Особенности расчета и проектирования комбинированного аппарата для получения жирных кислот из соапстоков
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-1-22-28
Аннотация
Представлена разработка методики автоматизированного расчета реактора для получения жирных кислот из соапстоков растительных масел. Универсальная конструкция реактора позволяет последовательно осуществлять ключевые технологические процессы: щелочное омыление гидратированного растительного масла, высаливание хлоридом натрия, гидролиз и разложение мыльной сердцевины серной кислотой, а также промывку полученных жирных кислот. Разработанная методика учитывает физико-механические свойства смесей, конструктивные параметры оборудования и кинематический режим процесса, что обеспечивает высокую точность расчетов и адаптацию реактора под конкретные производственные задачи. Для реализации расчетов использована среда разработки QT Creator 5.14.2, позволяющая создавать кроссплатформенные приложения под операционные системы Windows и Linux. Программное обеспечение включает алгоритмы технологического, теплового и конструктивного расчетов, а также выбор типа мешалки и конструкции аппарата. Внедрение системы автоматизированного проектирования позволяет минимизировать затраты на проектирование и оптимизировать параметры реактора. Раздельное протекание процессов в разных реакторах способствует улучшению экологической обстановки и снижению энергозатрат. Разработанная система позволяет моделировать рациональные конструкции основных рабочих органов реактора, определять оптимальные технологические и конструктивные параметры, а также минимизировать затраты на проектирование оборудования. Результаты работы могут быть применены в пищевой, химической и других отраслях промышленности для повышения эффективности процессов получения жирных кислот из соапстоков растительных масел.
Об авторах
А. Н. Остриковд.т.н., профессор, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
М. В. Копылов
к.т.н., доцент, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Н. И. Цапкина
заместитель генерального директора по технологии и производству, Воронежская область, Репьёвский район, село Репьёвка, 396370, Россия
А. В. Терёхина
к.т.н., доцент, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств, пр-т Революции, 19, г Воронеж, 394036, Россия
В. Н. Василенко
д.т.н., профессор, зав. кафедрой, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г Воронеж, 394036, Россия
Список литературы
1. Калматаева Г.Н. и др. Получение жирных кислот из соапстока и использование их в рецептуре регенерата // Труды СПбГМТУ. 2022. Т. 3. № 3. С. 048–060.
2. Зиатдинова Д.Ф. и др. Совершенствование технологии извлечения жирных кислот из соапстока // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2009. Т. 52. № 5. С. 109–111.
3. Василенко В.Н., Копылов М.В., Накрайникова А.В. Создание САПР "Маслопресс" // Вестник машиностроения. 2012. № 2. С. 35–36.
4. Нагорнов С.А., Дворецкий Д.С. и др. Техника и технология производства и переработки растительных масел: учебное пособие. Тамбов: Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. 96 с.
5. Тимофеев Э.М., Качалова Т.Н. Способы выделения жирных кислот из соапстоков // В кн.: Передовые инновационные разработки. Перспективы и опыт использования, проблемы внедрения в производство: сб. науч. ст. по итогам V Междунар. науч. конф. 2019. С. 152–154.
6. Серова Ю.Е., Протопопов А.В. Получение натриевых и калиевых мыл из подсолнечного масла и его соапстока // Новые полимерные композиционные материалы. 2020. С. 409–413.
7. Сафин Р.Г., Хабибуллин И.Р., Голубев Л.Г., Чистяков В.Л., Шепель С.Н., Зиятдинова Ф.С. Установка для извлечения жирных кислот из соапстока: пат. № 1726502, RU, B01F 5/04, C11B 13/02. Заявл. 07.05.1990; Опубл. 15.04.1992.
8. Кулик М.И. Изучение кинетики термического и термоокислительного процессов соапстока // Науковий вісник будівництва. 2015. № 2. С. 261–265.
9. Dumont M.J., Narine S.S. Soapstock and deodorizer distillates from North American vegetable oils: Review on their characterization, extraction and utilization // Food Research International. 2007. Т. 40. № 8. С. 957–974.
10. Casali B. et al. Enzymatic methods for the manipulation and valorization of soapstock from vegetable oil refining processes // Sustainable Chemistry. 2021. Т. 2. № 1. С. 74–91.
11. Sabliy L. et al. Problems of soapstock treatment of vegetable oil productions and their solutions // Biotechnologia acta. 2021. Т. 14. № 4. С. 80–87.
12. IbadullaevB.M., Rakhimov J.G., Shamuratov S.K. Research on obtaining fatty acid by recycling soapstock from the oil industry// Innovation: The journal of Social Sciences and Researches. 2023. № 1(5). С. 68–72.
13. Shamuratov S.K., Baltaev U.S, Sagdullaeva D.S., Kuramboev B.F. Physical and chemical properties of the process of saponification of cotton soapstock under ultrasonic influence // Research and Education. 2023. № 2(7). С. 10–20.
14. Sytnik N. et al. Rational conditions of fatty acids obtaining by soapstock treatment with sulfuric acid // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 4. No. 6(112). P. 6–13. doi: 10.15587/1729-4061.2021.236984
15. Sytnik N. et al. Technology development of fatty acids obtaining from soapstock using saponification // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 5. No. 6(113). P. 16–23. doi: 10.15587/1729-4061.2021.241942
16. Cruz M., Almeida M.F., Dias J.M., Alvim-Ferraz M.C. Adding value to soapstocks from the vegetable oil refining: Alternative processes // Wastes: Solutions, Treatments and Opportunities III. CRC Press, 2019. P. 6.
17. Muanruksa P., Wongsirichot Ph., Winterburn Ja., Kaewkannetra P. Valorization of palm oil soap stock waste toward for biodiesel production: Process optimization under zero waste concept // Biomass and Bioenergy. 2021. Vol. 154. P. 106231. doi: 10.1016/j.biombioe.2021.106231.
18. Шпербер Д., Брюшков Р., Губа Е., Бабаков А. Использование отходов производства жирных кислот, полученных кислотным гидролизом соапстока // Экология и промышленность России. 2025. Т. 29. № 4. С. 28–33. doi: 10.18412/1816-0395-2025-4-28-33.
19. Идиятуллин И.И., Качалова Т.Н., Гончарова И.Н. Энерго- и ресурсосберегающие технологии в процессах подготовки и переработки жиров растительного происхождения // Актуальные проблемы науки и образования в условиях современных вызовов: сб. матер. XVI Междунар. науч.-практ. конф. Москва, 24 нояб. 2022 г. СПб.: Печатный цех, 2022. С. 141–147. doi: 10.34755/IROK.2022.99.67.019.
20. Качалова Т.Н., Гончарова И.Н. Технологические аспекты процесса извлечения свободных жирных кислот из жиров растительного происхождения // Актуальные проблемы науки и образования в условиях современных вызовов: сб. матер. XX Междунар. науч.-практ. конф. Москва, 21 апр. 2023 г. М.: Печатный цех, 2023. С. 166–173. doi: 10.34755/IROK.2023.73.19.155. EDN PKIEBK.
Рецензия
Для цитирования:
Остриков А.Н., Копылов М.В., Цапкина Н.И., Терёхина А.В., Василенко В.Н. Особенности расчета и проектирования комбинированного аппарата для получения жирных кислот из соапстоков. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2025;87(1):22-28. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-1-22-28
For citation:
Ostrikov A.N., Kopylov M.V., Tsapkina N.I., Terekhina A.V., Vasilenko V.N. Features of calculation and design of a combined apparatus for obtaining fatty acids from soapstocks. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2025;87(1):22-28. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-1-22-28