ЭНЕРГИЯ РЯДА ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В ОРГАНИЧЕСКИХ ПРОДУКТАХ
Классификация электрофизического оборудования
Отличительными свойствами ЭФО являются
1 Экономичность, простота конструкции и малогабаритность
2 Возможность электрического управления и регулирования в широких пределах параметрами РО.
3 Легко осуществляемая автоматизация процесса обработай,
4 Высокие санитарно-гигиенические свойства, определаемые стерильностью рабочих органов, бесшумностью работы, отсутствием загрязнения окружающей среды.
5 Возможность осуществления "безотходной" технологии.
Классификацию ЭФО удобно провести по виду РО, используемого воздействия на объект обработки.
I. Электростатическое ЭФО - рабочим органом является электростатическое поле и потоки з.ч.
2. ЭФО для магнитной обработки - рабочим органом является магнитное поле.
3. Электромагнитное ЭФО - рабочим органом является переменное электромагнитное поле.
Проводить классификацию ЭФО по технологическому принципу преждеврменно, поскольку это оборудование является сравнительно новым и технологические возможности до конца не исследованы.
Классификация электротехнологических процессов (по частотному диапазону волн)
Энергия ЭМП распространяется волнообразно и квантами Волну храктеризуют длиной волны или частотой где f- частота, Гц; с- скорость света (3; и - диэлектрическая и магнитная проницаемости среды (для воздуха -1)
Величина кванта энергии ЭМП ( в ЭВ) зависит от частоты
Классификация электротехнологических процессов (по частотному диапазону волн)
Таблица 1
Часто-та, Гц | |||||||
Энер-гия кван-та, ЭВ | |||||||
Воз-дей-ствую-щий фактор | Электростатическое поле | Ток постоянный | |||||
Очистка | Сепара- ция | Изменение качества | Электро- диализ | нагрев | Элект-роос-мос. Элект-рофорез | Электро-флотация Электро-коагуля-ция | |
Технологические процессы | Очистка газа в электро-фильтрах/ Осаждение продукта с электродис-пергировани-ем при сушке Электрокоп-чение. Панировка. Нанесение консервиру-ющих веществ на поверхность продукта | Очист-ка зерна, чая, семян, желати-на и т.д. Раздел-ение по фрак-циям продук-тов помола. | Улучшение посевных ка- честв зерна. Улучшение хлебопекар-ных качеств зерна. Электро-антисепти-рование. Уничтожениеплесени на поверхности продукции. Безразбор-ная дизен-фекция обо-рудования | Очистка продуктов с использо-ванием иониитовых мембран. Деминерали-заця молоч-ных продуктов. Опреснение воды. Активация воды. | Разделение белков молока. Увлаж-нение или осушка. Осаж-дение тверд. частиц из сус-пензии | Повышение концентра-циисухих веществ. Очистка смывных и сточных вод. Утилизация белков и жиров. Очистка вина, сиро-пов (удале-ние взве-шенных частиц) |
Продолжение табл.1
Частота, Гц | 10-10 | 4(10-10) | 8(10-10) | |||
Энергия кванта, ЭВ | 2,07 10 | 4,14 (10- 10) | 1,65 10 | 3,3 - 414 | ||
Воздейст-вующий фактор | Ток промы-шленной частоты | ВЧ и СВЧ | Инфракра-сное излучение | Ультрафиолетовое излучение | ||
Технологические процессы | Электро-плазмолиз. Электроко-агуляция белково-го сырья. Сушка. Электропа-стери-лизация | Нагрев. Размора-живание мяса, рыбы и др. прод. Стери-лизация рыбных консер-вов. Термическая обра-ботка колб. и кулин. изделий. Сушка сахара, зерна, хлеба, заморо-женных ягод, соков. Дезинфе-кция зерна. Бланши-рование овощей. | Ориентация. Разделе-ние неодно-родных биологических диспер-сий (молока) | Нагрев. Термичес-кая обра-ботка. Обжарка. Выпечка. Сушка. Бланширо-вание. | Стерилиза-ция. Дезинфекция воды. Стерилиза-ция плодово-ягодных соков, муки и др. | Стимулиро-вание хим. реакций. Обогащение жиров и дрожжей витимином А. Минерализа-ция воды перед розливом. Диагностика семян при хранении. |
Для сравнения представлены энергии химических связей. Химические изменения при разрушении химсвязей вызывают только рентгеновские лучи и гамма-излучения. При этом образуются ионы или свободные радикалы вступающие в реакции с образованием вторичных продуктов Некоторые более слабые связи могут быть разрушены излучением видимого в УФ диапазонов волн В других диапазонах электромагнитных вол воздействия ЭМП на молекулярном уровне (первичные воздействия), т е разрушающие или изменяющие органическое вещество, маловероятны
Связи | Энергия (ЭВ) |
H-OH | 5,2 |
H-CH | 4,5 |
H-HCH | 4,0 |
HC- CH | 3,3 |
PCH-COOH | 2,4 |
водородная связь | 0,1- 0,15 |
Для переменного электромагнитного поля в неподвижной однородной и изотропной среде полная система уравнений имеет вид
rot= (1)закон полного тока
rot= -д/дх (2) закон электромагнитной индукции (Фарадей-Максвелл)
J=+ д/дx+ (3) плотность полного тока
= а (4)
(5)
divD =0 (6)
divB = 0 (7)
J= (закон Ома)
где H — напряженность магнитного поля А/м; J — плотность полного тока, А/м2; Е — напряженность электрического поля, В/м; В — магнитная индукция, Тл; — время, с, - удельная электрическая проводимость, См/м; D — электрическая индукция, Кл/м2; -объемная плотность свободных электрических зарядов, Кл/м3; — скорость движения свободных зарядов, м/с; а — абсолютная диэлектрическая проницаемость вещества, Ф/м;
а — абсолютная магнитная проницаемость вещества, Гн/м.