автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Адсорбционная очистка подсолнечного масла природными дисперсными минералами

ХЛРКГВСЬКИН ДЕРЖАВНИЙ П0Л1ТЕХН1ЧНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ

> Ф

гу. ф1алковська Лариса Василшна

%

УДК 541.183:664.3

АДСОРБЦШНА ОЧИСТКА СОНЯШНИКОВО! ОЛН ПРИРОД Я ИМИ ДИСПЕРСИЯМИ М1НЕРАЛАМИ

Спещшшпсчъ: 05.18.06 - Технологи! жщнв, еф1рних масел та парфюмерно-кошетичних продукта.

Автореферат дисертацй' на здобутгя паукового ступени кандидата техшчних наук

Харюв-1997

Диссртащею е рукопнс

Робота виконана в iHcrinyri бюколоадяс» ximü HAH Ухра'ши

Науковий кер1виик: доктор х1м!чних наук, професор академик IAH Укршни

Манк Валерш Вешамшович 1нституг бюколощно! xuiii, зав. вщдшом

Науковий консультант: кандидат х1М1чтк наук Марц1н Irop 1ванович

ГБКХ HAH Украши, старший науковий сгавробкник

- доктор техмчних наук, професор, Осейко Мшсола Ьзанович, Украшський державнин ушверсипл харчових технологш MimerepcrBZ освгеи Украши, зав лабораторией

- кандидат xiMi'innx наук, доцент, Бабенко Валерш 1занович, ЗАТ МЕЗ "Соняшник", зам. директора

- наухово-дослщний ¡нститут хмелярства

Захист длсертацй шдбудеться " ЛХ> 1997 р. о годин} назасщанш

спещаизозано! вчено! ради Д 02.09.07 Харывського державного полп-ехтчного университету за адресом: Украща, 310002, м. Хармв, вул. Фрунзе, 21.

3 дисертащею можна ознайошгшея у 6i6nioreui Харивського державного погатехшчного университету.

Автореферат розкланий "_" _1997 р.

Офщшш опоненти:

Пров'щна установа:

Вчений сехретар спец1ал1зовано'( вчено'1 ради

Тимченко В.К.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальш'сть робота. Рафшоваш оли шсля проведения nponecii пдратацп i нейтрал1зацп утримують pi3Horo роду домйнки (фосфолтади тгменти, продукти окисления, мила i др.). Присутшсть !х в ол1ях попршу? товарний вид i яккть. KpiM того, деяга is них утрудиюють процеси рафшацП. В цьому зв'язку при випуску рослишшх олш велика увага придшяеться процесу ввдбшоваиня, задачею якого являеться полш-шення споживчих властивостей ол1й, ix товарного виду.

Анал1з сучасного стану адеорбцшпо! рафшацп oлiй показуе, що новгг-Hi розробки в облает! теорп адсорбцн, а також процеа'в i anapariB xiMinHoi технологи використовуються ще недостатньо. Необх1дно коршне удоско-налення i розробка нових методав дослщження процесу оевгелення олш адсорбентами, вияенення спроможностей вибору або отримання шляхом активацп бшын ефективних сорбент1'в, шж т1, що використовуються в теперпншй час, встановлешш оптимальних умов процесу вщбглювання.

Проведения досшджень, яга направлет на рйпення вищепере-рахованих питань з метою удосконалення юнугачих i пошук бшьш сучасних засоб1в адсорбгрйно! очистки, склали головне завдання роботи.

Зв'язок роботи з пауковими програмамм, плавами, темами.

Досл1Дження адсорбщйно! очистки соняшниково! олп природними дисперсними мшералами проводилося вщповщно з науковою програмою 1БКХ HAH Украши 2.16.1.4. «Поверхнев1 явигца у формувант та руйнуванш природних колощних систем як основостворення еколопчно чистих технологш» та господарчого договору N27 в1д 24.01.92 «Розробити зисокоефективт засоби очистки харчових продукта i безалкогольних гапо5в з застосуванням нових вид! в природних мшеральних флокулягтв i :орбенпв» М1Ж1БКХ HAH Украши, ВАТ «Укрол^ежирпром» та Впшицьким хшежиркомбшатом.

Метою роботи являеться шдбгр найбьтып ефективних сорбент1в i3 зеликого числа развщаних родовищ дисперсних мшерал^в Украши для эчистки соняшниково! олп i розробка перспективно! технологи його в!дбь дювання.

Осповш задач! досл1д;кеппя:

- провести дослщження ефективносп адсорбщйио! очистки та зиконати тдб1р адсорбенлв на ocHosi природних дисперсних мшералгв для э чистки соняшниково! олп в лабораторних умовах;

- розробити методи визначення зшни складу соняшниково! олп до i пеля адсорбцШно! очистки;

- створити дослщну та досл1дно-промислову установку i провести iepeßipKy ефективносп адсорбитв, вибраних в лабораторних умовах;

- провести дослщжешм ефскидаюсл контактного та перколящйного :пособ1в адсорбцншо! очистки соняшниково! олп палигореютом та штивованим монтморилоштом в досшдно-промислових умовах.

- розробити способи утшпзацп вщпрацьованих в npomeci адсорбщйно! >чистки соняшниково! олп адсорбен'пв для забеспечення безвщходно! ■ехпологп;

- розробити технолопчний регламент на випуск олп соняшнмкс рафшованог недезодоровано! (вщбЬгено!).

