способ разделения устойчивой жировой эмульсии силикатного соапстока

Формула изобретения

Способ разделения устойчивой жировой эмульсии силикатного соапстока, включающий нагревание соапстока, добавление в него при перемешивании электролита и деэмульгатора, выделение жирового компонента, отстаивание, отличающийся тем, что при нагревании соапстока до 50-60°С в него вносят в качестве электролита хлорид натрия в количестве 2-6% от исходного сырья, в качестве деэмульгатора ПАВ ОП-7 в количестве 0,1-0,7% от исходного сырья, дополнительно вносят смесь изоамилового и изобутилового спиртов, взятых в соотношении 2,5:1, в количестве 20-40% к массе соапстока и нагревание продолжают в течение 3-5 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к масложировой, и может быть использовано для разделения отхода щелочной нейтрализации растительных масел - силикатного соапстока.

Известен способ разделения устойчивой жировой эмульсии соапстока под действием серной кислоты. По этому способу соапсток разбавляется водой до 5-8% концентрации, подогревается до 85-90°С и подается в реактор с мешалкой, куда поступает серная кислота в избытке 5-10% от теоретического количества. Процесс ведется при постоянном перемешивании в течение 10 мин. Далее смесь подается в колонну-разделитель для разделения фаз, после чего проводится промывка соапсточного жира от кислоты [Авторское свидетельство СССР №379608, С11В 13/02, 1971].

Недостатком этого способа является то, что при его применении для разделения силикатного соапстока образующаяся смесь становится чрезвычайно устойчивой, фракционирование которой практически невозможно.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разложения устойчивой жировой эмульсии, согласно которому отход кислотной очистки жиров и природных восков нагревают до 50-60°С, вносят в него порошкообразный электролит в количестве 0,5-3% от исходного сырья, 0,2-1% от исходного сырья деэмульгатора - неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) СП-10, препятствующего слипанию мицелл, нагревают полученную смесь до 80-90°С с одновременным перемешиванием, отстаивают в течение 8 ч [Патент 2053261 Российской Федерации, В01D 17/04, С11В 13/00, 1993].

Недостатком известного способа является невысокая эффективность отделения жировой компоненты соапстока, большая длительность разделения, а также высокие энергетические затраты.

Техническая задача изобретения - повышение эффективности разделения жировой эмульсии силикатного соапстока и выхода жировой компоненты соапстока, интенсификация процесса разделения, снижение энергозатрат.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в способе разделения устойчивой жировой эмульсии силикатного соапстока, включающем нагревание соапстока, добавление в него при перемешивании электролита и деэмульгатора, выделение жировой компоненты, отстаивание, новым является то, что при нагревании соапстока до 50-60°С в него вносят в качестве электролита хлорид натрия в количестве 2-6% от исходного сырья, в качестве деэмульгатора ПАВ ОП-7 в количестве 0,1-0,7% от исходного сырья, дополнительно вносят смесь изоамилового и изобутилового спиртов, взятых в соотношении 2,5:1, в количестве 20-40% к массе соапстока, нагревание продолжают еще в течение 3-5 минут.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности разделения жировой эмульсии соапстока и выхода жировой компоненты соапстока, интенсификации процесса разделения, снижении энергозатрат.

Способ осуществляется следующим образом.

Жировую эмульсию силикатного соапстока нагревают до температуры 50-60°С при постоянном перемешивании, вносят в нее 2-6% от исходного сырья хлорида натрия и 0,1-0,7% от исходного сырья неионогенного ПАВ ОП-7, добавляют смесь изоамилового и изобутилового спиртов, взятых в соотношении 2,5:1, в количестве 20-40% от исходного сырья и продолжают нагревать еще в течение 3-5 мин. Затем прекращают перемешивание и нагрев. Полученную смесь оставляют при комнатной температуре отстаиваться в течение 6 ч, в результате чего происходит разделение устойчивой жировой эмульсии силикатного соапстока.

