Процессы и аппараты химической технологии - файл n1.doc

приобрести
Процессы и аппараты химической технологии
скачать (1113 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1113kb.18.09.2012 16:54скачать

n1.doc

1   2   3   4

Для стер. воздуха в м/б пр-ти используют стеклянную и простую вату, ткань Петриянова, базальтовое волокно или фильтры из активного угля. Иногда применяют комбинирование термической обработки, фильтрации и УФО. Для очистки воздуха от микрофлоры можно исп-ть аппараты типа скрубберов, в кот. сверху разбрызгивается дезинфицирующее вещество-10%-ная гидроокись натрия или 15-20%-ный раствор серной кислоты. В этих аппаратах нельзя применять такие дезинфицирующие вещества, кот. попадая с потоком воздуха в ферментатор, помешали бы процессу биосинтеза.Для обеспеч. кислородом культуры м/о в условиях аэробного процесса глубинной ферментации через единицу объема пит. среды в минуту необх. подать 0,5-2 ед. объема воздуха. Его надо очистить от механических частиц, м/о и хим. веществ перед введением в ферментатор. Для очистки воздуха в м/б пр-ти обычно используют фильтрацию. Воздух подают обычно под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2). Для сжатия воздуха чаще всего используют турбокомпрессоры или поршневые компрессоры. Перед подачей в компрессор воздух очищается от грубых частиц на масляных фильтрах. В ферментатор он проходит сначала через общий, затем через индивидуальный фильтр. Эти фильтры выполняют функцию холодной стер. воздуха, отделяя клетки м/о. Как общие, так и индивид. фильтры заполняют гранулированным зернистым и волокнистым фильтровальным материалом, используя гранулированный уголь и стеклянную вату. Также исп-ют спец. бактерицидные волокна. Толщина фильтрующего слоя обычно 0,4-0,75 м. Длительность стер. фильтров 1-1,5 ч при tре 120-126°С. После стер. их сушат в потоке сухого воздуха в течение 2-3 ч. Фильтры необходимо стер. не реже одного раза в месяц, а также после попадания инфекции. Фильтрующий материал в индивид. фильтрах меняют один раз в 1-2 мес, а в общих фильтрах - через 6-8 мес.


52. Выпаривание с тепловым насосом.

Основано на использовании вторичного пара в качестве греющего в том же выпарном аппарате. Для этого температура вторичного пара должна быть повышена до температуры греющего пара. Повышение температуры вторичного пара достигается сжатием его в компрессоре или паровом инжекторе. В качестве компрессора чаще всего используют турбокомпрессор. Вторичный пар с давлением и энтальпией, выходящий из выпарного аппарата, засасывается в турбокомпрессор, в котором сжимается. При этом энтальпия возрастает. За счет сжатия пар приобретает теплоту. Сжатый пар поступает из турбокомпрессора в греющую камеру выпарного аппарата. При выпаривании с тепловым насосом снижается расход греющего пара. Но при этом идут затраты электроэнергии на приведение в действие турбокомпрессора. В установках с паровым инжектором греющий пар поступает в паровой инжектор. Этот способ выпарки используют для выпаривания р-ров с низкой температурной депрессией и высоким давлением вторичного пара.

49. Движущая сила процесса выпаривания.

Определяется разностью между рабочей и равновесной концентрацией. Во всех случаях движущая сила процесса будет положительной. При этом движ.силу ∆с выражают либо ч/з изменение концентрации ∆у распредел.в-ва в фазе G, либо ч/з из изменение ∆х в фазе L. материальный баланс рабочей линии.

Основное ур-е массопередачи выведем из общей кинетической зав-ти для массообм.процессов, согласно кот скорость процесса (массовое кол-во в-ва М,переходящее из 1 фазы в другую ч/з единицу пов-ти F константа фаз в ед.времени) прямо пропорционально движущей силе ∆с, разности концентрации распред.между фазами в-ва и обратно пропорционально сопротивлению R при массопередаче, т.е . 1/R=- коэф-т массопередачи. Массовое кол-во в-ва в кг/с перешедшего из 1 фазы в другую : ∆с.(если то М=k F ∆с). Это уравнения массопередачи. М – кг/с, F – м2 , ∆с – кг/м3, k’= м/с.

