RU2525269C2 - Vegetable oil refining method (versions) - Google Patents

Vegetable oil refining method (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2525269C2
RU2525269C2 RU2012121736/13A RU2012121736A RU2525269C2 RU 2525269 C2 RU2525269 C2 RU 2525269C2 RU 2012121736/13 A RU2012121736/13 A RU 2012121736/13A RU 2012121736 A RU2012121736 A RU 2012121736A RU 2525269 C2 RU2525269 C2 RU 2525269C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
reactor
water
mixture
kpa
Prior art date
Application number
RU2012121736/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012121736A (en
Inventor
Борис Евгеньевич Красавцев
Артур Сеникович Цатурян
Владимир Борисович Симкин
Борис Леонтьевич Александров
Эльвира Александровна Александрова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет"
Priority to RU2012121736/13A priority Critical patent/RU2525269C2/en
Publication of RU2012121736A publication Critical patent/RU2012121736A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525269C2 publication Critical patent/RU2525269C2/en

Links

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention relates to fat-and-oil industry and may be used for vegetable oils purification. The method envisages hydration with an electrolytic solution, phosphatide emulsion separation from oil, neutralisation with water electrolysate with pH>7 with addition of salt to produce activated salt solution with concentration equal to 0.1-1% and neutralised oil separation. Then oil is hydrated by way of stirring with formation of centrifugal flows with vortices inside the flows; then one performs settling, drying and deaerating in vacuum under a pressure of 40-50 kPa. At first one performs oil pouring into the reactor and addition of water anolyte with pH<7 in an amount of 1-8% of the oil weight, heating the mixture up to 65-80°C, vacuumising the reactor to a pressure equal to 40-50 kPa. According to the other method, after heating the reactor is filled with an inert gas. Then one simultaneously performs mixing of water with oil in the vacuumised reactor with a rotor at a rotation rate of 2000-20000 rpm and vibration impact on the reactor body. Then vibration impact frequency produces an even number of lengths of waves fitting within the reactor diameter length. This ensures creation of the mixture additional oscillations crosswise to the vortex flow till formation of an ultradisperse emulsion with particles sized 0.1-0.5 mcm.
EFFECT: invention allows to reduce oil oxidation in the process of refining and increase the oil yield.
2 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для очистки растительных масел.The invention relates to the oil industry and can be used for refining vegetable oils.

Природные масла представляют собой сложную многокомпонентную систему, состоящую в основном из триацилглицеринов (триглицеридов) различного состава, строения и степени непредельности, из разнообразных сопутствующих веществ, молекулярно- и коллоидно-растворимых в глицеридах. Для повышения пищевого достоинства и технологических свойств масел их подвергают различной степени очистки - рафинации.Natural oils are a complex multicomponent system consisting mainly of triacylglycerols (triglycerides) of various composition, structure and degree of unsaturation, from a variety of related substances, molecularly and colloid-soluble in glycerides. To increase the nutritional value and technological properties of oils, they are subjected to various degrees of purification - refining.

В настоящее время технология рафинации растительных масел в отечественной и зарубежной практике реализуется путем удаления из масел сопутствующих им веществ. Существуют различные способы очистки или рафинирования масла: физические (отстаивание, центрифугирование, фильтрование), химические (гидратация, щелочная рафинация и др.) и физико-химические (отбеливание, дезодорация и др.). При этом с целью удаления фосфолипидов применяется процесс гидратации, осуществляемый путем взаимодействия масел с водой, а процесс нейтрализации свободных жирных кислот осуществляется путем воздействия на них водного раствора едкого натра. Для удаления красящих веществ (пигментов) растительных масел применяются твердые активированные адсорбенты. Эти процессы проводятся раздельно с использованием многочисленных аппаратов, обеспечивающих указанные технологические процессы, при которых образуются большие отходы и потери растительного масла. Кроме того, отработанный адсорбент отправляется в отвал.Currently, the technology of refining vegetable oils in domestic and foreign practice is implemented by removing from the oils related substances. There are various ways of cleaning or refining oils: physical (sedimentation, centrifugation, filtration), chemical (hydration, alkaline refining, etc.) and physico-chemical (bleaching, deodorization, etc.). In this case, in order to remove phospholipids, a hydration process is applied, carried out by the interaction of oils with water, and the process of neutralization of free fatty acids is carried out by exposure to an aqueous solution of caustic soda. To remove dyes (pigments) of vegetable oils, solid activated adsorbents are used. These processes are carried out separately using numerous apparatuses providing the indicated technological processes, during which large waste and losses of vegetable oil are generated. In addition, the spent adsorbent is sent to the dump.

