Yog’ kislotalari va glitserin ishlab chiqarishning moddiy hisobi

M_k – uchglitserid tarkibidagi yog’ kislotalarning molekulyar massasi;
M_g – glitserin molekulyar massasi, M_g=92;
M_s – suvning molekulyar massasi, M_s= 18.
Reaktsion suvning sarfi (% hisobida glitserin massasi (og’irligi)ga nisbatan) o’zgarmas kattalik:
. (4.4)
Yog’ kislotalarning chiqishi uchglitserid tarkibidagi yog’ kislotalarning tarkibiga bog’liq. Yog’ tarkibidagi yog’ kislotalarning molekulyar massasi qancha ko’p bo’lsa, ularning chiqish miqdori ortadi. Masalan, ucholein parchalanganda yog’ kislotalarning chiqishi:
.
Uchlaurin parchalanganda yog’ kislotalarning chiqishi:
.
Yog’ tarkibidagi yog’ kislotalarning molekulyar massasi oshganda hosil bo’lgan glitserin miqdori kamayadi. Masalan, ucholein parchalanganda glitserin chiqishi:
.


Uchlaurin parchalanganda glitserin chiqishi:
.

Glitserin chiqishi oshganda reaktsion suvning sarfi ortadi:

ucholein uchun:
,
uchlaurin uchun:
.

Parchalanadigan yog’ning yog’ kislotali tarkibi noma’lum bo’lganda yog’ kislotalarning o’rtacha molekulyar massasi aniqlanadi:

, (4.5)
bu erda Ss- yog’ning sovunlanish soni (laboratoriyada aniqlanadi).
Masalan, kungaboqar moyidan tayyorlangan salomasning sovunlanish soni 190 teng.
Yog’ kislotalar aralashmasining o’rtacha molekulyar massasi:
.
qiymatini (4.1), (4.2) va (4.3) tenglamalarga qo’yib kungaboqar moyidan tayyorlangan salomasning parchalanishi natijasida hosil bo’lgan yog’ kislotalari (% hisobida parchalanayotgan uchglitseridlar massasiga nisbatan) aniqlanadi:
.
Glitserin chiqishi:
.
Reaktsion suvning sarfi:

Boshqa yog’larning parchalanishi natijasida glitserin va yog’ kislotalarning chiqishi shunga o’xshash aniqlanadi. 4.1-jadvalda turli xil yog’ va moylarning parchalanishida glitserin va yog’ kislotalarning nazariy chiqishlari keltirilgan [9].

4.1–jadval

Yog’lar va moylar	Yog’ tarkibidagi yog’ kislotalarning molekulyar massasi, Mk	Chiqishi, %		Reaktsion suvning sarfi, W, %
		yog’ kislotalar, Yok	glitserin, Gl
O’simlik moylar
Qattiq
palma	270	95,52	10,85	6,37
palmayadroli	216	94,46	13,41	7,87
kokos	206	94,12	14,02	8,29
Suyuq
yeryong’oq	281	95,69	10,44	6,13
kungaboqar	280	95,67	10,47	6,14
soya	277	95,63	10,59	6,21
paxta	276	95,61	10,64	6,24
raps	308	96,05	9,56	5,61
zig’ir	280	95,67	10,47	6,14
kastor	296	95,90	9,94	5,84
Hayvon yog’lar
mol	274	95,57	10,70	6,27
quy	274	95,56	10,74	6,30
chuchqa	274	95,57	10,70	6,27
Gidrogenlangan yog’lar
Salomas
kungaboqar	282	95,70	10,40	6,10
paxta	278	95,64	10,55	6,19
soya	279	95,66	10,51	6,17