51. Принцип действия выпарных аппаратов.

При эксплуатации выпарных установок стремятся наиб полно использовать в них тепло вторичного пара. Выпарные установки с тепловыми насосами в качестве кот применяют параструйные инжекторы. Ими оборудуют однокорпусные установки и 1 корпус многокорпусных выпарных установок в пускных выпарных установок в сахарной, молочной, консервной и др отраслях. Паростуйный инжектор: 1 – приемная камера, 2- рабочее сопло, 3- камера смешения, 4 – диффузор. В диффузоре рабочего пара повыш давления от 0,8 – 1,5 МПа. Давление, температура, энтальпия вторичного пара повышают до параметров греющего пара, после чего получ.пар используют для обогрева этого же корпуса, что позволяет сэкономить до 50% греющего пара. Принцип действия инжектора: выходя из рабочего сопла рабочий пар расширяется, ?р, ?скорость до 1000 м/с и выше. Пролетая с такой скоростью рабочий пар увлекает за собой вторичный пар и смешивается с ним в камере смешения. В диффузоре скорость пара ?, а давление по его длине растет. Т.о. пароструйный инжектор действует по принципу преобразования потенц.энергии в кинетическую и обратно в сопле.

53. Однокорпусное выпаривание.

Используется в малотоннажных производствах. Однократное выпаривание может проводится непрерывно или периодически. Образующийся при этом вторичный пар не используется, а конденсируется в конденсаторе. Основными аппаратами установки яв-ся выпарной аппарат, подогреватель, барометрический конденсатор и насосы. Выпарной аппарат состоит из верхней части – сепаратора и нижней – греющей камеры – кожухотрубчатый теплообменник. В трубчатом пространстве нах-ся кипящий р-р, а межтрубчатое пространство подается греющий пар. В сепараторе с отбойниками происходит отделение капелек от вторичного пара, которые затем конденсируются. Конденсат вместе с охлаждающей водой удаляется ч/з барометрическую трубу в колодец. Концентрированный р-р отправляется в хранилище готовой продукции.

57. Материальный баланс массообменных процессов.

Рассмотрим схему элементарного массообменного аппарата, в котором происходит массообмен между двумя движущимися прямотоками фазами. Массовые скорости фаз относительно поверхности их раздела, выраженные в кг инертного вещества в час, обозначим G и L, а концентрации распределяемого вещества ( в килограммах на килограмм инертного вещества) - соответственно y и x. Предположим что y>yp, тогда распределяемое вещество будет переходить из фазы G в фазу L, а концентрация в фазе G будет уменьшаться от yH до yk, соответственно концентрация в фазе L увеличится от xH до хк. Для бесконечно малой площади поверхности аппарата dF

dM = G(-dy)= Ldx (1). Интегрируя это уравнение в пределах изменения концентраций распределяемого вещества в аппарате, получим

M = - G (yk - yH) = G (yH - yk) = L (хк - xH), откуда определим массовые расходы: Интегрируя уравнение (1) в пределах от начальных до текущих концентраций, получим G (yH - y) = L (х - xH), откуда определим связь между текущими концентрациями .Аналогично для противоточного движения фаз  или 

Из уравнений легко видеть, что связь между текущими концентрациями распределяемого вещества подчиняется линейным уравнениям. Уравнение прямой, выражающее зависимость между фактическими (рабочими) концентрациями, называется рабочей линией процесса.

60.Способы сушки .Характеристики материалов как объектов сушки.

