Tehnică, Bucure ști, 1998 [632206]

UNIVERSITATEA “OVIDIUS” din CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
Program de studii : Chimie Alimentară
șiTehnologii Biochimice
Anul: IV
Procesul tehnologic de obținere auleiului de
floarea-soarelui
Îndrumător :ș.L.dr.ing. Neagu Ani șoara-Arleziana
Student: [anonimizat]
2017–2018

Bibliografie
1.Constantin Banu s.a., Manualul inginerului de industrie alimentară, vol.I, Editura
Tehnică, Bucure ști, 1998
2.Banu, C. (coordonator) (1992 -1993). Progrese tehnice, tehnologice și științifice în
industria alimentară, vol.I, II. Ed. Tehnică, București.
3.Oniță N., Ivan E., Memorator pentru calcule în industria alimentară. Editura
Mirton, 2006, Timișoara, ISBN 973 –661–798–X.
4.Grieb C-F., Nagi M., Pleșa A., Utilaje termice -schimbătoare de căldură cu plă ci.
EdituraMEDIaMIRA, 2008, Cluj -Napoca, ISBN978-973-713-210-9.
5.Carabogdan I.Gh., Badea A ., s.a-Instalații termice industrial, vol.I, Editura
Tehnică, București.
6.Neagu A.A., Cercetări privind investigarea cazurilor special de transfer de căldură
în industria alimentară, Teză de doctorat, Galați, 2015
7.Neagu A.A., Curs-Fenomene de transfer de căldură, Chimie Alimentară și
tehnologii biochimice.
8.Caiet de practică S.C. ARGUS S.A . , Facultatea de Stiinte Aplicate si Inginerie,
Universitatea Ovidius Constanta, 2016.
9.Neagu A.A., Curs-Tehnologia uleiurilor vegetale, Chimie Alimentară și tehnol ogii
biochimice. 2017.
10.Neagu A.A., Calculul tehnologic al schimbătorului de căldură, Proiect Chimie
Alimentară ș i Tehnologii Biochimice, curs Fenomene de transfer de căldură , 2017.
11.***https://ro.wikipedia.org/wiki/Schimb%C4%83tor_de_c%C4%83ldur%C4%83
12.***https://ro.wikipedia.org/wiki/Transmiterea_c%C4%83ldurii
13.***https://ro.wikipedia.org/wiki/Ulei
14.***www.the-engineering -page.com/typical fouling facto rs.
15.***www.engineeringpage.com/technology/thermal fouling-factors.html.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
7CAPITOLUL 2.PROCESUL TEHNOLOGIC DE OBȚINERE A ULEIULUI DE
FLOAREA -SOARELUI
2.1.Recepția materiei prime
Recepționarea semințelor de floarea soarelui se face cantitativ și calitativ la intrarea în
fabrică. Caracteristile calitative ale semin țelor de floarea -soarelui destinate industrializării sunt,
în principal, con ținutul în umidiatate și conținutul de corpu ri străine. Parametrii calitativi
prevăzuți de standard pentru semințele de floarea soarelui sunt :
umiditate max. 9 %
corp strain max. 2 %
semințe cu defecte 10%.
Având în vedere posibilitatea condi ționarii semințelor prin curățire și uscare, paramet rii
calitativi la receptie pot fi :
umiditate max. 11 -12 %
corp străin max. 4 -5 %.
Recepția cantitativă constă în determinarea gravimetrică (cântar pe basculă) sau
volumetrică (nerecomandată datorită erorilor pe care le introduce) a lotului de semin țe din
camioanele sigilate și compararea valorii cu ce a prevăzută în fi șa de facturare. [9]
2.2. Pregătirea semin țelor de floarea -soarelui
Semințele oleaginoase sunt prec urățite și în funcț ie de umiditate sunt fie trecute la uscare,
fie direct depozitat e în silozul de materie prima.
Transportul semin țelor de la descărcare și până la fabricație s e realizează cu
transportoare mecanice ( transportor cu racletă ,transportoare pneumatice, elevatoare, șnecuri).
Curățirea semințelor are ca scop îndepărtarea im purităților organice , minerale și a prafului.
Maturarea semințelor oleaginoase se poate continua și după recoltare. Stabilitatea este
influențată de trecerea enzimelor din star ea lor activă în starea inactivă . Precurățirea se face în
trei trepte pentru a îndepărta în totalitate corpurile străine, semin țele seci și praful.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
8Uscarea se face într -un uscător vertical tip coloană cu curgere gravitațională șicanată în
contracurent cu aer cald (aerul î ncalzit 100 C cu abur de 5atm) este aspirat prin masa de semin țe
.
Depozitarea se face în siloz celular sau celule de fa bricație dacă îndeplinesc condiț iile de
umiditate max. 9% și corp stră in max. 2%, iar t emperaturile în celulele silozului nu trebuie să
depășească 30 șC.
Postcurățirea semințelor se efectuează înai nte de trecerea semințelor în fabri cație. Această
operație se realizează pentru îndepartarea corpurilor stră ine mici și a spărturilor.
Semințeletrecute la fabricație trebuie să îndeplinească condițiile: d e umiditate max. 8%
si corp stră in max.1,5%. În figura 2.1 este prezentată schema te hologică a sec ției casa mașini.
Descojirea este opera țiacare determină calitatea uleiului, și în principal, a șrotului. Sunt supuse
descojirii semin țele cu un conținut mare de coajă și care nu aderă intim la miez. Importantă este
descojirea semin țelor de floarea –soarelui, mai ales a cel or cu conținut ridicat în ulei.
Creșterea conținutului de ulei în semințe conduce la diminuarea conținutului de coajă,
coaja subțire conține, însă, mai multe ceruri (60 –70% din li pidele cojii). Cu toate acestea coaja
este îndepărtată doar par țial,ea are rolul de a ușura separarea uleiului din masa măcinată și de a
evita formarea pungilor cu ulei în turtele rezultate la presare.
Operația de descojire are loc în două faze: sparger eași detașarea cojii de miez, respectiv
separarea cojilor din masa rezultată. [9]
Metode de descojire
Spargerea și detașarea cojilor de miez se poate realiza prin mai multe procedee:
Prin lovire: se aplică la semin țele de floarea –soarelui, prin lovirea semințelor în repaus cu
ajutorul unor palete sau proiectarea lor către un perete fix, pentru cre șterea eficacității celor două
procedee combinându -se;
Prin tăiere: presupune trecerea semin țelor printre două discuri cu rifluri care se rotesc în sensuri
opuse;

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
9Prin strivire: se trec semin țele printre una sau mai multe perechi de cilindri acoperiți cu cauciuc,
iar din cauza vitezei de rota ție diferită a cilindrilor, asupra semințelor acționează forțe de
comprimare, de frecare sau forfecare. [8]
Figura 2.1. Schema tehnologică sec ția casa mașini [8]

