Исследование возможности использования бентонитов для переработки высокоцветных хлопковых масел в Республике Узбекистан Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕНТОНИТОВ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОЦВЕТНЫХ ХЛОПКОВЫХ МАСЕЛ В РЕСПУБЛИКЕ УЗБЕКИСТАН

12 3

Абдурахимов С. А. , Ашуров Ф. Б. , Хужакулов К. Р. , Ашуров Ф. Н.4, Эшбаев О. А.5, Каримов Ш. Д.6

1Абдурахимов Саидакбар Абдурахмонович /Abdurahimov Saidakbar Abdurahmonovich -профессор,доктор технических наук;

2Ашуров Фуркат Бахранович/Ashurov FurqatBahronovich - доцент, кандидат технических

наук;

3Хужакулов Камолиддин Рамазанович /Ho 'jaqulov Kamoliddin Ramazanovich - преподаватель; 4Ашуров Фируз Низомович /Ashurov Firuz Nizomovich - преподаватель;

5Эшбоев Ойбек Алик угли / Eshboev Oybek АШ о ^ И - студент;

6Каримов Шомурод Давронович / Karimov Shomurod Davronovich - студент, кафедра химической технологии, факультет химической технологии,

Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье рассматривается вопрос совершенствования технологии производства хлопкового масла с целью улучшения его цветности. Предлагается использование местных бентонитовых глин в качестве адсорбентов. Обосновывается необходимость разработки комбинированного

термодифференцированного способа очистки. Комплексный анализ процессов рафинации растительных, в частности, хлопковых масел показал, что каждый вид перерабатываемого сырья представляет собой сложную многокомпонентную смесь с различными физико-химическими свойствами.

Ключевые слова: госсипол, каротин, адсорбент, бентонит, пигмент, хлопковое масло, рафинация.

На современном этапе рыночного развития химической промышленности Узбекистана основное внимание уделяется рациональному их пользованию местных сырьевых ресурсов, позволяющим значительно снизить цены на выпускаемые продовольственные товары.

Сегодня особое внимание уделено исследованию природных бентонитов, высоко коллоидных, пластически набухающих в воде глин. Бентониты сложены из глинистых минералов монтмориллонитовой группы (монтмориллонит, бейделлит, нокфонит, гектронит и сапонит).

В технологии производства рафинированного хлопкового масла предусматриваются ряд процессов, обеспечивающих максимальные удаление из него вредных для здоровья людей веществ (госсипола, хлорофилла и их производных, остатков мыла, химических реагентов и других).

Известно, что изучение кинетических закономерностей адсорбционной очистки растительных масел позволяет рационально организовать данный процесс и его аппаратурное оформление [1].

Так, например, скорость отработки адсорбционной ёмкости адсорбента при мономолекулярном механизме адсорбции каротина в большей мере определяется внутренней диффузией. На это указывает прямо пропорциональная зависимость констант скорости к их средним значениям скорости:

дя/ / лт = к/ 2у[г ; (1)

где: к - постоянная адсорбции каротина сорбентами от С0;

т - время контактирования фаз с.

Изучение массопереноса при адсорбции каротина из масла позволяет представить пористую структуру адсорбента моделью однородно пористого твердого тела и рассчитать численные значения эффективных коэффициентов внутренней диффузии Б1 каротина на основе решения следующей системы уравнений, описывающих адсорбцию из объема [2,3]:

д(и/ + С) дт

= А

^д2С 2 , дС

Л

дт2

■ + — *

п

С(т,0) = 0;

= / (С) дС

дт 3)

(2)

дг

= 0;

С(ад = Сг; СД0) = Со;

(4)

(5)

где: r-текущий радиус частицы сорбента, м;

R-радиус частицы сорбента, м;

Sa-поверхность частицы сорбента, м;

Б^коэффициент внутренней диффузии, м2/с;

Здесь уравнения (1)-(7) включают материальный баланс, учитывающий скорость переноса вещества в сферическом зерне адсорбента, уравнение изотермы адсорбции, начальные, а также граничные условия для линейных изотерм, которыми апкорсимирован начальный участок изотермы адсорбции каротина.

