Розробка лінії по виробництву рослинної олії (стр. 5 из 9)
4.1.2 Механічний спосіб отримання соняшникової олії
Серед різних технологій отримання рослинної олії важливе місце займає також механічний спосіб отримання олії. В основі механічного способу лежить пресування подрібненої маси механічним шляхом. (2). Зараз перевагу віддають пресуванню в шнекових пресах, а не в гідравлічних, тому, що пресування в гідравлічних пресах це процес періодичної дії і потребує великих затрат праці. Це пояснюється тим, що в гідравлічний прес маса сама не потрапляє, а також сама і не виводиться, тому ці операції потрібно людині виконувати в ручну. Тому будемо використовувати пресування в шнекових пресах, так, як це процес тривалої дії і потребує невеликих затрат праці в порівнянні з пресуванням в гідравлічних пресах.
Очистка насіння від смітних домішок проводиться спеціальними машинами з урахуванням геометричних розмірів та аеродинамічних властивостей, для видалення металевих домішок використовують феромагнітну очистку за допомогою електромагнітних сепараторів різних марок.
Підсушування насіння проводять за умови якщо його вологість на рівні критичної або більша. Оптимальною вологістю насіння олійних культур перед лущенням вважається така яка приблизно на 2% менша від критичної.
Після обтрушування рушанка обробляється в сепараторних та пневмоочисних машинах з метою відокремлення ядра від плодових та насінних оболонок з мінімальними втратами олії. Для цього використовують аспіраційні та віяльні машини, які розділяють рушанку на фракції: ядро, ціле та недопущене насіння. Останні дві фракції направляються на повторне обрушування.
Наступним етапом є подрібнення ядра, яке суттєво впливає на вихід олії і продуктивність обладнання. Головне завдання цього процесу полягає у тому, щоб максимально зруйнувати клітинну структуру. Для цього насіння соняшнику кілька разів пропускають крізь вальцеві станки. На якість подрібнення значно впливає вологість ядра. Найкраще руйнування клітинної структури відбувається за його вологості 5,5–6,0%. Подрібнене ядро називається м’яткою, яку неможна довго зберігати, тому, що ферменти ліпідів швидко розщеплюють жири, гідролізуючи їх на гліцерин та вільні жирні кислоти. Від цього погіршуються як харчові так і технологічні властивості олію
До пресу підходить вже прожарена м’ятка тобто мезга, тривалість підсмажування 40–45 хвилин. Пресування проходить в шнекових пресах різного типу з виходом олії 35–40%. Олія після пресування містить тверді та колоїдні домішки, зокрема білкові речовини, фосфатиди, жиророзчинні вітаміни. Які погіршують її якість.
Для очистки олії використовують різні способи: відстоювання, центрифугування та фільтрування. Очищену олію зберігають в щільно закритих ємкостях, без доступу повітря, вологи та світла. [2]
4.1.3 Хімічний спосіб отримання рослинної олії
В основі цього способу покладено обробку спеціально підготовленої олійної сировини органічними розчинниками. Для наглядності процес отримання олії приведений на рис 4.1. А саме макуха з форпресового цеху після попереднього видалення олії потрапляє на дробілки (дискові та молоткові), де перетворюється на крупку. В деяких схемах олійний матеріал у вигляді крупки направляється прямо в екстрактор. Форма частинок матеріалу у вигляді листочка (пластинки матеріалу товщиною приблизно 0,4 мм) дозволяє мати в екстракторах легкопроникненну розчинником масу матеріалу. Для отримання олійного матеріалу у вигляді листка крупку направляють на плющильні вальці.
З-під плющильних вальців листок направляється в екстрактор. Екстрактор є основним апаратом екстракційного цеху, він призначений для видалення олії в розчинник при протиточному контактуванні. В наш час в якості екстракційного розчинника використовують бензин (температура кипіння при атмосферному тиску 65–68оС). Розчин олії в бензині називається мисцелою, а знежирений матеріал (залишкова олійність приблизно 1%) – шротом. Крім олії в шроті міститься бензин (до 40%), для видалення якого шрот, що виходить із екстрактора направляється у випарник (тостер). Шляхом подачі глухого та гострого пару у випарнику відганяється бензин, який у вигляді пару в суміші з водяною парою потрапляє в конденсатор, а шрот після охолодження, і якщо необхідно, зволоження відправляється на склад шрота для відгрузки в якості цінного кормового продукту.
Мисцела, яка виходить з екстрактора, також обробляється з метою розділення на олію та бензин. В деяких екстракторах (вертикальном шнековом) мисцела виносить деяку кількість мілкої і твердої фази, яка відфільтровується до подачі на розділення шляхом дистиляції.
