Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2011 в 23:40, курсовая работа
Мета проекту – розробка технологічного процесу виробництва рафінованої олії.
Вступ 6
1.Аналітичний огляд про рафінацію олії
7
1.1 Сировина та видобування касторової олії
7
1.1.1Насіння рицини як сировина для видобуваннякасторової олії
7
1.1.2 Характеристика плодів і насіння рицини 8
1.1.3 Переробка обрушеного насіння рицини 9
1.1.4 Очищення насіння 10
1.1.5 Обрушування насіння і відвівання лушпиння 10
1.1.6 Форпресування рицини 11
1.2 Технології та методи рафінації 12
1.2.1 Технології рафінації
12
1.2.2 Методи рафінації 14
1.2.3 Розгляд стадій рафінації 15
1.3 Технологія рафінування касторової олії в місцелі 26
1.4 Обгрунтування вибраної технологічної схеми 29
2. Опис технологічної схеми рафінації касторової олії 30
2.1 Стадія нейтралізації 30
2.1.1 Стадія нейтралізації олії
30
2.1.2 Стадія промивки олії
31
2.1.3 Стадія сушки олії 31
2.2 Стадія відбілювання 32
2.2.1 Стадія відбілювання нейтралізованої олії 32
2.2.2 Стадія фільтрації відбіленої олії 32
2.3 Стадія дезодорації 34
2.3.1 Стадія дезодорації олії 34
2.3.2 Стадія охолодження та обробки лимонною кислотою олії 35
3. Характиристика сировини, готової пордукції і відходів 36
3.1 Загальні технічні вимоги до гідратованої касторової олії 36
3.2 Загальні технічні вимоги до рафінованої дезодорованої касторової олії для використання в медицині
37
3.3 Загальні технічні вимоги до соапстоку 38
4. Матеріальні розрахунки 43
4.1 Матеріальний баланс процесу нейтралізації 43
4.2 Матеріальний баланс процесу промивки 46
4.3 Матеріальний баланс процесу сушки 48
4.4. Матеріальний баланс процесу відбілки та фільтрації 49
4.5. Матеріальний баланс процесу дезодорації 51
4.6 Продуктовий баланс комплексної рафінації касторової олії 52
4.7 Матеріальний баланс процесу розведення NaOH 53
4.8 Розрахунок лимонної кислоти 55
5 Теплові розрахунки 56
5.1. Тепловий баланс роботи нейтралізатора Н1 56
5.2 Тепловий баланс роботи вакуум-сушильного апарату ВС 59
5.3 Теполовий баланс робрти реактору відбілювання РВ1 62
5.4 Тепловий баланс роботи дезодоратору Д1 65
5.5 Тепловий баланс роботи приймача-холодильника ПХ1 69
6. Розрахунок основного та допоміжного обладнання 73
6.1 Розрахунок нейтралізатору Н1 та промивного вакуум-сушильного апарату ВС1 73
6.2 Розрахунок реактору для відбілення РВ1 76
6.3 Розрахунок фільтр-пресу ФП1 78
6.4 Розрахунок дезодоратору Д1 80
6.5 Розрахунок теплообмінника-холодильника для дезодорованої олії ПХ1 84
6.6 Розрахунок пароежекторного вакуум-насосу ПЕБ1 87
6.7 Розрахунок конденсатору К1 95
6.7 Розрахунок резервуарів 99
6.8 Вибір відцентрових насосів 104
7. Розрахунок енергетичних витрат 108
8. Висновки 110
9. Перелік використаних джерел 111
2.3.1 Стадія
дезодорації олії
Відбілена олія поступає на дезодорацію, яка проводітся в апараті періодичної дії Д1. Тут олія підігрівається глухою парою до 180-200 °С при безперервній подачі гострої перегрітої пари впродовж 7 год.
Залишковий тиск в дезодораторі (0,67 кПа) створюється паро-эжекторным вакуумом насосом ПЕБ1. Суміш з водяного конденсату і жирових компонентів відводиться через секціонну барометричну коробку БК1, яка одночасно виконує функцію жиропастки.
Вспливаючі тут жирові речовини прямують на утилізацію, а конденсат переходить в очисну систему стічних вод.