Известен способ дистилляционной или физической рафинации масел, включающий две основные стадии. Первая заключается в подготовке масел к дистилляционной рафинации путем максимального извлечения из них фосфолипидов, пигментов, металлов, а вторая представляет собой собственно отгонку свободных жирных кислот острым паром, совмещенную с процессом удаления одорирующих веществ в условиях глубокого вакуума и высокой температуры. Этот способ рафинации является комплексным и состоит из следующих модулей: гидратация (удаление фосфолипидов путем кислотной гидратации); адсорбционная рафинация (удаление пигментов, остатков фосфатидов, кислоты); винтеризация (удаление восковых веществ); дезодорация (удаление свободных жирных кислот, одорирующих веществ и продуктов окисления) (см. Технология переработки жиров. Под ред. С.Арутюняна и др. М.: Пищепромиздат, 1998, стр.123-134).A known method of distillation or physical refining of oils, comprising two main stages. The first is the preparation of oils for distillation refining by maximally extracting phospholipids, pigments, metals from them, and the second is the actual vapor distillation of free fatty acids, combined with the process of removing odorizing substances under high vacuum and high temperature. This refining method is complex and consists of the following modules: hydration (removal of phospholipids by acid hydration); adsorption refining (removal of pigments, phosphatide residues, acid); winterization (removal of wax substances); deodorization (removal of free fatty acids, odorizing substances and oxidation products) (see. Technology of processing of fats. Edited by S. Harutyunyan and others M: Pishchepromizdat, 1998, pp. 123-134).

Недостатками данного способа являются многостадийность процесса, недостаточно высокое качество получаемых масел вследствие накопления значительного количества первичных продуктов окисления (перекисей) на стадии первой кислотной обработки, а также уменьшение выхода масел и увеличение их себестоимости.The disadvantages of this method are the multi-stage process, the insufficiently high quality of the resulting oils due to the accumulation of a significant amount of primary oxidation products (peroxides) at the stage of the first acid treatment, as well as a decrease in the yield of oils and an increase in their cost.

Известен способ очистки жидких масел, включающий смешивание масла с водой, перемешивание его с химическими и нейтрализующими агентами и последующее отделение продуктов взаимодействия от масла, при этом при смешивании масла с водой, химическим и нейтрализующим агентами получают реакционную смесь, а в качестве химического агента используют флокулянт типа поликатионита (см. RU 2144561 С1, С11В 3/00, 20.01.2000).A known method of purification of liquid oils, including mixing oil with water, mixing it with chemical and neutralizing agents and subsequent separation of the reaction products from oil, while mixing oil with water, chemical and neutralizing agents, obtain a reaction mixture, and use a flocculant as a chemical agent type of polycationionite (see RU 2144561 C1, C11B 3/00, 01/20/2000).

Недостатками данного способа являются сложность процесса очистки масел и использование поликатионита в качестве флокулянта, который при взаимодействии с нейтрализующими агентами, маслом и водой образует хлопья, которые содержат в своем составе большое количество растительного масла, а также при одновременном воздействии химическим и нейтрализующим агентами на масло не происходит полная нейтрализация жирных кислот.The disadvantages of this method are the complexity of the oil refining process and the use of polycationite as a flocculant, which, when interacting with neutralizing agents, oil and water, forms flakes that contain a large amount of vegetable oil, as well as when chemical and neutralizing agents do not affect the oil complete neutralization of fatty acids.

Известен способ рафинации жиров и масел, включающий обработку жиров и масел концентрированной фосфорной кислотой для удаления фосфоросодержащих веществ в количестве 0,05-0,1% от массы жира, нейтрализацию жирных кислот водным раствором щелочи (едкого натра) и промывку нейтрализованных жиров и масел водным раствором с кислотными свойствами (раствором лимонной кислоты) (Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров. ВНИИЖ, т.II, 1973, с.68-89).A known method of refining fats and oils, including treating fats and oils with concentrated phosphoric acid to remove phosphorus-containing substances in an amount of 0.05-0.1% by weight of fat, neutralizing fatty acids with an aqueous solution of alkali (caustic soda) and washing neutralized fats and oils with aqueous a solution with acidic properties (citric acid solution) (Guidance on the technology for the production and processing of vegetable oils and fats. VNIIZh, vol. II, 1973, p. 68-89).

Недостатком известного способа является то, что для проведения процесса очистки масел и жиров требуется использование фосфорной кислоты и дополнительный расход избытка щелочи на нейтрализацию остатков ее в жирах и маслах после обработки, на связывание фосфатидов, обладающих кислотными свойствами, и последующее их удаление с соапстоком. При этом имеются потери нейтральных жиров в соапсток за счет омыления их щелочью. Кроме того, после отделения соапстока дважды проводимая промывка жиров большим количеством воды увеличивает потери жиров в отходы, а также для удаления из жиров остатков мыла требуется расход дорогой лимонной кислоты.The disadvantage of this method is that the process of purification of oils and fats requires the use of phosphoric acid and an additional consumption of excess alkali to neutralize its residues in fats and oils after processing, to bind phosphatides with acidic properties, and their subsequent removal with soap stock. At the same time, there is a loss of neutral fats in soap stock due to saponification with alkali. In addition, after separation of soap stock, a two-time washing of fats with large amounts of water increases the loss of fats in waste, and the consumption of expensive citric acid is required to remove soap residues from fats.