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
16CAPITOLUL 3. SCHIMBĂTOARE DE CĂLDURĂ
Schimbătoarele de căldură sunt echipamente în care are loc transferul de căldură de la un
fluid cu o temperatură mai ridicată ( fluid termic primar) către un fluid cu o temperatură mai
scăzută(fluid termic secundar).
Transimterea căldurii între cele două medii se poate face printr -un perete solid care le
separă sau se poate face prin amestecarea celor două medii.
În cadrul instalațiilor tehnologice, schimbătoarele de căldură pot constitui părți
determinante ale unor pr ocese tehnologice sau pot fi introduce în instalații din motive de
economie de căldură și substanțele când sunt considerate aparate secundare. [4]
3.1.CLASIFICAREA SCHIMBĂTOARELOR DE CĂLDURĂ
A.În funcție de modul de realizare a transferului de căldură :
1.Aparate cu contact indirect: cei doi agenți termici vin în contact permanent sau
periodic cu suprafaț a de schimb de căldură. Este cel mai răspândit tip de
schimbător, fiind realizat în diferite variante constructive.
2.Aparate cu contact direct: utilajele la care agenții termici nu mai sunt separați
de o suprafață, ei amestecându -se unul cu celălalt.
2.1.Aparate fără umplutură :la care transferul de căldură se realizează la
suprafața fluidului pulverizat în picături fine sau curgere în șuvițe.
2.2.Aparatecuumplutură :la care transferul termic se petrece la suprafața unei
pelicule formate pe umplutura schimbătorului de căldură.
B.Funcție de starea de agregare a agenților termici:
1.Aparate fără schimbarea stării de agregare a agenților te rmici;
2.Aparatecuschimbarea stării de agregare a unuiagenttermic;
3.Aparate fără schimbarea stării de agregare a ambilor agenților te rmici.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
17C.Funcțiede compactitatea aparatului:
Raportul între suprafața de schimb de căldură și volumul unui schimb ător dă
compactitatea ac estuia. Schimbătoare de căldură compacte sau necompacte.
D.Funcțiede modul de realizarea curgerii:
În aparatele de transfer termic, curgerea fluidelor poate avea lor prin patru moduri: Echicurent ,
contracurent, curent încruci șat sau curent compus.
E.Funcțiede material
Cele mai multe utilaje sunt metalice având suprafața de schimb termic realizată din:
fontă, titan, oțelsau oțel inoxidabil.
Se mai pot întâlni și utilaje din materiale nemetalice: ceramică , sticlă, grafit sau materiale
plastice.
F.Funcție de numărul de treceri al fluidelor prin aparat:
Schimbătoare de căldură cu o trecere, fluidele de lucru nu își schimbă sensul de mișcare
Schimbătoare de căldură cu mai multe treceri, aceste aparate sunt prevăvute cu pereți despărțitori
longitudinali sau t ransversali(șicane).
G.După configurația peretelui despărțitor:
1.Schimbător de căldură(tub-tub, cu elemente, multitubulare, orizontale sau
verticale)
2.Schimbător de căldură cu plăci,cu stropire, nervurate, manta, serpentină.
3.Schimbător de căldură tip grătar,
H.După soluția constructivă adoptată :
1.Schimbător de căldură rigide (acestea nu asigură compensarea dilatării
elementelor)
2.Schimbător de căldură elastice (permit compensarea totală sau parțială a
elementelor componente)
I.După caracterul termic al regimului de funcționare :

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
181.Schimbător de căldură în regim staționar,
2.Schimbător de căldură în regim nestaționar.
3.2.TIPURI DE SCHIMBĂTOARE DE CĂLDURĂ UTILIZATE F RECVENT ÎN
INDUSTRIA ALIMENTARĂ
3.2.1.Schimbătoarele de căldură cu plăci și garnituri
Schimbătoarele de căldură cu plăci și garnituri oferă coeficientul de transfer termic cel
mai ridicat, fiind în același timp și foarte compacte. Acestea reprezintă întotdeauna prima
opțiune, luate fiind în calcul criteriile eficienței, spațiului ocupat și al prețului scăzut al
investiției.Schimbătoarele de căldură cu plăci și garnituri sunt disponibile în mai multe variante
constructive, atât pentu plăci cât și pentru garnituri, în funcție de aplicație.
Schimbătoarele de căldură cu plăci și garnituri pot fi utilizate în aplicații din industria
alimentară, cu respectarea celor mai înalte standarde de igienă, acestea putând fi curățate pe
poziție (CIP). [5]
Caracteristici
Varianta cu plăci demontabile, pentru o întretinere mai facilă.
Disponibile cu o gamă largă de materiale constructive, în funcție de cerințele date.
Figura 3.1. Schimbător de căldură cu plăci și garnituri

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
193.2.2. Schimbătoarele de căldură cu plăci brazate
Schimbătoarele de căldură cu plăci brazate oferă performanțe de transfer termic identice
cu cele ale schimbătoarele de căldură cu plăci garnituri.Comparativ cu schimbătoarele de
căldură cu plăci și garnituri, schimbătoarele brazate pot funcționa într -o zonă mai largă de
temperaturi și presiuni de lucru, fiind în același timp și mai economice la achiziț ie.
Schimbătoarele brazate se pot curăța folosind diverse soluții de spălare, în schimb nu se
pot demonta pentru a fi curățate placă cu placă.
Caracteristici
Varianta cu plăci lipite (brazate) pentru costuri minime de achiziție.
Acceptă presiuni de lucru sup erioare comparativ cu varianta cu plăci și garnituri. [5]
Figura 3.2. Schimbător de căldură cu plăci brazate
3.2.3. Schimbătoarele de căldură tubulare
Schimbătoarele de căldură tubulare reprezintă soluția ideală de transfer termic în
cazul în care aplicația presupune temperaturi sau presiuni de lucru peste limita de funcționare a
schimbătoarelor cu plăci, sau caracteristicile fluidelor impun acest lucru. În funcție de specificul
aplicației, există mai multe tipuri de schimbătoare de căldură tubulare, precum ț eavă în țeavă, sau
cu fascicul de țevi și manta.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
20Caracteristici
Folosite cu precădere în aplicații grele, pentru fluide cu factor de depunere mare,
vâscozitate ridicată, presiune/temperatură ridicată.
Disponibile cu o gamă largă de materiale constructive, în funcție de cerințele date.
Figura 3.3. Schimbător de căldură tubular
3.3.APLICABILITATE ASCHIMBĂTOARELOR DE CĂLDURĂ
Industria alimentară și a băuturilor :schimbătoarele de căldură cu plăci
sunt disponibile pentru răcirea, pasteurizarea și concentrarea laptelui și a produselor lactate, a
sucurilor din fructe și legume, a băuturilor răcoritoare, a berii, a cidrului și a vinului, în rafinarea
uleiului, în producerea înghețatei, a supelor și alimentelor pentru copii, în industria de prelucrare
a zahărului .
Este dovedit faptul că schimbătoarele de căldură cu plăci au un vast domeniu de aplicare
atât în domeniul monofa zic, cât și bifazic, limitările provenind în special de la :
presiunea maximă de funcționare,
diferența de presiune dintre fluide,
nivelul temperaturii fluidelor,
tipul fluidului utilizat (ma i ales ca agresivitate chimică). [5]

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
21CAPITOLUL 4.BILANȚ DE MATERIALE, BILANȚ TERMIC ȘI CALCULUL DE
PROIECTARE AL SCHIMBĂTORULUI DE CĂLDURĂ ȚEAVĂ ÎN ȚEAVĂ
4.1. Tema și datele de proiectare
Săse realizeze bilan țul de materiale, bilanțul termic și să se proiecteze schimbătorul de
căldură tip țeavă înțeavă folosit pentru preîncălzirea uleiului brut în vederea operației de
desmucilaginare când se cunosc urmă toarele elemente :
ulei brut –floarea-soarelui;
debitul de semințe =(370+10∙)/24ℎ;n=13, S0=5,787kg/s;
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;
alte element e necesare se vor lua din literatura de specialitate. [3] [10]
4.2. Bilanțul de materiale
Bilanțul material în etapa de precurățire se realizeză pe baza rela ției (4.1).
=+
∙=∙ (4.1)
Unde:
–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, %