Після
закінчення процесу дезодорації
олія пропускають через
2.3.2
Стадія охолодження та обробки
лимонною кислотою олії.
Частково
охолонувша дезодорована олія прямує
в приймач-холодильник ПХ1, в якому
при перемішуванні
Охолоджена
олія з приймача-холодильника насосом
Н6 подається на поліровочний фільтр ПФ1,
де відфільтровуються залишки мила та
солі лимонної кислоти. Готова дезодорована
олія стікає з фільтру в коробку на вагах
Б12, а з неї в приймальний резервуар Б13.
Звідси насосом Н7 дезодорована олія перекачується
в жиро-сховище для готових харчових жирів.
3. ХАРАКТИРИСТИКА
СИРОВИНИ, ГОТОВОЇ ПОРДУКЦІЇ І
ВІДХОДІВ
3.1 Загальні
технічні вимоги до
Державним стандартом на «Олію касторову» ГОСТ 6757-96 регламентована якість харчової і нерафінованої касторової олії.
Таблиця 3.1 – Характеристика касторової гідратованої олії та її фізико-хімічні показники відповідно ГОСТ 6757-96
|
|
Прозорість | Прозора |
Запах та смак | Запх сильний, смак специфічний неприємний, притаманний касторовій олії |
Колір | Жовтий |
Густина при 20 оС, г/см3 | 0,947 – 0,970 |
Колірне число, мг йоду, не больше | 20 |
Кислотне число, мг КОН/г, не більше | 5,0 |
Масова доля вологи та летучихречовин, %, не більше | 0,30 |
Масова доля нежирових домішок, %, не більше | Відсут. |
Температура застигання, оС, не більше | Мінус 16 |
Мило (якісна проба) | Відсут. |
3.2 Загальні
технічні вимоги до
Державним стандартом на «Олію касторову медичну» ГОСТ 18102-95 регламентована якість харчової медичної рафінованої дезодорованої касторової олії.
Таблиця 3.2 – Характеристика касторової харчової медичної рафінованої дезодорованої касторової олії та її фізико-хімічні показники відповідно ГОСТ 18102-95
|
|
Прозорість | Прозора, без помутніння та осаду |
Запах та смак | Запх слабкий, смак специфічний, притаманний рафінованій дезодорованій касторовій олії |
Колір | Світло - жовтий |
Густина при 20 оС, г/см3 | 0,944 – 0,968 |
Кислотне число, мг КОН/г, не більше | 1,5 |
Масова доля вологи та летучихречовин, %, не більше | 0,15 |
Масова доля нежирових домішок, %, не більше | Відсут. |
Температура застигання, оС, не більше | Мінус 16 |
Число омилення,мг КОН/г , не більше | 176 -185 |
Йодне число, мг І2/100 г | 82 -88 |
3.3 Загальні технічні вимоги до соапстоку
Соапсток повинен відповідати вимогам стандарту і його виробляють згідно з технологічним регламентом або технологічною інструкцією, затвердженими у встановленому порядку [9].
За органолептичними та фізико-хімічними показниками соапсток повинен відповідати вимогам, зазначеним в таблицях 3.3 та 3.4 згідно ТУ 1004028091 [9].
Таблиця 3.3 – Органолептичні показники соапстоку відповідно ТУ 1004028091
Найменування показника | Характеристика соапстоку | Методи випробовування | |||
Соапсток після періодичної та сепараційної нейтралізації |
Мильно-лужний розчин | ||||
без
концентру-вання |
після
концентру-вання |
без
концентру-вання |
після
концентру-вання | ||
Колір |
Темно-жовтий,
світло-коричневий, коричневий, темно-коричневий
з відтінком кольору вихідної
сировини.
Допускається сіруватий відтінок. |
Згідно з додатком Б | |||
Консистенція за температури20 ˚С |
Від рідкої до мазеподібної. | Згідно з додатком Б | |||
Запах | Специфічний, властивий соапстоку, що отримують з різних олій та жирів. | Згідно з додатком Б | |||
Примітка. За узгодженням з споживачем допускається слабкий запах продуктів розкладання органічних речовин. |
Таблиця
3.4 – Фізико-хімічні показники соапстоку
відповідно ТУ 1004028091.