При расчете D1 используется следующее соотношение, справедливое для теоретической кинетической кривой ](8) и полученное решением системы (1)-(5) (для условия 6=Бе*тЖ2<0,1):

т =

1 + -

V

^з(1 + кадс * п^V)

1 --

1

X-р

а * Г20 (1 + /т/а4Ё - р1р1в)(1 + /г/рл/0)]

(6)

где: 8 - безразмерное время;

У3 - объем зерен, м3;

V - мольный объем каротина, см3/моль;

а и р корни уравнения.

Отсюда:

-л)* „зУз(1+к

2 , 3V3 (1 + кадс * П ' тах * * Ри * ^

X2 +

3 (1 + Кадс * П'тах* V * рк )

V

V

= 0

(7)

где; рк- кажущая плотность адсорбента, г/см . На основании полученных значений D1 в координатах:

= /^—^ определят численное значение энергии активации каротина (Е2),

который равен (для активированного угля): Е2 = 35,64 кДж/ моль.

Исследование статики и кинетики адсорбции, сопутствующих маслу веществ показывает, что промышленные процессы осуществляются в режимах, далёких от оптимальных.

Эффективность процесса адсорбционной очистки и осветления масла оценивается не только его обесцвечиванием, но и удалением других нежелательных примесей (свободных жирных кислот, мыла, пестицидов и т. п.).

т

Л

0

При этом также снижается содержание красящих пигментов (госсипола, каротина, хлорофилла и их производных), фосфолипидов, продуктов первичного (перекисное число) и вторичного окисления (анизидиновое число) влаги и других.

На практике удаление пигментов, придающих маслу зеленый или серо-зеленый оттенок (хлорофилл и его производные) является трудной задачей, т.к. не всякий адсорбент способен поглощать их. Примеси металлов ^е, Си, и др.) являются катализаторами нежелательного окисления масла, и они оказывают вредное влияние даже при очень малых количествах.

При хранении хлопковых семян госсипол окисляется кислородом воздуха и при этом увеличивается содержание связанного госсипола и госсипурпурина. Повышенная влажность и температура интенсифицируют вышеуказанные процессы, что способствует темному окрашиванию хлопкового масла.

В хлопковом масле содержится от 0,6 до 2,8% от массы масла мальвовые и стерокулиновые циклопропеноидные кислоты, которые оказывают вредное биологическое действие на организм человека и при рафинации трудно удаляются из масла.

Следует отметить, что афлатоксины в хлопковом масле плохо удаляются при его щелочной рафинации и могут быть удалены полностью только при его адсорбционной очистке (отбелке) глинами или углем.

Многокомпонентный состав хлопкового масла, подвергаемого адсорбционной очистке разделяются на макро- и микропримеси, а по качественному составу: на вещества, имеющие кислую, красящую и не омыляемую природу.

При рафинации трудно рафинированного хлопкового масла эмульсионным методом даже с использованием щелочи с последующей адсорбционной очисткой глинами или углями не всегда удается получать стандартное масло с низкой цветностью

Меланофосфататиды увеличивают интенсивность окраски нерафинированных масел т.к. они относятся к не гидратируемым группам фосфалипидов, которые отрицательно влияют на рафинируемость хлопковых масел, особенно на процесс их отбелки. Такую же роль играют и госсифосфолипиды и фосфатины.

Известно, что главным компонентом процесса адсорбционной очистка масел является адсорбент, который имеет полиминеральный состав. Природа поверхности адсорбента величина его удельной поверхности и пористости определяют эффективность полимолекулярной адсорбции, т.е. очистки и осветления масел.

Причем, коллоидно-химические свойства (дисперсность, пористость, знак и величина заряда частиц /величина е-потенциала/, набухаемость, гидрофильность, теплота смачивания, ионообменная ёмкость, коллоидальность и т.п.) характеризуют основные свойства и параметры адсорбентов.