Звичайно дистиляція (теплова відгонка бензину від олії) проводиться в дві стадії. На стадії проміжної дистиляції під дією тепла, підведеного «глухим» паром, відбувається нагрів мисцели до кипіння та випаровування бензину. Пари бензину виходять з апарату на конденсацію, а спарена мисцела потрапляє в кінцевий дистилятор, де і проходить повне видалення бензину з олії. Кінцева дистиляція проводиться як правило, з застосуванням вакууму, та подачі «гострої» пари. Суміш парів бензину та водяної пари виходить з кінцевого дистилятора на конденсацію, а отримана в кінцевому дистиляторі олія виводиться з нього, охолоджується, зважується та направляється в олієсховище. [2]
Судячи з операцій які виконуються в даному способі можна зробити висновок, що він є дуже продуктивним, а тому дуже дорогим і його доцільно використовувати на великих олієпереробних підприємствах. Виходячи з можливостей господарства в забезпеченні сировиною цей спосіб використовувати буде не раціонально, тому на лінії, що проектується будемо використовувати механічний спосіб отримання олії.
4.1.4 Матеріальні розрахунки за стадіями технологічного процесу
Валовий збір урожаю соняшника в 2006 році склав 2400 тон. На переробку планується направити 2400 тон. Робота в цеху буде виконуватися на протязі 251 дня на рік, не включаючи вихідні та святкові дні.
Добову продуктивність лінії за сировиною будемо розраховувати за формулою:
, (4.1)де, Qс – кількість соняшника, який планується направити на переробку.Qс=2400000 кг.
n – кількість робочих днів у році. n=251 день.
кг.
Рис. 4.1. Послідовність операцій переробки олійної сировини
Таблиця 4.1 Матеріальний розрахунок при очищенні соняшника
| Завантажено | % | кг/добу | Одержано | % | кг/добу |
| Неочищене насіння | 100 | 9561 | Очищене насіння | 91 | 8701 |
| Відходи | 9 | 860 | |||
| Разом | 100 | 9561 | Разом | 100 | 9561 |
Матеріальні розрахунки за стадіями технологічного процесу приведені в табл. 4.2.
Таблиця 4.2 Матеріальні розрахунки за стадіями технологічного процесу
| Обрушування | |||||
| Завантажено | % | кг/добу | Одержано | % | кг/добу |
| Насіння | 100 | 8701 | Рушанка | 99 | 8614 |
| Втрати | 1 | 87 | |||
| Разом | 100 | 8701 | Разом | 100 | 8701 |
| Відділення лушпиння | |||||
| Рушанка | 100 | 8614 | Ядро | 88 | 7580 |
| Лузга | 12 | 1034 | |||
| Разом | 100 | 8614 | Разом | 100 | 8614 |
| Подрібнення | |||||
| Ядро | 100 | 7580 | Мятка | 99,95 | 7576 |
| Втрати | 0,05 | 4 | |||
| Разом | 100 | 7580 | Разом | 100 | 8614 |
| Вологотеплова обробка | |||||
| М’ятка | 97 | 7576 | Мезга | 99,37 | 7753 |
| Вода | 3 | 227 | Втрати | 0,01 | 0,8 |
| Втрати вологи | 0,62 | 49 | |||
| Разом | 100 | 7803 | Разом | 100 | 7803 |
| Пресування | |||||
| Мезга | 100 | 7753 | Жмих | 55 | 4264 |
| Олія | 45 | 3489 | |||
| Разом | 100 | 7753 | Разом | 100 | 7753 |
| Очищення олії | |||||
| Неочищена олія | 100 | 3489 | Очищена олія | 99,8 | 3482 |
| Олійні втрати | 0,2 | 7 | |||
| Разом | 100 | 3489 | Разом | 100 | 3489 |
Дані по матеріальному розрахунку при очищенні соняшника від сторонніх домішок приведені в табл. 4.1.
Зведений матеріальний баланс по сировині та готовій продукції приведений в табл. 4.3 та 4.4.
Таблиця 4.3 Зведений матеріальний баланс по сировині
| Завантажено | Кількість | ||
| кг/год | кг/добу | т/рік | |
| Насіння | 1195,1 | 9561 | 2399,8 |
| Вода | 28,3 | 227 | 56,9 |
| Разом | 1223,4 | 9788 | 2456,7 |
Таблиця 4.4 Зведений матеріальний баланс по готовій продукції
| Одержано | Кількість | ||
| кг/год | кг/добу | т/рік | |
| Олія | 435,25 | 3482 | 873,9 |
| Мезга | 969,1 | 7753 | 1946 |
| Жмих | 533 | 4264 | 1070,3 |
| Олійні втрати | 0,9 | 7 | 1,757 |
| Втрати вологи | 6,125 | 49 | 12,3 |
4.2 Підбір необхідного технологічного обладнання
4.2.1 Обладнання для очищення насіння
На олійних заводах застосовуються різні типи зернових сепараторів, а саме ЗСП-5, ЗСП-10, ЗСМ-10, ЗСМ-20, ЗСМ-50, ЗСМ-100, ПДП-10 та інші. Сепаратори різних марок відрізняються один від одного за типорозмірами, масою та іншими параметрами. Але за конструкцією вони мають багато спільного. Основні вузли машин для очищення змонтовані на спільній станині, наступні: приймальний пристрій для насіння з живильним пристроєм, ситові рами в кузові, аспіраційна система, привідний механізм.