Производство мыла

ПРИЕМКА ЖИРОВОГО СЫРЬЯ

Растительные масла, саломас, соапстоки, жирные кислоты природные и синтетические, нефтяные кислоты, талловое масло и другое сырье поставляют на мыловаренные заводы как в желез­нодорожных цистернах, так и в автоцистернах. Животные топ­леные жиры, пищевые и технические поступают частично в желез­нодорожных цистернах и контейнерах, а частично — в деревянных бочках; кокосовое масло иногда поступает в металлических боч­ках, а канифоль — в деревянных бочках или ящиках.

В зимнее время года все жиры, а саломас, синтетические жир­ные кислоты и животные жиры и в летнее время в пути следова­ния застывают, и для выгрузки их необходимо предварительно расплавлять.

Методы разогрева и слива сырья. В промышленности приме* няется несколько методов разогрева и слива жиров из железно­дорожных цистерн и выплавления их из бочек. Все они весьма трудоемки и не обеспечивают сохранения качества сырья. В связи с этим в настоящее время принимаются меры к тому, чтобы создать специализированный парк железнодорожных цистерн с обогревающими рубашками, приспособленными для перевозки всех, видов застывающих жиров и масел.

Расплавление жиров и масел, поступающих в железнодорожных- цистернах без обогрева, про­изводится обычно при помощи острого водяного пара. Для этого
через верхний люк в цистерну опускают два-три отрезка стальных труб или гибких стальных шланга, присоединенных к заводскому паропроводу. Через них в жир, находящийся в цистерне, подают острый водяной пар под давлением 0,2—0,3 МПа (2—3 кгс/см2). Пар конденсируется и отдает свое тепло жиру, который при этом разогревается и расплавляется, после чего его сливают в при­емный резервуар.

Существенным недостатком этого метода является то, что конденсат остается в жире и вместе с ним попадает в приемные

Резервуары. В присутствии влаги (конденсата) и при нагревании нейтральные жиры подвержены расщеп­лению, в результате чего кислотное число их в про­цессе хранения заметно по­вышается, при этом теряет­ся глицерин. Влага, находя­щаяся в жирах, может ис­казить учет сырья как на Рис. 9. Схема выплавки жиров из бочек складе, так и в производст - острым паром. ' ве, следовательно, и в этом

Отношении доставка засты­вающих жиров в железнодорожных цистернах с обогревом имеет •существенные преимущества.

Приемка жиров, поступающих в автоцисте р - н а х, несложна. Обычно даже высокоплавкие жиры за время следования на мыловаренный завод не успевают застыть и легко сливаются через нижний кран в приемный резервуар.

Выплавку жиров из бочек (деревянных или стальных) производят острым паром.

Схема работы показана на рис. 9.

Бочки 1, взвешенные на весах 2, помещают в растопочные камеры 3 отверстием вниз, из которого предварительно вынута пробка. В это отверстие вставляют форсунку, шарнирно закреп­ленную на паропроводе. Через форсунку пускают острый водяной пар, который, конденсируясь, отдает свое тепло жиру, разогревает и расплавляет его. Расплавленный жир вместе с конденсатом стекает в приемные резервуары 4 и 5. Конденсат, отделившийся частично от жира в резервуарах, собирается на дне, откуда через жироловушку 6 сливается в очистную систему канализации. Насосы 7 откачивают растопленный жир в сборные резервуары.

Для улучшения условий труда выплавку жира из бочек про­изводят в растопочных камерах, оборудованных хорошей приточ­но-вытяжной вентиляцией.

Оборудование для приемки сырья и материалов. Для приемки сырья и материалов на мыловаренных предприятиях используют вертикальные и горизонтальные резервуары различной емкости, насосы и трубопроводы из различных материалов.

Резервуары используют для хранения всех видов жирового сырья и жидких материалов. Размер и вместимость резервуаров различны. В производстве применяют вертикальные или горизон­тальные резервуары и коробки.