В Узбекистане имеются возможности разработки месторождений для получения адсорбентов. К их числу можно отнести: палыгорскитовую глину типа ПГТЛ Туль-Сохского района Ферганской области, Ангренский каолин АК-3, опоковидную глину месторождения Кермине Навоийской области, бентонитовую глину типа БОАТ месторождения Тамды-Тау Навоийской области и др. [4].

Замена известного асканита-бентонита, завозимого из-за рубежа (Грузия) местными глинами способствует значительной экономии ресурсов и повышению качества пищевых масел.

Нами было исследовано эффективность применения композиции адсорбентов из местных глин при очистке и отбелке хлопковых масел.

К сожалению, промышленное испытание таких композиций показало необходимость оптимизации термодинамических и гидродинамических режимов отбелки хлопкового масла на предлагаемых композициях адсорбентов.

Следовательно, для повышения эффективности процесса адсорбционной очистки хлопкового масла необходимо разработать комбинированный термо-дифференцированный способ очистки на местных активированных сорбентах.

29

Литература

1. Сыркин Г. Е. Современные методы рафинации жиров. М: ЦНИИТЭИ. Пищепром, 1971. 85 с.

2. Инструкция по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рац. предложений в масложировой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1998. 12 с.

3. Абдурахимов С. А., Бахтияров С. Б., Салимое З. С. Подбор адсорбентов для облагораживания растительных масел жиров. Тезисы докладов Международного симпозиума: Применение пальмового масла, вырабатываемого в Малайзии, для производства пищевых и непищевых продуктов. Ташкент, 1997. С. 154-156.

4. Абдурахимов С. А . и др. Дифференциально-термический анализ местных глин, используемых при отбелке масел и жиров. Научные труды Республиканские научно-практические основы переработки сельскохозяйственного сырья. Бухара, 1997. С. 230-232.

ИЗУЧЕНИЕ ДЕНОРМАЛИЗАЦИИ БЕНЗИНА ВЫСОКОВЯЗКОЙ

НЕФТИ АДСОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ 1 2 Дустов Х. Б. , Абдурахмонов Х. Н.

1ДустовХамро Бозорович /Dustov Hamro Bozorovich - профессор, доктор химических наук;

2Абдурахмонов Хумоюн Нажмиддинович /Abdurahmonov Humoyun Najmiddinovich -

магистрант,

кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье изучена депрессия температуры кристаллизации циклогексанового раствора до и после хромотографирования через селективный сорбент. При этом определяется содержание двух групп углеводородов в одном образце: ароматических - при удалении крупнопористым силикагелем КСК и парафиновых углеводородов нормального строения - цеолитом СаА с размером входных окон 0,5 нм. Для адсорбционно криоскопического анализа, выполняемого в две стадии, -0,5мл нефтепродукта растворяется в мл циклогексана (16,40 0е), определяется температура кристаллизации раствора который пропускается в стеклянной колонке через силикагель КСК.

Ключевые слова: парафиновая нефть, октановое число, хроматография, денормализация, адсорбент, фильтрат, силикагель.

В общем объеме добываемой нефти доля вязкой и высокозастываюшей нефти непрерывно увеличивается. Следовательно, и нефтепродукты, получаемые из такой нефти, тоже будут высокопарафинистыми, что отразится на их свойствах, например, бензины из такой нефти имеют низкие октановые числа (О.Ч.). Это связано с тем, что при охлаждении высоковязких, высокопарафинистой нефти и нефтепродуктов из них выделяющиеся кристаллы парафина, соединяясь между собой, образуют прочную структурную решетку, в ячейках которой заключена жидкая фаза нефти. Чем больше в нефти и нефтепродуктах парафина, тем прочнее решетка, выше вязкость и температура застывания.

Улучшение качеств таких нефтепродуктов является актуальной проблемой. В данной статье эту проблему предлагается решить через адсорбционное облагораживание, т. е. удаления излишка н-алканов посредством их адсорбции на селективном к ним синтетическом цеолите СаА. Групповой химический состав