Наиболее близким к предлагаемому является способ рафинации масел (патент №2145341, С11В 3/00, 10.02.2000 - прототип), включающий гидратацию раствором электролита, отделение фосфатидной эмульсии от масла, нейтрализацию и отделение нейтрализованного масла, гидратацию проводят путем перемешивания с образованием центробежных потоков с завихрениями внутри них, в качестве раствора электролита используют электролизат воды с рН<7, а нейтрализацию проводят электролизатом воды с рН>7. Перемешивание проводят до получения эмульсии с дисперсностью частиц 0,1-1,0 мкм, а масло перед гидратацией нагревают до температуры 45-90°С. Завихрения внутри потоков имеют вид затопленных вращающихся струй. Электролизат воды используют в количестве 1-10% от объема масла. Кроме того, электролизат воды дополнительно содержит хлористый натрий, и/или нитрат натрия, и/или сульфат натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%: хлористый натрий, и/или нитрат натрия, и/или сульфат натрия - 0,7-1,0. Вода - остальное.Closest to the proposed is a method of refining oils (patent No. 2145341, С11В 3/00, 10.02.2000 - prototype), including hydration with an electrolyte solution, separation of the phosphatide emulsion from the oil, neutralization and separation of the neutralized oil, hydration is carried out by mixing with the formation of centrifugal flows with vortices inside them, a water electrolyzate with a pH <7 is used as an electrolyte solution, and a water electrolyzate with a pH> 7 is neutralized. Stirring is carried out until an emulsion with a particle size of 0.1-1.0 microns is obtained, and the oil is heated to a temperature of 45-90 ° C before hydration. The swirls inside the flows look like flooded rotating jets. The water electrolyzate is used in an amount of 1-10% of the volume of oil. In addition, the water electrolyzate additionally contains sodium chloride and / or sodium nitrate and / or sodium sulfate in the following ratio, wt.%: Sodium chloride and / or sodium nitrate and / or sodium sulfate - 0.7-1 , 0. Water is the rest.

Недостатком данного способа является захват верхними слоями потока кислорода воздуха при завихрении затопленных вращающихся струй масла и его активное окисление, перемещение внутрь окисленных молекул и их замещение на поверхности более свежими неокисленными, т.е. значительно большая окисляемость всего объема масла, чем без вращения, и создаваемых завихренных потоков. Кроме того, используемый способ позволяет получать недостаточно высокую (0,1-1,0 мкм) степень дисперсности частиц.The disadvantage of this method is the capture by the upper layers of the oxygen flow of air during the swirling of flooded rotating jets of oil and its active oxidation, the movement of oxidized molecules inside and their replacement on the surface with more fresh, non-oxidized ones, i.e. significantly greater oxidizability of the entire volume of oil than without rotation, and created by swirl flows. In addition, the method used allows to obtain a sufficiently high (0.1-1.0 μm) particle dispersion degree.

Техническим результатом является создание высокотехнологичного способа рафинации, который позволяет получить продукт повышенного качества за счет уменьшения окисления масла в процессе его рафинации, увеличить его выход и снизить себестоимость.The technical result is the creation of a high-tech method of refining, which allows to obtain a product of high quality by reducing the oxidation of the oil in the process of refining, to increase its yield and reduce cost.

Для достижения технического результата по варианту 1 в способе рафинации растительных масел, включающем гидратацию раствором электролита, отделение фосфатидной эмульсии от масла, нейтрализацию электролизатом воды с рН>7 с добавлением соли с получением активированного раствора соли с концентрацией 0,1-1% и отделение нейтрализованного масла, гидратацию путем перемешивания с образованием центробежных потоков с завихрениями внутри них, отстаивание, сушку и деаэрацию масла в вакууме при давлении 40-50 кПа, согласно изобретению масло заливают в реактор, добавляют анолит воды с рН<7 в количестве 1-8% от объема масла, нагревают смесь до температуры 65-80°C, вакуумируют реактор до давления 40-50 кПа и одновременно проводят смешивание воды и масла в вакуумированном реакторе ротором со скоростью вращения 2000-20000 об/мин и вибрационное воздействие на корпус реактора с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных поперечных вихревому потоку колебаний смеси до образования ультрадисперсной эмульсии с частицами размером 0,1-0,5 мкм, по варианту 2 в способе рафинации растительных масел, включающем гидратацию раствором электролита, отделение фосфатидной эмульсии от масла, нейтрализацию электролизатом воды с рН>7 с добавлением соли с получением активированного раствора соли с концентрацией 0,1-1% и отделение нейтрализованного масла, гидратацию путем перемешивания с образованием центробежных потоков с завихрениями внутри них, отстаивание, сушку и деаэрацию масла в вакууме при давлении 40-50 кПа, согласно изобретению масло заливают в реактор, добавляют анолит воды с рН<7 в количестве 1-8% от объема масла, нагревают смесь до температуры 65-80°C, заполняют реактор инертным газом и одновременно проводят смешивание воды и масла в реакторе ротором со скоростью вращения 2000-20000 об/мин и вибрационное воздействие на корпус реактора с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных поперечных вихревому потоку колебаний смеси до образования ультрадисперсной эмульсии с частицами размером 0,1-0,5 мкм.To achieve the technical result according to option 1 in the method of refining vegetable oils, including hydration with an electrolyte solution, separating the phosphatide emulsion from the oil, neutralizing the electrolyzate with water with a pH> 7 with the addition of salt to obtain an activated salt solution with a concentration of 0.1-1% and separating the neutralized oils, hydration by stirring with the formation of centrifugal flows with swirls inside them, sedimentation, drying and deaeration of the oil in vacuum at a pressure of 40-50 kPa, according to the invention, the oil is poured into reactor, add anolyte of water with pH <7 in an amount of 1-8% of the oil volume, heat the mixture to a temperature of 65-80 ° C, vacuum the reactor to a pressure of 40-50 kPa and simultaneously mix water and oil in a vacuum reactor with a rotor at a speed rotation of 2000-20000 rpm and vibrational impact on the reactor vessel with a frequency that generates an even number of wavelengths that fit along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional transverse to the vortex flow of the mixture vibrations until an ultrafine emulsion with particles p size 0.1-0.5 μm, according to option 2, in the method of refining vegetable oils, including hydration with an electrolyte solution, separating the phosphatide emulsion from the oil, neutralizing water with a pH of> 7 with an electrolyzate and adding salt to obtain an activated salt solution with a concentration of 0.1 -1% and separation of the neutralized oil, hydration by stirring with the formation of centrifugal flows with swirls inside them, sedimentation, drying and deaeration of the oil in vacuum at a pressure of 40-50 kPa, according to the invention, the oil is poured into the reactor, ano is added it water with pH <7 in an amount of 1-8% of the volume of oil, heat the mixture to a temperature of 65-80 ° C, fill the reactor with inert gas and at the same time mix the water and oil in the reactor with a rotor at a speed of 2000-20000 rpm and vibrational impact on the reactor vessel with a frequency forming an even number of wavelengths that fit along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional transverse to the vortex flow of the mixture vibrations until the formation of an ultrafine emulsion with particles of 0.1-0.5 microns in size.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена аналогичная заявляемой совокупность признаков, позволяющая получить технический результат, который ранее не достигался известными средствами, что позволяет судить о соответствующем уровне заявляемого предложения. Предложенное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку воспроизводимо и в исполнении доступно и может быть использовано при рафинации растительного масла. Способ рафинации растительных масел осуществляется следующим образом.According to the scientific, technical and patent literature, no similar set of features has been found that allows to obtain a technical result that was not previously achieved by known means, which allows us to judge the appropriate level of the proposed proposal. The proposed technical solution meets the criterion of "industrial applicability", because it is reproducible and executed is available and can be used for refining vegetable oil. The method of refining vegetable oils is as follows.