Для хранения нейтральных масел и жиров емкости изготов­ляют из стали марки Ст. 3.

Жирные кислоты всех видов необходимо хранить в кислото­стойких резервуарах. Чем ниже молекулярная масса жирных кис­лот, тем сильнее они реагируют с металлом, из которого изготов­лены резервуары и оборудование. Жирные кислоты при этом темнеют. Чаще всего для хранения жирных кислот используются емкости из алюминия и его сплавов или из коррозионностойкой стали.

Для хранения застывающих жиров резервуары снабжены зме­евиками для обогрева, наружная поверхность резервуаров по­крыта тепловой изоляцией. Это снижает потери тепла, предохра­няет обслуживающий персонал от ожогов и улучшает условия труда.

В нижней части резервуаров и коробок, ближе к их днищу, устанавливают краны для спуска воды, отделившейся от жира, которую пропускают через жироловушку. Резервуары высотой

1,5— 2 м снабжают люками, через которые периодически удаляют скапливающийся осадок.

Растворы едких и углекислых щелочей готовят и хранят в коробках из стали марки Ст. 3. Раствор соли необходимо хранить в коробках из коррозионностойкой стали.

Насосы на мыловаренных заводах применяют для перекач­ки жидких видов сырья и материалов. Чаще всего это центробеж­ные насосы, а в отдельных случаях ротационные шестеренчатые и поршневые.

К основным рабочим характеристикам всех насосов относятся: производительность, напор и расход электроэнергии.

Производительность (подача) насоса — это объемное количе­ство жидкости, подаваемой насосом в единицу времени; она вы­ражается в м3/ч или л/с.

На величину напора кроме высоты подъема оказывает влияние также плотность перекачиваемой жидкости. Чем выше плотность, тем больший напор должен создавать насос.

Принцип работы центробежного насоса основан на том, что жидкость, поступающая в его закрытый корпус, захватывается быстровращающимся рабочим колесом, которое придает ей вра­щательное движение. Жидкость приобретает при этом центро­бежную силу, отбрасывается к периферии корпуса и далее вы­талкивается через напорный патрубок в трубопровод.

На рис. 10 показан в разрезе один из наиболее часто применя­емых на мыловаренных заводах центробежный насос типа КМ.'

Он состоит из литого чугунного стационарного корпуса 1 улит­кообразной формы. В корпусе помещено вращающееся рабочее колесо 2 с лопатками 8. Жидкость поступает в насос через вход-

3 И. М. Товбин и др.

Ной патрубок 4, захватывается рабочими лопатками, которые придают ей вращательное движение, и за счет центробежной силы выталкивается через выходной патрубок 5. Корпус насоса, крепится к фланцу электродвигателя 12 через промежуточный | фонарь 6. Рабочее колесо 2 крепится к валу 7 электродвигателя | при помощи шпонки 8 и специальной гайки 9. Для того чтобы

Жидкость не просачивалась через неплотности, вал пропу­щен через сальник 10 с мягкой просаленной хлопчатобумаж - * ной набивкой 11. !

Центробежные насосы типа 1 КМ и К на мыловаренных за - ; водах применяются для пере - 5 качки неагрессивных маловяз - ; ких жидкостей, таких, как ; цасла, жиры, вода, растворы щелочей и солей, подмыльных щелоков и др.

Для перекачки вязких про­дуктов, таких, как соапсток, фузы, мыльный ’клей, мыльное ядро и другие аналогичные жидкости, используют насосы типа НФ.

Для перекачки жидких ма - 1 териалов, которые необходимо I защитить от контакта с желе - I зом, например жирных кислот, I устанавливают чаще всего кислотостойкие центробежные насосы I марки ХК - ]

Производительность центробежных насосов и развиваемый ими напор зависят от частоты вращения рабочего колеса. Наиболее часто встречаются насосы с частотой вращения 1450—2900 об/мин. ■ При этом рабочее колесо непосредственно соединяется с валом ; электродвигателя. !

