Способ разделения смесей сложных эфиров жирных кислот

Способ разделения смесей сложных эфиров жирных кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 07с 69/30

С 07с 67/06

С 11Ь 7/00

Заявлено 30.XII.1970 (№ 1Г>05606/23-4)

Приоритет 30.Х.1970, № P 2053257.4, ФРГ

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 29.IX.1972. Бюллетень ¹ 29

УДК 665.1.035:3(088.8) Дата опубликования описания 27.Х.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Хельмут Хартманн и Вернер Штейн (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Хенкель унд Ко. ГмбХ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕИ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ

ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Изобретение относится к усовершенствованию способа разделения смесей сложных эфиров жирных кислот, имеющих различные точки плавления и содержащихся в различного вида ?кирах, маслах и т. п.

Известен способ разделения смесей сложных эфиров жирных кислот, имеющих различные точки плавления, на соответствующие компоненты.

Способ заключается в том, что исходную смесь эфиров жирных кислот подвергают диспергированию в водном растворе, содержащем смачивающие агенты и/или электролиты.

Затем образующуюся дисперсию центрифугируют и отделяют легкую и тяжелую фазы.

В легкой фазе содержатся жидкие эфиры жирных кислот, вода и смачивающие агенты и/или электролиты. В тяжелой фазе — твердые эфиры жирных кислот, вода и смачивающие агенты и/или электролиты.

Далее из тяжелой фазы отфильтровывают твердые частицы сложных эфиров. Полученный при этом водный раствор, содержащий смачивающие агенты, возвращают в цикл.

Этот способ, получивший название «пересмачиванпя», позволяет разделить эфиры жирных кислот, имеющих различные точки плавления, о степень разделения колеблется пз-за разлпчны свойств разделяемых смесей.

Для повышения степени разделения (предотвращения нестабильных результатов) в предлагаемом способе процесс ведут с выводом из цикла водного раствора смачивающего агента в количестве от 10 до 70 вес. % и заменой последнего водой или свежим водным раствором, содержащим смачивающие агенты и/плп электролиты. Оптимальное количество его зависит от свойств исходной

c IccIi и определястся путем предварительных опытов пли во время производственного процесса путем варьирования условий работы.

Благодаря изобретению можно перерабаты15 вать исходные смеси, независимо от пх свойств, с постоянными результатами.

В качестве исходных смесей используют различные сложные эфиры жирных кислот растительного, животного пли синтетического

20 происхождения. К сложным эфирам жирных кислот растительного происхождения относятся, например. масла кокосовое илп из семян масличной пальмы, пальх!Овое, хлопковое, оливковое, соевое, арахисовое, льняное, 25 рапсовое илп касторовое и т. д. Сложными эфирах!и >I I!pill!х lilicлот животного происхождения являются, например, сливочное масло, куриный жпр, гусиный жпр, топленое сало, 353410 ба11аний H 7H BовяжиЙ ?KHp, 01<олопочсчный костныс )киры, а 7HI<)l

Однако возможно разделение, например, спермацетового масла, в котором, кроме триглицеридов, содержатся и сложные эфиры спиртов жирного ряда и жирных кислот.

Кроме нпх могут разделяться и смеси сложIlbIx эфиров жирных кислот с другими спиртамии.

Кроме природны.; триглицеридов можно перерабатывать и продукты переработки природных жиров, например частично или полностью гидрированные жиры, продукты переэтсрификации природных жиров или продукты этериф1гкац11И жи рпых кислот и спиртов, причем жирные кислоты и. или спирты жирного ряда могут быть как природные, так и синтетичсскис, Эти сложныс эфиры жирных кислот можно перерабатывать без предварительного рафинирования (очистки).

Согласно изобрстению, исходная смесь мо?кст быть разделена в основном на две фракции с различными температурами плавления; но можно так)кс выделять и небольшие количества твердых компонентов, содержащихся в выделcííом масле или незначительныс «оличества масла, содержащихся в основной фракции твердых компонентов. При этом масло и твердые компоненты могут иметь различную илп одинаковую степень насыщения, Примерами подобны.< разделений являются разделение сала пли придание морозостойкости пищевым маслам.