По варианту 1 масло заливают в реактор, добавляют анолит воды с рН<7 в количестве 1-8%, нагревают смесь до температуры 65-80°С, вакуумируют реактор до давления 40-50 кПа и одновременно проводят смешивание воды и масла в вакуумированном реакторе ротором со скоростью вращения 2000-20000 об/мин и вибрационное воздействие на корпус реактора с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных поперечных вихревому потоку колебаний смеси до образования ультрадисперсной эмульсии с частицами размером 0,1-0,5 мкм.In option 1, oil is poured into the reactor, anolyte of water with a pH <7 in the amount of 1-8% is added, the mixture is heated to a temperature of 65-80 ° C, the reactor is vacuumized to a pressure of 40-50 kPa, and at the same time, water and oil are mixed in a vacuum reactor a rotor with a rotation speed of 2000-20000 rpm and a vibrational effect on the reactor vessel with a frequency that forms an even number of wavelengths that fit along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional transverse to the vortex flow of the mixture vibrations until an ultrafine emulsion is formed with a particle size of 0.1-0.5 microns.

По варианту 2 масло заливают в реактор, добавляют анолит воды с рН<7 в количестве 1-8%, нагревают смесь до температуры 65-80°С, заполняют реактор инертным газом и одновременно проводят смешивание воды и масла в реакторе ротором со скоростью вращения 2000-20000 об/мин и вибрационное воздействие на корпус реактора с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных поперечных вихревому потоку колебаний смеси до образования ультрадисперсной эмульсии с частицами размером 0,1-0,5 мкм.In option 2, oil is poured into the reactor, anolyte of water with a pH <7 in the amount of 1-8% is added, the mixture is heated to a temperature of 65-80 ° C, the reactor is filled with inert gas and at the same time the water and oil are mixed in the reactor with a rotor with a rotation speed of 2000 -20000 rpm and vibrational impact on the reactor vessel with a frequency forming an even number of wavelengths that fit along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional transverse to the vortex flow of the mixture vibrations until an ultrafine emulsion with particles of size 0 is formed 1-0.5 microns.

