RU2648697C1 - Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника - Google Patents
Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648697C1 RU2648697C1 RU2017126894A RU2017126894A RU2648697C1 RU 2648697 C1 RU2648697 C1 RU 2648697C1 RU 2017126894 A RU2017126894 A RU 2017126894A RU 2017126894 A RU2017126894 A RU 2017126894A RU 2648697 C1 RU2648697 C1 RU 2648697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- technological
- precipitate
- sunflower
- process vessel
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 title claims abstract description 45
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 title claims abstract description 45
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 55
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 52
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 45
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 29
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 18
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 139
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 9
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 8
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 8
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 4
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 4
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 4
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 2
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007793 ph indicator Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника состоит из двух, трех или более технологических этапов. На первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на одну-полторы тонны золы время перемешивания составляет от 40-50 мин. Перемешивание прекращают и полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого из соотношения: на одну-полторы тонны золы время отстаивания составляет 2-4 ч. После отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из технологической емкости для использования его на следующем этапе, в процессе которого полученный влажный осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой в той же пропорции, что и в первой емкости, исходя из первоначального количества сухой золы. После окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 ч на одну-полторы тонны для получения водного раствора щелочи и осадка. Затем сливают из второй технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы. Техническим результатом от использования изобретения является получение безотходным путем продуктов переработки золы лузги подсолнечника, обладающих стабильными качественными характеристиками: во-первых, водного раствора щелочи при минимальном содержании в нем неорганических солей и других примесей, во-вторых, выщелоченной золы. 6 з.п. ф-лы, 4 табл.
Description
Изобретение относится к переработке отходов, получаемых на предприятиях пищевой промышленности при маслопрессовом, маслоэкстракционном производстве, а именно, к способам переработки золы, образующейся от сжигания продукта передела сырья - лузги семян подсолнечника, для производства водного раствора щелочи (щелочей) и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.
Известно использование золы подсолнечника в качестве основного компонента смешанного механоактивированного вяжущего общестроительного назначения, включающего глину, портландцемент М400 и золу от сжигания лузги подсолнечника следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 8,64, Al2O3 - 8, Fe2O3 - 2,4, СаО+ MgO - 40,59, SO3 - 6,41, R2O - 20,16, прочие - 13,83, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 15-35, цемент 15-25, зола от сжигания лузги подсолнечника - остальное (RU 2572876, 2016 г.).
Известен способ получения высокочистого альфа-слоистого силиката натрия с использованием золы рисовой шелухи, включающий следующие стадии: помещение золы рисовой шелухи в раствор гидроксида натрия для выщелачивания в течение 1-6 ч, фильтрование, регулирование молярного отношения Na к Si в фильтрате до 0,90-1,1 с помощью NaOH, сушка фильтрата при температуре от 100 до 200°C, а затем выдержку от 30 до 210 мин при температуре от 760 до 820°C с последующим охлаждением для получения альфа-слоистого силиката натрия. Смешанные до однородности материалы сушат без добавления затравочных кристаллов, обжигают при высокой температуре и охлаждают, чтобы получить слоистый силикат натрия с содержанием альфа-фазы 100%, причем чистота слоистого силиката натрия более чем на 8% выше, чем у существующего промышленного продукта (CN 104591197, 2015 г.).
Известен способ утилизации лузги подсолнечной с получением сорбента, заключающийся в том, что лузгу подсолнечную промывают водой до неокрашенной промывной воды, сушат сначала при температуре 60-65°C, затем при 100-105°C до постоянной массы, измельчают, рассевают, отбирают фракцию 0,5-3 мм для получения сорбента, который может использоваться для очистки водных растворов от тяжелых металлов и органических красителей (RU 2252819, 2005 г.).
Известен одностадийный или многостадийный способ выщелачивания золы, при котором по меньшей мере одно соединение кальция - оксид кальция и/или гидроксид кальция, используется в качестве добавки на одной или нескольких стадиях выщелачивания для очищения золы от значительного количества карбоната, который она содержит. При этом жидкая фракция, образованная в процессе выщелачивания, используется вне главного цикла химического извлечения предпочтительно как заместитель покупного гидроксида натрия на линии отбеливания целлюлозного завода, а твердая фракция может быть смешана с потоком черного щелока завода или подвергнута дополнительной переработке для того, чтобы выделить соединения кальция для рециклирования (RU 2601925, 2016 г.).
