• Процессов И Аппаратов Пищевых Производств Учебник Стабников Скачать
• Процессов И Аппаратов Пищевых Производств Учебник Стабников Проектирование
• Процессов И Аппаратов Пищевых Производств Учебник Стабников В Н Проектирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ЯРОСЛАВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра процессов и аппаратов химической технологии УДК 66.011; 663; 664 B. САЛЬНИКОВ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Курс лекций для студентов 3-го курса /6-й семестр/ специальности 170600 'Машины и аппараты пищевых производств', направление 551800 'Технологические машины и оборудование'. КЛ Ярославль – 2002 год. ВВОДНЫЙ РАЗДЕЛ РЕЙТИНГ посещаемости и успеваемости на 6-й семестр Посещаемость: 38 + 12 + 20 = 70 Отчеты по: 5 x 20 = 100 Реферат /по желанию студента/: 50 /печатный 60/ Итого: 70 + 100 + 50 = 220 Автоматический кафедральный зачет, собеседование и освобождение от экзамена с оценкой: 220-210 – отлично, 200-190 – хорошо.

Кафедральный зачет – 140-150. ТЕМАТИКА ЛЕКЦИЙ – 38 ч. Вводная – 4 ч.

Гидромеханические процессы – 8 ч. Тепловые процессы – 10 ч.

Массообменные процессы – 16 ч. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ – 8 ч. Классификация, общая теория – 2 ч. Фильтрование – 2 ч. Псевдоожижение – 2 ч.

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ. Процессы и аппараты. Производств: учебник. Стабников, В.И. Баранцев Процессы и аппараты пищевых производств Год: 1985 Автор.

Перемешивание – 2 ч. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ – 10 ч. Основы расчета теплообменника – 4 ч. Выпаривание – 6 ч. МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ – 16 ч. Основы массопередачи – 4 ч. Перегонка – 2 ч.

Ректификация – 4 ч. ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ – 12 ч. Расчет 3-х корпусной прямоточной выпарной установки – 4 ч. Расчет ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарной смеси – 4 ч. Расчет конвективных сушилок: кипящего слоя и барабанной с применением топочных газов в качестве агента – 4 ч.

ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ – 20 ч. № 28 – Фильтрование – 4 ч. № 27 – Псевдоожижение – 4 ч. № 21 – Механическое перемешивание – 4 ч. № 23 – Испытание теплообменника – 4 ч.

№ 24 – Кинетика конвективной сушки – 4 ч. Содержание и выполнение Целью проектирования является завершающая проверка освоения курса студентами, осуществляемая в процессе их самостоятельной инженерной работы. Курсовой проект включает расчет типовой установки (выпарной, сушильной, ректификационной) и ее графическое оформление. Расчетно-пояснительная записка содержит описание схемы установки, конструкции аппаратов, материальные, тепловые, конструктивные и механические расчеты, мероприятия по, список использованной литературы. Объем записки составляет 20-40 машинописных страниц. Выполнение расчетов предполагает использование вычислительной техники.

Графическая часть курсового проекта состоит из чертежа общего вида установки в 2-3 проекциях и чертежа основного аппарата с разрезами и узлами, выполненными на листах формата А1. В период работы студенты знакомятся с действующими ГОСТами, пользуются, приобретают навыки выбора аппаратуры. Содержание самостоятельной работы студента Самостоятельная работа состоит в систематической проработке лекционного курса, самостоятельном изучении отдельных разделов и тем курса, освоении вопросов, выносимых на самостоятельное изучение и оформление лабораторных работ, выполнении и оформлении курсовых проектов, подготовке к зачетам и экзаменам. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Основная:, Николаев и аппараты химической и нефтехимической технологии. М., Химия, 1987. Касаткин процессы и аппараты химической технологии.

М., Химия, 1973. Дополнительная:, Попов и аппараты пищевых производств. М., Агропромиздат, 1985. Игрушки амигуруми поросенок. Гельперин процессы и аппараты химической технологии. М., Хи­мия, 1981., Носков и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии.

Л., Химия, 1987. Дытнерский процессы и аппараты химической технологии.

Посо­бие по проектированию. М., Химия, 1983. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КУРСА Отдельные технологические процессы: фильтрование, выпаривание, сушка и др. – были известны человечеству еще в глубокой древности и применялись исключительно для пищевых целей. Применялась весьма примитивная аппаратура. Но ПАПП являются родоначальником и исторически сложились ранее ПАХТ.

