Разработка и совершенствование методов снижения энергетической нагрузки на тепловые конденсаторы в маслоэкстракционном производстве

• Автор: Федоров, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Информационные исследования Обзор

1.1 Из истории развития техники экстракционного способа производства

растительных масел

1.2 Дистилляция мисцеллы как энергоемкий процесс с относительно

высоким уровнем рабочих температур.

2. Теоретические исследования процесса дистилляции. Постановка задачи

2.1 Дистилляция мисцеллы в последовательности процессов

маслодобывания.

2.2 Терминология, применяемая в дистилляции мисцеллы

2.3 Виды взаимодействий между потоками в системе дистилляции
Ф мисцеллы
2.4 Тепловой и материальный баланс системы дистилляции.
2.5 Выбор и обоснование направлений исследований.
3. Экспериментальные исследования.
3.1 Изучение теплоотдачи от греющей стенки к
высококонцентрированной мисцелле.
3.1 Описание экспериментальной установки для исследования
теплоотдачи
3.2 Результаты экспериментов по теплоотдаче.
3.3 Экспериментальное исследование параметров процесса движения
ф газа через слой растительного масла барботаж
3.4 Экспериментальная установка для исследования гидродинамики
барботажа
3.5 Результаты экспериментов по исследованию гидродинамики
барботажа.
4. Модели процессов и методы расчета.
4.1 Физические и химические свойства исследуемых сред.
4.2 Процессы переноса импульса, тепла и массы в газожидкостных
потоках
4.3 Изучение режимов высокоинтенсивного в трубах
4.4 Алгоритм расчета теплообменных элементов предварительных
дистилляторов.
4.5 Взаимодействие жидкости и газа на границе раздела фаз.
4.6 Барботаж, как способ перемешивания жидкости.
4.7 Гидродинамика и теплообмен в процессе барботажа.
4.8 О возможности применения азота при барботаже
5. . Разработка методов снижения энергетической нагрузки.
5.1 Совершенствование способа ведения процесса и модернизация конструкции экономайзерасмесителя.
5.2 Распыление как способ интенсификации процесса окончательной дистилляции
5.3 Интенсификация процессов предварительной и окончательной дистилляции с охлаждением масла
5.4 Аппаратурное оформление и режимные параметры интенсификации тепло и массообмена при окончательной дистилляции мисцеллы растительного масла
5.5 Интенсификации процесса конденсации паров растворителя с
конденсатором орошения
Заключение
Список использованной литературы


П.Кондрацкий, авторы работы [], к году, то есть перед самой Великой Отечественной войной, в СССР было введено в эксплуатацию несколько заводов: Кропоткинский, Ворошиловский, Краснодарский, Катта-Курганский, Чимкентский. В книге [] приведено описание так называемой батарейной экстракционной установки, в состав которой входила и аппаратура дистилляции мисцеллы. Примечательно, что все дистилляторы имеют одинаковое устройство. Это горизонтально расположенный резервуар, по всей длине аппарата на половину окружности расположена паровая рубашка, внутри цилиндрической части аппарата расположены трубы, из которых верхняя снабжена отверстиями и служит для впуска острого пара на поверхность мисцеллы для гашения пены, остальные трубы также имеют отверстия и используются при барботаже. Великая отечественная война, и последовавшая за тем разруха в промышленности на значительное время отбросили развитие технологии маслоэкстракционного производства, только в середине -х годов был достигнут достаточный уровень переработки масличного сырья. Во второй половине -х годов А. М.Голдовский [], обобщая опыт, накопленный к тому времени, дает четкие и ясные определения предварительной и окончательной дистилляции, существенно различаемыми по физическим принципам ведения процесса. Дается также обоснованное определение дистилляции мисцеллы в слое, в пленке и распыливанием. Причем, уже тогда утверждалось, что дистилляция распыливанием наиболее перспективный вид дистилляции. Там же в [] приводится краткое описание конструкций дистилляторов применявшихся на заводах в конце -х годов прошлого века. Наряду с упомянутыми ранее дистилляторами к батарейным экстракторам Больмана, дано описание дистилляторов экстракционной установки Де Смет. Это очень оригинальная и прогрессивная технология дистилляции, сочетающая в себе способ ведения процесса в пленке и распылением, причем способ распыления и осаждения мисцеллы в виде пленки на развитой поверхности применяется в предварительном дистилляторе. Следует отметить, что прогрессивные идеи воплощенные в аппаратах Де Смета нашли свое применение в конструкциях других авторов, например, в отечественной установке МЭЗ-0. И.В. Гавриленко в своей книге [], изданной в году дает описание применявшихся дистилляционных линий. Гильдербрандта. Дистиллятор имеет цилиндрическую форму, причем в одном корпусе совмещены процессы предварительной и окончательной дистилляции, соответственно в верхней и нижней части аппарата. Секция предварительной дистилляции разделена тремя днищами на четыре камеры. Днища имеют сегментные вырезы, через которые проходят пары растворителя из расположенных ниже камер. В верхней части имеется каплеуловитель. Для сбивания пены предусмотрен паровой барботер. В каждую камеру вставлен двухрядный змеевик для глухого пара. Перепуск мисцеллы из камеры в камеру осуществляется через боковые патрубки самотеком. Таким же образом мисцелла подается в нижнюю часть аппарата на окончательную дистилляцию. Диаметр секции окончательной дистилляции меньше секции предварительной дистилляции на 0 мм. Внутри секция окончательной дистилляции разделена на пять камер четырьмя донышками. Донышки двойные и выполняют одновременно роль обозревателей. В качестве теплоносителя используется водяной пар. Конструктивно донышки выполнены в виде тарелки ректификационной колонны, с одной тарелки на другую крепкая мисцелла стекает самотеком. Сферическое дно аппарата имеет рубашку. Для окончательной обработки предусмотрен барботер, над которым установлена сетка, по которой стекает мисцелла. На выходе из секции предварительной дистилляции концентрация мисцеллы -%, после четвертой тарелки окончательной дистилляции ее концентрация сотавляет -%. Столь подробное описание дистиллятора системы Гильдербрандта приведено потому, что это был первый серийно используемый аппарат однокорпусного исполнения, на протяжении почти сорока лет широко применявшийся в промышленности. Наряду с такими неоспоримыми преимуществами как низкая удельная металлоемкость всей системы дистилляции, малая площадь, занимаемая оборудованием в цехе, отсутствие насосного оборудования, дистиллятор был сложен в эксплуатации.