Указанные аналоги относятся к переработке лузги, в том числе золы, полученной от сжигания лузги, однако они не предназначены для получения из золы лузги водного раствора щелочей.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ получения водного раствора щелочей путем переработки, в частности, золы из шапок и стеблей подсолнухов. Просеянную золу помещают в деревянные ящики либо кадки или складывают кучей на полу и поливают горячей водой из лейки до тех пор, пока она равномерно хорошо напитается водой. Для этого ее надо перемешивать. Для замочки требуется 45-50% воды от веса золы. Замоченную золу оставляют лежать в течение суток, а затем переносят так называемые зольники. Зольники представляют собой деревянные чаны высотой 1 м и в поперечнике 1,5 м. Внутри зольника на расстояния 20-25 см устраивают второе дно с небольшими частыми отверстиями. Второе дно плотна пригоняют к стенкам и укрепляют с помощью крестовины или боковых планок. У самого дна чана вставляют кран или делают отверстие, которое затыкают деревянной пробкой. Оно служит для спуска собранной щелочи. Под вторым дном тоже делают отверстие, в которое вставляют трубку (камышинку, полую внутри). Трубку поднимают до уровня верхнего края зольника. Это отверстие предназначено для выпуска и впуска воздуха в пространство между двумя доньями зольника. Сетчатое дно зольника застилают грубым холстом или несколькими слоями рогожи и на него осторожно насыпают замоченную золу. Зольник наполняют золой не доверху, оставляя незаполненным пространство, в 20-25 см высотой. Сверху наливают теплую воду до тех пор, пока зольник не заполнится до краев. Залитую водой золу оставляют в покое на несколько часов. После того как вся щелочь соберется в нижней части чана, ее спускают через кран в подставленную кадку. Когда вся щелочь будет слита, кран закрывают. Затем зольник второй раз наполняют водой, снова дают смеси отстояться несколько часов и собравшуюся щелочь спускают в другую кадку, так как вторая щелочь получается менее крепкой. Вторая щелочь годится для обработки последующей партии золы, чтобы получить более крепкий раствор. После двойной или тройной обработки смесь вынимают из зольника и загружают в него новую партию.
Наиболее близкий аналог не может быть использован при промышленной переработке золы лузги семян подсолнечника ввиду того, что процесс получения водного раствора щелочей предназначен для бытовой переработки золы различных растений, способ длителен и не учитывает специфики режима обработки золы именно лузги семян подсолнечника. Кроме того, известный способ не предполагает получение наряду с водным раствором щелочей очищенного и вымытого осадочного вещества, которое может использоваться в дальнейшем.
Существующая в промышленности практика утилизации золы от сжигания лузги подсолнечника является нерациональной и вносит свой негативный вклад в загрязнение окружающей среды.
Образование золы лузги подсолнечной на промышленном предприятии происходит вследствие технологической операции сжигания лузги подсолнечника для производства тепловой энергии. Место где вырабатывается и собирается отход производства зола лузги подсолнечника является котельная предприятия. При технологической чистке котла образующаяся зола удаляется из котла и собирается в накопительный бункер при котельной.
В таблице №1 в качестве примера представлена информация по нескольким маслодобывающим производствам, а именно, какое количество золы от сжигания лузги предприятиями вывозится на полигоны утилизации в течение года.
Как видно из представленных в Таблице №1 данных, итого за год по четырем заводам вывезено на свалку 4082.00 тонны лузги.
Анализ существующих решений утилизации золы образованной при сжигании лузги подсолнечника дал возможность авторам предложить экономически эффективный и экологически безвредный способ переработки золы, полученной при сжигании лузги подсолнечника.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание экологически безопасного и безотходного способа переработки золы, полученной при сжигании лузги подсолнечника, с выходом готовых продуктов в виде водного раствора щелочи (щелочей), а также многофункционального выщелоченного осадочного вещества (золы).
Указанная техническая проблема решается следующим образом.
Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника состоит из двух, трех или более технологических этапов. На первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на одну-полторы тонны золы время перемешивания составляет от 40-50 минут, после чего перемешивание прекращают и полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого из соотношения: на одну тонну золы время отстаивания составляет 2-4 часа. После отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из технологической емкости для использования его на следующем этапе, в процессе которого полученный влажный осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой в той же пропорции, что и в первой емкости, исходя из первоначального количества сухой золы, после окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 часов на одну тонну золы (для двух тонн 4-8 часов и т.д.) для получения водного раствора щелочи и осадка, затем сливают из второй технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы.
После первого технологического этапа перед окончательным этапом могут быть осуществлены от одного до четырех дополнительных технологических этапов. Каждый дополнительный этап заключается в том, что осадок, полученный на предыдущем технологическом этапе, выгруженный из технологической емкости первого этапа, загружают при постоянном перемешивании в следующую технологическую емкость, предварительно заполненную водой, после окончания загрузки перемешивание сразу же прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 часов на одну тонну сухой золы с получением водного раствора щелочи и осадка. По завершении отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости и выгружают из нее осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника, который передают на следующий или окончательный технологический этап.
Более подробно осуществление заявленного способа описано ниже.
Собранная зола лузги подсолнечника от места сжигания (из накопительного бункера при котельной) направляется для последующей переработки и производства из золы водных растворов щелочей и многофункционального очищенного и вымытого осадочного вещества.
На первом этапе технологического процесса зола из накопительного бункера при котельной перемещается в емкость сбора на участке переработки золы. Из емкости сбора зола подается на технологические весы для учета принятой массы золы, после чего поступает в промежуточную емкость накопления для дальнейшего направления в вальцовое отделение, где на вальцовых станках подвергается измельчению для раздавливания (разрушения) крупных спекшихся частичек золы.
Следующей технологической операцией является стадия очистки (разделения) золы на мелкую и крупную фракцию. Технологическая стадия очистки происходит на соответствующей машине (рассеве или сепараторе), сходом с рабочего сита является крупная фракция золы, в состав которой входят недожженные частички золы или несгоревшие частицы лузги.
Для просеивания золы используют сита такие же, как для просеивания муки, например, тип FS 1000 210 микрон (GOST 35, 38) или другие сита с аналогичными характеристиками проходной ячейки.
Недожженные, не полностью сгоревшие частички золы и несгоревшие частицы лузги отводятся транспортным элементом в отдельный бункер и затем направляются в котельную для полного сжигания. Вследствие данной технологической операции полностью используются энергетические свойства лузги как топлива.
Прошедшая через сито зола мелкой фракции поступает на магнитный сепаратор для отделения металломагнитных примесей и затем в емкость накопления и хранения золы, оснащенную вибратором, предназначенным для исключения слеживания и уплотнения золы. Из емкости накопления и хранения подготовленную золу направляют на первый технологический этап обработки. Вначале золу взвешивают на технологических весах для получения заданной дозы золы для последующей ее загрузки в предварительно подготовленную технологическую емкость №1 для получения водного раствора щелочей (далее - технологическая емкость). Операция подготовки технологической емкости №1 заключается в ее зачистке и замывании водой или водным раствором щелочи.
Далее осуществляется основной технологический процесс получения водного раствора щелочей и очищенного и вымытого осадочного вещества.
В технологическую емкость №1 подают воду в количестве, соответствующем заданной дозе золы, отмеренной на технологических весах. Перед подачей требуемого количества воды или водного раствора воду или водный раствор пропускают через полировочный фильтр для исключения попадания в технологическую емкость №1 инородных тел.
Затем в технологическую емкость загружают заданную дозу золы. Загрузку осуществляют транспортным элементом (шнеком или иным устройством) через верхнее загрузочное отверстие - загрузочный люк технологической емкости №1. Одновременно с загрузкой золы в технологическую емкость производят постоянное тщательное перемешивание золы с водой или водным раствором щелочи. По окончании загрузки технологической емкости золой продолжают перемешивание полученной смеси еще в течение не менее сорока минут (зависит от объема технологической емкости и объема отмеренной дозы золы и воды).