Понятие 'глубокая древность' является в значительной мере относительным. У археологов нет пока стройной системы происхождения человека.

Известно, что скелет самого древнего человека найден в Африке. Возраст скелета составляет 5 млн.

Однако появление культуры земледелия и скотоводства, связанной с разнообразными орудиями труда и предметами быта, относят обычно к концу ледникового периода, т. Это время мы и будем называть 'глубокой древностью'. Существенное влияние на развитие ПАПП оказали сахарная и винокуренная промышленности. Первоначально сырьем для производства сахара служил сахарный тростник /родина – Индия, Китай, Океания/. Еще в древности на территории Индии получали сладкий сироп /выпаривание/. Твердый сахар /кристаллизация/, по-видимому, научились делать арабы 800 лет назад.

Колумб привез черенки сахарного тростника на Антильские острова. После этого Куба и Пуэрто-Рико стали главными центрами производства сахара в мире. В конце 18 века в России начались поиски заменителей сахарного тростника, которые увенчались открытием сахарной свеклы. Первый свеклосахарный завод был построен в России в 1802 году. Примерно в это же время возник первый завод в Германии, а спустя несколько лет – во Франции. В 1812 году был создан промышленный аппарат, в 1820 г.

– фильтрпресс. В конце ледникового периода люди стали жить в стойбищах /деревянные и каменные поселения/. Когда мужчины охотились, женщины и дети собирали в окрестностях съедобные ягоды, плоды, коренья и травы.

Излишки плодов и ягод складывали в глиняные ямки, прокаленные огнем. Через месяц хранения при температуре 25-30 °С за счет естественного из плодов и ягод получалось сухое вино. Этот напиток избавил людей от многих кишечных заболеваний и способствовал продлению жизни /в среднем она составляла 30-35 лет/. Открытие алкоголя привело к созданию особой культуры человечества – виноделию.

Лет назад в древнем Египте производство вина из уже было поставлено на поток, в Китае – 5 тыс. Применялись керамические и деревянные сосуды. Первые попытки перегонки сухого вина были предприняты в древнем Египте /Александрия/ монахом по имени Зосима де Панополис.

В 1334 году из Прованса /Франция/ Арно де Вилльнев получил дистилляцией винный спирт. На Руси испокон веков готовили медовые пиво и брагу. Производство этой 'медовухи' сохранилось до сих пор в Суздале. В 14 веке монах Исидор 'подсмотрел' за границей устройство самогонного аппарата и соорудил такой жe в подмосковном монастыре. Для приготовления бражки стали применять зерно /пшеница, рожь, ячмень, овес/ и дрожжи /в Германии – картофель, в Швеции – целлюлоза/. В 1813 году была создана промышленная ректификационная колонна. Нефть и горючие газы были известны людям с древнейших времен.

Нефтью заполняли светильники, зажигательные бомбы, а в древнем Египте умерших. Перегонка, заимствованная из винокуренной промышленности, существенно повлияла на нефтепереработку.

Промышленная переработка нефти появилась в 18 веке. Так, в 1745 году в Печорском крае на реке на заводе купца Набатова ежегодно вырабатывал 20 тыс.

Литров очищенного керосина. В Германии керосин получен из нефти в 1830 г. /Рейхенбах/, в США – 1858 г. /полковник Дрэк/.

Переработка нефти по сути сформировала химическую технологию. Привлекая значительные материальные ресурсы и научные кадры, ХТ в 20 веке стала доминирующей. Сама ХТ в свою очередь стала подразделяться на отдельные направления, отрасли: основной органический синтез /ООС/, технология синтетического каучука /СК/, лакокраска и др. Пищевая и химико-фармацевтическая промышленности стали составной частью ХТ. Например, барабанные сушилки, разработанные ХТ, могут быть использованы для сушки и кварцевого, и сахарного песка.

Ледниковый период, остатки которого наблюдаются и сейчас, являясь по сути природным холодильником, способствовал сохранению скоропортящихся продуктов: мясо, птица, рыба и др. – и, как ни странно, выживанию человечества. Туша мамонта, добытого летом, могла прокормить людей максимум в течение недели, далее мясо портилось. Зимой эта же туша могла прокормить людей в течение нескольких месяцев. До сих пор в некоторых хозяйствах заготовляют лед зимой, а летом держат его в подполье для сохранения продуктов. В слое вечной мерзлоты /тундра/ созданы специальные хранилища, в которых в течение года государство хранит стратегические запасы мяса. По мнению отечественного астронома проф.

/Звезды: их рождение, жизнь и смерть. – 1984, с.146/ Земля переживает ледниковый период, который длится уже 2 млн.

Лет, а обычная длительность ледниковых периодов /они происходят каждые 200-300 млн. Лет/ составляет 10 млн. Сейчас мы имеем короткую передышку /15 тыс. Лет/, но уже в этом веке астрономы ожидают резкое похолодание климата Земли. Парниковый эффект, возможно придуманный для назидания, расчетами не подтверждается. Для переработки нефти природный холодильник оказался совершенно недостаточным. Нужно было конденсировать пары легколетучих углеводо­родов и сжижать газы.

Потребовалось искусственное охлаждение. В 1845 году создается воздушная холодильная машина, в 1874 г. – парокомпрессионная, в 1895 г. Появляется глубокое охлаждение /жидким /. Пищевая промышленность не осталась без внимания ХТ: сейчас трудно найти пищевое или торговое предприятие, где бы не было парокомпрессионной холодильной машины /глубокое охлаждение тоже исполь­зуется для быстрого замораживания пищевых продуктов/. Химическая технология в значительной мере работает на, например, поставляет: горючесма­зочные материалы, минеральные удобрения /к сожалению, в России в настоящее время 85% удобрений идут на экспорт/, гербициды /от сорня­ков/, инсектициды /от вредных насекомых, удивительно, люди совсем забыли саранчу, а она вдруг объявилась летом 2001 года сначала в Казахстане, затем перекинулась на и /, микроэлементы роста растений и др.

Если царская Россия была в основном сельскохозяйственной стра­ной и экспортировала зерно /англичане до сих пор предпочитают черный хлеб, испеченный из русской ржи/, а также другие продукты, то в настоящее время Россия импортирует /ввозит/: мяса 34%, молоко и молочных продуктов 20%, сахар 70%, растительное масло 41%. Недостаточность сельского хозяйства по обеспечению продуктами питания породила стремление по созданию искусственной пищи. Начало было положено химической технологией в 19 веке. Бертело /Бертло/ синтезировал жиры /глицерин + жирные кислоты/. В годы второй мировой войны в Германии был построен завод по производству десятков тыс. Тонн заменителя сливочного масла /маргарина/.

В настоящее время маргарин вырабатывается также из раститель­ного масла. Натуральное сливочное масло дороже маргарина в несколько раз. Парадокс состоит в том, что, как показала проверка, опубликован­ная в СМИ, в России сейчас остались только два вида вологодского натурального сливочного масла. Все остальное масло является маргарином, но продается по цене натурального сливочного масла. Первый синтез сахара осуществил отечественный ученый ­ров в 1861 году /параформальдегид + щелочь = сахар, близкий к глюкозе/. Синтез виноградного сахара, который встречается в природе /α – глюко­за/ был выполнен в 1890 году Эмилем Фишером /из глицерина/.

Глицерин применяется также как косметическое средство и пищевая добавка. С синтезом белков дело оказалось значительно сложнее и задача до сих пор далека от решения. Ученые-химики пошли по пути расщепления природных белков на аминокислоты, изучения структуры и синтеза последних, затем их объединение в белковые молекулы. Первая аминокисло­та – глицин – была получена Браконно в 1820 году /Л. Органическая химия. С тех пор изучено несколько десятков аминокислот, некоторые из них синтезированы. Получены белковоподобные вещества /пластеины/ с молекулярной массой 100 тыс.

Природные белки имеют мол. Массу в несколько миллионов /протеины/.

Работы получили химико-фармацевтическое и медицинское направление. В результате были развиты: ультрацентрифугирование, рентгеноструктурный анализ, экстракция /последняя входит в дисциплину ПАПП/.

Канадским ученым Бантингу и Маклеоду за открытие инсулина /1921 г./ была присуждена Нобелевская премия. Однако гормональные белки /например, инсулин, тироксин, /, полученные синтетически, пока еще во многом уступают природным белкам, получаемым экстракцией из туши быка /поджелудочная и щитовидная железы, кора надпочечников/. Поэтому в дальнейшем мясокомбинату целесообразно иметь дополнительный цех в виде фармацевтической фабрики, т. Лекарственные препараты, получа­емые из туши быка, по стоимости намного превосходят стоимость самого быка.

Для массового производства после второй мировой воины был создан кормовой белок из нефти и древесины. В последнее время все большее внимание пищевиков привлекает соя. Зерно сои содержит: 24-45% белка, 13-27% жира, 20-32% крахмала. Приготовление из сои молока и сыра /трудно отличить от коровьего/ было известно китайцам в глубокой древности. И опять казус: соевый белок, обработанный и сформированный в волокна, которые объединяются в кусочки 'мяса', в настоящее время продается в консервных банках с этикеткой 'говядина' и по цене говядины. Этиловый спирт /этанол/ является важным сырьем в производствах ООС и СК.

В 19 веке этанол получали спиртовым брожением, о котором уже говорилось. Бертло в лабораторных условиях получил этанол сернокислотным методом гидратации этилена. В промышленности метод был осуществлен в 1919 г. /СССР – 1933 г./. В США и СССР был осуществлен промышленный синтез этанола прямой гидратацией этилена /температура 290-300 °С, давление 7-8 МПа, катализатор – фосфорная кислота.

Процессов И Аппаратов Пищевых Производств Учебник Стабников Скачать

Технический этанол, полученный по этому методу, содержит до 2% диэтилового эфира /температура кипения 34,5 °С, обладает приятным запахом. Последний очень токсичен: вызывает потерю сознания и может привести к внезапной остановке сердца.

В последнее время технический спирт рекой хлынул в пищевую промышленность /был обнаружен даже на Ярославском ликероводочном комбинате/. В резуль­тате ежегодно в России от напитков с техническим спиртом погибает несколько десятков тысяч человек. Таким образом, имеющая в основном крупнотоннажные производства, в настоящее время, а тем более в будущем, в состоянии обеспечить пищевую промышленность миллионами и миллионами тонн ежегодно синтетическим пищевым сырьем: жиры, углеводы, белки. По мнению врачей, искусственная пища не может полностью заменить пищу из натуральных природных продуктов, т. Миллионы лет эволюции наилучшим образом приспособили человеческий организм именно к последней пище. Доказано, что отсутствие в пище природных белков /мясо, птица, рыба, молочные продукты и др./ приводит к истощению человеческого организма и даже к летальному исходу. Поэтому врачи выступают против вегетарианства и всякого рода 'постов'.

Фальсификация природных пищевых продуктов, которая наблюдается в последнее время, должна преследоваться по закону. Обобщение производственного опыта по химической и смежным технологиям относится к началу 19 века.

В России в 1828 году проф. Опубликовал труд под названием 'Пространное руководство к общей технологии.' , в котором выразил идею об общности ряда основ­ных процессов и аппаратов.

В конце 90-х годов 19 века проф. Александр Кириллович Крупский ввел в Петербургском технологическом институте по расчету и проектированию основных процессов и аппаратов. В 1909 году опубликовал книгу под назва­нием 'Начальные главы учения о проектировании по химической технологии', которая по существу является первым учебником по дисциплине ПАХТ. В 1912 году проф. Иван Александрович Тищенко ввел на химическом факультете МВТУ курс ПАХТ в качестве самостоятельной дисциплины.

В США только в 1923 году вышел в свет труд Уокера, Льюиса и Мак-Адамса под названием 'Принципы науки о процессах и аппаратах'. В качестве учебника в США в 1931 году вышла книга В.

Мак-Кэба 'Основные процессы и аппараты химических производств'. Большой вклад в разработку отдельных разделов науки о процессах и аппаратах внесли отечественные ученые /теория расчета выпарных аппаратов/, /основы теории перегонки жидких смесей/, и /оригинальные и глубокие по содер­жанию монографии/. Далее идеи курса развивались отечественными учеными: A. Трегубовым, /ярославец, окончил ЯГПИ им.

Ушиского/, и др. Следует отметить труды проф. /Киевский пищевой институт/, автора учебника по дисциплине ПАПП., Харин основы перегонки и ректификации спирта. – Пищепромиздат, М., 1951. Стабников аппараты.

– М.: Машгиз, 1965., Лысянский и аппараты пищевых производств. – М.: Пищепромгиз, 1966. Стабников и конструирование контактных устройств ректификационных и аппаратов.

– Киев, Техника, 1970., Попов и аппараты пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1985. ПРЕДМЕТ КУРСА И ЕГО ЗАДАЧИ Процессы и аппараты, общие для пищевой, химической, химико-фармацевтической и других смежных отраслей промышленности, получили название основных процессов и аппаратов. Изучение теории основных процессов, принципов устройства и методов расчета аппаратов и машин составляет предмет и задачу курса. Одной из задач курса является выявление общих закономерностей протекания различных процессов, например, для переноса вещества и тепла. В курсе рассматриваются закономерности перехода от лабораторных процессов и аппаратов к промышленным, т.

Проблемы моделирования. В курсе изучается так называемая макрокинетика, связанная с види­мым, массовым движением вещества: струйки, капли, пузырьки, твердые частицы и др. При этом только для объяснения некоторых явлений ис­пользуется микрокинетика, т. Движение вещества на молекулярном уровне.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ В зависимости от закономерностей, характеризующих протекание процессов, последние классифицируются: ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ – смешение и разделение неоднородных газовых и жидких систем. ТЕПЛОВЫЕ – перенос тепла от одного теплоносителя к другому. МАССООБМЕННЫЕ – перенес /преимущественный/ вещества из одной фазы в другую для достижения равновесия. В курс также входят холодильные, механические и химические процессы. Но для данной специальности они рассматриваются в других дисциплинах.

По процессы можно разделить на периодические /нестационарные/ и непрерывные /стационарные/. В периодическом процессе отдельные его стадии /например, нагревание – кипение – охлаждение/ осуществляются в одном аппарате, но в разное время. Экономически эти процессы целесообразны в производствах мелкого масштаба при разнообразном ассортименте выпускаемой продукции, что типично для пищевой промышленности.

В непрерывном процессе отдельные его стадии осуществляются одновременно, но в разных аппаратах /подогреватель – кипятильник – холодильник/. Экономически выгодны в средне - и крупнотоннажных произ­водствах /выпаривание/, позволяя провести механизацию и автоматизацию, а также применить стандартную аппаратуру. ОБЩАЯ СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ, РАЗРАБОТКИ И РАСЧЕТА АППАРАТУРЫ На основе законов статики устанавливают начальные и конечные значения параметров процесса и направление его течения. На основе закона сохранения материи составляют. На основе закона сохранения энергии составляют энергетический /тепловой/ баланс. На основе законов кинетики устанавливают движущую силу и коэффициент скорости процесса. По полученным данным определяют основной размер аппарата.

Рассчитывают несколько вариантов аппаратуры и на основе технико-экономического анализа определяют оптимальный вариант. Законы статики и кинетики, сохранения материи и энергии, являясь фундаментальными законами природы, по сути сформировали дисциплину ПАПП в качестве науки. Наука отличается от других 'учений' тем, что ответ на нарушение закона на каком-либо производстве следует незамедлительно: авария, пожар, взрыв, катастрофа и т.

Во избежание этого техника безопасности /ТБ/ проходит через весь курс ПАПП. Рассмотрим изложенные выше пункты схемы чуть более подробно. СТАТИКА ПРОЦЕССОВ Любой процесс протекает до тех пор, пока система не придет в состояние равновесия. Статика рассматривает процесс в состоянии равновесия. Различают гидростатику /учение о равновесии жидкостей/, а также тепловое, фазовое и химическое равновесие. Например, фазовое или равновесие для насыщенных растворов в воде при 100 °С /растворимость/: поваренная соль /хлористый натрий/ – 39,8 г/100 г воды; 28,5% мас. Сахар – 487 г/100 г воды; 83% масс.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС В общем виде его можно записать так: /1/ где – количество веществ, поступающих на переработку; – количество веществ, полученных в результате переработки Современные технологии должны предусматривать, что потерь и отходов не должно быть /безотходные технологии/. Но пока они есть. Отходы в пищевой промышленности обычно используются для откорма животных /дополнительный цех/. Потери химической промышленности довольно часто отравляют окружающую среду, в том числе и население. Например, Ярославский НПЗ /Славнефть/ ежегодно 'теряет' в атмосферу 100 тыс. Т углеводородов. В 1999 году выбросы загрязняющих веществ /не только от химической промышленности/ в атмосферу города Ярославля составили 270 тыс.

Из Западной Европы с попутным ветром в Россию ежегодно поступает 2 млн. Т сернистого газа и 10 млн. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ /ТЕПЛОВОЙ/ БАЛАНС В общем виде записывается так: /2/ где – тепло, поступающее с исходными веществами, – тепловой эффект процесса, – тепло, уходящее с, – потери тепла в окружающую среду.

Потери тепла неизбежны; но они должны быть сведены к минимуму /подбор тепловой изоляции/ или утилизированы /тепловые потери аппаратов учитываются в системе отопления цеха/. Одним из лучших теплоизоляторов считается стекловолокно /маты/, плотность 120-200 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/м.°С, которое к тому же явля­ется надежной защитой от грызунов.

Потери тепла в виде 'дымовой завесы' от печей, котельных и тепловых электростанций /ТЭС/ связаны. Так, ТЭС, работающие на каменном угле, на 1 млн. КВт-ч выра­батываемой электроэнергии выбрасывают в атмосферу: 15 т сернистого газа, 10 т золы и 3 т оксидов азота.

Дисциплина ПАПП имеет обширный арсенал аппаратуры для очистки /до ПДК – предельно допустимая концентрация/ дымовых газов от пыли и вредных газовых компонентов, а также для утилизации из них тепла: аппараты пылегазоочистки, контактные теплообменники, абсорберы, адсорберы и др. КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ Кинетика рассматривает процессы в их развитии, в их стремлении к состоянию равновесия. – Степень отклонения системы от состояния равновесия выражает движущую силу процесса. Для процессов дисциплины ПАПП применима основная кинетическая закономерность: – Скорость процесса прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. Для механических и химических процессов эта закономерность не применяется. Но эти процессы подчас находятся на производстве в одной технологической линии с основными процессами, например, сахарную свеклу перед выщелачиванием измельчают или шинкуют. Поэтому в некоторых вузах указанные процессы вводят в дисциплину ПАПП.

Для гидромеханических процессов основная кинетическая законо­мерность принимает вид: /3/ где V – объем протекающей жидкости, м3, S – сечение аппарата, м2, τ – время, с, ρ – плотность жидкости, кг/м3, g = 9,81 м/с2, RГ – гидравлическое сопротивление, кг/м2.с, KГ– коэффициент скорости, м2.с/кг, ΔHd – разность полных гидродинамических напоров, м. Последняя величина определяется по уравнению Бернулли: /4/ В учебной и за гидравлическое сопротив­ление часто ошибочно принимаются потери напора в аппарате /Δpn или hn /. Для тепловых процессов кинетическое уравнение записывается: /5/ где Q – количество переданного тепла, Дж, F – поверхность теплопередачи, м2, Δt – разность температур между теплоносителями, К или °С, R – термическое сопротивление, м2.К/Вт, K – коэффициент теплопередачи, Вт/м2.К. Для массообменных процессов: /6/ где М – количество вещества, перенесенного из одной фазы в другую, кг или кмоль, F – поверхность контакта фаз /массопередачи/, м2, KY – коэффициент массопередачи, кг/м2.c., RY – диффузионное сопротивление, м2.с. /кг, ΔY – разность между равновесной и рабочей /или наоборот/ концент­рациями для одной из фаз, кг А/кг В – относительные массовые доли, или кмоль А/кмоль В – относительные мольные доли.

Процессов И Аппаратов Пищевых Производств Учебник Стабников Проектирование

Например, если для растворения сахара при 100 °С принимается чистая вода /Y=0/, то в начальный момент времени движущая сила процесса растворения составит: ΔY = Yнас. – Y = 487/100 – 0 = 4,87 отн. ОСНОВНОЙ РАЗМЕР АППАРАТА Определяется из интегрального вида уравнений /3, 5, 6/, например, из уравнения /5/, т. Из основного уравнения теплопередачи: /7/ где Q – тепловая нагрузка аппарата, Вт, Δtср – средняя разность температур между теплоносителями, К или °С. По основному размеру аппарат принимается по каталогу /стандарт­ный/ или разрабатывается конструктивно /нестандартный/. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Расчеты по этой теме обычно бывают очень громоздкими, поэтому проводятся с применением ЭВМ.

Так, для расчета теплообменника возможны 264 варианта. Прежде всего принимается критерий. Таких крите­риев может быть несколько: экономические /удельная себестоимость продукции, прибыль производства и др./, производственные /произво­дительность, качество продукта и др./ и т. Оптимальный вариант принимается по максимуму или минимуму критерия оптимальности. При выборе вариантов, помимо всего прочего /например, тип теп­лоносителя, его начальная температура и др./, учитываются: а/ материал аппарата должен соответствовать требованиям техники безопасности – почность, антикоррозийность, безвредность; б/ адаптация человека /эргономика/; в/ эстетические требования; г/ экологические требования. Металлы Следует избегать контакта с пищевыми продуктами таких металлов, как Fe, Аl, Сu, Zn, Cd, Ni, Ti, которые используются до сих пор самостоятельно или в виде покрытий.

Токсичность указанных выше металлов. M., Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу. – Л.: Химия, 1987. – 192 с./ Al – /температура плавления 660,4 °С, плотность 2699 кг/м3/. Вызывает пневмосклероз, алюминоз, поражение печени, дерматит, acтму, изменения в тканях глаза. Перед такой 'перспективой' возникает желание собрать всю домашнюю алюминиевую посуду и сдать ее в металлолом.

Fe – железо /1539 °С, 7870 кг/м3/. Отставание в росте, изменения в легких, раздражающее действие /глаза, слизистые оболочки/, канцерогенное действие. Сd – кадмий / 321,1 °С, 8650 кг/м3/. Головокружение, головная боль, слюнотечение, кашель, рвота, носовое кровотечение, прободение носовой перегородки, металлический вкус во рту, желто-золотистое окрашивание десен – 'кадмиевая кайма', эмфизема и фиброз легких, поражение костей, канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие. Сu – медь /1084,5 °С, 8960 кг/м3/. Мутагенное действие, головная боль, головокружение, слабость, боли в мышцах, нарушение функции печени и почек, раздражает кожу и глаза, изъявление носовой перегородки и роговицы глаза, расстройства нервной системы, сладкий вкус во рту, повышение температуры тела до 38-39 °С, 'медная лихорадка'.

Ag – серебро /261,9 °С, 10500 кг/м3/. Пигментация кожи и слизистых оболочек.

Zn – цинк /419,5 °С, 7130 кг/м3/. Канцерогенное действие, сладкий вкус во рту, сухость в горле, кашель, тошнота рвота, раздражение кожи и слизистых оболочек, похудение, ослабление памяти, потливость, малокровие, кровоизлияния, отек легких. Реклама автомобиля ИЖ: 'А кузов-то – с оцинковкой. Будете ездить со сладким вкусом во рту.' Ni – никель /1455 °С, 8900 кг/м3/. Канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие. Ti – титан /1665 °С, 4320 кг/м3/.

Процессов И Аппаратов Пищевых Производств Учебник Стабников В Н Проектирование

Канцерогенное действие. Рекомендуются: /, Андреев материалы химической аппаратуры. – М.: Химия, 1978. – 224 с./ а/ Коррозионно-стойкие /нержавеющие/ конструкционные стали. Например, сталь 2Х13 /0,2% углерода, 13% хрома/, термостойкость до 600 °С, предел прочности 850 МПа. Б/ Обычные углеродистые стали ст.2 и ст.

З с покрытием: – оловом, Sn, /231,9 °С, 5850 кг/м3/, жесть, консервные банки. – эмалями на основе кремнийорганических соединений /плотность эмалей кг/м3, термостойкость до 300 °С, предел прочности на сжатие 600 МПа. – тефлоном /полимер CF2=CFCl или фторопласт 3/, плотность кг/м3, термостойкость до 210 °С, предел прочности при растяжении 35-40 МПа. Силикатные материалы Данные сведены в таблицу 1. Материал Плотность кг/м3 Предел прочности при сжатии МПа Предельная температура °С Кварцевое стекло 2150 350 1300 Боросиликатное стекло 300-400 Ситаллы 450-880 600-900 Фарфор 450-500 1000 Следует обратить особое внимание на ситаллы – материалы будущего. Ситалл – прозрачный, коррозионно-стойкий материал, по прочности превосходящий обычную углеродистую сталь, а по плотности гораздо легче ее /на уровне алюминия/. В последнее время из ситалла изготовляют аппаратуру /включая трубопроводы/ для цеха по переработке молока, ректификационные колонны /пока небольшой производительности/ и др.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1. Домашний очаг.:. История:. Окружающий мир:. Справочная информация.:.:.:.:.:. Техника.:.

Образование и наука:. Предметы:. Мир:.:. Бизнес и финансы:.:.:.