СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ОТ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ПРОЦЕССЕ ЭКСТРАКЦИИ МАСЛОЖИРОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена актуальной проблеме совершенствования технологии очистки углеводородов от газовоздушных смесей в процессе экстракции масложировой промышленности. Экстракция масел и жиров из растительных и животных исходных материалов является важным этапом в производстве пищевых продуктов и многих других товаров. Однако этот процесс сопровождается образованием газовых смесей, включающих в себя вредные компоненты, такие как углекислый газ и сероводород. Статья рассматривает современные методы очистки, инновационные подходы и их экологические и экономические выгоды, а также подчеркивает важность минимизации вредного воздействия на окружающую среду и обеспечения устойчивости производства в масложировой промышленности.

ABSTRACT

The article addresses the pressing issue of improving the technology for purifying hydrocarbons from gas-air mixtures in the process of oilseed extraction. The extraction of oils and fats from plant and animal source materials is a crucial step in the production of food products and various other goods. However, this process is accompanied by the formation of gas mixtures containing harmful components such as carbon dioxide and hydrogen sulfide. The article examines modern purification methods, innovative approaches, and their environmental and economic benefits, emphasizing the importance of minimizing environmental impact and ensuring production sustainability in the oilseed extraction industry.

Ключевые слова: очистка, методы, абсорбция, экстракция, очистка газовоздушных смесей, углеводороды, вредные компоненты, экологическая устойчивость, масложировая промышленность.

Keywords: purification, methods, absorption, extraction, purification of gas-air mixtures, hydrocarbons, harmful components, environmental sustainability, fat and oil industry.

Введение.

Масложировая промышленность играет ключевую роль в производстве пищи и многих других продуктов, включая косметику и моющие средства. Однако процесс экстракции масла из растительных и животных сырьевых материалов часто сопровождается образованием газовоздушных смесей, содержащих вредные компоненты, которые требуют очистки В настоящее время в маслоэкстракционном производстве (МЭП) наблюдается тенденция по улучшению экологии атмосферы, снижению потерь углеводородного растворителя и его взрывопожароопасности. Перевод МЭП на использование легкокипящих видов растворителей ещё более усугубило данную проблему и создало необходимость по разработке тонких методов улавливания углеводородов из газово-воздушной смеси (ГВС). Известно, что минеральные и растительные масла хорошо абсорбируют углеводороды, содержащиеся в газово-воздушной смеси. Применение данного эффекта при очистке помещений, особенно взрыво-пожароопасного характера имеет не только экономические, но и социальное значение.

При экстракции масла из сырьевых материалов, таких как семена, орехи или животные жиры, в атмосферу могут поступать газовоздушные смеси, содержащие различные загрязнители, такие как альдегиды, свободные жиры, и другие вредные компоненты. Эти загрязнители не только могут негативно сказываться на качестве производимого масла, но и могут быть опасными для здоровья работников и окружающей среды.

Экспериментальная часть.

Для борьбы с этой проблемой в масложировой промышленности применяются различные методы очистки:

a. Фильтрация: Фильтрация - это один из наиболее распространенных методов очистки газо-воздушных смесей в этой отрасли. Специальные фильтры улавливают твердые частицы и другие загрязнители.

b. Абсорбция: Этот метод использует химические реакции для поглощения вредных газов и альдегидов. Например, использование адсорбентов, таких как активированный уголь, может помочь улавливать вредные компоненты.

c. Криогенная очистка: Этот метод основан на снижении температуры газо-воздушной смеси до очень низких значений, что позволяет улавливать некоторые загрязнители.

Известно, что минеральные и растительные масла хорошо абсорбируют углеводороды, содержащиеся в газово-воздушной смеси. Применение данного эффекта при очистке помещений, особенно взрыво-пожароопасного характера имеет не только экономические, но и социальное значение. Техническое решение данного вопроса на предприятиях Ассоциации «Масложиртабакпром» сегодня требует проведения комплекса научно-исследовательских работ по подбору эффективного абсорбента, условий их регенерации и т.д. Все это тесно взаимосвязано с конструкцией используемого абсорбера и составом предлагаемого абсорбента. [1]

Сегодня, нет единого мнения по подбору эффективного абсорбента углеводородов для абсорбционных линий. Так, например, в Германии рекомендуют использовать веретенное масло, в США применяют растительные (соевое или рапсовое) масла и т.д. Анализ данных работ показывает, что вид применяемого абсорбента тесно связен с его доступностью, для данной страны и его ценой. В Узбекистане много видов абсорбентов как минерального, так и растительного происхождения. Следовательно, использование местного сырья безусловно, способствует повышению технико-экономических показателей МЭП. Причём здесь необходимо выбрать эффективный местный абсорбент, условия его работы и аппарат, для рационального осуществления контакта фаз. Различное содержания углеводородов в ГВС и сопутствующих им веществ усложняет вопрос подбора эффективного абсорбента и режимов его функционирования. Таким образом, совершенствование процесса абсорбционной очистки ГВС от углеводородов и разработка рациональной технологической схемы линии масляной очистки для МЭП является актуальной задачей.