Yog’larni reaktivsiz parchalash jarayonining moddiy hisobi
1t kungaboqar moyidan tayyorlangan texnik salomasning gidrolizlanishi natijasida hosil bo’lgan glitserin va yog’ kislotalarning miqdorini hisoblash uchun dastlabki ma’lumotlar:
salomasning sovunlanish soni Ss..................190
kislotali soni Ks (mg KOH/g).......................4
erkin yog’ kislotalarning miqdori K_e............2%
efir soni E = (Ss - Ks)..................................186
parchalanayotgan salomas tarkibida yog’
kislotalar miqdori Yok.................................95,7%
Parchalash jarayoni avtoklavda (bosim P = 2,5 MPa) ikki bosqichda olib boriladi.
Yog’larni gidrolizlanish darajasi birinchi davrdan keyin R₁ = 85%,
ikkinchi davrdan keyin R₂ = 95%.
Gidrolizlanishning ikkinchi davrda beriladigan kondensat miqdori B₂ =300 kg/t.
Uchglitseridning gidrolizi natijasida yog’ va yog’ kislotalarning massasi (og’irligi) sekin-asta kamayib boradi. Bunday kamayish parchalanish darajasiga R, yog’ning boshlang’ich kislotaligiga K_e va hosil bo’lgan yog’ kislotalarning nazariy miqdoriga Yok bog’liq. Reaktsiyaga ishtirok etadigan dastlabki yog’ miqdorini aniqlash uchun o’tish koeffitsienti (parchalangan yog’dan boshlang’ich yog’ga) topiladi:
. (4.6)


Gidrolizning birinchi davri. Parchalanish darajasi R₁=85%, K_e=2% va hosil bo’lgan yog’ kislotalarning nazariy miqdori Yok=95,7% bo’lganda o’tish koeffitsienti:

Reaktsiyaga kirgan uchglitseridlar miqdori:
kg (4.7)
Birinchi davrdan keyin parchalangan yog’ning nazariy miqdori (mono- va diglitseridlarni hisobga olmagan holda):kg
kg. (4.8)
Shu jumladan:
a) yog’ kislotalari
kg;
b) uchglitseridlar
kg.
Glitserin nazariy chiqishi yog’ning efir soni E va glitserinli koeffitsienti  (= 0,0547) asosida aniqlanadi:
. (4.9)
Efir soni sovunlanish soniga teng bo’lgan E=Ss=190 salomas uchun glitserin chiqishi: teng.
Yog’lar to’liq parchalanmaganda glitserin chiqishi quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
, (4.10)
bu erda E –salomasning efir soni, E = 186;
E_p – qisman parchalangan yog’ning efir soni.
Amalda glitserin chiqishi nazariy hisoblarga qaraganda (sanoatdagi yo’qotishlar hisobiga) kam bo’ladi.
P.V.Naumenko ko’ra glitserin chiqishining kamayishi quyidagi ko’rsatkichlar bilan tavsiflash mumkin:

Parchalamish darajasi R, %	10	20	30	40	50	60	70	80	90	95
Glitserin chiqishi (nazariy hisoblangan miqdoriga nisbatan) n, %	29,74	41,4	61,3	67,6	74,3	82,1	89,5	92,6	95,5	98

Hosil bo’lgan mono- va diglitseridlarni hisobga olgan holda glitserin chiqishi:
,
yoki massa (og’irligi) bo’yicha:
kg. (4.11)
Birinchi davrdan keyin parchalangan yog’ning efir soni:
, (4.12)
bu erda Ss – yog’ning sovunlanish soni.
Birinchi davrdan keyin glitserin chiqishi:
kg.
.
Birinchi davrdan keyin mono- va diglitseridlar holatda bog’langan glitserin miqdori:



Birinchi davrdan keyin parchalangan yog’ miqdori mono- va diglitseridlar hisobiga quyidagi qiymatga ortadi:
kg.
Birinchi davrdan keyin parchalangan yog’ miqdori:
kg
Gidrolizning ikkinchi davri. Reaktsiyaga kirgan uchglitseridlar miqdori:
kg
O’tish koeffitsienti:
(4.13)


Ikkinchi davrdan keyin parchalangan yog’ning nazariy miqdori (mono- va diglitseridlarni hisobga olmagan holda):
kg.
Shu jumladan:
a) yog’ kislotalari:
kg;
b) uchglitseridlar:
kg.
Aralashma kislotaligi:
,


Ikkinchi davrdan keyin parchalangan yog’ning efir soni:
.


