автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Технология адсорбентов для очистки растительных масел на основе диатомита и бентонита Ростовской области

4845605

ПОНОМАРЕВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

Технология адсорбентов для очистки растительных масел на основе диатомита и бентонита Ростовской области

Специальность 05.17.01 - «Технология неорганических веществ»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 МАЙ

НОВОЧЕРКАССК 2011

4845605

Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) на кафедре технологии неорганических и органических веществ.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Савостьянов Александр Петрович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Денисов Владимир Викторович кандидат технических наук, доцент Яценко Наталья Дмитриевна

Ведущая организация: Ивановский государственный химико - технологический университет, г. Иваново

Защита состоится 17 мая 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.212.304.05 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» в 107 ауд. главного корпуса по адресу: 346428, Ростовская область, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «ЮжноРоссийский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)», с авторефератом - на сайте www.npi-tu.ru.

Автореферат разослан « 1С » апреля 2011 г. Ученый секретарь

диссертационного совета

Жукова И.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Ежегодное увеличение объемов производства растительных масел, продуктов их переработки наблюдаемое в России и мировом агропромышленном комплексе, высокие требования к качеству, определяют необходимость совершенствования технологии очистки масел.

Технология очистки растительных масел, в зависимости от типа предприятия, включает комплексную очистку масел (рафинацию) или простейшие операции, не требующие специального оборудования, преимущественно, адсорбционную очистку. В процессе адсорбционной очистки снижаются количество красящих веществ, продуктов окисления, примесей фосфорсодержащих веществ и др. Для адсорбционной очистки растительных масел, в зависимости от качества исходного сырья и условий очистки, применяют природные и синтетические материалы. Синтетические адсорбенты пока не нашли широкого применения. Адсорбенты на основе природных материалов, обычно бентонитовых глин, в Российской Федерации представлены, в основном, импортными образцами.

В Ростовской области имеются крупные месторождения диатомита Мальчевско-го и бентонита Тарасовского месторождений, которые могут быть использованы в качестве адсорбентов. Породы указанных месторождений сравнительно мало изучены и пока не нашли широкого применения, поэтому исследования состава и свойств диатомита и бентонита, разработка эффективных способов их регулирования в процессе модифицирования, с целью создания адсорбентов для очистки растительных масел, являются актуальными.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) «Прогнозирование и разработка новых химических соединений с заданными свойствами, технологий и источников энергии», темой 212.05 «Сорбенты на основе силикатов и алюмосиликатов», выполненной по заданию Рособ-разования, темой НИОКР 0120.0 509943 Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Разработка новых способов получения бентопо-рошков и методов утилизации отходов производства», госконтрактом ГО 02 Федерального агентства по образованию РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»

Целью работы является разработка технологии адсорбентов на основе диатомита и бентонита месторождений Ростовской области для очистки подсолнечного масла.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить комплекс исследований состава и свойств диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений;

- исследовать закономерности изменения состава и свойств диатомита и бентонита в процессе модифицирования;

- провести исследования адсорбентов на основе природных и модифицированных форм диатомита и бентонита в процессе очистки подсолнечного масла, разработать рекомендации по ведению процесса адсорбции контактным способом;

-разработать рекомендации по технологии адсорбентов на основе диатомита и бентонита.

Научная повизна диссертационной работы.

Впервые доказана возможность получения на основе диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений адсорбентов для очистки подсолнечного масла.

Определены закономерности изменения состава, физико-химических и адсорбционных свойств диатомита и бентонита в зависимости от метода и условий модифицирования.

Установлена эффективность кислотного модифицирования для получения адсорбентов на основе диатомита и бентонита.

Получены данные о влиянии технологических параметров на процесс очистки подсолнечного масла контактным способом с использованием разработанных адсорбентов.

Практическая значимость результатов исследований.

Определены условия модифицирования диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений при получении эффективных адсорбентов для очистки растительных масел.

Разработана технология получения адсорбентов на основе кислотноактивирован-ных диатомита и бентонита.

Разработаны рекомендации по ведению процесса адсорбционной очистки подсолнечного масла контактным способом.

Разработаны рекомендации по утилизации отработанных адсорбентов.

Апробация и внедрение результатов. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 3 Международной научно-технической конференции по технологии неорганических веществ (г. Днепропетровск, 2006 г.), Всероссийской конференции «Электрохимия и экология» (г. Новочеркасск, 2008 г.).

Технология адсорбентов реализована в промышленных условиях (ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов», г. Новочеркасск) - получена опытно-промышленная партия на основе бентонита Тарасовского месторождения.

Личиый вклад автора заключается в постановке целей и задач работы, обобщении и анализе литературных данных, проведении теоретических и экспериментальных исследований, обобщении результатов исследований, в том числе при подготовке публикаций по теме работы.

Достоверность проводимых исследований обеспечивалась использованием стандартных методов исследований, проверкой их воспроизводимости.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 статьи, 1 учебное пособие, 1 патент РФ, 5 тезисов докладов.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы, включающего 135 источников, 2 приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 34 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, показаны новизна и практическая ценность работы.

В первой главе рассмотрены литературные данные о свойствах, технологии очистки растительных масел. Показано, что стадия адсорбционной очистки, с целью удаления загрязняющих веществ, содержащихся в исходных маслах и образующихся в процессе переработки, определяет качество полученных растительных масел.

Приведены литературные данные о химико - минералогическом составе и физико-химических свойствах диатомитов и бентонитов. Установлено, что в литературе имеются ограниченные сведения о свойствах диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений Ростовской области. Рассмотрены физико-химические методы модифицирования диатомитов и бентонитов. Сформулированы задачи исследований.

Во второй главе описаны методики проведения экспериментальных исследований.

Исследования химико - минералогического состава диатомита и бентонита проводили методами микроскопического, энергодисперсионного и рентгенографического (ГОСТ 21216.10-93) анализов. Микроскопические исследования выполняли с использованием поляризационного микроскопа МП-3 и растрового электронного микроскопа Quanta-200. Элементный состав образцов изучали с помощью системы энергодисперсионного анализа EDAX Genesis. Съемку рентгенограмм осуществляли на дифрактометре ДРОН-2.0.

Общую пористость и удельный суммарный объем пор оценивали по значениям кажущейся и истиной плотности, удельную поверхность - хроматографически, по тепловой десорбции аргона. Гидролитическую и обменную кислотности определяли методом обменной адсорбции из водных растворов ацетата и хлорида натрия. Адсорбционную способность по парам воды и бензола изучали в статических условиях. Исследование адсорбции органического красителя метиленового голубого проводили согласно требованиям ГОСТ 21283-93. Глинистую составляющую и коллоидальность определяли согласно требованиям ГОСТ 28177-89 и 3594.10-93.

Удаление крупнозернистых включений диатомита и бентонита проводили мокрым методом. Солевое модифицирование осуществляли пластифицированием густой пасты с карбонатом натрия в течение 48 ч и обработкой 1 Н водными растворами хлоридов лития, натрия, магния, калия, кальция в течение 12 ч. Кислотное модифицирование выполняли серной, соляной и азотной кислотами при температуре 98°С. Исследования состава и физико-химических свойств проводили для образцов, обработанных серной кислотой концентрацией 20%.

Адсорбционную очистку сырого подсолнечного масла проводили контактным способом при атмосферном давлении, в интервале температур 20°С - 100 °С. В сырое масло, при перемешивании, добавляли 0,5 % адсорбента с размером частиц менее 0,2 мм. Адсорбент отделяли при помощи центрифугирования. Об активности адсорбентов судили по изменению содержания в масле красящих веществ (коэффициент светопро-пускания, цветное число), свободных жирных кислот и веществ, титрующихся щелочью (кислотное число). Изменение коэффициента светопропускания оценивали фотометрически. Определение цветного числа масла проводили согласно требованиям ГОСТ 5477-93, кислотного числа-ГОСТ 50457-92.

В третьей главе рассмотрены параметры процесса адсорбционной очистки подсолнечного масла природными адсорбентами. Определены условия проведения процесса диатомитом Мальчевского и бентонитом Тарасовскош месторождений Ростовской области. Приведены результаты комплексного исследования состава и микроструктуры диатомита и бентонита.

Исследования процесса очистки подсолнечного масла предварительно были проведены природными образцами диатомита и бентонита - определены температура и продолжительность очистки масла. При изучении влияния температуры, с целью уменьшения времени контактирования, диатомит и бентонит вводили в масло, предварительно нагретое до температуры очистки.