Путем нескольких послсдоватсльских операций разделения Boailo»<»o, например, из пальмОВОГО м асла или прод"1 ктОВ пе реэтерификации соответствующего состава получить жирные фракции, имеющие свойства подобно какао-маслу. С7o)I

"- ффект разделения зависит, кроме прочего, оТ сВОЙстВ крпстал.70В твердь1Х компонентов, и поэтому целесообразно полностью расплавлять исходныс смеси, а затем постепенно охлаждать до температуры, при которой должно происходить разделение. Для охлаждения расплавленной исходной смеси оказалось целесообразным использовать скребковьк охладитслп. Они представляют собой трубы, снаб)кснпыс охлаждающей рубашкой, внутрсннис поверхности которы.; очищаются враща1ощимися скребками от отделяющихся кристаллизацией твердых компонентов. Смеси сложных эфиров жирных кис.пот обычно имеют понижсш1ую по сравнс1гию с соответствую5

3О

65 щими смесями ?кирных кислот, скорость I

В этом случае между выходящим из скребкового охладителя — охлажденным материалом и находящимся еще в резервуаре более теплым материалом происходит теплообмен, способствующий получению .пучших результатов разделения, чем непосредственное охлаждение исходной смеси в скребковом охладитсле сразу до температуры разделения.

Для выделения твердых компонентов кристаллизацией можно использовать и другие устройства, например стандартные охлаждасмыс аппараты с мешалкой.

Далее полученную таким образом смесь из масла и тверды.; компонентов диспергируют в растворе смачивающего агента в количестве

0,3 — 3, предпочтительно от 1 до 2 вес. ч, на каждую весовую часть охлажде1пой исходной смеси.

Пригодными смачивающими агентами, кроме мыл, являются анионные или неио1щыс водорастворимые вещества, которые уменьшают поверхностное напряжение водного раствора и таким образом удаляют жидкие компоненты исходной смеси с поверхности твердых компонентов.

В качестве смачивающих агентов могут применяться, например, соединения, имеющие алкильпый радикал с 8 — 18, предпочтительно !

0 — 1б атомами углерода в молекуле, алкилбензолсульфонаты, алкилсульфонаты, сульфаты спиртов жирного ряда, сульфатированные продукты взаимодействия спиртов жирного ряда с 1 — 10, предпочтительно с

2 — 5,поль окиси этилена и/или окиси проп1лена, сульфатами моногли церидов и т. д.

Лнионные смачпвающие агенты используют в виде Нх. натрисвых солей, но можно также применять в зиде калиевых, аммониевых, моно-, ди- или триэтаноламмониевых солей.

Пригодными неионными соединениями являются водорастворимые продукты присоединения окиси этилена к алкилфенолам или спирты жирного ряда. Целесообразно использовать такое количество смачивающсго агента, чтобы дисперсия непосредственно перед впуском в центробежный сепаратор содержала 0,05 — 2, предпочтительно 0,1 — 1 вес. ч. смачивающего агента на 100 вес. ч. раствора.

Указанные количества смачивающего аген га включают не голько фактически растворенный в водной фазе смачивающий агент, но

353410 также растворенный в масле или поглощенный поверхностью твердых компонентов смачивающий агент. Действие раствора смачивающего агент з улучшается, если он содержит растворенные:поверхностно-активные, инертные к исходным смесям электролиты.

К ним относятся водорастворимые хлориды, сульфаты или нитраты одно- до трехвалентных металлов, особенно щелочных, щелочноземельных и редкоземельных. Особенно эффективными оказались добавки сульфата натрия или сульфата магния. Концентрация электролитов в разделяемой дисперсии составляет 0,1 и 10, пред почтительно 1 и 5 вес, %.

Эти количества, как и в случае концентрации смачивающего агента, рассчитываются, исходя из общего содержания:в дисперсии электролитов по отношению к водной фазе в дисперсии. В качестве раствора смачивающего агента можно использовать раствор с содержанием электполитов. Кроме такого варианта разделения эфиров жирных кислот с разной точкой плавления, процесс можно вести путем последовательного контактирования охлажденной исходной смеси с высококонцентрированным раствором смачивающего агента с последующим постепенным Оазбавлением водой до необходимой конечной концентрации.

Так, целесообразно смешивать исходн» ю смесь сначала с 5 — 50, предпочтительно 10—

30 вес. % от общего количества раствора смачивающего агента, и затем добавлять воду до получения необходимой концентрации.

Далее можно разделяемую исходную смесь и раствор смачивающего агента совместно охлаждать до температуры разделения. При использовании полностью расплавленной исходной смеси ее сначала охлаждают без раствопа смачивающего агента настолько, чтобы

30 — 85, преимущественно 40 — 70 вес. 0 0 общего количества:выделяемых твердых компонентов, отделялось кристаллизацией. Затем добавляют раствор смачивающего агента и снова охлаждают.

