صفحه ی اصلی سوالاتدسته بندی: اطلاعات عمومیتصفیه قلیایی ( خنثی سازی ) :
زکریا 6 ماه قبل

تصفیه قلیایی ( خنثی سازی ) :

 
 تصفیه قلیایی ( خنثی سازی ) :
دراین واحد دستگاهها از Alfalaval  سوئد خریداری شده و به قسمت آلفالاوال معروف است. وسایل  به اشکال مخروطی و استوانه ای است و جنس وسایل از استیل است برای تولید روغن مایع و جامد مشترک است ، سریعا قابلیت تغییر نوع روغن را دارد و از پیشرفته ترین سیستم های خنثی سازی معمول جهان می باشد.
در این فرآیند اسیدهای چرب آزاد را با سود ترکیب نموده به صابون تبدیل می کنند صابون را توسط سانتریفیوژ از روغن خنثی شده جدا می نمایند . صابون جدا شده از سانتریفیوژ یک سری ناخالصی را به همراه خود جدا می کند . نظیر مواد رنگی ، استرولها ، کربوهیدراتها و هم چنین گوسیپول و همچنین مقداری از ویتامین E  هم جذب صابون می شود . عمل خنثی سازی در اصل برای کاهش اسیدهای چرب  آزاد است ، که یا همراه روغن هستند ، یا در طول مدت ذخیره سازی روغن خام در مخازن بر اثر فساد و تجزیه جزئی روغن که منجر به آزادشدن گلیسرول و اسید چرب می شود ، تولید می شوند . برای حذف اسیدهای چرب از سود استفاده می شود که منجر به تشکیل نمک و آب می شود . این نمک در حقیقت یک مولکول اسید چرب است که به جای H آن ، اتم سدیم نشسته و در واقع همان صابون است.
پس از انجام عمل خنثی سازی ، صابون و آب تولیدی از روغن جدا می شوند . در گذشته روش کار به صورت غیرمداوم بوده ولی امروزه با افزایش ظرفیت نیاز به کاهش افت و کاهش نیروی انسانی روش مداوم جایگزین روشهای قدیمی شده است.
البته روش مداوم برای روغن هایی با کیفیت مشخص استفاده می شود . از بین روشهای مداوم مهم ترین آنها روش(  short – mix) را برای روغن های با کیفیت بالا و رنگ پائین ( اسیدیته بالا ) و روش Long – mix را برای روغنهایی با رنگ تیره نظیر تخم پنبه به کار می برند .
 
                                 1000 × FFA × D × L
                                                                                      P= :فرمول محاسبه سود مصرفي
                                           n × m × 100
L : شدت روغن در مرحله خنثی سازی  lit / hr.
D : وزن مخصوص روغن در دمای عملیات خنثی سازی
FFA : میزان اسید چرب در روغن خام برحسب درصد
m :  جرم مولکولی اسیدهای چرب
n : نرمالیته سود مصرفی می شود
جریانات زمان معمولاً lit / hr 2000و وزن مخصوص 0.9 می باشد. اوزان مولکولی نیز برای انواع  روغن ها به صورت زیر است :
 
: M =200 روغن نارگیل ، هسته خرما
                    : M = 256روغن خرما
: M =308          روغن شلغم روغنی
: M =282           روغن سایر دانه ها
 
روش SHORT – MIX
این روش برای اسیدیته بالاست . در روش  Short – mix درجه حرارت روغن سویای خام صمغ گیری شده را پس از عبور از مبدل های حرارتی به 85-90 درجه سانتی گراد می رسانند . به این روغن اسیدفسفریک اضافه می نمایند.
مخلوط از یک بهم زن چاقویی عبور داده می شود و سپس محلول سود را بار روغن گرم مخلوط نموده و در یک به هم زن چاقویی در یک فرصت بسیار کوتاه چند ثانیه ای سود با اسیدهای چرب آزاد ترکیب شده و باعث تشکیل صابون می شود .
مخلوط به یک سپراتور سانتریفیوژ هدایت می شود. تا صابون جدا شود . در این فرآیند افزایش درجه حرارت به جهت افزایش راندمان است و به علت پائین بودن رنگ روغن ، افزایش درجه حرارت اثر نامطلوبی در رنگ روغن ندارد .