Центробежные насосы отличаются компактностью, простотой конструкции и надежностью в работе. Для их работы необходимо, 1 чтобы корпус с рабочим колесом в момент включения насоса был заполнен перекачиваемой жидкостью.

Перед пуском насоса необходимо убедиться в правильности его сборки. Включив электродвигатель и убедившись, что ход насоса нормальный, открывают кран на всасывающей и нагнета­тельной линиях.

При эксплуатации насосов необходимо следить за плотностью сальниковых и других уплотнений, особенно при большой высоте всасывания или нагнетания.

Ротационный шестеренчатый насос представляет собой разно­видность центробежных насосов.

Шестеренчатые насосы применяются для перекачки некоторых видов сырья, обладающих повышенной вязкостью и содержащих небольшое количество механических включений, например соапсто - ков, фузы и т. п. Ротационный шестеренчатый насос (рис. 11) состоит из литого фигурного корпуса 1, внутри которого вращаются навстречу одна другой две зубчатые шестерни 2. Зубья шестерен плотно пригнаны один к другому и к корпусу насоса. Жидкость, поступающая через при­емный патрубок 3, захватывается вращающимися зубчатыми колеса­ми 2 и выталкивается через напор­ный патрубок 4 в нагнетательный трубопровод. Производительность насоса за­висит от частоты вращения рабочих колес, числа и ширины зубьев. Ча­стота вращения их колеблется от 90 до 950 об/мин. Соответственно они имеют меньшую производитель-

Поднимается, открывая доступ жидкости из всасывающего трубо­провода 7 через камеру 5 в цилиндр; в это время клапан 4 закры­вается. По правую сторону движущегося поршня в этот момент происходит цикл нагнетания: клапан 3' прижимается к гнезду, а клапан 4' поднимается, и жидкость через него выталкивается в нагнетательную камеру 6 и далее — в отводящий трубопровод 8. При движении поршня справа налево циклы меняются. Правая сторона становится всасывающей, а левая нагнетательной.

В поршневых насосах двойного действия число циклов в 2 ра­за больше числа ходов поршня. Соответственно примерно в 2 раза увеличивается производительность насосов и обеспечивается более равномерное перемещение жидкости.

Поршневые насосы приводятся в действие от электродвигателя через клиноременную передачу, передающую движение на шкив 9 и через коленчатый вал 10 и шток 11 на соединенный с поршнем ползун 12.

При эксплуатации поршневых насосов необходимо учитывать, что их производительность можно изменить только путем измене­ния числа ходов поршня или частоты вращения приводного вала. Прикрывание кранов на всасывающей линии приводит к подсосу воздуха. На нагнетательной линии нельзя устанавливать краны, так как при случайном перекрытии линии во время работы насоса может произойти разрыв трубопровода.

Достоинством поршневых насосов является минимальное ме­ханическое воздействие на перекачиваемую жидкость, а также возможность перекачивания горячих жидкостей и создания напора любой величины.

Поршневые насосы применяются на мыловаренных заводах для перекачки жидкостей из заглубленных емкостей, для перекач­ки очень горячей воды или конденсата и в некоторых других особых случаях.

Во всех схемах варки мыла непрерывным методом важным эле­ментом, обеспечивающим надежность работы всей установки» является узел дозирования.

В схемах непрерывного мыловарения для дозирования компо­нентов обычно применяют автоматические дозирующие многопор - шневые насосы.

Автоматический насос-дозатор (рис. 13) представляет собой объединенную общим приводом группу поршневых регулируемых

Насосов, предназначенную для одновременной подачи различных жидких компонентов.

