Стеариновое производство имеет целью выработку стеарина и олеина. Под этими названиями в технике обычно понимают смесь твердых и жидких жирных к-т, получаемых из жиров: в состав стеарина входят преимущественно стеариновая и пальмитиновая к-ты, а олеин состоит б. ч. из олеиновой к-ты. Стеарин технически слуиит гл. обр. для приготовления свечей и являлся первоначально главной целью С. п., в то время как оленн считался отходом, к-рый употреблялся для варки мыла. С развитием техники освещения спрос на стеариновые свечи, а вместе с ними и на стеарин понизился; зато олеин нашел в настоящее время широкое применение в текстильной пром-сти, где он служит для замасливания волокна при прядении и тканье, т. ч. об олеине теперь приходится говорить, как об одном из главных продуктов С. п. Так как основной целью С. п. является получение твердых жирных к-т, то в этой пром-сти пользуются жирами, богатыми твердыми жирными кислотами (говягкье и баранье сало), а также пальмовым маслом. В последнее время в виду недостатка на рынке животных жиров применяют в качестве сырья гидрированные растительные масла, а также различные загрязненные отбросные жиры и костяное сало низшего-качества, мало пригодное по своему запаху и цвету для мыловарения. Вообще говоря, при выборе сырья для С. п. приходится руководствоваться не только твердостью жиров, но и качеством присутствующих в них жидких жирных к-т: по возможности жиры не должны содержать линолевой, лино-леновой и других более непредельных к-т, т. к. эти к-ты понижают качество олеина. В последнее время при соблюдении особых условий работы иногда применяют в С. п. ворвань и некоторые жидкие растительные масла.

Производство стеарина и олеина состоит из следующих операций: 1) расщепления жиров па жирные кислоты и глицерин; 2) ацидифи-кации, т. е. обработки жиров или полученных ггосле их расщепления жирных к-т купоросным маслом; 3) дистилляции жирных к-т; 4) отделения твердых жирных кис тот от жидких. В зависимости от качества перерабатываемого сырья и желаемого эффекта можно указанные операции различно комбинировать. Наиболее общий, обычно принятый метод работы-т. н. смешанный, в к-ром придерживаются следующего порядка: промытые жиры подвергаются операции (1), причем они расщепляются автоклавным путем или при помощи реактивов

Твитчеля, Петрова или других аналогичных средств. Затем следуют по порядку операции (2), (3) и (4). Другой порядок работы, более краткий, можно с успехом применять лишь в тех случаях, когда исходным материалом служат чистые белые жиры. В этом случае сырье подвергается автоклавному расщеплению, причем жирные к-ты получаются настолько светлыми, что можно непосредственно переходить к последней операции, подверга:т недистиллированные жирные к-ты прессованию с целью отделения стеарина от олеина. В нек-рых случаях (особенно когда приходится перерабатывать сильно загрязненные жиры) начинают непосредственно с операции (2), подвергая сырье ацидификации, а затем переходят последовательно к операциям (3) и (4).

Расщепление жиров и масел путем гидролиза. В настоящее время известны 4 основных метода для гидролитич. расщепления жиров в заводских условиях (см. Жиры и масла): а) автоклавный, б) сернокислотный, или ацидификационный, в) метод Твитчеля, г) ферментативный. В стеариновом производстве применяют преимущественно автоклавный и сернокислотный методы, а за последнее время нашел применение и метод Твитчеля.

1. Автоклавный метод основан на способности воды, действуя на жиры и масла при высокой t° и давлении, расщеплять их на глицерин и жирные кислоты в присутствии веществ основного характера. В качестве веществ, ускоряющих расщепление, в технике чаще всего применяются: окиси кальция, магния, цинка и смесь окиси цинка с цинковой пылью. Расщепление нгиров 5тим методом производят в автоклавах. Систем последних известно довольно много. На практике чаще всего пользуются простыми автоклавами. Л-Сир, предназначенный для расщепления, предварительно очищают, что способствует расщеплению и улучшению качества получаемых продуктов. Очистку жира производят разбавленной серной к-той, с которой жир при нагревании перемешивается. Затем дают жиру отстояться, спускают отстоявшуюся внизу кислую воду и для удаления остатка серной к-ты промьшают жир горячей водой. Расщепление жира в автоклаве производится след. обр.: в разогретый паром автоклав загружают в расплавленном виде жир до половины объема автоклава. Туда же вводят ускоритель (известь, окись цинка и др.) с небольшим количеством воды; извести берут до 3% от веса жира, окиси цинка 0,5-г

1% или 1% смеси, состоящей из цинковой пыли (от 70 до 95%) и окиси цинка (от 30 до 5%). После этого в автоклав вводят 13-=-20% чистой воды (лучше всего конденсационной), вытесняют паром из автоклава весь оставшийся воздух и поднимают давление пара до желаемой высоты. Во время расш;епления все содержимое автоклава перемешивается паром; процесс расщепления продолжается ок. 8 ч. при давлении 10-=-12 atm. По окончании процесса содержимое автоклава выпускают в общий приемник-закрытый освинцованный деревянный или железный чан,-в к-ром дают отстояться жирным к-там и глицериновой воде. После этого глицериновую воду спускают через кран, а оставшиеся в чане жирные к-ты после промывки перепускают в отдельный освинцованный чан, в котором их обрабатывают слабым раствором серной к-ты, чтобы разложить образовавшиеся за счет ускорителей металлич. соли жирных к-т. Автоклавный метод расщепления для Си. имеет большие преимущества перед другими методами, т. к. при нем получаются жирные кисюты, почти не отличающиеся по цвету от исходного материала, а это дает возмолгность перерабатывать полученные светлые л-сирные кислоты на стеарин и олеин без дистилляции.

