Исследование роста кристаллов сахарозы в вибрирующем слое в растворах различной чистоты при низких температурах

• Автор: Ясир Авадалла Мохамед Эль Хассан
• Шифр специальности: 05.18.12, 05.18.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 185 с. : ил

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА РОСТА КРИСТАЛЛОВ САХАРОЗЫ В РАСТВОРАХ

НИЗКОЙ ЧИСТОТЫ

1.1. Физические свойства нечистых сахарных растворов

1.2. Некоторые физические свойства кристаллов сахарозы

и их роль в процессе роста.

1.3. Некоторые теоретические исследования в области

роста кристаллов сахарозы

1.3.1. Общие представления о процессе роста кристаллов.

1.3.2. Основные теории роста кристаллов.

1.3.3. Кинетика роста кристаллов сахарозы.

1.4 Обзор основных экспериментальных исследований

кристаллизации сахарозы
1.4.1. Изучение механизма кристаллизации сахарозы
в различных областях протекания процесса
1.4.2. Изучение влияния порозности слоя
на интенсивность массообменного процесса
1.5. Вибрационный метод интенсификации
массообменных процессов.
1.5.1. Возможность применения вибрации различной интенсивности в пищевой промышленности
1.5.2. Обзор некоторых экспериментальных исследований в области интенсификации процесса
массообмена при использовании вибрации
Цель и задачи исследований.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТИ ЦИРКУЛЯЦИИ РАСТВОРА НИЗКОЙ ЧИСТОТЫ ЧЕРЕЗ ВИБРИРУЮЩИЙ СЛОЙ
КРИСТАЛЛОВ.
2.1.Описание экспериментальных установок.
2.1.1. Установка для проведения процесса роста
вибрирующих кристаллов сахарозы.
2.1.2. Установка для определения коэффициента гидравлического сопротивления
2.2. Экспериментальное определение коэффициента удельного гидравлического сопротивления
слоя кристаллов сахарозы.
2.2.1. Экспериментальное определение зависимости удельного сопротивления кристаллов сахарозы от разности
давлений при различных температурах.
2.2.2. Зависимость удельного сопротивления
кристаллов сахарозы от порозности слоя
2.3. Роль вибрационного перемешивания в интенсификации скорости циркуляции раствора низкой чистоты
через вибрирующий слой кристаллов
2.3.1. Зависимость скорости циркуляции раствора
от частоты колебаний
2.3.2. Влияние порозности на вибрационную скорость циркуляции раствора через слой кристаллов
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ВИБРА1ЩОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
НА СКОРОСТЬ РОСТА КРИСТАЛЛОВ САХАРОЗЫ
3.1. Интенсификация скорости роста кристаллов
сахарозы в вибрирующем слое
3.2. Массоотдача в условиях вибрационного перемешивания
3.3. Анализ и обсуждения результатов
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОРОЗНОСТИ СЛОЯ НА СКОРОСТЬ РОСТА ВИБРИРУЮЩИХ КРИСТАЛЛОВ САХАРОЗЫ
В РАСТВОРАХ НИЗКОЙ ЧИСТОТЫ
4.1. Скорости роста осциллирующих кристаллов сахарозы
при различных значениях порозности слоя.
4.2. Влияние порозности на интенсивность массообмена
в условиях вибрационного перемешивания
4.3. Анализ и обсуждение результатов
5. ИЗУЧЕНИЕ РОСТА ОСЦИЛЛИРУЮЩИХ КРИСТАЛЛОВ САХАРОЗЫ ОХЛАЖДЕНИЕМ РАСТВОРОВ РАЗЛИЧНОЙ ЧИСТОТЫ
В ОБЛАСТИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР.
5.1. Исследование скорости роста вибрирующих кристаллов сахарозы при кристаллизации охлаждением
из растворов низкой чистоты.
5.2. Изучение интенсивности массообмена
при кристаллизации сахарозы охлаждением
в вибрирующем слое
5.3. Анализ и обсуждение результатов
Выводы и рекомендации промышленности.
Библиографический список.
риложения.
ВВЕДЕНИЕ


