Этапы производства специализированного жира методом гидрогенизации

Рис. 8. Схема производства спец.жира методом гидрогенизации

Из масел, поступающих на гидрогенизацию, должны быть максимально удалены вещества, являющиеся ядами для никелевого катализатора. Для этого все масла подвергаются рафинации[4].

Сам процесс гидрирования происходит в закрытом цилиндрическом реакторе, оснащенном перемешивающим устройством (мешалкой). Внутри реактора имеется змеевик, с помощью которого поддерживается температура реакции. Мешалка обеспечивает равномерное распределение катализатора и водорода во всем объеме масла, и способствует лучшей передаче тепла на змеевик.

На первоначальном этапе проводится сушка масла с целью удаления остаточного содержания влаги. Затем в разогретое в реакторе до 150°С масло вносится никелевый катализатор, и подается нужное количество водорода из ресиверов под давлением.

По завершению реакции сначала саломас перекачивается в промежуточную емкость, а затем направляется на удаление никелевого катализатора посредством фильтрации на самоочищающемся картриджном фильтре, где удаляется основное количество катализатора.

Следы никелевого катализатора удаляются на этапе пост-отбелки – деметаллизации. Для этого саломас с остатками никелевого катализатора смешивают с раствором лимонной кислоты, которая образует с никелем нерастворимое химическое соединение. В обработанный лимонной кислотой саломас вносится отбельная глина, на поверхности которой осаждаются следы никелевого катализатора. После перемешивания и выдержки под вакуумом в реакторе отбеливателя, саломас подается на фильтрацию для удаления отбельной глины. После фильтрации масло охлаждается, проходит контрольную фильтрацию на полировочном фильтре и отправляется на хранение в емкости масло-бакового хозяйства.

После проведения анализа остаточного содержания никеля, саломас либо в чистом виде, либо в смеси с другими рафинированными маслами подается на дезодорацию. После дезодорации полностью обезличенное (без вкуса и запаха) масло подается на кристаллизацию и фасовку

Факторы, влияющие на скорость реакции гидрогенизации

Тип катализатора.

Гидрирующую активность катализатора оценивают по глубине насыщения растительного масла при наиболее низкой температуре гидрирования и ограниченном времени реакции. Глубину гидрирования оценивают по снижению показателя йодного числа. Для того чтобы повысить активность катализатора в них вводят (0,5-3%) оксиды магния, циркония, титана, марганца и др. металлов.

Различают 2 типа катализатора:

- «Неселективный»

Поры катализатора достаточно узкие и длинные для того, чтобы произошло множество контактов и реакций

- «Селективный»

Более короткие и широкие поры катализатора. Существует меньшая вероятность последовательной реакции до тех пор, пока триглицериды покинут поры

В мировой практике для получения гидрированных жиров нашел применение селективный катализатор

Селективность гидрирования. Под селективностью (избирательностью) реакции понимают вероятность ее протекания по одному из нескольких возможных направлений. Гидрированию подвергают главным образом растительные масла, содержащие глицериды три-, ди- и мононенасыщенных жирных кислот с 18 атомами углерода в цепи (линоленовая, линолевая и олеиновая кислоты). С этой точки зрения для процесса гидрирования жиров характерны общие закономерности:

1.полиненасыщенные жирные кислоты гидрируются ступенчато, т.е. поледовательно превращаются в кислоты с меньшим числом двойных связей, например:

+ Н₂ + Н₂ + Н₂

Ле Л Ол С

линоленовая линолевая олеиновая стеариновая

2. скорость гидрирования жирных кислот тем выше, чем больше их ненасыщенность, например, скорость перехода линолевой кислоты в олеиновую в 2-10 раз выше скорости перехода олеиновой кислоты в стеариновую;

3. скорость гидрирования практически не зависит от химического строения триглицерида; скорость гидрирования, например, олеиновой кислоты одинакова в триолеине и в моноолеине.

Если перечисленные закономерности соблюдаются полностью, то процесс гидрирования жиров является абсолютно селективным (избирательным). При абсолютно селективном гидрировании смесей ненасыщенных кислот, например, линолевой и олеиновой, насыщение водородом линолевой кислоты до олеиновой будет предшествовать образованию стеариновой кислоты из олеиновой. Селективность позволяет, подбирая катализатор и технологические условия, остановить процесс на любой стадии насыщения жирных кислот и тем самым регулировать жирнокислотный состав гидрированного жира. В большинстве случаев процесс осуществляют таким образом, что содержание стеариновой кислоты практически не изменяется в ходе гидрирования ди- и полиненасыщенных кислот. Соответственно этому не изменяется соотношение между суммой ненасыщенных и суммой насыщенных кислот в жире. В таблице 2 и на Рис.15 представлено изменение жирнокислотного состава подсолнечного масла в процессе гидрирования.

Таблица 2