Производство мыла

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 (сум­ма №С1 и N8011)

Содержание Ка2С03 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, ЫаОН, КтаС1 и Ка2С03.

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 частичной высол - кой 52%, содержание свободной едкой щелочи 0,2%, углекислой щелочи 0,5%, хлористого натрия 0,3%.

Пересчет на 1'аС1 по высаливающему действию сумму электролитов, находящихся в мыльном клее, проводят по формуле

Эмк = 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

5р = 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—С]6 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 со'бой 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.