طرق تكرير وتبييض الزيوت النباتية المستعملة

مجموعة تكنولاب البهاء جروب

عميد دكتور

بهاء بدر الدين محمود

استشارى كيميائى

01229834104

ب – التكرير Refining

يحوي الزيت الخامي التجاري ، سواء المنتج بالعصر الميكيانيكي أو استخاص بالمذيبات ، على نسب متفاوتة من شوائب غير غليسيريدية .

وتشمل هذه الشوائب الحموض الدسمة الحرة ، والفوسفاتيدات ، والكربوهيدرات، والمركبات النتروجينية ، والمواد الر اتنجية ، والهامية النباتية ، والشموع وا ى سبب إعتام لون الزيت عند التسخين ، أو أنها تترسب على شكل كتل هامية ، أو تتحلل وان أية عملية تجري إ ازلة بعض هذه الشوائب أووتحترق في أسفل الغاية وجميعها تعرف بعملية التكرير ..

أما الشوائب غير الغليسيريدية اأخرى والتي ا اعتراض كبير عليها فهي تشمل بشكل رئيسي :

الستيروات وآثار التوكوفير وات ، والهيدوركربونات ، والكلوروفيل ، واأصباغ الكاروتيفيدية ، والمواد المسببة للرائحة .

والستيروات مركبات عديمة اللون ثابتة للحرارة تشكل كتلة المادة غير المتصبنة بالزيت ، وليس لها أثر كبير على الخواص الغنية للزيت إذا لم تكن بكميات كبيرة .

أما التوكوفير وات والمركبات المتعلقة بها فهي موانع اأكسدة الطبيعية التي تحمي الزيت من التزنخ ، وتسبب "فترة الحث" التي تاحظ عند بدء كل عملية أكسدة .

لذلك فإنها قد ينظر إليها على أنها مكونات غير مرغوبة في الزيوت الجفوفة ، لكنها ا يمكن أن تزال بطرق التكرير الاعتيادية .

تتوقف أية عملية تكرير على المدى الذي يتم فيه إزالة الشوائب غير المرغوبة ، وكذلك إجمالي الفاقد الحاصل .

ويختلف فاقد التكرير حسب نوع الزيت الجفوف ونوعيته ، لكنه عموماً يحتوي على كمية من الغليسريدات .

وهناك طرق عدة لتقدير الكمية اإجمالية من اأحماض الدسمة والشوائب الأخرى التي تزال عادة بواسطة التكرير بالمواد القلوية ، ومثل هذه اأرقام ذات أهمية من حيث أنها تحدد القيمة الدنيا التي ا يمكن تخفيض الفاقد أقل منها ، لكن نادار . ً ما يتحقق هذا عملي
------------------------------------------------------------------------------------

طرق التكرير

Refining Methods

التركيد : Tanking

عندما يترك زيت بذر الكتان ليركد لمدة طويلة ، فإن شوائب معينة كالفوسفاتيدات ، والبروتينات ، والمواد الهامية النباتية ، والمواد الصمغية تصبح تدريجياً غير قابلة لانحال نتيجة امتصاصها للرطوبة ، وتترسب على شكل عكر

ويصبح الزيت الصافي المسحوب من اأعلى نقياً نوعاً ما ا يتحلل عند تسخينهبسرعة حتى درجة 203° ن

القيمة الحامضية واللون ا ينقصان بشكل يمكن تقديره .

قبل اكتشاف طرق أسرع للتكرير ، كان معظم زيت المستخدم يركد في خزانات ، ولا يزال هذا الإجراء يفضل في تصنيع مشمع اأرضية Linoleum حيث تستخدم عمليات الأكسدة بدرجة حرارة منخفضة إنتاج مادة لينوكسين Linoxyn

في بعض الحاات يمكن تكرير الزيت المرقد بالتبريد إلى درجة الصفر تقريباً يلي ذلك عملية ترشيح ، وهذه الطريقة تعرف بالتشتيه winterization .
------------------------------------------------------------------------------------

الغسيل بالماء Water washing :

يمكن تسريع اآثار التي تنتج عن عملية التركيد وذلك باإضافة المتعمدة للماء الساخن أو البخار .

