Procesul tehnologic de obținere a uleiului de floarea -soarelui [632204]

UNIVERSITATEA “OVIDIUS” din CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
Program de studii : Chimie Alimentară
șiTehnologii Biochimice
Anul: IV
Procesul tehnologic de obținere a uleiului de floarea -soarelui
Coordonator științific:
Ș.L. Dr. Ing. NEAGU ANIȘOARA
Student: [anonimizat]
2017–2018

CUPRINS
Introducere 3
1.Aspecte teoretice privind tehnologia de ob ținere a uleiului de floarea -soarelui 4
1.1.Structura morfologică a semin țelor de floarea soarelui 4
1.2.Compoziția chimică a semințelor oleaginoase 7
1.3.Însușirile fizice ale semințelor oleaginoase 8
2.Procesul tehnologic de ob ținere a uleiului de floarea -soarelui 10
2.1.Recepția materiei prime 11
2.2.Pregătirea semin țelor de floarea -soarelui 11
2.2.1.Descărcarea și transportul la depozite a materiilor prime oleaginoase 11
2.2.2.Curățarea materiilor prime oleaginoase 12
2.2.3.Uscarea materiilor prime oleaginoase 12
2.2.4.Depozite de materii prime oleaginoase 13
2.3.Obținerea uleiului brut prin presare sau extracție 14
2.3.1.Obținerea uleiului prin presare 14
2.3.2.Obținerea uleiului brut prin extracție 17
2.4.Obținerea uleiului rafinat 18
3.Schimbătoare de căldură 20
3.1.Schimbătoarele de căldură țeavă în țeavă 21
4.Bilanț de materiale, bilanț termic și calculul de proiectare al schimbătorului de
căldurățeavă în țeavă22
4.1.Tema de proiectare 22
4.2.Bilanț de materiale 23
4.3.Bilanț termic cu determinarea consumurilor de utilități 31
4.4.Calculul de predimensionare al schimbătorului de căldură țeavă în țeavă 36
4.5.Calculul termic al schimbătorului de căldură și dimesionarea
schimbătorului
5.Norme de Protec ție a muncii și PSI39
45
5.1.Instrucțiuni de sănătate și securitate în muncă 45
5.2.Instrucțiuni de prevenirea și stingerea incendiilor 46
Concluzii 47

3Introducere
Uleiurile șigrăsimile vegetalesegăsescînnaturăînțesutulplantelor,fiind concentrat în
semințe, înpulpă,însâmburele fructelor, întuberculi sauîngermeni. Pentru țara noastră
principala materie primăoreprezintă planteleoleaginoase producătoare desemințe.
Plantele oleaginoase (plantele uleioase) sunt plante care au capacitatea de a acumula în
boabe (semințe, fructe) cantități mari de lipide (între 20 și 60%). Aceste plante fac parte din
diferite familii botanice (Asteraceae, Brassicaceae, Euphorbiaceae, Linaceae, Lamiaceae etc.),
unele sunt anuale și unele perene, unele sunt ierboase și unele lemnoase.
Unele dintre speciile de plante oleaginoase ierboase anuale sunt cultivate exclu siv
pentru obținerea de uleiuri,care pot fi uleiuri comestibile (floarea -soarelui, rapiță), uleiuri
industriale (in pentru ulei, ricin) sau uleiuri cu urilizări mixte (floarea -soarelui, rapiță). Alte
specii de plante oleaginoase ierboase anuale sunt c ultivate pentru alte destin ații:
leguminoase lepentru boabe (soia, arahide), plante textile (in pentru fibră, cînepă, bumbac),
cereale (porumb), plante medicinale și aromatice (muștar, mac ).
De la plantele oleaginoase se obțin uleiuri vegetale utilizate în alimentația omului în
mod direct sau sub formă de diferite preparate în industria alimentară. Aceste uleiuri
reprezintă o formă concentrată de energie, cu o putere calorică ridicată, comparabi lă cu cea a
grăsimilor animale. Uleiurile vegetale alimentare au o valoare nutritivă ridi cată, au un miros și
o culoare plăcută, însușiri gustative bune și o digestibilitate ridicată (în jur de 95%).
Comparativ cu grăsimile animale, uleiurile vegetale au o acțiune favorabilă asupra
sănătății umane prin scăderea conținutului de colester ol din sânge și reducerea incidenței
bolilor cardiovasculare.
Unschimbător de căldură este un echipament de transfer termic , care
transmite căldura de la un mediu la altul. Transmiterea căldurii între cele două medii se poate
face printr -un perete solid, care le separă, sau se poate face prin amestecarea mediilor.
Transfe rul de căldură are loc întotdeauna, conform principiului al doilea al termodinamicii , de
la mediul mai cald la cel mai rece.

4Capitolul 1. Aspecte teoretice privind tehnologia de ob ținere a uleiului de floarea –
soarelui
Industria uleiurilor și grăsimilor vegetale comestibile are ca obiectiv procesarea
principalelor surse vegetale de materii oleaginoase (semințe, fructe, germeni, sâmburi) cu
scopul separării prin presare și/sau extracție a uleiului sau grăsimii vegetale, sub forma unui
sistem alimentar monocomponent (acilgliceroli) sau cu un conținut maxim admis al
compușilor de insoțire (colesterol, vita mine liposolubile, acizi grași liberi, fosfolipide,
pigmenți)
Principalele produse ale industriei uleiurilor și grăsimilor vegetale sunt următoarele:
Uleiurile vegetale comestibile de floarea -soarelui, soia, germeni de porumb,
rapiță, dovleac etc.
Uleiurile vegetale comestibile compoudante (în amestec): soia + floarea –
soarelui, floarea -soarelui + rapiță;
Grăsimi vegetale simple sau în amestec;
Grăsimi obținute prin hidrogenarea controlată a uleiurilor vegetale
comestibile: shorteninguri, ma rgarine vegetale;
Lecitină alimentară, monogliceride, digliceride;
1.1.Structura morfologică a semin țelor de floarea soarelui
Uleiurile și grăsimile vegetale se găsesc în natură în țesutul plantelor, fiind concentrate
în semințe, pulpă, respec tiv în sâmburele fructelor, în tubercule sau în germeni .
Semințele separate de planta –mamă reprezintă germenul unei viitoare plante.
În timpul formării și maturizării semințelor oleaginoase, în celule are loc o acumulare
de substanțe hrănitoare (grăsimi, albumine, hidrați de carbon, compuși cu fosfor și alte
substanțe), care au rolul de a asigura germenul funcției vitale, până când acesta devine capabil
să-și asigure singur hrana minerală din sol și din aer.
Prezența acestor substanțe hrănitoare într -o măsură mai mare sau mai mică determină
valoarea semințelor oleaginoase ca materii prime pentru obținerea uleiului vegetal și a
celorlalte componente.
În general, termenul de sămânță este folosit într -un sens mai larg în agricultură. În
practica industrială, se numesc semințe și unele categorii de fructe compuse.

5Semințele și fructele plantelor se pot deosebi pe baza caracterelor morfologice și a
însușirilor lor diferite ca: modificarea culor ii cotiledoanelor sub influența unor reactivi,
fluorescența sub lumină de cuarț etc.
Din punct de vedere morfologic, semințele propriu -zise sunt organe de reproducere ale
diferitelor specii de plante care la maturitate se desprind de fruct, aces ta având un rol
protector temporar.
Semințele propriu -zise sunt alcătuite dintr -un înveliș protector mai mult sau mai puțin
tare numit coajă, endospermul (miezul sau albumenul) și embrionul viitoarei plante.
Fig. 1.1. Structura morfologică a seminței de floarea -soarelui:1 -coajă; 2-tegument; 3 –
miez (endosperm, embrion).
Coaja este constituită din 3 straturi: epicarp, mezocarp, endocarp.
-Epicarpul este constituit dintr -un strat de celule periferice, neted sa u zbârcit,
reticulat, costat etc., având o culoare specifică pigmentului vegetal
caracteristic (cenușiu, negru, cafeniu).
-Mezocarpul este un strat intermediar, cu rol esențial în asigurarea protecției
mecanice, biologice și microbiologice a seminței, cons tituit din structuri
multiple de celule cu perete lignifiat, cimentat cu polioze insolubile (celuloză,
hemiceluloză) și lignine, care conferă rezistență și protecție.
-Endocarpul este un strat intern de celule cu di mensiuni mici, subțire și moale.
Tegumentul , ca parte protectoare a seminței, este format din mai multe straturi de
celule lignificate. El poate fi de diferite culori, gros sau subțire, neted sau zbârcit, reticulat,
costat etc. La unele semințe tegumentul prezintă diferite formațiuni p e baza cărora se poate
identifica cu ușurință specia respectivă.
Endospermul reprezintă țesutul vegetal care concentrează substanțele de rezervă
necesare formării și maturizării noilor semințe din organele vegetative ale embrionului.