Определено, что природные диатомит и бентонит могут использоваться в качестве адсорбентов для очистки растительных масел. Увеличение длительности контактирования природных материалов с маслом выше 0,5 ч нецелесообразно, вследствие снижения адсорбционной способности (рисунок 1). Проведение очистки при температуре менее 50°С затрудняет процесс адсорбции из-за высокой вязкости масла (рисунок 2). Увеличение температуры очистки выше 80°С ведет к повышению кислотного числа масла. Таким образом, установленные параметры очистки подсолнечного масла адсорбентами на основе диатомита и бентонита - время контактирования 0,5 ч и температура

80 °С, позволят вести очистку в условиях, принятых в производствах растительных масел с непрерывным технологическим циклом, что обеспечит применение адсорбентов без изменения аппаратурного оформления процесса.

Рисунок 1 - Зависимости коэффициента светопропускания и кислотного числа масла от продолжительности очистки природными диатомитом и бентонитом: 1 - диатомит, 2 - бентонит

Температура очистки, с

Рисунок 2 - Зависимости коэффициента светопропускания и кислотного числа масла от температуры очистки масла природными диатомитом и бентонитом: 1 - диатомит, 2 - бентонит

Оценку эффективности очистки масла в указанных условиях проводили используемыми промышленными адсорбентами марок - F-160 корпорации Engelhard (Нидерланды), Suprime Pro-Activ корпорации Oil Dri (США) - для работы при температуре 80 °С, и БМ-500 - отечественным синтетическим адсорбентом для работы при температуре 20 °С. Определено, что, в сравнении с импортными образцами, качество очистки природными диатомитом и бентонитом недостаточно. Так, коэффициент светопропускания для адсорбентов марок F-160 и Suprime Pro-Activ составляет 99 и 78%, для диатомита, бентонита и адсорбента марки БМ-500 - не превышает 48%.

Необходимым условием для разработки технологии адсорбентов на основе диатомита и бентонита являются изучение состава и модифицирование свойств природных материалов. Методом энергодисперсного анализа определено, что в составе частиц на поверхности диатомита и бентонита в виде элементов присутствуют кремний, кислород, алюминий, железо, калий и магний. Кроме того, бентонит содержит кальций. По типу ионообменного комплекса бентонит и глинистая составляющая диатомита исследуемых месторождений, как известно, принадлежат к щелочноземельным - суммарное содержание катионов в ионообменном комплексе диатомита составляет соответственно 20,5 и 35,9 ммоль/100 г.

Методом микроскопии по морфологическим признакам установлено, что в структуре диатомита и бентонита присутствуют опал, а - кварц, монтмориллонит, каолинит, гидрослюды. По данным рентгенографического анализа наличие опала в диатомите и в бентоните установлено по характерному гало в интервале 0,35 - 0,45 нм (рису-

нок 3,4). Присутствие а - кварца подтверждено серией линий. Монтмориллонит в образцах диатомита и бентонита отмечен рядом рефлексов, в том числе, основной линией для бентонита - 1,46 им. Глинистая составляющая диатомита по классификации У.Г. Дистанова отнесена к монтмориллонит - гидрослюдистому типу.

э - диоксид кремния ■ - монтмориллонит » - каолинит □ - гидрослюда

щи

Угол дифракции, 20

Угол дифракции, 20

Рисунок 4 - Рентгенограммы образцов бентонита:

1 - природный,

2 - модифицированный хлоридом лития,

3 - модифицированный хлоридом магния,

4 - модифицированный серной кислотой',

5 - модифицированный серной кислотой.

Рисунок 3 - Рентгенограммы образцов диатомита:

1 - природный,

2 - модифицированный хлоридом лития,

3 - модифицированный хлоридом магния,

4 - модифицированный хлоридом кальция,

5 - модифицированный серной кислотой.

1 Концентрация 5%

На электронных микрофотографиях диатомита и бентонита (рисунок 5) отмечаются частицы монтмориллонита, имеющие вид крупных и мелких чешуек объединенных в ультрамикроагрегаты и микроагрегаты. Отмечены бесструктурные агрегаты другой морфологической разновидности (рисунок 5, образец 1). По типу, связанному с составом и условиями образования, по классификации Е.М. Сергеева, микроструктура бентонита отнесена к ячеистой. Состав монтмориллонита в диатомите и бентоните представлен кремнием, кислородом, алюминием, железом, калием и магнием в близких количествах. В образцах диатомита и бентонита наблюдаются частицы кварца, гидрослюд, фрагменты кремнистой микрофлоры и фауны. Множественные остатки панцирей диатомей в диатомите значительно отличаются по форме, размеру, содержанию элементов - кремния, кислорода, железа и магния (рисунок 5, образец 2,3).

В четвертой главе рассмотрено влияние методов обогащения, солевого, кислотного и термического модифицирования на закономерности изменения состава, микроструктуры, физико-химических и адсорбционных свойств диатомита и бентонита.

При обогащении, в результате разделения мелко- и крупнодисперсной частей диатомита и бентонита, изменяется соотношение минералов в породах, трансформируются химический состав и комплекс физико-химических свойств. Удаляются крупнозернистые включения, содержание которых в диатомите составляет 9%, в бентоните -7%. Возрастает коллоидальность образцов, в диатомите отмечается увеличение доли глинистой составляющей - с 42,8 до 47 %. (таблица 1).

Модифицирование карбонатом натрия в виде густой пасты увеличивает коллоидальность образцов за счет диспергации частиц: диатомита - с 20,7 до 27 %, бентонита-с 27,3 до 37 %. Влияние метода введения модифицирующего катиона оценивали по

Образец Атомное содержание элементов, %

Б! О А1 Ре К М8

1 25,10 66,26 6,38 0,63 0,60 1,23

2 21,82 72,98 3,65 0,43 0,51 0.61

3 36,97 59,70 2,88 - 0,45 -

Рисунок 5 - Электронные микрофотографии и энергодисперсионные спектры частиц природного диатомита (увеличение х5000)

изменению адсорбционных свойств образцов по отношению к метиленовому голубому. Так, при обработке карбонатом натрия методом пластифицирования густой пасты, показатель адсорбции возрастает с 72,6 до 87,1, при обработке хлоридом натрия в растворе электролита - снижается до 8,8 мг/г. Снижение адсорбционной способности наблюдается для всех образцов бентонита, обработанных электролитами. На рентгенограммах диатомита и бентонита, обработанных хлоридами лития и магния, отмечено увеличение интенсивности и появление ряда рефлексов для монтмориллонита, что позволило подтвердить структурное замещение катионов кристаллической решетки минерала катионами солей.

Таблица 1- Физико-химические свойства природных и модифицированных диатомита и бентонита

Показатели Величина показателя

Природный Обогащенный Модифицированный

карбонатом натрия серной кислотой

Диатомит

Содержание глинистой составляющей, % 42,8 47,0 49,7 41,8

Содержание свободного БЮг, % 7,6 6,8 7,0 20,4

Коллоидальность, % 12,3 20,7 27,0 15,0

Влагопоглощение, % 3,1 6,3 6,9 5,6

Бентонит

Содержание глинистой составляющей, % 84,0 78,5 82,0 76,2

Содержание свободного Бг'Ог, % 13,4 13,3 13,0 19,2

Коллоидальность, % 22,0 27,3 37,0 15,0

Влагопоглощение, % 9,8 9,0 9.2 5,7

Обработка серной кислотой наиболее глубоко воздействует на состав и структуру минералов диатомита и бентонита. Микроструктура трансформируется на наноуровне. В микроагрегатах и агрегатах, сложенных из чешуек монтмориллонита, увеличивается количество сколов. Наблюдается увеличение количества мелкодисперсных частиц и уменьшение доли аморфной разновидности монтмориллонита (рисунок 6). Становится доступной для изучения значительная часть обломков панцирей микрофлоры и фауны, которые менее подвержены кислотному воздействию. На рентгенограммах образцов диатомита и бентонита отмечается увеличение гало опала, интенсивности линий а -кварца и каолинита (рисунок 4).

2)

Рисунок 6 - Электронномикроскопические фотографии участков поверхности диатомита (1) и бентонита (2), модифицированных серной кислотой, при различном увеличении

Разрушение кристаллической структуры глинистых минералов способствует развитию поверхности образцов. Определено, что удельная поверхность диатомита увеличивается с 15 до 32 м2/г, бентонита - с 16 до 46 м2/г. За счет формирования более мелкопористой структуры снижается средний радиус пор диатомита - с 68 до 39 нм, бентонита - с 59 до 33 нм. Пористость и суммарный объем пор возрастают до 0.62 и 0,76 см3/г.

