Совершенствование процессов разделения дисперсных жидкостных систем биологического происхождения с целью создания высокоэффективных типов сепараторов

• Автор: Карамзин, Анатолий Валентинович
• Шифр специальности: 05.18.12, 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРОЦЕССОВ СЕПАРИРОВАНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ ЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМ
1Л. Исторический обзор развития теории процессов сепарирования
1.2. Современное состояние проблемы центробежного разделения гетерогенных жидкостных систем
1.3. Особенности конструкций сепараторов, используемых в пищевой, молочной и других отраслях промышленности
1.4. Особенности гетерогенных жидкостных систем биологического происхождения
1.5. Выводы к главе
1.6. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕПАРИРОВАНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ ЖИДКОСТНЫХ СИСТЕМ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
2.1. Постановка задачи
2.2. Кинетика седиментации гетерогенных жидкостных систем в гравитационном поле
2.3. Гидродинамика потоков жидкости в межтарелочном пространстве сепаратора
2.4. Процесс сепарирования в межтарелочном пространстве сепаратора
2.5. Моделирование и выбор конструктивных параметров барабана сепаратора по критериальным параметрам процесса сепарирования
2.6. Выводы к главе
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СЕПАРИРОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ЖИДКОСТЕЙ
3.1. Обоснование целесообразности применения методов центробежной обработки пищевых жидкостей для их очистки
3.2. Методика расчета частотного коэффициента осветления
3.3. Характеристики используемого для очистки от микроорганизмов сырья
3.4. Методика оценки эффективности сепарирования фильтрата послеспиртовой барды на сепараторе
3.5. Описание экспериментальной установки и режимов ее работы

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПОД- 104 ТВЕРЖДАЮЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ НА ПРИМЕРАХ ПРОЦЕССА БАКТОФУГИРОВАНИЯ МОЛОКА И ОСВЕТЛЕНИЯ ФИЛЬТРАТА ПОСЛЕСПИРТОВОЙ БАРДЫ.
4.1. Микробиологическое исследование очистки молока при раз- 104 ных режимах работы сепаратора
4.2. Обоснование рациональных режимов работы сепаратора при 106 бактофугировании молока
4.3 Технологическая схема переработки фильтрата послеспирто
вой барды
4.4. Описание эксперимента по сепарированию фильтрата послес- 127 пиртовой барды
4.5. Исследование процесса осветления фильтрата послеспирто- 129 вой барды
4.6. Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.
5.1. Внедрение сепараторов-бактофуг производительностью 1000, 137 3000, 5000 л/ч (1, 3, 5 м3/ч) в промышленность
4.2. Внедрение сепараторов для осветления фугата послеспирто- 139 вой барды в промышленность
4.3. Выводы к главе 5
6. Выводы по диссертационной работе
СПИСОК РАБОТ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ОБЗНАЧЕНИЯ
с, с0 - объемная концентрация твердой фазы в исходной суспензии;
сф - объемная концентрация твердой фазы в фугате;
с! - диаметр частицы, м;
с1кр - критический диаметр частицы, м;
її - объемная характеристическая функция распределения;
їїв - выталкивающая сила, їїс- сила сопротивления, Н;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
Ь - межтарелочное расстояние, м;
к, к, - коэффициент формулы Стокса, Па-с/м2;
1 - характерная длина, расстояние между частицами, м; т - масса частицы, кг;
N - производительность сепаратора, м3/ч;
N0 - число частиц в единице объема, 1/м3; п - счетная плотность распределения, 1/м3; р - давление, Па;
(^, q - расход жидкости, м3/с; безразмерный расход;
Ііі, ІІ2 - минимальный и максимальный продольные размеры тарелки, м;
Яе - число Рейнольдса; г - радиальная координата, м;
Т- период времени,с; і - время, с;
иг, и9, и2 - продольная, окружная и поперечная скорость жидкости, м/с; уг, у9 , мг - продольная, окружная и поперечная скорость твердой частицы, м/с; г - осевая координата, м; число тарелок в барабане сепаратора;
2а - угол конусности тарелки;
Р - технологический к.п.д. процесса;

сіх = иё52 Д/(18ц)сЙ,
откуда, интегрируя слева по х в пределах от х до И, справа - по I от 0 до 1, находим критический диаметр частицы, перемещающейся за время I на расстояние (И - х):
и суспензия X
ах.. •
V
//■/// х^ / / II / !
Рис 2.3. Схема к расчету седиментации частицы в поле силы тяжести.
яг.. а_ 1к 1(Ь-Х)
где к( = 18р/(§А). При этом, очевидно, что в слое (0, х) отсутствуют частицы диаметром 5 > [к^Ь -х)Л/1:]1/2.
В реальных условиях форма оседающих в жидкостях частиц может быть весьма разнообразной (от близких к сфере до хлопьевидных и др.). В то же время в гидродинамике медленных движений с небольшой погрешностью в расчетах вместо частицы произвольной формы обычно рассматривают условную сферическую эквивалентного диаметра [53]. Поэтому, не нарушая общности постановки задачи, будем считать, что твердая фаза суспензии включает сферические частицы малым диаметром, гранулометрический состав кото-