ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство жирных кислот и глицерина из "Химическая переработка углеводов, жиров и белков в промышленности" Производство указанных веществ основано на способности жиров гидролизоваться (см. стр. 193). [c.206] Особенностью этой реакции является то, что она обратима, и, значит, для того чтобы сдвинуть равновесие в правую сторону, т. е. для получения хороших выходов глицерина и кислот, надо брать по возможности больше воды и создать условия для выведения из сферы реакции глицерина и кислот. Ускорению реакции способствуют повышение температуры и наличие катализаторов, каковыми являются ионы водорода и ионы гидроксила. Скорость гидролиза жиров зависит также от их состава. Жиры, в состав которых входят более низкомолекулярные кислоты, гидролизуются быстрее. Насыщенные кислоты отщепляются легче, чем ненасыщенные с тем же числом углеродных атомов. [c.206] Возможны следующие способы расщепления жиров 1) с помощью серной кислоты, 2) с помощью окислов цинка, кальция или магния, 3) с помощью фермента липазы, 4) путем переэтери-фикации действием метилового спирта (вместо глицеринового эфира получаются метиловые эфиры кислот, входивших в состав жира, а глицерин освобождается), 5) с помощью серной кислоты и контакта Петрова и 6) безреактивный метод расщепления, в котором в отличие от первых пяти применяется только вода. Из этих методов на заводах Советского Союза применяются главным образом два последних, которые и будут в дальнейшем описаны. [c.206] Сущность реактивного, или контактного, метода расщепления жиров заключается в нагревании жиров в присутствии разбавленной серной кислоты и так называемого контакта Петрова, т. е. 40-процентного раствора сульфокислот, получающихся сульфированием нафтеновых углеводородов, содержащихся в определенных нефтяных погонах, при обработке их олеумом. Роль этого реагента заключается в том, что во-первых, он способствует образованию эмульсии жира, во-вторых, способствует проникновению воды в массу жира, так как, растворяясь в жирах (особенно хорошо в присутствии свободных жирных кислот, образующихся при расщеплении жира), он увлекает за собой воду, в-третьих, он служит поставщиком ионов водорода (являющихся, катализаторами), так как сульфокислоты хорошо диссоциируют в водных растворах. [c.206] Процесс расщепления ведут в три фазы. В чан загружают глицериновую воду, полученную во второй фазе процесса и содержащую 13—16% глицерина. Введением острого пара доводят воду до кипения, после чего загружают контакт, а затем жир и смесь кипятят, пока не разложится 70% всего жира (по анализу на кислотность). По окончании кипячения смесь в чане отстаивается в течение часа. Этим заканчивается первая фаза процесса. Отстоявшуюся воду, содержащую глицерин (нижний слой), спускают в приемники и накапливают для выделения из нее глицерина. После этого к смеси в чане добавляют воду, слитую после третьей фазы, и продолжают кипячение. Достигают расщепления 85% жира и после отстаивания опять сливают глицериновую воду. Этим -заканчивается вторая фаза. Перед третьей фазой в чан. вводят сконденсировавшуюся из пара воду и кипятят в продолжение 4—6 часов. При третьей фазе расщепления вводится необходимое количество серной кислоты. Процент расщепления жира должен быть не меньше 92%. После отстаивания спускают сначала глицериновую воду, а затем жирные кислоты. [c.207] При емкости чанов в 16—20 общая продолжительность процесса расщепления составляет 26—38 часов, из которых на кипячение приходится 18—30 часов. На получение 1 т технического глицерина расходуется около 147,5 кг контакта Петрова (изготовленного из газойля), 130 кг серной кислоты (считая на Н2804) и 130 кг 60-процентной извести для нейтрализации глицериновых вод. [c.207] За последние годы контактный метод вытесняется безреактив-ным методом расщепления жиров, сущность которого сводится к тому, что жир гидролизуется при действии только воды под давлением около 25 ат и при повышенной температуре, без затраты других реактивов. Этот метод введен в производство советскими инженерами П. В. Науменко, М. В. Иродовым и П. В. Чуковым. [c.207] Быстрое гидролизующее действие воды объясняется тем, что при температурах в 200° и выше диссоциация воды настолько значительна, что для ускорения реакции достаточно того количества ионов водорода, которое при этом получается. [c.207] По старому периодическому способу расщепление производят путем нагревания жира в смеси с водой до 220° и давлении 25 ат в автоклавах при помешивании. По окончании процесса гидролиза содержимое автоклава спускается в отстойный чан, где происходит расслоение смеси на жирные кислоты и глицериновую воду. [c.207] По одной из схем (рис. 59), разработанных советскими учеными и инженерами, безреактивное расщепление жиров по непрерывному методу производится в батарее из двух автоклавов (1 и 2). Жир и глицериновая вода, содержащая небольшие количества (до 5%) глицерина, проходят нагреватели (3), где нагреваются до 210°. Из нагревателей они направляются в первый автоклав — реактор (1) жир в нижнюю его часть, а вода в верхнюю. В автоклаве жир и вода нагреваются с помощью острого пара, подаваемого через барботер (4) в нижнюю часть автоклава под давлением 20—25 ат. [c.208] Схема безреактивного расщепления жиров по непрерывному методу. [c.208] Жир расщепляется в первом автоклаве на 80—82%. Смесь не-расщепленного жира и карбоновых кислот переходит из первого автоклава в нижнюю часть второго автоклава (2), где продолжается гидролиз жира под действием подаваемой сюда свежей воды. Глубина расщепления жира на второй стадии (во втором автоклаве) доходит до 94—96%. [c.208] Жирные кислоты поднимаются в верхнюю часть автоклава и через выпускной патрубок (8) направляются в теплообменник (9), а затем в сборник жирных кислот (10). [c.209] Глицериновая вода из второго автоклава, содержащая до 5% глицерина, отводится из нижней части автоклава и через понизитель давления, теплообменник и жироловушку направляется в бак (11), откуда передается в первый автоклав для проведения первой стадии гидролиза жира. [c.209] Наиболее совершенным методом непрерывного расщепления жира является проведение этого процесса в стальных колоннах (рис. 60) высотой 20—26 м и диаметром 1—1,2 ж. В нижнюю часть колонны подается жир, который постепенно поднимается кверху, а сверху противотоком к жиру подается вода в распыленном виде. Жирные кислоты отходят из верхней колонны, а глицериновая вода собирается внизу. Давление в колонне 40—42 ат, температура 200—250°. Глубина расщепления доходит до 98%. [c.210] Вернуться к основной статье