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
22−debitul de semin țe de floarea soarelui necurățate, kg/s
−pierderi în greutate la opera ția de precurățare, kg/s
=∙=>=0,1157/
=−=>=5,671/
Încadrul opera țieide uscare –răcire se realizează o reducere de umiditate cu cel pu țin
4% (de la 12 -14% la 8-10%) fără a încălzi se mințele la o temperatură mai mare de 45°C. [10]
În zona de uscare, bilan țul material se ca lculează cu ajutorul rela ției (4.2).
=+
∙=∙ (4.2)
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, %
Din date de literatură se consideră că: =91,5%și=12,5%
=5,671−=5,671−0,787=4,897/
=,·,
,=0,774/
Zona de răcire s e va calcula curelația(4.3).
=+

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
23=· (4.3)
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
Din date de literatură se consideră că =92%.
=0,774−=0,774−0,769=0,005/
=,∙,=0,769/
Operația de postcurățire se ca lculează conform rela ției (4.4).
=+ (4.4)
=,∙=0,000753 /
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
=∙0,769=>=0,0153/
=−=>=0,769−0,0153=0,753/
Din relația 4.4 se află debitul de semin țe descojite
=−=0,753−0,000753=0,752/
Operația de decojire-separare prezintă următoarele zone:

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
24a)Zona de decojire, se calculează cu rela ția (4.5).
=∙,=0,188/ (4.5)
unde:
−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 nesp arte și miez întreg, 25%;
praf oleaginos, 15%;
spărturi de miez, 15%;
miez antrenat de coji, 0,51%. [10]
b)Zona de separare s e calculează conform rela ției (4.6)
=+ (4.6)
în care:
M–debitul de miez, kg/s
C–debitul de coji, kg/s
=∙,/=>=0,572/
=∙,/=>=0,180/
=+=0,572+0,180=0,752/
Debitul de miez tehnologic (miez cu coajă rămasă în miez) se d etermină cu ajutorul
relației(4.7).
=+ −,
=+ (4.7)
în care:
−debitul de miez tehnologic, kg/s

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
25−debitul de coji cu miez antrenat, kg/s
−∙=>=0,572+∙−,∙(0,752−)=>=0,621/
=−=0,752−0,621=>=0,131/
Debitul desemințe nesparte și miez întreg s -a calculat mai su s cu relația 4.5.
Debitul de spărturi se calculează cu ajutorul rela ției(4.8)
=∙,/ (4.8)
=∙0,752/=>=0,112/
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), =0,621kg/s
-un debit de miez, =92%·, kg/s => =0,571/
-un debit de coajă, =∙,/=>=0,05/
a)Determinarea con ținutului de ulei din miez, %
Se consideră 100 kg semin țe.
∙=∙,+∙ (4.9)
=∙∙,=>=60,51%
b)Determinarea con ținutului de umiditate în miez, %
∙=∙+∙,(4.10)
=∙∙,=>=55,70%
c)Determinarea co nținutului de umiditate în miez
Se consideră din date de literatură că umiditatea în miez =7,2%
Se consideră con ținutul de umiditate în miez =6,75%
Se consideră con ținutul de umiditate al cojilor =12%

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
26∙ =∙ (4.11)
=∙( )=,∙(,)=>=0,63/
Operația de pră jire este reprezentată de tratamentul hidrotermic și constă într -o umectare
a măcinăturii până la un con ținut de umiditate =9%urmată de reducerea umidității până
la un conținut de umiditate =4%.[10]
a)Zona de umectare
+= (4.12)
=−=>=0,63−0,621=>=0,009/
unde:
A-debitul de apă în opera ția de umectare, kg/s
−debitul de măcinătură umectată, kg/s
−debitul de miez tehnologic, kg/s
∙ =∙
a)Zona de reducere a umidită ții
=+ (4.13)
∙ =∙
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
=−=>=0,033/

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
27=( )=>=0,597/
=∙=>=57,93%
Bilanțulmaterialîn operația de presare s e calculează conform ecua ției (4.14)
=++ (4.14)
∙=∙+∙+
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, %
−pierdereala operația în greutate la operația de presare, kg/s
Din datele de literatură, se consideră: =18−22%,=95,5%,=0,000558 /.[3]
Pe baza rela ției 4 .14 se realizează un sistem de 2 ecua ții, astfel:
0,597=++0,0058=>+=0,596
0,597∙55,73=∙18+∙95,5+0,000558=>18+95,5=33,27
=0,290/
=0,306/
Determinarea con ținutului de umiditate al broken -ului, se calculează cu rela ția (4.15).
∙=∙+∙ (4.15)
=7,045%
Se consideră, din date de literatură, =0,8%

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
28Uleiul rezultat la presă conține 0,1% sediment care este înlăturat prin decantare și filtrare,
iar atunci debitul real de ulei rezultat la p resare va fi conform rela ției (4.16).[10]
=−,∙ =0,2897/(4.16)
Debitul real de broken se ca lculează conform rela ției (3.17).
=−,∙ =0,3057/ (4.17)
Uleiulbrut de presă în operația de purificare se îndepărtează S care reprezintă 0,1%
sediment care se recirculă la prăjire rezultând un debit de ulei din rela ția (4.18).
=−,∙ =0,2894/ (4.18)
Acesta din urmă este intro dus în uscător cu umiditate de =0,08%și care iese cu oumiditate
de=0,25%.
Cu relația (4 .19) se calculează bilan țul material în operația d e uscare a uleiului de presă.
=+ (4.19)
=
în care:
−debitul de ulei uscat, kg/s
−debit de apă evaporată la uscare, kg/s
0,2894∙(100−0,08)=(100−0,25)=>=0,2878/
=−=0,0016/
Umiditatea broken-uluiîn timpul opera ției de preparare este %,iardupă tratamentul
hidrotermic, umiditatea se consideră =8,5%.[10]
a)Se calculează d ebitul de broken obținut după opera ția de preparare, cu ajutorul rela ției
(4.20).

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
29∙=∙ (4.20)
=0,310/
a)Cu relația (4.21) se determină con ținutului în ulei al broken -ului rezultat la preparare.
Din date de literatură se consideră =20%.
∙=∙ (4.21)
=19,722%
În operația de extracție, bilanțul materi al se calculează după rela ția (4.22).
+=+ (4.22)
∙=∙+∙
unde:
−debitul de șrot rezultat la extracție, kg/s
−debitul de miscel ă 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, %
Din date de literatură se consideră: =0,28%,=22%și=0,2431/.
=+−=>=0,2788 .
=0,2743/
Operația derecuperare a solventului se calc ulează cu rela țiile de mai jos:
=+=>=0,0604/ (4.23)
=∙=>=0,2139/ (4.24)
=+=>=0,3482/ (4.25)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
30în care:
−debitul de benzină de extrac ție recuperat, kg/s
−debitul de ulei recuperat, kg/s
−debitul de ulei brut kg/s sau debit masic de ulei brut ().
4.3. Bilanțul termic
a)Calculul bilan țului termic cu determinarea necesarului de abur
La operația de preîncălzire se scrie ecuația de bilanț termic ( 4.26).
∙∙+∙=∙∙+∙+ (4.26)
în care:
−fuxul termic pierdut, W
−debit masic de ulei brut, kg/s
−căldura specifică a uleiului la temperatura J/kg·grd
−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
Capacitatea termică masică a uleiului la temperat ura de 20°C se cite ște din literatură
°=1818,29/∙.
La temperatura de ie șire a uleiului brut din preîncălzitor de 83°C,°=2047,93/·
.[10]

