ВАРКА ТВЕРДОГО ХОЗЯЙСТВЕННОГО МЫЛА КОСВЕННЫМ МЕТОДОМ В АППАРАТАХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
При применении очищенного жирового сырья и материалов ■процесс состоит из трех последовательных операций: омыления, частичного высаливания мыльного клея и разделения мыльной массы на ядро и подмыльный клей отстаиванием.
При применении неочищенного жирового сырья и материалов процесс варки состоит из четырех последовательных стадий: омыления, полного высаливания мыльного клея с получением ядра и подмыльного щелока, шлифования ядра путем разварки отделившегося ядра и превращения его в мыльный клей с последующим частичным высаливанием, как и в первом случае, и разделения мыльной массы на ядро и подмыльный клей отстаиванием.
При косвенном методе варки получают ядровое мыло, по своему составу, свойствам и кристаллической структуре отличающееся от мыла, полученного прямым методом из того же сырья и с одним и тем же содержанием жирных кислот.
В процессе высаливания большая часть загрязнений сырья переходит в подмыльный щелок и в подмыльный клей, а ядровое мыло получается чище и светлее.
При выработке мыла из расщепленных жиров, синтетических жирных кислот и очищенных жирозаменителей карбонатное омыление и доомыление каустической соды проводится так же, как и при прямом методе варки. К концу омыления содержание жирных кислот в мыльной массе составляет 52—54%.
Частичное высаливание мыльного клея проводят электролитами— растворами 'поваренной соли или каустической соды в следующем порядке.
В кипящий мыльный клей через душевое кольцо вводят 20%-ный раствор поваренной соли порциями до 3% от массы
жирных кислот, а к концу процесса — порциями до 1%. После ввода каждой порции мыльную массу кипятят острым паром в Течение 10—15 мин для полного растворения и равномерного распределения соли во всей мыльной массе.
При обычной жировой рецептуре мыл ВНИИЖем предложены следующие концентрации электролитов для частичной высолки мыльного клея на ядровое мыло и подмыльный клей.
Содержание (в %) жирных кислот в мыльной массе
Концентрация электролитов (в %) в мыльной массе (cvm - ма NaCl и NaOH)
Не более 1,3 » » 1,0 » » 0,8 |
52—54 54—56 56—58 |
Содержание Na2C03 в конце частичной высолки должно быть не более 0,3%.
Внешними признаками правильной частичной высолки (постановка на ядро и клей) мыльного клея является то, что масса в котле кипит ровно, на поверхности ее видны расходящиеся пластины диаметром 20—25 см, со стального шпателя клей стекает тонким слоем, оставляя верхнюю половину его сухой, а на нижней— остается тонкий слой прозрачного мыла.
После проведения частичной высолки из мыльной массы при кипячении берут пробу для анализа на содержание жирных кислот, NaOH, NaCl и Na2C03.
Если варку ядрового мыла проводят с добавлением соапсточ - ного ядра, то процесс ведут, как и при применении неочищенного сырья. После омыления жировой смеси и загрузки соапсточного ядра мыльный клей с содержанием свободной едкой щелочи не более 0,05% подвергают полной высолке до двух фаз: ядра и под - мыльного щелока.
Эта операция осуществляется следующим образом. В кипящую мыльную массу загружают через душевое кольцо порциями 20%-ный раствор поваренной соли: в начале высолки в количестве 2—3% от массы мыла в котле, а в конце—1%. После загрузки каждой порции соли мыльную массу кипятят в течение 15 мин, а после добавления последней порции раствора соли кипячение продолжают 25—30 мин для равномерного распределения поваренной соли в массе и достижения необходимого высаливающего эффекта.
Эта осторожность при высаливании необходима потому, что ввод избытка соли (выше предельной концентрации) в мыльный клей создает неблагоприятные условия при последующем отделении подмыльного щелока от ядра (из-за повышенной вязкости ядра весьма затрудняется отделение подмыльного щелока).
Расчет количества поваренной соли для полного высаливания приведен на стр. 118.