أنها ليست دائماً فعالة في إزالة المكونات المتحللة بالكامل .

و لكن هذه الطريقة تستخدم مع زيت فول الصويا ، وتتم عادة مباشرة بعد استخاص الزيت من الفول معطية ما يسمى بالزيت التجاري /الخالي من الصمغ/ ، وا يجرى ذلك لمنع تشكل نما استرجاع الليستينالعكر أثناء النقل فقط ، وا lecithin .

يمكن معالجة الزيت الخام في أية مرحلة إما بالماء لوحده أو على شكل محاليل أملاح عضوية ممددة .

وعندما يستخدم الماء بالمقادير الصحيحة فإن الفوسفاتيدات والشوائب اأخرى تتحلل بالماء بحيث يزداد وزنها النوعي وتنفصلعلى شكل وحل / عكر/ كثيف .

ويؤدي الماء القليل إلى عدم استكمال فصل هذه الشوائب ، بينما الزيادة في الماء تساهم في تشكيل طبقتين قد يكون من الصعب فصلها .

وتتم العملية التي قد تكون إما متقطعة أو مستمرة ، بدرجة حرارة ما بين 63–05°م .

وتتم العملية المتقطعة في خزانات اسطوانات ذات قاع مخروطي مزودة بوشائل تسخين ووسائل تؤمن التحريك الفعال ، ينثر الماء على شكل رذاذ فوق سطح الزيت مع التحريك ويترك المزيج لمدة 20 – 12 ساعة ليتم ترسب العكر.

يسحب الزيت الصافي من اأعلى ويجفف بالتخلية ثم يبرد ويصفى .

عند استخدام البخار يتبع نفس اإجراءات ، مع استثناء وحيد هو أن البخار يعطى تحت سطح الزيت .

و في العمليات المستمرة تتم إضافة الزيت والماء بكميات محسوبة في حجرة خلط مسخنة حيث يتشكل المستحلب ، وتتم عملية الفصل باستخدام فارزات عالية السرعة .
--------------------------------------------------------------------------------------

التكرير بالحمض Acid Refining :

إن التكرير بالحمض هو أكثر فعالية في إزالة المكونات المتحللة من الزيت من الطريقتين السابقتين كما أنه يهاجم المادة الملونة لحد ما ، لكنه يزيد من نسبة الأحماض الدسمة الحرة .

وقبل اكتشاف طرق التكرير بالقلويات ، كان بذر الكتان المكرر بالحمض مستخدما على نطاق واسع في صناعة الدهانات وأنواع ورنيش
الزيت الراتنجي والطباعة .

وا يزال يستخدم إلى حد ما كوسيلة لسحق معجون الأصباغ ، وذلك أن اأحماض الدسمة الحرة تكون فعالة في المساعدة على التفتت وتستخدم الأحماض كوسيلة لتكرير زيت الصنوبر الراتنجي الخامي.

اقترحت عدة كواشف لهذه العملية ، لكن أكثرها استعمااً في المجال العمليهو حمض الكبريت المركز .

يعالج الزيت في خزانات مبطنة بالرصاص بواسطة 301 – 305 % من الحمض في درجة الحرارة العادية ، أو بحمض ممدد بعض الشيء بدرجة حرارة تصل حتى 56 م° .

وبعد أن يترك ليركد طوال الليل فإن الزيت يسحب بالسيفون ، ويغسل جيدا . ً بالماء الساخن ، ثم يترك ليركد مرة ثانيةوأخيرا الغسيل ، ويجفف بالتخلية بدرجة حرارة 135 م° . ً

فإنه يفصل عن ماوأحياناً تتم إ ازلة آثار الحمض المعدني بالمعالجة بماء الكلس بداً من الغسيل بالماء فقط.

------------------------------------------------------------------------------------

التكرير بالقلوي Alkali Refining :

هذه أهم طريقة لتكرير المواد الدسمة المستخدمة اليوم . وقد طبقت بنجاح على عدد كبير من الزيوت الجفوفة .