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
31Proprietățile fizico -chimice ale fluidelor se pot calcula și la temperatură medi e.[10]
Temperatura medie a uleiului brut este:
==>=56,5°
Figura4.1.Variația căldurii specifice masice cu temperatura
Căldura specifică medie la temperatură medie a uleiului brut se calculează pe ba za
ecuației rezultate din figura 4 .1.
,=4,333·56,5+1688.3=1933,14/· (4.27)
Fluxul termic transformat în opera ția de preîncăl zire se calculează cu rela ția (4.28).
=·(−) (4.28)
=35.675,14
Presiunea aburului saturat utilizat în preîncălzirea uleiulu i brut este 3,7 ata. Din literatură
se va citi entalpia aburului în stare de vapori. [10]
p = 3 ata => =558,9∙10/y = 4.3333x + 1688.3
R² = 1
1760179018201850188019101940
20 30 40 50 60Căldura specific ămasică, (J/kg grd)
Temperatura, (grd)Variația călduriispecifice masice cu
temperatura
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
32p = 4 ata => =601,1∙10/
Figura 4.2.Variația entalpiei în stare de vapori cu presiunea
Din grafic a rezultat ă ecuațiapentru aflarea entalpiei în stare de vapori la presiunea de
lucru.
,=42,2∙3,7+432,3=588,44∙10/ (4.29)
Entalpia aburului în stare lichidă se calculează pebazaalgoritmuluide calcul, al entalpiei
în stare de vapori.
Din date de literatură se vor citi valorile entalpiilor la presiunea de 3 ata, respectiv 4
ata.[10]
Pentru p = 3 ata => =2730∙10/
p = 4 ata => =2744∙10/y = 42.2x + 432.3
R² = 1
555565575585595605
22,5 33,5 44,5Eentalpiaîn stare de vapori (J/kg)
Presiune(ata)Variația entalpiei în stare de vapori
cu presiunea
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
33Figura 4.3.Variația entalpiei în stare lichidă cu presiunea
Din grafic a rezultat următoarea ecua ție de calcul a entalpiei în stare lichidă:
=14∙3,7+2688=2739,8∙10 (4.30)
Se consideră că fluxul termic pierdut de preîncălzitor este 1% din fluxul termic transferat,
conform ecua ției (4.31).
=∙=>=356,75 (4.31)
Se va calcula debitul de abur utilizat în p reîncălzitor conform ecua ției (4.27).
=∙()
=0,01658 /
b) Calculul fluxurilor termice
Calculul fluxurilor termice la intrare se realizează pentru fiecare fluid de intrare în
preîncălzitor:
Pentru fluxul termic de ulei brut:
=∙∙=18993,85y = 14x + 2688
R² = 1
2730273527402745
22,5 33,5 44,5Entalpia in stare lichid ă, (J/kg)
Presiune, (ata)Variația entalpiei in stare lichidă cu
presiunea
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
34Pentru flux termic cu abur:
=·=9756,33
Fluxurile termice la ie șire din preîncălzitor sunt:
-flux termic ie șit cu uleiul:
=∙∙=59186,69
-flux termic cu condensul
=·=45425,88
-flux termic pierdut
=∙=356,751
4.4.Calcul de predimensionare al schimbătorului de căldură țeavă înțeavă
Calcului ariei suprafe ței de transfer de căldură a preîncălzitorului s e calculează conform
relației (4.32).
=∙∙∆ (4.32)
A =∙∆,
în care:
A–ariatotală a suprafe ței de transfer de căldură,
k-coeficient total de transfer de căldură, W/ ∙
∆−diferența medie de temperatură, °C
Calcululdiferenței medii de temperatură se face în fu ncție 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. [10]

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
35Se va determina ecua ția de calcul a temperaturii prin trasarea graficului , iar dindatele de
literatură se va citi temperatura aferentă presiun ii de 3 ata, respectiv 4 ata. [10]
Figura 4.4.Variația temperaturii în funcție de presiune
Relația de calcul a temperaturii rezultă din gra ficul de mai sus.
°=7,1∙3,7+111,6=137,87° (4.33)
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°
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 (4.34).y = 7.1x + 111.6
R² = 1
132137142
3 3,5 4 4,5Temperatura (grd)
Presiunea (ata)Variația temperaturii în funcție de
presiune
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
36= ,(∙) (4.34)
în 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 materialulu i 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).[10]
Se alege țeava interioară cu diametrul d=60X2mm, și țeava exterioară cu diametrul D =
80X3mm, materialul țevilor: 10Ti Ni Cr -180.
=∙∙∆=>=∙∆
A = 2,00
Calculul lungimii totale a schimbătorului de căl dură se calculează cu rela ția (4.35).
=∙(4.35)
Se calculea ză diametrul mediu cu rela ția (4.36)
= (4.36)
=60+56
2=58
=10,98
Din relația (4 .37) reiese numărul de elemente pentru schimbătorul de căldură.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
37=· (4.37)
în care: n –numărul de elemente
l–lungimea unui element, m
Din datele de literatură , se alege l = 5m
==2,19≈2
4.5.Calculul termic al schimbătorului de căldură și dimesionarea schimbătorului.
Dinliteratura de specialitate s -au impus valori ale coeficientului par țial de transfer de
căldură: =9000−18000 /(∙),=2.=9785/(∙)[10]
Valoarea conductivită ții termice a oțelului inoxidabil se alegedin datelede literatură
=17,5·.
Se va calcula coeficientul par țial de transfer de căldură al uleiului brut din crite riul
Nusselt conform rela ției (4.38).
=∙=>=∙(4.38)
=56=56∙10m
Pentru aflarea conductivită ții termice a uleiului brut, se vor citi din literatură valorile
aferente tempera turii de 50°C si 80°C, iar pebaza ecuației generată în figura 4 .5vom afla
conductivitatea la temperatura medie a uleiului brut.
t = 50°C => λ = 0,162 W/m·grd
t=56,5°C=> λ = 0,161 W/m·grd
t = 80°C =>λ = 0,159 W/m·grd

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
38Figura 4.5.Variația conductivității termice cu temperatura pentrul uleiul brut
Din grafic s -a obținut ecuația:
=−0,001·56,5+0,167=/· (3.39)
Regimul de curgere pentruuleiul brut sestabile ște conform criteriului lui Reynolds ,
conform rela ției (3.40).
=∙∙(3.40)
Densitatea uleiului brut la temperatura 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
4050607080Conductivitatea termic ă9W/m·grd)
Temperatura (grd)Variația conductivit ății termice
cu temperatura pentru uleiul
brut
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
39Figura 4.6.Variația densității în funcție de temperatură
Pe baza rela ției dedusă figura 4.6.se va calcula densitatea uleiului brut la temperatura
medie de 28,5°C.
=−0,74∙56,5+933,9=892,09/³ (4.41)
Viteza uleiului brut în schimbătorul de căldură se alege din literatură, limitele fiind între
0,6-0,8 m/s. Se alege valoarea v=0,6m/s.
Vâscozitatea cinematică la temperatura de 50°C și 60°Cse va citi din literatura de
specialitate , iar vâscozitatea la temperatura de 56 ,5°C. Se va calcula din graficul 4 .7, pe baza
ecuației generate.
Figura 4. 7.Variația vâscozității cinematice cu temperatura pentru uleiul bruty =-0.74x + 933.9
R² = 1
911,5912,5913,5914,5915,5916,5
2425262728293031Densitatea (kg/m ³)
Temperatura (grd)Variația densitățiiînfuncție
de temperatur ă
Series1
Linear (Series1)
y =-0.65x + 57
R² = 1
20222426
505254565860Vâscozitatea cinematică (m²/s) Temperatura (grd)Variația vascozit ății
cinematice cu temperatura
pentru uleiul brut
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
40=−0,65·56,5+57=20,275·10²/ (4.42)
Criteriul Reyn olds se calculează cu rela ția (4.43).
=∙(4.43)
=0,6∙0,056
20,27∙10=1658
Valoarea ob ținută ne indică un regim laminar. A stfel putem alege cu u șurințărelațiade
calcul pentru coeficientul par țial de transfer termic. Pentru curgerea laminară, relația de calcul a
criteriului Nusselt este următoarea (4.44).
=3,65+,∙
,∙,∙ (4.44)
unde: B –constantă care se calculează curelația (4.45).
=∙∙(4.45)
unde: L –lungimea țevii, m
d–diametrul interior al țevii, mm
În această rela ție,se consideră raportul =1, pentru u șurarea calculului.
Criteriu Pra ndtl se calculează cu r elația (4.46).
=∙(4.46)
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 același algoritm de l ucru, ca și în cazul
determinării densită ții conductivității termice. Din literatură se va citi vâscozitatea dinamică a
uleiului brut la temperature de 50°C și 60°C, iar pentru aflarea ecua țieise generează în Excell
figura 4.8.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
41t = 50°C => η = 21,3 ·10³ P a·s
t = 60°C => η = 16,0·10³ Pa·s
Figura 4.8.Variația vâscozității dinamice în funcție de temperatură
Ecuația rezultată în figura 4.8. se află sub forma (4 .47)
=−0,53·56,5+47,8=17,85· (4.47)
Căldura spec ifică la temperatura medie de 56, 5°C a uleiului brut este:
=1933,14/·
Se va calcula crite riul Prandtl conform rela ției (4.46).=,∙,∙
,=0,2143
Constanta Bse calculează curelația (4.45) =∙,∙∙=1,8
Calculămcriteriul Nusselt cu rela ția (4.44) =3,65+,
,=4,77
Se poate calcula coeficientul par țial de transfe r de căldură pe baza rela ției (4.47).
=∙,
=,∙,
,=13,71/∙y =-0.53x + 47.8
R² = 1
1516171819202122
4550556065Vâscozitatea dinamică(Pa ·s)
Temperatura (grd)Variația vâscozității dinamice
în funcție de temperatură
Series1
Linear (Series1)