Нагревание соапстока до 50-60°С способствует расплавлению жировой составляющей эмульсии, уменьшению вязкости системы, добавление электролита нейтрализует электростатический потенциал двойного электрического слоя на поверхности мицелл соапстока, введение деэмульгатора - неионогенного ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе раздела фаз, внесение смеси изоамилового и изобутилового спиртов позволяет снизить вязкость жировой эмульсии, способствует вытеснению из адсорбционного слоя эмульгаторов, присутствующих в соапстоке, кроме того, добавка двух последних компонентов приводит к увеличению гидрофильно-липофильного баланса системы, что приводит к быстрой коагуляции и разрушению устойчивой эмульсии. Постоянное механическое перемешивание способствует ускорению разделения водной и жировой фаз за счет увеличения кинетической энергии мицелл. Полное разделение компонентов достигается после отстаивания при комнатной температуре в течение 6 часов.

Способ разделения устойчивой жировой эмульсии силикатного соапстока реализуется следующим образом.

Пример 1. Жировую эмульсию силикатного соапстока в количестве 100 г нагревают до 60°С при перемешивании. Не прекращая перемешивания, в реактор вводят хлорид натрия в количестве 4 г (4% от исходного сырья), затем добавляют 0,1 г (0,1% от исходного сырья) неионогенного ПАВ (ОП-7) и 20 г (20% от исходного сырья) смеси изоамилового и изобутилового спиртов, взятых в соотношении 2,5÷1 по массе. Полученную смесь выдерживают при указанной температуре и постоянном перемешивании в течение 5 минут. Мешалку выключают, прекращают нагрев реактора, смесь оставляют на 6 часов для отстаивания при комнатной температуре. Происходит четкое разделение слоев. Собравшаяся в верхнем слое масложировая часть составляет 87% от содержания жировых компонентов в эмульсии соапстока.

Пример 2. Технология аналогична примеру 1, но в соапсток вносят хлорид натрия в количестве 6 г (6% от исходного сырья) и 0,7 г (0,7% от исходного сырья) ПАВ ОП-7, добавляют 40 г (40% от исходного сырья) смеси изоамилового и изобутилового спиртов.

Пример 3. Технология аналогична примеру 1, но в соапсток вносят хлорид натрия в количестве 6 г (6% от исходного сырья) и 0,1 г (0,1% от исходного сырья) ПАВ ОП-7, добавляют 30 г (30% от исходного сырья) смеси изоамилового и изобутилового спиртов.

Результаты анализов представлены в таблице.

Таблица Результаты анализов
Показатели	Данные анализа по примерам
	Прототип	Пример 1	Пример 2	Пример 3
Содержание хлорида натрия, % от исходного сырья	3	4	6	6
Содержание неионогенного ПАВ, % от исходного сырья	0.2	0,1	0,7	0,1
Содержание смеси изоамилового и изобутилового спиртов, % от исходного сырья		20	40	30
Максимальная температура процесса разделения соапстока, °С	90	60	60	60
Выход жировых компонентов, % от исходного сырья	80	87	89	92

Как видно из таблицы, способ разделения жировой эмульсии силикатного соапстока, осуществляемый при внесении хлорида натрия (2-6% от исходного сырья), неионогенного ПАВ ОП-7 (0,1-0,7% от исходного сырья) в присутствии смеси изоамилового и изобутилового спиртов (20-40% от исходного сырья), позволяет наиболее эффективно разделить силикатную эмульсию соапстока. При внесении смеси высших спиртов ниже 20% к массе соапстока эффективность разделения эмульсии соапстока невелика, а добавление выше 40% ведет к перерасходу реагента и экономически не оправдано.

Предложенный способ разделения жировой эмульсии силикатного соапстока позволяет

- повысить эффективность выхода жировой компоненты из отхода щелочной нейтрализации масел за счет увеличения степени разделения;

- интенсифицировать процесс разделения;

- снизить энергозатраты.