6Semințele de floarea -soarelui sunt caracterizate de existența structurii de endosperm doar în
etapa de formare a seminței, după care aceasta se resoarbe
Embrionul curpinde organele vegetative ale viitoarei plante: radiculă, tigelă, gemulă și
2 cotiledoane, sistemul reproducător existând în stare latentă până la germinare.
În cotiledoane și endosperm se concentrează substanțele nutritive (ulei, albumine,
glucide, săruri minerale, vitamine liposolubile), care constituie rezervele de bază ale plantei .
Fig.1.2. Structura schematică a seminței oleaginoase
Țesutul de rezervă al semințelor oleaginoase (țesut oleaginos) este constituit dintr -un
număr mare de celule de dimensiuni mici.
Celula oleaginoasă este constituită din oleoplasmalemă (biomembrană celulară) și
citolpasmă, în care există organite celulare, incluziunile microscopice de ulei și granulele
aleuronice.
Oleoplasmalema sau membrana celulară este constituită din unul sau mai multe straturi
polimoleculare. Grosimea pereților celulari la majoritatea semințelor este mică, fiind cuprinsă
între 0,3-0,5μm.
Învelișul celular are de cele mai multe ori contur ondulat, în colțurile de unire a
celulelor găsindu -se așa numitul „spațiu intercelular ”; la semințele de floarea-soarelui spațiile
intercelulare sunt mari, iar semințele se caracterizează printr -o duritate mică, fiindmai fragile.
Învelișul celular este format în principal din celuloză și hemiceluloză și la ma joritatea
semințelor este de grosime mică.
Oleoplasma este formată din protoplasma propriu -zisă (citoplasma), care conține
suportul pentru uleiul dispersat uniform în citoplasmă, sub forma unor incluziuni

7
ultramicroscopice. Volumul oleoplasmei di feră de la un soi de semințe la altul, fiind de 75 –
82% din totalul intracelular la ricin, 75 -76% la floarea soarelui, 74% la in și 66 -69% la soia.
Granulele aleuronice sunt corpuri solide de origine proteică și formate din cristaloizi
și globoizi acoperite de un înveliș deosebit de subțire. Cristaloizii sunt proteine gelificate care
se găsesc sub formă de cristale. Se deosebesc de globoizi prin faptul că în apă se umflă , se
îmbibă, descoperindu -și astfel originea lor gelică. Globoizii sunt corpuri rotunjite, formate în
special din fitină și acid fitinic, legate de proteine.
Forma și dimensiunile granulelor aleuronice diferă foarte mult de la o sămânță la alta.
Astfel, la semințele cu conținut ridicat de ulei, granulele au o formă mai rotunjită, în timp ce
la semințele mai sărace în ulei au o formă colțuroasă, neregulată.
1.2.Compoziția chimică a semințelor oleaginoase
Compoziția chimică variază în funcție de tipul plantelor oleaginoase. Din punct de
vedere chimic, semințele oleaginoase conțin cantități mari de :
-lipide, proteine, zaharuri, apă;
Încantități mici se gasesc și:
-fosfatide, steride , ceruri, substanțe colorante
-alți compuș i chimici care se extrag împreuna cu uleiul, numite și substanțe care
însoțesc materia grasă.
Datele generale privind raportul miez -coajă precum și principalele componente sunt
prezentate în T abelul1.1.
Tabelul 1.1. Compoziția chimică a materiilor prime oleaginoase indigene

8Procentul lipidelor si a substantelor de insotire, care impreuna formeaza uleiul brut este
caracteristic fiecarei specii. Aceasta compozitie chimica uneori poate fi modificata de
conditiile de pastrare a sem intelor pa na la prelucrarea industriala.
Proteinele din semintele oleaginoase (albumine, globuline, gliadine, gluteline) in cursul
operatiilor de extragere a materiilor grase trec in srot aproape integral. In timpul depozitarii,
proteinele din semintele oleaginoase pot suferi fenomenul de denaturare, in urma caruia
solubilitatea proteinelor in ap a si in solutii diluate scade.
Glucidele din semintele oleaginoase sunt: celuloza (substanta de baza a cojilor,
nefermentescibila), mucozaha ridele (fermentescibile) si hemiceluloza impreuna cu substantele
pectice.
Apa din semintele oleaginoase poate fi apa libera, cat si apa legata. Umiditatea
semintelor oleaginoase se poate modifica in timpul depozitarii, in functie de temperatura si
umiditatea mediului exterior.
De asemenea, compozitia chimica a semintelor si uleiului poate fi influentata de diferiti
factori: umiditatea solului, procedeele agrotehnice aplicate, temperatura mediului, intensitatea
insolatiei, etc.
1.3.Însușirile fizice ale semințelor oleaginoase
Din analiza structurii anatomice și chimice a diferitelor materii prime oleaginoase se
pot trage însemnate concluzii practice pentru desfășurarea procesului de producție privind:
fluxul tehnologic, în funcție de volumul cojilor, de conținutul în ulei; regimul tehnologic,
în funcție de grosimea pereților celulari, de mărimea granulelor aleuronice; utilizarea
șroturilor în scopuri alimentare sau pentru furajare; destinația uleiului ș.a.
Pentru identificarea și categorisirea speciilor de semințe, pe lângă structura
anatomică, caracterele morfologice și însușirile lor, se folosesc și următoarele caractere de
diferențiere: contur, mărime, formă, culoare, suprafața tegumentului, precum și unele
form ațiuni caracteristice speciei.
Conturul semințelor este dat de proiecția acestora pe o suprafață plană atunci când
sunt lăsate libere.
Forma semințelor este dată de raportul dintre cele trei dimensiuni: lungime, lățime,
grosime și poate fi sferică, ovală, oval alungită, reniformă, piriformă, cuneiformă.
Mărimea se exprimă în milimetri, cele rotunde având o singură dimensiune –
diametrul –iar celelalte forme trei dimensiuni –lungime, lățime și grosime.

9Culoarea semințelor este o caracteristică pe baza căreia se identifică speciile și
uneori soiurile, dând indicații asupra stării de maturizare a semințelor, a prospețimii
acestora , a condițiilor de coacere și de condiționare.
Suprafața tegumentului semințelor variază de la o specie la alta, iar la unele
semințe suprafața este diferențiată în funcție de soi.
Examinarea caracteristicilor tegumentului și identifi carea unor formațiuni de pe
suprafața acestuia se face cu ochiul liber, cu lupa sau cu microscopul, iar la unele semințe,
pentru identificarea speciei se utilizează metoda prin care se colorează tegumentul sau
formațiunile de pe acesta.
Unele sp ecii de semințe prezintă fenomenul de heterocarpie respectiv, se pot
prezenta în două sau mai multe forme diferite, fenomen ce se datorează modului de
așezare a florilor în inflorescențe.
Cele mai răspândite plante oleaginoase sunt:
soia (Glyci ne hispida) –China, SUA, Rusia;
arahide (Arachis hypogaea) –India, China, Nigeria;
floarea soarelui (Helianthus annuu s)–Rusia, Argentina, România;

10Capitolul 2. Procesul tehnologic de ob ținere a uleiului de floarea -soarelui
Tehnologiile de obținere a uleiurilor și grăsimilor vegetale comestibile reprezintă o
succesiune de operații cu faze tehnologice distincte, care asigură procesarea secvențială a
materiilor prime oleaginoase (semințe și fructe oleaginoase) pentru obținerea uleiului brut prin
presare și/sau extracție cu dizolvanți și rafinarea acestuia.
Fig.2.1.Procesul t ehnologic de ob ținere a uleiului de floarea -soarelui
Produsul finit unic este uleiul vegetal, nerafinat sau rafinat. Principalele produse
intermediare sunt: semințele/fructele condiționate, miezul tehnologic, măcinătura prăjită,
uleiul brut de presă și/sau extracție.
Produsele secundare ale tehnologiei de obținere a uleiului și grăsimilor vegetale sunt:
șroturile oleaginoase, lecitina comestibilă, acizii grași, emulgatorii alimentari. Deșeurile
rezultate în procesarea industrială sunt: cojile, corpurile străine, semințele cu defecte,