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
42Vom alege valoarea lui =15000W/∙ și vom calcula coeficientul total de
transfer d e căldură conform rela ției (4.36).
= ,/∙
k = .
,,=13,67/∙.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
3Introducere
Uleiul de floarea -soarelui
Fabricarea uleiurilor vegetale reprezintă o subramură importantă a industriei
alimentare. Această industrie contribuie la valorificarea potențialului agricol al țării
noastre. Produsele obținute sunt destinate consumului uman. Prelucrarea uleiurilor vegetale
are o veche tradiție pe teritoriul Rom âniei. La începutul secolului XX -lea începe producția
și prelucrarea semințelor de floarea soarelui. Fabrici de ulei de capacitate mijlocie apar și
se dezvoltă în prima jumătate a secolului XX.
Uleiuleste unlichidgras deprovenien țăvegetală,animală,mineralăsausintetică,
insolubil în apăși mai ușor decât aceasta, folosit în alimentație, înindustrie și în alte
domenii. Numit de Homerși „aurul lichid” sau „elixirul sănătății”, uleiul este recunoscut
pentru calită țile sale nutriționale.
Uleiurile și grăsimile vegetale se găsesc în natură în țesutul plantelor, fiind
concentrat în semin țe, în pulpă, în sâmburele fructelor, în tuberculi sau în germeni. Pentru
țara noastră pricipala materie primă o reprezintă plantele oleaginoase producătoare de
semințe.
Industria uleiurilor și grăsimilor vegeta le 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 monocompon ent (acilgliceroli) sau cun un conținut maxim admis al
compușilor de însoțire (colesterol, vitamine liposolubile, acizi grași liberi, fosfolipide,
pigmenți).

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
4CAPITOLUL 1 .ASPECTE TEORETICE PRIVIND TEHNOLOGIA DE
OBȚINERE A ULEIULUI DE FLOAREA -SOARELUI
FLOAREA SOARELUI
Floarea-soarelui este o plantă uleioasă economică și alimentară de mare importanță.
Ea este originară din America Centrală (Mexic) și a fost adusă în Eur opa în secolul al
XVI-lea, fiind cultivată la început numai ca și plantă de ornament. Planta reprezintă
una dintre principalele surse de grăsimi vegetale, utilizate în alimentația omenirii,
respectiv cea mai importantă surs ăde ulei pentru România. Poziția principală (95% din
totalul producției acestor sector) este ocupată de uleiul de floarea soarelui .
1.1.STRUCTURA MORFOLOGICĂ A SEMINȚEI DE FLOAREA -SOARELUI
Semințele propriu -zise sunt alcătuite dintr -un înveliș protector mai mult sau mai
puțin tare numit tegument sau coajă (pericarp) (care le apără de acțiunile mecanice și
biochimice), endospermul (miezul sau albumenul) și embionul viitoarei plante. [9]
Figura1.1.Structura morfologică a seminței de floarea -soarelui
1-coajă; 2-tegument; 3 -miez.[9]
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 .

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
5La unele semințe tegumentul prezintă diferite formațiuni pe baza cărora se poate identifica
cu ușurință specia respectivă.
Endospermul sau albumenul constituie rezerva de substanțe nutritive ale seminței și
formează miezul acesteia.
La unele semințe, ca de exemplu floarea soarelui, endospermul există un timp
foarte scurt după formarea seminței și apoi se resoarbe. Acestea se numesc semințe cu
albumen-femeraid.
Embrionul conține organele vegetative ale viitoarei plante: rădăcinița, tulpinița,
cotiledoanele și mugurașul, care rămân în stare latentă până când sămânța germinează.
1.2.COMPOZI ȚIA CHIMICĂ A SEMINȚELOR DE FLOAREA -SOARELUI
Semințele defoarea-soarelui con țin în proporții mari lipide, proteine, apă și
zaharide. Alți compuși chimici, substanțe colorante, steride, ceruri și fosfatide se
regăsesc în cantită ți mai mici.
Rapor tul cantitativ între coajă și miez variază în limite destul de largi. Conținutul
de coajă la semin țele de floarea -soarelui este de 23 -27%.
Compoziția chimică este alcătuită din :
Lipidele sunt esteri ai alcoolilor cu acizii gra și. Putem regăsii în molecula lor lipide
simple și/sau complexe. Proteinele se regăsesc în special în miezul semin țelor.
Proteinele suferă modificări ale structurii, iar cea mai importantă este denaturarea
termică.
Gliceridele sunt grăsimi vegetale. După starea de agregare pot fi : grăsimi lichide
sau uleiuri și grăsimi solide la temperetura mediului. De asemenea uleiurile se pot
clasifica în uleiuri nesicative, semisicative și sicative. Cele din urmă, în contact cu
aerul au proprietatea de a forma în decursul a 5 -6 zile o peliculă elasi tărezistentă la
intemperii.
Zaharurile sunt substan țe extractive neazotate și ce găsesc în semințele oleaginoase.
În funcție de grupa din care fac parte ele pot fi mai ușor sau mai greu asimilabile.
Substanțele minerale sunt reprezentate de macroelemente ( C, H, N, S, Na, Ca, K,
Fe, P)și microelemenete ( Zn, I, Mg, Mn, Mo). Ele se regăsesc în proporții variate în
funcție de soi.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
61.3.ÎNSUȘIRILE FIZICE ALE SEMINȚELOR OLEAGINOASE
Uleiul brut de floarea -soarelui este de o culoare ceva mai î nchisă, având în plus o
aromă distinctă, de plantă, pe care variantele prelucrate nu o mai pastrează. Este foarte
bogat în vitaminele E și F, in acizi grași nesaturați
Uleiul din floarea soarelui conține între 10 -15% oxigen, ceea ce duce la ameliorarea
combustiei și la diminuare a nivelului poluă rii.
Caracteristicile calitative ale semin țelor de floarea -soarelui destinate industrializării
sunt:
Conținut de umiditate;
Conținutul de corpuri străine;
Masa hectolitrică a semin țelor de floarea -soarelui variază între 40 și 42 kg/hl;
Semințe cu defect.
Caracteristicile fizice ale uleiului de floarea soarelui:
densitatea la 20 grade = 0,92;
vâscozitate (CST) la 20 grade = 55 -61;
punctul de fuziune = -16 grade;
punctul de rupere = -5 grade;
amplitudinea autoinflamarii = 30.
Uleiul din floarea soarelui conține între 10 -15% oxigen, ceea ce duce la ameliorarea
combustiei și la diminuarea nivelului poluării.
Utilizarea florii soarelui în construcții este un alt motiv de cultivare a acestei plante .
Prin industrializare, dupa extragerea uleiului, raman șroturile,utilizate ca surs ăde
protein ăîn hrana animalelor .
Dincojilesemințelor se fabric ăfurfurolul folosit în industria fibrelor artificiale, a
maselor plastice. M ăcinate, cojile se folosesc la fabricarea drojd iei furajere, circa 150 kg
/tonăprodus.[9]

