تصفیه قلیایی ( خنثی سازی ) :
دراین واحد دستگاهها از Alfalaval سوئد خریداری شده و به قسمت آلفالاوال معروف است. وسایل به اشکال مخروطی و استوانه ای است و جنس وسایل از استیل است برای تولید روغن مایع و جامد مشترک است ، سریعا قابلیت تغییر نوع روغن را دارد و از پیشرفته ترین سیستم های خنثی سازی معمول جهان می باشد.
در این فرآیند اسیدهای چرب آزاد را با سود ترکیب نموده به صابون تبدیل می کنند صابون را توسط سانتریفیوژ از روغن خنثی شده جدا می نمایند . صابون جدا شده از سانتریفیوژ یک سری ناخالصی را به همراه خود جدا می کند . نظیر مواد رنگی ، استرولها ، کربوهیدراتها و هم چنین گوسیپول و همچنین مقداری از ویتامین E هم جذب صابون می شود . عمل خنثی سازی در اصل برای کاهش اسیدهای چرب آزاد است ، که یا همراه روغن هستند ، یا در طول مدت ذخیره سازی روغن خام در مخازن بر اثر فساد و تجزیه جزئی روغن که منجر به آزادشدن گلیسرول و اسید چرب می شود ، تولید می شوند . برای حذف اسیدهای چرب از سود استفاده می شود که منجر به تشکیل نمک و آب می شود . این نمک در حقیقت یک مولکول اسید چرب است که به جای H آن ، اتم سدیم نشسته و در واقع همان صابون است.
پس از انجام عمل خنثی سازی ، صابون و آب تولیدی از روغن جدا می شوند . در گذشته روش کار به صورت غیرمداوم بوده ولی امروزه با افزایش ظرفیت نیاز به کاهش افت و کاهش نیروی انسانی روش مداوم جایگزین روشهای قدیمی شده است.
البته روش مداوم برای روغن هایی با کیفیت مشخص استفاده می شود . از بین روشهای مداوم مهم ترین آنها روش( short – mix) را برای روغن های با کیفیت بالا و رنگ پائین ( اسیدیته بالا ) و روش Long – mix را برای روغنهایی با رنگ تیره نظیر تخم پنبه به کار می برند .
۱۰۰۰ × FFA × D × L
P= :فرمول محاسبه سود مصرفي
n × m × ۱۰۰
L : شدت روغن در مرحله خنثی سازی lit / hr.
D : وزن مخصوص روغن در دمای عملیات خنثی سازی
FFA : میزان اسید چرب در روغن خام برحسب درصد
m : جرم مولکولی اسیدهای چرب
n : نرمالیته سود مصرفی می شود
جریانات زمان معمولاً lit / hr 2000و وزن مخصوص ۰٫۹ می باشد. اوزان مولکولی نیز برای انواع روغن ها به صورت زیر است :
: M =200 روغن نارگیل ، هسته خرما
: M = 256روغن خرما
: M =308 روغن شلغم روغنی
: M =282 روغن سایر دانه ها
روش SHORT – MIX
این روش برای اسیدیته بالاست . در روش Short – mix درجه حرارت روغن سویای خام صمغ گیری شده را پس از عبور از مبدل های حرارتی به ۸۵-۹۰ درجه سانتی گراد می رسانند . به این روغن اسیدفسفریک اضافه می نمایند.
مخلوط از یک بهم زن چاقویی عبور داده می شود و سپس محلول سود را بار روغن گرم مخلوط نموده و در یک به هم زن چاقویی در یک فرصت بسیار کوتاه چند ثانیه ای سود با اسیدهای چرب آزاد ترکیب شده و باعث تشکیل صابون می شود .
مخلوط به یک سپراتور سانتریفیوژ هدایت می شود. تا صابون جدا شود . در این فرآیند افزایش درجه حرارت به جهت افزایش راندمان است و به علت پائین بودن رنگ روغن ، افزایش درجه حرارت اثر نامطلوبی در رنگ روغن ندارد .
انتخاب زمان تماس کوتاه روغن داغ با سود سوزآور به منظور جلوگیری از صابونی شدن تری گلیسرید است. در تعیین مقدار سود سوزآور ابتدا از طریق فرمول صابونی شدن میزان سود سوزآور را برای خنثی سازی اسیدهای چرب آزاد محاسبه می کنند و بسته به وجود سایر ناخالصی ها درصدی به میزان محاسبه شده اضافه می کنند . که بین ۲۵-۵۰ درصد می باشد .
غلظت سود مصرفی بستگی به ویژگی روغن دارد و در کاهش رنگ مؤثر می باشد. در این واحد اکثر ناخالصی های موجود در روغن خام به صورت کامل و یا قسمتی از آن از روغن جدا می شود ، صابون جدا شده دارای مقداری روغن و سود سوزآور نیز می باشد .
روغن خروجی از سانتریفیوژ نیز دارای کمی صابون است که می بایستی از روغن گرفته شود و ثانیا در مرحله هیدروژناسیون فعالیت کاتالیست Ni نیکل را کاهش می دهدو یا به عبارتی دیگر باعث مسمومیت کاتالیست می گردد .
برای جداسازی صابون از روغن در آب داغ ( ۹۰ درجه سانتی گراد ) سختی گرفته شده استفاده می کنند. وجود Ca و Mg در آب سبب تبدیل صابون Na به صابون کلسیم (Ca) و Mg می شود که در روغن باقی می ماند .