Наукова новизна

- На ochobî проведеного вперше систематичного анал1зу ефективне адсорбцдйно! очистки соняшниково1 олп природними дисперсш мшералами рЬних родовищ Украши (бшыне 5) доказано, неактивоваыий палигорегат Черкаського родовища може бути використах для очистки соняшниковсн олн. В цьому вщношент Bin майже поступаеться деяким активованмм вщбшьним глинам.

- Всгановлена кореляхдя Mi ж сгупенем руйнування дисперы мшерал1в в процеа ïx активацн кислотами та ефектившетю проц< вщйлювання олш. Остання яростас 3i збшьшенням iiopiicrocTi адсорбенту

- На ochobî анал1зу отриманих експериментальних результа адсорбцшно! очистки одШ показана переваги та недолнш контактного перколяцшного методу.

- Вперше використаний комплекс сучасних ф1зико-х1м1чних мето дослщження структурно-групового складу олш - хроматомасспектроскс та ЯМР JH , 13С - показав, що теля контакту з адсорбентом ïï структур! груповий склад практично не змшю€ться. Спостернаеться видал ci окисних вуглеводтв, масова частка яких складае не бшыыс 0,01%.

- Отримана анал!тична залежшеть м1ж величиною перекисного чис та часом контакту олп з адсорбентом, яка враховуеться при розро технолопчного режиму очистки олп.

Практична щннкть роботи. Пдабраш ефективш адсорбег (палигорегат i монтморилошт) запропоноват для ïx використання технолопчному процеи ввдбйновання рослинних олш.

Розроблений технолопчний режим по проведению адсорбцшно! очи ки соняшниково! олн гид домннок може бути використаний на тдпрж ствах ол1е-жирово! промисловостг.

Розроблена досшдна установка для адсорбщйно! очистки харчоЕ олш перколящйним методом.

Проведет промислов1 випробування по адеорбцшнш обробщ о контактним методом.

Розроблений технолопчний регламент на установку по вщбипован paфiнoвaнoï соняшниково! олп контактним методом.

Апробаци роботи. Основщ положения роботи були були докладе»! настунних конферешрях:

1) Proced 1. Aungarian-Ukrainian Conf. Carpat. Europe Ecolo, Uzgorod, 1994, Yol.l.p.9. Martsin II., Mank V.V., Lebovka N.I., Lisitsa I.. Abrarnov V.B., Fialkovskaja L.V. «Creation of envezonmentall safe Techno], of Food and Raw Oil materials adsorbtion regeneration».

2) Кологдна xîmîa i фiзикo-xiмiчнa мехашка природних дисперси систем. «Материалы комплекса научных мероприятий стран СНГ», части 1, Одеса, 1997 р. 1.Марцш, В.Пютолькорс, Л.ф1алковська. «Адсорбцм очистка соняшниково! олн з застосуванням природних дисперсн М1нерал1в».

ПублдоацН. За матер]алами викладених дослщжень опублшовано 2 ези доповда, 3 статп в журналах.

Структура 1 обсяг роботи. Дисертац1йна робота складаеться з ступу, п'яти роздийв (глав), висновгав, списку л1тератури га додатгав.

Осповна частица робота викладена на 130 сторшках друкованого ексту, вмщуе 21 малюнок, 20 таблиць, 100 л1тературних джерел.

ЗМ1СТ РОБОТИ

1 Аналтгчний огляд.

В анал1тичному огляд1 розгляиуп сучасш технологи адсорбщйнох чистки харчових олш та структура 1 властивосп глин, як! викорис-■овуються для адсорбцшно! очистки.

Ключовий фактор ефективно! адсорбцшно! очистки - це адсорбент. 1ля вщбиповаиня рослинних ол!й в якосп сорбент!в використовуються [риродт алюмосилшати монтморилоштово! групи, активоваш кислотою. В •епериншй час ол!е-жиров1 шдприемства Украши для очистки оли ¡икористовують ш'дбшьт глини заруб1жного виробництва.

Вибгр адсорбента залежить шд трьох фактор1в: вартссть, актившсть та 'трати олп. В табл. 1 приведена вар-псгь р!зних ви/дв адсорбентов.

Таблица 1- Варткть р1зпих видш адсорбспт!в.

Найменуваиня адсорбенте Варт1сть, $/кг

ЭДоЬе1т БТ" (Словагая) 0,42

Фулмонт" (ф1рма"Лейпоурт") 0,48

Фштрол 105" (США) 0,52

Т-160" (США) 0,54

Злшагель "Трал" (ф]рма "СПАСЕ"), США 2,12

\ктивований вуголь 5,44

Приведена зр1вняльна характеристика вартост1 св1дчить про ррожнечу адсорбентш, що закуповуються за рубежем. Найб^лын дорогим является активований вуголь. Активоват сорбента на основ1 донтморилоттових глин коштують набагато дешевше, тому до них тривернута тепер значна увага.