Полученную предварительно охлажденную исходную смесь, из которой выделена часть твердых компонентов, диспергируют сначала в высококонцентрированном растворе смачивающего агента с последующим последовательным разбавлением концентрированной дисперсии холодным разбавленным раствором смачивающего агента, холодной воды или холодным раствОрОм электролитов, т. е. доведе ия температуры смеси до температуры разделения и до необходимой концентрации смачивающего агента и электролитов. Для этой цели можно применять и лед. Для удаления воздуха диспергирование ведут при медленном перемешивании.

Затем дисперсию подают в отстойные центрифуги, где она разделяется на две фазы различного удельного веса. Для этого годятся самые различные типы центрифуг, например с верхней разгрузкой с помощью отводягцих

65 трубок, центрифуги, применяемые в жировой промышленности. Из центрифуги вы»одят две фазы. Одна — масло — состоит из жидки» компонентов исходной смеси, а другая является суспензией тверды» компонентов в водном растворе смачивающего агента. После промывки и (в случае надобности) сушки Màcëо мoжет быть применено по своему назначению, или оно может быть также снова разделено по предлагаемому способу и таким образом превращено в масло с соответственно пониженной температурой помутнения.

Вы»одящую пз центрифуги суспензпю тверды» компонентов в растворе смачивающего агента можно перерабатывать различными приемами.

Так, твердые компоненты можно отделять от водного раствора смачивающего агента путем отфильтровывания или центрифугирования или твердые компоненты расплавлять до образования дву» фаз, которые разделяют

B центрифугах пли в отдельны» приспособлениях.

Определенную часть получаемого прп этом водного раствора смачпвающего агента удаляют и заменяют свежей водой, раствором электролита или раствором смачпвающего агента. Раствор смачивающего агента можно выводить из цикла в любом отдельном пункте или одновременно в нескольки» пунктах цикла и или заменять свежей водной фазой.

Раствор смачивающего агента предпочтительно отбирают после его отделения от расплав1eHHbIx твердых компонентов.

Пример 1. Ис»одным материалом служит нейтрализованное перегонкой пальмовое масло (кислотное число 1,08: число омыления 201; йодное число 49), которое путем охлаждения до 30 С превращено в кашеобразную смесь кристаллических кohiiiloIIclIТОВ и масла.

А. Известный способ (для сравнения) .

50 кг)час охлажденного до 30 С пальмового масла перерабатывают в смесителе, в который подают 40 кг/час свежего раствора смачивающего агента с температурой 31 С, содержащий 3 вес. o >Kg SO< и 0 35 вес. 70 децилсульфата натрия. Далее полученную водную дисперсию разделяют в отстойной центрифуге Ila две фракции, одна пз которы» представляет собой масло (легкую фракцию), а вторая — суспензию твердых компонентов в водном растворе смачпвающего агента (тяжелую фракцию) . Последнюю нагревают до

80 С и разделяют в сепараторе на водный раствор смачивающего агента и расплавленные твердые ком понснты.

Получают следующие фракции:

45,5 кг. час масла (температуре начала подъема в трубке при расплавлении 31 С; йодное число 53);

4,5 кг/час твердых компонентов (температуре начала подъема в трубке прп расплавлении 52 С; йодное число 19,8).

Получаемый в сепараторе очищенный от

353410

Составитель Г. Андион

Техред 3. Тараненко

Редактор Л. Герасимова

Корректоры: Т. Бабакина и E. Усова

Заказ 3573/15 Изд. Ля 1398 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 смачивающего агента заменяются соответствующим количеством свежего раствора, содержащего Na>SO4, и додецилбензолсульфонат натрия, при поддержании постоянного содержания смачивающего агента и Na SO4.

Получают продукты:

42 кг/час масла (йодное число 83; температура помутнения 7 С);

8 кг/час твердых компонентов (йодное число 32; температура начала подъема в трубке при расплавлении 40 С).

При непрерывной работе и через неделю не наступает ухудшение результата разделения.

Предмет изобретения

1. Способ разделения смесей сложных эфиров жирных кислот, имеющих различные точки плавления, путвм диспергирования смеси сложных эфиров жирнь1х кислот с применением водного раствора смачивающего агента, отделения легкой фазы от тяжелой, например, отстойным центрифугированием, с последующим разделением тяжелой фазы на твердые частицы сложных эфиров жирных кислот и водный раствор смачивающего агента, который возвращают в цикл, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разделения, процесс ведут с выводом из цикла водного раствора смачивающего агента в количестве от 10 до 70 вес.,!о и заменой последнего водой или свежим водным раствором смачивающего агента и/или электролита.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

15 в качестве исходной смеси применяют не рафини рованные жиры.

3, Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью более тонкого разделения, процесс неоднократно повторяют.