Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

Диссертационная работа:

Зинченко Ирина Владимировна. Совершенствование непрерывной технологии получения твердого мыла под давлением : диссертация... кандидата технических наук : 05.18.06 Санкт-Петербург, 2007 162 с. РГБ ОД, 61:07-5/2652

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 7

Глава 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ

ПРОИЗВОДСТВА МЫЛА (литературный обзор) 14

1.1. Фазовый состав и структура мыл 15

  1. Фазовые диаграммы водных растворов мыл 17

  2. Структура жидкой фазы мыл 21

  1. Форма и размеры мицелл 22

  2. Число агрегации 27

  3. Время релаксации 28

1.1.3. Структура жидкокристаллической фазы мыл 31

  1. Среднее мыло (мыльный клей) 31

  2. Ядровое мыло 33

  3. Безводное мыло 35

1.1.4. Твердая фаза мыл 41

  1. Альфа-форма 43

  2. Бета-форма ^v 45

  3. Омега-форма 45

  4. Дельта-форма 46

1.1.5. Структура дисперсных коллоидных систем геля и

коагеля водных растворов мыла 47

1.2. Эмульгирование взаимно нерастворимых жидкостей

при механическом перемешивании 52

1.2.1. Образование и стабилизация эмульсий при

механическом перемешивании 52

1.2.1.1. Модель механизма диспергирования 53

1.2Л .2. Модель механизма стабилизации эмульсий 55

1.2.2. Определение диаметра капель и межфазной

поверхности эмульсий 57

1.2.2.1. Оценка минимального стабильного

диаметра капель 61

1.2.2.2. Расчет межфазной поверхности эмульсий 63

1.2.3. Разрушение эмульсий 64

1.3. Свойствам качество твердых товарных мыл 65

1.3.1. Органолептические, физико-химические и
санитарно-гигиенические показатели туалетных и

хозяйственных мыл 65

  1. Органолептические показатели 66

  2. Физико-химические показатели 66

  3. Санитарно-гигиенические показатели

(показатели безопасности) 67

  1. Полезные добавки 70

  2. Запах и окраска мыл 72

  3. Порча и стабилизация мыл 73

  4. Современные тенденции производства мыл с

улучшенными свойствами 75

Глава 2 СТЕХИОМЕТРИЯ И КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ ПОЛУЧЕНИЯ НАТРИЕВЫХ МЫЛ 76