ولهذا الغرض فإن محلول الصود الكاوي هو أفضل مادة في هذا المجال رغم حقيقة أن كمية معينة من الزيت تضيع في التصبن .

وتمكن كربونات الصوديوم من الحصول على مردود أكبر ، لكنها أقل فعالية في إزالة المواد المتحللة ، والمواد المسببة للون ، إضافة إلى أنها تشجع علىتشكل مستحلبات ثابتة بالطريقة الرطبة .

ويمكن عموماً ضبط فاقد التكرير بتحديد كمية وتركيز الصود الكاوي الازمة وإزالة المكونات المتحللة واأحماض الدسمة الحرة ، وكذلك الحصول على الدرجة ن أية زيادة قد ينجزالمطلوبة من التبييض ، وا همها عنها تخفيف لون الزيت ولكن على حساب زيادة الفاقد لدرجة غير اقتصادية .

وفي الواقع تتوقف كمية القلوي المستخدمة أواً على نسبة اأحماض الدسمةالحرة الموجودة ، وثانياً على نوعية الزيت بشكل عام .

ويظهر زيت بذر الكتان من مصادر مختلفة تغييرات كبيرة في نسبة لشوائب غير المرغوبة ، وقد يتطلب ما بين 105 – 305 % صود كاوي من الوزن الإجمالي للزيت مما يسبب فاقدا 2 إلى 5 % من الزيت . ً

وتختلف الطرق التي تتبعها شركات التكرير بعض الشيء بالتفاصيل ، لكن يمكن تصنيفها حسب ما إذا كانت تستخدم العمليات المتقطعة ام العمليات المستمرة

تتم العمليات المتصطعة Batch processes في أوعية اسطوانات كبيرة ذات قاع مخروطي ومزودة بوشائع تسخين وخاطات مشابهة للمستخدمة في إزالة الصمغ ، يمكن أن تكون كمية الزيت في الدفعة الواحدة بين 03 – 13 طن .

وفي الطريقة المسماة بطريقة التكرير الرطبة ، تسخن الدفعة بواسطة البخار المنفلت حتى درجة 83°م تقريباً ، وتضاف الكميةالمحددة مسبقاً من محلول الصود الكاوي المتوسط التركيز ، ويستمر التحريك لعدةدقائق ، بعدها يترك ليركد طوال الليل ، ويسحب محلول الصابون المائي والرواسب)سوب ستوك( من اأسفل .

ويغسل الزيت بالماء الساخن عدة مرات إزالة اآثار الأخيرة من السوب ستوك مع تركه ليركد بعد كل غسلة .

يجفف الزيت

واخيرابالتخلية ، ثم يرشح بدرجة حرارة منخفضة .

أما في التكرير بشكل عام بالطريصة الجافة حيث يتم استرجاع السوب ستوك في الحالة الصلبة او شبه الصلبة من الزيت المبرد .

وتتم المرحلة اأولى بدرجات حرارة اعتيادية ، مع اانتباه لضمان أن الزيت قد ركد وقتاً كافياً قبلها للسماح للهواء المحبوس باانفصال .

يشغل الخاط بسرعة عالية ، ويتم بسرعة إدخال الكمية المناسبة من المادة القلوية / بشكل أعلىتركيز من محلول الصود الكاوي المستعمل في الطريقة الرطبة / ويستمر التحريك ًحتى يشكل الزيت والمحلول القلوي معاً مستحلباً بالكامل .

بعد ذلك يتم إنقاص سرعة التحريك ، وتسخن الدفعة حتى درجة 63°م تقريباًبأسرع ما يمكن لتفكيك المستحلب ، والتسبب في اتحاد الرواسب المتشكلة بتحقيق الدرجة المطلوبة من تشكل السوب ستوك .

يوقف التسخين والتحريك ، وتترك الدفعة تستقر طوال الليل .

الرواسب أخيرا يسحب الزيت المكرر من اأعلى تاركاًفي اأسفل في حالة صلبة تقريباً ، وتبقى كمية صغيرة من الماء والصابون محجوزةفي الزيت ، وهذه يجب إزالتها لمنع التلف بالتخزين ، ويتم هذا بالترشيح مع استعمال ترابة تصفية مستنفذة كترشيح أولى .