Временной режим (интервал) перемешивания загружаемой золы массой от одной тонны до полутора тонн составляет от 40 до 50 минут. При загрузке золы в технологическое оборудование от полутора тонн до двух тонн, время перемешивания соответственно возрастает до 90-100 минут. При большей загрузке исходного вещества золы лузги подсолнечника в технологическое оборудование время перемешивания исчисляется, исходя из следующей пропорции: по 40-50 минут на каждые одну-полторы тонны золы.
Перемешивание золы с водой на стадии загрузки золы и после окончания ее загрузки необходимо для создания одинаковых условий выщелачивания по всему объему массы золы, что зависит от равномерного смачивания и исключения комкования золы.
По окончании перемешивания отстаивают полученную смесь, преимущественно, в течение более 2-х часов.
При загрузке золы массой от одной до полутора тонн время отстаивания, как правило, составляет от двух до трех часов, при загрузке технологического оборудования большей массой золы соответственно и время отстаивания увеличивается. Временной шаг отстаивания составляет из следующего соотношения: при одной-полутора тоннах золы время отстаивания два-три часа, две-три тонны золы четыре-шесть часов и т.д. Приведенные как пример режимы могут использоваться наиболее часто, так как завод с производительностью по переработке маслосемян одна тысяча тонн подсолнечника в сутки производит в сутки порядка трех тонн золы.
В процессе операции отстаивания в технологической емкости №1 образуются две фракции: водный раствор щелочи и осадок (зола).
Образующийся водный раствор щелочи сливают из емкости через разгрузочный кран, расположенный на 2/3 высоты технологической емкости, и через полировочный фильтр перекачивают в емкость для готового продукта. Оставшаяся часть водного раствора щелочи, которая находится в объеме осадка (в золе), сливается из технологической емкости через нижний разгрузочный кран и также направляется через полировочный фильтр в ту же емкость для готового продукта.
Оставшийся влажный осадок, имеющий вязкую консистенцию, выгружают из технологической емкости №1 встроенным в нее шнеком. С помощью вибраторов, имеющихся в технологической емкости, работающий шнек выдавливает осадок золы в открытое отверстие разгрузочного люка, при этом работающие вибраторы сбивают прилипшие массы осадка в рабочее пространство встроенного шнека.
Выводимая масса осадка золы из технологической емкости №1 подается на цепной конвейер и направляется к технологической емкости №2.
На втором этапе технологического процесса (дополнительный этап) в технологическую емкость №2, очищенную так же, как емкость №1, заливают подготовленную воду, количество которой определяется количеством золы в осадке из технологической емкости №1. Далее производят загрузку осадка золы, полученного из технологической емкости №1, в технологическую емкость №2 через ее верхний загрузочный люк таким же образом, как описано выше для технологической емкости №1, и одновременно постоянно перемешивают получаемую смесь.
Операцию перемешивания завершают сразу же по окончании загрузки осадка золы. Затем переходят к технологической операции отстаивания осадка золы в технологической емкости №2 для получения водного раствора щелочи. Отстаивание производят в течение того же временного интервала, что и при проведении этой операции в технологической емкости №1.
Операция разгрузки технологической емкости №2 осуществляется аналогично тому, как описано для технологической емкости №1, через кран, расположенный на 2/3 высоты технологической емкости и нижний разгрузочный кран. Технологическая емкость №2, как и технологическая емкость №1, оснащена вибратором и шнеком, обеспечивающими выгрузку осадка золы через разгрузочный люк.
Выводимая масса осадка золы подается на цепной конвейер и направляется в технологическую емкость №3.
В технологической емкости №3 осуществляют окончательный технологический этап, при котором сначала повторяют процессы, описанные в отношении емкости №2.
Целью проведения второго и третьего этапов технологического процесса, является:
- извлечение щелочей в технологической емкости №2 или в технологической емкости №3 из массы осадка золы, полученного из технологической емкости №1 (для емкости №2) или полученного из технологической емкости №2 (для емкости №3);
- производство водных растворов с разными показателями pH среды.
Количество этапов технологического процесса может быть более трех. Содержание последующих этапов технологического процесса повторяет содержание второго или третьего этапа.
По завершении окончательного этапа технологического процесса (это может быть второй, третий или любой последующий этап, в зависимости от количества этапов) отстоявшаяся зола (осадок) с остаточным содержанием влаги выгружается из соответствующей емкости и направляется в чан-накопитель и затем на сушку. Высушенную выщелоченную золу направляют на вальцовый станок с целью образования из нее однородной порошкообразной массы, затем в бункер сбора и на дальнейшую фасовку в тару (мешки и т.п.).