Значительно изменяется степень дисперсности и агрегированное™ частиц диатомита и бентонита, снижается доля глинистой составляющей. В сравнении с природными образцами, содержание свободного диоксида кремния возрастает в 2,7 и 1,4 раза соответственно. За счет замещения в ионообменном комплексе ионов щелочных и щелочноземельных металлов на ионы водорода кислоты и ионы алюминия, которые переходят из структурных позиций в обменные, повышается кислотность. Для диатомита величина обменной кислотности составляет II ммоль/100 г, для бентонита - 20 ммоль/100 г. Гидролитическая кислотность исследуемых образцов отличается незначительно - 20 и 24 ммоль/100 г соответственно.

При оценке влияния термического модифицирования на физико-химические свойства диатомита и бентонита установлено, что наибольшей адсорбционной способностью, в том числе по отношению к полярным и неполярным жидкостям (таблица 2), обладают образцы, обработанные в интервале температур 120-200 °С, что связано с освобождением адсорбционного пространства от влаги, а для обеспечения максимальной адсорбционной активности по отношению к неполярным жидкостям достаточно темпе-

ратуры обработки 120 °С. При температурах до 600 °С удаляется структурносвязанная вода и, в связи со снижением степени гидратации поверхности материалов, происходит снижение адсорбционной способности. Последующее увеличение температуры до 800 СС ведет к ухудшению адсорбционных свойств диатомита и бентонита.

Таблица 2 - Изменение адсорбционной способности природных диатомита и

бентонита в зависимости от температуры обработки

Объем адсорбционного Температура обработки, "С

пространства, см3/г 120 200 400 600 800

Диатомит

по воде 0,24 0,27 0,21 0,18 0,15

по бензолу 0,11 0,11 0,09 0,08 0,08

Бентонит

по воде 0,27 0,27 0,23 0,17 0,13

по бензолу 0,13 0,11 0,10 0,08 0,07

Аналогичная зависимость изменения адсорбционной способности диатомита и бентонита от температуры прокаливания, оцененной по отношению к основному органическому красителю метиленовому голубому, наблюдается для природных, обогащенных, обработанных солями и кислотноактивированных образцов. Так, например, для кислотноактивированных диатомита и бентонита, при увеличении температуры прокаливания, например от 120 до 200 °С, адсорбция органического красителя падает с 25,0 до 8,3 мг/г и с 38,7 до 10,0 мг/г соответственно.

В пятой главе приведены результаты исследования адсорбентов на основе модифицированных диатомита и бентонита в процессе контактной очистки подсолнечного масла. Определены методы и условия получения эффективных адсорбентов, параметры адсорбционной очистки масла. Разработана технология получения адсорбентов, рассмотрены варианты утилизации отработанных адсорбентов.

Очистка подсолнечного масла в непрерывных и периодических производствах отличается рядом технологических условий, в том числе, на стадии адсорбционной очистки - давлением, температурой очистки, временем контактирования масла с адсорбентом, количеством вводимого адсорбента. Адсорбционная очистка под вакуумом минимизирует воздействие воздуха, позволяет повысить температуру масла до 80-100 °С и одновременно снижает время контактирования адсорбента с маслом. В периодических производствах температура очистки масла не превышает 20-30 °С, что дает возможность проводить процесс под атмосферным давлением. Для улучшения качества очистки, время контактирования адсорбента с маслом увеличивают.

Результаты исследования адсорбентов на основе модифицированных диатомита и бентонита в процессе очистки подсолнечного масла при температуре 80 СС и длительности контактирования 0,5 ч приведены в таблицах 3-7. При изучении влияния температуры обработки диатомита и бентонита подтверждено, что для обеспечения максимальной адсорбционной способности по отношению к загрязняющим компонентам масла достаточно обработки в интервале температур 120-200 °С.

Обогащение, как метод подготовки адсорбентов, в сравнении с природными образцами, увеличивает адсорбционную способность диатомита и бентонита по отношению к пигментам масла, причем бентонит снижает количество красящих веществ лучше диатомита. Образцы обогащенных диатомита и бентонита были использованы для оценки возможности удаления красящих и фосфорсодержащих веществ, перекисных соединений, содержащихся в подсолнечном масле. Результаты исследований, проведенные в лаборатории ФГУП «Ростовский центр стандартизации, метрологии и сертификации», приведены в таблице 3. Установлено, что по качеству удаления фосфорсодержа-

щих веществ образцы диатомита и бентонита не уступают адсорбенту марки Suprime Pro-Activ. Однако, эффективность снижения содержания цветного числа - содержания красящих веществ, и перекисных соединений - продуктов окисления компонентов масел, без дополнительного физико - химического модифицирования, не так велика.

Таблица 3 - Результаты испытаний образцов в лаборатории ФГУП «Ростовский центр стандартизации, метрологии и сертификации»__

Адсорбент Цветное число, мг йода Массовая доля фосфорсодержащих веществ, %, не более, в пересчете на Перекисное число, ммоль/кг, не более

стеаро-олеолецишн р2о5

Масло, до адсорбции 15 0,017 0,002 15,2

Suprime Pro-Activ 7 0,013 0,001 16,7

Бентонит обогащенный 12 0,013 0,001 23,2

Диатомит обогащенный 13 0,013 0,001 22,7

Модифицирование ионами металлов, как способ трансформации структуры диатомита и бентонита при получении адсорбентов, позволяет уменьшить количество красящих веществ, но повышается кислотное число(таблица 4). Как отмечалось ранее, на адсорбционные свойства диатомита и бентонита влияет форма введения и тип модифицирующего катиона Так, образцы диатомита и бентонита, модифицированные раствором хлорида натрия, снижают содержание красящих веществ на 10% больше, чем образцы, модифицированные карбонатом натрия методом пластифицирования густой пасты.

Таблица 4 - Влияние солевого модифицирования на адсорбционную способность диатомита и бетонита_

Показатели качества масла Масло, до адсорбции Модифицирующий катион

Lf | Г | Na+ | Mg¿+

Диатомит

Коэффициент светопропускания, % 47 55 57 51 55

Кислотное число, мг КОН/г масла 2,8 2,9 2,8 2,6 2,9

Бентонит

Коэффициент светопропускания, % 47 58 60 54 67

Кислотное число, мг КОН/г масла 2,8 3,0 2,9 2,7 3,1

Установлено, что на степень удаления загрязняющих компонентов из масла влияют тип и концентрация модифицирующей кислоты, продолжительность модифицирования. Определено, что при обработке диатомита и бентонита в течение 2 ч серной, азотной и соляной кислотой концентрацией 20% наибольшую активность проявляют адсорбенты, модифицированные серной кислотой (таблица 5).

Таблица 5 - Влияние типа модифицирующей кислоты на адсорбционную способность диатомита и бентонита___

Показатели качества масла Масло, до адсорбции Тип кислоты

H2SO4 | HNO, 1 НС1

Диатомит

Коэффициент светопропускания, % 45 75 59 52

Кислотное число, мг КОН/г масла 3,1 2,5 2,6 2,7

Бентонит

Коэффициент светопропускания, % 45 59 55 56

Кислотное число, мг КОН/г масла 3,1 2,4 2,5 2,5

Изучено влияние продолжительности модифицирования серной кислотой в течение 1 - 6 ч на адсорбционную способность диатомита и бентонита. Показано (таблица 6), что модифицирование достаточно проводить в течение 2 ч. Увеличение времени активации более 2 ч не приводит к повышению адсорбционной способности образцов по отношению к красящим компонентам, вызывая ускорение окислительных реакций и повышение кислотного числа масла. Сравнение адсорбционных свойств диатомита и бентонита, активированных кислотой концентрацией 5 и 20%, позволило установить, что для получения адсорбентов на основе диатомита, целесообразно использование кислоты концентрацией 20%, на основе бентонита - 5% (таблица 6). Обработка кислотой концентрацией 5%, по данным рентгенофазового анализа, воздействуя на структуру минералов диатомита и бентонита, не приводит к резким изменениям физико - химических свойств образцов, в том числе адсорбционных. При увеличении концентрации кислоты, структура и поверхность минералов подвергаются большей трансформации и, в сочетании с разрушением обменных центров, адсорбционная способность снижается.