11distilatul de dezodorizare, apele acide.. Deșeurile rezultate în procesarea industrială sunt:
cojile, corpurile străine, semințele cu defecte, distilatul de dezodorizare, apele acide .
2.1.Recepția materiei prime
După recoltare și postmaturare semințele/fructele oleaginoase sunt colectate și
depozitate temporar în bazele centralizate de recepție de unde vor fi livrate, pe bază de
comandă, firmelor producătoare de uleiuri vegetale.
Bazele centralizate de recepție asigură un control cantitativ și calitativ sumar, prin
verificarea carcateristici lorde calitate.
Recepția c antitativă se realizează prin câ ntărire cu bascule pentru vagoane CF și
mijloace auto de transport.
Recepția calitativă a materiilor prime oleaginoase are drept scop aprovizionarea cu
surse vegetale de ulei/grăsimi care să permită o procesare eficientă și valoroasă, prin
verificarea următoarelor caracteristici de calitate: MH, umiditate, impurități și se mințe cu
defecte, infestare cu dăunători; analize senzoriale (aspect, culoare, miros, gust); condiții de
transport.
Recepția cantitativă –calitativă permite previzionarea randamentului de fabricație, a
consumului de utilități și construirea bil anțului de materiale pentru fiecarea operație din fluxul
de procesare industrială a semințelor oleaginoase.
2.2. Pregătirea semin țelor de floarea -soarelui
2.2.1.Descărcarea și transportul la depozitea materiilor prime oleaginoase
Avizul favorabil al bazei de recepție permite descărcarea și transportul spre însilozarea
materiilor prime.
Transportul în fabricile de ulei se realizează mecanic, dar și parțial mecanizat.
Descărcarea cea mai simplă se face prin curgerea natura lă a semințelor în buncărul de
descărcare al rampei de recepție. Curgerea este realizată până la atingerea talazului natural al
semințelor, restul de semințe fiind descărcate din vagoane cu lopeți, manual sau mecanic.
Descărcarea autovehiculelor se face prin basculare pe rampe de recepție, semințele cad prin
grătar în buncărul de descărcare. De asemenea, descărcarea autovehiculelor se face și prin
platforme basculante cu descărcare laterală sau prin spate.

122.2.2.Curățarea materiilor prime oleaginoase
Curățarea loturilor de semințe oleaginoase pentru uz industrial, reprezintă operația de
reducere a conținutului de impurități (minerale și organice) și semințe cu defecte în limitele
impuse prin standardele de reglementare a calității materiilor prime pentru industria uleiului și
grăsimilor comestibile.
Eliminarea impurităților semințelor cu defecte din masa de semințe oleaginoase apte
pentru consum industrial reprezintă eliminarea factorilor de ri sc ai declanșării proceselor de
biodegradare și/sau degradare microbiologică, care diminuează nivelul de calitate inițial al
lotului. În plus, impuritățile și semințele cu defecte reprezintă un balast indezirabil sub aspect
cantitativ și calitativ, lipsit de interes tehnologic, cu efecte negative asupra derulării
procesului industrial și asupra calității produsului finit.
Principalele grupe de impurități și semințe cu defecte care trebuie eliminate prin în
timpul etapei de curățare a semințelor o leaginoase sunt:
impurități minerale inerte: pământ, nisip, pietriș, bucăți de metale;
impurități organice neoleaginoase: paie, pleavă, bucăți de plantă;
impurități organice oleaginoase și semințe cu defecte: mucegăite, strivit e,
râncede, decojite, spărturi.
Curățirea loturilor de semințe oleaginoase la fabricile de ulei se realizează în două
etape:
a)antidepozitare (precurățirea -cînd s e elimină ~ 50% din impurități)
b)postdepozitare și la trecerea în fabricație (postcurățirea -cînd se elimin ă ~ 75%
din impurități).
2.2.3.Uscarea materiilor prime oleaginoase
Condiționarea prin uscare a semințelor oleaginoase este impusă de necesitatea păstrării
temporare la nivelul de calitate inițial dar și pentru falicitarea procesării industri ale.
Condiționarea prin uscare presupune o stabilizare biochimică și microbiologică a
semințelor oleaginoase mature și sănătoase. Stabilizarea pe cale termică presupune reducerea
nivelului de umiditate sub valoarea umidității critice. Conț inutul de apă al semințelor
oleaginoase se află în raport de inversă proporționalitate față de conținutul în ulei și crește la
creșterea umidității relative din spațiile de depozitare.
Condiționarea prin uscare are o acțiune favorabilă asupra pa rametrilor cantitativi ai
procesării industriale și calitativi.

13Uscarea reprezin tă operația unitară de eliminare a excedentului de apă dintr -un sistem
biologic natural. Procesul presupune evaporarea superficială a umidității de difuzie, prin
transportul vaporilor de apă cu un agent purtător de energie termică: aer și/sau gaze de ardere.
Concomitent, are loc difuzia umidității mobilizate din structurile interioare ale țesutului
vegetal spre suprafața semințelor oleaginoase.
Factorii ca re influe nțează procesul de uscare sunt:
natura materialului supus uscării;
agentul de uscare;
regimul de uscare.
Uscarea reprezintă un proces combinat, cu transfer simultan de căldură și substanță,
umiditatea din material difuzând din interior spre exteriorul structurii vegetale, de unde este
eliminată prin evaporare. Uscarea semnțelor oleaginoase se realizează cu aer drept agent de
uscare, la temperaturi sub punctul de fierbere al apei din sistemul biologic.
Instalațiile moderne de uscare sunt sub controlul computerizat, care oferă informații
privind umiditatea semințelor la intrare și la ieșire din uscător și temperatura aerului în diferite
secțiuni ale uscătorului. Prin aplicarea acestui sistem se evită suprauscarea. Eco nomia de
energie constituie 12 -20% iar debitul de uscare cu personalul 5 -10%. Investiția se amorțizează
în doua sezoane.
2.2.4. Depozite de materii prime oleaginoase
Spațiile de păstrare temporară a semințelor (5 -12 zile) trebuie să asigure sto cul-tampon
de materie primă, care să constituie o rezervă de continuitate productivă și de calitate a
fluxului de producție și să dea posibilitatea efectuării setului de operații preliminarii
procesului de producție propriu -zis.
Depozitele de ma terii prime oleaginoase trebuie să îndepl inească următoarele condiții:
1.capacitate și structură constructivă corelate riguros cu capacitatea de producție a
fabricii de ulei (300 –1200 t semințe) ;
2.posibilitatea depozitării semințelor pe loturi diferențial e ca sort, calitate și
varietate;
3.continuizarea proceselor de descărcare, manipul are, păstrare, condiționare;
4.asigurarea condițiilor optime de microclimat, igienă și securitate în depozit e.
Principalele tipuri de depozite prezente în fabricile de ulei sunt magaziile etajate și
silozurile celulare.

142.3. Obținerea uleiului brut prin presare sau extracție
2.3.1.Obținerea uleiului prin presare
Presarea reprezintă operația tehnologică de separare a uleiului brut din măcinăturile
prăjite prin acțiune mecanică intensivă (presare definitivă) sau semiintensivă (antepresare sau
presare preliminară). Materialul oleaginos parțial epuizat în ulei prin presare constituie turtele
de presare.
Toate operațiile tehnologice anterioare presări i reprezintă etape de condiționare și
structurare a materialului oleaginos, care maximizează randamentul de obținere și puritatea
uleiului brut. Obținerea uleiului brut din materia oleaginoasă se poate realiza în urmă toarele
variante tehnologice:
1.presare definitivă sau totală;
2.dublă presare;
3.presare preliminară (antepresar e)–extracție cu dizolvanți;
4.extracție unică cu dizolvanți.
Presarea se aplică materiilor oleaginoase cu un conținut minim de 30% ulei, materiile
prime sărace în ulei fiind procesate pe ruta directă a extracției cu dizolvanți. Turtele
(brokenul) care rezultă în urma presării mai conțin aproximativ 18 -20% ulei, care urmează
să fie recuperat prin extracție.
Presarea materiilor oleaginoase condiționate și struc turate (decojite, prăjite, paietate,
măcinate) poate fi abordată, sub aspect teoretic, ca un proces de separare progresivă a fazei
fluide (materia grasă) dintr -un sistem bifazic solid -lichid. Separarea parțială a fazei uleioase
din masa de material oleagin os are loc progresiv, sub acțiunea unui câmp de forțe de
compresiune exercitat în presele mecanice. Amplificarea presiunii în spațiul camerei de
presare este generată nu numai de aplicarea eforturilor exterioare de compresiune dar și ca
rezultat al creșter ii rezistenței opuse de material pe măsura epuizării în ulei.
Procesul de presare determină:
modificările structurale, sub acțiunea forțelor de compresiune exercitate în
spațiul camerei de presare;
modificări compoziționale, sub acțiunea forțe lor de frecare a particulelor între
ele și față de spire și cilindrul strecurător al preselor.
Modificările structurale ale materialelor oleaginoase în cursul procesului de presare au
loc în etape, corespunzătoare treptelo r de compresiune progre sivă:
1.eliminarea aerului dint re particulele de măcinătură;
2.separarea uleiului liber din măcinătură;

