Развитие теплофизических принципов конструирования и эксплуатации оборудования для дистилляции мисцелл растительных масел

• Автор: Федоров, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 245 с. : ил.

1. ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ДИСТИЛЛЯЦИИ МИСЦЕЛЛЫ. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ
1.1. Из истории совершенствования технологии и оборудования для дистилляции мисцеллы
1.2. Основы методов расчета параметров тепло-и массообмена при дистилляции мисцеллы
2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ ТЕПЛО-И МАССОБМЕНА ПРИ ДИСТИЛЛЯЦИИ МИСЦЕЛЛЫ. ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРОРАБОТКИ
2.1. Особенности теплообмена при кипении растворов
2.2. Основные факторы, определяющие физико-химические показатели
растительных масел
2.3 О теплофизических свойствах растворителей, растительных масел
и мисцелл
2.4. Изучение некоторых термодинамических свойств мисцелл
2.5. Межфазный тепломассоперенос при распылении мисцеллы
3.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО-И МАССОБМЕНА ПРИ ДИСТИЛЛЯЦИИ МИСЦЕЛЛЫ
3.2. Феномен интенсификации теплоотдачи при пленочном кипении мисцеллы, результаты экспериментальных исследований процесса в большом объеме
3.2. Экспериментальное изучение процесса теплообмена и
гидродинамики при кипении мисцеллы в обогреваемом канале
З.З.. Опыты по изучению интенсивности отгонки растворителя из концентрированной мисцеллы при работе паровой форсунки

3.4. Экспериментальные исследования процесса барботажа
растительного масла
4 ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССОБМЕНА ПРИ ДИСТИЛЛЯЦИИ МИСЦЕЛЛЫ
4.1. Гидродинамика и теплообмен процесса кипения растворов масел -мисцелл на стадии предварительной дистилляции
4.2. Окончательная дистилляция мисцеллы как самостоятельная физико-химическая система
4.3. Тепло- и массообмен процесса распыливания мисцеллы форсункой эжекторного типа
4.4. Нагрев свободно падающих струй жидкости - мисцеллы
4.5. Интенсификация удаления следов растворителя из
высококонцентрированной мисцеллы
4.6. Тепло- и массообмен в контактных теплообменниках дистилляционных линий
4.7 Тепло-и массообмена при обработке мисцеллы в слое
4.8 Изучение возможности повышения температуры ведения процесса
окончательной дистилляции мисцеллы
5. ИНЖЕНЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ ДИСТИЛЛЯЦИИ МИСЦЕЛЛЫ И СПОСОБОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ
5.1. Расчет процесса удаления растворителя из капли при распыливании мисцеллы в потоке перегретого пара
5.2. Метод расчета массопереноса на межфазной поверхности при противоточном движении сред
5.3. Тепло и массообмен распыленной жидкости, направленной на твердую поверхность
5.4. Метод управления тепловым режимом при барботаже концентрированной мисцеллы

5.5. Разработка малоинерционных элементов в конструкциях
аппаратов для дистилляции мисцеллы
5.6. Метод перераспределения тепловых и материальных потоков в процессе дистилляции с целью объединения всех стадий дистилляции в едином корпусе
5.7. Взаимодействие фаз в контактном теплообменнике с использованием распыливания жидких сред и ли организацией струйного движения
5.8. Применение методов интенсификации процессов тепло-и массообмена при проектировании и модернизации типовых схем
дистилляции
Выводы
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ

Фактически при экстрагировании из масличного сырья извлекаются триглицериды и вещества им сопутствующие, молекулярная масса триглицеридов наиболее распространенных масел лежит в пределах 863-938. Форма молекул триглицеридов является вытянутой, при этом один из жирнокислотных радикалов обращен в одну сторону, а два других - в другую. Растворы масел в органических растворителях не обнаруживают свойств коллоидных частиц. При изучении растворов масел единственным свойством, которое можно отнести к показателям коллоидного состояния, является структурная вязкость.
Некоторые вещества, не относящиеся к жирам и перешедшие при экстракции в раствор, могут повлиять на его свойства. При этом предполагается, что раствор становится дисперсионной средой для коллоидных частиц, извлеченных сопутствующих веществ. К примеру, растворы после экстрагирования могут гидратироваться с образованием фосфатидной эмульсии, что связывается с коллоидным состоянием фосфорсодержащих веществ, а наличие пены объясняется присутствием поверхностно-активных веществ. Коэффициенты молекулярной диффузии растительных масел в экстракционном растворителе при 20°С составляют 0,58-10'9 - 0,72-10"9 м2/с, а для коллоидных растворов обычно гораздо меньше.
Для экстракции в промышленности применяются нефрасы, которые являются взрыво- и пожароопасными соединениями. Температура вспышки нефрасов в закрытом тигле составляет 32-ЗЗС0, температура самовоспламенения 248-262 С0, пределы взрываемости в смеси с воздухом находятся в области объемных концентраций 1,15-7,70%. Предельно допустимая концентрация их паров в воздухе рабочей зоны составляет 100 мг/м3.
Растительные масла. Основной составной частью растительных масел являются сложные эфиры трехатомного спирта-глицерина и жирных кислот. После экстракции в маслах присутствуют фосфатиды, стерины,