последнее изменение страницы 06.07.2023

Стеарин (производство)

— С. называют смесь пальмитиновой и стеариновой кислот. Это вещество белого цвета и кристаллического строения; обыкновенно во избежание кристаллизации в него прибавляют парафин или воск. Сырыми материалами для получения С. служат: 1) сало, 2) пальмовое масло, 3) свиное сало, 4) кокосовое масло, 5) шерстяной жир (жир с шерстомоен и с суконных фабрик), 6) Sheabutter (Baumbutter); но преимущественно идет сало. Способы получения С. следующие: 1) посредством обмыливания жиров известью, 2) серной кислотой, 3) перегретой водой (или паром).

Обмыливание известью в эквивалентном количестве. Реакцию, которая происходит при обмыливании, можно представить так:

2С₃Н₅(ОС₁₈H₃₅)₃ (тристеарин) + 3Ca(ОН)₂ (гашеная известь) = 2С₃H₅(ОН)₃ (глицерин)+3Ca(C₁₈H₃₅O₂)₂ (известковое мыло или стеариново-кальциевая соль)

Известь для обмыливания употребляется в виде известкового молока, она должна быть хорошо обожжена и не содержать посторонних примесей. Обмыливание производится в деревянных чанах (фиг. 1), выложенных свинцовыми листами, или в больших каменных резервуарах, обделанных внутри цементом. Емкость последних бывает до 11 куб. м. Деревянный чан для переработки 500 кг сала имеет около 1,6 м в диам. и 0,95 м высоты. Он снабжен внизу краном для спуска жидкости. Для нагревания жидкости глухим или открытым паром служит свинцовый змеевик, положенный на дно; во втором случае он имеет мелкие отверстия, в которые вырывается пар. Перемешивание производится веслами вручную или мешалкой с зубьями, приводимой в движение паровой машиной; иногда наряду с нижними зубьями устраивают щетку для прочистки при движении мешалки отверстий змеевика. Обмыливание производится таким образом: сначала в чан помещают 500 кг сала и наливают воды ок. 15% по весу сала; затем в змеевик пускают пар и, когда сало растопится и жидкость начнет сильно кипеть, вливают небольшими порциями известковое молоко, приготовленное из 70 кг негашеной извести и 400 кг воды. Это количество извести составляет ок. 14% веса сала, хотя для обмыливания по теории достаточно было бы 9,12%. Избыток берется ввиду того, что известь может быть не вполне доброкачественной. Известковое молоко вливают сквозь сито исподволь, небольшими порциями, чтобы не понизить значительно температуры жидкости и чтобы не могли образоваться большие комки известкового мыла, заключающие внутри не вошедшую в реакцию известь. Процесс обмыливания длится 6-8 часов; все время масса нагревается и сильно перемешивается. Конец операции узнается по тому, что в массе уже не заметно капелек жира и мыло состоит из легко распадающихся крупинок. При растирании комочка мыла между пальцами оно не должно быть сально. Еще лучше поступать так: взять пробу в склянку, разбавить немного водой, прибавить спирту и немного соляной кислоты; при нагревании и взбалтывании не должно всплывать слоя жира (жирные кислоты в спирту растворяются). По окончании обмыливания массе дают отстояться; жидкость, содержащую глицерин, сливают, а известковое мыло, промытое еще раз водой, измельчают, пропуская его между чугунными гладкими или рифлеными вальцами. Чтобы мыло не нагревалось (иначе оно будет только плющиться), на вальцы льют мелкими струйками холодную воду. Измельченное мыло обрабатывают кислотой. Операция производится в таких же чанах, какие употребляются для обмыливания жира. В чан наливают воду и, постоянно перемешивая, льют туда серную кислоту в 66 °B. в количестве примерно вдвое большем по весу, чем употреблено было извести; на 70 кг извести надо 137 кг кислоты. Воды же берут столько, чтобы в растворе кислоты было 22—28%. Жидкость хорошо размешивают и нагревают паром до кипения. Измельченное и просеянное мыло бросают в чан небольшими порциями; мыло разлагается серной кислотой, при чем на дно чана садится гипс и выделяется свободная жирная кислота:

(С₁₈Н₃₅О₂)₉ Са (стеариновое мыло) + H₂SO₄ (серная кислота) = C₁₈H₃₆O₂ (стеариновая кислота) + CaSO₄ (гипс).