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
9Figura 2.2. Schema tehnologică de fabricare a uleiului de floarea -soarelui.[8]
Măcinarea (mărun țirea) este operația prin care materia primă oleaginoasă este
mărunțită sub acțiunea forțelor mecanice, în particule de dimensiuni mai mici, din care să se
poată face separarea uleiului în bune condiții.
Principalul scop al măcinării este de a favoriza transfer ul de substanță din materialul
oleaginos în soluția solventului.
Procesul de mărun țire/măcinare are loc în trei etape:
Deformația elastică, care are loc până la apariția primelor crăpături;
Deformația plastică, când materialul se aplatizează și se compa ctează;
Destrămarea materialului și apariția de celule sparte.
Productivitatea și gradul de mărunțire vor depinde de:
Diametrul tăvălugilor (cilindrilor),
Interstițiul dintre tăvălugi.
Miezul este măcinat în valțuri de măcinare, după care este supus ope rației de prăjire.
Prăjirea este operația de tratament hidrotermic efectuată sub amestecare continuă, în
patru situa ții:
Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
9Figura 2.2. Schema tehnologică de fabricare a uleiului de floarea -soarelui.[8]
Măcinarea (mărun țirea) este operația prin care materia primă oleaginoasă este
mărunțită sub acțiunea forțelor mecanice, în particule de dimensiuni mai mici, din care să se
poată face separarea uleiului în bune condiții.
Principalul scop al măcinării este de a favoriza transfer ul de substanță din materialul
oleaginos în soluția solventului.
Procesul de mărun țire/măcinare are loc în trei etape:
Deformația elastică, care are loc până la apariția primelor crăpături;
Deformația plastică, când materialul se aplatizează și se compa ctează;
Destrămarea materialului și apariția de celule sparte.
Productivitatea și gradul de mărunțire vor depinde de:
Diametrul tăvălugilor (cilindrilor),
Interstițiul dintre tăvălugi.
Miezul este măcinat în valțuri de măcinare, după care este supus ope rației de prăjire.
Prăjirea este operația de tratament hidrotermic efectuată sub amestecare continuă, în
patru situa ții:
Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
9Figura 2.2. Schema tehnologică de fabricare a uleiului de floarea -soarelui.[8]
Măcinarea (mărun țirea) este operația prin care materia primă oleaginoasă este
mărunțită sub acțiunea forțelor mecanice, în particule de dimensiuni mai mici, din care să se
poată face separarea uleiului în bune condiții.
Principalul scop al măcinării este de a favoriza transfer ul de substanță din materialul
oleaginos în soluția solventului.
Procesul de mărun țire/măcinare are loc în trei etape:
Deformația elastică, care are loc până la apariția primelor crăpături;
Deformația plastică, când materialul se aplatizează și se compa ctează;
Destrămarea materialului și apariția de celule sparte.
Productivitatea și gradul de mărunțire vor depinde de:
Diametrul tăvălugilor (cilindrilor),
Interstițiul dintre tăvălugi.
Miezul este măcinat în valțuri de măcinare, după care este supus ope rației de prăjire.
Prăjirea este operația de tratament hidrotermic efectuată sub amestecare continuă, în
patru situa ții:

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
10Înainte de presare, asupra măcinăturii ob ținute la valțuri;
Înainte de extrac ție, asupra broken -ului de la presare, după concasare;
Înainte de aplatizarea materialului oleaginos;
Înainte de extrac ție asupra paietelor deja aplatizate (procedeul Alcon).
Scopul prăjirii înainte de presare este acela de a realiza transformările fizico -chimice
ale componentelor măcinăturii, ca și modificăr i ale structurii particulelor, în vederea ob ținerii
unui randament maxim la presare.
Prăjirea are ca scop modificarea proprietăților fizico -chimice ale macinăturii
pentru ca la presare să se obțină randamentul maxim în ulei. [8]
2.3. OBȚINEREA ULEIULUI BRUT PRIN PRESARE SAU EXTRAC ȚIE
Presarea este operația de separare a componentului lichid ( ulei) dintr-un amestec
lichid –solid ( măcinătura ) sub acțiunea unor forțe exterioare, rezultând un ulei brut și
broken-ul. La început se separă ueliul reți nut la suprafața particulelor de măcinătură ce se
scurg prin canalele dintre particule, apoi sub influența preisunii începe deformarea și
comprimarea particulelor, când are loc și eliminarea uleiului. Când spațiul dintre particule
devine foarte mic, uleiul nu se mai elimină și se formează broken -ul (turta).
La presarea în prese moderne, cu mai multe camere de presare, structura brichetelor
(turtă) este sfărmată la trecerea prin fiecare con de presare.
De la presare rezultă uleiul brut de presă și brokenul, respectiv turta de presare care
mai conține între 18 -22% ulei.
Uleiul brut de presă, după ce este supus unui proces de purificare pentru eliminarea
zațurilor, prin decantare și filtrare, în continuare este uscat, răcit la 40 C-50C și apoi
transportat la depozitul exterior de ulei brut.
Purificarea uleiului de presă are ca scop reținerea suspensilor mecanice și organice,
cum și a urmelor de apă. Acestea pot micșora conservabilitatea uleiului și ingreuna
operatie de rafinare.
Brokenul, care mai conține des tul ulei pentru a putea fi supus operației de extracție cu
solvent, este introdus la faza de preparare, care se realizează tot în secția prese.
Paietele de broken sunt transportate la secția Extracție.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
11Extracția este operația tehnologică prin care, dintr -un amestec de substanțe, se separă
unul din componenți prin solubilizarea într -un solvent. Este un proces solid -lichid, în care
amestecul ulei solvent formează miscela . Materialul degresat rămas după extracție se
numește
șrot.
Procesul prin care uleiul din măcinătură trece în solvent se numește difuzie:
Difuzia molecular ă:omogenizarea concentra țiilor în acest caz, se realizează sub
acțiunea agitației moleculare. Factorul motor al difuziei este cu atât mai mare cu cât diferen ța
de concentra ție este mai mare și cu cât temperatura este mai mare, care face să crească
energia cinetică a moleculelor.
Difuzia prin convec ție:este un proces fizic de omogenizare a concentra țiilor unui
amestec prin deplasări ale unor por țiuni macroscopice de fluid în mi șcare turbulentă, masa
trecând dintr -o fază în alta, prin mi șcarea unei faze în raport cu cealaltă.
Difuzia prin membrane celulare: acesttip de difuzie are loc când semin țele
oleaginoase sunt întregi (miez), membranele celu lare comportându -se ca membrane
semipermanente, procesul fizic de bază fiind osmoza.
De la presare rezult ăuleiul brut de pres ăși brokenul, respectiv turta de presare care
mai con țineîntre 18-22% ulei. Paietele de broken sunt transportate la sec ția Extracție.
Miscela rezultată în urma procesului de extracție este supusă distilării în vederea
separării uleiului de solvent (n -hexan) . În urma procesului de distilare rezultă uleiul brut de
extracție și n-hexan care după condensare este reintrodus în procesul de extracție. [8]
2.4. OBȚINREA ULEIULUI RAFINAT
Uleiurile vegetale brute, obtinute prin presare sau prin extractie, nu sunt trigliceride
pure. În funcție de felul materiei prime, de condițiile de prelucrar e și de păstrare, uleiurile
conțin cantități variabile (1 –4%) de substanțe străine, denumite substanțe de insoțire.
Substanțele de însoțire și urmele de componente, cuprind mai multe grupe de compuși
chimici, dintre care unele înrăutățesc calitatea ulei urilor, cum sunt: particule de semințe,
impurități, carbohidrați, urme de metale, produse de oxidare a aciziilor grași, hidrocarburi
aromatice policiclice, substanțe colorante, substanțe mirositoare, ceruri, reziduuri de
pesticide.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
12În aceeași grupă se inc lud însă și substanțe valoroase ca: fosfatidele, vitaminele
liposolubile (A,D,E,K), a căror prezență mărește valoarea alimentară a uleiurilor.
Îndepărtarea substan țelor de însoțire determină ameliorarea unor proprietăți a
uleiurilor și anume: culoarea, ac iditatea liberă, gustul și mirosul, transparența,
conservabilitatea. În acest mod, uleiurile devin apte pentru utilizare, având caracteristicile
organoleptice cerute de consumatori. Totodată , crește stabilitatea uleiurilor în timpul
depozitării de durată. [8]
2.4.1. Dezmucilaginarea
Dezmucilaginarea are drept scop îndepărtarea particulelor de semin țe, impuritățile și
parțial fosfatidele, carbohidrații, proteinele și urmele de metale. Mucilagiile au o compoziție
complexă. Ele conțin, în principal, fosfatid e substan țe albuminoide, precum și cantități mai
mici de hidra ți de carbon, rășini .Dezmuci laginarea uleiului este necesară pentru mai multe
considerente, și anume:
substanțele mucilaginoase influențează defavorabil conservarea uleiurilor come stibile și
datorită hidrată rii parțiale produc tulbureala lor la depozitare ;
uleiurile nedezmucilaginate spumează în timpul rafinării și al utilizării;
fosfatidele acționează ca emulgatori și ca atare măresc pierderile de ulei la rafinare;
substanțele muc ilaginoase acționează ca otră vuri de catalizatori și ca atare îngreunează
sauopresc procesul de hidrogenare .
În general temperatura de formare a flocoanelor de mucilagii este de ~ 90°C, iar cea
de hidratare a floacoanelor formate de ~ 42°C, iar separarea mucilagiilo r din ulei se face la o
temperatura de ~ 90°C. [8]
2.4.2. Neutralizarea
Neutralizarea alcalină reduce acizi igrași liberi, produsele de oxidare a acizii grași
liberi, proteinele reziduale, fosfatidele, carbohidra ții, urmele de metal și parte din pigmenți.
Reacția cu hidroxid de sodiu este instantanee și are loc la suprafața picăturii de leșie cu
formarea unei pelicule monomoleculare de săpun, în care se absorb și impuritățile dinulei, de

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
13unde și caracterul de rafinare al neutralizării. Globulele de leșie cu pelicula de săpun se
asociază între ele sub formă de ”soapstock”.
Săpunul din ulei este eliminat prin separare, într -un separator centrifugal cu talere tip
Westfalia și pompat la scindare. [8]
2.4.3. Spălarea uleiului
Pentru îndepărtarea cantitativă a săpunului din uleiul neutralizat se utilizează spălarea
efectuată într-o etapa. În timpul spă larii, săpunul se dizolvă în apă și se elimină împreună cu
aceasta. Temperatura uleiului este de 90°C, temperatura care se men ține până la terminarea
procesului. [8]
2.4.4. Uscarea și albirea uleiului
La uleiurile neutralizate cu alcalii după spălare, poate rămâne până la 0,5% apă.
Eliminarea acesteia se impune atât datorită faptului că prezența apei permite hidroliza
triglicer idelor cu creșterea acidității libere, precum și pentru faptul ca urmele de apă
inactivează materialele absorbante folosite în procesul de decolorare a uleiurilor.
Substanțele care conferă culoarea uleiurilor vegetale se clasifică în două grupe, și anume:
Pigmenții naturali care trec în uleiuri din planta în timpul procesului de obținere prin
presare sau extracție: clorofila care da coloran ți verzui, carotina –roșie si xantofila –
galbenă.
Pigmenții secundari a căror apari ție se datorează condițiilor de tr atament la care este
supusă materia primă oleaginoasă.
Temperatura înaltă, prezența aerului, precum și un anumit conținut de umiditate
provoacă colorarea puternică a uleiului și, mai ales, a brokenului .
Scopul albirii este de a reduce nivelurile pigmen șilor, dar se realizează și o eliminare
mai avansată a altor substan țe de însoțire, cum sunt mucilagiile, metal ele grele, substantele
proteice.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
14Se elimină șiresturilede săpun din uleiurile neutralizate alcalin . În figura 2.3. este
prezentată schema tehnologică a sec ției uscare și albire. [8]
Figura 2.3 .Schema tehnologică a sec ției de albire [8]
2.4.5. Winterizarea
Procesul constă în răcirea uleiului până la temperatura de cristalizare a cerùrilor și
apoi separarea cristalelor într -un separator centrifugal. Winterizarea reprezintă cristalizarea
gliceridelor solide și a cerurilor, urmată de separarea acestora prin fil trare, de ulei. Pentru o
separare c ât mai completă temperatura la care se fac cristalizarea și filtrarea trebuie să fie
mică, 5-7oC.Drept germeni de cristalizare, se utilizează kiselgur sub formă de praf fin.
După cristalizare, uleiul este încălzit la temperatura de 12 -16oCși se filtrează. [8]
2.4.6. Dezodorizarea
Dezodorizarea este operația prin care se elimină substanțele care imprimă ule iurilor
miros și gust neplăcut. Substanțele care produc gustul și mirosul uleiurilor și grăsimilor se pot
grupa astfel:

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
15-substanțe naturale , care imprimă mirosul și gustul caracteristice uleiurilor proaspete,
obținut e din materii prime nealterate. Din această grupă de substanțe fac parte hidrocarburi
nesaturate, compuși cu gust amar, compusi cu gust inț epător.
-substanțe formate prin alterarea materiilor prime sau a uleiului în timpul depozitării, al
transportului și al prelucrări. În această grupă se cuprind: acizi grași lib eri, formațti prin
hidroliza gră similor.
-alte modificari de gust si miros se inregistreaza dupa anumite faze de prelucrare , ca de
exemplu, mirosul de ars, mirosul de benzină, gustul de, gust de pământ.
Scopul dezodorizării este de a reduce nivelul de acizi grași liberi și de a î ndeparta
mirosurile, aromele reziduale și alte com ponente volatile cum ar fi pesticidele și
hidrocarburile aromatice policiclice ușoare. [8]
2.4.7. Polisarea uleiului
Uleiul dezodorizat este filtrat in filtrele de polisare .După filtrare uleiul rafinat este
răcit la 300C.Uleiul va fi depozitat temporar în rezervoare apoi va merge spre sec ția
îmbuteliere. [8]