Все объекты сушки можно разделить на следующие группы: 1.Жидкости содержащие влагу:1)р-ры кристалоидов; 2)коллоидные р-ры; 2.Твёрдые тела содержащие влагу:1)кристаллические (сахар,поваренная соль); 2)коллоидные дисперсные системы. Коллоидные тела под сушкой делятся на 2 группы: А)Эластичные гели к кот. Относят типичные коллоидные тела,желатин,агар-агар,мучное тесто.При удалении влаги эти тела сжимаются сохран. эластичность. Б)хрупкие гели (древесный уголь,керамич. Мат.)в высушенном сост. могут быть превращены в порошок, В)Коллоидно-капилярно пористые тела (такие как торф,древисина,кожа ,зерно,хлеб и т. п.)стенки капилляров этих тел эластичные следовательно при сушке происходит усадка ,после сушки это тело становится хрупким. Также форма связи играет большую роль в технологическом процессе сушки связи бывают: а)химическая(молекулярная);б) физ- хим (адсорбционная, структурная, осматическая);в)механическая(влага в капиллярах и макрокапилярах, влагосмачивание)Наиболее прочным видом является химическая. например Ca(OH)2,(ионная)CuSO4*5H2O(гидратная вода),для нарушения этой влаги сушки недостаточно эффективна применяют прокаливание или хим.воздействие.Отличие различных способов сушки пищевого сырья состоит в методе удаления влаги из продукта. Самыми распространёнными способами сушки являются:- естественная сушка;- конвективная сушка (влага удаляется вместе с сушильным агентом, проходящим через продукт);- распылительная сушка (мелкие капли продукта сушатся в газовой среде);- вальцовая сушка (вязкие продукты сушат на металлических поверхностях);- сушка вспененного продукта;- вакуумная сушка;- эксплозионная сушка;- сушка сыпучих продуктов в кипящем слое;- аэрофонтанная сушка;- радиационная сушка (продукт нагревают инфракрасным излучением);- сушка ТВЧ (сушка продукта осуществляется нагревом в поле токов высокой частоты) и микроволновая сушка.
69. движение жидкости в межтарелочном зазоре сепаратора-молокоочистителя.

Исходный продукт поступает в межтарелочные пространства из перефирийной части сепарирующего устройства. Зазор между тарелками 2-4 мм.Отверсти в тарелках отсутствуют.. Продукт направляется в отводной патрубок. В перефирийной части выделяется до 80% от общего количества механических и естественных примесей. Остальная часть примесей выделяется в межтарелочных пространствах. Выделение частиц эмульсии(суспензии). В следствии ого что молоко поступает в межтарелочные пространства с перифирии (плотность частиц больше плотности плазмы), частицы перемещаются от верхней поверхности нижележащей тарелки к нижней поверхности тарелки, ресположенной выше, и так же будут выделены.


68. Способы диспергирования жидкостей

Классификация способов диспергирования. В основу рассматрива¬емой классификации положены способы подвода энергии, расходуемой непосредственно на диспергирование жидкостей. В соответствии с этим различают гидравлическое, механическое и пневматическое диспергирование.Гидравлическое диспергирование. При этом способе диспергирования основным энергетическим фактором, приводящим к распаду жидкости на капли, является давление нагнетания. Проходя через диспергирующее устройство, жидкость приобретает достаточно высокую скорость и преобразуется в форму, способствующую быстрому и эффективному распаду (струя, пленка и т.п.).Механическое диспергирование. При этом способе диспергирования жидкость получает энергию вследствие трения о быстровращающийся рабочий элемент. Приобретая вращательное движение, жидкость под действием центробежных сил срывается в виде пленок и струй с рабочего элемента и дробится на капли.По способу подвода жидкости механические диспергирующие элементы подразделяют на устройства с непосредственной подачей жидкости на рабочий элемент и погружные. При подаче жидкости на рабочий элемент жидкость под действием центробежных сил течет по нему и диспергируется за его пределами. Наиболее простым из таких устройств является гладкий тарельчатый диск; для повышения эффективности диспергирования диск может приводиться во вращательное движение. К основному достоинству механического способа диспергирова¬ния следует отнести возможность дробления высоковязких и загрязненных жидкостей. Недостатком является то, что рабочие элементы при механическом диспергировании довольно сложны в изготовлении и эксплуатации и энергоемки (расход энергии составляет порядка 15 кВт на 1 т жидкости).Пневматическое диспергирование. При этом способе диспергирования энергия подводится к жидкости в основном в ре¬зультате динамического взаимодействия жидкости с потоком газа. Благодаря большой относительной скорости потоков в дисперги¬рующем элементе жидкость сначала расслаивается на отдельные нити (струи), которые затем распадаются на капли.Обычно выбор пневматического диспергирования обусловлен необходимостью получения мелкодисперсных капель жидкости (диаметром порядка 100-200 мкм), что трудно реализовать другими способами диспергирования. Диспергируемую жидкость подают на тарелку, куда поступает также сжатый воздух, который сдувает с тарелки жидкость и диспергирует ее. К достоинствам пневматического способа диспергирования от¬носятся малая зависимость качества диспергирования от расхода жидкости, надежность в эксплуатации, возможность диспергирования высоковязких жидкостей. К недостаткам этого способа следует отнести большой расход энергии (50-60 кВт на 1 т жидкости), необходимость в диспергирующем агенте (обычно сжатый воздух) и оборудовании для его сжатия и подачи.Механизм дробления жидкости, покинувшей диспергирующий элемент, зависит в основном от формы вытекающей струи и соотношения скоростей струи и окружающей среды, которые, в свою очередь, определяются способом диспергирования и конструкцией диспергирующего устройства.При гидравлическом диспергировании скорость окружающего газа (жидкости) обычно значительно ниже скорости истечения, а жидкость вытекает из диспергирующего устройства в виде цилиндрической струи или пленки различной формы.