2. А ц и д и ф и к а ц и о н н ы й метод (расщепление жиров крепкой серной к-той) требует, как и автоклавный, предварительной очистки жиров. Просушенный после удаления загрязнений жир нагревают до 113° и обрабатывают крепкой серной кис/тотой (66° Вё), взятой примерно в количестве 4% от жира, причем вся масса подвергается энергичному перемешиванию. После этого всю массу выливают в горячую воду, с которой ее разваривают в течение нескольких часов открытым паром. Во время разварки жир, обработанный крепкой серной к-той, гидролизует-ся, и образующиеся жирные к-ты всплывают на поверхность воды, а глицерин и серная к-та переходят в нижний водный слой. Нижний; слой используется для выработки глицерина, а плавающие наверху жирные к-ты промываются водой от серной к-ты. Жирные к-ты при кислотном расщеплении окрашиваются и загрязняются продуктами обугливания, к-рые получаются от действия крепкой серной к-ты на жир. Ацидификацию производят в освинцованных чугунных или железных чанах; обычно пользуются аппаратом Бела-Лах (фиг. 1). Он состоит из освинцованного железного котла цилиндрич. формысконич. дном, имеющ. паровую рубашку. В котле установлена освинцованная мешалка, и на дне его находится глухой паровой змеевик. К-та поступает через небольшой свинцовый ямеевик, помещенный под крышкой аппарата. К дну аппарата присоединена спускная труба, 1;-рая служит для спуска смолистого вещества, образующегося во время обработки жира серной кислотой. При ацидификацин происходит не только гидролитич. расщепление жиров, но и глубокое химич. изменение (в строении пек-рых к-т), причем часть жидких к-т пере-

Фиг. I.

ходит в твердое состояние. Т. о. сернокислотный способ увеличивает выход твердых жирных к-т, причем происходит частичное осмоле-ние жировых веществ. Такой же эффегст получается при аналогичной обработке крепкой серной к-той не тснько жиров, но и жирных к-т, что для С. п. имеет большое значение.

3. Под ме.тодом Твитчеля подразумевают в настоящее время расщепление лиров водой при нагревании до Г --ЮО в присутствии различных сложных сульфокислот, которым в технике дано о5щее название реактивов . Этот тметод впервые был введен америк. химиком Твитчелем, который в качестве реактива при-:\юнял сложиые сульфокислоты, получавшиеся при действии крепкой серной кислоты на смесь нек-рых ароматич. углеводородов с жирными к-тами. Указанные сульфокислоты играют роль образовате.чя эмульсии жира в воде. В состоянии эмульсии лир предоставляет расщепляющему действию воды огромную поверхность, вследствие чего реакция настолько ускоряется, что становится возможным производить расщепление без применения давления. В последнее время вместо реактива Твитчеля применяют т. н. контакт (см.), предлолсенный Г. Петровым. Расщепление жиров производят сл. образом. В освинцованный чан сначала наливают 20-25% (от жира) мягкой воды и 0,2-0,5% серной к-ты и нагревают открытым паром до кипения, затем вводят реактив в количестве 0,51%, а вскоре затем растопленный жир. Всю массу продолл;ают кипятить примерно 10-12 ч., причем расщепление достигает 80- 85%. Массе дают отстояться, отделяют глицериновую воду, оставшуюся лировую часть вновь кипятят со све:кей подкисленной водой еще 4--6 час. В результате второй варки расще-иление доходит до 90-94%. Жирные к-ты при этом методе получаются несколько темнее, чем при автоклавном расщеплении, но светлее, чем при кислотном способе. Для успешного расщепления но последнему способу жиры надо предварительно очищать, как это практикуется при автоклавном способе.

Жирные к-ты, происходящие от грязных и темных жиров или потемневшие впоследствии при расщеплении, необходимо для выработки стеарина предварительно рафинировать. Эта цель достигается путем дистилляции. При нормальном давлении лирные к-ты кипят: паль-тштиновая при 339-356°, стеариновая к-та при 359-383° (причем обе кислоты перегоняются с заметным разлолением); олеиновая кислота из-за сильного разложения не перегоняется при обычном давлении. При давлении в 100 мм рт. ст. можно последнюю перегнать при Г 285-f-286°. Т. о. для того чтобы избежать разложения продуктов при дистилляции жирных к-т, надо их перегонять при более низкой f; для того же, чтобы упругость пара перегоняемого иродурста превысила окрулающее довление при более низкой t°, вводят в процесс дистилляции еще другую инертную жид-1ч0сть с большой упругостью пара. Обычно применяют перегретый водяной пар или же пользуются понижением окружающего давления, производя дистилляцию в разреженном пространстве. Иногда применяют и то и другое одновременно. Дистилляция ишрных к-т перегретым паром без применения вакуума происходит обычно при Г 2504-280°; при более высокой f дистиллат иногда темнеет. Во время дистилляции происходят различные химич.

СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

изменения дистиллируемого продукта: окси-стеариновая к-та переходит в изоолеиновую к-ту и стеаролактон; при высокой t° за счет оставшегося в жирных к-тах нейтрального жира образуются углеводороды, к-рые увеличивают количество неомыляемых в получаемом дистиллате и ухудшают качество вырабатываемых продуктов. Поэтому рекомендуется жиры пре/дварительно расщеплять возможно глубже. Аппаратура для дистилляции жирных к-т состоит из: 1) дистилляционного куба,2)пароперегревателя, 3) холодильника, 4) приемника для дистиллированных жирных кис ют, 5) сосуда для гудрона. При дистилляции в разреженном пространстве прибавляются еще конденсатор, вакуум-

Фиг. 2.

насос и маслоотделитель. При конструировании дистилляционного куба приходится считаться с тем, что пары легко конденсируются и стекают обратно и что кроме того производительность куба зависит от величины испарительной поверхности жидкости. Поэтому аппаратам придают обычно круглую низкую и широкую форуму с возможно большей испарительной поверхностью. При правильной конструкции аппарата каждые 2,4 испарительной поверхности должны в среднем давать около 100 кг чистого дистиллата в 1 ч., если работа ведется при атмосферном давлении, и 130 кг дистиллата, если перегонка ведется в разреженном пространстве. При применении вакуума вышина куба д. б. больше, чтобы не происходило перебрасывания жидкости. Дистилля-ционный куб снажен шлемом с трубой, отводящей пары в холодильник. Кроме того имеются лаз, отверстие для термометра, труба для подачи сырых жирных к-т и спускная труба на дне котла для спуска смолистых остатков. По дну куба расположена парораспределительная труба для вдувания перегретого пара. ДистилляциОнные кубы делаются исключительно из меди или чугуна. Лелезо в данном случае мало пригодно, т. к. жирные к-ты его разъедают. Дистилляционный куб вмазывается обычно в нечь; обмуровку его производят обычно так, чтобы огонь непосредственно не касался днища котла. Для этого над топкой устраивают длинный свод, чтобы топочные газы сначала проходили под упомянутым сводом, а затем уже омывали дно куба. Кроме того обычно дно медного куба изолируют еще шамотными

плитами, чтобы он не приходил в непосредственное соприкосновение с топочными газами.

Пароперегреватели употребляются обычного типа. Конденсаторы или холодильники служат для сгущения паров воды и жирных к-т, получающихся при перегонке. Эти части делаются обычно из меди или алюминия. Холодильники при перегонке лирных к-т бывают двух родов: воздушные и водяные. Перегонка жирных к-т в струе перегретого пара в разреженном пространстве дает прежде всего возможность работать при более низкой t° (на 15-20° ниже обыкновенной темп-ры дистилляции), вследствие чего получается меньше продуктов разложения и больше чистого дистиллата. Кроме того в этом случае перегонка происходит значительно быстрее, вследствие чего сокращается расход топлива для печи, а также и пара. На фиг. 2 изображена конструкция вакуум-дистилляци-онного аппарата, применяемого в Америке. Последний состоит из чугунного толстостенного куба А, снабженного большим шлемом из алюминия; конденсация паров жирных к-т происходит в водяных холодильниках Б, из которых последний соединен широкой трубой с впрыскивающим конденсатором В, расположенным над крышей. Для дистилляции устанавливают обычно несколько приемников, причем ид1еется возможность, не прерывая дистилляции, выключать один из них для его опорожнения. Вакуум в аппарате поддерживается при помощи сухого воздушного насоса, причем обычно между барометрич. конденсатором и воздушным насосом включают сосуд с олеиновой к-той, через к-рый просасывается воздух, дабы прошедшие через конденсатор последние остатки жирных к-т абсорбировались олеиновой к-той. В последнее время в Зап. Европе с успехом применяется для дистилляции жирных к-т аппарат сист. Фредеркинга. На фиг. 3 изобра-

Фиг. 3.

жен такой аппарат (машиностроительный завод Volkmar Hanig u. Co.* в Дрездене). Для нагревания дистилляционного куба, работающего под вакуумом, пользуются перегретой до 310- 380° водой, которая циркулирует по .особым цельнотянутым стальным трубам, за.читым в стенках дистилляционного куба. Перегрев воды производится в особой печи, находящейся в соседнем с дистилляционным отделением помещении. Там же находится и печь для перегрева пара, к-рый требуется для перегонки жирных к-т. Т. о. дистилляция изолирована от огня, что устраняет опасность возникновения пожара.