Таблица 6 - Влияние условий кислотного модифицирования на адсорбционную способность диатомита и бентонита_

Концентрация кислоты, % Продолжительность модифицирования, ч Показатели качества масла

коэффициент светопропускания, % кислотное число, мг КОН/г масла

Диатомит, модифицированный серной кислотой

Масло, до адсорбции 0 48 2,9

2 64 2,6

5 4 67 2,5

6 58 2,5

1 57 2,8

20 2 72 2,5

4 68 2,8

6 69 2,4

Бентонит, модифицированный серной кислотой

Масло, до адсорбции 0 53 2,9

1 72 2,4

5 2 94 2,5

4 70 2,7

6 47 2,7

2 56 2,4

20 4 58 2,5

6 59 2,5

Сравнение качества очистки масла кислотноактивированными диатомитом, бентонитом и промышленными адсорбентами (таблица 7) показало, что при атмосферном давлении, температуре очистки 80 °С и длительности контактирования 0,5 ч, разработанные адсорбенты, по эффективности удаления красящих и фосфорсодержащих веществ, свободных жирных кислот, не уступают адсорбентам, применяемым на масло-жировых предприятиях.

Распределение по радиусам частиц разработанных и промышленных адсорбентов сходны - по данным седиментационного анализа в интервале 5-20 мкм преобладающий радиус частиц кислотномодифицированных диатомита и бентонита и адсорбентов F-160, Suprime Pro-Activ находятся в пределах 5-7 мкм (рисунок 7). Такой гранулометрический состав позволит использовать для отделения адсорбентов на основе диатомита и бентонита типовое фильтровальное оборудование.

Таблица 7 - Адсорбционная способность разработанных и промышленных ад-

сорбентов^

Адсорбент Показатели качества масла

коэффициент светопропускания, % кислотное число, мг КОН/r масла

Масло, до адсорбции 45 3,1

Диатомит, модифицированный 20% H2SO4 74 2,4

Бентонит, модифицированный 5% H2SO4 90 2,2

F-I60 99 2,1

Suprime Pro-Activ 78 1,0

БМ-500 47 2,9

Одним из важных критериев при выборе адсорбентов для очистки растительных масел является их масяоемкость. Сравнительные данные по маслоемкости адсорбентов приведены в таблице 8. Установлено, что использование разработанных адсорбентов на основе диатомита и бентонита позволит снизить потери масла, поскольку маслоемкость образцов ниже, чем у промышленных адсорбентов, что является их важным преимуществом.

Рисунок 7 - Дифференциальные кривые распределения частиц по радиусам адсорбентов:

1 - Suprime Pro-Activ,

2 - бентонит, модифицированный 5% H2SO4, 3-F-160,

4 - диатомит, модифицированный 20% H2SO4

Радиус частиц • 10 , м

Основные задачи, решаемые адсорбентами в периодических производствах под атмосферным давлением при температуре очистки 20 - 30 °С, - адсорбция красящих и примесей фосфорсодержащих веществ, свободных жирных кислот и др. Удаляемые вещества имеют различную полярность и растворимость, образуют истинные или коллоидные растворы различной стабильности, что, при очистке в условиях высокой вязкости масла без механического перемешивания, повышает требования к применяемым адсорбентам.

Определено, что природные диатомит и бентонит в процессе очистки масла при температуре 20 - 30 °С и длительности контактирования с маслом в течение 1-3 суг не снижают коэффициента светопропускания и кислотного числа масла. При очистке ки-слотноактивированными диатомитом и бентонитом кислотное число масла уменьшается более, чем в 2 раза. Однако, снижение содержания красящих веществ недостаточно, что приводит к поиску технологических приемов, для увеличения адсорбционной способности образцов.

В том числе, были апробированы комбинированные ал сорбенты, включающие ки-слотноактивированные диатомит, бентонит и мелко- и крупнопористый силикагеяи марок КСМК и КСКГ, обладающие удельной поверхностью в интервале 760-810 и 250-270 м2/г и преобладающим радиусом пор 1,0-1,3 и 6,0-7,0 нм соответственно. Установлено, что удаление красящих веществ повышается при введении в состав адсорбента мелкопористого силикагеля (таблица 9). Степень очистки масла комбинированными адсорбентами достигает максимума при продолжительности контактирования в течение 3 суг (рисунок 8). Требуемое качество очистки обеспечивает добавка силикагеля в количестве 5%.

Таблица 8 - Маслоемкость разработанных и промышленных адсорбентов

Адсорбент Маслоемкость, %

Температура очистки 80 °С

Диатомит, модифицированный 20% H2SO4 19

Бентонит, модифицированный 5% H2SO4 22

F-160 31

Suprime Pro-Activ 25

Температура очистки 20 °С

Диатомит, модифицированный 20% H2SO4, с добавкой КСМК 30

Бентонит, модифицированный 5% H2SO4, с добавкой КСМК 33

БМ-500 58

Таблица 9 - Адсорбционная способность разработанных адсорбентов с добавкой силикагеля и промышленных адсорбентов_

Адсорбент Показатели качества масла

коэффициент светопропускания, % кислотное число, мг КОН/г масла

Масло, до адсорбции , 55 2,80

Диатомит с добавкой мелкопористого силикагеля марки КСМК

Природный 54 0,9

Модифицированный 5% H2SO4 63 0,9

Модифицированный 20% H2SO4 74 0,7

Бетонит с добавкой мелкопористого силикагеля марки КСМК

Природный 56 0,8

Модифицированный 5% H2SO4 66 1,0

Промышленный адсорбент

F-160 100 0,9

Suprime Pro-Activ 75 0,9

БМ-500 67 0,9

Промышленные адсорбенты при температуре очистки 20 - 30 °С и длительности контактирования 3 сут, снижают количество загрязняющих компонентов. Однако, наиболее значительно удаление красящих веществ адсорбентом марки F-160, который, по нашей оценке, содержит в своем составе 80% свободного диоксида кремния. Маслоемкость адсорбентов на основе кислотноактивированных диатомита и бентонита в результате введения добавки силикагеля повышается (таблица 7), однако, в сравнении с отечественным синтетическим адсорбентом для очистки растительных масел марки БМ-500, потери масла с адсорбентом существенно меньше и сопоставимы с маслоемко-стью, промышленных адсорбентов марок F-160 и Suprime Pro-Activ.

На основании проведенных исследований разработана технология адсорбентов на основе диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений для очистки растительных масел в условиях непрерывных и периодических производств. Технология адсорбентов включает модифицирование раствором серной кислоты в течение 2 ч, при 98 °С. При получении адсорбента на основе диатомита концентрация серной кислоты составляет 20%, бентонита - 5%.

Разработана технологическая схема получения адсорбента на основе кислотноактивированных диатомита и бентонита, в том числе с добавкой мелкопористого силикагеля. Технологическая схема включает стадии подготовки и дробления исходного сырья, кислотного модифицирования, отмывки избытка кислоты, сушки и измельчения готового продукта. Образующийся фильтрат и промывные воды предложено использовать в производстве сульфата алюминия и алюмокалиевых квасцов.

1 2

Рисунок 8 - Зависимость изменения коэффициента светопропускания масла от продолжительности контактирования с комбинированными адсорбентами на основе диатомита (1) и бентонита (2) с добавкой КСМК: 1 - природный, 2 - модифицированный 5% Нг504, 3 - модифицированный 20% [[2804

Рассмотрены варианты утилизации отработанных адсорбентов в строительстве, энергетике и сельском хозяйстве.

ВЫВОДЫ

1. Изучены химико - минералогический состав, микроструктура и физико - химические свойства диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений Ростовской области.

2. Изучено влияние модифицирования на состав и свойства диатомита и бентонита. Установлено, что обогащение, солевое, кислотное и термическое модифицирование позволяют регулировать состав, физико-химические и адсорбционные свойства диатомита и бентонита.

3. Доказана возможность использования диатомита и бентонита в качестве адсорбентов для очистки подсолнечного масла контактным способом. Проведены исследования эффективности адсорбентов на основе природных и модифицированных форм диатомита и бентонита. Установлено, что наибольшую активность проявляют адсорбенты на основе кислотноактивированных форм диатомита и бентонита. Определены параметры получения адсорбентов при модифицировании диатомита и бентонита серной кислотой: концентрация кислоты для диатомита - 20%, для бентонита - 5%; продолжительность обработки -2 ч.

4. Разработаны рекомендации по ведению процесса очистки подсолнечного масла контактным способом с использованием адсорбентов на основе кислотноактивированных диатомита и бентонита. Температура очистки - 80 °С, продолжительность контактирования масла с адсорбентом - 0,5 ч, количество вводимого адсорбента - 0,5 %.