153.deformarea și compactarea materialului, cu formarea unui sistem de canale
capilare care străbat masa de măcinătură și prin care se scurge uleiul liber
eliberat din pa rticulele destrămate mecanic.
4.compactarea avansată a materialului adus la limita de expulzare a uleiului prin
presare, când se produce afectarea drastică a structurii capilare a materialului
presat, care nu mai permite eliberarea uleiului p rin acțiune mecanică de
compresiune.
Modificările compoziționale ale materialelor oleaginoase la presare sunt de natură
cantitativă și calitativă.
Din punct de vedere cantitativ are loc reducerea treptată a conținutului de ulei din
materialul presat, care depinde de: presiunea de lucru, durata presării, compresibilitatea
materialului prăjit și grosimea stratului de material în presă.
Din punct de vedere calitativ se urmărește randamentul și puritatea uleiului brut.
Modificările compoziționale ale materialelor oleaginoase supuse presării sunt următoarele:
Reducerea treptată a umidității, care afectează plasticitatea și compresabilita tea
materialului în cursul presării;
Afectarea compozițională a fracțiunii uleioase: o aciditate liberă mai redusă, o
antrenarea în uleiul brut a unor compuși de însoțire preluați din măcinătură
(fosfatide, ceruri, apă, pigmenți naturali și melanoidinici, metale grele), o
degradări termice –reducerea indicelui de iod, și conjugarea dublelor legături ale
acizilor grași polinesaturați, scăderea vâscozității și a stabilității termooxidative. 
Afectarea compozițională a fracțiunii proteice prin denaturarea t ermică cu
formarea proteinelor solubile și chiar aminoacizi liberi, care afectează valoarea
proteinei brute din șrot.
Asigurarea productivității și a randamentului optim în ulei este determinată de
respectarea următoarelor restricții de exploata re a preselor mecanice:
oalimentarea cu măcinătură corect prăjită să se facă continuu și uniform, într -un
debit stabilit în funcție de productivitatea presei și gradul de uzură;
oforța de presare, deci capacitatea presei, să se stabilească în acord cu puterea
motorului electric de acționare a axului cu melci;
odurata presării să fie sub 60 secunde la o turație a axului cu melci la 20 -25
rot/min;
ovolumul brochenului să fie de 2,9 -3 ori mai mic decât volumul cantității
corespondente de măcinătură.

16Controlul procesului de presare se realizează:
cantitativ, prin stabilirea randamentului în ulei și cantități de brochen format în
unitatea de timp (o oră);
calitativ, sedimentul și aci ditatea uleiului brut de presă, umiditatea și conținutul
de ulei în brochen
Purificarea uleiului brut de presă
Depozitarea temporară a uleiurilor vegetale brute destinate rafinării sau
comercializării sub formă nerafinată impune stabilizarea f izico-chimică, prin eliminarea unor
clase din compușii de însoțire: apă, particule coloidale în suspensie sau sub formă de sediment
(zaț). Compușii de însoțire eliminați la anterafinarea uleiurilor brute de presă determină
transformări degradative, cantita tive și calitative, ale fracțiunii uleioase în cursul depozitării,
accentuează pierderile în ulei la rafinare și afectează capacitatea de rafinare (rafinabilitatea) a
uleiului brut.
Zațul reprezintă sedimentul format (separat) din uleiul brut la depozitare. Este
format din particule de măcinătură antrenate cu uleiul brut la presare(aproximativ 3 -4% din
greutatea măcinăturii prăjite). Particulele în suspensie (0,3%) trebuie eliminat, deoarece
declanșează procesele de autooxidare, prin iniți erea lipolizei și crearea substratului proceselor
de degradare oxidativă. Uscarea uleiului brut de presă este obligatorie, dacă comercializarea
acestuia se face sub formă de ulei nerafinat.
Fig.2.2. Schema tehnologică clasică de purificare a uleiurilor bru te de presă

172.3.2. Ob ținerea uleiului brut prin extracție
Extracția cu dizolvanți, aplicată ca metodă unică de obținere a uleiului sau în
combinație cu antepresarea, reprezintă o operație –pilon în tehnologia industrială de procesare
a materiale lor oleaginoase. Operația permite degresarea totală a materialelor oleaginoase, în
condiții de maxim randament, nivel de puritate și eficiență economică .
Extracția uleiului cu dizolvanți are ca scop degresarea completă a materialelor
oleaginoa se parțial epuizate în ulei prin presare (brochen) sau condiționate pentru extracție
directă (paiete, măcinătură).
Extracția uleiului cu dizolvanți are la bază mecanismul transferului de substanță prin
difuzie. Uleiul este componentul care di fuzează din materialul oleaginos în curentul de
dizolvant. Conducerea operației se realizeaz ăpână la degresarea totală a materialului
oleaginos condiționat pentru extracție. Amestecul binar ulei –dizolvant rezultat la extracție
poartă denumirea de miscelă. Fracționarea componentelor miscelei se realizează prin distilare
iar separarea uleiului brut de extracție și a dizolvantului lichid se realizează prin condensare.
Extracția uleiului cu dizolvanți din materialele oleaginoase condiționate este operația
de solvatare selectivă și transfer de substanță din substratul extracției (măcinătură, paiete,
brochen) în curentul de dizolvant. Uleiul este fracțiunea care migrează treptat, prin difuzie,
din structura materialului oleaginos în curentul de dizol vant selectiv. Concentrația în ulei a
miscelei crește progresiv prin difuzie la extracție, concentrația limită corespunzând degresării
totale a substratului oleaginos.
Obținerea uleiului din materiale oleaginoase cu un conținut de materie grasă s ub 20% se
realizează exclusiv prin extracție directă cu dizolvanți. Materiile oleaginoase cu un conținut
apreciabil de ulei (40 -65%) sunt procesate industrial prin antepresare moderată (max. 18 –
22% ulei în brochen) și degresate complet prin extracție c u dizolvanți (max.1,5% ulei în șrot).
Extracția uleiului din materiale oleaginoase condiționate se realizeaz ă conform
următorului mecanism:
dizolvarea directă a uleiului liber de la suprafața particulelor de material supus
extracției;
difuzia di zolvantului în interiorul celulelor oleaginoase și dizolvarea uleiului
din oleoplasmă, schimbul osmotic realizat prin membrana celulară
semipermeabilă și difuzia moleculară în spațiul extracelular, până la egalizarea
concentrațiilor;
difuzia moleculară a uleiului din interiorul particulei la suprafața acesteia;
difuzia moleculară a uleiului prin stratul -limită;

18difuzia prin convecție din stratul -limită în fluxul de miscelă.
În principiu, extragerea uleiului din diverse materii prime oleaginoase constă din
spălarea cu dizolvant într -un vas de tratament a măcinăturii pregatite în prealabil, într -o
singura sau mai multe trepte.
Fig.2.3. Schema tehnologică generală de obținere a uleiului brut de extracție
2.4.Obținerea uleiului rafinat
Pentru asigurarea calității uleiurilor și a aspectului comercial cerut de consumatori,
uleiul brut este supus unui complex de operații, grupat sub numele de rafinare.
Rafinarea uleiurilor vegetale obținute prin presare și/sau ex tracție presupune
îndepărtarea, până la limita tehnologică posibilă și avantajoasă sub aspect economic, a
componentelor minore cu efect indezirabil asupra caracteristicilor comerciale ale uleiurilor,
substanțelor nedorite (mucilagii, acizi grași liberi, pi gmenți coloranți, substanțe mirositoare,
ceruri) ce afectează nefavorabil stabilitatea uleiurilor în timpul depozitării. Fiecare operație de
rafinare are ca efect principal eliminarea unei grupe din substanțele de însoțire.
Principalele operații cuprinse în schema de rafinare a uleiurilor vegetale sunt:
demucilaginarea;
neutralizarea;
uscarea;
decolorarea și winterizarea;
dezodorizarea și polisarea.

19Fig.2.4. Schema tehnologică generală de obținere a uleiului rafinat
În funcție de calitatea și destinația uleiului se folosesc diferite metode de rafinare, care,
în principiu, pot fi clasificate în trei grupe:
Metode fizice de rafinare, care constau în procese mecanice, ca: sedimentarea,
filtrarea și centrifugarea, și în procese termice, ca: neutralizarea prin distilare si
dezodorizarea.
Metode chimice de rafinare, cum sunt: neutralizarea alcalină, dezmucilaginarea
acida, decolorarea chimică, neutralizarea prin esterificare.
Metode fizico -chimice, ca: demucilaginarea prin hidratare, decolorarea prin
adsorbție, rafinarea cu dizolvanți selectivi.