На територи УкраТни знайдено бшьше сотш прояв1в бентоштових 'ЛИН. ВнИТуЮЧИ ВВДНОСНО НИЗЬКУ ЦШу ДОСШДЖенИХ В1ТЧИЗНЯ1ШХ глин в торшнянт з адсорбентами зарубежного виробництва, плапуеться продов-«ення дослщжепь найб1лыи перспективних глин украшських родовищ, эобгг по оптаншзацн мето/Цв 1х акгивацп з метою створення в перспектив! /крашського шдириемства по виготовленшо адсорбентов для сше-жирово! 1ромисловосп.

Серед наййльш ефективних сорбентав знаходяться палигорсшт, ыс морилошт, пдрослюда i 4-ий шар (природня сум1ш палигорсгата \ ш морилошта). Передбачаеться, що дат глини найбшьш шдходять очистки рослинних олш.

Розглянут1 також склад 1 властивост! сопуттх доюшок рослин олш, що виводяться в процеа вщбиповання. До речовин, яш вилучаюты лродес! вщбшювання, вщносятьея фосфолшщи, фарбуюч! речов (каротино!ди, хлорофши), залишков! мила, продукти первинного вторинного окисления, метали. Найбшьшу увагу придшено адсорбцй обробщ о ли як засобу до знижекня продукте окисления, визначае: пероксидним числом. Саме продукти окисления визивають присуттст олп небажаного-валаху 1 поганих смакових якостей.

2 Методична частила.

2.1. Об'ект доелвдження.

Об'ектом дослздження служили промислов! зразки соняшниково! о

Розповсюдження соняшниково! олп як цшного харчового продукту Укра1т визначило виб1р його в якосп найб1льш гндходящо! природ модел11фи дослщженш I розробщ метода адсорбщйно! рафшацп.

Об'ектом дослщження також служили природш 1 кислотноактивог дисперсш мшерали, що використистовуються для процесу очис соняшниково! олП в'щ домшгок.

2.2. Методики достдження олш.

В робот! вокористаний комплекс ф1зико-х1мгчних методов анал рослинних олш, дозволяючих оцшити яюсш ! галькющ зм!ни, що прота ють в процеа технолопчно! обробки об'екив, що досл1джуються.

Анал!зи ф1зико-х1м1чних показнигав олш проводили ввдповщно ГОСТ та за методиками, рекомендовашши ВНД1Ж.

Ефективтсть адсорбщйно! обробки визначали по пероксидном] колерному числам в В1дб!лених ол1ях, пероксидне число визначали ГОСТ 26593-85, юиирне число - за ГОСТ 5477-69. За кшцевий резуль' приймали середке ¡з трьох паралельних визначень.

Для опенки ефективноеп сорбехтв в процеЫ вщбиповання 1 розро? оптималышх режишв технолол! були використаш ное!гн! метод! доыпджсмшя структурно-групового складу олш. До них вщносят! спектроскогпчт методи, зокрема, метод ядерного магштного резонансу хромато-мас-спектроскогачний метод.

2.3. Методи аналгзу вщпрацьованих сорбентгв.

Масову частку жиру в в!дпрацъованому сорбент визначали метод екстракци, викладеному в мегодищ, рекомендоватй ВНД1Ж.

2.4. Методи досшджень адсорбенте 1 \х х1м1чний склад.

Для оцшки якосп кислотно! активацп мшерал!в ! находжеь кореляцп з ефектившстю очистки олш цими адсорбентами, виконува] х!м1чний, рентгенофазовий ] тсрмогра ф]чний анал!з.

3 Дооиджешш процеав адсорбщйно! очистки соняшпиково1 о глипистими мше ралами в лабораторних умовах.

Метою дослщжень в лабораторних умовах адсорбщйно! очист иоставала розробка ! гпдб1р високоефективних адсорбенлв на осн

гриродних дисперсних мшерал1в, спроможних швидко 1 ягасно очищувати >аслинш олп; вивчення впливу р1зних факторов иа процес адсорбщйно! 1чистки; проведения зр1внялышх дослщжень перколяцшного 1 контактного яетод1В адсорбщйно! очистки глинистими м¡нералами; розробка режим!в 1роцесу адсорбщйно! очистки.

Адсорбцшна очистка рослинних олШ може проходити контактним ! шрколяцшним методами. Кожен з них мае сво! переваги г недолши. Для щшки ефективнос-п цих метод! в очистки розглянемо бшын детально <ожен них.

3.1 Адсорбщйна очистка сонашвиково! олЛ глинистими липе разами в лабораториях умовах перколяцшштм методом.

В период лабораториях досдаджень адсорбщйно! очистки рафшовано! ;оияшниково! олп перколящйним методом були використат як природт гак ! кислотноактивоват мшерали Черкаського родовища бентоттових мин: монтморилошт, палигорсют, 4-ий шар - генетична сумш палигорсгата . монтморилонгга, а також пдрослюда.

Були проведет дослвджешш по очистщ рафшовано! соняшниково! олп зразками активованого монтморилошту I палигорсгату в колонках зщкрлтого типу в присутносп залишково! к!лькосп иов^ря в адсорбент! 1 розчиненого в самш олн. Очищена ол1я мала висога значения пероксидних тесел, що лояснюеться присуттетга кисню ппттря, який лриймае участь в реакцп окислювання олп.