غسل الزيت عدة مراتكما يمكن أيضا مرات بحوالي 5% من حجمه بالماء الساخن ، ويترك ليستقر طوال الليل ، ثم يجفف بالتخلية ، ويبرد ، ويرشح . وتفضل هذه الطريقة مع الز يوت الجفوفة ، وذلك آن آثار الصابون قد تسبب تغير لون الزيت بالحرارة أثناء عمليات التصنيع الاحقة .

تمتعت الطريصة المستمرة بشهرة متزايدة في الوايات المتحدة اأمريكية خال السنوات اأخيرة وذلك بسبب أنها يمكن أن تعمل بفقد تكرير منخفض .

ويتبع فيها نفس إجراءات الطريقة المتقطعة ، أي تشكل مستحلب من الزيت والمادة القلوية بدرجات الحرارة العادية ثم التسخين لفك وكسر المستحلب ثم فصل الزيت والسوب ستوك ، التجفيف بالتخلية ، ثم الغسيل لتخليص الزيت من آثار الصابون ، وأخيراوالعملية تجري بشكل مستمر بالكامل ، إذ تتم عمليات الفصل في فارزات عالية السرعة بداً من التركيد .

--------------------------------------------------------------------------------

التبييض Bleaching :

إن الزيت الجفوف المكرر بالقلوي ذو النوعية الجيدة يكون بلون مناسب لزيت بلون أفتح ، ويمكن الحصولأغلبية اأغراض غير أن هناك طلباً معيناًعلى ذلك بعملية التبييض والتي تتميز عن عملية التكرير الاعتيادية في أنها تهدف فقط لتخفيف اللون .

وقد اقترحت لذلك بما في ذلك التعريض أشعة الشمس ، والنفخ بالهواء ، والمعالجة بمختلف عوامل اأكسدة مثل فوق أكسيد البنزويل ، وثاني كرومات البوتاسيوم ، واأوزون ...الخ .

غير أن الطريقة اأكثر استخداماً وشيوعاً هي إجراء اتصال بين الزيت ومادة ادمصاص مناسبة لها ميل ادمصاص المادة الملونة مثل ترابة الترشيح القاصرة ، الكربون النشط والطين النشط الحمضى

وتختلف هذه المواد كثيرا فى طريقة ادائها و يمكن تقييمها بالتجربة العملية . وقد يلزم من الترابة ما مقداره 2 –6 % من وزن الزيت المكرر تتم عملية التبييض بالطريصة المتصطعة في غاياتمزودة بخاطات متوسطة السرعة ووشائع تسخين ، ويمزج الزيت والت اربة معاً ، ثم
يسخن المزيج إلى 135 – 83 م° لمدة نصف ساعة ، ثم يرشح بمرشحة ضاغطة

ويمكن تكرار هذا اإجراء عدة مرات لتخفيف اللون أدنى قيمة ثابتة .

إن التبييض بالترابة الفعالة له تأثيرات أخرى غير إزالة المادة الملو نة منها حدوث تشابهisomerization في جذور اأحماض الدسمة وتفككها بحدود 302 – 301% .

والتأثير الغريب اآخر الذي لم يتم شرحه حتى اآن هو أن الزيت الذي يبيض بالترابة الفعالة يتعرض لفقدان زائد في اللون عندما يسخن في أوعية من إذا تم تسخين الزيت في الحديد أو الفواذ ، غير أن هذا العيب غير واضح عموماً غايات من األمنيوم أو النيكل أو الستانلس ستيل .

» مصنع القدس لتدوير وتبييض وضبط حموضة الزيوت النباتية والشموع وتصنيع الصابون الغامق والفاتح والتواليت احد شمصانع مجموعة تكنولاب البهاء جروب
» مواد تبييض الزيوت المعدنية والنباتية
» اساسيات تكرير زيوت المحركات المستعملة
» تصنيع البيوديزل من الزيوت النباتية
» الزيوت المعدنية والتخليقية من تدوير الزيوت المستعملة احدث انتاجات شركة بريستول تو ايه-دمياط الجديدة-المنطقة الصناعية الاولى