В ходе испытаний предлагаемых технологических режимов на типовой установке для масляной абсорбции паров растворителя из ГВС МЭП нами сделаны следующие конструктивные изменения: - в схеме предусмотрена рециркуляция масла с целью его дополнительного охлаждения; - из схемы исключены два насоса для откачки масла из десорбера в холодильник, вместо чего предусмотрен способ абсорбции под давлением; - подача ГВС из системы дистилляции и отгонки растворителя из шрота в абсорбцию осуществляется после дефлегматоров вакуумной системы.

Наиболее глубокое извлечение растворителя достигается при использо­вании абсорбционных установок, но они не нашли ещё широкого применения в промышленности. Улучшить показатели производства в настоящее время мож­но на основе использования более рациональных чем применяемые конденса­ционных схем рекуперации.

Схема рекуперации растворителя с использованием холода этих потоков показано на рис. 1. В схеме ГВС охлаждается в холодильниках X-1 и Х-2 соотвественно водой и фреоном. Утилизацию холода ГВС и конденсата осуществляют в многопоточном теплообменнике Т-1.

Рисунок 1. Схема рекуперации растворителя с утилизацией холода,

х - 1 - водяной холодильник-конденсатор; Т-1 - многопоточный рекуперативный теплообменник; х-2 - фреоновый холодильник конденсатор

Расчетами подтверждено, что в этой схеме потери бензина со сбросными газами будут одинаковыми с потерями по трехступенчатой схеме. При этом содержание бензина в сбросных газах составляет 14,8% что соответствует 0,6 кг.

Результаты и обсуждение.

Освоение вышеописанных режимов на Бухарском МЭЗе позволило нам получить следующие результаты (табл. 1.)

Таблица 1

Изменение показателей ГВС до и после абсорбции

Внедрение технологических режимов абсорбции на Бухарском МЭЗе позволило заводу снизить удельный расход растворителя на тонну перерабатываемых семян от 7,7 до 3,87 кг.

Как показали промышленные испытания длина типового абсорбера не удовлетворяет требуемую глубину очистки ГВС МЭИ от углеводородных растворителей. В этой связи на основе расчетов мы увеличили длину абсорбера на 3 метра и в промышленных условиях Кургантюбинского МЭЗа получили следующие результаты (таблица 2.)

Таблица 2

Показатели ГВС, полученные до и после удлиненного абсорбера.

*- скорость больше потому, что диаметр трубы после абсорбера равен 100 мм, а до абсорбера 150мм.

Как видно из табл. 1 и 2 увеличение длины абсорбера на 3 метра позволило снизить остаточное содержание растворителя в ГВС от 35,0 мг/л до 22,08 мг/л.[1,2,3]

Вывод.

Совершенствование технологии очистки газовоздушных смесей в масложировой промышленности является неотъемлемой частью стремления к более чистому и устойчивому производству. Инновационные методы и материалы, разрабатываемые в этой области, способствуют улучшению качества масла и снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Проведенный анализ показывает, что совершенствование структуры схемы конденсации обеспечивает большой экономический эффект, чем оптимизация параметров процесса.

Дальнейшие исследования и разработки обещают привнести новые и более эффективные методы очистки, которые помогут масложировой промышленности стать ещё более экологически и экономически устойчивой.

Список литературы:

1.  Мамадалиева С.В., Сайдалиев Б.Я., Сайдалиев О.Т., Умарова М. Значение и роль кислотной активации глинистикс адсорбентов используемыx при очистке нефтепродуктов.27.09.2022 Конференц-зона 82-86.
2. Мамадалиева Садокат Валижановна КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ПАРАФИНА НА АДСОРБЕНТАХ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ // Universum: технические науки. 2022. №5-7 (98). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kombinirovannaya-tehnologiya-glubokoy-ochistki-parafina-na-adsorbentah-iz-mestnogo-syrya
3. Сайдалиев Отабек Турабек Угли ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ H2S И CО2 С РАЗЛИЧНЫМИ АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ И АМИНСОДЕРЖАЩИМИ ОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ // Universum: технические науки. 2023. №1-3 (106). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie-vzaimodeystviya-h2s-i-co2-s-razlichnymi-azotsoderzhaschimi-i-aminsoderzhaschimi-organicheskimi-soedineniyami