По завершении фасовочной операции упакованный конечный продукт передела семян - высушенную измельченную золу направляют в место складирования и учета с последующей реализацией потребителю. Описанный технологический процесс переработки золы лузги подсолнечника позволяет произвести конечный продукт передела золы, которым является многофункциональное очищенное и вымытое вещество - выщелоченная зола.
Полученный отфильтрованный водный раствор щелочей - второй конечный продукт передела семян распределяют по трем емкостям готовой продукции в соответствии с показателем pH среды: pH от 12.50 и выше, pH от 10,50 до 12,50; pH от 9,50 до 10,50.
Водный раствор щелочей направляют на нужды предприятия, в частности на одну из технологических стадий рафинации растительного масла, в производство мыловарения, на технологическую операцию разделения отработанных порошков при рафинации, на иные технологические потребности. Оставшаяся невостребованная масса щелочного раствора может быть реализована или направлена на выпаривание для получения более концентрированных растворов щелочей.
Проведенные лабораторные и производственные испытания указанного водного раствора щелочей, полученного предлагаемым способом и содержащего набор естественных природных щелочей, показали, что он подходит для применения в промышленных условиях на стадии рафинации растительного масла, при разделении жировой составляющей от отработанных фильтровальных порошков, образованных при технологии рафинации растительного масла, или при мыловарении.
В процессе разработки заявленного изобретения были проведены исследования, позволившие сравнить результаты получения щелока по технологии, описанной в наиболее близком аналоге и в других аналогах, и продукт, получаемый в результате осуществления заявленного способа. В лабораторных условиях были проведены работы по получению водного раствора щелока «горячим» и «холодным» способом по методике, описанной в ближайших аналогах, в результате полученный раствор щелока имел следующие характеристики:
- соломенный цвет;
- значение показателя pH среды 10.80;
- отфильтрованный и отстоявшийся в течение 24 часов щелок имеет осадок на дне стеклянного сосуда. В растворе содержится трудно выделяемая из раствора минеральная примесь.
Щелок, полученный по методике, описанной в аналогах, по своим свойствам не применим в технологии рафинации, мыловарении, при отделении жировой составляющей от отработанного фильтровального порошка, поскольку содержит в своем составе трудно отделимые минеральные и иные примеси, наличие которых недопустимо в соответствующих технологических операциях маслоперерабатывающей отрасли. Полученный щелок, произведенный по технологии, известной из уровня техники, не пригоден для применения в промышленных масштабах в масложировой отрасли.
Причины, по которым технологии, известные из уровня техники, не пригодны для промышленного производства водного раствора щелочей, заключаются в следующем.
Сырьем для щелока, описанного в ближайших аналогах служит зола, образованная из разных пород растительности (деревья, солома и так далее), что вносит свой негативный вклад в получение стабильного по качественным характеристикам раствора щелока. Температурные и временные режимы при производстве щелока по способам, описанным в аналогах, создают условия перехода в получаемый раствор помимо щелочи, также неорганических веществ, в том числе малодисперсных нерастворимых веществ. Как результат, раствор, полученный по методикам (способам), описанным в аналогах, фактически является раствором не только щелочи, но и солей, иных неорганических веществ, и не подходит по своим качественным характеристикам для использования его на соответствующих технологических стадиях в маслодобывающей отрасли, он пригоден только для применения в бытовых (кустарных) условиях.
Следующим этапом лабораторных исследований было производство водного раствора щелочи по предлагаемому способу, описанному выше. Полученный по предлагаемому способу щелочной раствор имел следующие характеристики:
- цвет, прозрачный соответствующий цвету питьевой воде, был прозрачный;
- после отстаивания готового водного раствора щелочи не менее 24 часов выпадения осадка не наблюдалось;
- значение показателя pH среды превышал 13.
