2.8.7.Расчет количества углекислого газа

При нейтрализации жирных кислот кальцинированной содой выделяется углекислый газ. Его количество можно подсчитать исходя из уравнения реакции.

.

Если учесть, что ежегодно на получение мыла, только в бывшем СССР расходовалось 60–70 тысяч тонн соды (Na₂CO₃), то утилизация углекислого газа не только уменьшила бы загрязнение им атмосферы, но и дала бы хозяйственному комплексу 20–30 тысяч тонн дешевого товарного продукта, особенно при варке мыла непрерывными методами.

Каждая молекула жирной кислоты, вступая в реакцию с молекулой соды (Na₂CO₃) выделяет 0,5 молекулы углекислого газа. Или при расходовании 1 молекулы соды (Na₂CO₃) на омыление жирных кислот выделяется одна молекула углекислоты.

Теоретический выход СО₂ к массе прореагировавшего Na₂CO₃ составляет:

где: 106 – молекулярная масса молекулы соды (Na₂CO₃); 44– молекулярная масса углекислого газа.

При утилизации углекислого газа в процессе мыловарения, потери достигают 15% от общего его количества.

2.8.8. Нормы расхода сырья и материалов

Для правильной организации технологического процесса, для гарантии качества выпускаемого мыла, для борьбы с потерями и сокращения возвратных отходов и др. важное значение имеет учет расхода поступающего сырья и материалов, а также отгрузки выпускаемой продукции.

Наиболее точным методом учета является учет по массе. Но при этом необходимо брать среднюю пробу любого из проверяемых продуктов и выполнять анализ на содержание влаги, для возможности внесения соответствующих поправок.

Если часть каустической соды заменяют кальцинированной, то ее расход определяют как количество, подлежащее замене умноженное на коэффициент к=1,32. Его находят:

где: 106 – молекулярная масса Na₂CO₃; 40 – молекулярная масса NaOH; 2 – одна молекула Na₂CO₃ эквивалентна использованию в реакции омыления 2-х молекул NaOH.

При переходе от товарной каустической соды к кальцинированной учитывают содержание основного вещества. В соде Na₂CO₃ его 97%мас., в NaOH его 92%мас. Тогда:

Это значит, что вместо 1 т каустической соды надо будет на омыление расходовать 1,256 (~1,3) тонны кальцинированной соды.

Аналогичным образом вычисляют переводные коэффициенты для других едких и углекислых щелочей.

Коэффициент перехода от NaOH

– к едкому калию (КОН)=1,4;

– к двууглекислой соде =2,1;

– к поташу (K₂CO₃) =3,45.

При переходе от КОН к K₂CO₃ к=2,5.

Ориентировочные нормы расхода жирных кислот и щелочей (в пересчете на 92% каустическую соду – NaOH), при выработке различных видов и сортов мыла наведены в табл. 15.

Таблица 15

Усредненные нормы расхода жирных кислот и щелочей на выработку хозяйственного и туалетного мыл

Мыло	Нормы расхода на варку мыла, кг/т		Мыло	Нормы расхода на варку мыла, кг/т
	Жирных кислот	Щелочей		Жирных кислот	Щелочей
Хозяйственное:			Туалетное:
40%-ное	402–403	65–66	74%-ное	745–746	122–124
47%-ное	472–473	75–76	78%-ное	785–786	128–130
60%-ное	602–604	96–97	80%-ное	805–806	132–134
70%-ное	702–704	112–113
72%-ное	723–724	114–116
74%-ное	745–746	122–124
80%-ное	805–806	132–135

В таблице 15 наведены данные о нормах расхода жирового сырья (в пересчете на жирные кислоты) для выработки хозяйственного мыла (в кг/т).

Таблица 15. Нормы расхода жирового сырья и щелочей на основные виды мыла.

Выход жирных кислот из нейтральных жиров и масел принимается в среднем 95%мас. от их массы, а для кокосового и пальмоядрового масел – 93%мас.

Синтетические жирные кислоты принимают за 100%, канифоль – за 99%мас., нафтеновые кислоты – согласно анализа.

Безвозвратные потери жирового сырья при производстве хозяйственного мыла принимают на уровне 2–3 кг/т; при производстве туалетного мыла – 5–6 кг/т.

Реальные потери несколько больше, но они компенсируются более высоким содержанием в нейтральном жире жирных кислот (95,5–95,7%мас.).

Разницу 0,5–0,7% мас. – составляют дополнительные не учитываемые потери: потери за счет растворимости мыла в подмыльном щелоке (сливаемом в канализацию); потери при неточности в установлении массы куска мыла (на операции резки) и др.

Расходные мерники для жидких компонентов устанавливают на высоте не ниже 0,5 м выше крышки котла, что упрощает процесс их подачи в котел – самотеком.

Для более точного учета расхода сырья и соблюдения технологического регламента, расходные мерники монтируют на весах.

Для транспортировки жидких продуктов по трубопроводам используют центробежные насосы.

Для перекачки мыла, соапстоков, фузов, сплава канифоли и др. сырья используют насосы ротационные, шестеренчатые, эксцентриково-лопастные и др.

Все оборудование: котлы, трубопроводы, насосы, мерники-дозаторы, запорная аппаратура, соприкасающиеся с жирными кислотами, должны быть изготовлены из кислотостойких сталей.

При перекачке мыла (обычно по двойным трубопроводам); вначале обязательно прогревают трубопровод (в зазор между труб пропускают пар для обогрева и предотвращения образования в трубе застывших мыльных пробок), до свободного прохода пара.