Для повышения степени дисперсности частиц вибрационное воздействие на корпус реактора осуществляют посредством технического решения (а.с. №480898 - «Устройство для предотвращения образования накипи», опубликовано 15.08.1975, Бюллетень №30 от 22.10.75) с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных колебаний, поперечных вихревому потоку и способствующих дополнительному диспергированию частиц до 0,1-0,5 мкм. Устройство состоит из обоймы, закрытой с двух сторон фланцами с отверстиями, которые скреплены между собой патрубком, имеющим канал для подачи сжатого воздуха при помощи впаянного в него в радиальном направлении изогнутого сопла. Сжатый воздух под давлением 2-5 атм подается по каналу в патрубок через сопло и приводит шарик в движение с возрастающей скоростью по дорожке обоймы. Скорость движения шарика в течение нескольких секунд достигает значительной величины. Упругие колебания, возникающие в обойме вследствие соударения шарика о беговую дорожку обоймы и при значительных скоростях, носящих ударный характер (процесс в каждой точке длится менее 0,001 с), передаются при помощи ножевого волновода, приваренного к внешней боковой поверхности реактора, на поверхность реактора. Упругие колебания металлической поверхности реактора передаются внутрь и, распространяясь через систему, отражаются от противоположной стенки реактора. Сложение встречных упругих колебаний в системе при определенных условиях может приводить к явлению интерференции и резкому возрастанию амплитуды колебаний. В результате циркуляционного воздействия вращающихся затопленных струй и вибрационных поперечных колебаний в обрабатываемой смеси масло-вода происходит интенсивное ее нагревание за счет трения частиц ультрадисперсной эмульсии, многократная сепарация ультрадисперсной эмульсии в вихревых вращающихся и колеблющихся затопленных струях, а также приобретение частицами эмульсии трибоэлектрического заряда, что приводит к процессу расслоения эмульсии на масло и коагуляты.To increase the degree of dispersion of particles, a vibration effect on the reactor vessel is carried out by means of a technical solution (AS No. 480898 - “A device for preventing scale formation”, published on 08/15/1975, Bulletin No. 30 of 10/22/75) with a frequency that forms an even number of lengths waves stacking along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional vibrations transverse to the vortex flow and contributing to the additional dispersion of particles up to 0.1-0.5 microns. The device consists of a cage, closed on both sides by flanges with holes that are fastened together by a pipe having a channel for supplying compressed air using a curved nozzle soldered into it in the radial direction. Compressed air at a pressure of 2-5 atm is supplied through the channel to the nozzle through the nozzle and sets the ball in motion with increasing speed along the track of the cage. The speed of the ball within a few seconds reaches a significant value. Elastic vibrations arising in the cartridge due to the collision of the ball on the racetrack of the cartridge and at significant speeds that are shock-like (the process at each point lasts less than 0.001 s) is transmitted using a knife waveguide welded to the outer side surface of the reactor to the surface of the reactor. Elastic vibrations of the metal surface of the reactor are transmitted inward and, propagating through the system, are reflected from the opposite wall of the reactor. The addition of counter elastic vibrations in the system under certain conditions can lead to interference and a sharp increase in the amplitude of vibrations. As a result of the circulation effect of rotating flooded jets and vibrational transverse vibrations in the oil-water mixture being processed, it is heated intensely due to friction of the particles of the ultrafine emulsion, multiple separation of the ultrafine emulsion in the vortex rotating and oscillating flooded jets, as well as the acquisition of emulsion particles of a triboelectric charge, which leads to to the process of separation of the emulsion into oil and coagulates.

После 100-120 сек интенсивного воздействия происходящие при этом физико-химические процессы приводят к выделению фосфатидов, фосфатидопротеидов, а также белков, свободных жирных кислот, слизистых веществ и других примесей с образованием хлопьев осадка, который легко отделяется от масла. Вторичное воздействие на масло католитом воды, имеющим рН>7, вызывает связывание свободных жирных кислот, снижает кислотное число масла, способствует коагуляции оставшихся примесей в масле с образованием плотных хлопьев осадка, который легко удаляется из масла любым гравитационным способом. Использование в качестве рабочих растворов активированных растворов солей концентрации 0,1-1% приводит, кроме химического воздействия на комплексные вещества масла, к более быстрому осаждению хлопьев осадка за счет увеличения объемной массы коагулянта осадка по отношению к маслу.After 100-120 seconds of intense exposure, the physicochemical processes occurring during this lead to the release of phosphatides, phosphatidoproteins, as well as proteins, free fatty acids, mucous substances and other impurities with the formation of sediment flakes, which are easily separated from the oil. Secondary exposure of the oil to water with catholyte having a pH> 7 causes the binding of free fatty acids, reduces the acid number of the oil, promotes coagulation of the remaining impurities in the oil with the formation of dense sediment flakes, which can be easily removed from the oil by any gravitational method. The use of activated solutions of salts of a concentration of 0.1-1% as working solutions leads, in addition to the chemical effect on the complex substances of the oil, to a more rapid deposition of sediment flakes due to an increase in the bulk mass of the sediment coagulant with respect to oil.