2.1. Стехиометрические уравнения 76

  1. Реакция омыления 76

  2. Реакция нейтрализации 77

2.1.3. Реакция омыления сложных метиловых эфиров

жирных кислот 78

2.2. Кинетические уравнения 79

  1. Скорость реакции омыления 82

  2. Скорость реакции нейтрализации 87

2.2.3. Скорость реакции омыления метиловых эфиров

жирных кислот 90

Глава 3 ЭМУЛЬГИРОВАНИЕ И РЕОЛОГИЯ СМЕСЕЙ ЖИР/МАСЛО

- ВОДНЫЙ РАСТВОР ЩЕЛОЧИ 92

3.1. Образование мылыго-щелочной эмульсии 92

3.1.1, Модель механизма самопроизвольного

эмульгирования смесей жир/масло - щелочь 92

3.1.2. Фазовый состав и структура мыльно-щелочных

эмульсий 94

3.2. Разрушение мыльно-щелочных эмульсий мыльного

клея 95

3.2.1. Механическое и тепловое воздействие на мыльный

клей 97

3.2.2. Высаливание мыла 97

3.3. Вязкость водных растворов натриевых мыл 104

3.3.1. Влияние концентрации и температуры раствора

мыла на вязкость 104

3.3.2. Физико-химическая модель вязкости водных

растворов натриевых мыл 108

3.3.3. Математическое описание вязкости водных

растворов мыла НО

Глава 4 ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ

ОМЫЛЕНИЯ НЕЙТРАЛЬНЫХ ЖИРОВ И МАСЕЛ ЕДКИМ

НАТРОМ И ВЫСАЛИВАНИЯ ГЛИЦЕРИНА 111

4.1. Современные непрерывные технологии производства

мыла 111

  1. Омыление нейтральных жиров и масел 112

  2. Нейтрализация жирных кислот 115

4.1.3. Омыление сложных метиловых эфиров жирных

кислот 118

4.1.4. Сравнение и преимущества непрерывных

технологий производства мыла 119

Технологическая схема установки омыления нейтральных жиров и масел и высаливания

глицерина 122

Математическая модель трубчатого реактора с

рециркуляцией для омыления жиров и масел 126

  1. Коэффициент рециркуляции 128

  2. Масса реакционной смеси в реакторе 128

  3. Расходы и состав потоков 129

Схема конструкции реактора 129

  1. Среднее время пребывания 131

  2. Размеры реактора 131

  3. Адиабатический разогрев реактора ^2

Алгоритм расчета расходов и составов потоков в

трубчатом реакторе с рециркуляцией 133

  1. Сырьевая смесь 133

  2. Промывной щелок 134

  3. Исходная смесь J35

  4. Начальная и конечные смеси 135

  5. Расчет конструктивно-технологических

параметров реактора - 137

Высаливание мыльного клея 139

4.6.1. Механическое разрушение структуры и тепловая

дестабилизация мыльного клея 140

4.6.1.1. Материальный и тепловой балансы мыльного

клея в вакуум-испарителе 142

4.6.1.2. Геометрические размеры вакуум-испарителя 144

4.6.1.3. Расчет конструктивно-технологических

параметров вакуум-испарителя 145

4.6.2. Седиментация мыльного клея 146

  1. Материальный баланс мыла и щелока в сепараторе-отстойнике 147

  2. Геометрические размеры сепаратора-отстойника 149

  3. Расчет конструктивно-технологических

параметров сепаратора-отстойника 150

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 152

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 154

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Мыла, хозяйственные и туалетные, являющиеся смесью натриевых солей высших насыщенных и ненасыщенных жирных кислот Схо-Сго, получают в основном из трех различных видов сырья нейтральных жиров и растительных масел, смесей жирных кислот, сложных метиловых эфиров жирных кислот. Наибольшее распространение получила технология варки мыла в котлах периодического действия прямым омылением нейтральных жиров и масел едким натром- В частности, в России все мыловаренные заводы пока производят только котловым способом Для него характерна многостадийность операций, большая длительность полного технологического цикла (до 5-7 суток), значительная энергоемкость и зависимость процесса варки от человеческого фактора

В последнее десятилетие большинство ведущих фирм-производителей мыла, в частности Procter and Gamble (США), Mazzoni LB (Италия), Lurgi (Германия) и др. перешли на непрерывные технологии варки мыла Эти технологии обладают рядом явных преимуществ по сравнению с котловым способом, в частности позволяют получать постоянно продукт высокого качества, уменьшают в десятки раз длительность производственного цикла, сокращают существенно объем незавершенного производства, снижают энергозатраты, уменьшают объем соапстоков и выбросов в атмосферу, повышают экологическую безопасность Изложенное определяет актуальность тематики диссертационного исследования

Диссертационная работа выполнена в рамках программы замены производства мыла котловым способом на непрерывную технологию варки натриевых мыл омылением нейтральных жиров и масел и в соответствии с координационным планом НИР ОАО «Невская косметика»

Цель и задачи работы. Целью и задачами работы является исследование процесса непрерывной варки мыла омылением нейтральных жиров и масел едким натром и высаливания глицерина, и разработка реакторной установки, обеспечивающей получение продукта с постоянно высоким качеством при снижении длительности технологического цикла до времени протекания реакции омыления и уменьшении энергозатрат. Достижение поставленной цели реализовано посредством решения следующих задач

изучение фазового состава и структуры мыла,

исследование кинетики химических реакций получения натриевых солей жирных кислот,

изучение и исследование эмульгирования и реологии смесей жир/масло - водный раствор щелочи;

разработка реакторной установки непрерывного омыления нейтральных жиров и масел едким натром и высаливания глицерина

Научная новизна работы. Новизну составляют.

