БАРБОТАЖНЫЕ МАССООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ С КОЛПАЧКОВЫМИ, КЛАПАННЫМИ И ЧЕШУЙЧАТЫМИ ТАРЕЛКАМИ. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

Колпачковые тарелки снабжены переливными устройства­ми (например, сливными трубками, рис. 7.10), а проход газа или пара осуществляется через небольшие по высоте патрубки, сверху закрытые колпачками. Пар или газ под действием разности давле­ний под тарелкой и над тарелкой барботирует через прорези в кол­пачке и слой жидкости. В отличие от ситчатых тарелок колпачковые не засоряются твердой примесью, содержащейся в разделяемой смеси, и поэтому широко используются в спиртовой промышлен­ности.

Клапанные тарелки. Над прямоугольным или круглым отвер­стием в тарелке лежит плоский клапан, который при отсутствии давления снизу перекрывает отверстие. Когда давление под тарел­кой возрастает, клапан приподнимается и пропускает газ или пар. Высота подъема клапана в пределах свободы, предоставляемой кронштейнами-ограничителями, зависит от разности давлений. Последнее обстоятельство позволяет поддерживать постоянную скорость движения пара или газа, что делает работу колонны устой­чивой даже при колебаниях давления.

Совершенство тарелок оценивают по достигаемой площади по­верхности контакта фаз, гидравлическому сопротивлению газу или пару, устойчивости работы при колебаниях подачи газа или пара. Колпачковые тарелки по этим показателям совершеннее ситчатых, но уступают клапанным тарелкам.

3. Основные свойства пищевых продуктов, сырья, воды, пара и влажного воздуха. Физические и теплофизические
параметры.

Многие пищевые продукты предст. собой однородные и неоднородные смеси.

К однородным смесям относятся р-ры, н-р сахарные, водно-спиртовые, соки и т. д. Однородные смеси хар-ся концентрацией раст-го в-ва.

К неоднородным относятся смеси тв в-ва с жидко­стью, а также смеси различных нерастворимых одна в другой жид­костей. Для хар-ки неоднородных смесей вводят понятие объемной или массовой доли, н-р доли тв в-ва в жидкости.

Все св-ва в-в м/о разделить на физ.(плот­ность, удельный вес, вязкость, поверхностное натяжение и др.) и теплофизические (удельная теплоемкость, теплопроводность, тем­пературопроводность и др.). Данные об этих св-х для различ­ных в-в и раст-в в зависимости от температуры и давления приводятся в справочниках.

Рассмотрим основные свойства веществ.

Плотностьq -это отношение массы М тела (вещества) к его объему V. Описывается формулой q=MIV и выражается в кг на 1 м³, т на 1 м³ или гр на 1 см³.

Плотность представляет, собой вел, обратную удельному объему v , т. е. объему, занимаемому единицей массы вещества; q=l/v_yB, где v_ya=V/M.

Плотность раствора зависит от его концентрации С

Отношение плотностей двух в-в н-ся относи­тельной плотностью

Удельный вес— это отношение веса тела (вещества) к его объ­ему. В отличие от плотности удельный вес не явл физ-хим хар-ой в-ва, т.к зависит от места измерения. Между удельным весом и плотностью существует соот­ношение

Вязкость-это св-во газов и жид-й сопрот дей­ствию внешн сил, вызывающих их течение.

Поверхностное натяжение— это вел, численно = работе, к-ю нужно затратить для того, чтобы при постоянной температуре увеличить на единицу площади пов-сть раздела фаз. Поверхностное натяжение жид опред так же, как вел, численно= силе, действ на единицу длины контура поверх раздела и стремящейся сократить эту поверх­ность до min. Благодаря поверхностному натяжению капля жидкости при отсутствии внешних воздействий принимает форму шара.

Поверхностное натяжение зависит от температуры и умень­шается с повыш ее.

 

Теплоемкость-это отношение кол-ва теплоты, подводи­мой к в-ву, к соот-му измен его температуры. Теплоемкость единицы кол-ва в-ва н-я удельной теплоемкостью. В расчетах используют массовую, объемную и мольную удельные теплоемкости.

Удельная теплоемкость зависит от того, при каком процессе (изобарном, изохорном, адиабатном, политропическом, изотерми­ческом) происходит обмен энергией между веществом и окружаю­щей средой..

