Введение к работе
'Актуальность темы. Производство и использование в питании
хлопкового масла имеет существенное значение для многих хлопкосеющих республик. Для его извлечения в основном используется технологическая схема форпрессование-эксгракция, основной стадией которой является дистилляция хлопковых мисцелл. Этот процесс оказывает большое влияние как на объемы производства, так и качество хлопкового экстракционного масла. Интенсификация процесса, снижение удельных энергетических затрат, повышение качества масла, снинение металлоемкости оборудования - основные задачи технического прогресса. Научной задачей работы является разработка таких путей интенсификации применительно к отгонке растворителя из пленок и капель мисцелл, когорие позволяют устранить общий и местный перегрев и обеспечить высокое качество получаемого пасла. Работа проводилась в рамках научно-технгческой программы на I986-IS90 годы 0.38.07 " Создать новую и усовершзнсгвовагь действующую технику и технологию производства маргариново' продукции, майонеза, растительного масла, рас гиге лышх белков из шротов масличных куль--тур и пищевых поверхяоегно-акгпвних веществ'.'
Цель- работы. Совершенствование технологического процесса дистилляции хлопковых мисцелл путем' создания способов интенсификации, приводящих к повышению качеств* масла и разработка элементов оборудования для его осуществления. Основные задачи исследования. Для решения сформулированной общей научной задачи необходимо решить следующие конкретные задачи:
на основе системного анализа выполнить смысловой и качественней анализ объекта на разных уровнях декомпозиции и разрабогагь обобщенную технологическую структуру объекта;
разработать математические модели тепломассообмена при движении мнецеллы по наклонной поверхности, при движении в каплях, при неизотермическом смешении потоков мисголлы;
изучить характер и температурные закономерности реакций взаимодействия госсипола с аминннми группами веществ, в основном фосфоляпидов, применительно к условиям промышленной дистилляции;
произвести выбор и обоснование способов интенсификации процесса дистилляции, предложить агрегатное оформление отдельных элементов процесса, обеспечить проекгко-консгрукторскую разработку
и внедрение нового дпегплляцибнного оборудования.
Научная новпзна. Ка основе системного анализа разработан подход к рациональному использованию энергии на стадии дистилляции с учетом последовательности элементарных технологических приемов.
Предложена математическая модель процесса парообразования при неизогермлчоском смешении потоков мпецеллн с различными концентрациями, достоверность которой подгверддена экспериментально.
Показано на промышленных хлопковых мисцеллах, что в процессе их дистилляции происходит взаимодействие госсипола с аминогруппами фоофолипидов, установлены гемперагурнне пороги этих реакций в масле и мисцелле, отмечается, что скорости взаимодействия госсипола в этих реакциях примерно в 2,5 раза вше, чем в масле.
Накопление продуктов реакции госеппола в мисцелле и в масле госопфосфагидов, получаемых при температурах, превышающих установленные темперагурные пороги, приводит к ухудгаонию гидрагируемос-ги и ралинируемосги масол. В промышленных мисцеллах и маслах зафиксировано наличие таких продуктов, что свидегэльсгвузт о наличии местных перегревов, значительно превышающих пзрегрев масел или мпо-целл ка выходе из дистилляторов.
Практическая ценность. Разработана методика расчета кнгенсив-носги парообразования при неизогорг.'кческом смешении растворов с разл:!чтл.ш коицснтращіягш.
Предлояеяы новые способы дпегилляцки мкецеллн, включающие элементы рециркуляции на предварпгелыюД и окончательно" стадиях, осуществления процесса. Дано обоснование рс:шлов дистилляции при распиливания ыисцеллн в высокоскоростном потоке перегретого водяного пара.
В условиях натурного эксперимента показана целесообразность применения эрлифта в конструкциях окончательных дистилляторов.
Создана новая конструкция тешіомассозб"Є!шого аппарата для окончательной дистилляции мпецеллн.
Реализация результатов исследования. Внедрение результатов осуществлено на 'Чардаоуском к Каракнском маслоэкстрагашонных заводах..
Материалы дтесэргапж используются при разработке новых дпе-гплляционнгас установок различно" производительности в НПО "Масло-жирпром" п ІШО ІКТИ в связи с выполнением программ "Создание новых видов машин, приборов п оборудования для перерабатывающих отраслей промышленного котлілокса ... ".
Апообашш работы. Основные результаты диссертации доложена на УІІІ Всесоюзной конференцій! "Двухфазный поток в энергетических машинах и аппаратах", 1990 (Санкт-Петербург), на Всесоюзной конференции "Теория и практика перемешивания в жидких средах", 1990 (Санкт-Петербург), на II Минском Международном Форуме "Тепломассо-обмен-92", на заседаниях секция ученого совета отдела производства растительных масел НПО "Масложирпром".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных рабогн, получено 5 авторских свидетельств.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, системного анализа объекта исследования, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, включает 6 таблиц, 29 иллюстраций. Список литературы - 260 наим.