Тому для зниження можливого додагкового окислювання ол!! в перюд в!дб!лювання була застосована продувка колонки з адсорбентом аргоном, що давало можливють витсснення пов1тря \ створення нейтрального середовища в установщ. Вщбулося значне зниження вмюту пероксидних сполук, зниження кол!рност! оли, зменшення вм1сту фосфолтвдв.

Наступним кроком по полшшенню умов вщбшювання перколяцшним методом було застосування зам!еть продувки аргоном вакуумування вае! установки. 1з отриманих результатов витжас важливий висновок - ва зраз-ки активованих мшерал1в Черкаського родовища бентоттових глин показа-ли високу ефекгивнгсть як адсорбенти, зщбт ягасно вивести як пероксидш сполуки, так ! тгмент! речовини, як1 несуть вщповщалынсть за к<шр ол!!.

На мал. 1 представлена залежшсть змши перекисних чисел при р]зних умовах вщбиповання.. Наглядно видно значения бескисневого середовища для змши вмкту пероксидних сполук. Чпчсо просл1жуеться тенденщя до значного виведеппя пероксидних сполук (крив! 3-6), недивлячиь на неоднаков1 стартов! умови вадбшовання похщно! олп. Цшковито ясно, що чим нижчий вм1ст пероксидних сполук в олп, яка подаеться на ввдбшованнн, тим кращих результапв можна досягти по !х виведенню. А проте, при вщбшюванш ол!! з1 значениям пероксидних сполук р!вних 16 чи 11 ммоль активного кисню/кг, адсорбенти (активований палигорсют, пдрослюда - крив1 3 15) легко виводять пероксидш сполуки так як активований монтморилошт (крива 4).

Малюнок, 1 - Залежшсть пере-кишого числа сонашниково! олИ вад ступепю руйпування и1 нералу при р!зних умовах

В1дб1ЛКИ.

1,2-очистка в колонках

вщкритого типу,

3,4 - очистка в колонках з

застосуванням продувки

аргоном,

5,6 - очистка в колонках при вакууму вант.

Стушот. руинувандя,%

Характерпим для цих адсорбента ё те, що вони здатт виводити з олг кисневмпцугоч! сполуки до значень, менших одшшщ ммоль/кг активного кисню в тому випадку, якщо 1х стуншь руйнування р1вна 65% } вище. Так: адсорбента являються найб]льш роботоспро-можними 1 дають найкрагщ очистку як по вм1сту пероксидних сполук так 1 по значному зниженнк юшрность Ц1 сорбента вщзначаються високою питомою поверхньою : достатньо великими порами розм!ром до 8,0 им, чим пояснюеться !х значнэ адсорбцшна слроможтсть.

8в!дси супдуе висновок, що збшьшення об'ему перехвдних пор виникнення макропористост! в результат! кислотно! активаци мшерал1в ( одним !з важливих умов для адсорбцп домшюк.

Дуже важливо було провести досл!дження по стабшьноеп очищено! тим самим повбавлено! захисних сполук чи природних антиоксиданти олп.

Складаеться враження (мал.2), що кожен зразок очищено! олп ма< свою швидгасть до послвдуючого окисления, про що свщчить вугол наклону кривих. Як видно, олп з найменыцим вм!стом пероксидних сполу1 повшыпше нарощують нов! кисневмщук>ч1 речовини.

Пояснения стр!мко! здатност! зразгав очищено! олп до подальшоп окисления пояснюеться тим, що при вщбшюванш олп адсорбент забира деяку частипу природних антиоксидантв (токоферол1в)! зшмае природни) захист.

Тому очищену ол!ю потр1бно збершати в емкостях з шдводо; !нертного газу (азоту).

15 14

Псрекиспе

число,

ммоль/кг

с

13 12 11 10 9 8 7

5

6

Малгонок 2 - Зтва вяпсту пере-кисних сполук олН в залежпост В1Д термину i засобу його зберЬ гаппя.

1 - вихвдна ол1я,

2 - ол1я, очищена сорбентом «Tonsil»,

3 - ол1я, очищена монтморшошто! Черкаського родовища.

4

3 2

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51

3.2 Проведенаа адсорбцшпо! очистки сошшшиково! о л и глинис-тими шнералами в лабораторних умовах контактним методом.

Головне завдання дослщжень по очистщ ол15 контактним методом полагало в виясненш спроможноеп вщбиповання в1тчизняними адсорбентами 1 установления оптимальних витраг адсорбенту для яюсно! очистки оли В1Д пероксидних сполук.

Очищена ол1я мала показники, що значно нижче вимог ГОСТ.

Ефективне вадбьлговашш олп за допомогою адсорбентов залежить в першу чергу вщ лгасно! переробки олп на вйх ггопередш'х ступенях рафшацп. При контактному метод! очистки виведення перерахованих небажаних дом1шок набувас особливо важливе значения, так як у а ц1 дом1шки потребують для свого виведення додаткових витрат адсорбенту. Це приводить до ускладнень раздшу фаз фшьтруванням суспензп 1 значно збшьшус втрати олп.

3.3 Можливоси викристаппя нових ф1зико-х1м!чних методов контролю ефсктивпост1 адсорбцшпо! очистки.

Для вивчення будови 1 складу харчових рослинних олш, а також контролю ефективностс адсорбцшно! очистки цих олш з метою гадбору пайб1лыи задовшыгих режим1в процесу очистки 1 вдокшдних вщбшышх глин був використаний метод хроматомасспектроскопп та ЯМР 'Н 1 13С .

