Розроблення способів очищення дифузійного соку погіршеної якості з використанням мінералу глауконіту - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Національному університеті харчових технологій Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: Виговський Валерій Юрійович, кандидат технічних наук, доцент, Національний університет харчових технологій, кафедра технології цукристих речовин, доцент. Офіційні опоненти: Загородній Петро Павлович, доктор технічних наук, професор, Національний університет харчових технологій, кафедра інженерної графіки, професор; Захист відбудеться "16" листопада 2005 року об 1100 годині на засіданні спеціалізованої ради Д 26.058.04 Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Сприятливі ґрунтові умови України та виробничо-технічна база з перероблення цукрових буряків ставлять її в один ряд з найбільш розвиненими державами, в яких розвивається цукрове виробництво. Пошук і розроблення нових технологій, в яких частково можна було б замінити вапно на інші реагенти, що дозволять більш ефективно і з меншими затратами проводити очищення соків цукрового виробництва, на сьогоднішній день є досить актуальним. Роботи, повязані з удосконаленням технології перероблення цукровмісної сировини із скороченням витрат вапна, виконувались відповідно з розділом 6 "Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та аграрно-промисловому комплексі" Закону України "Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки". Автор безпосередньо приймав участь у розробленні програми досліджень, самостійно виконував експерименти з питань розроблення нових схем очищення дифузійного соку з використанням природних сорбентів у лабораторних умовах, публікації отриманих результатів та їх апробації у виробничих умовах. Дослідити фізико-хімічні властивості найбільш ефективного природного мінералу із застосуванням методів рентгенографічного, дериватографічного, мас-спектроскопічного аналізу з термопрогнозуванням десорбції, мікроскопії, капілярного просочування та змочування і на основі цих досліджень визначити оптимальні витрати сорбенту на очищення напівпродуктів цукрового виробництва.У розділі 1 "Аналітичний огляд" на основі вітчизняних та зарубіжних літературних джерел проаналізовано стан теоретичних та експериментальних досліджень з питань використання додаткових реагентів в процесах очищення дифузійного соку. "Обєкти і методи дослідження" наведено характеристику обєктів та методів досліджень, якими є водні модельні розчини поліцукридів (пектин, декстран), дифузійний сік, сік ІІ сатурації, дисперсний сепарований природний мінерал глауконіт та його водна суспензія. "Дослідження природного адсорбенту глауконіту з метою застосування його для очищення соків цукрового виробництва" присвячений вибору найбільш ефективного природного сорбенту серед низки мінеральних сорбентів, що мають добрі адсорбційні, іонообмінні та фільтраційні характеристики і здатні забезпечити адсорбційне та іонообмінне очищення таких складних багатокомпонентних систем, як розчини цукрового виробництва на різних етапах їх переробки, зокрема, монтморилоніти, вермикуліти, сапоніти, палигоскіти, глауконіти та інші. Адсорбційна здатність глиняних мінералів визначається двома факторами: іонообмінною адсорбцією у міжшаровому просторі мінералу та молекулярною адсорбцією зовнішньою поверхнею кристалів мінералу, що зумовлена утворенням водневих звязків між поверхнею адсорбенту та адсорбату. Виділення вільної води фіксується у діапазоні 100-150 °С, а в діапазоні 400-700 °С - руйнування гідроксильної поверхні мінералу: на кривій термограми TG видаляється ~5 % адсорбованої води, а в інтервалі температур 400-700 °С відбувається руйнування гідроксильної поверхні мінералу з виділенням ~2,5 % води.В звязку з цим було вивчено основні закономірності протікання процесів змочування та просочування дисперсій глинистих мінералів, зокрема, глауконіту природного сепарованого та термоактивованого протягом різного часу полярною (водою) та неполярною (деканом) рідинами. Для оцінки здатності до змочування твердих тіл рідинами використовують такий параметр, як кут змочування, що утворюється дотичними до межі розділу фаз тверде тіло - газ та рідина - газ на краплі рідини, що наноситься на тверде тіло. Одержані експериментальні дані капілярного просочування природного та термоактивованого глауконіту водою показують, що у природного глауконіту просочування відбувається дещо повільніше, ніж у термоактивованого (рис. Підставляючи експерименті дані в рівняння (4), можемо розрахувати кінетику просочування глауконіту водою та деканом (рис. Досліджуючи фізико-хімічні властивості глауконіту щодо адсорбції гелеподібних дисперсій декстрану та пектину, готували модельні розчини: пектин-вода, декстран - вода, добавляючи до них глауконіт у кількості 0,3-1 % до маси розчину з різницею між значеннями 0,2 %, та витримували при температурі 60-65 °С 10-15 хв.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