Технология производства растительных масел. Технология производства серной кислоты

Селективность (избирательность) гидрирования объясняется большей скоростью  гидрирования более ненасыщенных жирных кислот (например, линолевой по сравнению с олеиновой).

Природа катализатора и температура  гидрирования существенно влияют на этот процесс.

Миграция двойных связей вдоль  углеродной цепи и изменение его  пространственной конфигурации связано  с особенностями механизма гидрирования линолевой кислоты - основного структурного компонента большинства природных растительных масел, поступающих на гидрогенизацию (соевое, подсолнечное, хлопковое, рапсовое). В результате этих процессов до 60 % мононенасыщенных кислот в саломасах могут находиться в трансформе. Накопление транс- и позиционных изомеров существенно влияет на свойства гидрированных жиров, приводит к повышению температуры их плавления и твердости. Однако появление в пищевых продуктах транс- и позиционных изомеров нежелательно с точки зрения современных требований пауки о питании. При гидрогенизации может происходить и частичная переэтерификация.

Саломасы пищевого назначения, выпускаемые  для маргариновой продукции из растительных масел.

Другим приемом, позволяющим изменять молекулярны' (ацилглицериновый) состав исходного жира или жировой смеси не изменяя его жирнокислотного состава, является переэтерфикация. Химизм этого процесса уже рассматривался.

Переэтерифицируют в основном смеси  высокоплавких жиров (животные жиры, пальмовое масло, гидрированные  жиры) с жидкими растительными маслами для получения пищевых жиров. Из катализаторов, позволяющих осуществить переэтерифкацию, чаще всего используют порошкообразные этилатметилат натрия (C2HEONa, CH3ONa). Температура переэтерифкации 80-90 "С. Полученные продукты не содержат в отличие от саломасов, полученных при гидрогенизации транс- и позиционных изомеров кислот, отличаются высоким содержанием ненасыщенных кислот, а следовательно, повышенной пищевой ценностью.

Итак, изучив все основные способы  и стадии получения растительных масел, составим технологическую схему производства (рис.1).

 

Рис.1. Принципиальная схема  производства растительного масла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Учёные всего  мира давно утверждают, что жидкие растительные масла, такие как оливковое, подсолнечное, соевое, кукурузное, горчичное, хлопковое, необходимы человеческому организму. Они содержат огромное количество ненасыщенных жирных кислот. Без этих биологически активных веществ невозможен рост клеток и нормальное состояние кожи.

 Растительные масла укрепляют стенки кровеносных сосудов, повышают их эластичность, уменьшают хрупкость и проницаемость. Они также снижают содержание холестерина в крови, предупреждая тем самым возникновение и развитие атеросклероза.

Без растительных жиров организм не усваивает жирорастворимые витамины из овощей и фруктов. Поэтому врачи настоятельно рекомендуют включать их в ежедневный рацион в любое время года.

Следует помнить, что не все масла одинаково  полезны и их свойства напрямую зависят  от технологии получения этого продукта. Попробуем разобраться, в чем же отличия.

Масла, полученные способом холодного прессования, считаются  самыми полезными. При таком способе  обработки семена не нагреваются, а  просто обрабатываются механическим путем. Поэтому конечный продукт содержит все витамины и биологически активные вещества. Но такое масло плохо хранится и быстро мутнеет. 

В результате горячего прессования семена масличных культур  нагреваются, а потом идут под  механический пресс. Такое масло  имеет яркую окраску, да и хранится оно достаточно долго. А еще золотистая жидкость имеет насыщенный аромат. Объясняется это тем, что в процессе изготовления отсутствует дезодорирование, которое направлено на удаление летучих и ароматических веществ.

На сегодняшний  день самым распространенным способом получения масла считается экстракция, когда семена обрабатываются органическими растворителями, которые впитывают в себя жиры. Потом эта субстанция подвергается очищению, и остается только масло. Его конечные свойства во многом зависят от способов очистки. В ходе процесса рафинирования из масла устраняются посторонние примеси и вредные вещества. Такое масло идеально подходит для жарки.

