. Для удобства методы расчета приводятся на примерах.

Пример. Рассчитать расход сырья и материалов на варку 50 т хозяйствен­ного 60°/о-ного мыла прямым методом в котлах из расщепленных жиров с при­менением карбонатного омыления.

Расчет расхода жирового сырья сведен в табл. 11, в которой показаны состав жировой смеси (в % жирных кислот), расход отдельных ком­понентов на 1 т сваренного мыла и количество их, загружаемых в котел на одну варку. Таблица И Жировое сырье Состав жи­ровой сме­си, % Расход компонентов на 1 т мыла, кг Количество компонентов, загружаемых в котел для варки 50 т мыла, кг Без учета потерь С учетом потерь Всего Юо. о 600 602,4 30 1120 Расщепленный саломас 45,0 270 271,1 13 555 Синтетические жирные кислоты фрак­ 30 Оо О 160,7 9 035 Ции С17—С20 Жирные кислоты хлопкового соап- 15 90 90,4 4 520 Стока Канифоль 8 48 48,2 2410 Нефтяные кислоты 2 12 12,0 600

Примечание. Для расчета потери приняты 0,4%. 88

Если по рецептуре в состав хозяйственного мыла вводится соапсточное ядро, то из общего количества подлежащего омылению сырья исключается ко­личество содержащихся в нем жирных кислот.

Например, по данной рецептуре вместо жирных кислот, выделенных из хлопкового соапстока, предусматривается ввод их в виде соапсточного ядра. В этом случае на омыление поступит 30120 — 4520=25600 кг жировой смеси.

Жировая смесь, приведенная в табл. 11, имеет число омыления, равное 200.

Расчет расхода щелочей. Расход едкого иатра на полное омыле­ние 1 т жировой смеси находят по формуле

ТО-40 200-40

ЩшОН = = "ббТГ = ’6 КГ’

Где ЩN а о н—теоретический расход едкого натра на омыление 1 т жировой

Смеси, кг;

ЧО — число омыления жировой смеси, равное 200;

40 и 56,1 — молекулярная масса соответственно едкого натра и едкого кали.

При выработке мыла из расщепленных жиров, по действующим инструкциям ВНИИЖа, не менее 70% жировой смеси нейтрализуется углекислой содой в

Процессе карбонатного омыления.

Расход углекислой соды на нейтрализацию жирных кислот, содержащихся в 1 т указанной жировой смеси, находят по формуле

ЩКаОИ-70К 142,6-70.1,32 Щтгсо,= 100 = 100 = 131,7 кг,

Где К — коэффициент пересчета углекислого натрия в едкий натр, равный 1,32.

Расход едкого натра на нейтрализацию оставшихся после карбонатного омыления жирных кислот и на омыление содержащихся в карбонатной массе нейтральных жиров в расчете на 1 т жировой смеси составляет 30% от рассчи­танного на полное омыление. Его находят по формуле

.... ' Щ^он'30 ^.б-30

^ЫаОН— 100 — 100 —42,8 кг.

Расход щелочи на варку 1 т мыла пропорционален расходу жирных кислот. Так, на полное омыление жировой смеси при варке 1 т 60%-ного хозяйственного мыла расход щелочей составляет

/%аОН-602,4 142,6-602,4

^ЫаОН= — 1000 = 1000 = 85,9 кг‘

В готовом мыле после карбонатного омыления остается в среднем 0,7% свободной углекислой соды, что составляет 7 кг на 1 т готового мыла. Соот­ветственно свободного едкого натра в сваренном мыле остается в среднем 0,2% или 2 кг на 1 т мыла.

На основании приведенных расчетов расхода щелочей на омыление 1 т жи­ровой смеси с числом омыления 200 можно определить расход их на варку 1 т мыла и соответственно на котел вместимостью 50 т. Результаты расчета при­ведены в табл. 12.

Расчеты расхода щелочей произведены на 100%-ный продукт. На производ­стве работают с товарными продуктами, которые содержат некоторое количе­ство примесей, так в товарной каустической соде содержание едкого натра составляет 96%, в товарной кальцинированной соде углекислого натрия 97%.