Принцип работы каждого поршня такой же, как и у обычных поршневых насосов. В отличие от них автоматический насос-доза­тор позволяет одновременно пропорционально изменять произво-

Дительность всех цилиндров в процессе работы за счет изменения частоты вращения приводного вала 1 через вариатор частоты вращения 2. Кроме того, при помощи маховичков 3 можно изме­нять производительность каждого цилиндра отдельно за счет, изменения длины хода поршня 7. Каждый цилиндр 4 имеет вса­сывающий 5 и напорный 6 патрубки с клапанами 10 и 11. На напорных трубопроводах установлены манометры, а на всасываю« щих — мановакуумметры.

Дозирующий насос приводится в действие от индивидуального электродвигателя через систему передач, которая состоит из ва­риатора частоты вращения 2, зубчатого конического редуктора и червячных редукторов 8.

Для контроля за частотой вращения вертикального приводного вала на автоматическом насосе-дозаторе установлен счетчик 9. Рабочие органы насоса — цилиндры, клапаны, поршни и другие детали — изготовлены из кислотоупорной стали. Автоматические насосы-дозаторы бывают нескольких типоразмеров с числом ци­линдров от 4 до 12 и с большим диапазоном производительности.

Трубопроводы. Из резервуаров, а также из одного аппа­рата в другой жидкие виды сырья и материалов передаются по замкнутым трубопроводам.

В мыловаренном производстве используют трубопроводы из стали, алюминия, стекла или из пластических масс. Материал подбирают в зависимости от свойств перекачиваемых продуктов.

Для перекачки масел и жиров, жирсодержащих отходов, ра­створов щелочей, хозяйственного мыла, воды, воздуха, пара при­меняют обычные стальные трубы.

Для перекачки жирных кислот устанавливают алюминиевые или винипластовые трубы, а также трубы из коррозионностойкой стали, которые желательно применять и для перекачки мыльной основы туалетного мыла.

Трубопроводы и арматуру на них монтируют так, чтобы они были доступны для обслуживания и ремонта и вместе с тем, чтобы они не портили эстетического вида производственного помещения.

Трубопроводы для транспортировки быстрозастывающих про­дуктов оборудуют паровыми рубашками или в крайнем случае укладывают рядом с ними обогревающие паровые трубки. Неза­висимо ст этого каждый раз после перекачки застывающей или очень вязкой жидкости трубопровод продувают сжатым воздухом или паром. Продувку производят также до начала перекачки но­вой застывающей жидкости. Прекращают продувку только тогда, когда убедятся, что в трубопроводе не осталось застывающей жидкости. Новую порцию жидкости можно перекачивать только по свободному трубопроводу, через который легко проходит пар или воздух. Нарушение этого условия может привести к аварий­ной остановке.

Трубопроводы для подачи пара и холодных жидкостей, в том числе воды с низкой температурой, во избежание потерь тепла и холода изолируют. Изоляция предохраняет также от скопления на поверхности холодных труб конденсата, который стекает в помещение и ухудшает его санитарное состояние.

Для защиты от коррозии, а также для того чтобы легко и быстро отличить один трубопровод от другого, их окрашивают масляной краской в определенные условные цвета. Так, паропро­вод окрашивают в розовый цвет, водопровод — в зеленый; жиро­провод— в коричневый, воздухопровод—в голубой и т. д.

Расход энергии на перекачку жидкостей, величина потерь, а во многих случаях и надежность технологических процессов зависят от плотности соединения труб, правильности установки арматуры и их эксплуатации.

При быстром открывании и закрывании запорной арматуры в трубопроводах могут появиться воздушные пузыри, приводящие к гидравлическим ударам, в результате чего из фланцевых соеди­нений выбивает прокладки, на трубах образуются трещины, а иногда происходит и полный разрыв трубы. Поэтому краны, вен­тили, задвижки следует открывать медленно.

Гидравлический удар может произойти, если в аппарате (в ру­башке или в змеевике), в который подают пар (особенно глухой), скопилось заметное количество конденсата от предыдущих опера­ций. Поэтому перед пуском пара необходимо спустить конденсат через конденсационный горшок, установленный у каждого аппа­рата или резервуара.