Характеристика жирового сырья

На рафинацию поступают разнообразные виды растительных масел в натуральном и гидрированном виде, а также китовый жир. Животные топленые пищевые жиры, как правило, в рафинации не нуждаются.

Растительные масла. Их получают из семян и плодов растений прессованием (выжиманием) или экстракцией (растворением в легкоотгоняемых органических веществах - в бензине, гексане). Для облегчения и полноты извлечения масла из сырья его предварительно измельчают и нагревают большей частью в присутствии влаги. Основными видами растительных масел, подвергающихся рафинации, являются подсолнечное, хлопковое, горчичное, соевое, льняное, рапсовое, кукурузное и касторовое. В небольших количествах перерабатываются арахисовое, кокосовое, и пальмоядровое масла.

Подсолнечное масло получают из семян подсолнечника, который возделывается в южных районах страны. Это самое распространенное в нашей стране высококачественное пищевое масло, на долю которого приходится до 70% от общего объема производимого в стране растительного масла. Масло имеет светло-желтый до светло-коричневого цвет и характерный запах и вкус. Используется для пищевых целей и для промышленной переработки как в сыром, так и в рафинированном виде.

Хлопковое масло вырабатывают из семян хлопчатника, которые получаются в качестве вторичного продукта после отделения волокна от хлопка-сырца. Сырое хлопковое масло имеет темный и даже черный цвет. В таком виде в пищу оно непригодно и не может быть использовано для промышленной переработки. После рафинации приобретает золотисто-соломенный цвет и приятный вкус и широко используется для пищевых и технических целей.

Соевое масло получают преимущественно экстракцией из бобов сои. В сыром виде имеет коричневатый с зеленым оттенком цвет и довольно сильно выраженный «бобовый» запах. Для использования в пищу масло подвергают рафинации.

Льняное масло получают из семян льна-кудряша или льна-долгунца. Одно из важнейших, так называемых высыхающих, масел, применяемых для выработки олифы и высококачественных красок. Цвет льняного масла от светло-желтого до коричневатого, запах специфический. Для выработки специальных видов красок льняное масло подвергают тщательной очистке и отбелке с доведением до кондиций «лакового» масла.

Горчичное масло получают преимущественно прессованием из семян горчицы. В зависимости от вида перерабатываемого сырья масло имеет коричневато-желтый или зеленовато-желтый цвет со своим характерным запахом и вкусом. Свежее масло используется в пищу как в сыром, так и в рафинированном виде.

Рапсовое масло получают из семян рапса. Цвет его темный, зеленоватый, после тщательной рафинации светло-желтый. Вырабатывается в нашей стране в ограниченных количествах и используется после рафинации в качестве салатного масла и для выработки маргариновой продукции.

Кукурузное масло вырабатывается из зародышей кукурузы - отхода крахмало-паточного производства. Сырое масло окрашено в светло-желтый до красновато-коричневого цвет. Масло имеет характерный запах, напоминающий запах печеного хлеба. В связи с тем, что отделение зародыша от зерна производится при сильном его увлажнении, кукурузное масло обычно получается с высокой кислотностью и его обязательно подвергают щелочной рафинации. Масло относится к лучшим видам пищевых.

Арахисовое масло вырабатывают из земляного ореха. Сырое масло окрашено в светло-желтый до красновато-коричневого с зеленым оттенком цвет. Имеет приятный запах и вкус. Относится к числу высококачественных пищевых масел.

Касторовое масло вырабатывают из семян клещевины. Одно из важных видов масел, используемых в химической промышленности, в медицине. Сырое масло имеет светло-желтый, иногда с зеленоватым оттенком цвет. Для этого масла характерна очень высокая вязкость, способствующая образованию стойких эмульсий. В касторовом масле содержится фермент липаза, который вызывает его быстрое расщепление. Поэтому рафинировать касторовое масло необходимо сразу же после его получения.

Кокосовое масло вырабатывают из плодов кокосовой пальмы. Это масло при комнатной температуре остается твердым. Цвет его в застывшем состоянии белый с желтоватым оттенком. В расплавленном состоянии оно может иметь соломенно-желтый оттенок. После рафинации используется в качестве рецептурной добавки в некоторых видах маргариновой продукции.

Пальмоядровое масло по свойству и составу приближается к кокосовому и применятся взамен его в маргариновом производстве.

Китовый жир. Его получают непосредственно на китобойных судах вытопкой из измельченного свежего сала-сырца забитых китов, чаще всего синих. В сыром виде это жидкий жир с сильным «рыбным» запахом, поэтому в пищу не применяется. После гидрогенизации и рафинации получают белый пластичный твердый продукт без специфического запаха, являющийся хорошим сырьем для маргаринового производства.

