Hidrojenasyon işlemi, doymamış organik bileşiklerin (alkenler ve alkenler gibi), karbon atomlarının bileşiklerle doymamış bağlarında hidrojen ile doyurulması ve doyurulmasıdır. Yemeklik yağ endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve yağ hidrojenasyonu olarak adlandırılan işlem, doymamış yağ asitlerinin karbonları arasındaki çift bağlara hidrojen eklenmesi olarak tanımlanmaktadır. Sıvı haldeki veya erime noktası düşük partiküller içeren bir yağdan yüksek erime noktasına sahip kısmen veya tamamen katı bir yağ elde etmek için en yaygın kullanılan yöntemdir. Amacı, çift bağ sayısını azaltarak yağlar için büyük bir problem olan ve oksijenle temasta bozulmalara neden olan oksidasyona duyarlılığı azaltmak ve malzemenin fiziksel özelliklerini değiştirerek ürünün kullanım alanlarını arttırmaktır. üründe. Örneğin margarin ve ayıklama bu şekillerde oluşturulmuştur.
Hidrojenasyon ilk kez 1863 yılında Debus tarafından gerçekleştirilmiştir. Modern hidrojenasyon işlemi, Sabatier ve Senderens tarafından 1897-1905 yıllarında yapılan araştırmalarda tanıtılmıştır. Yağ asitlerinin sıvı faz hidrojenasyonu ilk olarak 1902’de Almanya’da Wilhelm Normann tarafından patentlendi. Daha sonra 1903’te İngiltere’de Wilhelm Norman tarafından patenti alındı. 1906 yılında Norman tarafından kurulan bir fabrikada ve İngiltere’de ilk kez balina yağının temperlenmesinde kullanılmıştır. Bunu Almanya, İngiltere, Amerika Birleşik Devletleri ve Hollanda’da kurulan diğer fabrikalar izledi. Bu yağlar belli bir dönem sabun yapımında kullanılmıştır. 1913’te Amerika Birleşik Devletleri’nde, hidrojene pamuk tohumu yağı bir filtre olarak piyasaya sunuldu. 1920-1940 yılları arasında hidrojene yağlarla yumuşak margarin üretimi, plastikleştirme ve uygun erime noktasına sahip tasnif konularında çeşitli çalışmalar yapılmış ve istenilen kalitede ürün üretilmesinde ilerleme kaydedilmiştir. Ancak Türkiye’de 1950’den sonra hidrojenasyon ve margarin üretimi yaygın olarak kabul edilmiş ve üretiminde büyük ilerleme kaydedilmiştir.
Hidrojenasyonda üç farklı aşama vardır.
Sıvı olarak: doymamış yağ asitleri
– Bir katıda: katalizör (genellikle nikel)
Gaz: hidrojen gazı formu
Bu farklı formların kullanım koşullarına göre elde edilecek mamul yağın yapısı değişmektedir.
Hidrojenasyondan kaynaklanan nihai yağın oluşumunu, bileşimini ve özelliklerini etkileyen bazı faktörler vardır:
1- Kullanılan katalizörün türü
2- Katalizörün yağdaki konsantrasyonu
3- Hidrojenasyon ortamı için hidrojen gazının basıncı
4- Hidrojen ortamının reaksiyon sıcaklığı
5- Hidrojen gazının ortamdaki dağılım derecesi
Bu işlemler gerçekleşirken yağın yapısında iki önemli kalite değişikliği meydana gelir. Birincisi, yağın erime sıcaklığı daha yüksek derecelere kayar. İkinci olarak yağın dayanıklılığı yani oksidasyon kararlılığı artar.
Hidrojenasyon, çevresine ısı salan ekzotermik bir reaksiyondur. Bu nedenle bu işlemler sırasında ısıtma şebekesine buhar iletimi bazen kesintiye uğrayabilir ve hatta soğuk su sirkülasyonu gerekebilir.
Yağlardaki iyot sayısı, doymamış yağ asitlerinin durumu ile ifade edilen bir özelliktir. Bu nedenle, hidrojen doygunluğu sırasında iyot sayılarında bir değişiklik meydana gelecektir. Damla görünecektir. 1 ton petrolün iyot sayısını 1 birim azaltmak için 1 metreküp hidrojen gazı gerekir. Örneğin iyot sayısı 106 olan pamuk yağının iyot sayısını 65’e düşürmek için 106-65 = 41 m3 hidrojen gazına ihtiyaç vardır. hidrojen gazı. Dolayısıyla iyot içeriği yüksek yağlardan hazırlanacak hidrojene yağların üretim maliyetleri de yüksek olacaktır. En uygun hidrojene yağlardan biri, %20 palmitik asit içeren pamuk tohumu yağıdır. Bu uygulama için uygun bir kaynak ve değerli bir yağdır.
Hidrojenasyonda, katalizör temel bir bileşendir. Hidrojenasyon için kullanılan katalizör aktif, uzun süre etkili, seçici, süzme ile kolaylıkla uzaklaştırılabilen izomer formunda ve partiden partiye değişmeyecek bir kararlılıkla uyumlu olmalıdır. Katalizör aktivitesi, uygun bir zaman çerçevesinde bir parti yağı hidrojenlemek için gereken katalizör miktarını gösterir. Aktivite, belirli özel koşullar altında hidrojene yağın birim zamandaki iyot sayısının azalması ile belirlenir. İyi bir katalizör birçok kez kullanılabilir. Ancak aktivitedeki azalmaya dayanabilmesi için her kullanımda hidrojenasyon ortamına belli miktarda katalizör eklenir.
Hidrojenasyon işlemi belirli aşamalarda gerçekleşir. Kısaca akış şeması şu şekilde özetlenebilir:
Kuru ve rafine yağ ile işlenir. Yağın bir kısmı ısıtılmış karıştırma kabında katalizörle karıştırılır. Bu ikisi birlikte sterilize edilir, sterilize edilir ve 120°C’ye ısıtılır. Karışıma hidrojen gazı eklenir. 100°C’de istenilen sertleşmeye kadar soğutulur. Süzme işleminden geçirilir ve katalizör ortamdan ayrıştırılır. Hidrojene yağ elde edilir.
Kaynak:
Bitkisel yağ teknolojisi mühendislik kitapları
katip:Gökçe cömerttir.
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]