Методом хроматомасспектроскопп (ХМС) вивчали ефектившсть □чистки соняшниково! олп активованими монтморилоштом, палигорсгатом [ пдрослюдою. На мал.З приведен! хроматограми шшдно! та очищено!

МОНТМОрИЛО!ПТОМ ОЛ11.

Малюнок 3 - Д1ляпка хроматограми пох1дпоХ олИ 1 олп, яка очищена монтморилоштом.

- хроматограми похщно! олп; — - хроматограми олп, яка очищена монтморилоштом. Так як остановлено« структурно-групового складу олш не складалс мети даного дослщження, зудинимося лише на ягасних вщмшностях склад} олШ до 1 теля очистки вщбииовалышми глинами.

Зр1вняння хромагограм соняшниково! олп до 1 теля очистки в^дбшю вальними глинами показус, що бшышеть пшв практично не змшилось. Ц( вказуе на те, що головна частина структурно-групового складу олп н< змппосться в лроце« 15 очистки. Протс окрем1 тки суттево змшилися Деяю речивини повшетю зникають з олп в процеа очистки. В основному ц< примкш сполуки. Анал1з змш в хроматограмах олш, оброблених глинами показус, що шеля очистки в першу чергу виводяться речовини ; ненасиченими зв'язками. Можливо, що вони в першу чергу гаддаютьа окислению, тому з'являються шюдлив1 домшпеи, яга виводятьс) адсорбцшною очисткою вщбилышми глинами. 1з приведеного пор1вняльног< анал1зу хроматограм олш, очищених р1зними глинами, слщуе важливш висновок, що для виведення вечх небажаних домшок ¿з продуюпв необх1д1и застосування адсорбеттв, як! складаються !з набору р!зних но природ вщбшьних глин.

1з аналгзу складних спектр!в ЯМР 1Н 1 13С зроблено висновок, щ> груповий склад олп теля !1 очистки дисперсними минералами в щлому » змшюеться. Незначи змши в ¡нтенсивносп окремих шгав вказують н; видалення окисних сполук, проте !х незначна кшьгасть в олп не дас змоп провести юльккну оцшку процссу очистки.

4 Дослвджеппя процсыв адсорбцшпо! очистки соияшииково! ол1Ч лииистими мшералами в промислових умовах.

4.1 Розробка резким!в адсорбцшно! очистки соняшпиково? о ли здбшювальвими глинами на доелвдпш устаповщ перколящйним гетодом.

Результата лабораторних достджень, розгляпут! рашше, були мкористат при розробщ техтчного завдання на проектування 1 ¡иготовлення досшдпо! установки для вщпрацговання технолопчного ¡ежиму адсорбцШно! очистки соняшниково! олп. Завантаження адсорбенту ¡ередбачалось в змшних патронах. На мал. 4 приведена схема адсорбщйно! ¡чистки олп перколящйним методом.

Малюнок 4 - Схема адсорбцшпо! очистки соняшпиковоХ ол1? перколящйним методом.

Обладнашш: 1 - емккть похдао! олп, 2 - насос-дозатор оли, 3 - адсорбер, 4 - емгасть очищено! олп, 5 - повпряний компресор, 6 - пагр1вач повггря, 7 -

насос.

Дослщна установка була спроектована ! виготовлена Вшпицьким нроектно-конструкторським 1 гехнолопчним институтом (ПКТ1) НВО "Спектр" 1 установлена на Вшницькому ОЖК.

При в1дпрацювашп технол опчних режимов використовувались природний палигорешт ! активований монтморилощт. Було встановлено, що режим сушки адсорбенту досягасться на протяз! 3 годин при почат-ковому нагр1в1 кожуху адсорбера до 220-240 "С. Були встановлеш оптимальна температура проведения очистки, вплив гранулометричного С1сладу адсорбенту на швидгасть про-пкания ол!1 ! р)ст тиску подач! олн в адсорбер.

Встановлено, що для даного об'ему 1 розм1р1в адсорберу найбшьш прийнятним е гранулометричний склад в межах 0,5-2,0 мм. При цьому швидшеть подач! олп складае 15-17 л/год.

И

Випробування проводилось на природному палигорскт. В адсорбер було завантажено 8 кг палигорсшту гранулометричного складу 0,5-2,0 мм, сушка його виконана при температур! 220 "С. Безперервна очистка соняшниково! олн з пероксидним числом 10 ммоль/кг на одному заванта-женню адсорбенту продовжувалась 5 д!б. Одержано 1176 л оли з пероксидним числом 1,92 ммоль/кг.

Оеновт показники цього 1 попередшх експерименив приведен! в табл.2. Як видно 1з таблицд, у вах випадках ягасть олн теля очистки значно вище, гаж того потребуе стандарт.

Таблица 2 - Осиовш показники ссперимент1в, отримапих при про-ведеиш очистки олН па досгндшй устаповщ.