20Capitolul 3. Schimbătoare de căldură
Unschimbător de căldură esteun echipament de transfer termic , care
transmite căldura de la un mediu la altul. Transmiterea căldurii între cele două medii se poate
face printr -un perete solid, care le separă, sau se poate face prin amestecarea mediilor.
Dacă mediile sunt în contact cu peretele despăr țitor pe fețe diferite, căldura trecând
prin perete, schimbătorul este de tip recuperativ , iar dacă mediile sunt în contact succesiv cu
aceeași față a peretelui, căldura acumulându -se în perete și fiind cedată celuilalt mediu
ulterior, schimbătorul este de tip regenerativ .
Transferul de căldură are loc întotdeauna, conform principiului al doilea al
termodinamicii , de la mediul mai cald la cel mai rece.
Principiul al doilea al termodinamicii precizează condi țiile în care are loc
transformarea energiei termice înenergie mecanică . El are un caracter calitativ, arată sensul în
care se produc spontan transformările, fără să se refere la cantită țile de energie schimbate.
Schimbătoarele de căldură se folosesc in procese de încălzire, topire, sublimare,
fierbere, vaporizare, condensare, răcire și solidificare. Ele î șigăsesc o largă aplicabilitate în
instalațiile de încălzire, refrigerare, climatizare, distilare (înindustria chimică și
petrochimică), în centralele termice ,termoficare și ca anexe ale mașinilor termice . Un
exemplu foarte cunoscut este radiatorul autovehiculelor , unde fluidul cald ( apade răcire
amotorului ) transferă o parte din căldura evacuată din motor unui fluid rece ( aeruldinmediul
ambiant).
După modul de transfer termic schimbătoarele se împart în :
schimbătoare de suprafa ță, la care tran smiterea căldurii se face printr -un
perete despăr țitor, considerată suprafață de separație, cu o conductivitate
termicăcât mai mare
schimbătoare prin ames tec, la care transmiterea căldurii se face prin
amestecul mediilor. Deoarece sunt mai simple și mai eficiente,
schimbătoarele prin amestec sunt preferate în toate cazurile în care fluidele
se pot amesteca.
Transferul termic poate fi sta ționarîn timp (continuu) sau nesta ționar (periodic). Cele
cu transfer continuu sunt realizate de obicei cu suprafa ță de separație și sunt
numiterecuperatoare , iar cele cu transfer nesta ționar acumulează căldura într -o perioadă de

21
timp și o restituie în alta, fi ind numite regeneratoare .Un alt tip de schimbătoare de căldură
nestaționare sunt acumulatoarele, în care căldura este acumulată și livrată apoi la cerere.
Suprafața de schimb de căldură poate fi realizată din țevi în fascicul tubular, de tip
„țeavă în țeavă”, din țevi în formă de serpentină sau din plăci profilate.
Suprafața poate să fie netedă sau cu nervuri, aripioare ( suprafețe extinse ). De-a lungul
suprafeței, fluidele pot curge în același sens, caz în care se spune că elecurg înechicurent , sau
în sensuri contrare, caz în care se spune că curg în contracurent .
Există și scheme de curgere complexe, cum sunt curgerile în curent încruci șat, în care
cele două fluide curg perpendicular unul pe altul, cu amestecarea șuvițelor de fluid pe partea
respectivă a suprafe ței (curgere amestecată ) sau fără amestecarea lor (curgere neamestecată ),
și scheme mixte, cu una sau mai multe treceri.
3.1.Schimbătoarele de căldură țeavă în țeavă
Aceste schimbătoare sunt alcă tuite din mai multe elemente idenice legate in serie. Un
element este format din două țevi concentrice, țeava exterioară fiind închisă la capete și
prevăzută , la capete, cu două racorduri pentru intrarea și ieșireaunuia dintre fluidele care
circulă prin schimbă tor.
Asamblarea ele mentelor se poate face prin legături fixe (sudare) sau prin legături
demontabile utilizând: flan șe, mufe, piulițe olandeze, s.a. (F ig.3.1).
Fig.3.1. Schimbător de căldurățeavă în țeavă
Aceste schimbătoare au avantajul că sunt foarte simple, au o bună rezisten țăla
presiuni ridicate și că suprafa ța lor poate fi modificată, în funcție de necesități mă rind sau
micșorând numă rul de elemente.
Totuși schimbăt oarele de căldură țeavă în țeavă sunt recomandate pentru debite mici
de fluid, deoarece au dimensiuni de gabarit mari.

22CAPITOLUL 4 . Bilanț de materiale, bilanț termic și calculul de proiectare al
schimbătorului de căldură țeavă în țeavă
4.1. Tema de proiectare
Să se realizeze bilan țul de materiale, bilanțul termic și să se proiecteze s chimbătorul
de căldură tip țeavă în țeavă utilizat pentru preîncălzirea uleiului brut în vederea operației de
desmucilaginare cu noscând următoarele elemente :
ulei brut –floarea-soarelui;
debitul de semințe =( ∙); n=1, S0= 4,3981 ;
conținutul în ulei al semințelor =46%;
temperatura de intrare a uleiului în schimbător =30°;
temperatura uleiului preîncalzi =83°;
presiunea aburului saturat =37·10;
temperatura de ie șire a aburului, =126°
diametrul țevii interioare =602;
diametrul țevii exterioare =803;
material de construcție al schimbătorului de căldura: oțel inoxidabil;
celelalte elemente necesare se iau din literature de specialitate.

234.2. Bilanțul de materiale
Bilanțul material în etapa de precurățire se realizeză pe baza rela ției (4.1).
=′+ (4.1)
∙=′∙′
(4.2)
Pentru a calcula debitul de semin țede floarea soarelui precură țate,S1,exprimat în
trebuie să folosim următoarele formule ajutătoare:
=∙=>=0,0879[/] (4.3)
=−=>=4,3102[/] (4.4)
în care:
 –debitul de semin țe de floarea -soarelui precură țate, kg/s
S′−debitul de semin țe uscate, kg/s
 –debitul de apă evaporată în zona de uscare, kg/s
 –conținutul de substanță al semințelor precurățate, %
−debitul de semin țe de floarea soarelui necurățate, kg/s
−pierderi în greutate la o 1perația de precurățare, kg/s
′=,·,
,=0,5888 (4.5)
În operația de uscare –răcire se realizează o reducere de umiditate cu cel pu țin 4%
(de la 12-14% la 8-10%),fără a încălzi semin țele la o temperatură mai mare de 45°C.
În zona de uscare , bilanțul material se ca lculează cu ajutorul rela ției (4.6).
′=+ (4.6)
=0,0032[/]
′∙′
=∙ (4.7)
în care:
′−debitul de semin țe uscate, kg/s
−debitul de semin țe răcite, kg/s
−debitul de apă eliminat în zona de răcire, kg/s
′−conținut de substanță uscată al semințelor uscate, %
−conținut de substanță uscată a semințelor răcite, %

24Pentru a calcula debitul de apă eliminat în zona de răcire , a trebuit ca mai întâi
să calculăm debitul de semin țe răcite .
′=+ (4.8)
=0,5888∙91,5
92=0,5856
Din date de literatură se consideră că:′=91,5%și=12,5%.
Astfel putem calcula debitul de apă evaporată în zona de uscare , W1.
=−′(4.9)
=4,3102−0,5888=3,7214
Zona de răcire s e calculează conform rela ției (4.10).
=+ (4.10)
0,5856=+0,0117
=0,5739
=∙ (4.11)
=0,0117
în care:
−debitul de semin țe răcite, kg/s
−debitul de semin țe postcurățite, kg/s
−pierderi în greutate la opera ția de răcire, kg/s
Operația de postcurățire se calculează cu ajutorul rela ției(4.12).
=+ (4.12)
0,5739=+0,0005739
=0,5733

25=,∙ (4.13)
=,∙0,5739=0,0005739
în care:
−debitul de semin țe postcurățite, kg/s
−debitul de semin țe decojite, kg/s
−pierderi în greutate la opera ția de postcurățire, kg/s
Operația de decojire -separare cuprinde următoarele zone:
Zona de decojire, care se calculează cu rela ția(4.14).
=∙,[/] (4.14)
=∙0,5733=0,1433
în care:
−debitul de semin țe decojite, kg/s
−pierderi în greutate în opera ția de decojire, kg/s
Parametrii tehnologici la operația de decojire a semințelor de floarea soarelui cu un
conținut de umiditate de 8 -10% sunt :
conținutul de coajă în miezul tehnologic, 8%;
semințe nesparte și miez întreg, 25%;
praf oleaginos, 15%;
spărturi de miez, 15%;
miez antrenat de coji, 0,51%.
=0,1
100∙0,5739=>=0,0005739 [/]
=−=>=0,5733[/] (4.15)
Zona de separare se calculează conform rela ției(4.16).
=+ (4.16)
=0,4357+0,1376=0,5733

26în care:
M–debitul de miez, kg/s
C–debitul de coji, kg/s
=∙,/=>=0,4357[/] (4.17)
=∙,/=>=0,1376[/] (4.18)
Debitul de miez tehnologic (miez cu coajă rămasă în miez) se deter mină cu ajutorul
relației(4.19):
=+ −,(4.19)
=+
în care:
−debitul de miez tehnologic, kg/s
−debitul de coji cu miez antrenat, kg/s
−0,08∙−0,0051∙=0,4357−0,0029=>0,9149 =0,4328
=0,4733
=−=>=0,1
Conform rela ției (4.20) se calculează debitul de semin țe nesparte și miez întreg.
=∙,[/] (4.20)
=∙0,5733=>=0,1433[/]
Debitul de spărturi se calculeaza cu ajutorul rela ției (4.21)
=∙,[/] (4.21)
=∙0,5733[/]=>=0,0859[/]
În operația de măcinare se consideră conținutul de ulei în coajă 0,8% și conținutul
de ulei în semințe = 46%.
La măcinare intră:
un debit de miez tehnologic (miez cu coajă rămasă în miez), =0,473[kg/s]
un debit de miez, =92%∙, [kg/s] => =0,4351[]

