В статье приведены оптимальные режимы активации местных бентонитовых глин и результаты осветления хлопковых масел в ОАО «Ургенч Ёг-мой» активированными адсорбентами.
Ключевые слова: адсорбент, бентонит, растительные масла, осветление, активация, красная единица, пигмент, сорбция.
The paper presents the optimal modes of activation of bentonite clays and local results lightening cotton oils in Urgench Yog-activated mine of adsorbents
Keywords: adsorbent, bentonite, vegetable oils, lighting, activation, red unit, pigment, sorption
В соответствии с концепцией здорового питания, необходимо увеличивать потребление разнообразных растительных жиров и масел. Эти масла богаты витаминами, антиоксидантами и другими природными соединениями, обеспечивающими сопротивляемость организма человека при неблагоприятных условиях. Известно что, растительные масла могут явиться источником вредных соединений. Накопление вредных веществ, в первую очередь ионов тяжелых металлов и продуктов окисления в жирах, повышает риск возникновения различных заболеваний, а также снижает сроки годности продукции. Связи с этим нами провидены научно-исследовательские испытания по очистке хлопкового масла местными адсорбентами и получены следующие результаты.
Для определения оптимальных параметров активации на технических весах взвешены по 100 г щелочных и щелочено — земельных бентонитов Навбахора, образцы размерами 2–3 см высушивались в лабораторных сушильных шкафах при разных температурах (в диапазоне 400оС) и при разных продолжительностях (в диапазоне 2 часа). После для определения воздействия степени дисперсности на сорбционные свойства образцов адсорбента взяты образцы полученные просеиванием в сите № 0056 (1000 дыр/см2) с образованием 0,5–50 % остатка.
Изучение воздействия термической активации на сорбционные свойства адсорбента имеет инновационный характер, исходя из этого свойства адсорбентов были изучены в центральной лаборатории ОАО «Урганч ёг-мой» для осветления хлопковых масел [1].
Осветление хлопкового масла проводили по традиционной методике [2] при 100оС в водяной бане в течении 30 минут при непрерывном перемешивание. Во всех опытах по определению сорбционных свойств адсорбентов, в рафинационном цехе ОАО «Урганч ёг-мой», использовали по 10 литров нейтрализованного щелочью, промытого водой и высушенного хлопкового масла (при разной начальной цветности).
В таблице 1 приведены данные о влиянии термической активации на щелочные и щелочно-земельные бентониты Навбахор, изученые при 10 красных единицах хлопкового масла.
Таблица 1
Влияние термической активации на адсорбционные свойства щелочных и щелочно-земельных бентонитов Навбахор
|
Продолжительность термической активации, (час) |
Температура активации, 0 С |
|||||
|
110 |
150 |
190 |
230 |
270 |
310 |
|
|
|
Цветность хлопкового масла осветленного 1 % щелочным бентонитом Навбахор, красная единица |
|||||
|
1 |
9,8 |
9,5 |
9,0 |
9,1 |
9,4 |
9,5 |
|
2 |
9,5 |
9,2 |
8,5 |
9,3 |
9,6 |
9,7 |
|
3 |
9,6 |
9,1 |
8,5 |
9,4 |
9,7 |
9,8 |
|
4 |
9,5 |
9,0 |
8,5 |
9,5 |
9,9 |
9,9 |
|
|
Цветность хлопкового масла осветленного 1 % щелочно-земельным бентонитом Навбахора, красная единица |
|||||
|
1 |
9,9 |
9,8 |
9,7 |
9,6 |
9,7 |
9,8 |
|
2 |
9,8 |
9,7 |
9,5 |
9,7 |
9,8 |
9,8 |
|
3 |
9,8 |
9,6 |
9,5 |
9,8 |
9,8 |
9,9 |
|
4 |
9,7 |
9,5 |
9,5 |
9,8 |
9,9 |
10,0 |
Как видно из 1 таблицы, адсорбционные свойства щелочных бентонитов Навбахор значительно увеличиваются при термической активации, при этом оптимальными являются температура сушки — 190–210оС, продолжительность сушки — 2 часов. Также из этой таблицы видно, что термическая активация щелочно-земельного бентонита Навбахор незначительно влияет на адсорбционные свойства.
При определении оптимальных режимов сушки с щелочным бентонитом Навбахор, наилучшие осветляющие свойства, получены при сушке в течении 2 часов, интервале температур — 190–210 0С.
Образец просеивали в различных ситах с интервалами — 3600 дыр/см2, 6000 дыр/см2 и 10000 дыр/см2 — до конечного остатка 0,5 % после чего, проводились исследования для сравнения осветляющих свойств хлопкового масла цветностью 10 красных единиц. При этом в образце просеянном в сите с 3600 дыр/см2 (количество 1 %) цветность хлопкового масла снизилось до 9,5, а в сите 6000 дыр/см2 (количество 1 %) цветность снизилось до 9,0.