Показпики Палигорсйт Палигорскгг Активований шштморилошт

Завантажсння адсорберу, кг 10 8 10

Гранулометричний склад адсорбенту, мм 0.5-2. 0 0.5-2.0 0.5-2.0

Температура подготовки адсорбенту, °С 200-215 210-220 180-195

Температура проведения очистки, °С 50-120 67-73 72-95

Швидгасть подач1 олп, л/ч 15 12 15

Псроксидне число оли до очистки, ммоль/кг 8.0 10.3-11.5 10.3

Пероксидне число очищено! олп, ммоль/кг 0.5-3.5 0.2-1.92 0.7-1.2

Тиск подач! олп, атм 0.15-1.55 0.15-1.55 1.1-1.4

Загальна юльгасть очищено! олП, л 90 1176 104

На мал.5 приведена залежнють пероксидного числа соняшниково! олп вщ часу пропускания через адсорбщйну колону з палигорскггом в час проведення дослщжень на довготривалють роботи адсорбенту.

Як видно з малюнка, очищена ол1я мала значения пероксидного числа набагато мснше, иж вимагае ГОСТ.

Базуючись на результатах лабораторних I дослщних дослщжень. можна впевнено запропонувати технолопчний режим адсорбщйно! очистки перколяцшним методом для соняшниково! сип! в дослщно-промислових випробуваннях (табл.3.).

Експерименталын дан! зглад-жеш по методу найменших квадра-пв логарифм1чно1

криво! загального виду,

Малюнок 5 - Залежшсть перекисного числа шд часу пропускания олп через адсорбщйпу колонку з иалигорештом.

Таблица 3 - Техполопчний режим адсорбцшпо! очистки олп за Юпомогога перколяцшного методу.

Параметри Значения

Витрати адсорбенту, % 1.0

Гранулометричний склад адсорбенту, мм 2.0 -0.5

Температура тдготовки адсорбенту, °С 180 -220

1ас сушки адсорбенту шд вакуумом, год 3.0

Швидгасть подач! ол!!, л/ч 15-17

Об'ем олп/об'ем адсорбенту не бьлыне 2.0

Тиск подави ол!! в адсорбер,атм до 2.0

Таким чином, доелвдш випробування гадтвердили ефективтеть запропонованих адсорбсчтв ! перспективн!сть !х використання в процес! адсорбщйно! очистки олн. Найбщыи важливим е висновок про те, що в умовах перколящйно! очистки можливо використання неактивованого природного мшералу - палигорск!ту, що значно знижуе соб1варт1сть процесу. При витрат! адсорбенту 1,0% вщ маси ол!! пероксидне число олп значно нижче, шж того потребуе ГОСТ.

4.2 Проведения робп- адсорбщйно! очистки соняшпиково? олИ ввдб^льиими глинами па дослщно-промисловШ установщ коптактним методом.

На Внотицькому ол!ежиркомб!нат1 були проведет дослщно-промислов! випробування адсорбщйно! очистки соняшииково! олп з використанням в якост! адсорбенту палигорегату.

Схема техполопчно! лшп очистки соняшниково! ол!! контактним методом приведена на мал.6.

?

Малюнок 6 - Схема адсорбцшпо! очистки оли коптактним методом.

Обладнання: 1 - емюсть похздно! олп, 2 - насос, 3 - вакуум-в!дб1льни£ апарат, 4 - емюсть розчину лимонно! кислоти, 5 - насос-дозатор кислоти, ( - насос суспензп, 7 - рамний фильтр, 8 - емюсть суспензп, 9 - насос, 10 емюсть очищено! олп, 11 - насос.

Базуючись на результатах лабораторних 1 дослущо-промислови: дослщжень адсорбцшно! очистки оли дощльно запропонувати техноло пчний режим для проведения вщбшювання в промислових умовах з засто суванням контактного методу (табл.4).

Таблиця 4 - Тсхнолоичиий режим адсорбцшно! очистк! сопяшниковоХ ол!1 контактним методом.

Параметр» Значения Час, хв.

Витрати адсорбенту (палигор-сгату), % вщ кшькост! олп 3 -

Гранулометричний склад, мм 0,07-0,08 -

Витрати розчину лимонно! кислоти, кг/т олп 1 -

Температура олп при ва-куумуваяш, °С 60 60-90

Температура олп при гюдач! розчину лимонно! кислоти, СС 60 20

Температура олп при подач! адсорбенту,°С 80 15

Температура очистки олп, °С 104-110 30

На основ! проведених дослщно-промислових дослщжснь процесу очистки соняшниково! олп контактним засобом встановлено, що використашш природного палигорскпу дозволяе отримувати яшсну олно, яка в!дпов!дае необх!дним умовам.

Недивлячись на велику простоту контактного методу очистки олп як в конструктивному, так 1 в експлуатащшгому аспект!, перколяцшний зайб мае ряд переваг. Остантм досягаеться бшып висока стушнь очистки як В1д пероксидних сполук, так 1 вщ шших дом!шок.

5 Розробка засобш yтилiзaцií в1дход>в адсорбцшпо! очистки.

5.1 Використання вгдпрацьованих адсорбент! и в виробництв1 керамзитового грав1ю.

3 метою створення безвыходного еколопчно чистого процесу очистки олп проведена лабораторна перев!рка можливосп використання в!дпрацьованого палигорситу ! монтморилошту у вигляд! оргашчного додатку для одержувапня керамзитового гравш.