5. Разработаны рекомендации по ведению процесса очистки подсолнечного масла контактным способом с использованием адсорбентов на основе кислотноактивированных диатомита и бентонита с добавкой 5% мелкопористого силикагеля. Температура очистки - 20-30 °С, продолжительность контактирования масла с адсорбентом - 3 сут, количество вводимого адсорбента - 0,5 %.

6. Разработана технология получения адсорбентов для очистки подсолнечного масла на основе диатомита и бентонита. Технология адсорбентов реализована в промышленных условиях (ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов», г. Новочеркасск) - получена опытно-промышленная партия на основе бентонита Тарасовского месторождения.

Научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Пономарев, В.В. Изучение структуры и адсорбционных свойств природного и модифицированного бентонитов / В.В. Пономарев, В.Г. Бакун, С.А. Кононенко, А.П. Савостьянов, C.B.Пугачева // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки-2008,- №3 - С. 94-97.- Библиогр.: с. 97.

2. Пугачева C.B. Изучение состава и свойств отработанного и регенерированного турбинного масла / С. В. Пугачева, В. Г. Бакун, В. В. Пономарев ; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск, 2005. - 10 с. : Деп. в ВИНИТИ 20.12.2005, № 1718-В2005.

3. Бакун В.Г. Адсорбенты и катализаторы на основе природных силикатов и алюмосиликатов / учеб. пособие для вузов / В. Г. Бакун, C.B. Пугачева, В.В. Пономарев,

A.П. Савостьянов; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: Набла, 2005. - 68 с.

4. Пат. 2392299 Российская Федерация, МПК7 С11ВЗ/00. Способ адсорбционной очистки растительных масел / Бакун В.Г., Савостьянов А.П., Пономарев В.В.; заявители и патентообладатели Бакун Вера Григорьевна (RU), Савостьянов Александр Петрович (RU), Пономарев Владимир Владимирович (RU) - №2008119153/13; заявл. 14.05.2008; опубл. 20.11.2009, Бюл. №17 - 5 с.

5. Бакун, В.Г. Исследование природных и модифицированных диатомитов и бентонитов Ростовской области / В.Г. Бакун, В.В. Пономарев, А.Г1. Савостьянов // Сучасш пробле-ми технологи неоргашчних речовин: материалы III Укр. наук.-техн. конф. з техн. неоргашчних речовин / УДХТУ. - Днепропетровск, 2006 - С. 112.

6. Бакун, В.Г. Адсорбенты для очистки растительных масел на основе диатомита Маль-чевского месторождения / В.Г. Бакун, В.В. Пономарев, А.П. Савостьянов // Сучасш проблеми технологи неоргашчних речовин: материалы III Укр. наук.-техн. конф. з техн. неоргашчних речовин / УДХТУ. - Днепропетровск, 2006 - С. 113.

7. Бакун, В.Г. Регулирование лиофильных свойств поверхности бентонитов /

B.Г. Бакун, В.В. Пономарев, В.А. Шумкова, А.П. Савостьянов, С.А. Кононенко // «Ученые ЮРГТУ (НПИ) к юбилею университета»: материалы 56-й науч.-техн. конф. профессорско-преподават. состава, научных работников, аспирантов и студентов / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ).- Новочеркасск: «Оникс+», 2007 - С. 145-146.

8. Бакун, В.Г. Адсорбенты для очистки растительных масел на основе диатомитов и бентонитов Ростовской области / В.Г. Бакун, В.В. Пономарев, С.А. Кононенко // «Электрохимия и экология»: материалы Всероссийской конференции, Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ).- Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2008.- С. 105.

9. Бакун, В.Г. Адсорбенты для регенерации нефтяных масел на основе диатомитов и бентонитов Ростовской области / В.Г. Бакун, В.В. Пономарев, С.А. Кононенко // «Электрохимия и экология»: материалы Всероссийской конференции, Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ).- Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2008 - С. 106.

Автор выражает глубокую признательность к.т.н., ст.н.с. Бакун В.Г. за участие в подготовке и обсуждении результатов работы и д.т.н профессору Таранушичу В.А. за постоянное внимание к работе.

Автореферат

Подписано в печать 14.04.2011 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать цифровая. Уел. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ 18/11.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АДСОРБЦИОННАЯ» ОЧИСТКА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ.

1.1. Состав и свойства масел.

1.2. Очистка масел.

1.3. Адсорбенты для очистки масел.

1.3.1 Синтетические адсорбенты.

1.3.2 Природные адсорбенты.

1.4 Постановка задачи.

2 МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Приготовление адсорбентов.

2.1.1 Отделение примесей.

2.1.2 Солевое модифицирование.

2.1.3 Кислотное модифицирование.

2.1.4 Термическое модифицирование.

2.1.5 Приготовление адсорбентов с добавкой силикагеля.

2.2 Изучение физико-химических свойств адсорбентов.

2.2.1 Определение содержания свободного диоксида кремния.

2.2.2 Определение дисперсного состава.

2.2.3 Электронномикроскопические исследования.

2.2.4 Определение удельной поверхности.

2.2.5 Определение кислотности поверхности.

2.2.6 Определение адсорбционной активности.

2.2.7 Определение содержания глинистой составляющей.

2.2.8 Определение коллоидальности.

2.2.9 Определение маслоемкости.

2.3 Условия очистки растительного масла.

2.4 Изучение свойств растительного масла.

2.4.1 Определение коэффициента светопропускания.

2.3.2 Определение цветности.

2.3.3 Определение кислотного числа.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ ДИАТОМИТА И БЕНТОНИТА.

3.1 Выбор условий адсорбционной очистки подсолнечного масла.

3.2 Исследование химико-минералогического состава диатомита и бентонита.

4 ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ НА СОСТАВ И СВОЙСТВА

ДИАТОМИТА И БЕНТОНИТА.

4.1 Обогащение.

4.2 Солевое модифицирование.

4.3 Кислотное модифицирование.

4.4 Термическое модифицирование.

4.5 Обсуждение результатов.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДИАТОМИТА И БЕНТОНИТА.

5.1 Условия получения эффективных адсорбентов и очистки подсолнечного масла.

5.2 Технологическая схема получения адсорбентов, рекомендации по утилизации отработанных адсорбентов.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Производство и- переработка масличного сырья относятся к ведущим отраслям мирового агропромышленного комплекса [1]. Ежегодная потребность российского рынка в растительных маслах, среди которых наиболее популярным является подсолнечное, увеличивается на 10-15%. Так к 2010 г., по сравнению с 2005 г., производство возросло - с 2 до 5 млн. т [2]. Основные производители подсолнечного масла расположены в Ростовской области, Краснодарском и Ставропольском краях.

Растительное масло, полученное путем прессования и/или экстракции, является готовым к употреблению продуктом. Однако, из-за наличия в них загрязняющих веществ (красящих, воскообразных, свободных жирных кислот и др.) [3,4], масла в натуральном состоянии не отвечают требованиям, предъявляемым при изготовлении пищевых продуктов.

Современная технология полной очистки масла (рафинация) предусматривает несколько стадий очистки, в соответствии с которыми масла классифицируют. Стадия адсорбционной очистки (отбеливание) по решаемым задачам является одной из наиболее важных. В процессе адсорбционной очистки снижается количество пигментов, продуктов окисления, следов фосфорсодержащих веществ и коллоидных частиц; регулируется качество производимого масла.

Существующие в России крупные и малые предприятия производят подсолнечное и-другие масла по различным технологиям. Крупные предприятия для повышения качества маслопродукции производят, в основном, полную очистку масел от загрязняющих веществ по непрерывной технологии [5]. Малые предприятия, использующие периодические схемы производства, ограничиваются простейшими операциями очистки без специального оборудования, преимущественно, адсорбционной очисткой. В тоже время, на долю малых предприятий приходится до половины объема выпускаемого подсолнечного масла.

В зависимости от условий очистки, в качестве адсорбентов применяют синтетические и природные материалы. Синтетические адсорбенты, вследствие дороговизны и жестких требований к исходному качеству масла в настоящее время не нашли широкого применения. Адсорбенты на основе природных материалов, преобладающими из которых являются бентонитовые глины, в Российской Федерации представлены, в основном, торговыми марками производства европейских стран и США; изготовлены, как правило, на основе качественных бентонитовых глин [6, 7].

Ограниченное количество адсорбентов российского производства на основе бентонитов имеют повышенную маслоемкость, уступают в 1,5-2 раза по качеству очистки [8] и не удовлетворяют существующий спрос. Наряду с этим, Россия обладает большим количеством месторождений природных материалов, на основе которых возможно получение перспективных адсорбентов. Поэтому разработка технологии использования природного сырья, изучение свойств материалов, методов модифицирования, с целью получения высокоэффективных адсорбентов из пород конкретных месторождений, является важной задачей.

