Совершенствование процесса сушки мицелия в производстве нистатина

• Автор: Чайка, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 382 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Анализ технологии производства нистатина

1.1. Нистатин, его свойства и применение

1.2. Описание технологии производства нистатина.

1.3. Анализ производства нистатина, обоснование цели работы.

1.4. Анализ способов сушки химикофармацевтических

препаратов

1.5. Тепломассопереиос в процессе сушки

Глава 2. Исследование свойств мицелия нистатина как объекта

сушки.
2.1. Определение плотности сухого вещества мицелия нистатина
2.2. Исследование гранулометрического состава мицелия
нистатина
2.3. Исследование сорбционноструктурных характеристик
мицелия нистатина
2.4. Определение теплофизических свойств мицелия нистатина.
2.5. Исследование коэффициентов внутреннего массопереноса мицелия нистатина.
2.5.1. Определение коэффициента потенциалопроводности
2.5.2. Определение относительного коэффициента термодиффузии
2.6. Выбор оптимального метода сушки мицелия нистатина.
Глава 3. Разработка математической модели вакуумосциллирующей сушки материала в вакуумных сушильных камерах полочного типа
3.1 Физическая картина процесса вакуумосциллирующей сушки
3.2. Математическое описание процессов тепломассопереноса
на стадии сброса давления
3.2.1. Газодинамическая модель откачки воздуха из
сушильной камеры.
3.2.2. Математическая модель переноса теплоты и массы
во влажном материале при сбросе давления.
3.3. Математическое описание тепломассоиереноса при конвективном нагреве материала
3.4. Блоковая схема расчета вакуумосциллирующей сушки.
Глава 4. Экспериментальное исследование и идентификация
параметров математической модели вакуумосциллирующей
сушки мицелия нистатина.
4.1. Описание экспериментальной установки
4.2. Идентификация параметров газодинамической модели.
4.3. Экспериментальное исследование тепломассоиереноса
во влажном материале при сушке сбросом давления
4.4. Экспериментальное исследование стадии конвективного
нагрева мицелия нистатина
4.5. Идентификации неизвестных параметров математической
модели стадии сброса давления
4.6. Идентификация неизвестных параметров математической
модели стадии конвективного нагрева
4.7. Экспериментальное исследование вакуумосциллирующей
сушки мицелия нистатина
Основные результаты и выводы
Список условных обозначений.
Список литературы


Прогрев материала может осуществляться различными способами. Данные технологии нашли применение для удаления влаги из сельскохозяйственных продуктов и фармацевтических препаратов. Вакуумно-кондуктивную сушку предложено использовать для высушивания перги [, ], сушка с комбинированным импульсным сбросом давления и вакуума исследована на примере очистки а-лейцина от бинарной жидкой смеси этанол-вода []. Существуют методы обезвоживания плодов и овощей с помощью конвективной вакуум-импульсной сушки (нагрев в псевдоожиженном слое) [, -] и сыпучих термочувствительных материалов вакуум-осциллирующим способом []. Необходимо отметить, что при высушивании растительного сырья в вакуум-осциллирующем режиме сохраняется содержание в них биологически активных компонентов []. При этом длительность процесса значительно меньше, чем в случае вакуумной или сублимационной сушки. Рис. Поскольку мицелий является продуктом, склонным к адгезии, целесообразно вести процесс в вакуумных полочных сушильных шкафах (рис. Сушка влажных материалов является сложным физико-химическим процессом, включающим перенос влаги и теплоты внутри материала, парообразование, перемещение водяного пара от поверхности через диффузионный пограничный слой в ядро газовой фазы, а также перенос теплоты от поверхности к газовой среде или в обратном направлении через тепловой пограничный слой [1, 5]. Процесс сушки во многом определяется формами связи влаги с материалом и условиями его контакта с окружающей средой. Для микробиологических продуктов характерен сложный характер связи находящейся в них жидкости с твердым веществом []. Влага содержится в клетках микроорганизмов в виде растворов, входит в состав органелл, присутствует в межклеточном пространстве. В клетках влага находится в свободном и связанном виде. Процессы, протекающие в микробиологических продуктах при высушивании, сложны и мало изучены, однако к ним применимы общие положения теории переноса теплоты и массы в коллоидных капиллярнопористых телах. В общем случае при сушке влага перемещается внутри материала, как в виде пара, так и в жидком состоянии. Перенос происходит под действием сил различной природы (перепад осмотического и капиллярного давления, молекулярная и кнудссновская диффузия и др. Внутренний тепломассоперснос во влажном материале может быть описан системой дифференциальных уравнений в частных производных, полученных A. V(amVU)+ V(am8VtM); (1. Данные уравнения справедливы только для случая диффузионного перемещения паров влаги. Высокоинтенсивный процесс сушки характеризуется переносом макроскопических объемов газа под действием градиента нерелаксируемого давления. В результате интенсивного объемного испарения влаги внутри материала и сопротивления, оказываемого его скелетом перемещению молярных потоков газа, возникает градиент общего давления. VpM ; (1. V(aVtM)+e^f. Для завершения системы необходимо ввести третье уравнение, характеризующее динамику поля общего давления внутри высушиваемого вещества. Существуют различные варианты записи данного выражения. На основании допущения о том, что газ внутри материала подчиняется законам идеального газа, A. С учетом этого же допущения Г. Кроме того, общее давление внутри материала принимают равным равновесному давлению водяного пара []. Мощный молярный поток пара увлекает с собой к поверхности до % жидкообразной влаги []. Количество переносимой к поверхности жидкости учитывается с помощью критерия термомеханического увлечения к. При к = 0 увлечение жидкости отсутствует, при к = 1 обезвоживание осуществляется только за счет термомеханического уноса. Для описания процессов тепломассоперсноса при сбросе давления в уравнениях (1. Характер внешнего тепло- и массообмена определяет граничные условия для решения системы уравнений внутреннего тспломассопереноса. Р(Рв П. Лю„=Р'(ипов-ир). Таким образом, несмотря на сложный характер процессов переноса теплоты и влаги при сушке динамика полей влагосодержания и температуры внутри материала может быть описана на основе уравнений тепломассопереноса в коллоидных капиллярнопористых телах.