Birinchi va ikkinchi davrlardan keyin glitserin chiqishi:
kg.


Shu jumladan ikkinchi davrdan keyin:
kg.
Parchalanish darajasi R₂ =95% bo’lganda .
Ikkinchi davrdan keyin mono- va diglitseridlar holatda bog’langan glitserin miqdori:



Ikkinchi davrdan keyin parchalangan yog’ miqdori mono- va diglitseridlar hisobiga quyidagi qiymatga ortadi:
kg.
Ikkinchi davrdan keyin parchalangan yog’ miqdori:
kg


Uchglitseridlar massasi (og’irligi)ga nisbatan glitserin chiqishi:

1 t salomasning parchalanishi natijasida hosil bo’lgan glitserin va yog’ kislotalarning nazariy miqdorlari 4.2–jadvalda keltirilgan.


4.2–jadval

Ko’rsatgichlar	Yog’
	boshlang’ich	parchalangan
		1- davrdan keyin	2- davrdan keyin
Kislotali son....................................	4,0	170,0	190.0
Efir soni...........................................	186,0	27,2	9,1
Parchalangan yog’ning chiqishi, kg........	-	966,2	960.8
Shu jumladan yog’ kislotalari.............................. uchglitseridlar, mono- va diglitseridlar..................................	20 980	819,4 146,8	912 48,8
Glitserin chiqishi, kg.......................	-	81.7	13,1

Glitserinli suvning kontsentratsiyasini aniqlash
Birinchi glitserinli suv. Gidrolizning birinchi davrini o’tkazilishi uchun oldingi partiyadan qolgan ikkinchi glitserinli suv kg/t (1 t yog’ parchalanishi natijasida qolgan ikkinchi glitserinli suv) miqdorda (boshlang’ich yog’ massasiga nisbatan) beriladi. Birinchi davrda yog’ va glitserinli suvni qizdirilishi natijasida hosil bo’lgan kondensat miqdori:
kg/t.
Birinchi davrda avtoklavdagi issiqlik yo’qotishlarni 4 soat davomida kompensatsiya qilish natijasida hosil bo’lgan kondensat miqdori:
kg/t.
Yuqorida keltirilgan moddiy hisoblarga muvofiq gidrolizning birinchi davrida kg glitserin hosil bo’ladi. Reaktsion suvning sarfi glitserin massasiga nisbatan 58,7% yoki:
kg teng.
Birinchi glitserinli suvning miqdori:
(4.14)
Avtoklavdan chiqarib yuboriladigan birinchi glitserinli suvning kontsentratsiyasi:
. (4.15)
Parchalangan yog’da 225 da taxminan 10% suv eriydi:
kg.
Avtoklavdan chiqarib yuboriladigan birinchi glitserinli suvning miqdori:



Ikkinchi glitserinli suv. Gidrolizning ikkinchi davrida beriladigan yangi kondensat miqdori: kg/t.
Ikkinchi davrdan oldin reagentlarni qizdirish natijasida hosil bo’lgan kondensat miqdori:
kg/t.
Ikkinchi davrda avtoklavdagi issiqlik yo’qotishlarni 2,5 soat davomida kompensatsiya qilish natijasida hosil bo’lgan kondensat miqdori:
kg/t.
Gidrolizning ikkinchi davrida kg glitserin hosil bo’ladi.
Reaktsion suvning sarfi (4.4):
kg teng.
Ikkinchi glitserinli suvning miqdori:

Parchalangan yog’ bilan ikkinchi davrga olib ketiladigan birinchi glitserinli suvning miqdori: kg/t , kontsentratsiyasi tashkil etadi.
Olib ketiladigan glitserin miqdori:
.
Birinchi va ikkinchi glitserinli suvning tarkibida glitserin miqdori:
kg/t
Ikkinchi glitserinli suvning kontsentratsiyasi:
.


