Совершенствование технологии получения биологически активных веществ из растительного сырья с использованием газожидкостных и электрофизических методов

• Автор: Таран, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.18.10, 05.18.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 217 с. : ил

1.1 Факторы влияющие на процессы экстрагирования

1.2 Выбор эффективного метода экстрагирования сырья

1.3 Обоснование выбранного направления работы

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЯВЛЕНИЙ

МАССОПЕРЕНОСА В ПРОЦЕССАХ С ЭКСТРАГИРОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ПРИ НАЛОЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

2.1 Существующие теоретические подходы в процессах электроэкстрагирования

2.2 К расчету процесса экстрагирования растительного сырья неполярными диэлектриками в электрическом поле

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕЛСТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Методика и приборы

3.2 Исследование процесса экстрагирования при наложении электростатического поля

3.3 Экстрагирование растительного сырья в переменном электрическом поле

3.4 Обработка экспериментальных данных по исследованию кинетики экстрагирования растительного сырья в переменном
электрическом поле
3.5 Математическая модель влияния отдельных параметров эксперимента на процесс экстрагирования 1 о
3.6 Анализ качественного состава полученных
Сэкстр актов
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Технологическая схема установки электроэкстрагирования
4.2 Применение экстрактов полученных новым методом
4.3 Расчет экономической эффективности предлагаемого технического решения
ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕ1ШЯ
СПИСОК ИС1ЮЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

м
Со
I
Е
Р
Эу
у
р
I
с
V
Ум ЛI,
Л, Л 2 ,
А
Список использованных обозначений
текущая концентрация, кгм диэлектрическая проницаемость среды потенциал частиц сырья. В напряженность на электродах, В вязкость среды, Н секм2 коэффициент формы частицы материала радиус наружног о и внутреннего электродов, м начальная концентрация экстрактивных компонентов, кгм3 высота электрода, м время экстракции, с плотность электрического тока проводимости в среде, Ам2 удельная электропроводность, Смм напряженность электрического поля, Вм
объемная плотность распределения свободных электрических зарядов, Клм
скорость заряженных частиц, мс
плотность молионов, Клм плотность жидкости, кгм3 плотность потока молионов плотность потока жидкости потенциал электрического поля давление, Па
суммарная плотность электрическою заряда, Клм
коэффициент диффузии ионов, м7с
коэффициент диффузии, м2с
усредненная концентрация экстрактивных веществ в сырье, кгм
расстояние между электродами, м
скорость потока мисцеллы, мс, объем сырья, м
толщина приэлектродных слоев, м
электрическая проводимость приэлектродных слоев, См
диэлектрическая проницаемость приэлектродных слоев
толщина среднего слоя, м
электрическая проводимость среднего слоя, См
диэлектрическая проницаемость среднего слоя.
ВВЕДЕНИЕ


Экспериментально, на примере извлечения сахара из свекловичной стружки, установлено влияние размеров экстрагируемых частиц на интенсивность внешнего массообмена в большинстве типов применяемых экстракторов кроме колонных, где практически внешним диффузионным сопротивлением можно пренебречь. Таким образом, для свеклосахарною производства размер частиц является важнейшей характеристикой процесса, путем изменения которой возможно регулирование процесса. Интенсивность массообмена в этом случае характеризуется числом Био i 0. Размер частиц гэ 2,3 ч 1,4 мм в колонных экстракторах, 2,2 1, мм в ротационном и 2,2 1, мм в корытных. Общая оценка влияния измельчения на процессы твердофазного экстрагирования проводится в соответствии с законом Фика, согласно которому степень экстрагирования можно увеличить прямым воздействием на разность концентраций т. Установлено , что для экстрагирования жидким диоксидом углерода лучшим в смысле полноты извлечения экстрактивных веществ является лепесток толщиной 0,,2 мм. Это объясняется, в частности тем обстоятельством, что лепесток обладает более высокими дренажными свойствами, чем крупка. В результате придания сырью лепестковой структуры растворитель имеет более свободный досту п к измельченным частицам сырья. ВЛИЯНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОЦЕССЫ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ. Большинство существующих способов экстрагирования дают хороший эффект только благодаря улучшению гидродинамики в процессе экстрагирования. Создание необходимых гидродинамических условий возможно многими способами. Во всех этих способах экстрагент движется относительно сырья. Кроме движения экстрагента, улучшение гидродинамических условий возможно с помощью перемешивания, вибрации низко и высокочастотной, циркуляции раст ворителя, создание колебаний, воздействие центробежных сил, воздействие мощных вихрей, гидравлического удара электрических разрядов, электрических и магнитных полей и т. Даже легкое перемешивание позволяет сократить время каждого экстрагирования с до 2 2,5 ч. Весьма эффективно использование вибрации , которое позволяет снизить время экстрагирования некоторых видов сырья до I ч в раз по сравнению с простым настаиванием, при увеличении выхода вещества на . Применение низкочастотных вибраций, колебаний и циркуляции экстрагента позволяет в 3 раза ускорить процесс экстрагирования, резко сократив время установления равновесия , , . При этом достаточно
применить самые незначительные движения экстрагента, чтобы получить максимальный эффект колебания частотой Гц, амплитудой 0,1м, скорость циркуляции экстрагента 0, мс. Разноречивые данные имеются в отношении влияния скорости движения экстрагента на эффективность экстрагирования. Повышение скорости движения экстрагента при экстрагировании жирных масел, существенного влияния на скорость экстрагирования не оказывает 0. Процесс экстрагирования сахара из сахарной свеклы находится в прямой зависимости от скорости экстрагента . Эти противоречивые результаты связаны с величиной критерия е, которая может меняться в разных условиях. Наиболее полно гидродинамическое воздействие проявляет себя при экстрагировании в кипящем слое . Развитием идеи гидродинамического воздействия явилось создание установки вихревой экстракции, принцип работы которой заключается в перемешивании смеси экстрагента и сырья с очень высокой скоростью. Здесь уже происходит не только перемешивание, но и частичное измельчение сырья в процессе экстрагирования . Время установления равновесия снижалось для различных видов сырья при этом до мин. Значительное ускорение экстрагирования достигается при использовании центрифуг, создающих мощный поток экстрагента через сырье . Создание благоприятных гидродинамических условий для процессов экстраг ирования является одной из основных задач, ее решение во многом позволяет оптимизировать процесс, но для процессов экстрагирования протекающих при высоких давлениях данный способ является сложно реализуемым в конструктивном плане, а также требует дополнительной фильтрации готового экстракта.