Створення пористо! струкгури керамзиту досягаеться епучуванням при терм!чн!й обробд! глинисто! сировини газами. Газовид!лення ! вспучування тдвищуеться при введенн! в глинист! породи оргатчних-додатгав, в якоста яких можуть бути використага вщпрацьоваш адсорбенти.

В результат! проведених достджень спучування керамзитового гравш встановлено оптимальну гальгасть додатгав, час, температуру ! штервал спучування.

В табл. 5 приведет експериментальт дат досл!дження.

Таким чином, встановлено:

- вщпрацьоваш масломктга адсорбенти (в!дходи процесу очистки олн) е ефективними додатками при виробництв! керамзитового грав!ю. Це дозволить замшити дефщитт 1 дороп нафтопродукти, яга викорис-товуються в тепершнш час;

- масова частка жиру в вщпрацьованих адсорбентах, яга мають використовуватися в якост! оргашчного додатку для виробництва керамзитового грав!ю, не повинна бути нижчою 30%, так як в шшому випадку !х додаток не буде мати ефективно! дп на покращення спучування глинисто! сировини.

В результат! проведених лабораторних доелщжень можна дата попередшо позитивну оцшку придатност! використання вщпрацьованих маслом!стких адсорбентов для виробництва пористих наповнювач!в.

Таблиця 5 - Залежшсть ссредпьо! густоти керамзитового гравпо шд маслоемкост! адсороегтв.

Юльвдсть Середня густота керамзитового грав1ю,г/см.куб.

додатку, маслоешасть маслосмккть маслоевянсть маслоешнсть

% 30% 40% 50% 60%

Температура спучування 1120 °С, 5 хвил.

1.0 - 0.63 0.54 0.47

2.0 - 0.395 0.37 0.38

3.0 0.46 0.34 0.325 0.31

4.0 - 0.345 0.3 0.29

5.0 0.43 - - -

10.0 0.41 - - -

Температура спучування 1140 °С, 5 хвил.

1.0 - 0.58 0.54 0.6

2.0 - 0.36 0.31 0.42

3.0 0.37 0.33 0.28 0.29

4.0 - 0.32 0.27 0.28

5.0 0.35 - - -

10.0 0.32 - - -

Температура спучування 1160 °С, 5 хвил.

1.0 - 0.41 0.41 0.6

2.0 - 0.27 0.26 0.41

3.0 0.26 0.24 0.23 0.275

4.0 - 0.22 0.22 0.255

5.0 0.21 - -

10.0 0.19 - - -

5.2 Викорцстання ввдпрацьовапих адсорбентов у виробництв буд1вного ваппа.

Була разроблена технолопя, при ягай вщпрацьована вщбшьна глин; (масова частка нотру,% - 23,5) використовувалась в якоеи додатку пр] виробництв1 буд1вного вапна. До вапняку добавлялась ввдпрацьована глин; в галькосто 10% в1д маси, сумш випалювалась в печ1 при температур! 120 °С. Час випалу с клав 40 хвил. В результат! випалу отримане вапно, щ вщповвдае вимогам ДСТ 9179-77 "Вапно будовне".

На розробку отримано «Акт проведения випробувань в промислови: умовах випалу вапняку з добавлениям вщпрацьованих вщбшьних глин».

висновки

1. На основ1 проведених систематичних дослщжень ефективност адсорбцшно! очистки соняшниково! олп природними дисперсним мшералами бшыие 5 р1зних родовищ Украши вперше встановлено, щ найбшын ефективним е природний палигорегат Черкаського родовищг який майже не поступаеться деяким активованим глинам.

2. Встаиовлена корелящя м1ж сгушшпо активування поверхи дисперсних мшерал1в кислотами та ефектом очистки олп цим* адсорбентами.

3. Показано, що присутшсть кисню пов1тря в неочищетй оли та I порах адсорбенту значно попршуе ефективтсть вщбшки. Запропоновага засоби попереднього видалення повЬря з системи вщбыпопання.

4. Використання сучасних ф1зико-х!мчпих дослвджень масспектроиетри та ЯМР 1Н та 13С - дозволило встановити, що в процес: контакту соняшниково! олп з адсорбентом структурпо-груповий склад практично не змшюегься. Спостер'1гаеться видалення окисних вуглеводтв. масова частка яких в олп не перевищуе 0,01%.

5. Доказано, що в умовах перколящйпо! очистки соняшниково! олп можливо використання неактивованого природнього палигорсгату Черкаського родовища, що значно знижуе соб!варт!сть ! простоту очистки, очищена оп\я задовольняе вимогам ГОСТ.

6. Проведено пор1вняння ефективносп та економ1чност1 контактного та перколяцшного способ1в очистки соняшниково! олп. Показано, що коптактний спос!б бшын простим в конструктивному виконанш та доступний даючим заводам. Вш не потребуе суттевих зм!н в технологи виробництва оли. Проте коптактний способ менш ефективний в очистщ, потребуе больших втрат олп, енергозатрат та додаткового устаткування на фиьтрацно. Перколяцшний спос!б бЫып ефективний в очистщ олп, потребуе менших витрат адсорбенту, енергп, його можна повн!стю автоматизувати. Проте, для реализм! цього способу необхщно розробляти додаткове устаткуваш1Я, ретельно вщпрацьовувати технолопчш режими.