جهت انجام شستشو ، روغن خروجی از سانتریفیوژ خنثی را توسط مبدل حرارت به ۹۰◦ C می رساند. آب روغن را دریک به هم زدن چاقوئی مخلوط نموده و از سانتریفوژ دیگر عبوری عبور می دهند تا صابون به همراه آب شستشو از روغن جدا شود.
از آنجائیکه هنوز مقداری صابون در روغن باقی می ماند لذا بار دیگر روغن را با آب شستشو می دهندو توسط سانتریفیوژ دیگری آب و صابون را از روغن جدا می کنند . جهت صرفه جوئی ، آب شستشوی مرحله دوم را برای شستشوی مرحله اول استفاده می کنند . ولی آب جدا شده از سانتریفیوژ اول قابل استفاده نیست . روغن خنثی شده را قبل از ذخیره سازی معمولا از یک خشک کن تحت خلأ عبور می دهند تا رطوبت موجود در روغن جدا شود.
اگر روغن خام از کیفیت مطلوب برخوردار نباشد و دارای ناخالصی های زیادی باشد، گاهی به جای شستشو مرحله اول به روغن NaOHاضافه می کنند، هدف از افزایش NaOH خنثی کردن اسیدهای چرب نیست بلکه جذب سایر ناخالصی هاست .
میزان آب مصرف نسبت به روغن ۱۰-۱۵درصد است در روش پیشرفته وبا ظرفیت بالا میزان آب مصرفی۵-۱۰ درصد روغن می باشد .
روش LONG –MIX
درروش تصفیه شیمیایی LONG – MIX درجه حرارت روغن خام را پس از عبور از مبدل حرارتی به۲۵-۴۰ درجه سانتی گراد می رسانند.
به روغن NaOH سود اضافه می شود مخلوط روغن و سود(NaOH ) از یک یا دو مخزن مجهز به هم زن عبور داده می شود. در فاصله زمانی ۳ تا ۶ دقیقه سود( NaOH) با اسیدهای چرب آزاد ترکیب می شود .
مخلوط روغن و صابون را قبل از ارسال به جدا کننده سانتریفیوژ برای جلوگیری از تشکیل امولسیون از یک مبدل حرارتی عبور می دهند و درجه حرارت را به ۶۰-۸۰درجه سانتی گراد می رسانند .
صابون جدا کننده از سانتریفیوژ کم و بیش دارای همان ویژگیهای روش short – mix ولی با کیفیت پایین تر از نظر میزان ناخالصی می باشد. ضمنا میزان افت در این روش بالاست .
روغن خروجی دارای ppm 500-1500 صابون می باشد . نظیر روش short mix درجه حرارت روغن را به ۹۰ درجه سانتی گراد می رسانند و با آب داغ سختی گرفته شده به میزان۱۰-۱۵ درصد روغن را شستشو می دهند در این عمل شستشو یک بار انجام می شود . روغن خروجی از سانتریفیوژ شستشو دارای حدود ۷۰ P.P.M یا کمتر صابون می باشد . رطوبت این روغن قبل از ذخیره سازی توسط خشک کن تحت خلأ جدا می گردد .
در این مجتمع از روش Inter mix برای تصفیه قلیایی استفاده می شود زیرا این روش برای روغن خام با اسیدیته پایین است . روغن پس از عبور از میکسر ( ۱ ) و مخلوط شدن با اسید فسفریک وارد میکسر( ۲ ) شده با سود رقیق به آن اضافه می شود که برای روغن سویا سود ۱۴-۱۶ درجه بوده و برای سایر روغنها ۱۴-۲۲درجه اضافه می شود .
سپس وارد میکسر شده و عمل مخلوط سازی مجددا انجام می شود در نهایت مقدار اسید چرب نهایی باید از w/w 0.2 کمتر باشد. پس از این مرحله روغن وارد سپراتور Px 80 می شود درجه حرارت این مرحله ۶۵-۸۵ درجه سانتی گراد است و مقدار مجاز صابون ۲۰۰۰P.P.M می باشد. دانسیته خمیر صابون از روغن بیشتر است.
پس در سپراتور در فاز پائین خمیر صابون و روغن در فاز بالایی قرار می گیرد و جداسازی صورت می گیرد . روغن حاصله دارای مقداری صابون است که توسط شستشو با آب خارج می شود. برای این عمل روغن وارد میکسر شده و آب نرم۹۰ درجه سانتیگراد به میزان ۱۰-۲۰ درصد به روغن اضافه می شود.
در اثر هم زدن مداوم و مخلوط شدن، صابون وارد فاز آبی می شود . پس از این مرحله مخلوط وارد سپراتور Px 90 می شود تا باقی مانده صابون جداسازی شود . پس از این مرحله روغن در مبدل حرارتی تا درجه حرارت ۸۵-۹۵درجه سانتی گراد گرم می شود .
سپس وارد میکسر شده و شستشوی مرحله دوم با آب ۹۰ درجه سانتی گراد انجام می شود . مخلوط وارد سپراتور SG 214 می شود و صابون به طور کامل جدا می شود . صابون حاصله جهت تولید مواد شوینده به کارخانجات تولید کننده این مواد فرستاده می شود و یا در صورت نیاز می توان به خمیر صابون ، اسید سولفوریک اضافه کرد که سبب تولید اسید چرب می شود که برای دام و طیور به عنوان مکمل غذایی استفاده می شود.