Разложение длится часа 3-4. Если во взятой пробе от прибавления серной кислоты не образуется жирных капелек, то операцию можно считать оконченной. На заводе обыкновенно проб не делают, так как количество кислоты и время разложения мыла заранее определены опытом и остаются неизменными. После отстаивания содержимое чана разделяется на три слоя: верхний маслообразный желтый слой состоит из жирных кислот; на дне — белый осадок гипса, а средний слой представляет смесь жирных кислот и кислой воды, в которой растворено немного гипса. Жирные кислоты переливают в следующий чан для промывки, а гипс и жидкость сливают. Промывка жирных кислот производится слабым раствором серной кислоты (4,5-5,6%) в чанах, подобных тем, какие употребляются для обмыливания. Смесь кипятится около часа посредством пара, пускаемого в змеевик. Когда жидкость отстоится, кислую воду спускают и жирные кислоты промывают чистой водой. Промытые и отстоявшиеся кислоты отделяют от воды и дают им некоторое время пробыть в расплавленном состоянии, чтобы из них выпарилась оставшаяся вода. Приготовленная таким образом масса состоит из смеси пальмитиновой (С₁₆Н₃₂О₂), стеариновой (C₁₈Н₃₆О₂) и олеиновой (С₁₈Н₃₄О₂) кислот. При обыкн. темп. первые две тверды, а последняя представляет маслообразную жидкость. Чтобы выделить жидкую олеиновую кислоту, массу разливают в формы, потом прессуют в холодных и горячих прессах. Формы эти представляют четырехугольные, низкие, продолговатые жестяные ящики (фиг. 2), их ставят на полки В рядами таким образом, чтобы жидкость из верхнего ящика С сама переливалась в нижестоящий. Над верхним рядом полок находится желоб F с отверстиями против каждого ящика; отверстия заткнуты затычками Е. В желоб наливают расплавленные жирные кислоты; открыв затычку над формой, выпускают в нее жидкость. Когда первая форма наполнится, жидкость начинает переливаться в нижележащую форму, а по наполнении этой — в третью и т. д. до самой нижней. Тогда отверстие затыкают и приступают к наливке второго ряда форм. Масса через сутки застывает, если температура в помещении будет в 25-30°, после чего буро-желтые плитки вынимают из форм и прессуют сначала в холодном, а потом в горячем прессе. Для холодного прессования употребляется обыкновенный гидравлический пресс (фиг. 3). Плитки С., вынутые из форм, завертывают в прессовальные мешки, сделанные из грубой волосяной или шерстяной ткани, и кладут рядами А в пресс вперемешку с железными или цинковыми листами через каждые два ряда мешков. Когда пресс наполнен, его приводят в действие, медленно увеличивая давление до 200000 кг. Олеиновая кислота выдавливается из плиток, собирается на прессовальной доске В и стекает отсюда в воронки D, откуда по трубам в сборник E. Выжатая олеиновая кислота бурого цвета. Вынутые из пресса плитки С., сделавшись тверже и чище, все еще грязного цвета и содержат около 1/10 части всей олеиновой кислоты. Их сортируют, перетапливают в аппаратах, подобных вышеописанным, и выливают опять в формы. Когда С. застынет, его подвергают горячему прессованию в горизонтальных гидравлических прессах (фиг. 4). L — цилиндр гидравлического пресса, в него входит поршень К; стержень p и цепь q служат для оттягивания прессовальной доски; n — предохранительный клапан. Плитки С. кладут в волосяные мешки и помещают их стоймя в пресс между досками V и Х вперемешку с прессовальными плитами. Устройство последних видно на фиг. 5, 6 и 7. Для нагревания внутри каждой такой плиты есть канал h, по которому проходит пар. Пар из парового котла по трубе ab (фиг. 4) и по рукаву d