7. Розроблено технолопчний регламент адсорбщйно! очистки соняшниково! оли палигорегатом.

8. Запропоновано засоби утшпзацй в!дпрацьовапих адсорбент!в для виробництва спученого керамзитового гравш та буд1вного вапна. Це дае змогу вважати розроблену технолопю очистки соняшниково! оли природними дисперсними мшералами еколопчно чистою та безвыходною.

Основиий зм!ст дисертаф! опублшовано в паступних роботах:

1. ГМарцш, В.Манк, В.ГНстолькорс, Б. Дехтерман, Л.Ф1алковська. Очищения соняшниково! олп глинистими минералами. "Харчова 1 переробна промисловгсть", кв!тень 1996 р, с.18-20.

2. В.Манк, 1.Марщн, Л.Ф!алковська. Про можливють використання дисперсних мшералщ для вщбшки соняшниково! ол!5. "Х1м1чна промислов1сть Украши", N4, 1997 р, с.30-33.

3. В.Манк, Л.Ф1алковська,1.Марщн. Шляхи використання вщход1в адсорбщйно! очистки ол!й. "Экотехнология и ресурсосбережение", N4, 1997 р, с.71-72.

Особистий пауковий внссок автора: пвдбраш ефективш адсорбента укра!нських родовищ для очистки соняшниково! олп вщ дом1шок (1,2); показано шкщливий вплив кисню тшгря на ефектившеть в!дб!лки, запропоновано засоби попереднього видалення пов!тря ¡з системи

ввдбшення (1); визначено виробнич1 технолопчт параметри процесу вщбипования перколяцшним i контактами методами (1,2); розроблеш засоби уташзаци ввдпрацьованих адсорбентв (3).

Ф1алковська Л.Б. Адсорбщйна очистка соняшниково! олп природними дисперсними мшералами.

Дисертащя на здобуття вченого ступеня кандидата техшчних наук за спещальностю 05.18.06 - гехнолопя жир1в, эф1рних масел i парфюмерно-косметичних продукпв. Харьгавський державний пшнтехшчний ушверситет, Харьгав, 1997.

Захищаеться 3 публикацп. На ocHosi проведених дослщжень ефективностч адсорбцшно! очистки соняшниково! олп нриродними дисперсними мшералами вперше встановлено, що найбшьш ефективним адсорбентом являеться природний палигорскгг. Встановлена кореляндя м1жд стушшто активування поверхноси природних мшералш кислотами i ефективтстю очистки олн цими адсорбентами. Показаний негативний вплив кисню пов!тря на ефект вщбшювання, запропоноваш засоби попереднього видалення повгтря i3 системи вадбшювання. Доказано, що в умовах перколяцшно! очистки олн можливо застосування неактивованога палигорскггу. Проведено зргвняння ефективносп i екопом1чност1 контактного и перколяцшного засоб!в. Запропононаш засоби утшпзацп вщпрацьованих адсорбсчтв для виробництва керамзитового гравт i буд!вного вапна.

Fialkovskaya L. У. Adsorbented clearing of sunflower oil natural dispersedly by minerals.

Dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.18.06 - technology of fats, radio oils and parfum of cosmetic products. Kharkov state polytechnical university. Kharkov, 1997.

3 publications are protected. On the basis of the carried oul researches of efficiency adsorbented of clearing of sunflower oil natura' dispersedly by minerals for the first time is established, that most effective adsorbent is natural palygorskit. The correlation between a degree active of г surface of natural minerals by acids and efficiency of clearing of oil by these adsorbent is established. The negative influence of oxygen of air on effect cleaning is shown, the ways of preliminary removal of air from system oi bleaching are offered Is proved, that in conditions clearning of oil the application not activated palygorskit is possible. The comparison of efficiency and profitability contact and floving of ways is carried out. The ways utilitie: fulfilled Adsorbents for manufacture bilding materials are offered anc building notify.

Фиалковская JI.B. Адсорбционная очистка подсолнечного масл; природными дисперсными минералами.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технически} наук по специальности 05.18.06 — технологии жиров, эфирных масел i

парфюмерно-косметических продуктов. Харьковский государственный политехнический университет, Харьков, 1997.

Защищается 3 публикации. На основании проведенных исследований эффективности адсорбционной очистки подсолнечного масла природными дисперсными минералами впервые установлено, что наиболее эффективным адсорбентом является природный палыгорскит. Установлена корреляция между степенью активирования' поверхности природных минералов кислотами и эффективности очистки масла этими адсорбентами. Показано негативное влияние кислорода воздуха на эффект отбелки, предложены способы предварительного удаления воздуха из системы отбеливания. Доказано, что в условиях перколяционной очистки масла возможно применение неактивированного палыгорскита. Проведено сравнение эффективности и экономичности контактного и перколяционного способов. Предложены способы утилизации отработанных адсорбентов для производства керамзитового гравия и строительной извести.

Ключов! слова: олпя, адсорбент, вщбиновання, технолопчний резким, перколяцшна очистка, контактний метод.

Подписано до друку 10.10.1997 р. Формат 60x84/16. Ум. друк. арк. 0,93. Тираж 100 прим. Замовлення № 97-572.01.

Надруковано ф1рмою "КОНТИНЕНТ" м. ВЫниця, вул. Козицького, 13, т. 35-35-20.