Математическое моделирование процесса центробежного промывания осадка паром (на примере сахарного производства)


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-82-87

Полный текст:


Аннотация

Известно, что в процессе кристаллообразования в вакуум-аппарате продуктового отделения сахарного завода кристаллический белый сахар покрывается пленкой из таких влияющих на качественные показатели товарного сахара субстанций как несахара и красящие вещества. Поэтому на сахарном заводе одной из важных операций технологического потока получения сахара-песка высоких товарных кондиций является его промывание. При этом, реализуя процесса промывания, используют воду в двух фазовых состояниях – жидкостном или парообразном. Поскольку с экономической точки зрения данная процедура является достаточно затратной, то в производственных условиях с целью снижения трудовых и материальных затрат, прибегают к различным способам удешевляющих технику и технологию проведения процесса промывания сахара-песка. Причем, хотя на производстве чаще используется вода, по мнению специалистов, процесс промывания образующегося в результате центрифугирования утфеля слоя кристаллического белого сахара экономически целесообразно проводить используя не воду, а водяной пар. Так, в частности, при промывании сахара-песка паром, за счет выделяемой при конденсации теплоты примерно половина пленки на кристаллах испытывает скачкообразный нагрев в несколько десятков градусов по Цельсию, что снижает вязкость пленки и облегчает ее отделение в виде оттека. Однако следует отметить и явно недостаточную проработку, с целью прогнозирования протекания процесса промывания паром, как жидкости небольшой плотности, сахара-песка теоретической базы по его расчету. Поэтому в работе, анализируя количественно процесс промывания потоком пара уплотненного слоя пористой среды в виде сахара-песка, используется положение гидродинамики пористой среды, когда течение парообразной жидкости сквозь этот слой имитируется потоком жидкости в изолированной капиллярной трубке. Что позволило при расчете эффективности процесса промывания паром слоя сахара-песка осуществить основанный на математическом аппарате теории конвективной диффузии соответствующий численный эксперимент и предложить его для инженерного расчета данного процесса.

Об авторах

А. А. Славянский
Московский государственный университет технолий и управления им. К.Г. Разумовского
Россия
д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов из растительного сырья и парфюмерно-косметических изделий, ул. Николоямская 31, каб. 1, г. Москва, 109004, Россия


Е. В. Семенов
Московский государственный университет технолий и управления им. К.Г. Разумовского
д.т.н., профессор, кафедра технологии продуктов из растительного сырья и парфюмерно-косметических изделий, ул. Талалихина, 31, г. Москва, 109004, Россия


А. А. Алексеев
Московский государственный университет технолий и управления им. К.Г. Разумовского
к.э.н., инженер, кафедра технологии продуктов из растительного сырья и парфюмерно-косметических изделий, ул. Земляной вал, 73, г. Москва, 109004, Россия


С. Т. Антипов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
д.т.н., профессор, кафедра машин и аппаратов пищевых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Список литературы

1. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства: изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Пищевая промышленность, 1999. 496 с.

2. Даишев М.И. Пробеливание сахара паром // Сахар. 1993. № 2. С. 14–16.

3. Кот Ю.Д. Математические зависимости процесса центрифугирования утфелей. М.: Пищевая промышленность, 1964. С. 227–237.

4. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977. 664 с.

5. Хаппель Д., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса: пер. с англ. М.: Мир, 1976. 630 с.

6. Соколов В.И. Центрифугирование. М.: Химия, 1986. 408 с.

7. Будак Б.М., Самарский А.А., Тихонов А.Н. Сборник задач по математической физике. М.: ГИТТЛ, 1956. 684 с.

8. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.

9. Mao Y., Li J., Li S., Chang S. et al. The mass transfer of sugar in sweet sorghum stalks for solid-state fermentation process // Fuel. 2015. № 144. P. 90–95.

10. Zhu Z., Mhemdi H., Zhang W., Ding L. et al. Rotating disk-assisted cross-flow ultrafiltration of sugar beet juice // Food and bioprocess technology. 2016. V. 9. № 3. P. 493–500.

11. Zhou H., Li P., Liu J., Chen Z. et al. Biomimetic polymeric semiconductor based hybrid nanosystems for artificial photosynthesis towards solar fuels generation via CO2 reduction // Nano Energy. 2016. № 25. P. 128–135.

12. Wang C., Jiang T., Zhao K., Deng A. et al. A novel electrochemiluminescent immunoassay for diclofenac using conductive polymer functionalized graphene oxide as labels and gold nanorods as signal enhancers // Talanta. 2019. № 193. P. 184–191.

13. Knight S., Plant H., McWilliams L., Murray D. et al. Enabling 1536-well high-throughput cell-based screening through the application of novel centrifugal plate washing // SLAS Discovery. 2017. V. 22 (6). P. 732-742. doi: 10.1177/2472555216683650


Дополнительные файлы

Для цитирования: Славянский А.А., Семенов Е.В., Алексеев А.А., Антипов С.Т. Математическое моделирование процесса центробежного промывания осадка паром (на примере сахарного производства). Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2019;81(1):82-87. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-82-87

For citation: Slavjanskij A.A., Semenov E.V., Alekseev A.A., Antipov S.T. Mathematical modelling of the process of rinsing centrifugal draught ferry (on the example of sugar production). Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2019;81(1):82-87. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-82-87

Просмотров: 21

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)