Найменування показника | Характеристика соапстоку | Методи випробовування | ||||||||
Соапсток після періодичної та сепараційної нейтралізації |
Мильно-лужний розчин | |||||||||
без
концентру-вання |
після
концентру-вання |
без
концентру-вання |
після
концентру-вання | |||||||
Масова частка загального жиру, %, не менше |
25,0 | 40,0 | 12,0 | 25,0 | Згідно з додатком В | |||||
Масова частка жирних кислот, %, не менше |
15,0 | 25,0 | 10,0 | 22,0 | Згідно з додатком Г | |||||
Наявність мінеральних кислот |
Не визнача-ється | Не допуска-ється | Не визнача-ється | Не допуска-ється | Згідно з додатком Д | |||||
Примітка 1. Під жирними кислотами
розуміють жирні кислоти, що зв’язані
у вигляді натрієвих солей.
Примітка 2. За узгодженням з споживачем дозволяється додання до соапстоку жиру після очистки стічних вод. |
4. МАТЕРІАЛЬНІ РОЗРАХУНКИ
4.1 Матеріальний
баланс процесу нейтралізації
Початкові данні:
Кислотне
число олії становить
Вміст
вологи
Продуктивність
Витрата гідроксиду натрію на лужну нейтралізацію касторової олії (коефіцієнт надлишку η =1,1) становить [8]:
Щн=к.
ч. 0,713η=5*0,713*1,1=3,9кг/т.
Маса жирних кислот, що зв'язуються гідроксидом натрію:[8]
Gж.с. = Щн Мж.к. /Мщ=3,9*298,47/40=29,26 кг/т. (4.2)
У приведених вище формулах Мжк- молекулярна маса жирних кислот кукурудзяної олії (Мжк=298,47); Мщ- молекулярна маса гідроксиду натрію (Мщ=40); 0,713 - відношення мольних мас гідроксиду натрію й калію [8].
При періодичному методі рафінації вміст нейтрального жиру в соапстоці складає в середньому 40%.
Загальний вміст жирів у соапстоці при цьому складе:[8]
G’ж.с= Gж.с. 100/(100- 40)= 29,26*100/(100-40)= 48,77 кг/т, (4.3)
у тому числі вміст нейтрального жиру:[8]
Жн= G’ж.с- Gж.к. =48,77 -29,26=19,51 кг/т. (4.4)
Після відстаювання в рафінованій лугою олії залишається в середньому
G’м=0,15%=1,5 кг/т зв'язаних у вигляді мила жирних кислот.
Таким чином, відходи жиру в соапсток будуть [8]:
G”ж.с= G’ж.с- G’м=48,77-1,5=47,27 кг/т. (4.5)
Усі
розрахунки зведено в таблицю 4.2.
Таблиця 4.1 - Матеріальний баланс процесу нейтралізації касторової олії
Взято | кг/год | кг/т | Одержано | кг/год | кг/т |
1.
Гідратована олія, в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Волога |
1041,67 1038,54 3,125 |
1000,0 997 3 |
1.Олія нейтралізована
в т.ч.:
1.1 Основної олії 1.2 Мило 1.3 Волога |
1038,5 1036,98 1,56 1,56 |
997 994 1,5 1,5 |
2.
Розчин 6% лугу, в т. ч.:
2.1 Основного лугу 2.2 Води |
68,1 4,1 64,0 |
65,36 3,9 61,44 |
2. Соапсток в
т.ч.:
2.1 Олія 2.2 Мило 2.3 Вода 2.4Реакційна вода 2.5 Гліцерину |
70,16
17,56 28,91 11,9 8,85 0,30 |
67,34
16,86 27,76 11,4 8,50 0,29 |
3.Розчин
10% солі в т. ч.:
3.1 Основної солі 3.2 Води |
31,25 3,125 28,125 |
30,0 3,0 27,0 |
3.Розчин солі
відпрацьованої в т. ч.:
3.1 Основної солі 3.2 Води 3.3 Олія 3.4Реакційна вода |
34,17 3,125 28,125 2,08 0,83 |
32,8 3,0 27,0 2,0 0,80 |
Всього: | 1140,99 | 1095,36 | Всього: | 1140,99 | 1095,36 |