Gidroliz jarayonining moddiy balansi

Gidrolizga kelgan, kg	Hosil bo’lgan mahsulotlar, kg
Birinchi davr
Boshlang’ich yog’ (G).....................1000	Parchalangan yog’( )................966,2
Ikkinchi glitserinli suv (Bg2).............474,4	Shu jumladan: yog’kislotalari ( ).....................819,4 uchglitseridlar+ mono- va diglitseridlar ( ) ...........146,8
Hosil bo’lgan kondensat ( )..........................................226
	Avtoklavdan chiqarib yuborilgan 1-glitserinli suv ( )........................638,2 Shu jumladan glitserin ( )............................. ......94,8
	Yog’da erigan glitserinli suv ( )............................................96
Jami............................................1700,4	Jami............................................1700,4
Ikkinchi davr
Birinchi davrdan keyin qisman parchalangan yog’ ( ).................966,2	Parchalangan yog’ ( ).................960,8
Avtoklavga qo’shiladigan yangi kondensat ( ).......................300	Shu jumladan: yog’ kislotalari ( )......................912 uchglitseridlar+ mono- va diglitseridlar( ) ............48,8
Hosil bo’lgan kondensat ( )..........................................169	Ikkinchi glitserinli suv ( )...............................................474,4 Shu jumladan glitserin ( )....................................13,1
Yog’da erigan glitserinli suv ( )...................................................96	Yog’da erigan glitserinli suv ( )...................................................96
Jami................................................1531,2	Jami...............................................1531,2

Reaktivsiz gidroliz jarayonida yog’ning qaytmas yo’qotishlar  quyidagi jarayonlar natijasida hosil bo’ladi:
yog’larning termik parchalanishi,
uchuvchan yog’ kislotalari oraliq bug’ bilan chiqib ketishi,
suvda eriydigan yog’ kislotalar bilan.
Qaytmas yo’qotishlar 0,3-0,5% tashkil etadi. Hisoblar uchun kg/t teng.
Ikkinchi davrdan keyin avtoklavdan chiqayotgan parchalangan yog’ miqdori (qaytmas yo’qotishlar , mono- va diglitseridlarni hisobga olgan holda):
kg.
Parchalangan salomas sovun ishlab chiqarishga yuborilganda uning tarkibida qolgan uchglitseridlar sovunlanadi. Bu jarayondagi yo’qotishlar:
kg. (4.16)
Demak, yog’ kislotalarning chiqishi:
(4.17)
yoki 95,39 % tashkil etadi.


Glitserin chiqishini hisoblash
Yog’larni parchalash va glitserinli suvlarni tozalash jarayonida hosil bo’lgan yo’qotishlar (korxonalarning amaliy ma’lumotlrga ko’ra) 4.3- jadvalda keltirilgan.
4.3- jadval

Glitserin yo’qotishlarning sabablari	Glitserin yo’qotishlari, %
	uchglitseridlar tarkibidagi glitserin miqdoriga nisbatan	umumiy yo’qotishlar miqdoriga nisbatan
Yog’ kislotalar bilan olib ketilgan	2,5	50
Glitserinli suvlarni bug’latish natijasida hosil bo’lgan	2,0	40
Boshqa hisobga olinmagan yo’qotishlar	0,5	10
Jami	5	100

Yo’qotishlarni hisobga olgan holda glitserin chiqishi:
kg yoki 9%.
Ishlab chiqarishda glitserin chiqishi texnik glitseringa nisbatan hisoblanadi. Standart bo’yicha texnik glitserin tarkibida glitserin miqdori 86 % tashkil etadi.
Demak, salomas parchalanganda texnik glitserin chiqishi (uchglitseridlar massasiga nisbatan):
. (4.18)
Parchalangan yog’ massasiga nisbatan texnik glitserin chiqishi:

Suv sarfini hisoblash
Gidrolizni ikkinchi davrini olib borish uchun avtoklavga yangi kondensat qo’shiladi: .
Yog’larni parchalash jarayonida avtoklavga 250 kg/t oraliq bug’ kelib turadi. Kondensatlangan bug’ miqdori- . Qolgan bug’ bosimni pasaytirish uskunadan o’tib dastlabki bug’latish apparatiga yuboriladi.
Oraliq bug’dan foydalanish koeffitsienti 95% bo’lganda hosil bo’lgan kondensat miqdori:

Yog’ kislotalari bosimni pasaytirish uskunadan o’tkazilganda hosil bo’lgan ikkilamchi bug’larning kondensatsiyasi natijasida hosil bo’lgan kondensat miqdori:

Yog’ kislotalarni yuvish jarayonida ushlab qolingan namlik miqdori (0,5%):

Sexda olinadigan kondensat miqdori:



Bug’ sarfini hisoblash
1.Birinchi davrdan oldin yog’larni dan cha o’tkir bug’ (P=2,5MPa) bilan isitish, yog’ning issiqlik sig’imi :
kg.
446 kkal/kg – bug’ning foydali issiqlik berishi.
_2.Birinchi davrda glitserinli suvni avtoklavda dan cha o’tkir bug’ (P=2,5MPa) bilan isitish, glitserinli suvning issiqlik sig’imi :
kg.
3.Ikkinchi davrdan oldin qisman parchalangan yog’larni dan cha o’tkir bug’ (P=2,5MPa) bilan isitish. Qisman parchalangan yog’ miqdori , yog’ning issiqlik sig’imi :
kg.
Oldingi jarayondan qaytarilgan yog’ning 60% zi birinchi davrda parchalanadi, yani 30 kg (3%) dan 18 kg parchalanadi, 12 kg esa ikkinchi davrga o’tadi.
4.Ikkinchi davrdan oldin 300 kg kondensatni dan cha o’tkir bug’ (P=2,5MPa) bilan isitish:
kg.
5.Reaktsion massani qaynatish uchun oraliq bug’ sarfi, amaliy ma’lumotlarga ko’ra 1 t yog’ uchun 250 kg bug’ sarflanadi:
kg.
6.Avtoklavda issiqlik yo’qotishlarni kompensatsiya qilish (amaliy ma’lumotlarga ko’ra 1 t yog’ uchun 7 kg):
kg.
7.Ikkinchi davrda 300 kg kondensatni dan cha o’tkir bug’ (P=0,3MPa) bilan isitish:
kg.
8.Yog’ kislotalarni yuvish uchun 100 kg kondensatni dan cha o’tkir bug’ (P=0,3MPa) bilan isitish:
kg.
9.Qushimcha sarflar (amaliy ma’lumotlarga ko’ra 1 t yog’ uchun 4 kg):

Bug’ning 1 t yog’ uchun umumiy sarf miqdori:
.


Masalalar. 1. Texnik salomasning parchalanishi natijasida birinchi davrda hosil bo’lgan glitserin va yog’ kislotalarning miqdorini hisoblang. Dastlabki ma’lumotlar:

Ko’rsatkichlar	Variantlar
	1	2	3	4	5
Liniya unumdorligi, t/sut	20	15	12	10	25
texnik salomasning turi	paxta moyidan	kungaboqar moyidan	paxta moyidan	raps moyidan	paxta moyidan
salomasning sovunlanish soni, Ss	180	181	178	169	175
kislotali soni, Ks	3,8	1,9	3,2	1,75	4,1
erkin yog’ kislotalarning miqdori, Ke, %	2	0,9	1,8	0,85	2,1
efir soni, E	176,2	165,5	180,2	155,3	179,1
parchalanayotgan salomas tarkibida yog’ kislotalar miqdori Yok, %;	95,7	93,3	90,9	94,6	95,8
yog’larni gidrolizlanish darajasi, birinchi davrdan keyin R1, %	85	82	83	85	84

2. 1 t palma yog’ining parchalanishi natijasida hosil bo’lgan glitserin miqdorini aniqlang.

Nazorat savollari:

1. 
   Yog‘larni gidroliz jarayonining axamiyati.
   
2. 
   Gidroliz tezligiga turli omillarning ta’siri.
   
3. 
   Yog‘ kislotalarida suvning erishi.
   
4. 
   Yog’larning gidrolizlanish darajasi.
   
5. 
   Gidroliz jarayonida reaktsion suvning miqdori.
   
6. 
   Gidroliz jarayonida glitserin va yog’ kislotalarning chiqishi qanday aniqlanadi?