В Ростовской области большой интерес представляют крупные месторождения диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений, которые могут быть использованы в качестве адсорбентов. До настоящего времени породы указанных месторождений недостаточно изучены и пока не нашли широкого применения. В этой связи, комплексные исследования состава и свойств диатомита и бентонита, для создания на их основе адсорбентов, применяемых при очистке растительных масел, являются актуальными.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) «Прогнозирование и разработка новых химических соединений с заданными свойствами, технологий и источников энергии», темой 212.05 «Сорбенты на основе силикатов и алюмосиликатов», выполненной по заданию Рособразования, и темой 0120.0 509943 Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Разработка новых способов получения бентопорошков и методов утилизации отходов производства», госконтрактом П302 Федерального агентства по образованию РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России».

Целью работы является разработка технологии адсорбентов на основе диатомита и бентонита месторождений Ростовской области для очистки подсолнечного масла.

Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:

- выполнить комплекс исследований состава и свойств диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений;

- исследовать закономерности изменения состава и свойств диатомита и бентонита в процессе модифицирования;

- провести исследования адсорбентов на основе природных и модифицированных форм диатомита и бентонита в процессе очистки подсолнечного масла, разработать рекомендации по ведению процесса адсорбции контактным способом;

- разработать рекомендации по технологии адсорбентов на основе диатомита и бентонита.

Научная новизна диссертационной работы:

Впервые доказана возможность получения на основе диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений адсорбентов для очистки подсолнечного масла.

Определены закономерности изменения состава, физико-химических и адсорбционных свойств диатомита и бентонита в зависимости от метода и условий модифицирования.

Установлена эффективность кислотного модифицирования для получения адсорбентов на основе диатомита и бентонита.

Получены данные о влиянии технологических параметров на процесс очистки подсолнечного масла контактным способом с использованием разработанных адсорбентов.

Практическая значимость результатов исследований:

Определены условия модифицирования диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений при получении эффективных адсорбентов для очистки растительных масел.

Разработана технология получения адсорбентов на основе кислотноак-тивированных диатомита и бентонита.

Разработаны рекомендации по ведению процесса адсорбционной очистки подсолнечного масла контактным способом.

Разработаны рекомендации по утилизации отработанных адсорбентов.

Работы по исследованию химико-минералогического состава, физико-химических свойств диатомита Мальчевского и бентонита Тарасовского месторождений и адсорбентов на их основе проведены на кафедре «Технология неорганических веществ» ЮРГТУ (НПИ).

Отдельные исследования выполнены совместно с кафедрами «Технология высокомолекулярных соединений, органической, физической и коллоидной химии», «Геофизика и техника разведки» ЮРГТУ (НПИ), центром коллективного пользования «Высокие технологии» ЮРГТУ (НПИ).

1 АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

126 ВЫВОДЫ

1. Изучены химико - минералогический состав, микроструктура и физико - химические свойства диатомита Мальчевского и бентонита Тарасов-ского месторождений Ростовской области.

2. Изучено влияние модифицирования на состав и свойства диатомита и бентонита. Установлено, что обогащение, солевое, кислотное и термическое модифицирование позволяют регулировать состав, физико-химические и адсорбционные свойства диатомита и бентонита.

3. Доказана возможность использования диатомита и бентонита в качестве адсорбентов для очистки подсолнечного масла контактным способом. Проведены исследования эффективности адсорбентов на основе природнБлх и модифицированных форм диатомита и бентонита. Установлено, что наибольшую активность проявляют адсорбенты на основе кислотноактивиро-ванных форм диатомита и бентонита. Определены параметры получения адсорбентов, при модифицировании диатомита и бентонита серной кислотой: концентрация-кислоты для диатомита — 20%, для бентонита — 5%; продолжительность.обработки — 2 ч.

4. Разработаны рекомендации по ведению процесса очистки подсолнечного масла контактным способом с использованием адсорбентов на основе. кислотноактивированных диатомита и бентонита. Температура очистки — 80 °0, продолжительность контактирования масла с адсорбентом - 0,5 ч, количество вводимого адсорбента — 0,5 %.

5. Разработаны рекомендаций по ведению процесса очистки подсолнечного масла контактным способом с использованием адсорбентов на основе кислотноактивированных диатомита и бентонита с добавкой 5% мелкопористого силикагеля: Температура очистки - 20-30 °С, продолжительность контактирования масла с адсорбентом — 3 сут, количество вводимого адсорбента -.0,5 %. 6. Разработана технология получения адсорбентов для очистки подсолнечного масла на основе диатомита и бентонита. Технология адсорбентов реализована в промышленных условиях (ОАО «Новочеркасский завод синтетических продуктов»,; г. Новочеркасск) — получена опытно-промышленная партия на основе бентонита Тарасовского месторождения.

1. Паронян В.Х., Восканян О.С. Анализ влияния различных факторов на качество жиров // Масложировая промышленность. -2004. -№2. —С. 10-11.2. http ://www. imctrading.ru/index. shtml

2. Камышан Е.М., Тырсина A.B. и др. Адсорбционная очистка растительных масел // Масложировая промышленность. -2004. -№1. -С.44-45.

3. Дэвид Д. Брукс Отбеливание растительных масел // Масла и жиры. -2008.-№8.-С.11-15.

4. Арутюнян Н.С. и др. Рафинация масел и жиров: Теоретические основы, практика, технология, оборудование. СПб: ГИОРД, 2004 — 228 с.6. http://www.sudchemie.com7. http://www.oildri.com8. http://www.bentoprom.com

5. ГОСТ Р 52465-2005 Масло подсолнечное технические условия

6. Ларин А.Н. Общая технология отрасли: Учеб. пособие/ Иван. гос. хим. технол. ун-т.- Иваново, 2006. - 76 с.

7. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. Л.: ВНИИЖ. Т.1, кн.1, 1967 г.,585 е.; Т.1, кн.2, 1967 г., 342 е.; Т.2, 1973 г., 350 е.; Т.З, 1977 г., 351 с.

8. Технология производства растительных масел. /В.М. Копейковский и др. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982 г., 416 с.

9. Российская Федерация. Законы. Технический регламент на масло-жировую продукцию N 90-ФЗ Текст. : федер. закон : [принят Гос. Думой 24 июня 2008 г.]. Российская газета, N 138, от 28.06.2008. (Актуальный закон).

10. Зиновьев А. А. Химия жиров.- М., Л.: Пищепромиздат, 1939. -511 с.

11. Химия жиров. /Б.Н. Тютюнников, З.И. Бухштаб, Ф.Ф. Гладкий и др. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1992 г., 448 с.

12. Васильева Г.Ф. Дезодорация масел и жиров.- Санкт-Петербург: ГИОРД, 2000-184с.

13. Лобанов В.Г., Каракай М.С., Щербакова Е.В. Стабильность нерафинированного и дезодорированного масла при хранении // Масложировая промышленность. -2001. -№2. -С.32-33.

14. Биохимия растительного сырья. /В.Г. Щербаков, В.Г. Лобанов, Т.Н. Прудникова и др. Под ред. В.Г. Щербакова. М.: Колос, 1999 г., 376 с.

15. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. М.: Агропромиздат, 1986 г., 256 с.

16. Боковикова Т.Н., Корнена Е.П., Арутюнян Н.С. Современные представления о структуре фосфолипидов и механизме их гидратации // Масло-жировая промышленность. -1999. -№4. -С.10-12.

17. Лобанов В.Г., Шаззо А.Ю., Щербаков В.Г. Теоретические основы ' хранения и переработки семян подсолнечника. М.: Колос, 2002 г., 592 с.

18. Велдкамп Ф., Долина С. Новые технологии фильтрации отбельного масла // Масла и жирь*. -2008. -№10. -С.28-30.

19. Кошевой Е. П. Технологическое оборудование предприятий производства растительных масел,- Санкт-Петербург: ГИОРД, 2002.-364 с.

20. Владимирский П.В. Совершенствование технологии рафинации труднорафинируемых масел: Дис. канд. техн. наук. М., 2007. 118 с.

21. Зайниев М.Ф., Джамалов А.Б. и др. Влияние способа очистки на качество и химический состав хлопкового масла // Масложировая промышленность. -2000. -№3. -С. 15.

22. Тютюнников Б. Н.Химия жиров. М.: Пищевая промышленность, 1966-650 с.