Гидрированный жир - саломас. Все описанные выше растительные масла (кроме кокосового и пальмоядрового) при комнатной температуре являются жидкими. Между тем для многих отраслей промышленности, в том числе для маргариновой, мыловаренной и др., требуются твердые жиры. Для обеспечения этих производств нужным сырьем, жидкие растительные масла (и китовый жир) подвергаются отверждению. При этом в нагретые до 180-230° С масла в присутствии катализатора вводится водород, который присоединяется по месту двойных связей жидких ненасыщенных жирных кислот, входящих в триглицериды. Последние при этом превращаются в твердые насыщенные кислоты. Соответственно жидкие масла и жиры при комнатной температуре превращаются в твердый салообразный продукт - саломас.

Температура плавления саломаса зависит, в основном, от количества присоединившегося водорода. Для маргаринового производства готовят саломас с температурой плавления 31-37° С, для выработки мыла требуется более высокоплавкий саломас.

В процессе гидрогенизации различных масел они теряют свой характерный запах и вкус и приобретают специфический «саломасный» запах. Цвет хорошего саломаса в застывшем состоянии белый с различными оттенками, которые в значительной мере зависят от цвета исходного масла, из которого он получен. Саломасу присваивают название жира, из которого его вырабатывают.

В последние годы вырабатывают пищевой саломас из смеси растительных масел и животных жиров (саломас марки 2-1 содержит 20% животных жиров, марки 2-2 - 40% животных жиров). Пищевой саломас, как правило, подвергается полному циклу рафинации.

Приемка жиров

Растительные масла, саломас и крупные партии животных жиров, поступающие на жироперерабатывающие предприятия, приходят с иногородних заводов в железнодорожных цистернах, с одногородних предприятий - в автоцистернах, а на комбинатах перекачиваются по трубопроводам. Животные топленые жиры частично поставляются в деревянных бочках или в специальных контейнерах. Кокосовое масло часто поступает в стальных бочках.

Слив жиров из железнодорожных цистерн. Схема слива жидких жиров из железнодорожных цистерн. Вдоль железной дороги, по которой поступают цистерны, находится опорная рама с подводящим коммуникациями. Если цистерна имеет нижний сливной клапан, то к нему при помощи накидной гайки присоединяется гибкий шланги или другое сливное устройство. Второй конец шланга соединен с трубопроводом, по которому жиры из цистерны насосом откачиваются в приемные резервуары.

Если прибывшая цистерна не имеет нижнего сливного клапана, то для откачки жиров внутрь нее опускается отрезок алюминиевой трубы - стояк, соединенный с трубопроводом, по которому производится откачка жиров. Чтобы заполнить стояк и трубопровод жиром, в начальный период откачки его присоединяют через ресивер к вакуум-насосу. В результате разрежения жир засасывается в трубопровод и образует сифон. Для дальнейшей откачки вакуума не требуется, жир будет поступать в насос все время, пока в сифоне не оборвется струя. Струя обрывается, если через стояк в сифон попадет воздух или пар. В случае обрыва струи снова на короткий, период подключают стояк к вакуумной линии.

Когда основная масса жиров из цистерны выкачана, в нее через верхний люк спускают гибкий шланг, который соединен с отводящей линией и с вакуумной линией. По вакуумной линии остатки жира отсасываются в вакуум-приемник, а из него затем передаются в хранилище. Для облегчения условий труда все механизмы смонтированы на поворотном кране-укосине.

Расплавление жиров, поступающих в цистернах, осуществляют в зимнее время года, так как почти все жиры (а саломас и животные жиры также и в летнее время) в пути следования обычно успевают застыть. Для расплавления жиров, поступающих в железнодорожных цистернах, в промышленности применяют разогрев острым паром (менее желательный) и разогрев с помощью тепловой струи.

Для разогрева острым паром через верхний люк цистерны непосредственно в жир опускают два отрезка стальных труб или гибких стальных шланга, на концах которых находятся наконечники в виде форсунок. Эти трубы или шланги присоединяются к паропроводу, по которому в цистерну подается острый водяной пар давлением не менее 0,2-0,3 МПа (2-3 кгс/см²).

Пар, с силой вырывающийся из наконечников, размывает массу застывшего жира. При контакте с ним пар конденсируется и передает свое тепло жиру, который благодаря этому разогревается и расплавляется. Расплавленный жир сливается из цистерны самотеком или при помощи сифона.

Недостатком данного метода является то, что образующийся конденсат остается в жире и вместе с ним попадает в приемные резервуары. В присутствии влаги и при нагревании нейтральные жиры - триглицериды - подвержены расщеплению, в результате чего кислотное число жира заметно повышается. При щелочной рафинации такого жира повышаются отходы и уменьшается выход рафинированного продукта. Кроме того, влага, находящаяся в жире, разогретом острым паром, может исказить учет сырья как на складе, так и в производстве. В этом случае необходимо определять в лаборатории влажность каждой партии сырья и вводить соответствующие поправки.

