5.10. Общая технологическая схема непрерывного процесса производства мыла

Дальнейшее совершенствование технологического процесса мыловаренного производства привело к созданию законченной схемы непрерывного процесса, с полной механизацией всех технологических операций.

Один из таких вариантов приведен на рис. 53.

Рис. 53. Схема непрерывного производства туалетного мыла под вакуумом

Сваренная мыльная основа из мылосборника 1 насосом 2 нагнетается через фильтр 3 в питательный бачок 4, емкостью 3 м³. Фильтр, представляет собой цилиндр с водяной рубашкой обогрева. Внутри установлен сетчатый барабан, который зажимается внутри корпуса крышкой цилиндра. Готовое мыло, поступая в зазор между корпусом цилиндра и сетчатым барабаном, проходит внутрь барабана и поступает в питательный бачок, снабженный рубашкой, обогреваемой горячей водой. Он предназначен для создания постоянного напора при поступлении мыла в насос 5. С помощью вариатора скоростей можно менять производительность насоса. Далее мыло поступает в темперированную трубчатую колону 6 из двух секций (первая – вертикальная, вторая – наклонная), подогревается до 130–145⁰С и далее поступает под давлением в вакуум-сушильную камеру 7, обогреваемую через рубашку водой.

По оси камеры, со скоростью 12 об./мин вращается пустотелый вал 8, на котором закреплены форсунка 9 и плоские ножи 10 с зазором между внутренней поверхностью камеры 0,1 мм. Жидкая основа туалетного мыла под давлением от 0,3 до 0,6 МПа попадает внутрь полого вала и через форсунки распыляется. Влага, содержащаяся в каплях мыла в вакуум-камере мгновенно испаряется. Часть частиц прилипает к стенкам камеры, откуда в виде тонкой стружки срезается ножами и сбрасывается в нижнюю часть камеры.

Из камеры стружка попадает в спаренную вакуум-шнековую машину 11, состоящую из двух шнековых прессов (верхнего и нижнего). При этом, стружка перетирается, гомогенизируется и уплотняется. По выходу из верхнего и нижнего прессов, она продавливается через решетку и разрезается на короткие жгутики («вермишель»). Закрытый ленточный транспортер 12 передает мыльную «вермишель» в бункер 22.

Водяной пар из вакуум-сушильной камеры поступает в циклон 13, где пылевидные частицы мыла оседают. Пыль маленьким шнек-прессом 14 спрессовывают, выдавливают через решетку в виде «вермишели» или непосредственно фасуют в бумажные крафт-мешки.

Пары воды из циклона 13 поступают в контрольный циклон 15, затем в водяной конденсатор смешивания 16, где с помощью холодной воды, поступающей из коробки 17 конденсируются и отводятся в барометрический колодец 18. Вакуум в установке создают и поддерживают с помощью поршневого насоса 19 через верхнюю точку каплеотделителя 20 и через сепаратор 21.

Мыльную стружку из бункера 22 двумя транспортными шнеками 23 распределяют на два потока (с производительностью 1000 кг/час) и направляют для механической обработки мыла.

Из шнеков 23 мыльная стружка поступает в питательную воронку шнековой машины 24, куда вводят все предусмотренные рецептурой добавки.

Затем смесь гомогенизируется, продавливается через решетки, с формированием «вермишели», которая наклонным ленточным транспортером 25 передается в дуплекс-шнековую машину 26.

Из этой машины мыло в виде бруска прямоугольной, овальной или круглой формы поступает на автоматическую резальную машину непрерывного действия 27. Далее, нарезанные куски мыла, поступают в сушильный и охлаждающий шкаф 28 и далее транспортируются к раскладочному механизму 29, разделяются на два потока и поступают в штамп-пресс 30. Отштампованные куски мыла передают питающими конвейерами 31 в мылооберточные (или в мылоупаковочные) автоматы 32, где куски завертывают в бумагу, этикетки, упаковывают в пачки по 20–40 кусков и передают на склад готовой продукции.

Второй вариант схемы приведен на рис. 54.