23. Роберто Бербеси Отбеливание: критическая стадия переработки // Масла и жиры. -2009. -№10. -С.23-26.28. http://www.r-m-k.ru/about.htm

24. Исматов С.Ш., Мажидов К.Х. и др. Оптимальные условия получения рафинированного хлопкового масла // Масложировая промышленность. -2000. -№3. -С.34.

25. Рафальсон А.Б. Проблемы рафинации рапсового масла // Масложировая промышленность. -2005. -№4. -С. 10-11.

26. Камышан Е.М., Пономаренко О.В. Отработанная отбельная земля -практические решения // Масложировая промышленность. -2005. -№6. -С. 1011.

27. Адсорбция и пористость / Под ред. Дубинина М.М. и др. М.: Химия, 1976.-105 с.

28. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. -М.: Химия, 1984. с.

29. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975. - 512 с.

30. Комаров B.C. Адсорбенты и их свойства. — Минск: Наука и техника, 1977.-248 с.

31. Котова Е.М. Разработка эффективных приемов адсорбционной рафинации растительных масел: Дис. . канд. техн. наук.- М., 2008. 137 с.

32. Разговоров П.Б., Макаров C.B. и др. Сорбент для выделения примесных ингредиентов из растительных масел и жиров // Масла и жиры. -2006. -№5. -С. 10-11.

33. Батталова Ш.Б. Физико-химические основы получения и применения катализаторов й адсорбентов из бентонитов. Алма-Ата: Наука, 1986.168 с.

34. Мерабишвили М.С. Бентонитовые глины и их применение в народном хозяйстве. В кн.: Исследование адсорбционных процессов и адсорбентов. - Ташкент: Фан, 1979. - С. 179-186.

35. Сырьевая база бентонитов СССР и их использование в народном хозяйстве. М.: Недра, 1972. — 288 с.

36. Кремнистые породы СССР. Казань / Под ред. Дистанова У.С. Казань: Татарское кн. изд-во, 1976. -412 с.

37. Мерабишвили М.С. Бентонитовые глины. Состав, свойства, производство, использование. — Тбилиси: Мецниереба, 1979. 308 с.

38. Арипов Э.А. Природные минеральные сорбенты, их активирование и модифицирование. УзССР, Ташкент: Фан, 1970. - 249 с.

39. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых минералах. Киев: Наукова Думка, 1975. - 351 с.

40. Еремочкина Н.М. Как очистить растительные масла? Вы забыли о первом отечественном сорбенте // Масложировая промышленность. -1998. -№1. -С.18-19.

41. Отбеливающие земли: производство и применение // Масложировая промышленность. -2002. -№3. -С.58-60.

42. Меламуд H.JI. Кислотно — активированные отбельные земли // Масла и жиры. -2005. -№12. -С.4-5.

43. Кислотно — активированные отбельные земли // Масла и жиры. -2005.-№11.-С.6.

44. Неймарк И.Е., Чертов В.М. Научные основы управления пористой структурой и адсорбционными свойствами кремнеземных адсорбентов // Адсорбция и адсорбенты. — М.: Наука, 1987. С. 193-199.

45. Неймарк И.Е., Шейнфайн Р.Ю. Силикагель, его получение, свойства и применение. Киев: Наукова Думка, 1973. - 200 с.

46. Адсорбционные, хроматографические и каталитические свойства цеолитов. Тбилиси: Мецниереба, 1972. - 223 с.

47. Жданов С.П., Хвощев С.С., Самулевич H.H. Синтетические цеолиты: кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства. М.: Химия, 1981. - 264 с.

48. Цицишвили Г.В. Влияние ионообменных катионов на свойства цеолитов В кн.: Адсорбенты, их получение, свойства и применение (Труды III Всесоюзного совещания по адсорбентам). - Л.: Наука, 1970. - С. 101-104.

49. Бобонич Ф.М. Химичесюш состав и адсорбционная активность цеолитов // Адсорбция и адсорбенты. М: Наука, 1987. - С. 72-76.

50. Г; 56. Пугачева С. В. Адсорбенты на основе диатомита и бентонита Ростовской области для регенерации нефтяных масел Дис. . канд. техн. наук.-Новочеркасск., 2002. 122 с.

51. Бареев Е.С. Естественные строительные материалы Ростовской области. — Ростов н/Д: Рост. кн. изд-во, 1956.—233 с.

52. Мдивнишвили О.М. Кристаллохимические основы регулирования свойств природных сорбентов. Тбилиси: Кавказский ин-т минерального сырья им. А.Д. Твалчремидзе, 1983. - 268 с.

53. Лихачев В.П., Склярова Э.С., Айвазян В.А., Земляков Л.Ф. Поисково-оценочные работы на бентонитовые глины в северной части Ростовской области. Отчет геологоразведочной партии стройматериалов, за 1984-87 гг.,. № гос. рег. 8-84-5/12.

54. Арипов Э.А., Абдулаев Н.Ф., Гафуров P.C. Определение концентрации поверхностных гидроксилов природных минеральных сорбентов на основе их величин гидролитической кислотности // Узбекский химический журнал. 1975. № 6. - С. 18-19. ;

55. Арипов Э.А., Агзамходжаев А.А. Активные центры монтмориллонита и хемосорбция. Ташкент: Фан, 1983. — 164 с.

56. Гольдберг Д.О. Контроль производства масел и парафинов. М-Л.: Химия, 1964.-С. 161-162. .

57. Золочевский В.Т. Окисление масла при отбелке в схемах физической рафинации//Масла и жиры.-2009.-№4.-С.12-15.

58. Эргашева Д. К., Абдурахимов С. А. Изучение влияния технологических факторов на степень очистки хлопкового масла Узб. хим. ж. 2006, N 2, . с. 49-52. Рус; рез. англ., узб.

59. Эргашева Д. К., Абдурахимов С. А., Улугов Ш. Б. Повышение избирательности процесса адсорбционной очистки хлопкового масла/ Узб. хим. ж. 2007, N2, с. 59-63. Библ. 9. Рус; рез. узб., англ.

60. Технология переработки жиров. /Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнена, Л.И. Янова и др. Под ред. Н.С. Арутюняна. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Пи-щепромиздат, 1999 г., 452 с.

61. Фролов В.Т. Литология. Кн.1: Учебное пособие. — М.: Изд-во МГУ, 1992. —336 с.

62. Кацнельсон, Ю.Я. Эоценовые бентониты на северо-восточной окраине Донбасса / Ю.Я. Кацнельсон, A.A. Нырков, В.В. Якушев // Литология и полезные ископаемые. — 1984. № 3. — С. 49-57. — Библиогр.: 56-57 с.

63. Лукьянович В.М. Электронная микроскопия в физико-химических исследованиях. — М.: Издательство Академии наук, 1960. 297 с.

64. Викулова, М.Ф. Электронномикроскопическое исследование глин/ М.Ф. Викулова. М., изд. геол. лит., 1952. - 19, с. - Библиогр.: с. 20.

65. Осипов, В.И. Микроструктура глинистых пород/ В.И. Осипов, В.Н. Соколов, H.A. Румянцева. М.: Недра, 1989. - 211, с. - Библиогр.: с.87.

66. Комаров B.C., Дубницкая И.Б. Физико-химические основы регулирования пористой структуры адсорбентов и катализаторов. Мн.: Наука и техника, 1981. - 336 с.

67. Плаченов, Т.Г. Порометрия/ С. Д. Колосенцев, Т. Г. Плаченов Л.: Химия, 1988.-С. 39-40.

68. Дзисько, В.А. Физико-химические основы синтеза окисных катализаторов/ В.А. Дзисько, А.П. Карнаухов, Д.В. Тарасова. — Новосибирск: Наука, 1978. 378, с. Библиогр.: с.378-380.

69. Рентгенография основных типов породообразующих минералов (слоистые и каркасные силикаты). Под ред. В.А.Франк-Каменецкого.- Л.: Недра, 1983.-359с.

70. Строение и химия поверхности слоистых силикатов/ Тарасевич Ю.И.- Киев: Наук, думка, 1988.- 248с.

71. Komine, H., 2004. Simplified evaluation for swelling characteristics of bentonites. Engineering Geology, 71: 265-279.

72. Besq, А. С. Malfoy, A. Pantet, P. Monnet, and D. Righi. 2003. Physico-chemical characterization and flow properties of some bentonite muds. Applied Clay Science 23, 275-286.

73. Galindo-Rosales, F. and F. Rubio-Hern6ndez. 2006. Structural breakdown and build-up in bentonite dispersions. Applied Clay Science 33, 109—115.

