Спосіб очищення гліцериновмісної речовини

Реферат: UA 78455 U UA 78455 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області очищення гліцериновмісної речовини в хімічній промисловості, а саме до очищення гліцеринових вод для отримання очищеного гліцерину. Відомий спосіб очищення гліцеринових вод із застосуванням охолодження (див. Іродів М.В. Раціональні методи очищення гліцеринових вод у виробництві гліцерину. - М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1968. - С. 18-20), що полягає в тому, що гліцеринову воду після 1,5 2,0 годинного відстою зливають у баки, забезпечені змійовиками, де її охолоджують протягом доби без перемішування з артезіанською водою. При охолодженні відбувається перетворення емульсії на суспензію з утворенням пластівців жиру, основна кількість яких спливає. Нижній шар гліцеринової води фільтрують на фільтрпресі. Верхній шар гліцеринової води не фільтрується, на нього потрапляє наступна порція гарячої гліцеринової води. Пластівці жиру розплавляються, і жир, що сплив на поверхню, збирається в окрему збірку за допомогою шарнірної труби, звідки передається на поворотне розщеплювання. Профільтрована гліцеринова вода надходить на вакуум-випарку. Недоліком способу є те, що більшості підприємств такий холодоагент недоступний, а перехід на звичайну водопровідну воду з сезонними коливаннями температур 15-25 °C призведе до великої її перевитрати, а у ряді випадків - і до неможливості здійснення способу. Крім цього, вживана апаратура громіздка і малоефективна із-за недосконалості організації процесу теплообміну. Цей спосіб застосовується при очищенні гліцеринової води концентрацією 8-15 %, що зазвичай виходить з автоклава. При підвищенні концентрації цієї води шляхом часткового упарювання до 25-35 %, що дозволяє в 2-3 рази зменшити кількість вод, що переробляються, однак умови відстою різко погіршуються за рахунок зростаючої в'язкості розчину. Пластівці жировмісних речовин, що кристалізуються, починають розподілятися за усім об'ємом, наслідком чого є погіршення умов фільтрації аж до залипання поверхні, що фільтрує, і неможливості здійснення способу. Відомий спосіб очищення гліцеринових вод при отриманні сирого гліцерину (див. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. -Ленинград, 1975. - Т. 4. - С. 7-40), що включає знежирення гліцеринової води і упарюванням її у вакуумвипарювальних апаратах. Недоліком цього способу є отримання недостатньо очищеного, каламутного гліцерину, підвищений вміст золи і органічних домішок, сильне спінювання гліцеринової води, особливо при переробці низькоякісної сировини. Відомий спосіб очищення гліцериновмісної речовини (SU 464575, МКИ С07С 31/22, опубл. 25.03.75 p.), що включає попередню його обробку технічним жиром при 80-90 °C у співвідношенні, рівному 1:1, з подальшим відстоюванням і дистиляцією нижнього шару продукту. Недоліком такого способу є значні втрати продукту, застосування додаткових реагентів, а також можливість утворення акролеїну в результаті протікання окислювальних реакцій в процесі зберігання. Відомий інший спосіб очищення гліцериновмісної речовини (RU 2015165, МПК С12Ρ 7/06, опубл. 30.06.94 р.) шляхом очищення його в змішаному шарі іонообмінних смол з подальшою концентрацією очищених розчинів у вакуумі. Недоліком вказаного способу є необхідність застосування та велика витрата іонообмінних смол. Це пов'язано з тим, що наявні в розчині гліцерину полімери акролеїну, а також ті, що утворюються під дією іонітів, відкладаються на іонообмінних смолах, які швидко припиняють працювати. Крім цього, недоліком способу є досить складна технологія обробки розчину гліцерину, що вимагає спеціального устаткування, зокрема вакуум-апаратів, та реакторів. Відомий спосіб очищення гліцеринових вод при розщеплюванні високотитрових саломасів (RU 2105720, МПК C02F 1/00, дата публікації 27.02.1998), за яким гліцеринову воду заздалегідь упарюють до концентрації 25-35 %, охолоджують у турбулентному потоці до температури на 1222 °C нижче температури кристалізації жировмісних речовин з емульсії, отриману суспензію перемішують впродовж 0,5-1,0 г, і потім нагрівають в ламінарному потоці до температури на 1525 °C вище за температуру застигання жирних кислот саломасу, шар жиру, що сплив, безперервно видаляють, а гарячу гліцеринову воду фільтрують. Недоліком відомого способу є складна апаратна реалізація способу та проблема утилізації декількох видів відходів. Найбільш близьким технічним рішенням (прототипом) є спосіб очищення синтетичного гліцерину (SU179294, МПК С07С 31/22, дата публікації 25.03.1978), за яким гліцеринові розчини обробляють активованим вугіллям або кислотою, фільтрують і фільтрат піддають іонообмінному очищенню на іонообмінних смолах. 1 UA 78455 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком способу є висока специфічність способу, призначеного тільки для обробки синтетичного гліцерину, досить складна технологія обробки розчину гліцерину, що вимагає спеціального устаткування, велика витрата іонообмінних смол та проблема утилізації декількох видів відходів. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу очищення гліцериновмісної речовини, в якому за рахунок застосування нових дій, винайдених емпіричним шляхом параметрів здійснення дій та застосовуваних речовин, спосіб здійснюється без використання реактивів, суттєво спрощується процес очищення, зменшується кількість видів відходів та кількість відходів. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб очищення гліцериновмісної речовини включає використання активованого вугілля та фільтрування напівпродукту. Новим у способі є те, що гліцериновмісну речовину змішують з водою в співвідношенні в межах від 1:10 до 10:1, водно-гліцеринову суміш фільтрують із застосуванням дисперсного активованого вугілля з розміром частинок від 1 мм до 0,001 мм. Застосування нових дій та винайдених емпіричним шляхом параметрів здійснення дій та застосовуваних речовин забезпечує здійснення очищення без використання реактивів. При цьому суттєво спрощується процес очищення, зменшується кількість видів відходів та кількість відходів. При цьому легко здійснити практичне використання відходів, наприклад шляхом спалювання відходів з метою опалювання приміщень. В окремих варіантах реалізації способу фільтрування здійснюють шляхом додавання до водно-гліцеринової суміші при постійному перемішуванні від 0,1 % до 10 % активованого вугілля з розміром частинок в межах від 0,001 мм до 1 мм, проводять адсорбцію протягом від 10 хвилин до 36 годин, а фільтрування здійснюють після сорбції. Застосування таких дій додатково спрощує реалізацію способу Спосіб ілюструється прикладом його реалізації. Приклад 1. При здійсненні способу гліцериновмісну речовину та воду за допомогою насосів подають у потоковий змішувач, і змішують компоненти у співвідношенні (наприклад 56 % : 44 %). Цей етап здійснюють у потоковому змішувачі з гомогенізацією 95-99 %. Для здійснення процесу змішування за допомогою кранів за показниками витратоміру підбирають необхідну витрату компонентів. Відбором проб з пробовідбірника контролюють міру гомогенізації суміші на вигляд і співвідношення компонентів по щільності. Потім гомогенізовану суміш подають в стандартний сорбційний фільтр ФСУ-1,2-0,6, завантажений активованим вугіллям марки Р300. Процес абсорбції домішок у гліцериновмісній речовині здійснюється при проходженні через шар активованого вугілля. Варіюючи вагу активованого вугілля в ФСУ та розхід гомогенізованої гліцеринової води, отримуємо водногліцеринову суміш необхідного класу чистоти. За допомогою насосу підтримується необхідний для продуктивності тиск. За допомогою крану з фільтра випускають повітря, до появи гліцеринової води. Насос підтримує необхідний перепад тиску на фільтрі в межах 0,15-0,55 МПа. За допомогою пробовідбірника відбирають пробу, та контролюють клас чистоти гліцеринової води, яку можна використовувати для подальшого виготовлення різних продуктів. Приклад 2. При здійсненні способу гліцериновмісну суміш та воду за допомогою насосів подають у потоковий змішувач, і змішують компоненти у співвідношенні: 56 % гліцериновмісної суміші, 44 % води. Цей етап здійснюють у змішувачі і здійснюють гомогенізацію на 90-95 %. Для здійснення процесу змішування за допомогою кранів за показниками витратоміру підбирають необхідну витрату компонентів. Відбором проб з пробовідбірника контролюють міру гомогенізації суміші на вигляд (відсутність флуктацій) і співвідношення компонентів по щільності. Потім гомогенізовану суміш подають в ємність з рециркуляцією. Використовується насос для рециркуляції типу "ГНОМ". Ємність заповнюється на 75 % гліцериновою водою. Через завантажувальний бункер на ємності завантажується дисперсне активоване вугілля марки Р300 з розрахунком 0,25 % - 10 % в залежності від необхідної чистоти продукту (наприклад: якщо в ємність завантажено 10 тон гліцеринової води, то завантажується від 25 кг до 1 тони активованого вугілля по порціях). Процес сорбції домішок у гліцериновій воді здійснюється в об'ємі при постійному перемішуванні. Варіюючи вагу активованого вугілля, отримуємо водногліцеринову суміш необхідного класу чистоти. За допомогою пробовідбірника відбирають пробу, фільтрують на фільтрі 1 мкм та за зовнішнім виглядом контролюють клас чистоти гліцеринової води. При незадовільному зовнішньому вигляді гліцеринової води завантажують наступну порцію активованого вугілля. Серією завантажень активованого вугілля досягається необхідна 2 UA 78455 U чистота фільтрату. Суміш гліцеринової води з активованим вугіллям фільтрується на ступінчастому фільтрі 50 мкм, 10 мкм, 5 мкм. Фільтрат очищеної гліцеринової води можна використовувати для подальшого виготовлення різних продуктів. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб очищення гліцериновмісної речовини, що включає використання активованого вугілля та фільтрування напівпродукту, який відрізняється тим, що гліцериновмісну речовину змішують з водою в співвідношенні в межах від 1:10 до 10:1, водно-гліцеринову суміш фільтрують із застосуванням дисперсного активованого вугілля з розміром частинок від 1 мм до 0,001 мм. 2. Спосіб очищення гліцериновмісної речовини за п. 1, який відрізняється тим, що фільтрування здійснюють шляхом додавання до водно-гліцеринової суміші при постійному перемішуванні від 0,1 % до 10 % активованого вугілля з розміром частинок в межах від 0,001 мм до 1 мм, проводять адсорбцію протягом від 10 хвилин до 36 годин, а фільтрування здійснюють після сорбції. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3