При разогреве с помощью тепловой струи (метод горячего размыва) расплавление застывших жиров осуществляется в результате контакта их с горячим жиром.

В железнодорожную цистерну через верхний ее люк на гибком шланге опускается глухой паровой змеевик, который подсоединяется к заводской паровой магистрали. Попадая на верхний застывший слой жира, змеевик расплавляет его. Постепенно змеевик опускается в жир, образуя в цистерне кольцевой колодец расплавленного жира, диаметр которого равен диаметру самого змеевика.

Вместе со змеевиком в цистерну опускаются 2 трубы: всасывающая и нагнетательная. Всасывающая труба через вакуум-сборник подсоединяется к вакуумной линии. В результате разрежения труба заполняется расплавленным жиром, который через переливной бачок подводится к циркуляционному центробежному насосу. Этот насос прокачивает жир через трубчатый подогреватель, в котором жир нагревается глухим паром до 60-80°С. Затем горячий жир возвращается по нагнетательному трубопроводу в цистерну и выбрасывается через насадки под давлением 0,5-0,9 МПа (5-9 кгс/см²).

Выбрасываемая с силой струя горячего жира размывает застывшую массу, отдает ей часть своего тепла и таким образом расплавляет ее. Когда в цистерне накапливается достаточное количество расплавленного жира, часть его сливается самотеком через нижний сливной клапан и переливной бачок в приемный резервуар. Из резервуара жир далее перекачивается в запасные складские резервуары. Другая часть расплавленного жира продолжает циркулировать через трубчатый подогреватель, пока все содержимое цистерны не будет расплавлено.

Змеевик для первоначального разогрева жира представляет собой спирально изогнутую трубу, монтируемую на вертикальных отрезках стальных труб для откачки расплавленного жира и для подачи горячего жира. Змеевик диаметром 0,3 м и высотой 1,8 м гибкими шлангами присоединяется к паровой магистрали и к линии для отвода конденсата. Змеевик поднимается и опускается при помощи ручной лебедки и стального троса, пропущенного через блок. Все устройство монтируется на раме, имеющей поворотный кран-укосину. На конце вертикального отрезка трубы смонтированы сопла-насадки, через которые с большой энергией вырывается струя горячего жира, что ускоряет разогрев его в цистерне.

Разогрев с помощью тепловой струи обеспечивает сохранение качества поступающих жиров при условии, что не будет перегрева их в нагревателе выше установленной температуры.

Описанные методы разогрева застывающих жиров трудоемки, поэтому представляет интерес перевозка застывающих жиров в специализированных железнодорожных цистернах, снабженных обогревающими рубашками. По прибытии на завод рубашка цистерны присоединяется к заводской паровой магистрали, пар обогревает стенки цистерны, и, таким образом, расплавляет находящийся в ней жир.

Зачистка железнодорожных цистерн производится после того, как из цистерны слита основная масса жира. На ее дне и стенках остается некоторое количество продукта, которое во избежание потерь необходимо извлечь. При зачистке цистерн должны соблюдаться правила по технике безопасности.

Зачистка стенок и днища производится при помощи деревянных профильных скребков и тряпок. Извлекаемый из цистерны в процессе зачистки жир сливается через нижний сливной клапан в приемную коробку.

После зачистки цистерны закрывают плотно нижний сливной клапан и навинчивают на сливной патрубок защитный колпак. Закрывают и закрепляют стопорным болтом верхний люк. После этого разгруженная цистерна готова к отправке на железнодорожную станцию.

Слив жиров из автоцистерн. Обычно саломас и высокоплавкие топленые животные жиры за время следования на жироперерабатывающие предприятия не успевают застывать, так как автоцистерны имеют тепловую изоляцию. Жир из цистерн самотеком сливается в приемную коробку.

Налив растительных масел в цистерны. Для отгрузки растительных масел используются чистые промытые, сухие специализированные железнодорожные цистерны с плотно закрывающимися люками. Перед наливом проверяют отсутствие в цистерне остатков ранее перевозившихся грузов и постороннего запаха. Труба или шланг, по которым масло подается в цистерну, должны быть опущены так, чтобы избежать вработки воздуха в масло, что происходит, если оно падает сверху через открытый конец подающей трубы.

Хранение и перекачка жиров

Принимать и хранить жиры и масла следует раздельно по видам и по возможности по сортам. Смешивание масла низкой кислотности с маслами, имеющими высокую кислотность, сопровождается увеличением отходов при последующей щелочной рафинации.

