Классификация неоднородных систем. Методы разделения неоднородных систем.

Неоднородными, или гетерогенными, называют системы, состо­ящие, как минимум, из двух фаз: дисперсной (внутренней), обычно находящейся в тонкораздробленном состоянии, и дисперсионной (внешней), окружающей частицы дисперсной фазы.

Суспензии состоят из жидкой дисперсионной и твердой дисперс­ной фаз. В зависимости от размера взвешенных твердых частиц суспензии делятся на грубые с частицами размером >100 мкм; тон­кие, когда размеры твердых частиц составляют ОД...100 мкм, и кол­лоидные растворы, содержащие твердые частицы размерами =50,1 мкм.

Эмульсии состоят из двух жидких фаз, не растворяющихся одна в другой: дисперсионной и дисперсной. Размер частиц дисперсной фазы может колебаться в значительных пределах. Под действием гравитационной силы эмульсии обычно расслаиваются, однако тонкие эмульсии с размером капель дисперсной фазы менее 0,4...0,5 мкм, а также содержащие стабилизаторы, становятся устойчивыми и не расслаиваются в течение продолжительного времени.

С увеличением концентрации дисперсной фазы может возник­нуть состояние, когда дисперсная фаза обращается в дисперсионную и наоборот. Такой взаимный переход называется инверсией фаз.

Пены состоят из жидкой дисперсионной и газовой дисперсной фаз. По своим свойствам пены близки к эмульсиям.

Пыли и дымы состоят из газовой дисперсионной и твердой дис­персной фаз. Образуются пыли обычно при дроблении, смешивании и транспортировке твердых материалов. Размеры твердых частиц пылей составляют от 3 до 70 мкм. Дымы образуются при горении. Размер твердых частиц в дымах составляет 0,3- -5 мкм.

Туманы состоят из газовой дисперсионной и жидкой дисперсной фаз. Туманы образуются при конденсации. Размер жидких капель в тумане 0,3...3 мкм. Пыли, туманы и дымы представляют собой аэрозоли.

Методы разделения.В пищевых производствах часто возникает задача разделения неоднородных систем на составные части. Так, в производстве вина требуется его осветление, т. е. отделение взвешенных твердых частиц от жидкой фазы; пивное сусло отделяют от дробины; в производстве сахара суспензию после сатурационных аппаратов раз­деляют с целью получения сока, а разделяя утфель, получают кри­сталлический сахар. В производствах, где для получения продукта (сухого молока, молочно-овощных концентратов) используются распылительные сушилки, отходящие газы улавливаются и очища­ются во избежание уноса ценных продуктов и загрязнения окружа­ющей среды.

Основные методы разделения неоднородных систем в пищевой промышленности — осаждение, фильтрование и центрифугирова­ние.

Осаждение — процесс разделения жидких и газовых неоднород­ных систем под действием гравитационных сил, сил инерции (цент­робежной силы) или сил электрического поля. Соответственно раз­личают гравитационное отстаивание, циклонное и отстойное цент­рифугирование, электроочистку.

Фильтрование — процесс разделения жидких и газовых неодно­родных систем с использованием пористой перегородки, способной пропускать жидкость и газ, но задерживающей взвешенные части­цы. Фильтрование осуществляется под действием сил давления или центробежных сил. Соответственно различают просто фильтрова­ние и центробежное фильтрование.

Фильтрование более эффективно для разделения суспензий, эмульсий и пылей, чем осаждение.

Мокрое разделение — процесс улавливания взвешенных в газе частиц жидкостью.

Применяется для очистки газов и разделения суспензий.

16.КОНВЕКТИВНЫЕ СУШИЛКИ: ТУННЕЛЬНЫЕ И ЛЕНТОЧНЫЕ. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

Конвективные сушилки, среди которых простейшими являются камерные, представляют собой корпус, внутри которого

находятся вагонетки. На полках вагонеток помещается влажный материал. Теплоноситель нагнетается в сушилку вентилятором, на­гревается в калорифере и проходит над поверхностью высушивае­мого материала или пронизывает слой материала снизу вверх. Часть отработанного воздуха смешивается со свежим воздухом. Эти сушилки периодического действия работают при атмосферном дав­лении. Их применяют в малотоннажных производствах для сушки материалов при невысоких температурах в мягких условиях. Камер­ные сушилки имеют низкую производительность и отличаются неравномерностью сушки продукта.

Туннельные сушилки используют для сушки сухарей, овощей, фруктов, макарон и других продуктов. По организации процесса эти сушилки относятся к сушилкам непрерывного дей­ствия. Сушилки представляют собой удлиненный прямоугольный корпус, в котором перемещаются по рельсам тележки с высушивае­мым материалом, расположенным на полках тележек. При этом время пребывания тележек в сушильной камере равняется продол­жительности сушки. Сушка материала достигается за один проход тележек. Свежий воздух засасывается вентилятором и поступает, нагреваясь в калориферах, в сушилку. Перемещение тележек происходит с помощью толкателя.

Горячий воздух взаимодействует в сушилке с материалом в пря­мотоке либо в противотоке. В ряде случаев в туннельных сушилках возможно осуществить рециркуляцию воздуха и его промежуточ­ный подогрев в сушильной камере. Калориферы и вентиляторы устанавливают на крыше сушилки, сбоку или в туннеле под сушил­кой. Отработанный воздух из сушилки выбрасывается через газо­ход.

Ленточные многоярусные конвейерные сушилки применяют для сушки макаронных изделий, сухарей, фруктов, овощей, крахмала и др. Влажный материал загружается через верхний загрузочный бун­кер, как показано на рис. 22.15^ или боковой и поступает на верхний перфорированный ленточный конвейер, на котором перемещается вдоль сушильной камеры, и затем пересыпается на нижерасполо­женный конвейер. С нижнего конвейера высушенный материал поступает в разгрузочный бункер или на приемный конвейер.

Пересыпание материала с ленты на ленту способствует его пере­мешиванию, что, в свою очередь, увеличивает скорость сушки.

Чтобы материал направленно пересыпался с вышерасположен­ного конвейера на нижерасположенный, устанавливают направля­ющие лотки.

Воздух нагнетается вентилятором, проходит через калорифер и направляется в сушильную камеру, где пронизывает слой материала на каждой перфорированной ленте. Для промежуточного подогрева воздуха под лентами каждого конвейера находится калорифер, выполненный из оребренных труб.

Ленточные сушилки бывают прямоточными и противоточными. В таких сушилках может быть предусмотрена рециркуляция возду­ха. Благодаря промежуточному подогреву и рециркуляции воздуха в ленточных сушилках достигаются мягкие условия сушки.

Дата добавления: 2015-11-16