поступает в прессовальные плиты и нагревает их. Впуск пара регулируется так, чтобы С. нагревался не выше 40°. При этой температуре масса делается мягкой и из нее легко выдавливается остаток олеиновой кислоты. Это прессование должно производиться всего 10-15 мин., иначе — вместе с олеиновой кислотой вытекает много С. Вынутые из пресса плитки С. теперь белого цвета; их сортируют на 3-4 сорта по степени чистоты и обрезают края, в которых остается олеиновая кислота. Плитки С., пролежав дня три на свету, белеют и делаются твердыми и сухими. Иногда С. осветляют, т. е. удаляют механические примеси. Это производится в деревянных чанах, подобных тем, которые описаны ранее при обмыливании. С. плавят и промывают при нагревании 3-4% раствором серной кислоты, потом горячей водой и осветляют затем яичным белком (на 100 кг жирн. кислот 2 яичных белка, взбитых с водою в пену). Расплавленному С. дают отстояться и разливают в формы. Когда он застынет, его вынимают из форм и в таком виде он поступает в продажу. При этом способе обмыливания расходуется очень много серной кислоты, которая идет в отброс в виде гипса. Во избежание этого было предложено заменить известь таким материалом, который давал бы с серной кислотой ценный продукт, напр. баритом (на 100 частей сала надо 6 —8 ч. окиси бария). В этом случае вместо гипса получается серно-бариевая соль (баритовые белила). Отделение серно-бариевой соли от жидкостей происходит легче. Кроме этого, был еще предложен способ обмыливать жиры алюминатом натрия Al₂Na₂O₄, получаемым из криолита и легко вступающим в реакцию с жиром, образуя нерастворимое алюминиевое мыло и едкий натр. В других условиях глинозем не реагирует с жиром. После разложения мыла серною кислотою получается серно-глиноземная соль Al₂(SO₄)₃, которая может иметь хороший сбыт. При большом производстве по этому способу из 100 ч. сала получается 95 ч. сырых жирных кислот и из 100 ч. сырых жирных кислот получается 45,9 ч. смеси пальмитиновой и стеариновой кислот. Получающаяся после холодного и горячего прессования олеиновая кислота содержит растворенные пальмитиновую и стеариновую кислоты. Так как из большой массы кислоты они трудно выкристаллизовываются, то было предложено несколько аппаратов, в которых олеиновая кислота охлаждается в тонком слое; в этом случае кристаллизация происходит легче. Один из аппаратов подобного рода (фиг. 8 и 9) применен на заводе La Société Petit Frè res в Париже. Он состоит из кольцеобразного закрытого барабана А, который охлаждается протекающей в нем холодной водой. Барабан укреплен на валу В, который вращается шкивом С. Вал В на обоих концах пустой, и пустоты соединены с внутренностью барабана трубками D и Е. Вода для охлаждения льется из сосуда F по трубке G в пустоту вала и отсюда по трубе D поступает в барабан; потом по трубе E она отводится сквозь вал В и трубу H в сосуд J. Жидкие кислоты льются из резервуара К через кран L на загнутую пластинку M, которая снабжена каучуковой полоской N для образования с барабаном плотного соприкасания. В случае проникания жирных кислот они собираются в сосуде О. Жирные кислоты прилипают к холодной поверхности тонким слоем, здесь закристаллизовываются и переносятся при вращении барабана к скребку Р. Застывшая масса здесь соскабливается и падает на пластинку Q и затем в сосуд R, окруженный холодной водой. Отсюда масса по трубе S идет в фильтр-прессы для отделения от олеиновой кислоты. Для обмыливания описанным путем были предложены также усовершенствованные аппараты, каковы, напр., аппараты Delapchier'a и Леона Дру.

СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

1. Чан для обливания известью. 2. Отливка расплавленных жирных кислот в формы. 3. Вертикальный пресс для холодного прессования стеарина. 4. Горизонтальный пресс для горячего прессования. 5. Устройство прессовальных плит. 6. Устройство прессовальных плит. 7. Устройство прессовальных плит. 8 и 9. Аппарат для окончательного выделения твердых кислот из жидкой олеиновой. 10. Аппарат Hughes для быстрого обмыливания. 11. Аппарат для перегонки жирных кислот Мона Дру. 12. Аппарат Кнаба для перегонки жирных кислот. 13 и 14. Аппарат Tribouillet. 15. Аппарат Тильгхама для разложения жира водою под давлением. 16. Аппарат Вильсона для разложения жира нагретым водяным паром.

Обмыливание известью в малом количестве под усиленным давлением. Рунг (1835) открыл, что жир можно обмыливать малым количеством извести под давлением и даже вода при темп. 200° может разлагать жир (Payen, Pelouze). Основываясь на этом, де Милли (1851) построил соответствующий аппарат. Он представляет толстостенный (в 2 стм толщины) стоячий цилиндрический с полушарообразными днищами котел 1 м диаметром и 11/2-2 м высотой из меди или железа, выложенный внутри свинцовыми листами и снабженный предохранителным клапаном, термометром, манометром, трубками для притока пара и наполнения котла жиром, лазом и широкой трубой для опоражнивания. Обмыливание производится таким образом. В котел впускают по трубе 2300 кг растопленного и нагретого жира, 2000 кг нагретого известкового молока, приготовленного из 60 кг негашеной извести (извести можно брать от 2% до 3%). Когда котел наполнен, по трубке, доходящей до дна, пускают пар под давлением 10 атм. (он имеет темп. 180 °Ц.). В аппарате поддерживают давление в 7-8 атм., и по истечении 5-6 час. обмыливание оканчивается. Жидкость, содержащую глицерин, спускают, а жирные кислоты вместе с известковым мылом обрабатывают серною кислотою для разложения мыла, промывают водой и т. д.; вообще поступают, как выше изложено. Олеиновая кислота получается более грязная, и С. советуют прессовать крепче. Эти способы обмыливания пригодны только в том случае, когда жир хорошего качества, как напр. сало, в противном же случае, если приходится иметь дело с пальмовым маслом, гусиным жиром и др., лучше применять обмыливание серною кислотою.

Обмыливание серной кислотой. Разложение жиров серной кислотой было известно еще в 1777 г. (Ашару), но для промышленности получило значение только тогда, когда Дюбренфо (Dubrunfaut, 1891) ввел перегонку жирных кислот с водяным паром. Обмыливание совершается в железном котле, снабженном мешалкой и выложенном внутри свинцовыми листами. Для нагревания служит змеевик, или для этого в котле устраивают двойное дно и в промежуток пускают пар. Количество серной кисл. берется различное, что зависит от качества жира, температуры и времени нагревания. В прежнее время брали от 60% до 80% H₂SO₄ по весу жира, потом постепенно стали уменьшать это количество и дошли до 35%, причем нагревание продолжалось до 24-36 час. Наконец, количество кислоты уменьшили до 3%, а время нагревания до нескольких минут, но в то же время темп. возвысили до 150-177°. Вообще можно сказать, что чем менее кислоты, тем должна быть выше температура и кратковременнее нагревание. Для жиров худшего качества количество кислоты должно быть больше; так, для жира кухонных отбросов и отбросов скотобоен употребляют до 1 2%, для пальмового масла берут около 6% и т. д. В котел наливают растопленный жир, предварительно очищенный перетапливанием и отстаиванием, пускают пар в змеевик или в промежуток между днами и, когда жир достаточно нагрет, приливают H₂SO₄ и перемешивают мешалкой. Смесь нагревают до 110-115°. Масса вспучивается, окрашивается вследствие происходящего частью ее обугливания в бурый цвет, при чем выделяется немного летучих жирных кислот и в большом количестве сернистый газ (SO₂). По прошествии 12-18 часов обмыливание обыкновенно бывает кончено. Чтобы следить за ходом процесса, время от времени берут из котла пробы. Когда обмыливание кончено, приступают к разложению образовавшихся сульфокислот кипящей водой. Полное разложение совершается только при темп. 100°; при низшей температуре, в 40-50°, с водой образуется эмульсия, так что при промывании она уносится вместе с водой. После ацидификации массе дают спокойно охлаждаться часа 2-3, после чего ее спускают в большие деревянные чаны, выложенные свинцом и наполненные до 1/3 водой; для нагревания они снабжены змеевиком, в который пускают пар. После многократного взбалтывания с кипящей водой всплывшие наверх жирные кислоты перепускают в чан, где при темп. в 40-50° от них отделяется вода и смолистые продукты. Для промывания кислот вместо чанов может служить большой деревянный ящик, выложенный внутри свинцом и разделенный перегородками на три части таким образом, чтобы жидкость со дна одного отделения могла переливаться вверху в другое отделение. Для полного удаления воды промытые и отстоявшиеся жирные кислоты разливают в большие плоские сковороды, где при нагревании из них испаряются остатки воды, и в таком виде кислоты поступают в перегонные кубы. После промывки точка плавления их значительно повышается:

Реакция обмыливания может совершаться и в более короткий промежуток времени; так, по способу Милли (1862), жир нагревают в котле до 120°, прибавляют туда 6% серной кислоты крепостью в 66 °В, массу энергично перемешивают минуты 2-3 и кислоты разлагают горячей водой. Подобный же способ еще раньше предложил Кнаб (1855). В горизонтально лежащий железный цилиндр, снабженный сильной мешалкой, вливают жир, нагретый до 120°, и серную кислоту в количестве 6% с такой скоростью, чтобы масса в цилиндре оставалась только 2-3 мин. Отсюда масса идет в чан, наполненный до 3/4 горячей водой, где отделяются жирные кислоты. Для быстрого и возможно полного обмыливания менее крепкою кислотою, при которой не происходит обугливания жира, Hughes предложил аппарат, представленный на фиг. 10. В котел А помещают 6000 кг жира в смеси с 20% олеиновой кислоты и нагревают от 120° до 150°. Эту температуру поддерживают в продолжение всей операции. В сосуд В наливают 1220 кг серной кислоты с примесью нескольких процентов азотной кислоты. Если после обмыливания предполагается перегонка жирных кислот, то серная кислота берется в 53 °В, в противном же случае в 50 °В. Ее нагревают до 105°, и растопленный жир пускают по трубке С; вытекая из сита С тонкими струйками, он проходит всю массу кислоты и собирается на поверхности слоем. Собравшийся в верхней части сосуда В жир перекачивается насосом D обратно в котел А. Приток жира, соответствующий количеству, выкачиваемому насосом D, регулируется краном. Конец обмыливания наступает скоро, так как жиру приходится проходить через большую массу кислоты. Когда обмыливание кончено, насос D выключают и открывают кран Е; обмыленная масса вытекает в верхний чан F, где она в продолжение 4 часов промывается серной кислотой крепостью в 12 °В, если жирные кислоты не будут подвергаться перегонке; в противном случае их через 2 часа перепускают в нижний чан Р, где обрабатывают два раза по 3 часа кипящей водой и в третий раз с прибавкой 2% поваренной соли.

Обмыливание хлористым цинком ZnCl₂. По опытам Крафта и Тессье де Мотэ, при нагревании жира с безводным ZnCl₂ до темп. 150-200° наступает полное смешение обоих веществ. При обработке водой, которая содержит немного соляной кислоты, получаются жирные кислоты и ZnCl₂ в растворе. Количество хлористого цинка не превышает 8-12% от веса сала и отмывается все полностью; по испарении воды оно может быть сполна получено обратно и вновь пущено в производство. Жирные кислоты получаются тех же качеств, что и при обмыливании серной кислотой, и в том же относительном количестве.

Перегонка жирных кислот. Перегонка жирных кислот с перегретым водяным паром имет целью отделить темные смолистые вещества, образующиеся при ацидификации; при этом совершается частью разложение самых кислот, в особенности олеиновой, вследствие чего относительное количество твердых жирных кислот при перегонке возрастает и в реторте всегда остается от 2 до 7% (от веса жира) черного асфальтоподобного смолистого вещества. По исследованиям Кагура (1875 и 1879), при перегонке образуется целый ряд предельных углеводородов (начиная с С₅Н₁₂ до C₁₂H₂₆) и жирных кислот (пропионовая, валериановая, капроновая, каприловая и др.). Температура водяного пара, при которой перегоняются различные жирные кислоты, различна; так, пальмитиновая кислота перегоняется при 170-180°, олеиновая — при 200° и С. — при 230°. При высших температурах они перегоняются скорее. Количество водяного пара, расходуемого при перегонке, зависит от темп. При 200-230 °Ц. вес водяного пара в 7 раз больше, чем вес перегнанных кислот, при 230—260 °Ц. в 3 раза больше, при 290° — в 2 раза больше, а при 325-356° кислоты и пар переходят в равном количестве. От температуры, при которой ведется перегонка, зависит и цвет жирных кислот; так, при 240° 4/5 перегона не окрашены, а при 300° уже весь перегон желто-бурого цвета. Для перегонки жирных кислот было предложено много аппаратов. Аппарат Леона Дру имеет такое устройство (фиг. 11). А — медный перегонный куб в виде плоской ванны. Пар перегревается в перегревателе В и поступает в котел А двумя трубками, оканчивающимися у дна котла продырявленными медными шарами. Пары воды и жирные кислоты из шлема, снабженного пирометром, идут по трубке D, охлаждаемой водой, в холодильник Е. Смесь кислот по трубке поступает в котел из ящиков F, где они предварительно просушиваются. Смолистые остатки от перегонки спускаются в ящик G. Аппарат Кнаба (фиг. 12) состоит из котла А, лежащего в чугунной или железной ванне В, наполненной свинцом; во время работы свинец в ванне должен быть только что расплавлен и температура его колеблется около 300°. По мере испарения из котла жирных кислот в него через воронку h приливается новое количество; приток их регулируется поплавком h' так, чтобы котел был наполнен только на 1/3. Перегретый пар поступает сначала в сосуд С, снабженный предохранительным клапаном D, и отсюда по трубке i поступает в котел, где он вырывается сквозь тонкие отверстия разветвлений d трубки i. Пары воды и жирных кислот идут в шлем К, потом по трубе F поступают в сосуд, снабженный термометром а. Этот сосуд служит для улавливания капелек жирных кислот, уносимых током паров. Жидкость, скопляющуюся на дне сосуда, время от времени спускают; пары же воды и жирных кислот по трубе идут в конденсатор. Когда на дне котла накопится достаточное количество смолы, приток жидких кислот прекращают, открывают кран H и закрывают F. Под давлением пара смола будет вытекать из трубы G; как только котел опорожнится, закрывают кран H и открывают F, кислотам дают доступ в котел, и перегонка возобновляется. Для чистки котла в нем сделан лаз е. Трибулье построил аппарат (фиг. 13 и 14), саморегулирующий нагревание реторты. Пар из котла поступает по трубе Е в цилиндр F и отсюда в перегреватель, состоящий из горизонтальных железных трубок Н, вмазанных в печь. Сгустившаяся вода в коробке F может быть спущена через нижний кран. Перегретый пар поступает в коробку L, имеющую клапан, который открывается внутрь и в случае уменьшения давления в приборе позволяет войти в него наружному воздуху. Отсюда пар по трубке K поступает в котел А, где совершается перегонка. Трубка K оканчивается мелко продырявленной сеткой. Пары воды и жирных кислот идут в шлем, в отводную трубу D и затем в холодильник. Перед началом перегонки разводят огонь в топке G. Горячие газы нагревают трубки перегревателя и по каналу M идут под котел А, окружая его, потом отсюда под котел B, где нагревают жирные кислоты, и по трубе Q входят в дымовую трубу R. Нагретые жирные кислоты из котла В спускают по трубке С в котел А и, когда здесь они достаточно нагреются, начинают перегонку. Если температура в котле А начинает значительно повышаться, то штанга U, заключенная в то же нагревательное пространство, что и котел A, соответственно удлинится и закроет посредством блока Т заслонку О и откроет Р, от чего горячие газы пойдут в канал N и в дымовую трубу R. Как только реторта А остынет до надлежащей температуры, штанга U опять откроет отверстие дымохода M и т. д. Таким образом регулируется температура реторты. Перед началом перегонки нужно нагреть куб А, и так как очага G для этого недостаточно, то под котел вводят через дверь вагончик L с горящим углем; дно вагончика представляет решетку. Когда температура в кубе достигнет 250-300°, начинают перегонку. Различные фракции перегона имеют разные точки плавления. Так, например:

Первые продукты перегона бывают очень чисты и содержат мало олеиновой кислоты, последующие же получаются с большим содержанием ее. Полученные жирные кислоты разливают в формы, как ранее описано, и прессуют. Олеиновая кислота, полученная при кислом обмыливании и перегонке, обладает другими свойствами, чем полученная при обмыливании известью; она содержит примесь акролеина и с азотистой кислотой не переходит в элаидиновую. Выход продуктов при кислом обмыливании несколько разнится от известкового обмыливания. Так, при обмыливании хорошего сала в автоклавах получается 8% глицерина и 93-94% сырых жирных кислот, дающих около 45% С. с точкой плавления 54-55°. При обмыливании сала серной кислотой и перегонкой получается от 58-59% и даже иногда до 65% С. с точкой плавления 50-51°. Выход глицерина при кислом обмыливании меньше и получение его затруднительнее.

Pазложение жиров перегретою водою при высоком давлении и высокой температуре. Жиры при нагревании их с водой и возвышенном давлении разлагаются таким образом:

С₃Н₅(С₁₆Н₃₁O₂)₃ (трипальмитин) + 3H₂О (вода) = 3C₁₆H₃₂ (пальмитиновая кислота) + С₃H₅(ОН)₃ (глицерин).