При длительном хранении пищевых растительных масел во избежание их окисления при контакте с кислородом воздуха рекомендуется создавать в верхней части резервуаров для хранения подушку из инертных газов - азота или углекислого газа. В этом случае резервуары во избежание утечки газа должны быть герметичными.

На ряде предприятий внедрена система автоматического дистанционного управления всеми операциями по обслуживанию резервуаров для хранения на складе жиров. С центрального пульта контролируется уровень заполнения каждого из резервуаров, открываются и закрываются краны для заполнения и откачки жиров из резервуаров.

Резервуары для жиров. Все виды жиров и масел хранят в резервуарах различной вместимости и формы; цилиндрических (вертикальные или горизонтальные) и прямоугольных. Резервуары для хранения сырых жиров изготовлены из обычной стали (Ст. 3). Рафинированные жиры предпочтительнее хранить в резервуарах из некорродирующих материалов - кислотостойкой стали, алюминия или его сплавов и др.

Для хранения застывающих жиров резервуары большой емкости снабжаются глухими обогревающими паровыми змеевиками. Небольшие резервуары часто имеют обогревающие рубашки. Наружная поверхность резервуаров с горячими жирами покрыта тепловой изоляцией, что снижает потери тепла, улучшает условия труда в цехе и предохраняет обслуживающий персонал от ожогов.

В нижней части резервуаров и коробок, ближе к их днищу, устанавливают кран для спуска воды, отделившейся от жира, которую пропускают через жироловушку. Резервуар высотой более 1,5-2 м снабжен люками, через которые их периодически очищают от скопившегося на дне осадка.

Вертикальный дворовый резервуар для хранения масла состоит из сварного корпуса со слегка наклонным днищем, опирающимся на фундамент. Крыша бака коническая или сферическая. Резервуар заполняется по трубе. Масло откачивается по шарнирной трубе, которая поднимается и опускается при помощи переброшенного через блок троса и ручной лебедки. Для зачистки резервуара от бакового отстоя служит труба, заборный патрубок которой находится в нижней точке конического дна.

Резервуар снабжен нижним люком, верхними световыми люками и люком для ручного замера, на котором устанавливается патрубок для воздушного дыхательного клапана. В резервуаре установлены дистанционный указатель уровня и термометр. Для отбора проб масла служит пробоотборник.

Наружная поверхность резервуара при необходимости покрывается тепловой изоляцией. Для обслуживания резервуара устанавливается стационарная лестница.

Резервуар для хранения саломаса, устанавливаемый в помещении, представляет собой вертикальный цилиндрический бак с плоской крышкой. Его боковая поверхность покрыта тепловой изоляцией. Внутри резервуара помещен плоский глухой паровой змеевик. Люки служат для осмотра и зачистки резервуара.

В тех случаях, когда саломас и другие застывающие жиры разогреваются острым паром, остающийся в них конденсат оседает на дно резервуаров. Этот конденсат необходимо периодически сливать через жироловушку в очистную систему канализации.

При более или менее длительном хранении сырых растительных масел в резервуарах происходит процесс их частичного самоочищения от механических примесей, влаги и части фосфатидов. В результате более высокой плотности этих примесей они скапливаются у днища, образуя объемистый осадок. Этот осадок называют баковым отстоем, или фузой. Баковый отстой содержит белковые и смолистые вещества, фосфатиды, воду, органическую и минеральную пыль и др. Его состав колеблется в широких пределах и зависит от вида и сорта масла и длительности пребывания масла в резервуаре.

Для извлечения части масла, содержащегося в баковом отстое, его помещают в аппарат с мешалкой, подогревают до 60-80° С и обрабатывают поваренной солью. В результате высолки масло всплывает кверху, его откачивают и операцию повторяют. Остаток после обработки солью передают на мыловаренные заводы, где оставшийся в нем жир используют для варки хозяйственного мыла низших сортов.

При длительном накоплении баковый отстой в резервуарах разлагается, что приводит к порче жира и значительным неучтенным потерям. Поэтому зачистку резервуаров необходимо производить не реже 1-2 раз в год.

Для зачистки резервуар освобождают от остатка масла, осторожно откачивая его с поверхности осадка при помощи опускающейся шарнирной трубы. Для механизированной выгрузки фузы из резервуаров можно применить автоцистерну, оборудованную вакуум-насосом, который создает в цистерне разрежение. В этом случае заборный шланг опускают в резервуар и осевшая фуза засасывается в автоцистерну. Если осадок представляет собой плотную массу, то для повышения его текучести добавляют в резервуар воду. Наличие в резервуаре наклонного днища и отдельной заборной трубы облегчает выполнение операции зачистки. После выгрузки осадка стенки и днище резервуара необходимо промыть водой со специальными моющими средствами.