63. Экстрагирование в системе жидкость-жидкость.

Переход распределяемого в-ва из одной жидкой фазы (исходного р-ра) в другую (экстрагента) происходит до установления равновесия, т.е. до выравнивания химических потенциалов в фазах. В процессе участвуют 3 компонента (К=3) и две вазы (f=2) Согласно правилу фаз вероятность системы f=3, однако t° и давление при проведении процесса экстракции как правило поддерживаються постоянны. Тогда вероятность экстракционной системы будет равняться еденице, созданной концентрации распределяемого в-ва в одной фазе в состоянии равновесия соответствует определенной концентрации другой. Равновесия в процессах экстракции характеризует коэффициент распределяется ?, который равен отношению равновесной концентрации экстрагируемого в-ва в обеих жидких фазах в экстракте и рафинаде. В простейших системах достаточно распада р-ров подчиняющихся закону Бертло-Нернста при достаточной температуре коэффициент распределения не зависит от концентрации распределяемого в-ва и ?=yр/х , где yр и х – равновесии концентрации распределяемого в-ва в экстракте и рафинаде.

В этом случае линия равновесия- прямая yр=?*х.


7. основы теории подобия

Основу теории подобия составляет объединение сильных сторон методов прямого эксперимента и аналитического.

Теория подобия – учение о методах постановки и проведения экспериментов на промышленных установках и их моделях, способах обработки экспериментальных данных и представление их в виде расчетных формул. Имеются два метода изучения процесса и получения количественных взаимосвязей между существенными для него физическими и геометрическими величинами: прямого эксперимента и аналитический. Первый отличается достоверностью получаемых результатов, но и имеет весьма существенные недостатки. Главный состоит в том, что установление взаимосвязи между отдельными, как правило, многочисленными, физическими и геометрическими величинами в эксперименте оказывается громоздким и трудоемким. Еще одним недостатком метода прямого эксперимента является то, что в нем отражаются лишь индивидуальные особенности изучаемого явления, которые не могут быть использованы для исследования явлений, отличных от изучаемых. Второй метод описания процесса позволяет получить наиболее общие связи между изучаемыми величинами, отражая, т.о. целый класс явлений, характеризующихся общим механизмом процесса. Для выделения конкретного явления необходимо из множества возможных решений дифференциального уравнения получить единственное. Это требует задания дополнительных условий и уравнений, так называемых условий однозначности.

В совокупности необходимо составить и решить целую систему дифференциальных уравнений. Сложность которой связанна со сложностью описываемых явлений.

Т.о. ни один из двух основных методов в отдельности не позволяет решить возникающие в инженерной практике задачи, связанные с совершенствованием процессов и проектированием прогрессивных конструкций аппаратов, поскольку первый не дает возможности распространить результаты эксперимента на подобные явления. А второй оказывается несостоятельным при переходе от класса явлений, описываемых дифференциальным уравнением, к конкретным (единичным) явлениям. Сущность теории подобия может быть достаточно глубоко и полно уяснена только после определения понятий о подобии физических явлений и обобщенных (безразмерных) параметрах процесса.

