Вытапливание технического жира из свиного сала-сырца в основном производится двумя способами: мокрым и сухим.
При первом способе сало-сырец в продолжение всего процесса находится в непосредственном соприкосновении с теплоносителем (острым паром); при втором способе сало-сырец не имеет непосредственного контакта с теплоносителем, а содержащаяся в нем влага испаряется в воздух или удаляется под вакуумом.
При мокром способе вытапливание жира ведется в одностенных котлах, при сухом - в горизонтальных вакуумных котлах или шнековых аппаратах.
Одностенные котлы представляют собой металлические цилиндры с коническим или сферическим днищем. На дне котла расположен змеевик, в котором просверлены отверстия для выхода острого пара, воздействующего на сырье. Во избежание подгорания сала-сырца змеевик закрывается деревянным днищем с отверстиями.
На расстоянии 20-25 см от основания котла вмонтирован сливной кран для спуска жира, а в нижней точке котла - кран для слива воды. В котел загружают от 500 до 2000 кг сала-сырца. Вытапливание жира в котлах ведется при температуре 90-100 °С. Режим вытапливания приведен в табл. 22.
Таблица 22. Режим вытапливания жира в одностенных котлах
Операция | Продолжительность операции, мин, при загрузке котла, кг | ||
500-800 | 1000-1200 | 1500-2000 | |
Загрузка и подогрев сала-сырца | 60 | 75 | 120 |
Вытапливание | 150 | 180 | 210 |
Отсолка и отстаивание | 30 | 45 | 60 |
Слив жира | 20 | 30 | 40 |
Итого | 260 | 330 | 430 |
Вытапливание жира в горизонтальных вакуумных котлах не требует специальной подготовки сала-сырца, и поэтому создается возможность организации механизированного поточного сбора, определения массы, транспортировки, загрузки сала-сырца непосредственно от мездрильных машин в котлы до получения готового технического жира.
Применяемые горизонтальные вакуумные котлы различаются в основном размерами теплопередающей поверхности, конструкцией привода, частотой вращения мешалки и вместимостью (2,8 и 4,6 м3).
Горизонтальные вакуумные котлы снабжены мешалкой, представляющей собой горизонтальный вал с лопастями. Мешалка служит для перемешивания сала-сырца и выгрузки шквары. Обогрев цилиндрической поверхности котла осуществляется через паровую рубашку.
При вращении вала против часовой стрелки (со стороны привода) вытапливаемая масса перемещается к разгрузочному отверстию. В средней части сверху котла приварен цилиндрический патрубок, через который с помощью воронки загружается сало-сырец.
Для конденсации паров и газов и отсасывания их из котла установлен вакуум-насос с барометрическим конденсатором.
Вытапливание жира из сала-сырца производится в две или три фазы.
Режим работы котла вместимостью 2,8 м3 в три фазы следующий.
Первая фаза - в котел загружается сырье, содержащее влаги не менее 20-25 %, и подается пар в рубашку под давлением от 0,11 до 0,13 МПа в течение 45-60 мин. Температура массы к концу фазы не менее 75-80 °С. Вакуум в котле не менее 0,05-0,06 МПа.
Вторая фаза - разварка сырья при давлении внутри котла 0,12-0,15 МПа. Давление пара в рубашке 0,15-0,2 МПа поддерживают в течение 100-120 мин. Температура внутри котла 110-115 °С. Мешалка находится в рабочем состоянии.
Третья фаза - сушка - прекращается подача пара в рубашку котла, останавливается мешалка, удаляется пар из котла до давления на вакуум-манометре, равного нулю.
Окончательная сушка производится в течение 60-100 мин при давлении в рубашке котла не выше 0,1-0,15 МПа. В период сушки температура в котле понижается до 80 °С и создается вакуум до 0,09 МПа.
Конец сушки определяется по повышению температуры в котле с 80 до 100 °С. Окончание вытапливания определяется по следующим признакам: в отобранной пробе жир после кратковременного отстаивания легко отделяется от шквары, шквара сухая, хрупкая и при остывании легко растирается в руке.
При работе котла в две фазы предварительное вакуумирование не производится.
Первая фаза - разварка сырья при давлении в рубашке котла 0,1-0,2 МПа в течение 120 мин. Температура внутри котла 110-115 °С, давление в котле 0,12-0,15 МПа. После разварки снижают давление с соблюдением правил перехода на вакуум.
Вторая фаза - сушка при вакууме ниже 0,08 МПа в течение 90-100 мин.
