Математическое моделирование процесса циклической экстракции масла

• Автор: Цебренко, Константин Николаевич
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I Аналитический обзор

1.1 Анализ существующих конструкций экстракторов

1.2 Современное состояние вопроса моделирования равновесия в системах капиллярнопористое твердое тело жидкость

1.3 Кинетика массообмена при экстракции из твердого маслосодержащего материала.

1.4 Движение жидкостей через неподвижные зернистые и капиллярнопористые слои

1.5 Особенности нестационарного массобмсна при переходе материала от экстракции к выдержке

1.6 Математическое моделирование процесса извлечения масла

в многоступенчатых противоточиых экстракторах

ГЛАВА 2 Теоретическая часть.

2.1 Математическое моделирование равновесия в системе крупка подсолнечного жмыха экстракционный бензин
2.2 Разработка математической модели многоступенчатого противогочного процесса экстракции.
2.3 Определение зависимости количества удаляемой из слоя жидкости от заданного времени стока
2.4 Определение зависимости степени изменения коэффициента массопередачи от времени стока и выдержки.
2.5 Разработка математической модели многоступенчатого противоточного процесса циклической экстракции.
2.6 Разработка математической модели процесса экстракции с дополнительным подводом растворителя
ГЛАВА 3 Экспериментальная часть
3.1 Исследование равновесия в системе крупка подсолнечного жмыха экстракционный бензин.
3.1.1 Определение удельного порового объема
3.1.2 Определение равновесных концентраций поровой жидкости
3.2 Исследование кинетики экстракции в системе крупка подсолнечного жмыхаэкстракционный бензин
3.3 Исследование кинетики экстрагирования в системе крупка подсолнечного жмыха экстракционный бензин при стоке растворителя и выдержке материала.
3.4 Исследование гидродинамики стока жидкой фазы из слоя материала постоянной величины.
3.5 Обследование промышленного образца ленточного многоступенчатого экстрактора.
3.6 Идентификация поровой адсорбционной модели для системы крупка подсолнечного жмыха экстракционный бензин
3.7 Определение движущей силы и коэффициента массопередачи в системе крупка подсолнечного жмыха экстракционный бензин
3.8 Идентификация математической модели экстрактора по данным обследования промышленного образца.
ГЛАВА 4 Совершенствование конструкций экстракторов.
4.1 Анализ влияния продольного перемешивания на эффективность работы ленточного экстрактора.
4.2 Анализ влияния числа ступеней экстракции на эффективность работы ленточного экстрактора.
4.3 Анализ работы ленточного экстрактора по схеме с дополнительным подводом растворителя на последнюю ступень экстракции
4.4 Совершенствование ленточного экстрактора
4.5 Разработка предложений по восьмиярусному многоступенчатому циклическому экстрактору карусельного типа
4.6 Совершенствование мног оярусного карусельного экстрактора
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Работа изложена на 7 страницах, содержит рисунков и таблиц. Экстракционные установки используются в пищевой и химической промышленности при извлечении пищевых, ароматических, лекарственных и красящих веществ, а также удалении нежелательных примесей из различного сырья растительного происхождения. Наиболее технически сложные и крупнотоннажные экстракторы применяются в маслоэкстракционном производстве. Устройство и технологические параметры экстракционных установок, применяемых как в масложировой, так и в других отраслях пищевой промышленности, рассмотрены в работах 1. Разрабатываются рекомендации по модернизации существующих и разработке новых экстракторов и экстракционных линий . Предлагаются современные модели аппаратов. Рассмотрим конструкции основных типов экстракторов, нашедших широкое применение в масложировой промышленности Росси. Одним из распространенных экстракторов является вертикальный шнековый экстрактор, реализующий способ экстракции погружением 6, 7, 9 рисунок 1. Экстрактор имеет иобразпую форму. Он состоит из двух вертикальных колонн загрузочной 3 и экстракционной , и горизонтальной, включающей передаточный шнек 2. В обеих вертикальных колоннах также размешены шнеки 4. На загрузочной колонне расположен декантатор 6 устройство, в котором отходящая из экстрактора жидкая фаза очищается путем отстаивания от основного количества крупных взвешенных в ней частиц. В верхней части экстракционной колонны расположен механизм сбрасывателя 9 отходящего из экстрактора материала. Шнеки трех колонн оснащены индивидуальными приводами 1, 7,8. Колонны экстрактора состоят из царг, которые собираются на фланцах. В экстракционной колонне и передаточном горизонтальном для предотвращения проворачивания материала вместе со шнеками на внутренней поверхности царг имеются направляющие планки , . На верхней царге экстракционной колонны располо
Рисунок 1. Модернизированный шнековый экстрактор ИД1
жены патрубок для выхода материала, смотровые окна и люклаз . Для подачи растворителя на царгах экстракционной колонны в верхней части в патрубки вставлены форсунки. Горцы всех трех кололи экстрактора закрыты крышками, через центры которых проходят валы с приваренными к ним витками шнеков. Поверхность перьев шнеков перфорирована круглыми отверстиями с раззенковкой, расположенной на той стороне пера шнека, которая не соприкасается с экстрагируемым материалом. Декантатор представляет собой цилиндр с конусообразным основанием. Верхняя крышка декантатора оснащена горловиной со съемной крышкой, по центру которой приварена центральная течка с наклонной питающей течкой, для входа экстрагируемого материала. Па крышке декантатора также расположено смотровое окно и патрубки для выхода паровоздушной смеси. В конической части декантатора установлены радиальноориентированные пластины, препятствующие проворачиванию материала вместе со шнеком. На цилиндрической части декантатора установлены три патрубка для выхода жидкой фазы. Экстрагируемый материал в виде лепестка, крупки или гранул поступает в загрузочную колонну экстрактора по наклонной и центральной течкам через горловины. Материал движется по течкам и в горловине, образовав опускающийся слой, соприкасается с поверхностью жилкой фазы в декантаторе. При этом частицы материала смачиваются и осаждаются, образуя фильтрующий слой в конической части декантатора. Направляющие пластины в конической части декантатора препятствуют проворачиванию слоя материала и тем самым способствуют захвату его шнеком. Материал, транспортируемый шнеками, сначала опускается вниз в загрузочной колонне, затем движется горизонтально в передаточном шнеке и поднимается вверх в экстракционной колонне. В верхней части экстракционной колонны проэкстрагированный материал поднимается выше уровня растворителя. При этом из насыщенной массы происходит сток жидкой фазы, и материал выходит из экстрактора. Вывод материла из экстрактора осуществляется сбрасыванием в выводную течку с помощью лопастного сбрасывателя. Экстрагирования масличного материала в шнековом экстракторе происходит в противотоке.