27un debit de coajă, =∙,/=>=0,0378[]
Determinarea con ținutului de ulei din miez, %.
Se consideră 100 kg semin țe.
∙=∙,+∙ (4.22)
=∙∙,=>=60,60%
Determinarea con ținutului de umiditate în miez, %
∙=∙+∙,(4.23)
=∙∙,=>=55,74%
Determinarea con ținutului de umiditate în miez, %
Se consideră con ținutul de umiditate în miez =6,75%
Se consideră con ținutul de umiditate al cojilor =12%
∙ =∙ (4.24)
=∙( )=,∙(,)=>=0,4823[/]
Operația de prăjire reprezintă tratamentul hidrotermic și constă într -o umectare a
măcin ăturii până la un con ținut de umiditate =9%urmată de reducerea umidității până
la un conținut de umiditate =4%.
Zona de umectare :
+= (4.25)
=−=>=0,4823−0,4733=>=0,009[/]
∙ =∙
=0,5077[/]
în care:
A-debitul de apă în opera ția de umectare, kg/s
−debitul de măcinătură umectată, kg/s
−debitul de miez tehnologic, kg/s

28Zona de reducere a umidită ții:
=+ (4.26)
∙100
100=∙100
100
=( )=>=0,4570
în care:
−debitul de măcinătură prăjită, kg/s
−debitul de apă evaporată la prăjire, kg/s
−conținutul de umiditate al măcinăturii umectate, kg/s
−conținutul de umiditate al măcinăturii umectate, kg/s
=+=>=0,0253
=+
=55,74∙0,473
0,4570=57,69%
În operația de presare , bilanțul material s ecalculează conform ecua ției (4.27)
=++
∙=∙+∙+ (4.27)
în care:
B–debitul de broken, kg/s
U–debitul de ulei, kg/s
−conținutul de ulei al broken -ului, %
−conținutul de grăsime neutră în uleiul rezultat de la presare, %
−pierdela opera ția în greutate la operația de presare, kg/s
Din datele de literatură, se consideră: =18−22%,=95,5%,=
0,000558 .

29Din datele de mai sus se formează o ecua ție cu două necunoscute (B și U) din care
rezultă:
B=0,2161 kg/s;
U=0,2403 kg/s
Determinarea con ținutului de umiditate al broken -ului, se calculează cu relația
(4.28).
∙=∙+∙ (4.28)
=7,5696%
Se consideră, din date de literatură, =0,8%
Uleiul rezultat la presă conține 0,1% sediment care este înlăturat prin decantare și
filtrare, iar atunci debitul real de ulei rezultat la presare v a fi conform rela ției (4.29).
=−0,1
100∙ (4.29)
=0,24
Debitul real de broken se calc ulează cu ajutorul rela ției (4.30).
=−0,1
100∙ (4.30)
=0,2158
În operația de purificare ulei brut de presă se îndepărtează S care reprezintă 0,1%
sediment care se recirculă la prăjire rezultând u ndebit de ulei din rela ția (4.31)
=−0,1
100∙ (4.31)
care este introdus în uscător cu umiditate de 0,8% și care iese cu umiditate de 0,25%
=0,2397[]
Bilanțul material în operația uscare de ulei de presă, se c alculează conform rela ției
(4.32).
=+ (4.32)
100
100=1002
100
0,2377=∙100−0,25
100

30=0,2377
0,9975=0,2382
în care:
−debitul de ulei uscat, kg/s ;
−debit de apă evaporată la uscare, kg/s ;
=−=0,2397−0,2382=0,0015
În opera ția de preparare a broken -ului, umiditatea acestuia este ,%, iar după
tratamentul hidrotermic, umiditatea se consideră =8,5%.
a)Debitul de broken se ob ține după operația de prep arare, cu ajutorul rela ției (4.33).
∙=∙ (4.33)
0,2042=∙0,915=>=0,2231
b)Determinarea con ținutului în ulei al broken -ului rezultat la preparare se calculează
cu relația (4.34).
Din date de literatură se consideră =20%.
∙=∙ (4.34)
=19,3455%
În operația de extracție , bilanțul material se calculează după rela ția (4.35).
+=+ (4.35)
∙=∙+∙
în care:
−debitul de șrot rezultat la extracție, kg/s
−debitul de miscelă rezultat la extrac ție, kg/s
−debitul de benzină de extrac ție, kg/s
−conținutul de ulei în șrotul umed, %
−conținutul de ulei al miscelei, %

31=+−=>=0,2736
=0,1926/
Din date de literatură se consideră: =0,28%,=22%și=0,2431/.
=+−=>=0,2736 .
Operația de recuperare a solventului se poate calcula cu rela țiile de mai jos:
=+ (4.36)
=∙0,1926=0,1502 (4.37)
=+=>=0,0424[/] (4.38)
=,+,=, debitul de ulei brut
în care:
−debitul de benzină de extrac ție recuperat, kg/s
−debitul de ulei recuperat, kg/s
−debitul de ulei brut kg/ s
4.3 Bilanțul termic cu determinarea consumurilor de utilități
a)Calculul bilan țului termic cu det erminarea necesarului de abur
La opera ția de preîncălzire se scrie ecua ția de bilanț termic ( 4.39).
∙∙+∙=∙∙+∙+ (4.39)
în care:
−fuxul termic pierdut, W
−debit masic de ulei brut, kg/s
−căldura specifică a uleiului la temperatura J/kg·grd

32−temperatura ini țială a uleiului °C
−entalpia masică în stare de vapori a aburului, J/kg
−căldura specifică masică a uleiului, J/kg·grd
−temperatura finală a uleiului, °C
−entalpia masică în stare lichidă a aburului, J/kg
În cazul nostru =care a fost calculat anterior la bilan țul de materiale.
Capacitatea termică masic ă a uleiului la temperatura de 3 0°C se cite ște din literatură.
°=1818,29/∙
°=2047,93/·
La temperatura de ie șire a uleiului brut din preîncălzitor de 83°C, are valoarea
2047,93 J/kg·grd
Figura4.1.Variația căldurii specifice masice cu temperaturay = 4.333x + 1688.3
R² = 1
176017901820185018801910
20 30 40 50Căldura specific ămasică, (J/kgͦC
Temperatura, ( ͦC)Variația călduriispecifice masice
cu temperatura

33Proprietățile fizico -chimice ale fluidelor se pot calcula și la temperatură medie.
Temperatura medie a uleiului brut este:
==>=56,5° (4.40)
Căldura specifică medie la temperatură medie a uleiului brut se calculează pe baza
ecuației rezultate din tabelul din Excell.
,=4,333·56,5+1688,3=1933,13[/·ͦ] (4.41)
Fluxul termic transformat în opera ția de preîncălzi re se calculează cu rela ția (4.42).
=·(−) (4.42)
=0,2806∙1933,13∙56,5=30.647,8082[]
Presiunea aburului saturat utilizat în preîncălzirea uleiului brut este 3,7 ata. Din date
de literatură se va citi entalpia aburului în stare de vapori.
p = 3 ata => =558,9∙10/
p = 4 ata => =601,1∙10/
UnitateaSIpentru presiune este pascalul(Pa), egal cu un Newton pe metru pătrat
(N•m-2sau kg•m-1•s-2). Această unitate a fost adoptată în 1971; înainte presiunea în SI era
exprimată în N/m2. Este tolerată unitatea de măsură bar: 1 bar = 105Pa, ca fiind foarte
apropiată ca mărime de vechea atmosferă tehnică (at).