74. Патнис А., Мак-Коннел Дж., Основные черты поведения минералов, пер. с англ., М., 1983

75. Веденеева, Н.Е. Метод исследования глинистых материалов с помощью красителей и его применение в литологии/ Н.Е. Веденееа, М.Ф. Ви-кулова. М.: Геол. лит., 1952. - 43, с. - Библиогр.: с.43.

76. Кульчицкий, Л.И. Физико-химические основы формирования глинистых пород/ Л.И. Кульчицкий, О.Г. Усьяров. М.: Недра, 1981. - С.21-23.

77. Щанова, М. А. Получение, текстурные параметры и адсорбционные свойстав Fe монитмориллонита/ М.А. Щанова, С.Ц. Ханхасаева, А.А Ря-занцев, А.А. Батоева, С.В. Бадмаева // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002. - № 3. - С. 375-382.

78. Мухина, О.Ю. Адсорбция красителя метиленового голубого активированными углеродными волокнами/ О.Ю Мухина, И.А Пискунова, А.А. Лысенко // Журнал прикладной химии. 2003. - Т. 76. - Вып. 6. - С. 924-930. — Библиогр.: с. 930.

79. Шишкин Ю.П. Адсорбционные свойства глин. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1986.-84 с.

80. Abend, S. and G. Lagaly. 2000. Sol-gel transitions of sodium montmo-rillonite suspensions. Applied Clay Science 16, 201-227.

81. Huang FuChuang, Lee JiunnrFwu, Lee Chung-Kung, Chao Huang-Ping

82. Wang C.-C, Juang L.-C, Hsu T.-C, Lee C.-K., Lee J.-F., Huang F.-C. Адсорбция основных красителей на монтмориллоните. Adsorption of basic dyes onto montmorillonite J. Colloid and Interface Sci. 2004. 273, N 1, c. 80-86. Англ.

83. Керемчутская М.Б., Садыков И.И., Смолина Л.Б. Кислотная активация бентонитов средней Азии // Бентониты Узбекистана. — Сб. науч. тр. -Ташкент: Изд-во АН УзССР. 1963. - С. 126-132. ■

84. Нагорная Е.Ф., Демина Т.Н., Бельтюкова В.Б. К вопросу активирования трошковских глин кислотами // Изв. физ.-хим. НИИ при Иркутском государственном университете 1964. - т. 6, № 1. - С. 211-219.

85. Цицишвили, Г.В. Адсорбционные свойства химических модифицированных глин/ Г.В. Цицишвили, В.М. Шуакришвили, Д.Н. Бариабишвили// Природные сорбенты: сб. науч. тр. М.: Наука, 1967. - С.45-55. - Библиогр.: с.55.

86. Оразмурадов А.О. Физикохимия дисперсных алюмосиликатов / Отв. ред. Ю.И. Тарасевич А.: Ылым, 1988. - 232 с.

87. Shi Yinghua, Хи Zirong, Wang Chengzhang Получение композита на основе монтмориллонита и его адсорбционные свойства Nongye gongcheng xuebao=Trans.,Chin. Soc. Agr. Eng. 2006. 22, N 10, c. 186-188. Кит.; рез. англ.

88. Пермяков Е.Н. Влияние структурных и кристаллохимических особенностей монтмориллонита на технологические свойства бентонитовых иполиминеральных глин: Дис. канд. техн. наук. — Казань, 2005. 126 с.t

89. Дашинамжилова Э.Ц. Модифицированный монтмориллонит в процессах адсорбции и каталитического окисления органических красителей: Дис. канд. хим. наук. -Улан-Удэ, 2007. 108 с.

90. Комаров B.C. Новое в активации природных алюмосиликатов. — В кн.: Исследование адсорбционных процессов и адсорбентов. — Ташкент: Фан, 1979.-С. 186-193.

91. Мерабишвили M.C. К вопросу комплексного производства активированных сорбентов из бентонитов и сернокислых солей алюминия. В кн.: Адсорбенты, их получение, свойства и применение. - Л.: Наука, 1971.1. С. 88-91.

92. Мерабишвили М.С. Бентонитовые глины. — М., 1962. 128 с.

93. Komine, H. and Ogata, N., 2004. Predicting swelling characteristics of bentonites. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 130 (8): 818-829.

94. Fripiat J., Leonard A., Barake H. — Bull. Soc. Chim. France, 1963, т. 1 -P. 122.

95. Mihoubi D., Bellagi A. Термодинамический анализ изотерм сорбции на бентоните. Thermodynamic analysis of sorption isotherms of bentonite J. Chem. Thermodyn. 2006. 38, N 9, с. 1105-1110. Англ.

96. Батталова Ш.Б., Пак Н.Д., Сокольский Д.В. Изучение физико-химических свойств катионзамещенных образцов монракского бентонита // Исследование и использование глин и глинистых минералов. Алма-Ата: Наука, КазССР, 1970. - С. 201-203.

97. Батталова Ш.Б., Пак Н.Д., Табанова Х.Г., Гелиев М.С. Катионооб-менная емкость и каталитические свойства кынгракского бентонита Казахстана // Исследование и использование глин и глинистых минералов. Алма-Ата: Наука, КазССР, 1970. - С. 262-265.

98. Овчаренко Ф.Д., Тарасевич Ю.И., Белик Ф.А., Руденко В.М., Мар-цин И.И. Исследование адсорбции на дисперсных минералах. В кн.: Адсорбенты, их получение, свойства и применение. - JL: Наука, 1971. - С. 148-151.

99. Акимбаева А. М., Ергожин Е. Е. Оценка структурных и сорбцион-ных характеристик активированного бентонита Коллоид, ж. 2007. 69, N 4, с. 437-443. Рус.

100. Арипов, Э.А. Активные центры монтмориллонита и хемосорбция/ Э.А. Арипов, A.A. Агзамходжаев. Ташкент: Фан, УзССР, 1983. - 163, с.-Библиогр.: с. 13 0-162.

101. Sridharan, A. and Nagaraj, Н.В., 1999, "Absorption water content and liquid limit of soils," Geotechnical Testing Journal, Vol. 22, No. 2, pp. 121-127.

102. Banat, F. A., B. Al-Bashir, S. Al-Asheha, and O. Hayajneh. 2000. Adsorption of phénol by bentonite. Environmental Pollution107, 3, 391-398.

103. Бельчинская Jl. И., Бондаренко А. В., Губкина М. П., Петухова 1 А, Селеменев В. Ф. Влияние термического модифицирования на адсорбционные свойства природных силикатов Сорбц. и хроматогр. процессы. 2006. 6, N 1, с. 80-88. Рус. .

104. Муминов С. 3., Прибылое А. А., ГулямоваД. Б., Агзамходжаев А.

105. Ресурсосберегающая технология рафинации подсолнечных масел / Герасименко Е.О., Сорокина В:В:, Юхвид И.М., Еременко В.В. // Успехи современного естествознания № 8, 2005, с. 33-34

106. Бентонит: сборник научных трудов / Академия наук СССР, Отделение геологии, геофизики и геохимии ; ред. В. П. Петров; М.:Наука, 1980; -288с. ■/ ; / ■ v '

107. Новая технология очистки подсолнечных масел для малых предприятий / Тинькова Г. С., Герасименко Е. О., Ксенофонтов А. В., Веселов О.

108. Rossi, M., M. Gianazza, С. Alamprese, and F. Stanga, The Role of Bleaching Clays and Synthetic Silica in Palm Oil Physical Refining, Food Chem. 82:291-296(2003).

109. Guo Ниа, Zhou JIan-ping (Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China) / Changsha ligong daxue xuebao. Ziran kexue ban=J. Changsha Univ. Sei. and Technol. Nat. Sei;. 2004. 1, N 2, с. 93-96. Библ. 7. Кит.; рез. англ.

110. Почерников В. И., Губанов А. В., Лисицын А. 11. (ВНИИЖ) Исследование термостабильности отработанных жиросодержащих адсорбентов и^^ фильтровальных порошков Вести. ВНИИ жиров: 2006, N 1, с. 19-20. Рус.

111. Камышан Е.М. Утилизация отработанной отбеливающей земли и кизельгура // Масложировая промышленность. -2006. -№3. -С.56-57.

112. Меламуд Н.Л. Содержание диоксинов и полиароматических углеводородов в отбельной земле // Масла и жиры. -2Ö05: -№3. -С. 14.

113. Камышан Е.М., Пономаренко О.В. Отработанная отбельная земля практические, решения-// Масложировая промышленность. -2005. -№6. — C.10-Í1. " . • " .