вміст вуглеводнів як запасних речовин насіння рицини невелика. Насіння містить в ядрі близько 3,4%. вуглеводнів. Крохмалю в насінні немає, вміст клітчатці в ядрі низький (0,7-1,3%). До складу білків ядра входить до 90% Глобулінів і до 10% Альбуміну. Токсичні властивості насіння рицини в цілому обумовлені присутністю в них Альбуміну-рицини.[3]

     Кращі сорти касторової олії холодного  пресування не мають кольору. Олії, що отримуються методом гарячого пресування і екстракцією розчинниками, мають жовтувате або зелено-жовте забарвлення. З відомих рослинних олій касторова олія має найбільшу густину: в межах 0,950-0,974 г/см³ при 15°С і найвищу в'язкість, рівну 97,6 спз при 50°с. Температура застигання олії коливається від мінус 10 до мінус 18° С.

     Наявність у складі касторової олії великих  кількостей тригліцерідів рицинової  кислоти обумовлює гарну розчинність в спирті і погану в холодному петролейном ефірі, бензині і інших вуглеводнях.

     Насіння рицина, повинна мати нормальний, властивий йому запах. Якщо насіння піддавалося штучній сушці, їх вологість повинна бути не менше 7,0%.

Наявність смітних домішок не повинно перевищувати 4,0%, а масличних домішок - 20,0%.

     Для промислової переробки поставляється  замочене насіння рицина.[3] 

1.1.3 Переробка обрушеного насіння рицини 

   Технологічний цикл переробки насіння рицини по схемі форпресування - екстракція передбачає наступні операції:[3]

1. очищення плодів і насіння від сторонніх домішок, сушку їх, лущення коробочок, обрушування насіння і відділення від оболонок;
2. подрібнення ядра, смаження, форпресування і підготовку жмиха до екстракції;
3. екстракцію макухової пелюстки;
4. підготовку шроту до зберігання.

 

     1.1.4 Очищення насіння 

     Насіння рицина, що поступає на переробку, містить  різні смітні домішки (грудочки землі, пісок, пил, уламки стебел, шматочки листя  рицина, що не розкрилася насінні коробочки, насіння дикорослих і інших олійних  рослин і т. п.).

     Очищення  насіння рицини здійснюють в сепараторах.[3] 

     1.1.5 Обрушування насіння і відвівання лушпиння 

     Обрушування насіння рицини і розділення рушанки на ядро і лушпиння здійснюються на спеціальній лущильній машині: обрушування насіння здійснюється за допомогою парних валків (з однаковими частотами обертання), зазор між якими встановлюється залежно від розмірів, потрапляють на лущення насіння; відділення лушпиння проводиться в цій же машині на ситі завдяки різним розмірам ядра і лушпиння і в аспіраційному каналі на основі різних аеродинамічних властивостей ядра і лушпиння, тобто різних коефіцієнтів парусності.

     Якнайкращий ефект обрушування насіння і відділення лушпиння від ядра досягається при вологості насіння 7%.[3]

     Якщо  у виробництво поступає насіння  з вологістю 5-6% і нижче, то, щоб зменшити крихкість ядра і винесення його в лушпиння (а також замаслення лушпиння), проводять кондицінування насіння, що полягає в їх зволоженні водою до 6,8-7,0% і короткочасному відлежуванні в бункерах, але не більше 8 год. За відсутності на заводі умов для кондицінування рицинового насіння, з метою зниження винесення в лушпиння, рекомендується після виходу її з лущильної машини пропускати лушпиння через контрольну війку для очищення від олійному пилу.[3] 

     1.1.6 Форпресування рицини 

     Ядро рицини з деякою домішкою лушпиння з підготовчого цеху шнеком розподіляється на рифлені однопарні вальці, а потім поступає в жаровні,  де плющене ядро проходить волого-теплову обробку (кондицінування). Мезга з кожної жаровні подається на відповідні форпреси, де з неї віджимається олія. Макухова черепашка після виходу з форпресів і подається через магнітний сепаратора в подрібнювач. Подрібнена макухова черепашка відводиться в підготовче відділення екстракційного цеху та на екстракцію. Форпресова олія, частково очищена, далі подається на гідратацію.[3]

 

      1.2 Технології та методи рафінації 

1.2.1 Технології  рафінації 

      Рафінація представляє собою складний комплекс різних фізичних та хімічних процесів, використання яких дозволяє вибірково  діяти на супутні речовини, послабляти їхні зв’язки з тригліцеридами та виводити їх з олії. Характер та послідовність цих процесів визначаються з одного боку природою олій та їх якістю, з іншого – необхідною глибиною очистки.

      До  рафінованих олій у залежності від  цільового призначення застосовується ряд  головних потреб. Олії та жири, що йдуть на їстівні цілі, повинні рафінуватися по повному циклу, який охоплює наступні процеси: виведення фосфор містких та воскоподібних речовин, видалення вільних жирних кислот, фарбуючих та одоруючих речовин.