Сопротивление трения вызывается вязкостью как молекулярной, так и турбулентной растворов, возникающей при их движении и являющейся результатом обмена количеством движения между молекулами при ламинарном течении, а также между отдельными частицами при турбулентном течении соседних слоев растворов, движущихся с различными скоростями. Местные сопротивления возникают при местном нарушении нормального течения потока, отрыва его от стенки и вихреобразования в местах изменения конфигурации трубопровода или встречи препятствий вход потока в трубопровод, расширение, сужение, изгиб и разветвление потока, протекание потока через отверстия решетки, запорные или дроссельные устройства, фильтрация через пористые тела, обтекание различных препятствий и т. Но на практике определение суммарного значения гидравлического сопротивления ДНсум очень СЛОЖНО, Т. К. величину ДНф следует учитывать только для фасонных частей сравнительно большой протяженности отводы, диффузоры с небольшими углами расширения и т. ДНМ. В связи с этим в современных гидравлических расчетах используют безразмерный коэффициент г идравлического сопротивления, который весьма удобен тем, что в динамически подобных потоках, в которых соблюдается геометрическое подобие участков и одинаковость чисел Рейнольдса Яе, он имеет одно и тоже значение независимо от рода жидкости, но в отдельности зависит от скорости и размеров рассчитываемых участков . М.Э. Аэров и другие 6 дают уравнение для расчета коэффициента гидравлического сопротивления в зернистом слое из элементов сферической формы с гладкой поверхностью в интервале Яе в виде
. А поверхность зерен слоя, приходящегося на единицу его объема,
Коэффициент гидравлического сопротивления учитывается также и в случае фильтрования растворов с образованием несжимаемого осадки . В.А. Я0СЯф. Кф. X, 1. Подстановкой значения в равенство 1. X ф. Для несжимаемых осадков и перегородок в уравнении 1. Лф. АР. При ДР все величины в уравнении 1. V и т. VV2I 1. Рели процесс фильтрования происходит при , то нетрудно доказать, что решение дифференциального уравнения 1. Гр
В некоторых работах авторы выражают коэффициент гидравлического сопротивления через проницаемость слоя к. Так, например, по теоретическим исследованиям I Лейбензона ламинарная скорость фильтрации вязкой жидкости через фиктивный грунт описывается формулой
5
1. Отсюда можно заключить, что размерность коэффициента удельного гидравлического сопротивления м2. Попытка определения коэффициента гидравлического сопротивления фильтрации в сахарной промышленности встречается в работе . Авторы определяли этот коэффициент при фильтрации соков I и II сатурации. В заключение можно сказать, что в сахарной промышленности удельное гидравлическое сопротивление слоя кристаллов сахарозы не находит достаточного внимания и поэтому отсутствуют данные по его значению в различных условиях роста. По нашему мнению, необходимо продолжить исследование влияния этого коэффициента в процессе кристаллизации сахарозы и установить зависимость его от различных параметров, таких как разность давлений АР, чистота пересыщенного сахарного раствора, порозность слоя кристаллов и температура раствора. Порозность и удельная поверхность. Количество и размер кристаллов, находящихся в кристаллизаторе играют очень важную роль в процессе их роста, так как от этих двух параметров зависит суммарная поверхность растущих кристаллов. Как известно, в сахарной промышленности увеличение суммарного количества кристаллов приводит к значительной интенсификации массообмена. Но в случае проведения процесса кристаллизации сахарозы при интенсивном движении раствора через слой кристаллов увеличение количества кристаллов повлечет за собой значительное возрастание гидравлического сопротивления этого слоя движущемуся сахарному раствору, что сильно влияет на расход энергии, необходимой для интенсивного движения раствора. Для более полного определения влияния количества кристаллов на процесс их роста некоторые исследователи использовали порозность слоя 8 , 4 7, 8, 4, 5, 4, 3.