Установка периодического производства мыльных и углеводородных смазок
Установка предназначена для производства смазок на мылах различных катионов (металлов), получаемых непосредственно в процессе изготовления смазок прямым омылением природного или синтетического жирового сырья, а также углеводородных смазок путем загущения нефтяных масел твердыми углеводородами.
Основные секции установки следующие: подготовки сырья и приготовления расплава мыльного загустителя в дисперсионной среде; охлаждения и кристаллизация расплава; отделочных операций (гомогенизация, фильтрование и деаэрирование); расфасовки смазок. Основным аппаратом в периодической технологической схеме является реактор со скребково-лопастным перемешивающим устройством (см. рис. XI-1). В нем последовательно осуществляются операции приготовления реакционной смеси, омыления, обезвоживания, термообработки и частичного охлаждения. Технологическая схема установки периодического производства мыльных, а также углеводородных смазок представлена на рис. XI-4.
В реактор 1 при работающем центральном перемешивающем устройстве загружают примерно 1/3— 1/2 расчетного количества дисперсионной среды, омыляемые компоненты и расчетное количество водного раствора гидроксида металла. Смесь реагентов нагревают при работающих перемешивающих устройствах и циркуляции через гомогенизирующий клапан 6 (производительность 2—5 т/ч в зависимости от состава сырьевых компонентов). При этом происходит омыление жировой основы и образование мыла. Когда процесс омыления закончен (контролируется по содержанию свободной щелочи), температуру смеси повышают до полного или частичного удаления влаги; реактор на этой стадии подключают к вакуумной системе через конденсатор 8. Конец удаления влаги контролируют по ее содержанию в реакционной смеси. Дальнейшее проведение процесса зависит от типа смазки. Если смазки не подвергают гомогенизации, то мыльно-масляный концентрат охлаждают, подавая тонкую струю оставшегося масла при интенсивном перемешивании, после чего смазку направляют непосредственно в тару или в накопители 13, 15. Подобным образом готовят гидратированные кальциевые смазки (солидолы); для доохлаждения в рубашку реактора подают хладагент.
Для литиевых, комплексных кальциевых и других смазок процесс продолжают. Мыльно-масляный концентрат при непрерывном перемешивании нагревают до температуры термообработки (200— 250 °С), при которой выдерживают его от 0,5 до 1,5 ч. Затем при работающем перемешивающем устройстве загружают оставшуюся часть масла, подавая его тонкой струёй, и понижают температуру в реакторе до 175—180 °С. При этой температуре расплав выдерживают в течение установленного технологической картой времени (в пределах часа). Дополнительно охлаждают расплав до 160—165 °С, затем дозировочным насосом 2 из смесителя 11 подают присадки, предварительно растворенные (смешанные) в масле. Если присадки не термостабильны и не выдерживают высоких температур, то их вводят после второй ступени охлаждения при 100—110°С.
Вновь охлаждают смазку до 50—60 °С в скребковом холодильнике 9, в рубашку которого подается хладагент — охлажденная до 3—5 °С вода, циркулирующая в замкнутой системе скребковый аппарат —> холодильная установка —» скребковый аппарат. Применение разомкнутой системы охлаждения возможно только при глубокой очистке воды, не загрязняющей поверхность охлаждения. Применение в замкнутой схеме в качестве хладагента рассола с температурой до —10——15 °С нецелесообразно из-за резкого увеличения вязкости продукта в пристенном слое, повышенного расхода мощности на привод и в итоге ухудшения условий охлажденияза счет большого выделения тепла диссипации.
Смазка, пройдя последовательно гомогенизатор, фильтр и- деаэратор (установка 12}, поступает в сборник-накопитель 15, из которого расфасовывается в тару. Некондиционный продукт через сборник-накопитель 13 возвращается для доработки или выводится с установки.
Цикл в периодической технологической схеме можно сократить за счет совместной подачи реагентов дозировочными насосами (при этом перед реактором устанавливают смеситель), а также снижения времени обезвоживания при подводе дополнительного тепла через теплообменник, который включается в циркуляционную систему реактора. Периодический процесс универсален, позволяет производить на данной установке любые мыльные и углеводородные смазки. Последние получают при работе только первой секции установки: после обезвоживания твердых углеводородов (парафина, церезина, или петролатума) при 105—110°С их растворяют в масле с последующим охлаждением (как правило, непосредственно в таре, или сливая на специальный холодильный барабан). Указанная технологическая схема рекомендуется при относительно небольших объемах производства смазок — от 1 до 2 тые. т в год.