Электролизат воды в необходимых объемах получают в блоке подготовки - промышленном активаторе (заявка на полезную модель «Промышленная установка для электрохимической активации воды», авторы Красавцев Б.Е., Цатурян А.С., Симкин В.Б., Александров А.Б., принята к рассмотрению 01.03.2012, входящий №011945. Регистрационный №2012107923), представляющем собой комплекс, состоящий из собственно реакторов по электрохимической активации воды (ЭХАВ), шкафа управления/силового электрического оборудования, системы подачи воды, сборных емкостей для активированной воды, насосного оборудования для ее транспортировки и системы вентиляции. Под действием электрического тока в активаторе происходит образование электролизатов воды: а) анолита с избытком протонов Н+ и рН<7; б) католита с избытком гидроксид-ионов ОН- и pH>7. Далее масло поступает в термостат-реактор для экспозиции. Очищенное масло с хлопьями осадка направляется в гравитационный отстойник, где отделяется от осадка. После отстоя масло направляется в теплообменный аппарат, где оно сушится и деаэрируется в вакууме при давлении 40-50 кПа. В процессе очищения описанным способом масло не содержит мыла - трудноудаляемого технологического вещества, получаемого при рафинации известными способами. Указанная концентрация солей 0,1-1% и объем электролизата, составляющий 1-8% от объема масла, подобраны эмпирическим путем. При концентрации солей менее 0,1% уменьшается степень очистки масла, при концентрации 10% образуется мыло, которое требует дополнительной очистки масла.The required amount of water electrolyzate is obtained in the preparation unit - an industrial activator (application for a utility model “Industrial unit for electrochemical activation of water”, authors Krasavtsev BE, Tsaturyan AS, Simkin VB, Aleksandrov AB , accepted for consideration on March 1, 2012, incoming No. 011945. Registration No. 2012107923), which is a complex consisting of electrochemical activation of water reactors (ECAW), control cabinet / power electrical equipment, water supply system, prefabricated containers for activated water, pumping equipment for its transportation and ventilation system. Under the influence of electric current in the activator, the formation of electrolytes of water occurs: a) anolyte with an excess of H + protons and pH <7; b) catholyte with an excess of hydroxide ions OH - and pH> 7. Next, the oil enters the thermostat-reactor for exposure. Refined oil with sediment flakes is sent to a gravity sump, where it is separated from the sediment. After sludge, the oil is sent to a heat exchanger, where it is dried and deaerated in vacuum at a pressure of 40-50 kPa. In the process of purification in the described way, the oil does not contain soap - a difficult-to-remove technological substance obtained by refining by known methods. The indicated concentration of salts of 0.1-1% and the volume of the electrolyzate, comprising 1-8% of the volume of oil, are selected empirically. At a salt concentration of less than 0.1%, the degree of oil purification decreases; at a concentration of 10%, soap is formed, which requires additional oil purification.

Эффективность способа подтверждается данными, описанными в нижеследующих примерах.The effectiveness of the method is confirmed by the data described in the following examples.

Пример 1. В масло долили 3% анолита с рН 3,7, нагрели смесь до температуры 80°С, вакуумировали до давления 50 мПа, смешивали ротором со скоростью вращения 4000 об/мин при одновременном вибрационном воздействии в течение 100 сек, отделили масло от коагулянта, затем смешивали масло с католитом воды рН 9,7 (II стадия) в соотношении масло-элекртолизат 95:5 с добавлением 5 г/л хлористого натрия (NaCl), отстаивали, деаэрировали при разряжении 40 кПа. Полученное масло имело показатели, приведенные в таблице №1, опыт №1.Example 1. A 3% anolyte with a pH of 3.7 was added to the oil, the mixture was heated to a temperature of 80 ° C, evacuated to a pressure of 50 MPa, mixed with a rotor at a speed of 4000 rpm with simultaneous vibration for 100 sec, the oil was separated from coagulant, then the oil was mixed with water catholyte pH 9.7 (stage II) in an oil-electrolyzate ratio of 95: 5 with the addition of 5 g / L sodium chloride (NaCl), sedimented, deaerated at a discharge of 40 kPa. The resulting oil had the indicators shown in table No. 1, experiment No. 1.

Пример 2. В масло долили 4% анолита с рН 4,2, нагрели смесь до температуры 75°С, вакуумировали до давления 45 кПф, смешивали ротором со скоростью вращения 10000 об/мин при одновременном вибрационном воздействии в течение 100 сек, отделили масло от коагулянта, затем смешивали масло с католитом воды (рН 9,7) в соотношении масло-электролизат 100:1 с добавлением 7 г/л азотнокислого натрия (NaNO3), отстаивали, деаэрировали при разряжении 40 кПа. Полученное масло имело показатели, приведенные в таблице №1, опыт №2.Example 2. 4% anolyte with a pH of 4.2 was added to the oil, the mixture was heated to a temperature of 75 ° C, evacuated to a pressure of 45 kPf, mixed with a rotor at a speed of 10,000 rpm with simultaneous vibration for 100 sec, the oil was separated from coagulant, then the oil was mixed with water catholyte (pH 9.7) in the oil-electrolyzate ratio of 100: 1 with the addition of 7 g / l sodium nitrate (NaNO 3 ), sedimented, deaerated with a discharge of 40 kPa. The resulting oil had the indicators shown in table No. 1, experiment No. 2.

Пример 3. В масло долили 5% анолита с рН 4,5, нагрели смесь до температуры 70°С, вакуумировали до давления 40 мПа, смешивали ротором со скоростью вращения 10000 об/мин при одновременном вибрационном воздействии в течение 120 сек, отделили масло от коагулянта, затем с католитом воды (рН 10,4) в соотношении масло-электролизат 93:7 с добавлением 5 г/л хлористого натрия (NaCl), отстаивали, деаэрировали при разряжении 45 кПа. Полученное масло имело показатели, приведенные в таблице №1, опыт №3.Example 3. A 5% anolyte with a pH of 4.5 was added to the oil, the mixture was heated to a temperature of 70 ° C, evacuated to a pressure of 40 MPa, mixed with a rotor at a speed of 10,000 rpm with simultaneous vibration for 120 sec, the oil was separated from coagulant, then with water catholyte (pH 10.4) in an oil-electrolyzate ratio of 93: 7 with the addition of 5 g / l sodium chloride (NaCl), settled, deaerated at a discharge of 45 kPa. The resulting oil had the indicators shown in table No. 1, experiment No. 3.