Работу по зачистке выполняют двое рабочих. Один из них находится вне резервуара, другой - внутри. Каждую операцию зачистки резервуаров оформляют актом специальной формы. В нем указывается масса выгруженной фузы и содержание в ней жиров, твердых механических примесей и влаги (по данным лаборатории).

Насосы. Для перекачки жидких видов сырья и материалов в рафинационных цехах применяются насосы.

К основным рабочим характеристикам всех насосов относятся: производительность, напор и расход энергии. Производительность, или подача, насоса - это объемное количество жидкости, подаваемой насосом за единицу времени (в м³/ч или л/с). Напор - это давление, создаваемое насосом, от него зависит высота, на которую насос может поднять перекачиваемую жидкость. Он выражается в МПа (кгс/см²), а иногда в метрах водяного столба. На величину напора кроме высоты, на которую поднимается жидкость, влияет также ее плотность. Чем выше плотность, тем больший напор должен создавать насос.

Центробежный насос по принципу работы основан на том, что жидкость, поступающая в его закрытый корпус, захватывается быстро вращающимся рабочим колесом, который придает ей вращательное движение. Жидкость приобретает при этом центробежную силу, отбрасывается к периферии корпуса и далее выталкивается через напорный патрубок в трубопровод.

Производительность центробежных насосов и развиваемый ими напор зависят от частоты вращения рабочего колеса. Обычно рабочее колесо непосредственно соединяется с валом электродвигателя.

Напор, создаваемый одним рабочим колесом центробежного насоса, бывает ограничен, поэтому часто применяют многоступенчатые насосы. Такие насосы имеют несколько рабочих колес, при этом перекачиваемая жидкость последовательно проходит через все колеса, благодаря чему развиваемое давление соответственно повышается.

Для надежности работы центробежных насосов необходимо, чтобы корпус с рабочим колесом в момент включения был заполнен перекачиваемой жидкостью, или, как говорят, находился под «заливом». Перед пуском насоса необходимо убедиться, что насос собран правильно. Включив электродвигатель и установив, что ход насоса нормальный, открывают кран на всасывающей и нагнетательной линиях. Необходимо следить за плотностью сальников, особенно в том случае, если насос обеспечивает большую высоту всасывания или нагнетания, а также при перекачке агрессивных жидкостей - раствора щелочи, минеральных кислот и т. п. Подтягивание, а тем более смену сальниковой набивки насосов во избежание несчастных случаев можно производить только после остановки.

Ротационный (шестеренный) насос с винтовым зацеплением представляет собой разновидность центробежных насосов. Он состоит из литого фигурного корпуса, внутри которого вращаются друг другу навстречу две зубчатые шестеренки. Зубья шестерни плотно пригнаны один к другому и к корпусу насоса. Жидкость, поступающая через приемный патрубок, захватывается вращающимися зубчатыми шестеренками и выталкивается ими через напорный патрубок в нагнетательный трубопровод.

Производительность насоса зависит от частоты вращения рабочих колес, количества и ширины зубьев.

Поршневой насос - дозатор - применяется в качестве дозирующей машины для равномерной подачи разных растворов, используемых для обработки жиров, особенно в схемах непрерывного действия. Принцип работы поршневых насосов не отличается от описанного выше принципа работы поршневого вакуум-насоса.

Конструкция одного из типов поршневых дозирующих насосов. К корпусу насоса прикреплен цилиндр, в котором совершает возвратно-поступательное движение поршень. Поршень получает движение от электродвигателя через редуктор. При движении поршня справа налево в цилиндре образуется разрежение. Благодаря этому шаровой клапан поднимается в своем гнезде и открывает доступ в цилиндр жидкости, поступающей через патрубок. Достигнув крайнего положения, поршень начинает двигаться в обратном направлении слева направо. В этот момент жидкость, находящаяся в, цилиндре, прижимает к гнезду шаровой клапан, закрывая сообщение цилиндра с патрубком. Одновременно приподнимается в своем гнезде второй шаровой клапан, через этот клапан жидкость выталкивается из насоса в трубопровод.

Насос имеет сальниковое уплотнение из специальных пластмассовых кислотостойких (фторопластовых) или резиновых колец, которые поджимаются стаканом при помощи болтов. Если насос перекачивает суспензию твердых частиц в жидкости (например, суспензию антраниловой кислоты в масле) или жидкость содержит вещества, которые могут образовывать твердые кристаллы (например, водный раствор едкой щелочи), то эти твердые вещества, налипая на поршень, могут вызвать износ его или цилиндра.