8. Константы подобия, критерии подобия

Критерий подобия — безразмерная величина, составленная из размерных физических параметров, определяющих рассматриваемое физическое явление. Для каждого из процессов разработана своя система критериев на основе которых дают специфичные критериальные уравнения. Существует критерий геометрического, механического, теплового, диффузионного, ТД подобия и критерий подобия процессов физико-химического и фазового превращения. Гидромеханическое подобие характеризуется целой гаммой разновидностей главного критеррия механического подобия Ньютона – это в первую очередь критерий Рейнольдса: где w-скорость потока жидкости, l – характерный определяющий линейный размер потока, ню-кинематичская вязкость. Критерий Рейнольдса характеризует режим движения жидкости, явл. мерой отношения сил инерции и вязкости в потоке. При вихревом турбулентном движении инерционные силы преобладают над силами внутреннего трения и критерий Рейнольдса велик. Для ламинарного потока числовая величина Рейнольдса меньше. Для разных геометрических систем скачкообразный переход от ламинарного к турбулентному движению совершается при свободном критическом значении Рейнольдса. Разновидностью критерия Ньютона является критерий Эйлера ∆p-потеря давления в потоке жидкости. ?-плотность, w-скорость потока. Из других разновидностей критерия Ньютона – критерий Фруда и Галилея. где q – ускорение свободного падения. Критерий Фруда встиречается в расчетах машалок, циклонов, центрифуг. Критерий Галилея для случаев стекания жидкости по поверхности и встречается в уравнениях теплоотдачи при конденсации пара.Процессы теплообмена описываются с помощью критериев теплового подобия, важнейшими из которых являются Нусольд, Био, Экле, Фурье ,, , где l-определяющий размер системы, альфа-коэффициент теплоотдачи на пов-ти тела, а-коэфф. температуропроводности, лямбда- коэфф. теплопроводности, тесла-время от начала процесса


15. Кинетика ферментационных р-ций.

Биомасса – общая масса особей одного вида, группы вирусов или сообщества МО.Выражают в массе сырого или сухого в-ва. (г/м2). Задача инженера-технолога – создание условий среды, обеспечивающих max утилизацию компонентов и накопления целевого продукта с заданными свойствами. Теор основа – закономерность, определяющая рост популяции МО в зависимости от условий. Периодическое культивирование – в процессе культивации МО периодическим методом можно выделить несколько периодов роста:1)Лаг фаза, 2) Переходная зона, 3) Экспоненциальная фаза, 4) Фаза затухания роста, 5) Стационарная фаза, 6) Фаза отмирания



Кинетика роста МО при перидическом культивировании.Х1…Х5 – плотность популяции. Т1…Т5 – время. В первый период после внесения в среду посевного материала происходит процесс приспособления посевной культуры к новой среде, численность популяции не увеличиваетчя, иногда снижается. Состояние популяции в лаг-фазе: х=х1, dx/dt=0. Предположительно, в период лаг-фазы МО не потребляют субстрат, но наблюдается метаболическая активность: при повышении содержания белка и РНК, при постоянном содержании ДНК, а так в же в увеличении объема клеток:V=V0есt V0 – исходный объем отдельных клеток, С – постоянная скорость роста клеток. Численность популяции увеличивается с возрастающей скоростью. Переходная фаза: Dx/dt = фи*K*x, Фи – параметр от 1 до 0 в интервале времени t1-t2, K – константа скорости роста популяции. Характеризуя растущую культуру, находящуюся в фазе роста используют термин – время удвоения.q = (t’’ – t’) / [3.32(lg x’’ – lg x’)],t – некоторые моменты времени, х – концентрация биомасс. Снижение скорости роста, по мере приближения последнего значения происходит вплоть до нулевого значения, характеризует вступление популяции в 4 фазу. По завершении стац фазы начинается фаза дегенерации культуры, которая характеризуется уменьшением численности популяции. В настоящее время нет общепринятой модели роста популяции, кот точно бы описывала кинетику накопления биомассы в условиях периодического культивирования и содержала бы минимальное число имперических коэфициентов. Цикличность и постоянное изменение условий культивирования затрудняяет контроль и регулирование параметров процесса.