Proiect desemestru-Crețu Alexandra -Elena
CUPRINS
Introducere 3
1.Aspecte teoretice privind tehnologia de ob ținere a uleiului de floarea –
soarelui4
1.1.Structura morfologică a semin țelor de floarea soarelui 4
1.2.Compoziția chimică a semințelor oleaginoase 5
1.3.Însușirile fizice ale semințelor oleaginoase 6
2.Procesul tehnologic de ob ținere a uleiului de floarea -soarelui 7
2.1.Recepția materiei prime 8
2.2.Pregătirea materiei prime 10
2.3.Obținerea uleiului brut 12
2.4.Obținerea uleiului rafinat 14
3.Schimbătoare de căldură 16
3.1.Clasificarea schimbătoarelor de căldură 16
3.2.Tipuri de schimbătoare de căldură utilizate frecvent în industria
alimentară18
3.3.Aplicabilitatea schimbătoarelor de căldură 20
4.Bilanț de materiale, bilanț termic și calcul de proiectare al
schimbătorului de căldurățeavă în țeavă21
4.1.Tema de proiectare 21
4.2.Bilanț de materiale 21
4.3.Bilanț termic 30
4.4.Calculul de predimensionare al schimbătorului de căldură țeavă în
țeavă34
4.5.Calculul termic al schimbătorului de căldură și dimesionarea
schimbătorului37
5.Securitate și sănătate în muncă 44
5.1.Instrucțiuni de sănătate și securitate în muncă 44
5.2.Instrucțiuni de prevenirea și stingerea incendiilor 45
6.Concluzii 46
7.Bibliografie 47

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
43CAPITOLUL 5 .INSTRUCȚIUNI DE SEC URITATE, SĂNĂTATE ÎN MUNCĂ
ȘI PSI
5.1. Instrucțiuni de securitate și sănătate în muncă
Se vor afișa la loc vizibil măsurile de prim-ajutor pentru cazuri de : accidentare,
intoxicații, arsuri specifice fiecărui loc de munca.
Existența truselor sanitare de prim –ajutor necesare în caz de arsuri termice și
chimice, tăieturi, intoxicații, nu trebuie să lipsească. Îmbrăcămintea stropită cu acizi sau
alcalii se va scoate imediat, făcându -se duș sau o spălare cu solu ții neutralizante.
Instalațiile electrice și utilajele acționate electric vor fi legate la pamânt în
conformitate cu normele în vigoare .
Manipularea tuburilor cu gaze comprimate se va face respectându -se cu strictețe
normele de tehnica securității privind gazul respectiv.
In incinta sec ției extracție, în afară de măsurile de tehnica securității cu substanțe
inflamabile arătate mai sus , se vor lua următoarele măsuri :
nu se va intra și nici nu se va apropia de sectia extracție cu foc direct, cu materiale
șiscule ce pot deveni generatoare de foc și scântei ;
este interzisa intrarea cu telefoane mobile deschise ;
nu se admite depozitarea de : cârpe, hârtii, bumbac, vata, etc, care pot da naștere la
autoaprindere.
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 lână
sau pîslă.[8]
5.2. Instrucțiuni de prevenirea și stingerea incendiilor
Se vor executa lucrări specifice profilului numai de către un personal instruit în
acest scop.
Atât pe ușile de intrare cât și în interiorul sectiilor se vor pune placute cu “Fumatul
interzis”, fumatul fiind permis numai în locuri stabilite si marcate “Loc pentru fumat”.

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
44Executarea ope ratiilor cu ajutorul instalațiilor sau aparatelor care funcționează la
presiuni și temperaturi înalte, precum și a substanțelor explozive se va face în încăperi
separate.Aparatele care lucrează la presiuni și temperaturi înalte vor fi prevăzute cu
manome tre sigilate, termometre, ventile de siguranță și vor fi întreținute în perfectă stare
de funcționare.
Toate sec țiile în care se utilizează substanțe combustibile, inflamabile sau toxice
vor fi asigurate cu un sistem de ventilație mecanică . Înainte de în ceperea lucrului, în
locurile în care se folosesc substanțe inflamabile sau în care se află instalații de gaze, se va
pune în funcțiune sistemul de ventilație .
Substanțele toxice, caustice sau inflamabile se vor păstra numai în depozite, în
locuri special amenajate.
În laboratoare se vor introduce numai cantități de reactivi necesare lucrărilor
zilnice, care vor fi păstrate în vase închise și ferite de surse de foc.
Se va evita păstrarea în același loc a substanțelor care, prin amestec, pot da naștere
lareacții violente și care pot forma amestecuri explozive.
În cazul unor scăpări masive de gaze sau vapori inflamabili, se vor stinge imediat
sursele de foc, se vor îndepărta cauzele emanațiilor și se vor aerisi încăperile respective.
Este interzisă lăsarea fără supraveghere a becurilor de gaz, a lămpilor sau a altor
aparate pentru încălcăzire ( cuptoare, etuve, reșouri, etc.)
Deșeurile combustibile vor fi colectate în vase incombustibile închise și vor fi
evacuate după terminarea lucrului din lab orator.
Este interzisă vărsarea resturilor de lichide combustibile în interiorul instalației de
canalizare, pentru a nu se forma amestecuri periculoase de incediu sau explozie. Acestea
vor fi colectate în vase închise și se vor evacua zilnic în locurile destinate pentru depozitare
sau distrugere, fără pericol de incendiu.
Instalațiile electrice, de gaze naturale, încalzire, ventilație, precum și mijloacele de
stins incendiu vor fi revizuite periodic, iar defec țiunile constatate, remediate. [8]

Proiect de semestru -Crețu Alexandra -Elena
45CONCLUZI I
Scopul principal al acestui proiect a fost de a realiza bilan țul de materiale, bilanțul
termicși proiectarea schimbătorului de căldură tip țeavă în țeavă pentru preîncălzirea
uleiului brut. Con ținutul de umiditate a semințelor de floarea -soarelui este c uprins între 8 –
10%.
În operația de uscare -răcire se realizează o reducere a umidită ții cu 4%. Acest lucru
se realizează prin încălzirea semin țelor la o temperatură de până la 45 °∁.
Operația de prăjire reprezintă tratamentul hidrotermic și constă într -oumectare a
măcinăturii și reducerea umidității. În urma bilan țului termic rezultă un debit de ulei brut
=0,3482.
Bilanțul de materiale cu determinarea debitelor de materiale se realizează la o
căldură specifică calculată pe baza ecua ției rezulta te în Excell. Valoarea,=
1933,13∙.
Calcularea și predimensionarea schimbătorului de căldură se realizează aflând aria
suprafeței de transfer de căldură a preîncălzitorului. Presiunea de lucru este 3,7 ata, iar în
funcție de aceasta se calculează diferen ța medie de temperatură.
Materialul din care se realizează țevile este 10Ti Ni Cr -180. În urma calculului,
numărul de elemente pentru schimbătorul de căldură este 2.
Calculul termic al schimbătorului de căldură și dimensionarea acestuia s e concepe
cu ajutorul coeficientului par țial de transfer de căldură și a conductivității termice, alese
din datele de literatură. Cu ajutorul vâscozită ții dinamice se află valoarea criteriului Prandtl
cu o valoare de =0,2143.
Valoarea regimului de curgere pentru uleiul brut =1658, iarpentru curgerea
laminară se aplică criteriul lui Nusselt, =4,77.
În urma tuturor calculelor se află coeficientul global de transfer de căldură,
=13,67∙.