Таким образом, заявленный способ позволяет получить водный раствор щелочи из золы лузги подсолнечника с показателями, которые отвечают требованиям, предъявляемым к водному раствору щелочи при использовании его в технологических операциях в масложировой отрасли. Качественные характеристики водного раствора щелочи, полученного заявленным способом, позволяют использовать его при технологических операциях при рафинации масла: цвет свойственный цвету питьевой воды, отсутствие минеральной примеси, требуемое значение показателя pH среды.
Полученный результат обусловлен тем, что предназначенные для переработки в масложировой отрасли семена подсолнечника, имеют четкие качественные характеристики предъявляемыми ГОСТ, в результате вырабатываемая лузга, а в дальнейшем и зола подсолнечника, которая предполагается к переработке заявленным способом, имеют близкие к постоянным качественные показатели. Как результат, получаемый водный раствор щелочи, выработанный по предлагаемому способу, имеет стабильные качественные характеристики.
Техническим результатом от использования изобретения является получение безотходным путем продуктов переработки золы лузги подсолнечника, обладающих стабильными качественными характеристиками: во-первых, водного раствора щелочи (щелочей) при минимальном содержании в нем неорганических солей и других примесей, во-вторых, многофункционального выщелоченного осадочного вещества (золы), при этом способ экологически безопасен и не требует значительных энергозатрат и дорогостоящего специального оборудования.
Предлагаемый временной режим смешивания растворителя (воды) и обрабатываемого вещества (золы лузги подсолнечника), описанный выше, а также выбор времени отстаивания, обусловлены тем, что за это время происходит переход щелочи из золы в раствор, при этом минимизировано растворение иных веществ, также содержащихся в золе лузги подсолнечника, наличие которых нежелательно в производимом водном растворе. Полученный указанным способом водный раствор природных щелочей сочетает в себе соотношение концентраций разных природных щелочей и полностью отвечает жестким требованиям щелочного раствора, используемого, в частности, на соответствующей стадии рафинации (очистки) растительного масла при мыловарении и иных технологических стадиях в масложировой отрасли.
Осуществление способа промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочей (щелочи) и выщелоченной золы с достижением указанного технического результата поясняется следующими примерами.
Пример 1 иллюстрирует, как зависит показатель pH водного раствора щелочи в зависимости от изменения температуры подаваемой воды в технологическую емкость при смешивании золы с водой (на сто грамм золы использовано пятьсот миллилитров воды) при одинаковом времени перемешивания золы и воды и одинаковом времени отстаивания раствора. Шаг изменения температуры 20°C.
Результаты представлены в таблице 2. Представленная информация в примере 1 относится к опытам, проведенным с золой, образованной от сжигания лузги семян (маслосемян) подсолнечника урожая 2016 г., регион сбора - Воронежская область.
В зависимости от региона, состава почвы, климатических и других условий химический состав лузги может меняться, следовательно, может меняться химический состав золы образованной от сжигания лузги маслосемян подсолнечника.
Как следует из таблицы 2, при одинаковых условиях осуществления способа - при одинаковом времени смешивания и времени отстаивания, при равном количестве золы и растворителя (воды) насыщение водного раствора щелочью обусловливает практически одинаковое значения показателя pH, причем зависимость pH от температуры воды (растворителя) при протекании процесса не выявлена.
Пример 2 показывает, как зависит показатель pH получаемого водного раствора щелочи (щелочей) от соотношения золы и воды (растворителя) при одинаковой температуре, одинаковом времени перемешивания и одинаковом времени отстаивания.
Шаг увеличения дозировки золы 50 грамм. Шаг уменьшения дозировки растворителя 100 миллилитров. Результаты представлены в таблице 3. Результатом реализации примера 2 является информация о зависимости показателя pH от количественного соотношения золы лузги подсолнечника и воды.
Пример 3 иллюстрирует, как изменяется показатель pH каждого последующего водного раствора щелочи, получаемого при проведении (второго и третьего) этапа технологического процесса, осуществляемого с использованием осадка золы лузги подсолнечника, полученного после первого этапа технологического процесса, проводимого в технологической емкости №1 (или второго этапа в технологической емкости №3). Исследования проводились при одинаковом количестве подаваемого воды, при одинаковой температуре, и постоянном выбранном соотношении золы и воды (растворителя), при одинаковых технологических условиях:
- температура воды +25°C (результат в соответствии с примером 1);
- пропорция золы 150 грамм на 400 миллилитров воды (результат в соответствии с примером 2);
- многократное повторение технологических этапов (второй, третий и т.д.) обработки осадка золы после первого отделения полученного водного раствора щелочи;
- при постоянном количестве воды 400 миллилитров, добавляемой к получаемому осадку золы на каждом технологическом этапе, начиная со второго;
- при одинаковом времени смешивания и отстаивании раствора.
