Способ раздубливания коллагенсодержащих отходов хромового дубления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 09 ИСАНИЕВТОРСНОМУ СОИ ЗОБРЕТЕНИЯТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 994534, кл. С 09 Н 1/04, 1979.Авторское свидетельство СССР У 118656, кл. С 09 Н 1/04, 1982. (54)(57) СПОСОБ РАЗДУБЛИВАНИЯ КОЛ ЛАГЕНСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ХРОМОВОГО ДУБЛЕНИЯ, предусматривающий обработку раствором серной кислоты в три стадии и обработку раствором гидрата окиси кальция в две стадии, осуществляемые между стадиями обработки раствором серной кислоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, процессы обработки проводят при перемешивании, обработку раствором серной кислоты на первой стадии ведут при 36 С в шесть этапов соответе ствующими концентрациями 9; 4,5; 2,25 - 2,5; 1,12; 0,56 и 0,28 мас.Х и соответственно эа 120; 60-120; 30-60; 30; 30 и 30 мин; обработку раствором серной кислоты на второй и третьей стадиях проводят соответственно при 27 и 24 С в пять этапов соответствующими концентрациями 4,5; 2,25; 1,12; 0,56 и 0,28 мас.й соответственно за 20; 60-120;30-60; 30 и 30 мин,обработку раствором гидрата окиси кальция на каждой стадии проводят в четыре этапа соответствующими концентрациями 9; 4,5; 2,25 и 1,12 мас.Хи соответственно эа 240 80; 60-20 и 60 мин, при этом сульфат аммония вводят на двух последних этапах иэ в расчета 6-3 г на 1 л гидрата окиси кальция соответствующей концентрации, аИзобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при переработке коллагенсодержащих отходов хромового дубления для регенерации гольевого вещества в качестве сырья в производстве высококачественных сортов желатина и.клея.Цель изобретения - сокращение продолжительности процесса.П р и м е р 1. Неокрашенную обрезьхромового дубления с содержанием 5,3%оксида хрома обрабатывают в следующем порядке.Последовательную кислотную обработку проводят в подвесном барабанесо скоростью вращения 12 об./мин приЖК 3 и Зб С, Концентрация сернойкислоты, %: 9; 4,5; 2,5; 1,12; 0,56и 0,28, продолжительность обработкипри каждой концентрации 2; 1; 0,5;0,5; 0,5 и 0,5 ч соответственно, Всего на обработку 5 ч. Отработанныерастворы сливают в хромовую канализацию для последующей регенерация хрома,Последовательную щелочно-солевуюобработку проводят в этом же барабадне при ЖК 3 и 24 СКонцентрация рабочих растворов гидрата окиси кальция, мас.%: 9; 4,5; 2,25 и 1,12,Концентрация сульфата аммония иэ расчета б и 3 г на 1 л 2,25 и 1,12%-нойконцентрации гидрата окиси кальциясоответственно. Продолжительностьщелочно-солевой обработки при каждойконцентрации 4; 3; 1 и 1 ч соответственно. Всего на обработку 9 ч, Отработанные растворы сливают в канализацию,1Повторную последовательную кислотную обработку проводят в этом же барабане при ЖК 3 и 27 С. Концентрация рабочих растворов серной кислоты, мас.%; 4,5; 2,25; 1,12; 0,5 б и 0,28, продолжительность при каждой концентрации 2; 1; 0,5; 0,5 и 0,5 ч соответственно. Всего на обработку 4,5 чОтработанные растворы сливают в хромовую канализацию.Повторную последовательную щелочно-солевую обработку проводят в этомдже барабане при ЖК 3 и 20 С, Концентрация рабочих растворов повторной щелочно-солевой обработки и.ее продолжительность соответствует указанным регламентируемья режимам, Всего на обработку 9 ч.Характеристика качест- Показатели20 ва отходов Соответствуетнедубленомуголью и обрези однороднойструктуры Внешний вид, цвет 25 Температура сваривання раздубленных отходов,дС 57 Реакция среды раздуб"ленных отходов послепромывки, рН Содержание оксида хрома в раэдубленных отходах % 0,03 Суммарный выход белкового вещества припоследовательном выплавлении желатина,клея и белкового гидролизата, %45 90,8 Содержание оксида хрома в желатине, клее ибелковом гидролизате,полученных при последовательном выплавлениииз раздубленного белкового сырья, % Не обнаружено 55 П р и м е р 2, Неокрашенную обрезь хромового дубления с содержанием оксида хрома 5,2% обрабатываютв следующем порядке,Повторную последовательную кислотную обработку проволят в этом же барабане при ЖК 3 и 24 С, Концентрациярабочих растворов кислотной обработки и ее продолжительность соответствует указанным регламентируемым режимам при проведении повторной кислотНой обработки, Всего па обработкузатрачено 