Пример 4. В масло долили 5,5% анолита с рН 4,9, нагрели смесь до температуры 65°С, вакуумировали до давления 40 кПа, смешивали ротором со скоростью вращения 15000 об/мин при одновременном вибрационном воздействии в течение 110 сек, отделили масло от коагулянта, затем с католитом воды (рН 11,3) в соотношении масло-электролизат 94:6 с добавлением 5 г/л сернокислого натрия (Na2SO4), отстаивали, деаэрировали при разряжении 40 кПа. Полученное масло имело показатели, приведенные в таблице №1, опыт 4.Example 4. 5.5% of anolyte with a pH of 4.9 was added to the oil, the mixture was heated to a temperature of 65 ° C, evacuated to a pressure of 40 kPa, mixed with a rotor at a speed of 15,000 rpm with simultaneous vibration for 110 sec, separated oil from the coagulant, then with water catholyte (pH 11.3) in an oil-electrolyzate ratio of 94: 6 with the addition of 5 g / l sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), sedimented, deaerated with a discharge of 40 kPa. The resulting oil had the indicators shown in table No. 1, experiment 4.

Применение данного способа позволяет повысить эффективность рафинации масел, уменьшить энергозатраты, а также улучшить экологическую обстановку на производстве и в окружающей среде за счет исключения едких жидкостей.The application of this method allows to increase the efficiency of refining oils, reduce energy consumption, and also improve the environmental situation in the workplace and in the environment by eliminating caustic liquids.

Таблица №1Table number 1 Показатели качества масла после рафинации при разных условиях экспериментаOil quality indicators after refining under different experimental conditions Показатели качестваQuality indicators Опыт №1Experience No. 1 Опыт №2Experience No. 2 Опыт №3Experience No. 3 Опыт №4Experience No. 4 Цветное число, мг йода, не болееColor number, mg of iodine, no more 1616 1010 1313 1212 Кислотное число, мг КОН, не болееAcid number, mg KOH, no more 0,450.45 0,280.28 1.21.2 0,370.37 Массовая доля нежировых примесей, %Mass fraction of non-fat impurities,% 0,220.22 0,280.28 0,270.27 0,390.39 Массовая доля фосфоросодержащих веществ в пересчете на P2O5, не болееMass fraction of phosphorus-containing substances in terms of P 2 O 5 , no more 0,0220,022 0,050.05 0,10.1 0,070,07 Массовая доля влаги и летучих веществ, %Mass fraction of moisture and volatiles,% 0,140.14 0,210.21 0,170.17 0,280.28 Массовая доля,%: фосфолипидов,Mass fraction,%: phospholipids, 0,0210,021 0,0180.018 0,0140.014 0,0190.019 неомыляемых липидов,unsaponifiable lipids 0,180.18 0,230.23 0,30.3 0,220.22 мылаsoap 0,040.04 0,080.08 0,060.06 0,090.09 Степень прозрачности, фем, не болееDegree of transparency, fem, no more 225225 227227 223223 225225

Claims (2)

