Введение к работе
Актуальность работы. Совершенствование маслоэкстракционного про-ізводства с целью интенсификации процесса, повышение качества получа-імого масла и снижение энергозатрат на. его производство является важ-юй народнохозяйственной задачей поскольку в Российской Федерации действуют большое количество маслоэксгракционных заводов.
Научной задачей является изучение поровой структуры экстрагируо-аого материала, частичного совмещения процессов дистилляции и экстракод! за счет подачи пвров растворителя в дистиллятор, развитие фиэиче-жой и математической модели проникновения паров растворителя в поры.
Б результате отбора яаров со второй ступени дистипяции возникает задорность в разработке математических моделей, связанных с передачей гепла и тепловым режимом работы дистиллятора.
Это в первую очередь связано о реяимом раЗоты подогревателя мис-*еллы, поступающей на отгонку из неё растворителя.
В технологической системе дистилляции выделены процессы тепломассообмена при пузырьковой структура течения двухфазного потока при течении пленки миецеллы в контакте с перегретым водяным паром и при эсаядении частиц масла из турбулентного потока перегретого водяного пара на стенку трубы.
Работа выполнена в соответствии с НИСКР ВНИИ жиров по проекту "Ресурсосберегающие технологии масло-жирового производства" Государственной научно-технической программы России "Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК".
Цель работы. Повышение качества растительного масла путем интенсификации технологического процесса и совершенствование технологии на промежуточных стадиях при снижении энергетических затрая.
Основные задачи исследования:
ускорить процесс экстракции я уменьшить время контакта масличного сырья с кислородом воздуха;
проанализировать проблему повышения качества масла, исходя иі региональных проблем заготовки масличного сырья и современной технологии извлечения масла в экстракционном производстве. Применяя принцип функциональной декомпозиции к анализу технологической системы маслозкстракционного производства, определить основные задачи модернизации маслоэкстракционных заводов России и указать пути дальнейяего репения научных задач получения товарного масла, соответствующего требованиям ринка;
используя опыт ряда отраслей техники, дать научное обоснование и разработать методику расчета теплооЗыенников-подогревагелей б технологической подсистеме дистилляции;
разраЗотагь иегодику расчета осаждения капель в дисперсно-кольцевом потоке на стадии тонкой очистки масла в режиме дистилляций.
Научная новизна:
РазраЗотана физико-математическая модель .конденсации паров ре створителя на фронте его продвижения в слое экстрагируемого иатериаі что обеспечивает образование локального вакуума'в поровой системе и ускорение движения растворителя в капиллярах материала.
Разработаны физические и математические модели и предложены методики теплогидрав'лического расчета элементов технологического обе рудования подсистемы дистилляции, в частности, двухфахных потоков мисцеллы пузырьковой структуры распределения пара; пленочных течений иисцеллы в контакте с перегретым водяным паром и решена задача расче та осаждения капель иисцезыы из їур5улентного потока перегретого водяного пара на стенки труб.
Изучены закономерности адсорЗции паров растворителя в порах юлыхов от температуры, влагосодеркания и содержания лузги.
Установлено, что чем Зольше удельная поверхность пор в структуре ямыха и чем ниже порозность слоя частиц кныха, Тем выше его адсорбционная активность по отношение к параи растворителя. Поглощающая способность растет в ряду: форпрессовая крупка - лепесток - гран лы.
Практическая ценность.
Экспериментально доказано, что предварительная оЗраЗотка слоя частиц жмыха параии растворителя, отходпр-шни из второй сгупони дисти ляции, позволяет интенсифицировать процесс экстракции ыосла, снизить потери масла и растворителя в производстве.
Остановлено, что в результате адсорбции поров растворителе и ааиецение (вытеснение) кислорода воздуха в капиллярно-пористой струк туре жмыха перед экстракцией снижается количество растворимого кисло рода в мисиелле. Качество получаемого экстракционного масла улучшает ся: снижается кислотное число на 0,2-0,3 нг КОН и переписное число н 2,0-2,5 мыоль О/кг.
РазраЗотана новая технология частично совмещенного процесса экстракции и дистилляции, технологическая схеко и новая конструкции узлов экстактора НД-І250: загрузочное устройство и декантатор с учетом подачи паров растворителя со второй ступени дистилляции для предварительной пропитки экстрагируемого материала парод экстракцией.
-s-
- Практическая значимость работы определяется постановкой задачи, а именно: совершенствованием производства растительных ыасел с целью обеспечения населения страны жизненно важным продуктом. Работа выполнена в производственном цикле и все полученные результаты имеют реальный выход в виде растительного иасла, произведенного на Краснодарском МИС и поступивпего к потребителю.
Апробация работы. Материалы диссертации обсуждались на научно-техническом соЕогб Всероссийского научно-исследовательского института жиров, опубликованы в яурнало "Масло-яировая промышленность", а также прошли апробацию на заседании секции Ученого совета Северо-Кавказского филиала Всероссийского научно-исследовательского института жиров (1996-1997г.), международной научной конференции "Рациональные пути' использования вторичных ресурсов агропромышленного комплекса" ( Кубанский государственный технический университет, г.Краснодар, 1997г.)} международном симпозиуме "Научные основы и практическая реализация ваянейоих технологий обработки сырья растительного и животного происхождения осиленными и сжатыми газами" (г.Краснодар, 1997г.).
Публикаций. Основные материалы по тексту диссертации опубликованы в журнале "Масло-жировая промышленность" в объеме 2,5 печатных листа.
Структура и обзем диссертации. Диссертациг состоит из введения, трех глав, заключения и содержите страниц аапинописного текста, рисунков, таблиц и список литературы из-. наименований.