- кинетическое описание реакции щелочного гидролиза триглицеридов жиров и
масел с образованием мыла и глицерина, а также реакций нейтрализации высших
жирных кислот и омыления их сложных метиловых эфиров, реакция описывается
уравнением второго порядка,

механизм процесса самопроизвольного эмульгирования смесей жир/масло водный раствор щелочи и определение структуры мыльно-щелочных эмульсий мыльного клея и ядрового мыла;

разработанный механизм дестабилизации и разрушения структуры мыльно-щелочных эмульсий путем механического, термического и электролитического воздействий на мыльный клей с целью выделения из него глицерина,

реологическая модель вязкости водных растворов натриевых мыл, основанная на рассмотрении их как неньютоновских жидкостей с псевдопластичными свойствами в виде жидкокристаллической фазы с гексагональной и ламеллярной структурами;

конструкция трубчатого реактора с рециркуляцией для непрерывной варки мыла омылением жиров и масел при давлении 3-3,5 кгс/см2 и температурах 135-145С, и методика расчета его технологических и конструктивных параметров

Практическая значимость. Разработана установка омыления жиров и масел едким натром и высаливания глицерина с непрерывным циклом производства сырого мыла производительностью 4т/ч по мыльной основе с КЧ~70% В сравнении с котловым способом варки мыла разработанная технология имеет следующие преимущества*

1 Получение продукта постоянно высокого качества и практически полная независимость его от человеческого фактора 2. Уменьшение содержания глицерина в сыром непромытом мыле до 0,3%

  1. Снижение потребления пара с 0,5-0,9 тонн до 0,1-0,15 тонн/на тонну мыла.

  2. Сокращение незавершенного объема производства с 40 до 4 часов и уменьшение производственного цикла от подачи сырья до готового к употреблению мыла с 6-7 суток до нескольких часов.

5. Исключение стадии шлифовки мыла и отсутствие накопления так называемого «клеевого осадка» и проблем, связанных с его утилизацией

Достоверность полученных результатов обеспечена использование современных методов анализа, опубликованных и вновь разработанных,математической обработкой результатов, лабораторными испытаниями

Личный вклад соискателя заключается в постановке и осуществлении исследований, оценке результатов эксперимента в лабораторных условиях и обобщении их, анализе и установлении закономерностей, принятии решений по аппаратурно-технологическому оформлению.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на следующих конференциях

XI международная научно-практическая конференция «Бытовая химия в России» (Пермь, июнь 2005),

3-я международная конференция «Рыночные исследования в масложировой и в смежных отраслях пищевой промышленности» (Санкт-Петербург, май 2006);

Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ 2006» (Воронеж, июнь 2006);

» 6-ая международная конференция «Масложировая индустрия - 2006» (Санкт-Петербург, октябрь 2006)

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 11 работ, в том числе 6 статей и тезисы 5 докладов

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы с 133 наименованиями и изложена на 162 страницах машинописного текста, содержащего 10 таблиц и 36 рисунков

Подобные работы
Бережной Виктор Николаевич
Совершенствование технологии получения рафинированных дезодорированных кукурузных масел и оценка их потребительских свойств
Тихонов Владимир Петрович
Совершенствование технологии получения жировых продуктов для здорового питания населения
Стеринчук Александр Григорьевич
Совершенствование технологии получения рафинированных рапсовых масел
Круглов Сергей Валерьевич
Совершенствование технологии получения и переработки подсолнечного масла
Ксенофонтов Алексей Витальевич
Совершенствование технологии гидратации масел семян рапса современной селекции
Абаева, Индира Николаевна
Совершенствование технологии и разработка рецептур натуральных туалетных мыл, обладающих косметическими свойствами
Бакланов Кирилл Вадимович
Совершенствование технологии высококалорийных майонезов
Владимирский Павел Владимирович
Совершенствование технологии рафинации труднорафинируемых масел
Юхвид Ирина Михайловна
Совершенствование технологии гидратации высокоолеиновых подсолнечных масел
Басий Наталья Андреевна
Разработка технологии получения и оценка потребительских свойств ядровой фракции виноградных семян для кондитерских изделий

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net