Результаты представлены в таблице 4. Из одной обрабатываемой массы золы при соотношении золы 150 грамм к 400 миллилитров воды при шестикратном повторении технологического процесса и при одинаковых технологических условиях произведены водные растворы щелочей с разными показателями pH среды в диапазоне от 8.60 до 13.80. Пример 3 показал, при каком количестве технологических этапов можно произвести максимальное количество водного раствора щелочей в значении показателя pH от 8.60 до 13.
Применение на практике заявленного способа при отсутствии негативного воздействия на окружающую среду позволяет из промышленного отхода - золы лузги подсолнечника получить водный раствор щелочи и порошок выщелоченной золы, что исключает необходимость утилизации зола лузги подсолнечника, при этом энергетические и иные затраты минимизированы. Качество произведенных водных растворов щелочи позволяет использовать их при рафинации масла, при отделении жиров от отработанного фильтровального порошка, который является отходом производства рафинации масла, а также в мыловаренном производстве и при иных технологических операциях в различных производствах.
Примечание к таблице 2:
1. «*» масса золы в количестве 100 грамм соответствует объему в размере порядка 250 миллилитров.
2. «**» в качестве подготовленного водного раствора авторами применялась вода питьевая, отвечающая требованиям: Вода питьевая ГОСТ Р 51232-98.
Примечание к таблице 3:
1. «*» масса золы в количестве 100 грамм соответствует объему в размере 250 миллилитров.
2. «**» в качестве подготовленного водного раствора использовалась вода питьевая, отвечающая требованиям: Вода питьевая ГОСТ Р 51232-98.
Примечание к таблице 4:
1. «*» масса золы в количестве 100 грамм соответствует объему в размере 250 миллилитров.
2. «**» в качестве подготовленного водного раствора применялась вода питьевая, отвечающая требованиям: вода питьевая ГОСТ Р 51232-98.
3. «***» порядковый номер промывки золы лузги подсолнечника.
Claims (7)
1. Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника с получением водного раствора щелочи и выщелоченной золы лузги подсолнечника, состоящий, как минимум, из двух технологических этапов, в процессе которых на первом этапе в технологическую емкость подают воду в количестве, соответствующем обрабатываемому количеству золы лузги подсолнечника, загружают это количество золы в технологическую емкость при постоянном перемешивании, по окончании загрузки золы продолжают перемешивание полученной смеси в течение времени, рассчитанного исходя из соотношения: на каждые одну-полторы тонны сухой золы время перемешивания 40-50 мин, по окончании перемешивания полученную смесь отстаивают в течение времени, определяемого расчетом по соотношению: на каждые одну-полторы тонны золы время отстаивания 2-4 ч; после окончания отстаивания образовавшийся готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости, а осадок выгружают из нее для использования его на следующем технологическом этапе, в процессе которого осадок загружают при постоянном перемешивании в другую технологическую емкость, предварительно заполненную водой, после окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества сухой золы, из которой получен осадок, из расчета 2-4 ч на одну-полторы тонны золы, по завершении отстаивания получают осадок и водный раствор щелочи, который сливают из второй технологической емкости, а осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника выгружают из технологической емкости и высушивают с получением готовой выщелоченной золы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что технологическую емкость перед подачей в нее воды промывают водой или водным раствором щелочи.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что готовый водный раствор щелочи сливают из технологической емкости через верхний разгрузочный кран, направляя через полировочный фильтр в емкость для готового продукта.
