Finomítás (vegyipar)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A finomítás általános értelembe véve egy technikai folyamatot jelöl, melynek végső célja egy anyag tisztítása, nemesítése, melynek során a nyersanyag többi összetevőitől elválasztják és dúsítják. A fogalom az élelmiszeripari, nehéz-, és könnyűipari anyagok esetében egyaránt ismert.[1] A finomítókban cukor, kőolaj, vagy más anyagok feldolgozására alkalmas berendezéseket üzemeltetnek.

Finomítási eljárások a finomítandó anyagféleségek szerint[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kőolaj[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Szénhidrogének esetén a kőolaj frakcionált desztillációja után (vákuum-desztilláció) még tartalmaznak nem kívánatos összetevőket úgy mint kén-, oxigén- és nitrogén- vegyületek , említve például az alkéneket. Ezek a szennyezőanyagok a kenőolajok esetében már kis mennyiségben is képesek rontani az olajfáradási jellemzőket úgy mint a besötétülést, a viszkozitás növekedését, a savképződést, illetve jelenlétük az olaj eliszaposodásához vezet. A finomítóban a finomítás során kőolajat egy kőolaj-finomító hidrálja, ami által minőségjavulás következik be. Ezt egy alternatív tisztítási eljárás követi (furfurol-extrakció, olajfinomítás). Továbbá a kenőolaj előállításkor különféle timföld segítségével megszűrik, és ezáltal finomítják az olajat.

A hidrálás során kén- és nitrogénvegyületeket tartalmazó gáz halmazállapotú szennyezőanyagok válnak ki mint például a kénhidrogén és az ammónia, melyeket ezek után elválasztanak.

Növényi olajok vagy zsírok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A növényi olajok és -zsírok finomítása valójában ezen anyagok termékelőállítási folyamatának egy lépése, melyet a hőprés (melegen sajtolás) előz meg. A finomítás során a nemkívánatos kísérőanyagokat vonják ki a nyers olajból (pl. színezőanyagokat, szagokat, ízanyagokat, és keserűanyagokat), melyek kedvezőtlenül befolyásolhatják a termék minőségi jellemzőit. Ezt követően a termék alapvető íz és eltarthatósága érdekében további feldolgozás során aromásítják és színezik. A finomítás során a kész növényi olaj eredeti mennyiségének 4 és 8 %-át elveszíti.

A finomítás során két eljárás közül választhatnak a technológiák közül. Az első az a kémiai finomítás , mely a következő gyártási lépésekből áll:

A második a fizikai finomítás, mely a következő gyártási lépésekből áll:

  • nyálkátlanítás→színtelenítés→, fehérítés
  • gőzölés→illatosítás→desztillációs savtompítás

A kémiai finomítás során a nyálkátlanítást követően eltávolítják a foszfolipideket, Glikolipidet, szabad cukrokat és fémeket az olajból. A semlegesítés során a szabad zsírsavakat, melyek az olaj 0,3 - 0,6 %-át teszik ki elválasztásra kerülnek. A fehérítési folyamat eltávolítja a színezékek legnagyobb részét úgymint nyálkamaradványokat, szaponinokat, fémes nyomelemeket és oxidációs termékeket. A gőzölést egy vízgőzdesztillátor végzi, melynek során az inenzív illat és ízesítő kísérőanyagokat eltávolítják.

A fizikai finomítás során a zsírsavakat desztillációs úton választják le, ezért csatlakozhat ehhez a gyártási lépéshez egyúttal a gőzölés folyamata is. Ehhez először teljesen nyálkátlanítani kell az olajat. A színtelenítés a feldolgozási folyamat végét zárja, vagy a nyálkátlanításal együtt végzik. Ezidáig a kémiai finomítás volt elterjedve, de a szigorodó környezetvédelmi előírások miatt a fizikai finomítás egyre jelentősebb szerepet kap. A fizikai finomítás kevesebb kemikáliát alcsonyabb finomítási veszteséget és vízfelhasználást eredményez, valamint a kinyert zsírsavak és az illatosítás desztillátuma takarmányként használható.[2] A finomítás folyamat végén a „finomított növényi olaj“ elkészül. Az illatosítási folyamat során közölt magas hőmérsékletnek köszönhetően a fiziológiailag kedvező hatású kísérőanyagok (mint például a tokoferol) mennyisége csökken az olajban.

A melegen történő sajtolással ellentétben a hidegen sajtolásnál ez a lépés kiesik és csupán szűrésen esik át a nyers olaj.

A melegen sajtolt mellékterméket extrakciós pelletnek nevezik, míg a hidegen sajtolás melléktermékét sajtolási pogácsának.

Cukor[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A cukor finomításánál a nyerscukrot szirup és centrifuga segítségével előmossák (affináció) és az affinált cukrot feloldják, vízben aktív szénnel vagy kovafölddel színtelenítik, és nagy vákuumban további feldolgozási lépések következnek. A fehércukrot (finomított) kikristályosítják, és centrifugálással kinyerik. Magasabb finomítási fokot lehet elérni a (megismételt) feloldás, színtelenítés, szűrés, kristályosítás, centrifugálás sorrenddel.[3]

Fémek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kohászati gyakorlatban alapvetően különbséget teszünk temperált finomítás és elektrolízises finomítás között. A temperált finomítási eljárás során a közölt hő hőfokától függően az oxidációs folyamat során a nem kívánatos anyagok átalakulnak és oxidálható olvadékaik kiválnak. A temperált finomítás előfeltétele, hogy a finomítandó olvadékhoz oxidáló olvadékkezelőszert kell adagolni. Ha magasabb finomítási fokra van szükség, akkor a legjobb megoldás az elektolízises finomítási eljárás. Elektrolízis során réz anód merül a finomítandó fém sóiból álló elektrolitba. Az elektrolízis során a 100%-osan tiszta fém kiválik a katódon. Így érhető el magas finomítási fok például az ezüst, és az arany estében is. Az alumínium finomításához olvadékelektrolízist alkalmaznak, ahol a timföld és egy kriolitvegyület alkotja az elektrolitot. Az elektrolízis során a kiváló olvadt alumínium eltávolítása folyamatos. A legújabb finomítási eljárás a szakaszolt-olvadékelektrolízis. Ezt a folyamatot elsősorban szilicium kinyerésére, kikristályosítására alkalmazzák.

Konyhasó[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A finomított tengerisót ipari mosás után a telített sós léből újra kristályosítják, centrifugálják, szárítják, őrlik, fehérítik, majd csomósodásgátlószert és jódot adagolnak hozzá. Csomagolás után kapjuk a tengeri sót, mely megjelenésében, sőt ízében is felveszi a versenyt a -hasonlóan finomított- kősóval. Folyadékáramlásos bányászat során kinyert sós telített sólé feldolgozása során is hasonló tisztítási folyamaton esik át a só és így jön létre a vákuum só.

Lásd még[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Raffination című német Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

  1. Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Kiadó Leipzig 1965, 1168. oldal
  2. Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann und Hermann Hofbauer (Hrsg.), 2009: Energie aus Biomasse. Grundlagen, Techniken und Verfahren. Springer Verlag, 2. Auflage, S. 720-725, ISBN 9783540850946.
  3. Römpps Chemie-Lexikon, 8. Auflage (1987) Seiten 3483−3484, ISBN 3-440-04510-2.