4,5 ч.10 Общая продолжительность кислотнойи щелочно-солевой обработки по примеру 1 составляет 32 ч,физико-химические показатели качества раэдубленных коллагенсодержащих15 отходов по примеру 1 приведены втабл, 1,ТаблицаФизико-химические показатели качества раэдубленных коллагенсодержащих отходов по примеру 2 приведены в табл, 2. Т а б л и ц а 2 Характеристика качест- Показатели ва отходов Соответствует недубленому голью или обрези однородной структуры Температура свариванияраздубленных отходов, С 20 Реакция среды раздубленнык отходов, рН 6;7 Содержание оксида хромав раздубленных отходах,7 0,04 Суммарный выход белкового вещества при последовательном выплавлениижелатина, клея и белкового гидролизата, 7 91,1 Содержание оксида хрома в желатине, клее и белковом гидролиэате после их выплавления из раздубленных отходоъ, % 3 1245581Последовательную кислотную обработку проводят в подвесном барабанетипа "Гигант" со скоростью вращенияо3 об./мин при ЖК 3,5 и 36 С. Концентрация рабочих растворов серной кис лоты, мас.%: 9; 4,5; 2,25; 1,12;0,56 и 0,28, Продолжительность обработки при каждой концентрации 2; 2;1; 0,5; 0,5 и 0,5 ч соответственно.Всего на обработку затрачено 6,5 ч1 О Внешний вид, цвет Отработанные растворы сливают в хромовую канализацию,Последовательную щелочно-солевуюобработку проводят в этом же барабаоне при ЖК 3 и 24 С, Концентрация ра бочих растворов гидрата окиси кальция, мас,7.: 9; 4,5; 2,25 и 1,12, Концентрация сульфата аммония из расчета 6 и 3 г на 1 л 2,25 и 1,12%-нойконцентрации гидрата окиси кальциясоответственно. Продолжительностьщелочно-солевой обработки при каждойконцентрации 4; 3; 2 и 1 ч. Всего наобработку затрачено 10 ч. Отработанные растворы сливают в канализацию, 25Повторную последовательную кислотную обработку проводят в этом же баорабане при ЖК 3,5 и 27 С, Концентрация рабочих растворов серной кислоты, мас.%: 4,5; 2,25; 1,12; 0,56 и ЗО 0,28. Продолжительность обработкипри каждой концентрации 2; 2; 1; 0,5и 0,5 ч соответственно, Всего на обработку затрачено 6 ч. Отработанныерастворы сливают в хромовую канали- Ззацию.Повторную последовательную щелочно-солевую обработку проводят в этом же барабане при ЖК 3 и 20 С, Концентрация рабочих растворов повторной ще лочно-солевой обработки и ее продолжительность соответствует указанным регламентированным режимам, Всего на обработку затрачено 10 ч.45Повторную последовательную кислотную обработку проводят в этом же барабане при ЖК 3,5 и 24 С,.Концентрация рабочих растворов повторной кислотной обработки при каждой концентрации и ее продолжительность со ответствует укаэанным регламентируемым режимам при проведении повторной кислотной обработки. Всего на обра-ботку затрачено 6 ч, 55Общая продолжительность кислотных и щелочных обработок по примеру 2 составляет 38,5 ч. П р и м е р 3. Неокрашенную обрезь хромового дубления с содержанием оксида хрома 5,47 обрабатывают в следующем порядке.Последовательную кислотную обработку проводят в стационарном резервуаре (баркас, чан) со скоростью вращения механической мешалки 34 об./мин при ЖК 4 и 36 С. Концентрация рабочих растворов серной кислоты, мас,%: 9; 4,5; 2,25; 1,12;0,56 и 0,28, Продолжительность обработки при каждой концентрации 2; 2;1; 0,5 и 0,5 ч соответственно. Всего на обработку затрачено 6,5 ч, Отработанные растворы сливают в хромовую канализацию,Последовательную щелочно-солевую обработку проводят в этом же резервуаре при ЖК 4 и 24 С. Концентрация.Таблица 345 Показатели Характеристика качества отходов Внешний вид, цвет Соответствует недублеНОМУ ГОЛЬЮ И ГОЛЬЕВОй обрези однороднойструктуры Температура свариванияраздубленных отходов, С рабочих растворов гидрата окиси каль -ция, мас.7: 9; 4,5; 2,25 и 1,12,Концентрация сульфата аммония из расчета 6 и 3 г на 1 л 2,25 и 1,127.-нойконцентрации гидрата окиси кальциясоответственно, Продолжительностьщелочно-солевой обработки при каждойконцентрации 4; 3; 2 и 1 ч, Всего наобработку затрачено 10 ч, Отработан Оные растворы сливают в канализацию,Повторную последовательную кислотную обработку проводят в этом же реазервуаре при ЖК 4 и 27 С. Концентрация рабочих растворов серной кислоты, 15мас.7: 4,5; 2,25; 1,12; 0,56 и 0,28Продолжительность обработки при каждой концентрации 2; 2, 1; 0,5 и 0,5соответственно. Всего на обработкузатрачено 6 ч. Отработанные растворы 20сливают в хромовую канализацию.