4. Способ по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что часть водного раствора щелочи, находящегося в объеме осадка, сливают из технологической емкости через нижний разгрузочный кран, направляя через полировочный фильтр в емкость для готового продукта.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осадок через люк выгружают из технологической емкости встроенным в нее шнеком.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что готовую высушенную выщелоченную золу измельчают до однородной порошкообразной массы
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после первого технологического этапа производят от одного дополнительного технологического этапа до четырех дополнительных технологических этапов, каждый из которых заключается в том, что осадок с предыдущего технологического этапа, выгруженный из технологической емкости, загружают при постоянном перемешивании в следующую технологическую емкость, предварительно заполненную водой, после окончания загрузки перемешивание прекращают и отстаивают полученную смесь в зависимости от первоначального количества золы, из которой получен осадок, в течение 2-4 ч на одну-полторы тонны сухой золы с получением водного раствора щелочи и осадка, затем сливают из технологической емкости образовавшийся готовый водный раствор щелочи и выгружают из технологической емкости осадок в виде выщелоченной золы лузги подсолнечника, который передают на последующий промежуточный или окончательный технологический этап.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126894A RU2648697C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126894A RU2648697C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2648697C1 true RU2648697C1 (ru) | 2018-03-28 |
Family
ID=61866963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017126894A RU2648697C1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2648697C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998036154A1 (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | West Central Environmental Consultants, Inc. | Contaminant remediation method and system |
RU2502568C2 (ru) * | 2012-02-20 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Территориальная генерирующая компания № 11" | Способ комплексной переработки золы от сжигания углей |
-
2017
- 2017-07-26 RU RU2017126894A patent/RU2648697C1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998036154A1 (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-20 | West Central Environmental Consultants, Inc. | Contaminant remediation method and system |
RU2502568C2 (ru) * | 2012-02-20 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Территориальная генерирующая компания № 11" | Способ комплексной переработки золы от сжигания углей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0520172B1 (de) | Aufbereitung von Stoffgemischen, insbesondere von Biomüll, Nassmüll, Restmüll und Gewerbeabfällen, für die anaerobe Vergärung der darin enthaltenen biogen-organischen Bestandteile der Stoffe | |
CN105026061B (zh) | 利用棕榈油生产加工工序中最终排出的排放水和棕榈副产物的处理设备及处理方法 | |
US20150129466A1 (en) | Processing of waste incineration ashes | |
KR20190037038A (ko) | 시멘트 바이패스 더스트를 이용한 염화칼륨 제조 방법 | |
CN110899303B (zh) | 一种利用黑水虻进行餐厨垃圾资源化处理的系统 | |
RU2648697C1 (ru) | Способ промышленной переработки золы лузги подсолнечника | |
CN106914170A (zh) | 一种生物质型煤粘合剂制备装置及制备方法 | |
CN104174861A (zh) | 一种次氧化锌回转窑尾渣综合循环利用工艺及其生产作业线 | |
KR101216660B1 (ko) | 폐기물로부터 합성 제올라이트를 제조하는 장치 | |
US5487907A (en) | Process to recover oil from crumbs, food particles and carbohydrate matrices | |
CN207362163U (zh) | 矿区洗煤厂连续式煤泥水煤浆制浆成套装备 | |
US4745096A (en) | Bagasse residue filter materials and activated carbon products and methods of manufacturing the same | |
KR102060509B1 (ko) | 여과폐액을 재이용한 에너지 저감형 제올라이트 합성장치 | |
CN108085081B (zh) | 一种煤泥为原料的生物质型煤制备工艺 | |
DE19800224C1 (de) | Vergärung von Klärschlamm und Bioabfällen | |
EP1810953A1 (en) | A method and a plant for treating waste material from olive oil production | |
CN115873606A (zh) | 一种利用废弃物料制备的土壤调理剂及其制备方法与制备装置 | |
CN109132598A (zh) | 一种延迟焦化用的石油焦密闭输送脱水循环处理方法 | |
CN107653014A (zh) | 矿区洗煤厂连续式煤泥水煤浆制浆成套装备及其制浆方法 | |
US1681118A (en) | Process of extracting, separating, and utilizing the starch and protein contents of rice | |
US4488958A (en) | Method of preparing highly purified kiln dried solar salt | |
CN201587891U (zh) | 石材废浆回收利用设备 | |
CN110756315B (zh) | 一种水洗煤系统的块煤水洗方法 | |
US3577229A (en) | Method and apparatus for making fertilizer | |
Quaranta et al. | Characterization of sunflower husk ashes and feasibility analysis of their incorporation in soil and clay mixtures for ceramics |