Для предотвращения этого явления насос снабжен промывочным кольцом. К этому кольцу через верхний патрубок подводится промывочная жидкость, а через патрубок она отводится из него. Если насос перекачивает масляную суспензию, то в качестве промывной жидкости пропускают небольшое количество циркулирующего масла. Если он подает водный раствор, то через него пропускают воду. Промывная жидкость смывает с поверхности поршня приставшие к нему твердые частицы, не давая им царапать рабочие поверхности насоса.

Производительность насоса-дозатора этого типа зависит от диаметра поршня (чем он больше, тем выше производительность) и от хода поршня. Чем больше ход поршня, тем большее количество жидкости подает насос за один цикл. Диаметр поршня подбирают заранее, исходя из требуемой производительности насоса. Ход поршня можно менять при помощи болта с передвижной гайкой.

Трубопроводы. Из цистерн, резервуаров, коробок, а также из одного аппарата в другой все жидкие виды сырья и материалов передаются по плотным трубопроводам. Для передачи нерафинированных жиров и масел, жирсодержащих отходов, растворов щелочи, пара, воды, воздуха применяются обычные стальные трубы (Ст. 3). Для транспортировки дезодорированных жиров используются трубы из нержавеющей стали, алюминия и его сплавов.

Трубопроводы и арматуру на них монтируют так, чтобы они были доступны для обслуживания и ремонта. Трубопроводы для высокоплавких жиров (животных жиров, саломаса, кокосового масла и др.) во избежание застывания их в трубах оборудуют паровыми рубашками или, в крайнем случае, укладывают рядом с ними обогревающие паровые трубки (труба-спутник), заключая их в общую изоляцию.

Каждый раз после перекачки застывающих или очень вязких жиров трубопровод продувают сжатым воздухом или паром. Продувку производят также до начала новой перекачки их. Прекращают продувку только тогда, когда установят, что в трубопроводе не осталось и следов застывающих жиров. Новую порцию жидкости можно перекачивать только по свободному трубопроводу, через который легко проходит пар или воздух. Нарушение этого условия может привести к аварийной остановке производства.

Трубопроводы для подачи пара и холодных жидкостей, в том числе воды с низкой температурой, во избежание потерь тепла и холода покрывают тепловой изоляцией. Изоляция предохраняет также от скопления на поверхности холодных труб конденсата, который стекает в помещение и ухудшает его санитарное состояние.

Для защиты от коррозии, а также, чтобы легко и быстро отличить один трубопровод от другого, их окрашивают масляной краской в условные цвета:

Перекачиваемая жидкость	Цвет
Жиры	Желтый
Щелочь	Темно-коричневый.
Кислота минеральная	Серый
Вода хозяйственная	Зеленый
Пар	Красный
Конденсат	Зеленый с синими полосами
Сжатый воздух	Голубой
Вакуум	Синий с белыми полосами
Воздушная линия (продувка)	Белый
Азот, углекислый газ	Черный

На трубопроводах устанавливается арматура - краны, вентили, задвижки, клапаны для регулирования потока жидкости. Краны, вентили и задвижки следует открывать медленно. При быстром открывании и закрывании запорной арматуры в трубопроводах могут возникнуть гидравлические удары, в результате чего из фланцевых соединений выбиваются прокладки, на трубах образуются трещины, а иногда происходит полный разрыв трубы.

Учет жирового сырья. Рационально организованное производство предусматривает хорошо налаженный учет. С этой целью все поступающее сырье принимают, отпускают и учитывают по массе. Прибывающие цистерны с жирами после проверки наличия и исправности пломб взвешивают на железнодорожных или автомобильных весах. Полученную массу сверяют с массой, указанной в сопроводительных документах. В случае отклонений составляют соответствующий акт.

Жиры и масла в рафинационный цех отпускают и рафинированные жиры из цеха принимают по массе.

Учет движения сырья в рафинационном цехе основывается на так называемых заборных картах. Масла и жиры, поступающие в цех со сливной станции, с маслозавода или гидрозавода заносятся в заборную карту. В ней отмечают дату и время (номер смены) приемки, вид жира и его массу. Массу принятого жира записывают по данным автоматических или порционных весов, установленных в цехе. В процессе приемки отбирают пробу, которую направляют в лабораторию для определения качества принятого сырья, в том числе содержания в нем влаги и механических примесей (весового отстоя).

Различные масла содержат непостоянное и неодинаковое количество влаги и механических примесей, поэтому учет движения сырья ведут в двух показателях: масса в натуре и масса за вычетом влаги и механических примесей.

По заборным картам учитывают также массу рафинированных жиров, передаваемых из рафинационного цеха на дальнейшую обработку или на склад готовой продукции.

Записи в заборных картах следует вести аккуратно и скреплять подписью лица, производившего приемку или отпуск жира. По окончании месяца заборные карты передают в бухгалтерию.