34Figura 4.2.Variația entalpiei în stare de vapori cu presiunea
Din grafic am ob ținut entalpia aburului în stare lichidă.
,=42,2∙3,7+432,3=588,44∙10/ ( 4.43)
Din date de literatură am citit valorile entalpiilor la presiunea de 3 ata, respectiv 4 ata.
Pentru:
p = 3 ata => =2730∙10
p = 4 ata => =2744∙10/
Figura 4.3.Variația entalpiei în stare lichidă cu presiuneay = 14x + 2716
R² = 1
2730273527402745
3 4Entalpia in stare lichid ă, (J/kg)
Presiune, (ata)Variația entalpiei in stare lichidă cu
presiuneay = 42.2x + 432.3
R² = 1
555565575585595605
2,6 3,1 3,6 4,1Eentalpiaîn stare de vapori (J/kg)
Presiune(ata)Variația entalpiei în stare de
vapori cu presiunea

35Din grafic a rezultat următoarea ecua ție de calcul a entalpiei în stare lichidă:
=14∙3,7+2716=2767,8∙10 (4.44)
Se consideră că fluxul termic pierdut de preîncălzitor este 1% din fluxul termic
transferat, conform ecua ției (4.45).
=∙=>=0,01∙30.647,8082=306,4780 (4.45)
Se va calcula debitul de abur utilizat în preî ncălzitor conform ecua ției (4.46).
=∙()(4.46)
=0,2806∙1933,13∙(83−30)
2767,8∙10−588,44∙10=28749,2714
2179360=0,0131
b)Calculul fluxurilor termice
Calculul fluxurilor termice la intrare se realizează pentru fiecare fluid de intrare în
preîncălzitor:
Pentru fluxul termic de ulei brut:
=∙∙=0,2806∙1818,2∙30=15305,6076 (4.47)
Pentru flux termic cu abur:
=·=0,0131∙588,44∙10=7708,564 (4.48)
Fluxurile termice la ie șire din preîncălzitor sunt:
-flux termic ie șit cu uleiul:
=∙∙=0,2806∙2047,94∙83=47696,113 (4.49)
-flux termic cu condensul
=·=0,0131∙2767,8∙10=36258,18 (4.50)

36-flux termic pierdut
=∙=0,01∙30647,8082=306,4780 (4.51)
4.4.Calculul de predimensionare al schimbătorului de căldură țeavă în țeavă
Calcului ariei suprafe ței de transfer de căldură a preîncălzitorului se calculează
conform rela ției (4.52).
=∙∙∆ (4.52)
A =∙∆,
în care:
A–aria totală a suprafe ței de transfer de căldură,
k-coeficient total de transfer de căldură, W/ ∙
∆−diferența medie de temperatură, °C
Calculul diferen ței medii de temperatură se face în funcție de presiunea de lucru .
Se va afla temperatura necesară presiunii de lucru de 3,7 ata pe un algoritm de lucru
asemănător cu entalpia în stare lichidă și în stare de vapori.
Din datele de literatură se va citi temperatura aferentă presiunii de 3 ata, respectiv 4
atași prin trasarea graficului se va determina ecuația de calcul a temperaturii.

37Figura 4.4.Variația temperaturii în funcție de presiune
Din grafic rezultă următ oarea rela ție de calcul a temperaturii.
°=7,1∙3,7+111,6=137,87° (4.53)
Determinarea temperaturii medii din preîncălzitor se calculează în func ție de temperatura
celor două fluide care circulă în aparat:
-pentru uleiul brut: ∆=−=53°
-pentru abur: ∆=137,87−126=11,87°
Dacă raportul∆
∆<2, calculul diferen ței medii de temperatură se poate realiza ca media
aritmetică a celor două fluide:
∆=∆∆=32,43° (4.54)
Transferul de căldură are loc în regim sta ționar (fluxul termic unitar transmis este
constant). Coeficientul total de transfer de căldură se calcul ează cu rela ția (4.55).
= ,(∙) (4.55)y = 7,1x + 111,6
R² = 1
132137142
3 3,2 3,4 3,63,8 4Temperatura (grd)
Presiunea (ata)Variația temperaturii în funcție de
presiune

38în care:
−coeficient parțial de transfer de căldură de la abur la peretele exterior al țevii interioare
(convecție forțată cu schimbarea stării de agregare), W/(m2·grd)
−grosimea pereților conductei interioare, m;
−conductivitate termică a materialului din care este confecționat schimbătorul de căldură
(oțel inoxidabil), W/(m K);
−coeficient parțial de transfer de căldură de la peretele interior al țevii interioare la ulei
(convecție forțată, fără schimbarea stării de agregare), W/(m2K).
Din literatura de specialitate se impune: =17,5 W/(m K), k = 550 W/ (m2K).
Se alege țeava interioară cu diametrul d=60X2mm, și țeava exterioară cu diametrul D
= 80X3mm, materialul țevilor: 10Ti Ni Cr -180.
=∙∙∆=>=∙∆(4.56)
=30647,8082
550∙32,43=1,7182
Calculul lungimii totale a schimbătorului de căl dură se calculează cu rela ția (4.57).
=∙
(4.57)
Am calculat diametrul mediu astfel:
=60∙2
=8∙3
60=+2∙2=56=0,056
=+
2=0,056+0,06
2=0,058

39Am revenit la calculul lungimii totale a schimbătorului de căldură:
=1,7182
3,14∙0,058=9,4347
Calculul numărului de elemente pentru schimbătorul de căldură reiese din rela ția
(4.58).
=· (4.58)
în care: n –numărul de elemente
l–lungimea unui element, m
Din datele de literatură, se alege l = 5m
==9,4347
5=1,8869≈2
4.5 Calculul termic al schimbătorului de căldură și dimesionarea schimbătorului
Din datele de literatură se impun valori ale coeficientului par țial de transfer de
căldură: =9000−18000 /(∙),=2.
Se alega valoarea conductivită ții termice a oțelului inoxidabil din date de literatură
=17,5·.
Se va calcula coeficientul par țial de transfer de căldură al uleiului brut din crite riul
Nusselt conform rela ției (4.59).
=∙=>=∙(4.59)
=56=56∙10m
Pentru a afla conductivitatea termică a uleiului brut, se vor citi din literatură valorile
aferente temperaturii de 50°C si 80°C, după care, pe baza ecua ției generate în Excell vom afla
conductivitatea la temperatura medie a uleiului brut.
t = 50°C => λ = 0,162 W/m· ͦC
t=56,5=> λ = 0,161 W/m· ͦC

40t=80°C=>λ=0,159W/m·ͦ C
Figura 4.5 .Variația conductivității termice cu temperatura pentrul uleiul brut
Din grafic s -a obținut ecuația:
=−0,0001·56,5+0,167=0,16135 /·
Criteriul Reynolds stabile ște regimul de curgere pentru uleiul brut, conform relației
(4.60).
=∙∙(4.60)
Densitatea uleiului brut la temperature medie se va calcula pe baza ecua ției
generată în Excell. Din literatură se va citi densitatea la temperatura de 25°C și 30°C.
t = 25°C => = 915,4 kg/
t = 30°C => = 911,7 kg/y =-0.0001x + 0.1670
R² = 1.0000
0,16000,16050,16100,16150,16200,1625
40 50 60 70Conductivitatea termic ă9W/m·grd)
Temperatura ( ͦC)Variația conductivit ății termice cu
temperatura pentru uleiul brut

41Figura 4.6Variația densității în funcție de temperatură
Pe baza rela ției dedusă în Excell se va calcula densitatea uleiului brut la temperatura
medie de 28,5°C.
=0,74∙56,5+933,9=892,09/³
(4.61)
Viteza uleiului brut în schimbătorul de căldură se alege din literatură, limitele fiind
între 0,6-0,8 m/s. Se alege valoarea v=0,7 m/s.
Din literatură se va citi vâscozitatea cinematică la temperatura de 50°C și 60°C, iar
vâscozitatea la temperatura de 56,5°C. Se va calcula din graficul 3.7, pe baza ecua ției
generate.
Figura4.7Variația vâscozității cinematice cu temperatura pentru uleiul bruty =-0,74x +933,9
R²=1
911,5912,5913,5914,5915,5916,5
24252627282930Densitatea (kg/m ³)
Temperatura (grd)Variația densitățiiînfuncție de
temperatur ă
y =-0.65x + 57
R² = 1
202122232425
505254565860Vâscozitatea cinematică (m²/s)
Temperatura (grd)Variația vascozit ății
cinematice cu temperatura
pentru uleiul brut

42=0,65·56,5+57=20,275·10²/ (4.62)
Criteriul Reyn olds se calculează cu rela ția (4.63).
=∙(4.63)
=,∙.
,∙=,
,∙10=1924,02≈1924
=1924<10000
Valoarea ob ținută ne indică un regim laminar. Acest lucru ne ajută la aleg erea relației
de calcul pentru coeficientul par țial de transfer termic. Pentru curgerea laminară, relația de
calcul a criteriului Nusselt este următoarea (4.64).
=3,65+,∙
,∙,∙ (4.64)
unde: B –constantă care se calculea ză cu relația (4.65).
=∙∙(4.65)
unde: L –lungimea țevii, m
d–diametrul interior al țevii, mm
În această rela ție, raportul se poate considera egal cu unu, pentru u șurarea
calculului.
Criteriu Prandt l se calcul ează cu rela ția (4.66).
=∙(4.66)
Proprietățile fizico -chimice care intervin în această ecua ție se iau la temperatura
medie a uleiului brut de 56,5°C.
,=0,161/·
Pentru aflarea vâscozită ții dinamice se va urmări acela și algoritm de lucru, ca și în
cazul determinării densită ții conductivității termice. Din literatură se va citi vâscozitatea