Перспективность развития масложировой промышленности давно ни у кого не вызывает сомнений. Наша страна обладает богатейшим потенциалом для развития сырьевой базы этой отрасли. События последних пяти лет показывают активное наращивание отечественных производственных мощностей и устойчивую тенденцию к снижению экспорта масличного сырья. Большинство предприятий реконструировано, а наиболее активные проходят стандартизацию в соответствии с нормами ИСО 9000 и ИСО 14000. Отрадно наблюдать на торговых полках наших магазинов невиданное ранее разнообразие отечественных масел, маргаринов, майонезов и соусов.

Несмотря на целый ряд проблем, существующих в отрасли на сегодняшний день, первоочередным остается создание конкурентоспособной продукции, что особенно важно в период вступления России в ВТО. И в этом направлении уже сделано немало конструктивных шагов:

• повышаются требования к селекционерам;

• используются новые технологии модификации и фракционирования жиров;

• внедряется технология повышения  качества и стабильности продукции  во время хранения;

• применяются технологии получения  масложировых продуктов из нестандартных  видов сырья;

• осуществляется разработка и создание новых видов купажированных масел со сбалансированным жирнокислотным составом;

• проводится обогащение масел различными нутрицевтиками, в частности жирорастворимыми витаминами;

• выпускаются ароматизированные  растительные масла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технология производства серной кислоты

 

Введение

 

Серная кислота – наиболее сильная  и самая дешевая кислота. Среди  минеральных кислот, производимых химической промышленностью, серная кислота по объему производства и потребления занимает первое место. Серная кислота не дымит, в концентрированном виде не разрушает черные металлы, в то же время является одной из самых сильных кислот, в широком диапазоне температур (от –40…-20 до 260 – 336,5*С) находится в жидком состоянии. Она широко используется в производстве минеральных удобрений, различных солей и кислот, всевозможных органических продуктов, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ и т.д. Серная кислота находит разнообразное применение в нефтяной, металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности, используется в качестве водоотталкивающего и осушающего средства, применяется в процессах нейтрализации, травления и т.д.

Еще в XIII веке серную кислоту получали в незначительных количествах термическим разложением железного купороса FeSO4 , поэтому и сейчас один из сортов серной кислоты называется купоросным маслом, хотя уже давно серная кислота не производится из купороса.

Целью данной работы является изучение серной кислоты и технологии производства этой неорганической кислоты. Основная задача-составление принципиальной схемы производства данного продукта. Моя тема весьма актуальна в современном обществе, т.к. наше общество является сложной производящей силой, и химическое производство служит важным компонентом всей производственной системы цивилизованного общества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сырье для производства серной кислоты

 

В качестве сырья для производства серной кислоты применяются элементарная сера и серный колчедан; кроме того, широко используются серосодержащие промышленные отходы.

Серный колчедан характеризуется  содержанием серы 35-50 %. В залежах серного колчедана часто присутствуют сульфидные руды, которые используются в производстве цветных металлов (Си, Zn, Pb и др. ).

Сульфидные руды подвергаются обжигу, в процессе которого образуются сернистые  газы, используемые для производства серной кислоты. В настоящее время  сырьем для ее производства служат сероводородные газы, образующиеся при  переработке нефти, коксовании углей, а также получаемые при очистке природного газа.

Наиболее просто производство серной кислоты из серы, выделяемой из самородных руд или из побочных продуктов  ряда производств(газовой серы). Однако стоимость кислоты, получаемой из серы, выше, чем из колчедана. Кроме того, сера необходима для производства резины, спичек, сероуглерода, ядохимикатов, лекарственных препаратов и т. д.

На современном этапе обеспечение  промышленности серосодержащим сырьем предусматривается за счет разработки природной и получения попутной серы. В цветной и черной металлургии, газовой и нефтехимической промышленности серу получают из газоконденсатов. Поэтому увеличивается выпуск флотационного колчедана на предприятиях цветной металлургии.

Разрабатывается технология переработки  новых видов сырья: сульфатизирующий обжиг коллективного сульфидного концентрата Соколовско-Сарбайского комплекса и обжиг некондиционного колчедана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технология производства серной кислоты контактным способом

 

Технология производства серной кислоты из серы включает три основных стадии: сжигание серы, контактирование и абсорбацию. Рассмотрим их подробнее (см. рис.2).

 

1.Сжигание серы.