Массовая удельная теплоемкость показывает, какое количество теплоты надо сообщить веществу массой 1 кг, чтобы повысить его температуру на один градус.

Теплоемкость жидкостей и газов зависит от температуры и уве­личивается с повышением ее.

Теплопроводность-это перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в рез-те теплового дв-я и взаим-я микрочастиц, приводящий к выравниванию темпе­ратуры тела.

Интенсивность теплопроводности в тв материалах, жид-х и газах хар-ся коэфф теплопровод λ, к-й явл теплофизическим параметром в-ва и пока­зывает, какое кол-о теплоты проходит через 1 м² поверх в течение 1 ч при градиенте измен температур в направлении, перпендикулярном к изотермической поверхности, равном 1.

4. ВИДЫ ОТСТОЙНИКОВ И ИХ СХЕМЫ. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОТСТОЙНИКА. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

Оборудование для отстаивания и осаждения по принципу дей­ствия делится на гравитационные отстойники, отстойные центрифу­ги, гидроциклоны и сепараторы.

Отстойникибывают периодического, непрерывного и полуне­прерывного действия.

Отстойник период действия предст собой плоский бассейн без перемешивающих устройств.Бас­сейн заполняется суспензией, к-я отстаивается в нем в течение необ для разделения времени.Затем осветленный слой жид сливают ч/з штуцера, расположенные выше слоя осадка. Осевший осадок (шлам) выгружают вручную.

Размеры и форма отстойников зависят от конц ДФ и размеров частиц. С ↑ плотности и размеров частиц размеры отстойника↓. Продолжительность отстаивания зависит от вязкости ДФ, к-я сни­жается с ↑ температуры. Поэтому для ускорения про­цесса отстаивания суспензию подогревают (если это не противоре­чит технологии).

Непрерывнодействующий отстойник с гребковой мешалкой (рис. 7.3) представляет собой цилиндрический резервуар с коническим днищем и внутр кольцевым желобом вдоль верхнего края отстойника. Мешалка с наклонными лопастями, на к-х расположены гребки для пере­мещения осадка к разгрузочному люку, вращается с переменной частотой от 0,02 до 0,5 мин"¹.

Суспензия непрерывно подается по трубе в середину резервуара. Осветленная жидкость переливается в кольцевой желоб и отводится из отстойника. Шлам удаляется при помощи диафрагменного насо­са. Извлечение жидкости из шлама, если она явл ценной для произ-ва или ее извлечение необ по технолог усл, производится в установке для противоточной промывки. В таких отстойниках достигаются равномерная плотность осадка, эффективное его обезвоживание. Недостатком гребковых отстой­ников является их громоздкость.

В многоярусных отстойниках,к-е предст собой неск отстойников, поставленных один на другой, или цилиндр резервуар с коническим днищем, внутри к-о имеются конические перегородки, разделяющие отстойники на ярусы(рис. 7.4).В результате этого значительно снизилась гро­моздкость и↑ площадь поверхности отстаивания. Такие отстойники используют на сахарных заводах для сгущения сатура-ционных соков.

Отстойник имеет общий вал, на к-м расположены гребковые мешалки. Суспензия ч/з распределительное устройство подается по трубам в стаканы каждого яруса отстойника. Осветлен­ная жидкость собирается ч/з кольцевые желоба в коллектор. Ярусы соединены стаканами для удаления шлама. Стакан каждого вышерасположенного яруса опущен нижним концом в слой шлама нижерасположенного яруса.Т.о. ярусы отстойника

последовательно соед по шламу. Шлам удаляется т/о из нижнего яруса ч/з разгрузочный конус, в к-м установлен скребок.

Отстойник для непрерывного разделения эмульсий (рис. 7.5) сост из нескольких частей. Эмульсия подается в левую часть отстойника, откуда поступает в среднюю сепарационную камеру. Перегородки 2 позволяют регулировать высоту уровня смеси. В сепарационной части исходная смесь разде­ляется на составляющие под действием сил тяжести. Легкая жид­кость поднимается и вытекает из отстойника ч/з верхний штуцер. Тяжелая жид опускается, проходит под правой перегородкой 3 и вытекает ч/з нижний штуцер. Каналы для вых жид образуют сообщающиеся м/у собой сосуды.