С поправкой на чистоту используемых щелочей расход их на варку мыла увеличивается и составляет:

Расход товарной каустической соды

1390-100

96

Щелочь		Расход щелочей.	Кг
На омыле­ние 1 т жировой смеси	Иа омыле­ние 602,4 кг жировой смеси	Свободный остаток щелочей в мыле	На 1 т мыла	На котел вмести­мостью 50 т
Все щелочи в пересчете иа едкий
Иатр	142,6	85,9	5,3	91,2	4560
Из них:
Едкий натр	42,8	25,8	2	27,8	1390
Углекислая сода	131,7	79,3	7	86,3	4315
Все щелочи в натуре	174,5	105,1	9	114,1	5705

Расход товарной кальцинированном соды

4315-100

ВДкальц —

-= 4408 кг.

97

Аналогично рассчитывают расход щелочей на варку других видов мыла. Следовательно, основными величинами, влияющими на расход щелочей, явля­ются удельный расход жировой смеси на варку мыла и ее число омыления.

Баланс воды в котле. При прямом методе варки мыла важное значение имеет баланс воды, вводимой в котел с сырьем и материалами, вклю­чая конденсат, образующийся при подогреве мыльной массы острым паром.

Остаток влаги в жировой смеси не должен превышать 1%. При большем содержании влаги жировая смесь отстаивается в коробках, отделившаяся влага сливается через нижний кран, после чего ее используют для варки мыла. Для этого же готовят растворы щелочей возможно более высокой концентрации. Если по каким-либо причинам не представляется возможным получать растворы щелочей высокой концентрации, часть кальцинированной соды подают в котел в сухом виде.

Количество влаги (Вж), попадающей в мыловаренный котел с жировой смесью, составляет

30 120-1

=301 КГ'

Ниже приводится расчет количества растворов едкой и углекислой щелочи, загружаемых в котел при варке мыла.

Количество раствора углекислой соды Ру концентрацией 30%

4315-100

• = 14 383 кг.

30

Количество раствора едкой щелочи Ре концентрацией 40%

1390-100

= 3475 кг.

40

В процессе варки мыла для снижения вязкости мыльной массы добавляется 20%-ный раствор поваренной соли в количестве 1% от массы жировой смеси. Количество раствора поваренной соли Рс, вводимой в котел, составляет

30 120

Рс - —0---------- >»6 КГ.

В результате реакции нейтрализации жирных кислот углекислой содой вы­деляется углекислый газ в количестве 41,5% от массы соды, вступившей в реакцию.

Как показано в табл. 12, на нейтрализацию жирных кислот при карбонатном омылении расходуется 79,3 кг углекислой соды на 1 т мыла.

Количество углекислого газа Уг, удаляющегося из котла за одну варку,

Составляет

„ 79,3-50.41,5 ,в„

Уг=-------- 156---- = 1645 кг’

На варку 1 т мыла расходуется, по практическим данным, в среднем 80 кг водяного пара. Примерно половина этого количества остается в мыле в виде конденсата. Остальной пар уходит из котла в процессе кипячения мыльной

Массы.

Количество влаги Д„, конденсирующейся в мыле, составляет

Вк = 40 • 50 = 2000 кг.

Общий баланс компонентов, загружаемых в мыловаренный котел при пря­мом методе варки мыла, составляет (в кг):

TOC o "1-5" h z Жировая смесь 30120

Влага в жировой смеси 301

Раствор:

Углекислой соды 14383

Едкой щелочи 3475

Поваренной соли 1506

Конденсат 2000

Всего 51785

Удаляется из котла углекислый газ в количестве 1645 кг.

Выход мыльного клея составляет: 51785—1645=50140 кг.

Содержание жирных кислот в сваренном мыле

30 120-100 „

М =------ --- ---------- = 60,1%.

50 140

Приведенные расчеты показывают, как необходимо тщательно следить за концентрацией растворов щелочей, а также за всем ходом технологического процесса, чтобы при прямом методе варки мыла обеспечить необходимые качественные и количественные показатели продукта.