По окончании процесса жир сливается через отцеживатель в приемник.
После стекания жира включается мешалка для выгрузки шквары. Пустой котел очищают от остатков шквары скребками. Шквара находится в отцеживателе не менее 2 ч, в течение которых стекает жир. Жир из приемника подается насосом в отстойники, где он отстаивается в течение 3-4 ч при температуре жира 60-70 °С. Вытапливание технического жира может осуществляться на полуавтоматической линии (рис. 99).
Рис. 99. Схема полуавтоматической линии вытапливания технического жира: 1 - мездрильные машины; 2 - скребковый конвейер; 3 - передаточный конвейер; 4 - мясорубка; 5 - весы; 6 - подъемник; 7 - шнековый аппарат; 8 - отцеживатель; 9 - пресс; 10 - приемник для жира; 11 - отстойники; 12 - насосы; 13 - сборники (резервуары) для жира.
Полученное при мездрении сало-сырец непрерывно конвейером подается в мясорубку для измельчения, а далее подъемником - в шнековый аппарат, который представляет собой горизонтальный цилиндр, имеющий паровую рубашку и шнек.
По мере перемещения сала-сырца в аппарате от начала загрузки к месту выгрузки в течение примерно 20-25 мин жир вытапливается и сливается в приемник через отцеживатель, а шквара поступает в пресс для отжима жира. В верхней части пресса шквара подогревается и переходит в нижнюю его часть, где отжимается от жира и в спрессованном виде выходит из пресса.
Выжатый жир самотеком поступает в приемник, а оттуда вихревым насосом перекачивается в отстойники, из которых после отстоя подается в резервуары для хранения.
Вытапливанием (особенно в одностенных котлах) не достигается полного извлечения жира из сала-сырца. Некоторая его часть остается в шкваре. Для максимального обезжиривания шквары и увеличения выхода технического жира ее вторично перетапливают.
Шквару загружают в котел не более чем на 2/3 его объема и заливают водой в количестве 10 % от массы шквары. Затем в котел осторожно заливают концентрированную серную кислоту в количестве 2 % от массы шквары. Смесь перемешивают с соблюдением техники безопасности при работе с концентрированными кислотами и подают острый пар. Длительность процесса кипения смеси 3-4 ч, после чего производят отстой шквары в течение 1-1,5 ч. После отстоя жир сливают в приемник, а выгруженную шквару отвозят в отведенное для нее место.
На предприятиях, где имеются участки по выработке хозяйственного мыла, шквару повторно не перетапливают, а используют для выработки мыла.
Простейшим способом удаления из жира взвешенных примесей и влаги является отстаивание. Этот процесс основан на разности плотности жира и его примесей. От режима отстаивания и формы отстойного оборудования зависит качество технического жира.
Для отстаивания применяют отстойники различной конструкции. Лучшими являются отстойники цилиндрической формы с коническим днищем, снабженным трубой с краном для слива воды и осадка и краном, который монтируется на 25-30 см выше конуса днища для слива жира. Однако по сравнению с прямоугольными отстойниками цилиндрические занимают при одинаковой вместимости больше полезной площади.
Табл. 23. Характеристика технического жира по сортам.
Показатель | Сорт | ||
I | II | III | |
Цвет при температуре 15-20 °С | От матово-белого до желтого различных оттенков | До светло-коричневого | До темно-коричневого |
Содержание, %, не более влаги | 0,5 | 0,5 | 1,5 |
веществ, нерастворимых в эфире | 0,75 | 2 | 3 |
неомыляемых веществ | 0,5 | 1 | 1,25 |
Температура застывания жирных кислот, °С, не ниже | 34 | 34 | Не нормируется |
Кислотное число, не более | 10 | 25 | То же |
Для лучшего отстаивания жира необходимо иметь несколько отстойников, сообщающихся между собой. Из приемника жир насосом подается в первый отстойник. После отстаивания в первом отстойнике через кран сливается отстой, а жир насосом перекачивается во второй отстойник и так далее по всем отстойникам.
Для окончательного осаждения нерастворимых в жире веществ производят отсолку сухим хлоридом натрия из расчета 1 % от массы жира, причем соль равномерно разбрасывается по всей поверхности жира. Эта обработка производится в два-три приема.
Отстоенный жир перекачивается из отстойников в резервуары для хранения жира.
Для определения качества готового жира отбирают пробы из каждого резервуара.
В зависимости от качества различают технический жир I, II, III сорта (табл. 23).