Принимая во внимание высокие адсорбционные свойства фракций меньше 0,001 мм [3] и то, что они увеличивают время фильтрации в 1,5 раза, принятая оптимальная степень дисперсности составила 0,5–25 % остатка при просеивании через сита 10000 дыр/см2.
Вместе с тем, исследована зависимость степени осветления хлопкового масла с цветностью 10 красных единиц от продолжительности смешивания при постоянной температуре (100оС) с щелочным бентонитом Навбахор термически обработанного при оптимальных условиях. Полученные результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2
Влияние времени смешивания термически обработаного щелочного бентонита Навбахора на степень осветления хлопкового масла
|
Время смешивания, минут |
15 |
30 |
45 |
60 |
90 |
|
Цветность, в красных единицах |
8,9 |
8,5 |
8,6 |
8,9 |
9,1 |
Как видно из таблицы 2 оптимальным временем смешивания является 30 минут. Кроме того, разные образцы щелочного бентонита Навбахора термически активированного при оптимальных условиях использовали для осветления разных масел при различной времени смешивания. Результаты приведены в таблице 3.
Таблица 3
Показатели осветления хлопковых масел разного сезона термически активированными щелочными бентонитами Навбахора
|
Цветность исходного масла, в карсных и синих единицах (время проведения осветления) |
Количество опытного адсорбента, % |
Количество американского адсорбента марки «Pure-Flo Supreme B81» , % |
|||
|
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
|
|
Цветность осветленного хлопкового масла, в синих и красных единицах |
|||||
|
23 и 2, (2011 июл) |
13 и 1 |
12 и 1 |
12 и 1 |
12,0 |
7,5 |
|
14 и 1, (2011 сентябр) |
12 |
11 |
11 |
10 |
7 |
|
10, (2011 июн) |
8,5 |
8,0 |
8,0 |
7,0 |
5,0 |
|
9, (2011 октябр) |
4,5 |
4,0 |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
|
28 и 3, (2012 май) |
19 и 1 |
17 и 1 |
- |
18 и 0,5 |
16 и 0,5 |
Как видно из таблицы 3, множественные серии испытаний проведенные по осветлению хлопкового масла разного уровня начальной цветности термически активированным щелочными бентонитом Навбахора, показывают что степень осветления будет менятся в зависимости от начальной цветности.
Исходя из вышесказанного можно заключить, что для осветления масел имеющих высокую цветность, эффективным будет использование адсорбента обработанного выше приведенным способом в количестве 1 %. Здесь за счет уменьшения количества щелочи для рафинации можно повысить цветность (до 12–15 красных единиц), а также уменьшить затраты при осветлении масел смешиванием дорогого импортного адсорбента для осветления с данным дешевым адсорбентом.
Кроме того, адсорбент полученный термической активацией щелочного бентонита Навбахора плохо осветляет масла полученные из долго хранившихся семян хлопчатника (за счет повышения кислотности под воздействием влаги и тепла, за счет образования новых производных ядовитых веществ в составе семян). Здесь следует подчеркнуть, что осветление этим адсорбентом масла полученного из семян нового хлопчатника в 2011 году показали хорошие значения (3 таблица). Использование 1 % ного адсорбента понизил начальную цветность в 9 к.е. до 4,5 к.е., в то же время импортный адсорбент (Америка) понизил этот показатель до 3,5 к.е..
Исходя из вышесказанного можно заключить, термической активацией при оптимальных условиях из щелочного бентонита Навбахора можно получить сорбент с достаточно хорошими адсорбционными свойствами. Но степень осветления растительных масел этим сорбентом на порядок меньше чем у сорбентов полученных традиционными способами обработкой кислотой. Вместе с тем, лабораторные испытания проведенные с растительными маслами дали возможность определения оптимальных составов и количеств, необходимых для смешивания с импортными адсорбентами, что приведет к определенным экономическим доходам. На основании этого мы считаем, что щелочной бентонит Навбахора не нуждается в кислотной обработке.
Литература:
1. Бойжанов И. Р., Болтаев У. С., Рузибаев Д., Юсупов Ж., Аекеев Х. Д. «Импортозамещающий адсорбент на основе местного сырья для отбелки масложировой продукции». Тезисы межд.конф. «Инновация-2011». Ташкент. 2011.Октябр.
2. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю учёту производства в масложировой промышленности. Том 6, вып.2, Л., ВНИИЖ. 1974г. «Пробное отбеливание растительных масел», стр. 99–107.
3. Овчаренко Ф. Д., Ничипоренко С. П., Круглицкий Н. Н., Третинник В. Ю. Исследования в области физико-химической механики дисперсных глинистых минералов. Киев «Наукова думка», 1965. 178 с.