انتخاب زمان تماس کوتاه روغن داغ با سود سوزآور به منظور جلوگیری از صابونی شدن تری گلیسرید است. در تعیین مقدار سود سوزآور ابتدا از طریق فرمول صابونی شدن میزان سود سوزآور را برای خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد محاسبه می کنند و بسته به وجود سایر ناخالصی ها درصدی به میزان محاسبه شده اضافه می کنند . که بین 25-50 درصد می باشد .
غلظت سود مصرفی بستگی به ویژگی روغن دارد و در کاهش رنگ مؤثر می باشد. در این واحد اکثر ناخالصی های موجود در روغن خام به صورت کامل و یا قسمتی از آن از روغن جدا می شود ، صابون جدا شده دارای مقداری روغن و سود سوزآور نیز می باشد .
روغن خروجی از سانتریفیوژ نیز دارای کمی صابون است که می بایستی از روغن گرفته شود و ثانیا در مرحله هیدروژناسیون فعالیت کاتالیست Ni نیکل را کاهش می دهدو یا به عبارتی دیگر باعث مسمومیت  کاتالیست می گردد .
برای جداسازی صابون از روغن در آب داغ ( 90 درجه سانتی گراد ) سختی گرفته شده استفاده می کنند. وجود Ca و Mg در آب سبب تبدیل صابون Na به صابون کلسیم (Ca) و Mg می شود که در  روغن باقی می ماند .
جهت انجام شستشو ، روغن خروجی از سانتریفیوژ خنثی را توسط مبدل حرارت به   90◦ C می رساند. آب روغن را دریک به هم زدن چاقوئی مخلوط نموده و از سانتریفوژ دیگر عبوری عبور می دهند تا صابون به همراه آب شستشو از روغن جدا شود.
از آنجائیکه هنوز مقداری صابون در روغن باقی می ماند لذا بار دیگر روغن را با آب شستشو می دهندو توسط سانتریفیوژ دیگری آب و صابون را از روغن جدا می کنند . جهت صرفه جوئی ، آب شستشوی مرحله دوم را برای شستشوی مرحله اول استفاده می کنند . ولی آب جدا شده از سانتریفیوژ اول قابل استفاده نیست . روغن خنثی شده را قبل از ذخیره سازی معمولا از یک خشک کن تحت خلأ عبور می دهند تا رطوبت موجود در روغن جدا شود.
اگر روغن خام از کیفیت مطلوب برخوردار نباشد و دارای ناخالصی های زیادی باشد، گاهی به جای شستشو مرحله اول به روغن NaOHاضافه می کنند، هدف از افزایش NaOH خنثی کردن اسیدهای چرب نیست بلکه جذب سایر ناخالصی هاست .
میزان آب مصرف نسبت به روغن 10-15درصد است در روش پیشرفته وبا ظرفیت بالا میزان آب مصرفی5-10 درصد روغن می باشد .
روش LONG –MIX
درروش تصفیه شیمیایی LONG – MIX  درجه حرارت روغن خام را پس از عبور از مبدل حرارتی به25-40  درجه سانتی گراد می رسانند.
به روغن NaOH سود اضافه می شود مخلوط روغن و سود(NaOH )  از یک یا دو مخزن مجهز به هم زن عبور داده می شود. در فاصله زمانی 3 تا 6 دقیقه سود( NaOH) با اسیدهای چرب آزاد ترکیب می شود .
مخلوط روغن و صابون را قبل از ارسال به جدا کننده سانتریفیوژ برای جلوگیری از تشکیل امولسیون از یک مبدل حرارتی عبور می دهند و درجه حرارت را به 60-80درجه سانتی گراد می رسانند .
صابون جدا کننده از سانتریفیوژ کم و بیش دارای همان ویژگیهای روش short – mix  ولی با  کیفیت پایین تر از نظر میزان ناخالصی می باشد. ضمنا میزان افت در این روش بالاست .
روغن خروجی دارای ppm 500-1500 صابون می باشد . نظیر روش short mix  درجه حرارت روغن را به 90 درجه سانتی گراد می رسانند و با آب داغ سختی گرفته شده به میزان10-15 درصد روغن را شستشو می دهند در این عمل شستشو یک بار انجام می شود . روغن خروجی از سانتریفیوژ شستشو دارای حدود  70 P.P.M یا کمتر صابون می باشد . رطوبت این روغن قبل از ذخیره سازی توسط  خشک کن تحت خلأ جدا می گردد .
در این مجتمع از روش Inter mix  برای تصفیه قلیایی استفاده می شود زیرا این روش برای روغن خام  با اسیدیته پایین است . روغن پس از عبور از میکسر ( 1 ) و مخلوط شدن با اسید فسفریک وارد میکسر( 2 ) شده با سود رقیق به آن اضافه می شود که برای روغن سویا سود  14-16 درجه بوده و برای سایر روغنها  14-22درجه اضافه می شود .
سپس وارد میکسر شده و عمل مخلوط سازی مجددا انجام می شود در نهایت مقدار اسید چرب نهایی باید از w/w 0.2 کمتر باشد. پس از این مرحله روغن وارد سپراتور Px 80 می شود درجه حرارت این مرحله 65-85 درجه سانتی گراد است و مقدار مجاز صابون 2000P.P.M می باشد. دانسیته خمیر صابون از روغن بیشتر است.
پس در سپراتور در فاز پائین خمیر صابون و روغن در فاز بالایی قرار می گیرد و جداسازی صورت می گیرد . روغن حاصله دارای مقداری صابون است که توسط شستشو با آب خارج می شود. برای این عمل روغن وارد میکسر شده و آب نرم90 درجه سانتیگراد به میزان 10-20 درصد به روغن اضافه  می شود.
در اثر هم زدن مداوم و مخلوط شدن، صابون وارد فاز آبی می شود . پس از این مرحله مخلوط وارد سپراتور Px 90 می شود تا باقی مانده صابون جداسازی شود . پس از این مرحله روغن در مبدل حرارتی تا درجه حرارت 85-95درجه سانتی گراد گرم می شود .
سپس وارد میکسر شده و شستشوی مرحله دوم با آب 90 درجه سانتی گراد انجام می شود . مخلوط وارد سپراتور SG 214 می شود و صابون به طور کامل جدا می شود . صابون حاصله جهت تولید مواد  شوینده به کارخانجات تولید کننده این مواد فرستاده می شود و یا در صورت نیاز می توان به خمیر صابون ، اسید سولفوریک اضافه کرد که سبب تولید اسید چرب می شود که برای دام و طیور به عنوان مکمل غذایی استفاده می شود.
3) خشک کردن :
روغن (حاصله) خروجی از سپراتورهای مرحله شستشو حاوی مقادیری در حدود 2/0-1/0 درصد آب می باشد این مقدار آب گرچه ناچیز است ولی باعث کاهش کیفیت روغن می شود . آب باقی مانده در روغن ایجاد امولیسون می کند و فساد روغن را تسریع می کند و پس از سردشدن روغن رنگ آن را تیره می کند.
پس رطوبت آن را تا حدود 0/05درصد کاهش می دهند . برای این کار از دستگاه خشک کن
استفاده می شود که تحت خلأ عمل می کند. شکل ظاهری دستگاه به صورت یک استوانه است. روغن از بالا وارد و توسط نازل هایی به داخل دستگاه پاشیده می شود .                                           
توسط سیستم خلأ با فشار مطلق حدود  650 m.mHgآب از روغن خارج می شود و به بیرون کشیده می شود و روغن هم با دمای80-90 درجه سانتی گراد از قسمت پایین خارج  می شود .
پس روغن به وسیله خلاء و اختلاف نقطه جوش آب و روغن جدا می شود توسط خشک کن مقداری از اسیدهای چرب باقی مانده هم خارج می شود . در بخش خروجی آب و اسید چرب یک مانع برای جلوگیری از خروج روغن وجود دارد تا میزان افت کاهش یابد .
از این مرحله یک نمونه به آزمایشگاه ارسال می شود مقدار صابون آن اندازه گیری می شود. که تا میزان P.P.M مجاز است و اگر در روغن مقدار صابون را به مقدار شدیدتری کاهش دهند افت روغن  افزایش می یابد .
4)  بی رنگ سازی :
رنگهای موجود در روغن شامل کاروتنوئیدها ، کلروفیل ها و کاروتن ها می باشد .
روش های رنگ بری شامل :
الف ) روش جذب سطحی :
از موادی که دارای سطوح فعال برای رنگدانه ها هستند استفاده می شود از این دسته می توان
خاک های رنگبر و ذغال فعال را نام برد . این فعال ها و رنگبرها باید بگونه ای باشند که علاوه بر جذب رنگدانه ها بر روی خود روغن اثر نامطلوب نداشته باشند.
