Гидрогенизация жиров на порошкообразном катализаторе

Масса никеля, отводимого на регенерацию, рассчитывается по формуле:

             g_p= g_c- ΣП_К                                   (6)

П: g_p= 0,20 - 0,04 = 0,26 кг/т 

Таблица 14 - Баланс никель - медного катализатора в реакционных колоннах при выработке саломаса стеаринового из рапсового масла 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 15- Баланс использования катализатора, снимаемого при фильтровании

Расход жиров

Потери жиров образуются: за счет гидролиза триацилглицеридов; при фильтровании саломаса для удаления отработанного катализатора; с катализатором, отправленным на централизированную регенерацию или утилизацию; из прочих неучтенных потерь.

Отходы и потери рассчитываются по стадиям 
 

Потери за счет гидролиза

При нормальных условиях ведения процесса гидролизу подвергается 3-3,5 кг/т триацилглицеридов. Для расчетов принимается, что масса жиров, подвергающихся гидролизу в процессе насыщения рапсового масла, составляет у = 3,5 кг/т.

Выход жирных кислот при гидролизе рапсового масла будет 95,5 % от массы глицеридов, или соответственно:

h=(y•95,5) / 100                          (7)

h= 3,5-95,5 / 100 = 3,34 кг/т

Потери жиров в результате гидролиза составляют:

П₁= у –h          (8)

П₁= 3,5-3,34 = 0,16 кг/т

Отходы и потери в очистной системе циркуляционного водорода

Из общей массы свободных жирных кислот, образующихся в результате гидролиза глицеридов, уносится из реакционных колонн отходящим водородом и поступает в очистную систему для водорода в среднем 20 % от их массы:

h₁=0.2•h      (9)

h₁= 0,2-3,34 = 0,67 кг/т

или соответственно:

h₂= h₁ •3.54       (10)

h₂ = 0,67-3,54= 2,37кг/m

Остальное количество образовавшихся жирных кислот растворяется в массе получающегося саломаса. 

h₃ = h-h₁      (11)

h₃ = 3,34 - 0,67 = 2,67 кг/т

В результате этого содержание свободных жирных кислот в саломасе повышается на 25%, а его кислотное число возрастает на 0,5 мг КОН, что соответствует показателям, наблюдаемым на практике.

По данным ВНИИЖа, отходящие из реакционных колонн водород уносит с собой в среднем а = 25 г жировых веществ на 1 м³ сухого водорода, приведенным к нормальным условиям. Всего отходящий водород объемом V_изб. = 936 м³/ч уносит жировые вещества массой:

y₃ = а-V_изб.         (12)

у₃ = 25-936 = 23400 г

Для дальнейших расчетов принимается уз = 23 кг/ч.

В том числе жирные кислоты h₂ = 2,37 кг/ч; нейтральный жир                           ж_н = 18,2 кг/ч. На 1 тонну гидрируемого жира унос жировых веществ составляет:

у_УД= уз/ V_изб         (13)

у_УД = 23 / 3,54 = 6,5 кг/т

В каплеотделителе и циклоне из циркуляционного водорода извлекается в среднем 90% жировых веществ, или:

о₁= у₃•0,9        (14)

о₁ = 23-0,9 =20,7 кг/ч = 5,85 кг/т

Этот жир в виде продукта под названием «красный саломас» используется для технических целей.

В водяной скруббер переходят жировые вещества массой

6,5 - 5,85 = 0,65 кг/т, или соответственно у₄= 0,65-3,54 = 2,30 кг/ч.

В водяном скруббере конденсируется и уносится водой в жироловушку примерно 40% жировых веществ, или 0,65-0,4 = 0,26 кг/т.

При коэффициенте полезного действия 50% в жироловушке улавливается в среднем 0₂ = 0,26-0,5 = 0,13 кг/т низкокачественного технического жира.

Остальные жировые вещества представляют собой потери с отходящим водородом.

Итого потери на этой операции будут:

П₂ = 0,65 - 0,13 = 0,52 кг/т         (15)

Потери жира в отработанном катализаторе

Потери жира в отработанном катализаторе, направляемом на сторону для регенерации или утилизации, согласно вышеприведенным данным составляют П₃= 0,1 кг/т. 