При получении обжигового газа путем  сжигания серы отпадает необходимость  очистки от примесей. Стадия подготовки будет включать лишь осушку газа и утилизацию кислоты. При сжигании серы протекает необратимая экзотермическая реакция:

S + O2 = SO2 (1)

с выделением очень большого количества теплоты: изменение Н= -362,4 кДж/моль, или в пересчете на единицу  массы 362,4/32=11,325 кДж/т = 11325 кДж/кг S.

Расплавленная жидкая сера, подаваемая на сжигание, испаряется (кипит) при  температуре 444,6 *С; теплота испарения  составляет 288 кДж/кг. Как видно из приведенных данных, теплоты реакции  горения серы вполне достаточно для  испарения исходного сырья, поэтому взаимодействие серы и кислорода происходит в газовой фазе (гомогенная реакция).

Сжигание серы в промышленности проводят следующим образом. Серу предварительно расплавляют (для этого можно  использовать водяной пар, полученный при утилизации теплоты основной реакции горения серы). Так как температура плавления серы сравнительно низка, то путем отстаивания и последующей фильтрации от серы легко отделить механические примеси, не перешедшие в жидкую фазу, и получить исходное сырье достаточной степени чистоты. Для сжигания расплавленной серы используют два типа печей – форсуночные и циклонные. В них необходимо предусмотреть распыление жидкой серы для ее быстрого испарения и обеспечения надежного контакта с воздухом во всех частях аппарата.

Из печи обжиговый газ поступает  в котел-утилизатор и далее в  последующие аппараты.

Концентрация диоксида серы в обжиговом  газе зависит от соотношения серы и воздуха, подаваемых на сжигание. Если воздух берут в стехиометрическом  количестве, т.е. на каждый моль серы 1 моль кислорода, то при полном сгорании серы концентрация будет равна объемной доле кислорода в воздухе Сso2.max=21%. Однако обычно воздух берут в избытке, так как в противном случае в печи будет слишком высокая температура.

При адиабатическом сжигании серы температура обжига для реакционной смеси стехиометрического состава составит ~ 1500*С. В практических условиях возможности повышения температуры в печи ограничены тем, что выше 1300*С быстро разрушается футеровка печи и газоходов. Обычно при сжигании серы получают обжиговый газ, содержащий 13 – 14% SO2.

 

2. Контактное окисление  SO2 в SO3

Контактное окисление диоксида серы является типичным примером гетерогенного  окислительного экзотермического катализа.

Это один из наиболее изученных каталитических синтезов. В СССР наиболее основательные работы по изучению окисления SO2 в SO3 и разработке катализаторов были проведены Г.К. Боресковым. Реакция окисления диоксида серы

SO2 + 0,5 O2 = SO3 (2)

характеризуется очень высоким  значением энергии активации и поэтому практическое ее осуществление возможно лишь в присутствии катализатора.

В промышленности основным катализатором  окисления SO2 является катализатор  на основе оксида ванадия V2O5 (ванадиевая контактная масса). Кталитическая активность в этой реакции проявляют и другие соединения, прежде всего платина. Однако, платиновые катализаторы чрезвычайно чувствительны даже к следам мышьяка, селена, хлора и других примесей и поэтому постепенно были вытеснены ванадиевым катализатором.

Скорость реакции повышается с ростом концентрации кислорода, поэтому процесс в промышленности проводят при его избытке.

Так как реакция окисления SO2 относится  к типу экзотермических, температурный  режим ее проведения должен приближаться к линии оптимальных температур. На выбор температурного режима дополнительно накладываются два ограничения, связанные со свойствами катализатора. Нижним температурным пределом является температура зажигания ванадиевых катализаторов, составляющая в зависимости от конкретного вида катализатора и состава газа 400 – 440*С. верхний температурный предел составляет 600 – 650*С и определяется тем, что выше этих температур происходит перестройка структуры катализатора, и он теряет свою активность.

В диапазоне 400 – 600*С процесс стремятся  провести так, чтобы по мере увеличения степени превращения температура уменьшалась.

Чаще всего в промышленности используют полочные контактные аппараты с наружным теплообменом. Схема теплообмена  предполагает максимальное использование  теплоты реакции для подогрева  исходного газа и одновременное охлаждение газа между полками.