Рис. 54. Законченная схема непрерывного производства мыла: 1 – мешалка для смеси жиров; 2 – фильтр; 3 – регулятор потока; 4 – насос-дозатор; 5 – трубчатый нагреватель; 6, 7, 8 – автоклавы для расщепления жиров; 9 – автоклав для повторного расщепления недистиллируемого остатка; 10, 10а – циркуляционные насосы; 11 – автоматический отводчик расщепленного жира; 12 – понизитель давления расщепленных жиров; 13 – мерник для конденсата; 14 – фильтр для конденсата; 15 – регулятор потока; 16 – насос-дозатор; 17 – пароструйный подогреватель для конденсата; 18 и 18а – циркуляционные насосы; 19 – автоматический отводчик глицериновой воды; 20 – понизитель давления; 21 – приемная мешалка для глицериновой воды; 22 – приемная мешалка для расщепленных жиров; 23 – мешалка для жировой смеси; 24, 24а, 25 – насосы; 26 – выносной подогреватель; 27 – дистилляционный куб; 28 – конденсатор; 29 – приемник для дистиллята; 30 – приемник и 31 – насос для недистиллируемого остатка; 32 – подогреватель для жировой смеси; 33 – аппарат для непрерывного мыловарения; 34 – коробка-мерник; 35 – питающий насос и 36 – подогреватель для кальцинированной соды; 37 – коробка-мерник; 38 – питающий насос и 39 – подогреватель для раствора каустической соды; 40 – газоотводчик; 41 – котел-корректировщик; 42 и 45 – насосы; 43 – фильтр; 44 – промежуточный приемник; 46 – подогревательная колонка для мыла; 47 – вакуум-испарительная камера; 48 – распределительный рукав; 49 – пилотеза; 50 – нория и 51 – промежуточный бункер для мыла; 52 – смесительная шнековая машина непрерывного действия; 53 – бачок и 54 – насос-дозатор для ингредиентов; 55 – передаточный транспортер; 56 – дуплес-пилотеза для туалетного мыла; 57 – автоматическая мылорезка; 58 – обдувочный транспортер; 59 – механический пресс для мыла; 60 – мылооберточный аппарат

Рецептурный состав нейтральных жиров смешивают в смесителе 1 и насосом 4 передают в подогреватель 5, где его нагревают до 220–230⁰С и далее направляют в три последовательно соединенные автоклавы, в которых жировую смесь, в непрерывном потоке, расщепляют на глицерин и жирные кислоты. Смесь жиров поступает в нижнюю часть первого по ходу автоклава 6, в котором она противотоком обрабатывается глицериновой водой из второго автоклава. За счет разности в плотностях, частично расщепленный жир (жир + жирные кислоты) всплывают и собираются в верхней части автоклава; их частично отстаивают, отделяя глицериновую воду, и насосом 10 передают в нижнюю часть второго походу автоклава 7.

В нем процесс повторяют, но с использованием более слабой глицериновой воды, поступающей опять же противотоком из третьего походу автоклава 8. Из второго автоклава смесь жирных кислот и расщепленного жира передают в нижнюю часть автоклава 8 (третьего по ходу), где и обрабатывают свежим конденсатом. Полученный расщепленный жир, в основном жирные кислоты, с третьего автоклава передают через автоматический отводчик 11 и понизитесь давления 12 в приемник 22.

Конденсат, из мерника 13, насосом 16 направляют сначала в пароструйный подогреватель 17, а далее, противотоком жировым компонентам, в верхнюю часть автоклава 8, несколько ниже уровня, с которого удаляют жирные кислоты.

Из нижней части автоклава 8, слабую глицериновую воду, насосом 18, подают в верхнюю часть автоклава 7, а из его нижней части в верхнюю часть последнего (или первого по ходу движения жировой смеси) автоклава 6. Образовавшуюся, в его нижней части, концентрированную глицериновую воду, через автоматический отводчик 19 и понизитель давления 20, направляют в приемник глицериновой воды 21 и далее на упаривание и дистилляцию глицерина.

В свою очередь, жирные кислоты, из приемника 20 могут быть переданы на дальнейшее использование по двум направлениям:

– на дистилляцию, с последующим использованием при варке туалетной основы;

– без дистилляции, для варки хозяйственного мыла.

В последнем случае, из приемника 22 жирные кислоты направляют в смеситель 23, где к ним добавляют синтетические жирные кислоты и канифоль (в рецептурном количестве) и затем насосом-дозатором в варочный котел.

Если необходимо произвести предварительную очистку жирных кислот, то их направляют из приемника 22, через трубчатый подогреватель 26, в непрерывно действующий дистилляционный куб 27.

Отгоняемые из куба жирные кислоты и конденсируемые в холодильнике 28, стекают в сборник 29 и далее, насосом 24а, их передают в установку непрерывной варки мыла.

Неперегоняемый кубовый остаток стекает в приемник 30 и насосом 31 его передают в автоклав 9 для дополнительного расщепления.

Варку мыла, по данной схеме, осуществляют непрерывным способом с использованием аппарата типа ТНБ-2 (но на данной стадии могут быть использованы и другие более современные аппараты).

Для этого, подготовленную смесь жирных кислот сначала подогревают в трубчатом подогревателе 32 и подают в варочный аппарат 33. Сюда же подают раствор кальцинированной соды, а в третий по ходу цилиндр, на стадию доомыления – раствор каустической соды. Выделяющийся углекислый газ, через ловушку 40, направляют в установку очистки, компрессорного сжатия и фасовки по баллонам.

Готовое мыло, из аппарата ТНБ-2 стекает в котел корректировщик 41, из которого его направляют в линию для охлаждения и придания товарного вида. В современных технологических процессах, пластификацию хозяйственного мыло осуществляют пропусканием его через одну пилотезу, туалетного – через последовательно установленные две дуплекс-пилотезы.

Такая технологическая схема позволяет автоматизировать отдельные стадии процесса и весь процесс в целом – создав цех-автомат.