Существуют предельные нормы естественной убыли растительных масел и жиров при перевозках, хранении и перекачках. Эти нормы периодически пересматривают в соответствии с совершенствованием техники перевозки и хранения жиров. Сырье по этим нормам списывает бухгалтерия предприятия по результатам инвентаризации. Периодически, но не реже одного раза в год, проверяют остатки сырья на складах и в производстве и соответствие их с числящимися по бухгалтерской документации. В этот момент и списывают убыль в пределах норм. Если, по данным инвентаризации, потери оказались ниже предельных норм, то списание производится по фактическим потерям. Если же инвентаризацией установлена недостача жиров на складе выше предельных норм убыли, то администрация предприятия должна тщательно расследовать причины и принять соответствующие меры.

Приготовление растворов щелочи и подготовка воды

При рафинации жиров для удаления свободных жирных кислот применяют растворы едкого натра или углекислого натрия (кальцинированной соды) или их смеси.

Приготовление раствора едкой щелочи. Их готовят из едкого натра (товарное название - каустическая сода). Химическая формула NaOH, молекулярная масса 40,1. Едкий натр характеризуется высокой реакционной способностью и агрессивностью. При взаимодействии со свободными жирными кислотами образует натриевые соли жирных кислот, называемые мылами. Едкий натр также легко омыляет и нейтральный жир, что в процессе рафинации нежелательно.

Едкий натр выпускают нескольких марок и сортов в твердом и жидком виде. Твердый продукт - белая непрозрачная масса, содержащая 96-98% NaOH, упакованная в железные барабаны массой до 200 кг. Жидкий едкий натр поступает в железнодорожных цистернах в виде концентрированных растворов, содержащих 42-43% NaOH. Среди примесей находятся углекислый натрий (2-3%) и поваренная соль (1-2,5%). В едком натре II сорта содержится до 0,2% железа, что нежелательно при рафинации жиров для пищевых целей.

Для слива жидкой каустической соды из железнодорожных цистерн применяют схему с вакуум-ресиверами, соблюдая особые меры предосторожности. Каустическую соду, поступающую в барабанах, растворяют в воде в специально оборудованной коробке. Барабаны перед погружением в воду осторожно обмывают струей горячей воды из шланга, чтобы удалить приставшие к ним механические примеси. Затем специальным ломиком открывают малое дно (крышку) в торце барабана. Чистые вскрытые барабаны специальными клещами-захватами и электротельфером поднимают и перемещают в продолговатую коробку. Она оборудована наклонной решеткой и расположенным ниже ее дырчатым змеевиком для острого пара. Барабаны укладывают рядами, вплотную друг к другу. Уровень воды в коробке в момент укладки барабанов должен быть ниже решетки не менее чем на 200 мм, чтобы при опускании барабанов не образовывались брызги.

На загруженные барабаны заливают воду так, чтобы они оказались погруженными в нее. Затем слегка подогревают воду и осторожно перемешивают раствор, пуская острый пар в змеевик. После растворения каустической соды откачивают полученный раствор. Осторожно промывают порожние барабаны водой из шланга и вынимают их из коробки тем же тельфером с захватами. Не разрешается вынимать порожние барабаны до откачки раствора каустической соды.

Раствор каустической соды перекачивают в мерный резервуар для хранения и расходования. Растворы едких щелочей хранят в закрытых стальных резервуарах и коробках, исключая их контакт с воздухом. Растворы едких щелочей способны поглощать углекислоту из воздуха, превращаясь в углекислые соли, менее активные при рафинации, чем едкие.

Едкие щелочи весьма агрессивны. Попадая на кожу, они вызывают сильные ожоги, поэтому все операции необходимо проводить в хлопчатобумажном костюме, резиновых сапогах, перчатках, фартуке и защитных очках. Неукоснительно соблюдать инструкцию по технике безопасности.

На практике часто приходится разбавлять или укреплять растворы щелочей.

В линиях для щелочной рафинации непрерывного действия раствор щелочи можно готовить автоматически. Умягченная вода или конденсат, применяемые для разбавления щелочи, поступают в напорную коробку, а крепкий раствор щелочи - в другую коробку. Уровни в обеих коробках поддерживаются постоянными при помощи поплавковых регуляторов. Коробка для раствора щелочи находится ниже коробки для воды с учетом более высокой плотности раствора щелочи. Вода и крепкий раствор щелочи, пройдя пневматические клапаны, встречаются в тройнике. Отсюда они засасываются в центробежный насос, который перемешивает их и перекачивает через патрубок в уравновешивающий аппарат диаметром 100 мм и высотой 2 м. Патрубок расположен на половине высоты аппарата.

