Виникнення додаткового потужного механізму переносу бародифузія, що в десятки раз інтенсифікує масовіддачу в процесі екстрагування мікрохвильовим полем. Аналіз умов фазових рівноваги в системі "деревина-спирт" і залежності коефіцієнту масовіддачі.
Багаторічна витримка коньячних спиртів у дубових бочках за класичною технологією супроводжується втратами спирту в результаті випари через деревину, які складають 12...20% при виробництві ординарних коньяків та 24...50% - марочних. Широке промислове впровадження набула резервуарна технологія, у якій реалізуються три напрямки інтенсифікації процесу дозрівання коньячних спиртів: збільшення питомої поверхні дубової клепки; термічний вплив у процесі масопереносу; циркулювання спирту. Використання на Дербентському заводі парового підігрівника у виді трубки Фільда і розвиток поверхні клепки дозволили за 30 днів опрацювання одержати екстракт, що по кількості екстрактивних речовин еквівалентний контрольним спиртам три річної витримки. Губієва, де запропоновано новий спосіб вилучення спирту з клепки, що сполучений із процесом активації, і схема прискореного дозрівання, де спирт із резервуара з клепкою насосом прокачується через МХП-інтенсифікатор. В результаті комплексу аналітичних, експериментальних та виробничих досліджень вперше:-доказано наукові положення: а) "Комбінування процесу екстрагування і циклічного впливу МХП ініціює потужний механізм переноса-бародифузію, здатний на порядки знизити дифузійний опір у системі "пористе тіло-розчин"; б) "Використання специфіки основного обєкту (деревини) і мікрохвильових технологій відчиняє принципово новий шлях до створення проточних МХП-екстракторів, корпус яких і масообмінні канали виконуються безпосередньо в деревині";На основі критичного аналізу досягнень в області теорії і практики МХП-технологій запропоновані для коньячного виробництва принципові схеми технологій і екстракторів з використанням МХП і класифікація, що включає як уже відомі методи, так і принципово нові рішення: одержання пересичених і насичених спиртових екстрактів для асамблювання, купажування і витримки, прогнозування якості спиртів перед їхнім закладанням на витримку. Далі розчинні речовини, концентрація яких Хг, рухаються всередині капілярів до поверхні деревини, де концентрація - Хп, обумовлена дифузійним опором у стиснутих умовах Rкп, що визначається ефективним коефіцієнтом bc. Дифузійний потік j2, що рухається в напрямку Z з постійною швидкістю w0, при наступних граничних умовах: X| l = Ґ = 0 ; при l®Ґ - 4 p l2 D (¶X/¶r) =w, при l®0, (5) у випадку, коли w=const, а режим стабілізувався, визначає поле концентрацій: (6)де l - відстань від джерела; Z - відстань вздовж потоку від джерела; w - швидкість, із якою компоненти входять у потік. Гідродинамічна ситуація в потоці визначається турбулентним плином екстрагенту, ускладненим вихровою дифузією з каналів деревини, імпульсним характером МХП, що визначає число і продуктивність центрів крапкового масообміну. Граничні концентрації екстрактивних речовин у спирті визначалися в результаті багатократного контактувания розчину з деревиною.Проведений комплекс аналітичних і експериментальних досліджень підтвердив справедливість наукового положення про можливість істотної інтенсифікації процесів масопереносу при екстрагуванні з пористої системи під дією мікрохвильового поля. Показано, що в залежності від сполучення режимних параметрів значення b можна збільшити в десятки разів у порівнянні з класичною технологією витримки в дубовій тарі. Вплив МХП на пористу систему деревини і спиртовий розчин ініціює новий потужний механізм переносу екстрактивних речовин-бародифузію, який виникає в результаті часткового переходу рідини в капілярах у пару, що викликає локальний ріст тиску усередині капіляра. Фазові рівноваги в системі "деревина-спиртовий розчин" залежать від термообробки деревини, температури і спиртуозності розчину (рис.2,3). Кінетика масопереносу при періодичних процесах екстрагування в МХП залежить від співвідношення Fд/Vд, рівня температур, потужності МХП і спиртуозності розчину (рис.4).
План
Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації опублікований в роботах
1. Терзієв В.Г., Бурдо О.Г. Прискорення визрівання коньякових спиртів в НВЧ- екстракторах //Зб. наук. пр.-Одеса: ОДАХТ, 1999. Вип.19.- С.246-251.
2. Терзієв В.Г., Бурдо О.Г. Моделювання комбінованих процесів при екстрагуванні в системі "спирт-деревина" // Зб. наук. пр. -Одеса: ОДАХТ, 1999.-Вип.20.-С.203-209.
3. Терзієв В., Осадчук П., Бурдо О. Інтенсифікація екстрагування у харчових технологіях //Харчова i переробна промисловість.-1999.-№9.-С.30-31.
4. Осадчук П.I.,Терзієв В.Г., Шведов В.В., Бурдо О.Г. Техніко-економічні аспекти екстрагування в харчових технологіях //Обладнання та технологіі харчових виробництв. Тем. зб. наук. пр. - Донецьк: ДОНДУЕТ, 1999. -Вип.3.- С.290-295.
7. Бурдо О.Г., Терзиев В.Г, Шведов В.В. Режимы экстрагирования в микроволновом поле молодых спиртов. //Мікрохвильові технології в народному господарстві. Втілення. Проблеми. Перспективи: Вип.2-3.[Зб.ст.]/ Ред. акад. МАІ Калінін Л.Г. Міжнар.акад.інформ.; Український науково-технічний центр.-Одеса, Київ, ТЕС, 2000.-С.
8. Терзиев В.Г., Бандурина Л.Т., Бурдо О.Г. Модифицированное уравнение массопередачи в системах с твердой пористой фазой //Зб. наук. пр.: "Проблеми та перспективи розвитку виробництва та споживання хлібопродуктів".- Одеса: ОДАХТ.- 1997. - Том 6.- С.29-31.
9. Терзиев С.Г., Гайда С., Бурдо О.Г. Энергоэкологические проблемы в агропромышленной сфере.// Людина та НАВКОЛИШНО середовище.- Зб. наук. пр.- Одеса: ОДАХ.- 1996.- С. 83-84.
10. Осадчук П.I., Шведов В.В., Терзіев В.Г. Моделювання масопереносу при екстрагуванні масла кави //Придніпровський вісник. Технічні науки наука i освіта.-Дніпропетровськ, 1998.-№123.-С.7-11.
11. Осадчук П.I., Терзієв В.Г., Бурдо О.Г. Методика i експериментальне моделювання в процесі екстрагування //Труди Міжн. наук.-практ. конф. памяті акад. Б.Л. Флауменбаума.-Одеса: Астропринт, 1997.-Ч.2.- С.390-394.
12. Бурдо О.Г., Гайда С., Терзиев В.Г. Обратные задачи теплопроводности при энергетической оптимизации пищевых технологий. //Экология человека и проблемы воспитания молодых ученых.Сб. науч. тр. Одесса.: Астропринт, 1997.- Ч.2.-С.281-283.
13. Бурдо О.Г., Осадчук П.I., Шведов В.В., Терзієв В.Г. Масообмін при екстрагуванні із харчовоі сировини //Зб. наук. пр. Х Міжн. конф. "Вдосконалення процесів та апаратів хімічних та харчових виробництв" (ІССЕ-99).- Львів:"Львівська політехніка", 1999.- С.43-44.
Размещено на .ru
Вывод
1. Проведений комплекс аналітичних і експериментальних досліджень підтвердив справедливість наукового положення про можливість істотної інтенсифікації процесів масопереносу при екстрагуванні з пористої системи під дією мікрохвильового поля. Показано, що в залежності від сполучення режимних параметрів значення b можна збільшити в десятки разів у порівнянні з класичною технологією витримки в дубовій тарі.
2. Вплив МХП на пористу систему деревини і спиртовий розчин ініціює новий потужний механізм переносу екстрактивних речовин-бародифузію, який виникає в результаті часткового переходу рідини в капілярах у пару, що викликає локальний ріст тиску усередині капіляра. Ефект дії МХП на процес екстрагування встановлюється (10, 11) числом паротворення Ви, що виражає співвідношення потужності МХП і тієї потужності, яка необхідна для переходу рідини в пару.
3. Фазові рівноваги в системі "деревина-спиртовий розчин" залежать від термообробки деревини, температури і спиртуозності розчину (рис.2,3). Кількісно умови фазових рівноваг визначаються співвідношеннями (8,9).
4. Кінетика масопереносу при періодичних процесах екстрагування в МХП залежить від співвідношення Fд/Vд, рівня температур, потужності МХП і спиртуозності розчину (рис.4).
5. Специфічна дія МХП підтверджена в дослідах з різними видами енергопідводу. Саме МХП, а не температурний режим обумовлюють високу інтенсивність масопереносу (рис.5).
6. Формування приграничного дифузійного шару при русі спирту в циліндричних каналах подібно умовам утворення гідродинамічного приграничного шару (рис.9). Тому, вплив гідродинамічної ситуації в каналі враховується традиційними показниками ступеня при числі Re (10,11).
7. Визначальний вплив на значення коефіцієнта масовіддачі має потужність МХП (рис.7,8). Коректувальне число Ви вдало узгоджує масив експериментальних даних для ламінарних (рис.9) і турбулентних (рис.10) режимів плину.
8. Виробничі випробування масообмінного модуля в МХП- екстракторі (рис.11) підтвердили коректність запропонованих підходів до проектування мікрохвильових екстракторів, виготовлених з деревини. Економічна ефективність від упровадження мікрохвильових технологій в умовах Одеського коньячного заводу становить понад 5 грн. на 1л коньячного спирту, що закладається на витримку.
9. Вплив МХП у процесі екстрагування приводить до позитивних структурних перетворень в екстракті, насамперед, росту ваніліну в 3 рази.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