17. Непрерывные ферментационные процессы

Сущность-поддержание постоянных условий среды, МО, продукта в постоянном физиологическом состоянии. При этом методе в образовании конечного продукта в течение всего ферментационного процесса участвует вся популяция МО, чему способствуют оптимальные условия культивирования. При непрерывном культивировании возникает открытая динамическая система, в которой Мо непрерывно размножаются со скоростью, зависящий от притока пит.среды и др условий питания. Часть объема культуральной жидкости, непрерывно вытекает с той же скоростью, с какой подается среда в аппарат и количество МО, поддерживающей непрерывный процесс. В стерильных условий непрерывный процесс обеспечивает сохранение культуры физиологически активным состоянии длит время: Dx\dr= ( м- D)*x, где м(мю)- удельная скорость роста (час-1), D- скорость разбавления культуры потоком среды (час-1), x- концентрация биомассы. Значения D= F\V, D характеризует скорость потока на единицу времени, F( м3/ч)- скорость протока среды, V( мл)- объем ферментера.

В стационарном состоянии dx/dr=0 то м=D. Это означает что концентрация клеток неизменна.В условиях непрерывного культивирования, получаемая культура находится в состоянии динамического равновесия. При м=D различают:-турбостатный, -хемостатный. Турбостатный - скорость протока среды регулируют так, что концентрация клеток= const. Хемостатный- постоянная концентрации клеток среды поддерживается при постоянной концентрации хим соединений.

18. Материальны баланс батареи ферментеров. Основы расчета.

Материальный баланс выражается уравнением:

Д*S0=(м/d)*x+Д*S, d-выход биомассы данного компонента, S0- концентрация субстрата в протекающей среде, S- фактическая концентрация субстрата в ферментере и в вытекающей жидкости, x- количество биомассы в оттоке





27. Расчёт фильтров.

Процесс Ф при постоянном перепаде давлений описывается основным уравнением (1): ?=aV1+bV, где ? – время Ф, с; V – объём фильтрата, полученного на 1м3 поверхности фильтрования, м32 ; a – константа, характеризующая сопротивление осадка, отнесённая к 1м2 поверхности фильтрования, с/ м2; b – константа, характеризующая сопротивление фильтровальной перегородки и отнесённая к к 1м2 поверхности, с/м. Константы a и b можно определить по графику, построенному на основе опытных значений V и соответствующих им величин ?. Если известны удельное сопротивление осадка и сопротивление фильтровальной перегородки, то указанные константы можно определить по уравнениям: a=(ro??)/(2?p) ; b=(Ro?)/?p, где ro – удельное сопротивление осадка, м-2; Ro - сопротивление фильтровальной перегородки, м-1; ?= (Vос/V – объём осадка, приходящийся на 1м3 фильтрата, м33; ? – вязкость фильтрата, Н*с/ м2; ?p - перепад давлений на фильтре, Н/ м2. Когда осадок промывают жидкостью, вязкость которой такая же что и фильтрата, скорость промывки равна скорости Ф в конце операции. Скорость промывки определяют путём дифференцирования уравнения (1): ?п =?ф=dV/d?=1/(2aV+b), где ?п,?ф - соответственно скорость промывки и фильтрования. Если осадок промывают при другой температуре или жидкостью, вязкость которой отличается от вязкости жидкой фазы суспензии, скорость промывки определяется по уравнению: ?пр =, где ?ф, ?пр – соответственно вязкость промывной жидкости и фильтрата. Когда известны удельный объём промывной жидкости Vпр (в м32) и скорость промывки, то продолжительность промывки ?пр (в с) выражается соотношением ?пр = Vпр / ?пр. При фильтровании в поле центробежных сил разность давлений, под действием которой протекает процесс, возникает вследствие вращения жидкости: ?pж=, где ?pж – давление жидкости на стенку центрифуги, Н/м2; ?ж – плотность жидкости, кг/м2; R2 – радиус центрифуги, м; R1 – внутренний радиус центрифугируемого слоя, м; ? – угловая скорость, с-1. Удельная производительность фильтра по фильтрату измеряется объемом жидкости, проходящим в единицу времени через единицу фильтрующей поверхности, и выражается обычно в м3/м2*ч. Этой величиной измеряется также и скорость фильтрации: ?= V/ (F∙?), где V – объём фильтрата, м3; F – площадь Ф, м2; ? – время Ф, с.