Повторную последовательную щелочно-солевую обработку проводят в этомже резервуаре при ЖК 3 и 20 С. Концентрация рабочих растворов повторной щелочно-солевой обработки й еегродолжительность соответствует указанным регламентированным режимам,Всего на обработку затрачено 10 ч,Повторную последовательную кислот- зОную обработку проводят Ь этом же резервуаре при ЖК 4 и 24 С. Концентрация рабочих растворов и ее продолжительность соответствует указанагмрегламентированным режимам при про 35ведении повторной кислотной обработки, Всего на обработку затрачено 6 ч.Общая продолжительность кислотныхи щелочно-солевых обработок по примеру 3 составляет 38,5 ч.40Физико-химические показатели качества раздубленных коллагенсодержащих отходов по примеру 3 приведеныз,табл. 3.Продолжение табл.З Характеристика качест- Показатели ва отходов Реакция среды раэдубленных отходов, рН 6,6 Содержание оксида хрома в раздубленных отходах,/ 0,05 Суммарный выход белкового вещества при последовательном выплавлениижелатина, клея и белкового гидролизата, 7. 91,0 Соцержание оксида хрома в желатине, клее, гидролиэате, полученных из раздубленных отходов, 7 Повышение температуры выше 36 С активизирует процесс раздубливания, но способствует увеличению потери белкового вещества, Вот почему кислотную обработку сырья хромовых отходов проводят при 36 С, когда еще все белковое вещество химически связано с хромом. Вторую кислотную обработку проводят при 27 С, а третью при 24 С. Первую щелочно-солевую Обработку проводят при 24 С, а вторую - при 20 С. При выходе за верхоние пределы температурного режима резко. возрастают потери белкового вещества, что снижает выход целевого продукта. При выходе за нижние пределы температурного режима увеличивается продолжительность раздубливания, что не обеспечивает достижение посгавленной цели.Режим перемешивания фаз обусловлен скоростью вращения технологического оборудования, равной 3-12 Об/мин, а режим последовательного снижения хонцеит 1 аций кислотно-щелочно-солевьгх химреагентов обусловлен последовательным удалением экстрактов хрома из системы, что способствует сдвигу равновесия вправо и сокращает продолжительность раздублинания. Прн выходе за верхние пределы режимов скорости .вращения технологического оборудовагия и концентрации реагентов резко увеличивается температура реакцноннои смеси, что ув чичивает потери белкового веще=тва и снижает выходЗаказ 3960/16 Тираж 644 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 целевого продукта. При выходе эа нижние пределы скорости вращения технологического оборудования и концентраций химреагентов продолжительность раздубливания увеличивается.Режим соотношения жидкой и твердой фаз (4-3):1 играет активную роль при раздубливании. При выходе за верхние пределы соотношения фаз (4:1) интен- О сивность раздубливания возрастает, но снижается пропускная способность технологического оборудования. При выходе за нижние пределы соотношения фаз (3:) продолжительность раэдуб ливания увеличивается. Режим скорости вращения технологического оборудования и механической мешалки способствует лучшему переме шиванию фаэ и в совокупности с темпе- ратурным режимом, режимом концентрации реагентов .и количественного соотношения фаз способствует и обеспечивает достижение поставленной цели предлагаемого технического решения.При выходе за верхние и нижние пределы указанных режимов поставленная цель достигнута не будет.Добавление сульфата аммония к концу щелочной обработки при снижении концентрации щелочи до 2,25 и 1,123 обуславливается тем,что сульфат аммония, как реагент, хотя раздубливающим действием не обладает, но его присутствие в щелочной фазе обработки необходимо, так как он оказывает высокое обезвоживающее действие и устраняет щелочной нажор белкового материала, увеличивает прочность на разрыв коллагеновых волокон и тем самым способствует снижению потери белка при обработке, Кроме того, его присутствие к концу щелочной обработки обуславливается и тем, что он способствует нейтрализации щелочи и удалению связанного с белковым веществом катиона кальция.Предлагаемое изобретение позволит сократить продолжительность процесса до 38,5 ч и повысить в 2,8 раза производительность ъруда и зкономическую эффективность способа.