1. Способ рафинации растительных масел, включающий гидратацию раствором электролита, отделение фосфатидной эмульсии от масла, нейтрализацию электролизатом воды с рН>7 с добавлением соли с получением активированного раствора соли с концентрацией 0,1-1% и отделение нейтрализованного масла, гидратацию путем перемешивания с образованием центробежных потоков с завихрениями внутри них, отстаивание, сушку и деаэрацию масла в вакууме при давлении 40-50 кПа, отличающийся тем, что масло заливают в реактор, добавляют анолит воды с рН<7 в количестве 1-8% от объема масла, нагревают смесь до температуры 65-80°C, вакуумируют реактор до давления 40-50 кПа и одновременно проводят смешивание воды и масла в вакуумированном реакторе ротором со скоростью вращения 2000-20000 об/мин и вибрационное воздействие на корпус реактора с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных поперечных вихревому потоку колебаний смеси до образования ультрадисперсной эмульсии с частицами размером 0,1-0,5 мкм.1. A method of refining vegetable oils, including hydration with an electrolyte solution, separating the phosphatide emulsion from the oil, neutralizing water with a pH> 7 with an electrolyzate, adding salt to obtain an activated salt solution with a concentration of 0.1-1% and separating the neutralized oil, hydration by stirring with the formation of centrifugal flows with vortices inside them, sedimentation, drying and deaeration of the oil in vacuum at a pressure of 40-50 kPa, characterized in that the oil is poured into the reactor, anolyte of water with a pH <7 in the amount of 1-8% o is added volume of oil, heat the mixture to a temperature of 65-80 ° C, vacuum the reactor to a pressure of 40-50 kPa and at the same time mix water and oil in a vacuum reactor with a rotor at a speed of 2000-20000 rpm and vibrate the reactor vessel with a frequency of forming an even number of wavelengths that fit along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional transverse to the vortex flow of the mixture vibrations to form an ultrafine emulsion with particles 0.1-0.5 microns in size. 2. Способ рафинации растительных масел, включающий гидратацию раствором электролита, отделение фосфатидной эмульсии от масла, нейтрализацию электролизатом воды с рН>7 с добавлением соли с получением активированного раствора соли с концентрацией 0,1-1% и отделение нейтрализованного масла, гидратацию путем перемешивания с образованием центробежных потоков с завихрениями внутри них, отстаивание, сушку и деаэрацию масла в вакууме при давлении 40-50 кПа; отличающийся тем, что масло заливают в реактор, добавляют анолит воды с рН<7 в количестве 1-8% от объема масла, нагревают смесь до температуры 65-80°C, заполняют реактор инертным газом и одновременно проводят смешивание воды и масла в реакторе ротором со скоростью вращения 2000-20000 об/мин и вибрационное воздействие на корпус реактора с частотой, формирующей четное число длин волн, укладывающихся по длине диаметра реактора для обеспечения создания дополнительных поперечных вихревому потоку колебаний смеси до образования ультрадисперсной эмульсии с частицами размером 01-0,5 мкм. 2. A method of refining vegetable oils, including hydration with an electrolyte solution, separating the phosphatide emulsion from the oil, neutralizing water with a pH> 7 with an electrolyzate, adding salt to obtain an activated salt solution with a concentration of 0.1-1% and separating the neutralized oil, hydration by stirring with the formation of centrifugal flows with vortices inside them, sedimentation, drying and deaeration of the oil in vacuum at a pressure of 40-50 kPa; characterized in that the oil is poured into the reactor, anolyte of water with a pH <7 in the amount of 1-8% of the oil volume is added, the mixture is heated to a temperature of 65-80 ° C, the reactor is filled with inert gas and at the same time the water and oil are mixed in the reactor with a rotor with a rotation speed of 2000-20000 rpm and vibrational impact on the reactor vessel with a frequency forming an even number of wavelengths that fit along the length of the diameter of the reactor to ensure the creation of additional transverse to the vortex flow of the mixture vibrations until an ultrafine emulsion is formed and with a particle size 01-0,5 microns.
RU2012121736/13A 2012-05-25 2012-05-25 Vegetable oil refining method (versions) RU2525269C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121736/13A RU2525269C2 (en) 2012-05-25 2012-05-25 Vegetable oil refining method (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121736/13A RU2525269C2 (en) 2012-05-25 2012-05-25 Vegetable oil refining method (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012121736A RU2012121736A (en) 2013-11-27
RU2525269C2 true RU2525269C2 (en) 2014-08-10

Family

ID=49625125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012121736/13A RU2525269C2 (en) 2012-05-25 2012-05-25 Vegetable oil refining method (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525269C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU480898A1 (en) * 1973-08-17 1975-08-15 Предприятие П/Я А-3513 Scale Prevention Device
RU2090595C1 (en) * 1995-08-22 1997-09-20 Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота Method of purifying fat
RU2145341C1 (en) * 1999-07-20 2000-02-10 Стариков Валерий Венгинович Method of refining oils

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU480898A1 (en) * 1973-08-17 1975-08-15 Предприятие П/Я А-3513 Scale Prevention Device
RU2090595C1 (en) * 1995-08-22 1997-09-20 Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота Method of purifying fat
RU2145341C1 (en) * 1999-07-20 2000-02-10 Стариков Валерий Венгинович Method of refining oils

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012121736A (en) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3405556B1 (en) Method for degumming vegetable oil
BRPI0919601B1 (en) Method for degreasing and / or refining crude oil containing impurities
JP2011505446A5 (en)
AU2008329110A1 (en) Purification treatment of fatty materials
EP3768811A1 (en) Methods for reducing soap formation during vegetable oil refining
RU2525269C2 (en) Vegetable oil refining method (versions)
WO2016060656A1 (en) Process for degumming oils
CN115449427A (en) Production process and transition device for reducing oil smoke amount of refined edible vegetable oil
RU2145341C1 (en) Method of refining oils
US10344246B2 (en) Oil degumming systems
US10662394B2 (en) Aqueous extraction process for the recovery of mucilage and demulsification
CN215480791U (en) Cavitation steam explosion mixing neutralization reaction equipment
RU2281320C2 (en) Process of producing oil from oil-containing vegetable raw material, process of extraction and refinement thereof, and apparatuses for implementation the same
CN102229859B (en) Method for removing excessive fatty acid from biodiesel
CN205275265U (en) Plasma oil -water separator that sterilizes
CA3001460C (en) Method for reducing neutral oil losses during neutralization step
JP2020163290A (en) Waste oil treatment method, and waste oil treatment apparatus
RU2173334C1 (en) Process of refining fat-carrying substance from impurities and equipment for its realization
JP6114092B2 (en) Method and apparatus for refreshing frying oil
RU2145340C1 (en) Method of refining vegetable oil and fats
RU2378328C1 (en) Treatment method of vegetable oil
SU992564A1 (en) Method for refining vegetable oils
SU757591A1 (en) Method of refining light vegetable oils
RU2178804C1 (en) Vegetable oil refining line
SU1090707A1 (en) Method for concentrating soap effluents

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150620

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160229

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160526