Степень открытия клапанов регулируется на центральном щите, который одновременно подает сигнал в уравновешивающий аппарат на весьма чувствительный датчик перепада давления. Если концентрация получаемого раствора Щелочи выше заданной, что сопровождается повышением его плотности, то датчик через вторичный прибор на щите подает сигнал на пневматические клапаны, уменьшая подачу крепкой щелочи или увеличивая поступление воды. В уравновешивающем аппарате соосно с ним находится тонкая вертикальная трубка, на верхнем конце которой укреплена мембрана. В момент настройки системы внутренняя трубка заполняется водой.

Полученный путем смешения с водой раствор щелочи заданной концентрации омывает трубку, поднимается в аппарате кверху и полностью заполняет его объем. Затем через дроссельные шайбы одинакового сечения одновременно снизу и сверху раствор щелочи протекает через патрубок в приемный резервуар. Часть поступившего раствора щелочи через щель в мембране заполняет верхнюю часть трубки, уравновешивая давление. К нижней и верхней части мембраны прикреплены диски.

Датчик перепада давлений соединен с одной стороны с внутренней полостью аппарата, а с другой стороны с трубкой. При этом давление столба жидкости в трубке и раствора щелочи в аппарате позволяет через приборы на щите подать сигнал на автоматически действующие пневматические клапаны. Благодаря этому концентрация раствора щелочи, поступающего в приемный резервуар, точно соответствует заданной. Уровень раствора щелочи в резервуаре регулируется пневматическим клапаном. Насос откачивает приготовленный раствор щелочи на участок щелочной рафинации. Излишек раствора возвращается в резервуар через воздухоотделительную трубу.

Приготовление раствора кальцинированной соды. Его готовят из углекислого натрия, углекислой соды (товарное название - кальцинированная сода). Химическая формула Nа₂СО₃, молекулярная масса 106. Выпускают его в виде белого, мелкокристаллического порошка, который легко поглощает влагу из воздуха и при этом комкуется. Углекислый натрий следует хранить в сухом, проветриваемом помещении.

При обработке жира одна молекула углекислого натрия связывает две молекулы жирных кислот с образованием натриевого мыла. С нейтральными жирами углекислый натрий не реагирует.

Товарную кальцинированную соду выпускают нескольких марок и сортов, содержащих 99-91% углекислого натрия. В качестве примесей в ней содержатся различные соли калия, а также сернокислый натрий. Поступает она на заводы чаще всего в бумажных многослойных мешках. По мере надобности ее растворяют в воде, приготавливая растворы нужной концентрации. Растворение ведут в стальных коробках при легком нагревании и перемешивании острым паром. Мешки с содой во избежание попадания пыли в помещение вскрывают над бункером, снабженным вытяжной трубой.

Для механизации транспортно-складских операций с кальцинированной содой в последние годы ее поставляют в мягких прорезиненных контейнерах вместимостью 1,5-2 т, которые подвозятся электрокарами и разгружаются пневматически.

Подготовка воды. Чистая вода - жидкость без цвета, вкуса и запаха. Вода - активное вещество; в ней хорошо растворяются соли, щелочи, кислоты, спирты и многие другие соединения. Важным технологическим показателем воды является ее жесткость, которая зависит от количества растворенных в ней солей кальция и магния.

Жесткость воды измеряется в миллиграмм-эквивалентах на 1 л (мг-экв/л) или в условных единицах - немецких градусах. В 1 л воды жесткостью 1 мг-экв (что соответствует 2,8° Нем) содержится 20,04 мг кальция (Са) или 12,16 мг магния (Mg) в виде их солей. Вода жесткостью менее 4 мг-экв/л условно считается мягкой, от 4 до 8 мг-экв/л - средней жесткости, от 8 до 12 мг-экв/л - жесткой и выше 12 мг-экв/л - очень жесткой. Дождевая и снеговая, а также дистиллированная вода (конденсат) не содержат солей жесткости и относятся к очень мягкой воде. Жесткость воды в различных районах колеблется в широких пределах и зависит от источников водоснабжения.

Соли кальция и магния, содержащиеся в жесткой воде, с жирными кислотами могут образовывать мыла, которые трудно удаляются из масла и сообщают ему неприятный мыльный привкус. Кроме того, из-за своей липкости эти соли оседают на греющих поверхностях аппаратуры, например, на стенках дезодораторов, что ухудшает условия их работы и затрудняет очистку.

Если все соли кальция и магния, содержащиеся в 1 м³ воды жесткостью 4 мг-экв (11,2° Нем) прореагируют с жирными кислотами масла, то образуется более 3 кг липких кальциевых и магниевых мыл, которые значительно ухудшают качество рафинированного продукта. Для предупреждения этого при рафинации жиров необходимо применять мягкую воду, лучше всего конденсат или умягченную. Умягченную воду получают при специальной химической обработке, в результате которой из нее удаляется большая часть солей жесткости.