Высолка считается законченной, если мыльная масса в котле приобретает зернистое строение и со шпателя стекает в виде ядрышек и капелек раствора соли (подмыльный щелок).
4 И. М. Товбнн и др. 97
По окончании процесса высаливания мыльная масса отстаивается несколько часов (в котле вместимостью 50 м3 от 2 до 4 ч), при этом образуются два слоя: верхний — ядро, нижний — подмыльный щелок. Последний через нижний кран котла сливается в приемную коробку, из которой после охлаждения и выделения растворенного мыла сливается через жироловушку в очистную систему канализации.
На отдельных предприятиях подмыльный щелок собирают и затем реализуют в качестве поверхностно-активного вещества для использования, например, в дорожном строительстве.
В отстоявшееся ядро осторожно при кипячении острым паром добавляют воду, разваривают его до мыльного клея, после чего подвергают частичной высолке для разделения на ядро и подмыльный клей.
Пример расчета количества поваренной соли для частичного высаливания мыльного клея (с постановкой на две фазы: ядро и подмыльный клей). Принимаем, что концентрация жирных кислот в мыльном клее перед частичкой высол - кой 52%, содержание свободной едкой щелочи 0,2%, углекислой щелочи 0,5%> хлористого натрия 0,3%-
Пересчет на NaCl по высаливающему действию сумму электролитов, находящихся в мыльном клее, проводят по формуле
OU = 0,2.1,15+ 0,5-0,54 + 0,3 = 0,8 %,
Где 1,15—коэффициент для пересчета едкого натра (как электролита) на хлористый натрий;
0,54 — то же, для углекислого натрия.
При содержании в мыльном клее 52% жирных кислот концентрация электролитов должна быть равна 1,3%.
Количество соли, добавляемой в котел при частичной высолке, составляет на каждую тонну мыльного клея
5= 1,3% —0,8% = 0,5%, или 5 кг/т, или для 20%-ного раствора соли
Sp = 5:0,2 = 25 кг/т.
После частичной высолки мыльная масса отстаивается в котле
Вместимостью 50 м3 20—30 ч при плотно закрытых паровых вентилях. Во время отстаивания масса разделяется на два четко разграниченных слоя: вверху находится ядровое мыло, содержащее 60—65% жирных кислот, а под ним — подмыльный клей с концентрацией жирных кислот 25—28%.
Чем больше клеевых жиров и СЖК фракции Сю—С16 входит в жировую смесь мыла, тем выше концентрация электролитов в мыльной массе по окончании частичного высаливания и тем ниже должна быть концентрация жирных кислот в подмыльном клее.
В подмыльном клее содержится повышенное количество примесей, поэтому его собирают в отдельный котел и подвергают дополнительной обработке — очистке, после чего используют в следующей варке. Иногда эту операцию совмещают с омылением и очисткой жирсодержащих отходов, например соапстоков или фузы. Ядровое мыло через шарнирную трубу осторожно откачи
вают в мылосборники и далее направляют на охлаждение, сушку и механическую обработку.
Мылосборник (рис. 20) представляет собой аппарат, состоящий из цилиндрического стального корпуса 1 с коническим днищем 2, Сверху мылосборник закрыт металлической плоской крышкой 3. Для создания теплового режима, обеспечивающего длительное хранение мыльной массы в расплавленном состоянии, внутри мылосборника установлен глухой паровой змеевик 4. Через патрубок 5 пар поступает в змеевик под давлением 0,3 МПа (3 кгс/см2), а конденсат отводится через патрубок 6.
При выработке мыла с добавками для предупреждения его расслаивания в мылосбор - нике установлена рамная мешалка 7 с частотой вращения 10—20 об/мин. Мешалка приводится в движение от электродвигателя 8 через червячный редуктор 9. Устанавливают мылосборники в межэтажном перекрытии или на опорах при помощи лап 10. Для наблюдения за мыльной массой в крышке имеется световой фонарь 11 и смотровой люк, закрытый крышкой 12.
Для сокращения потерь тепла в процессе хранения мыла наружную поверхность мылосборника покрывают теплоизоляцией 13, Облицованной тканью. Выпускают мыло из сборника через патрубок 14.