Чтобы осуществить на практике разложение жиров по этому способу, нужно соблюсти следующие условия: 1) надо достигнуть по возможности полного соприкосновения жира с водой, так чтобы во время работы была тонкая эмульсия; 2) в аппарате должно быть полное отсутствие воздуха; 3) температура должна быть 310-320°. При низшей температуре разложение идет очень медленно, и если температура будет еще ниже, то может наступить обратная реакция, соединение жирных кислот с глицерином. При высшей температуре наступает разложение самих жирных кислот. В аппарате Тильгманна (1854), представленном на фиг. 15, жир смешивается с горячей водой в цилиндре В при движении продырявленного поршня А; воды берется около 1/2-1/3 объема жира. Отсюда смесь насосом С прогоняется в железные трубы D, нагреваемые в печи Е с топкою F. Продукты разложения охлаждаются в змеевике G до 100° и через клапан H поступают в сборник. Клапан H так урегулирован соответствующим грузом, что может открываться только при накачивании жидкости насосом С в трубку D. Температура в печи поддерживается около 340°. После десятиминутного нагревания в трубке D, жир выходит уже совершенно разложенным. В этом аппарате ввиду большого давления (ок. 60 атм.), трубы должны быть значительной толщины. Райт (Wright) и Фуше предложили аппарат, состоящий из двух цилиндрических медных котлов, расположенных один над другим и связанных двумя трубками, которые обозначим через а и b. Трубка а идет от дна верхнего котла, проходит верхнее дно нижнего и оканчивается у дна нижнего котла; в верхнем котле она немного выступает над дном. Трубка b идет вверх от верхнего дна нижнего котла, проходит дно верхнего и оканчивается, не доходя до верху. В верхний котел, называемый генератором, наливают воды так, чтобы она стояла в уровень с выдающимся концом трубки a, a в нижний котел наливают жира до устья трубки b. Если воду сильно нагревать, то пар по трубке b спустится в нижний котел и здесь, сгустившись, упадет на дно в виде воды. Скопившаяся вода поднимается по трубке а опять в верхний котел и т. д. Таким образом вода при возвышенной температуре и под высоким давлением приходит в тесное соприкосновение с жиром, и через короткое время жир вполне разлагается на жирные кислоты и глицерин. Предложенный Мельсеном способ заключается в том, что жир вместе с 10-20% разведенной 10% серной кислотой нагревают в котле при 180-200°. Аппарат его состоит из длинного горизонтального котла и второго, меньшего, расположенного под ним. Жир вместе с водой помещают в нижний котел, а верхний наполняют паром. Когда воздух удален из верхнего котла, уединяют его, пар сгустится, и получится безвоздушное пространство. Теперь верхний котел сообщают с низом нижнего котла, жир и вода устремляются в пустоту; когда верхний котел наполнен, в него дают доступ пару, жидкость с силой устремляется обратно и производит полное смешение. Гель (E. Haehl) предложил аппарат, саморегулирующий давление. Он представляет вертикальный цилиндрический котел, в нижнее дно которого вставлено несколько вертикальных трубок, соединенных внизу между собой попарно. Эти трубки помещаются в дымоход топки и нагреваются горячими газами. Вверху котла устроен клапан таким образом, что, когда давление в котле возвысится до известного предела, клапан поднимается и тянет за тягу, прикрепленную к заслонке, вследствие чего прекращается доступ горячих газов к перегревательным трубкам и давление в котле падает. Котел наполняется водой и жиром; для перемешивания служит бесконечная цепь с ковшами, натянутая на блоки и двигающаяся в вертикальном направлении. Движение цепи передается извне.

Обмыливание перегретым водяным паром. Этот способ обмыливания применяется в больших размерах в Англии на фабрике Прейс. Вильсону и Гвайну первым удалось разложить жир на глицерин и жирные кислоты перегретым водяным паром. Аппарат Вильсона представлен на фиг. 16. А — плоский котел, в который загружается жир. Под котлом лежит перегреватель, из которого пар, нагретый до 315°, поступает в медную реторту С, подогреваемую отдельной топкой. Жир из котла A переливается в нее по трубе D. Приток пара поддерживают, смотря по роду жира, 24-36 час. Пар вместе с продуктами разложения идет по трубе G в холодильник F. Температура в реторте С должна быть не ниже 310°, в противном случае разложение идет крайне медленно, если же она значительно поднимается, то в продуктах разложения появляется много акролеина. При тщательном ведении процесса жирные кислоты получаются хорошего качества, обладают твердостью, хрупкостью, а свечи, приготовленные из них, хорошо полируются.

(Словарь Брокгауза-Ефрона)

На главную 

Перейти к продукции  

К общему алфавитному указателю статей