Потери жира при фильтровании саломаса

Эти потери составляют в среднем 50% от массы фильтровальной ткани. При расходе ткани 0,15 м²/т потери на данной операции будут:

П₄ = 0,15-0,9-0,5= 0,067 кг/т,    (16)

где 0,9 - масса фильтровальной ткани, кг/ м².

Прочие неучтенные потери жиров принимаются равными П₅ = 0,023 кг/т. Суммарные потери жиров в процессе гидрогенизации составляют:

П_1-5=ΣП       (17)

П₅ = 0,16+ 0,52 + 0,1 + 0,067 + 0,023 = 0,87 кг/т

Суммарные отходы жиров в процессе гидрогенизации образуются за счет красного саломаса, собранного в каплеотделителях, о₁ = 5,85 кг/т и технического жира, собранного в жироловушке, о₂ = 0,13 кг/т.

Всего отходов будет:

Σо= о₁ + о₂           (18)

Σо = 5,85 +0,13 = 5,98кг/т

Сумма отходов и потерь при гидрогенизации рапсового масла для технических целей составляет:

и = Σ о+П_1-5                  (19)

и = 5,98+ 0,87= 6,85кг/т

Выход саломаса будет:

А_р = 1000+g-и           (20)

А_р = 1000 + 6,62 - 6,85 = 999,77 кг/т

Расход рапсового масла на 1 тонну саломаса марки М5 - 2 составит:

В= 1000-1000/А_р                (21)

В = 1000-1000 / 999, 77 = 1000,23 кг/ т

Выход готовой продукции, отходы и потери при выработке стеаринового саломаса из подсолнечного масла приведены в таблице7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 16 - Материальный баланс при выработке саломаса стеаринового из подсолнечного масла

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Безопасность  жизнедеятельности  и экологичность  технологического процесса. 

5  ОБОРУДОВАНИЕ ПРИРОДООХРАННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

5.1 В каталиэаторном участке

1) Аспирационная вентиляционная установка поз.А73 предназначена для местных отсосов запыленного воздуха от   мест   пыления в рабочей зоне помещения при высушивании катализаторной массы в сушилках поз.    А65- (1-3),    от аппарата для   дробления катализатора - поз. А66, от микромельницы при приготовлении суспензии катализа— тора в вакууммешалке поз. А51, от ларей   для хранения размолотого катализатора поз. А70.

2) Пылеулавливающий рукавный встряхивающий фильтр типа        Г4-1БМФ-60 поз. А72 предназначен для очистки запыленного воздуха, отсасываемого аспирационной вент.установкой, перед выбросом его в атмосферу.

Отсасываемый аспирационной установкой воздух от рабочей зоны по системе воздуховодов поступает на очистку в рукавный встряхивающий пылеулавливающий фильтр. Очищенный от пыли катализатора в рукавах фильтра   воздух    через поры   ткани рукавов вентилятором выбрасывается по выкидному воздуховоду в атмосферу.

Для аспирации запыленного воздуха установлен центробежный вентилятор марки ЦП7-40   N 8.

Пылеулавливающий встряхивающий фильтр типа Г4-1БФМ-60 с поверхностью фильтрации 60 м² состоит из 4-х секций. Каждая секция фильтра состоит из 18-ти рукавов.

Рукава вверху секции подвешены к коромыслам рычагов встряхивающего механизма фильтра, снизу рукава закреплены хомутиками к патрубкам решетки разгрузочного желоба. В разгрузочном желобе имеются два шнека для передачи уловленной пыли.

На выходе из желоба установлен пылегазовый затвор. Мощность электродвигателей для привода встряхивающего механизма фильтра 0,6 кВт, для привода шнеков и шлюзового затвора - 0,6 кВт.

Эффективность пылеулавливающего     рукавного встряхивающего фильтра составляет 92,1 %. ПДВ - 0,0076 г/с.

Фактический выброс из фильтра в атмосферу 0,0606 т/год.

3) Газоочистная установка.