ب ) روش شیمیایی :
در این روش مواد رنگی را با اکسیداسیون از بین برده و یا آنها را به ترکیبات بی رنگ تبدیل می کنند.
 
ج ) روش های حرارتی :
حرارت علاوه بر افزایش مقدار جذب سطحی مواد بی رنگ کننده قدرت ترکیب آنها را نیز با مواد رنگی افزایش می دهد و در فرآیند بی رنگ سازی کاروتنوئیدها مؤثر است .
ه ) روش استخراج :
برای استخراج مواد رنگی می توان از عمل خنثی کردن استفاده کرد. رایج ترین، با صرفه ترین ،
کم خطرترین و ساده ترین روشی برای بی رنگ کردن استفاده از خاکهای بی رنگ کننده است .
مواد جاذب که از آن ها جهت بی رنگ کردن چربیها و روغن ها استفاده می شود غالبا از مواد طبیعی شامل خاکهای اسیدی فعال، سیلیکاتهای هیدراته آلومینیوم ونیز مقدار کمی ذغال ( فعال ) اکتیو می باشند .
این مواد به واسطه دارابودن قدرت جذب سطحی علاوه بر جذب ترکیبات رنگی سایر مواد کلوئیدی ومحلول در روغن ها مثل صمغها و رزین ها و مواد حاصل از تجزیه ترکیبات را نیز جذب می کنند .
مقدار خاک مصرفی و نیز نوع آن در بیرنگ کردن به نوع روغن و مقدار رنگ آن بستگی دارد .
خاکهای رنگ بر از نظر ساختمان شیمیایی مجموعه ای از سیلیکاتهای گوناگون هستند . ترکیب اصلی آن ها شامل Sio2 و AL2O3 بوده و نیز در اتصالات شیمیایی آن ها مولکول آب ، اکسیدهای Mg , Ca و  Fe وجود دارند ، که گمان می شود که تأثیر چندانی در رنگبری ندارد. از معمول ترین خاکهای رنگ  بر تجاری می توان نونسیل ، اکسیل ، فارندکوست ، لکدویت ، نوترول ، فیلترول و خاکهای فلورید را نام برد .
عمل بی رنگ سازی در راکتورهای تحت خلأ و در حرارت بالا انجام می شود این قسمت شامل سه راکتور می باشد که میزان خلأ در آنها 550m.mHg میلیمتر جیوه می باشد. در این مخازن توسط کویل های حرارتی درجه حرارت روغن به 90-130درجه سانتی گراد می رسد و میزان 2-1 درصد خاک تونسیل به همراه خاک کمک صافی به روغن اضافه می شود و به مدت  20-40دقیقه توسط هم زنها  مخلوط می شوند هر راکتور 18 تن ظرفیت دارد و عمل بی رنگ سازی حدود 2 ساعت طول می کشد.
به ازاء هر بچ 18 تنی  75 kg کیلوگرم خاک تونسیل و 8 کیلوگرم خاک کمک صافی اضافه می شود و به مدت 20-40دقیقه به هم زده می شود. سپس دما را تا 50 درجه کاهش می دهند و روغن را وارد فیلتر پرس ها می کنند .
فیلتر پرس ها از 20 صفحه موازی که کنار هم قرار گرفته تشکیل شده است. که هر صفحه شامل یک کاغذ صافی و پارچه است. که یک در میان این پارچه ها و کاغذهای صافی قرار گرفته اند. در مرحله تمیزکردن فیلتر پرسها کاغذها را دور می اندازند ولی پارچه ها شسته می شود و مورد استفاده قرار می گیرد .
این فیلترها خاک ، صابون و مواد اضاف روغن را می گیرد این فیلترها پس از 3بچ کاری باید جدا شده و تمیز شوند در غیر اینصورت راندمان کاهش پیدا می کند. هرچه ذرات خاک ریزتر باشد مساحت سطح آن ها بیشتر است و رنگبری بهتری انجام می شود .
در عمل برای افزایش راندمان کاری از یک خاک کمک صافی با نام تجاری های فلو استفاده
می شود . استفاده از این خاک کمک صافی راندمان فیلتر و مدت زمان استفاده از آنرا افزایش می دهد رنگبری به هر دو روش مداوم و ناپیوسته است. در کارخانه نازگل از روش Intermix استفاده می شود. وجود خلأ در بی رنگ سازی سبب مقاومت بالاتر روغن در برابر اکسیداسیون و سوختن خواهد شد .