23. Седиментация. Сущность пр-сса, силы, действующие при седиментации. Сопротивление среды.

Седиментация - оседание или всплывание частиц дисперсной фазы (твёрдых крупинок, капелек жидкости, пузырьков газа) в жидкой или газообразной дисперсионной среде в гравитационном поле или поле центробежных сил. С. происходит, если направленное движение частиц под действием силы тяжести или центробежной силы преобладает над хаотическим тепловым движением частиц Скорость С. зависит от массы, размера и формы частиц, вязкости и плотности среды, а также ускорения, возникающего при действии на частицы сил поля. Для мелких не взаимодействующих между собой сферических частиц скорость С. определяется по Стокса формуле. С. в дисперсных системах (особенно с газовой дисперсионной средой) часто сопровождается укрупнением седиментирующих частиц вследствие коагуляции или коалесценции.С. в природе приводит к образованию осадочных горных пород, осветлению воды в водоёмах, освобождению атмосферы от находящихся в ней капельножидких и твёрдых частиц.В производственной практике С. используют для разделения порошков на фракции, выделения в виде осадка различных продуктов химической технологии


32. Интенсификация процесса разделения в сепараторах.

Обезжиривание молока – саамы распростр. Процесс центробежного разделения в молочной промышленности. Более 80% сепараторов на молочных предприятиях – сливкоотделители. 1) Основным фактором, влияющим на эффективность процесса обезжиривания молока, является температура исходного продукта. При высоких температурах(70 oС) разделяемость дисперсной системы в 1,5 раза выше, чем при низких(40 oС). Для сепарирования горячего молока используют только специальные сепараторы, в которых обеспечивается минимальное дробление жировых шариков.
2) еще одним способом повышения эффекта обезжиривания молока является некоторое снижение производительности сепаратора от паспортного значения.

3) Также важным фактором, влияющим на эффективность обезжиривания, является жирность получаемых сливок. В сепараторах регулирование жирности сливок осуществляется путем изменения их расхода, а также давления на выходе обезжиренного молока. Чем больше расход сливок и больше давление на выходе обезжиренного молока, тем меньше жирность сливок. И соответственно наоборот - уменьшение расхода сливок и давления на выходе обезжиренного молока повышает содержание жира в сливках. Но при регулировании жирности сливок необходимо обращать внимание на содержание жира в обезжиренном молоке. Как правило, понижение содержания жира в обезжиренном молоке удается получить при снижении жирности сливок и наоборот - повышенное (обычно свыше 40%) содержание жира в сливках увеличивает жирность обезжиренного молока.

 4) При обезжиривании молока следует обращать внимание на то, что эффективность этого процесса зависит от того, каким воздействиям подвергалось молоко до сепарирования. Например, содержание жира в обезжиренном молоке увеличивает многократное (свыше трех раз) перекачивание молока по трубам с использованием центробежных насосов, а также хранение с интенсивным перемешиванием. Повышенная кислотность молока, как правило, также ухудшает результат обезжиривания. При подаче молока в сепаратор следует избегать подсоса воздуха в продукт через неплотности коммуникаций, поскольку наличие воздуха в молоке также отрицательно влияет на процесс обезжиривания.
  5) соотношение количества сливок и обезжиренного молока зависит от жирности исходного молока. Содержание жира в обезжиренном молоке пропорционально жирности сепарируемого молока и сепарируя жирное молоко надо использовать фактор регулировки жирности сливок, а также снижение производительности.

Более эффективна холодная очистка молока. Эффективность этого метода связана с повышением стойкости молока при хранении.
1   2   3   4


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации