аспирант, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств,
пр. Революции 19, Воронеж, 394036
graduate student, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department,
Revolution Av., 19 Voronezh, 394036
д. т. н., профессор, заведующий кафедрой, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств,
пр. Революции 19, Воронеж, 394036
doctor of technical science, professor, bakery technology, confectionery, pasta and grain processing industries department,
Revolution Av., 19 Voronezh, 394036
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой, кафедра прикладной математики и механики,
Московский проспект, 14, г. Воронеж, 394026
doctor of technical sciences, professor, head of department, department of applied mathematics and mechanics,
Moscow Av., 14,Voronezh, 394026
д.т.н., профессор, кафедра машин и аппаратов пищевых производств,
пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036
doctor of technical science, professor, machinery and equipment for food production department,
Revolution Av., 19,Voronezh, 394036
В работе рассмотрен процесс получения порошков с агломерированной структурой при распылительной сушке жидких пищевых и химических сред. Развитием этого направления служит метод, основанный на столкновении в циклонной камере диспергируемых жидких частиц и закрученного потока частиц уже высушенных, возвращаемых из системы отделения высокодисперсной фракции от отработанного теплоносителя. Таким образом, твёрдые частицы сталкиваются с каплями жидкости, смачиваясь при этом, за счёт этого при дальнейшем столкновении сухой частицы со смоченным участком другой сухой частицы образуется пространственная структура. Повторение такого процесса приводит к укрупнению частиц и к получению их агломератов или гранул. Для построения адекватной модели процесса агломерирования использование фундаментальных уравнений переноса импульса и массы затруднительно, поэтому для построения модели было решено применить принцип кинетических превращений при химических реакциях. Для учёта нанесения тонких плёнок жидкости на частицу и образования агломератов предлагается использовать кинетические коэффициенты, а при наложении гидродинамики идеального вытеснения задача записывается в виде Коши. Решение данной задачи происходит численным методом Эйлера по конечностно-разностной схеме. Качественный анализ результатов расчёта показывает, что эффективные режимы агломерации возможны в том случае, если кинетический коэффициент образования агломератов выше кинетического коэффициента образования плёнки на частицах, а также концентрация частиц твёрдой фракции должна быть выше концентрации частиц жидкой фракции, что в условиях стандартных распылительных сушилок с возвратом высокодисперсной фракции осуществить невозможно без разработки специальных узлов агломерации для сушильных установок.
The paper concerns a process for producing an agglomerated structure powder by spray drying of liquid food and chemical environments. The development of this direction is the method based on collision in the cyclone chamber dispersible liquid pa rticles and previously dried up particles of swirling stream, returned from the separation system of finely fraction from spent heat medium. Thus, the solid particles collide with droplets of liquid wetting at the same time, due to this with further dry the particles collision with the moistened portion of another dry particles the spatial structure is formed. Repeating of this process leads to enlargement of particles and to the obtaining of their agglomerates or granules. To build an adequate model of the process of agglomera tion the use of the fundamental momentum and mass transfer equations is difficult, therefore, to build the model, it was decided to apply the principle of kinetic transformations in chemical reactions. To registrate the application of thin liquid films on the particle and the formation of agglomerates use the kinetic coefficients is proposed, and upon application of hydrodynamics of ideal displacement the task is written in the form of Cauchy. The solution to this task is done with numerical Euler method for end-difference scheme. Qualitative analysis of the calculation results shows that effective modes of agglomeration are possible if the kinetic coefficient and the agglomerates formation is higher than the kinetic coefficient of film formation on the particles, and the concentration of particles of solid fractions should be higher than the concentration of the liquid fraction particles, which in the conditions of standard spray dryers with return highly dispersed fr action can not be implemented without the development of special agglomeration units for drying plants.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.