Фильтрация

Центрифугирование

Отстаивание

Характеристика и технология физических методов рафинации жиров

 

Этот процесс в основном применяется в масложировой про­мышленности для удаления из жира слизей обрывков клетча­той ткани, белков, воды, части фосфолипидов, механических при­месей и др. Некоторые из них находятся в коллоидно-раство­ренном состоянии.

Согласно закону Стокса скорость осаждения частиц зависит от многих факторов, в том числе от величины частиц, плотно­сти, вязкости, температуры масла и др.

Процесс отстаивания – это естественный процесс. Но с целью интенсификации можно использовать хлористый каль­ций и сернокислый натрий для разрушения образовавшейся эмульсии.

Учитывая объем производства, в настоящее время метод от­стаивания применяется редко. Тем более, что этот метод мало­эффективен, так как отстой содержит значительное количество масла (70-80%).

 

Этот процесс в основном применяется для очистки жиров и масел от влаги, механических, эмульгированных и суспенди­рованных примесей. Центрифуги обладают высокой разделяю­щей способностью и имеют большую производительность. Важ­ной характеристикой центрифуг является наличие фактора разделения (Ф_р).

На практике центрифуги подразделяют на нормальные, когда Ф_р = 3500, и сверхцентрифуги, когда Ф_р>3500. В настоя­щее время на масложировых предприятиях успешно исполь­зуются герметические высокопроизводительные тарельчатые сепараторы в основном для разделения систем масло – соапсток, масло – промывная вода.

 

Фильтрованием называется процесс отделения твердых веществ от жидкости при пропускании суспензии через пористую перегородку. Жидкость проходит через тонкие поры – капилляры – фильтрующего материала, а твердые частицы задерживаются и оседают на его поверхности. Понятно, что задерживаются частицы, размер которых больше диаметра капилляров фильтрующего материала не задерживаются на фильтре вещества, растворенные в жидкости.

Этот процесс применяется для отделения масла от твердых частиц, фосфолипидов, слизей и других суспендирован­ных веществ. Сущность процесса фильтрации заключается в продавливании масла через поры фильтрующей перегородки. В качестве фильтрующих перегородок используются различные ткани, в том числе хлопчатобумажные (бельтинг и диагональ), синтетические (капрон, лавсан), а также тонкоплетеные метал­лические сетки, керамика и др.

С целью эффективного осуществления процесса фильтрации фильтрующие перегородки выбирают с учетом степени прони­цаемости, механической прочности, устойчивости к темпера­туре, срока службы и стоимости.

На режим фильтрации большое влияние оказывает давле­ние, скорость, температура, вязкость масла, характер и коли­чество осадка, тип фильтрующей перегородки.

При повышении давления, при котором фильтруемая жидкость поступает в фильтр, соответственно увеличивается производительность последнего.

Однако при этом повышается опасность, что сквозь фильтрующий материал будут проходить примеси, находящиеся в жире, и фильтрат не будет достаточно прозрачным. В начальный период цикла работы фильтра, когда сопротивление его невелико, давление подаваемого жира должно быть сравнительно небольшим; по мере увеличения слоя осадка давление повышают, но не более чем до 0,3-0,4 МПа (3-4 кгс/см²).

При повышении температуры жира вязкость его понижается и производительность фильтра увеличивается. Однако с повышением температуры ускоряется процесс окисления жира кислородом воздуха, что ухудшает его качество. Кроме того, в сильно нагретом жире растворяются некоторые примеси, которые проходят вместе с ним через фильтрующий материал и затем при остывании жира выпадают в осадок. Фильтрованный жир становится мутным.

В промышленности фильтрование ведут при температуре 70-90°С и лишь в отдельных случаях, когда стремятся получить очень тщательно очищенное от взвеси масло, фильтрование ведут при температуре 20-30°С. Фильтрование при низкой температуре в заводской практике часто называют полировочным. Получаемое при этом масло приобретает очень чистый «блестящий» вид; налитое в прозрачную стеклянную или из полимерных материалов тару – приобретает хорошую товарную форму.

Влияние характера осадка и фильтрующего материала на производительность фильтра уже указывалось выше. Сжимаемый осадок увеличивает сопротивление фильтра и уменьшает его производительность, и при некотором давлении вообще может вызвать остановку процесса. С учетом этого строят цикл работы фильтра и определяют длительность, по истечении которой фильтр чистят.

В порах – капиллярах – фильтрующего материала со временем оседают тончайшие примеси, которые, уменьшая просвет периодически фильтрующий материал необходимо подвергать регенерации для очистки от налипшего осадка.

На процесс фильтрования влияет и отделяющийся осадок. Оседая на поверхности фильтрующего материала, он сам начинает работать как фильтр, задерживая твердые взвешенные вещества. Но осадок под влиянием давления, под которым фильтруемая жидкость подается на фильтр, сжимается, при этом расстояние между отдельными его частичками уменьшается. В результате увеличивается сопротивление, создаваемое фильтром, и производительность его снижается. Для уменьшения влияния этого фактора, иногда в фильтруемый жир добавляют порошки, которые не сжимаются или сжимаются и уплотняются незначительно. Они образуют дренажный слой и повышают производительность фильтра, увеличивая цикл его работы. Добавка дренажных порошков предусмотрена, в частности, в схеме отбеливания с горизонтальными аппаратами.