43dinamică a uleiului brut la temperature de 50°C și 60°C, iar în programul Excell se va
proiecta un grafic, pentru a flarea ecua ției.
t = 50°C => η = 21,3 ·10³ Pa·s
t = 60°C => η = 16,0·10³ Pa·s
Figura 4.8 .Variația vâscozității dinamice în funcție de temperatură
Din figura 4 .8.se deduce ecua ția de calcul a vâscozității dinamice. Această ecuație
este următoarea (4.67 ).
=0,53·56,5+47,8=17,85· (4.67)
Căldura specifică la temperatura medie de 56,5°C a uleiului brut este:
=1933,14/·
Se vacalcula crite riul Prandtl conform rela ției (4.68).
=,∙,∙
,=0,214 (4.68)
Calculăm constanta B cu rela ția:
=∙,∙∙
,=2,44y =-0.53x + 47.8
R² = 1
1516171819202122
45 50 55 60 65Vâscozitatea dinamică(Pa ·s)
Temperatura (grd)Variația vâscozității dinamice
în funcție de temperatură

44Calculăm criteriul Nusselt cu rela ția:
=3,65+,∙,
,∙,,=3,65+,
,=5,15
Se poate calcula coeficientul par țial de transfe r de căldură pe baza rela ției (4.69).
=∙,
=,∙,
∙=14,83/∙
Vom alege valoarea lui =14898W/∙ și vom calcula coeficientul total de
transfer d e căldură conform rela ției (4.70).
= ,/∙°
k = ,
,,=14,8148∙°

45CAPITOLUL 5 . NORME DE PROTEC ȚIE A MUNCII ȘI PSI
Protecția muncii este o parte integrantă a procesului de produc ție și are cași scop
asigurarea condi țiilor de muncă, luarea tuturor mă surilor pentru evitarea accidentelor și a
imbolnăvirilorprofesionale.
Protecția muncii, prevenirea și stingerea incendiilor constituie sarcini obligatorii
pentru tot personalul unității de fabricare a uleiurilor. Utilajele și instalațiile existente, cu
multe organe în mișcare, pot produce accidente din tre cele mai grave dacă regulile de
protecția muncii nu sunt respectate. De asemenea, se pot produce incendii și explozii, care
pun în pericol viața personalului și existența unității.
5.1Instrucțiuni de sănătate și securitate în muncă
Se vorafișa la loc vizibil măsurile de prim -ajutor pentru cazuri de : accidentare,
intoxicații, arsuri specifice fiecărui loc de munca.
Fiecare sec ție trebuie să aibe în inventarul său trusele sanitare de prim –ajutor
necesare în caz de arsuri termice și chimice, tăieturi, intoxicații, etc., precum și vase cu
soluții neutralizante contra stropirii cu acizi și alcalii pentru corp și pentru ochi.
Îmbrăcămintea stropită cu acizi sau alcalii se va scoate imediat, făcându -se duș sau o
spălare cu soluții neutralizante ( soluție diluată 1 % de bicarbonat sau carbonat de sodiu în
cazul acizilor sau de acid citric în cazul alcaliilor ).
Pentru prevenirea intoxicațiilor, nu este permisă gustarea vreunei substanțe ce se
folosește în laborator. P entru a mirosi substanța , vaporii sau gazul , aceștia vor fi îndreptați
spre manipulant, prin mișcarea mâinii cu foarte mare precauție, neaplecând capul asupra
vasului și fără a inspira adânc aerul în plămâni.
În sălile de lucru este complet interz isă :
spălarea dușumelelor cu benzină, petrol sau alte produse volatile ;
păstrarea hainelor sau cârpelor îmbibate cu produse volatile ;
uscarea obiectelor pe conductele de abur, gaz, calorifer, etc.;
lăsarea meselor sau pardoselii neșterse de produsele r aspândite pe acestea.
Manipularea tuburilor cu gaze comprimate se va face respectându -se cu strictețe
normele de tehnica securității privind gazul respectiv.
La sectia extractie unde se foloseste n -hexanul, încăperile vor fi prevăzute cu
instalații electrice antiexplozibile, protejate pentru mediul în care se lucrează și cu

46ventilația naturală și artificală. Substanțele lichide volatile și inflamabile vor fi păstrate în
recipienți bine închiși , umplând cel mult 2/3 din volumul disponibi l.
Încăperile în care se lucrează cu substanțe inflamabile vor fi prevăzute cu materiale
de stins incendiul, extinctoare de spumă și zăpadă carbonică, lăzi cu nisip, pături de lâna
Recoltarea probelor se va face numai din locurile stabilit e și marcate cu placarde
avertizoare.
La luarea manuală a probelor, este cu desăvârșire interzisă luarea din mecanismele de
transport ( elevatoare, șnecuri, redlere, benzi de transport ) sau din utilajele în fincțiune (
valțuri, prăjitoare, prese d escojitoare, uscătoare, etc. ).
Luarea probelor se va face prin întretăierea cu scafa sau lopățica a curentului de
material în locurile de curgere liberă a acestuia. Personalul care ia probe va purta halate
bine închise, iar fularul, basmaua și pă rul bine strânse.
La luarea probelor de ulei din rezervoare și cisterne vor fi folosite pentru urcare numai
scări fixe și în bună stare. Treptele scărilor, încălțămintea ca și mâinile persoanelor care iau
probele de ulei nu trebuie să fie unse cu ulei în timpul urcării și coborârii. In acest scop,
acestea vor avea asupra lor, cârpe pentru ștergerea mâinilor și a dispozitivelor de luare a
probelor de ulei.
La luarea probelor de ulei fierbinte cu ajutorul sticlelor, acestea vor fi încălzite î n
prealabil, pentru a se preveni spargerea lor.
5.2.Instrucțiuni de prevenirea și stingerea incendiilor
Pentru prevenirea incendiilor și exploziilor care se pot produce în secțiile de
precurățare a semințelor, la uscătorii și depozite de materii prime și de coji de floarea –
soarelui, la decojirea semințelor, la măcinat, prăjirea și presarea semințelor, purificarea și
extracția uleiului cu solvenți, la depozitarea șrotului, rafinarea uleiului, electroliza,
hidrogenarea și comprimarea oxigenului, pre pararea grăsimilor vegetale și a margarinei, se
vor aplica prevederile legislației în vigoare de prevenire și stingere a incendiilor și în mod
deosebit următoarele măsuri:
Persoanele juridice și persoanele fizice vor elabora, aproba și controla
realizarea măsurilor înscrise în programul de protecție antifoc -explozie;
Controlul lunar al locurilor de muncă, al echipamentelor tehnice și
întocmirea raportului privind starea unității;
Inscripționarea vizibilă a locurilor de muncă cu interdicțiile privind fumat ul,
folosirea focului deschis și a pericolului de explozie;

47Concluzii
Floarea-soarelui reprezintă una dintre principalele surse de grăsimi vegetale, utilizate
în alimenta ția omenirii, respectiv cea mai importantă sursă de ulei pentru România. Produsele
grase sunt o sursă importantă de energie și sunt indispensabile vieții.
Uleiul brut de floarea -soarelui este de culoare galbenă cu gust și miros specific. Dacă
uleiul provine din semin țe încinse sau mucegăite, atunci are o aciditate mare,un miros rânced
și un gust amar.
Uleiul de floarea -soarelui serv ește în primul rând ca ulei comestibil. În cantităti mici e
folosit și pentru fabricarea săpunului, a uleiurilor oxidate și polimerizate precum și a unsorilor
consistente.
Marea provocare pentru biotehnologia semintelor oleaginoase este necesit atea de a
produce cantități suficiente de uleiuri vegetale, la prețuri accesibile pentru a satisface cererea
la nivel mondial.
Această provocare poate fi abordată prin creșterea randamentului uleiului din culturi și
prin extinderea producției l a terenurile cu fertilitate și precipitații mai scăzute prin
tehnologizarea culturilor deja existente pentru utilizarea sporită a azotului și eficienta utilizării
apei sau prin introducerea de culturi de semințe oleaginoase alternative care sunt mai bine
adaptate la solurile periferice.

48BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1.http://feisa.usch.md/wp -content/uploads/2017/03/CURS -Tehnologie -si-control-in-
industria-uleiului.pdf
2.http://multilingual.bionetsyst.com/images/docs/17592013181335502571.pdf
3.http://www.vitan.ro/ Ingineria_Proceselor_II/VI.1.2.2 -VI.1.2.7.pdf
4.https://ro.wikipedia.org/wiki/Schimb%C4%83tor_de_c%C4%83ldur%C4%83
5.https://nicugane.files.wordpress.com/2011/09/instructiuni_isu.pdf
6.www.the-engineering -page.com/typical fouling factors.
7.Caiet practică Argus
8.https://biblioteca.regielive.ro/cursuri/industria -alimentara/tehnologia -uleiurilor-
vegetale-240953.html
9.Oniță N., Ivan E., Memorator pentru calcule în industria alimentară. Editura Mirton,
2006, Timișoara, ISBN 973 –661–798–X.