Лабораторный практикум по оборудованию биотехнологических производств. Онхонова Л.О - 26 стр.

UptoLike

51
происходит кипение продукта и удаление вторичных
паров, наибольший интерес представляет материальный
баланс, расход греющего пара и коэффициент испарения.
Рассмотрение их позволяет оценить интенсивность и
эффективность процессов сгущения микробных белковых
кормовых препаратов и установить факторы, от которых
они зависят.
Уравнение материального баланса при выпаривании
имеет вид:
()
100100100
222111
SGSWGSG
=
=
(9.1)
где G
1
,G
2
-количество исходного и готового продукта,
кг;
W-количество влаги, подлежащей выпариванию, кг;
S
1
,S
2
-массовая доля сухих веществ в исходном и
готовом продуктах, %.
Из уравнения 1.1 можно определить количество
испаренной влаги:
21
2
12
1
GG
S
SS
GW =
=
(9.2)
Концентрацию сухих веществ S
2
в готовом продукте
определяют:
1
2
1
1
11
2
S
G
G
WG
SG
S =
= (9.3)
Расход греющего пара (кг) определяют:
(
)( )
()
кондконд
tci
tctcGtciW
D
=
η
22111222
, (9.4)
где i, i
2
- энтальпия греющего и вторичного пара
Дж/кг;
с
1
,с
2
- удельная теплоемкость исходного продукта
до и после процесса, Дж/(кг·К) ;
t
1
, t
2
- начальная и конечная температуры продукта,
о
С ;
52
t
конд
- температура конденсата,
о
С;
с
конд
- теплоемкость конденсата, Дж/(кг·К) ;
Коэффициент испарения α
и
показывает отношение
количества теплоты, отдаваемой 1кг греющего пара к
количеству теплоты, затрачиваемой на образование 1кг
вторичного пара и определяется:
222
1
tci
tci
u
кондконд
=
α
(9.5)
С увеличением α
и
повышается эффективность работы
вакуум-аппарата.
Сушильные установки, применяемые в
биотехнологическом производстве подразделяют на
установки для сушки жидких препаратов на вальцовые и
барабанные, распылительные дисковые и ленточные; для
сушки твердых препаратов- барабанные и ленточные.
При эксплуатации вальцовых сушилок возникает
необходимость в расчете их производительности по
испаренной влаге и определение тепла и пара,
продолжительности сушки и толщины пленки. При
расчетах вальцевых сушилок необходимо знать
температуру испарения продукта на вальцах, которую
измерить сложно, особенно температуру сушки. В связи с
этим, для упрощения расчетов допускают, что температура
кипения исходного продукта равна температуре испарения
влаги из продукта.
Температуру готового продукта принимают на 5-6
о
С
меньшей температуры поверхности вальцов, которую
считают на 5-8
о
С ниже температуры греющего пара.
Из уравнения материального баланса вальцовых
сушилок определяют количество испаренной влаги, кг:
(
)
22211
SMSWMSM
Г
=
=
, (9.6)
где М
1
- количество исходного продукта, кг;
М
2
- количество готового продукта, кг;
S
1
- содержание сухих веществ в исходном
продукте, %;
происходит кипение продукта и удаление вторичных                               tконд- температура конденсата, оС;
паров, наибольший интерес представляет материальный                             сконд- теплоемкость конденсата, Дж/(кг·К) ;
баланс, расход греющего пара и коэффициент испарения.                           Коэффициент испарения αи показывает отношение
     Рассмотрение их позволяет оценить интенсивность и                     количества теплоты, отдаваемой 1кг греющего пара к
эффективность процессов сгущения микробных белковых                        количеству теплоты, затрачиваемой на образование 1кг
кормовых препаратов и установить факторы, от которых                       вторичного пара и определяется:
они зависят.
     Уравнение материального баланса при выпаривании                                                α =
                                                                                                      u
                                                                                                          i1−cкондtконд
                                                                                                             i2 −c2t2       (9.5)
имеет вид:
                                                                                С увеличением αи повышается эффективность работы
                 G1 S1 (G1 − W )S 2 G 2 S 2
                      =              =                (9.1)                вакуум-аппарата.
                 100         100          100                                   Сушильные         установки,         применяемые       в
     где G1,G2-количество исходного и готового продукта,                   биотехнологическом производстве подразделяют на
кг;                                                                        установки для сушки жидких препаратов на вальцовые и
      W-количество влаги, подлежащей выпариванию, кг;                      барабанные, распылительные дисковые и ленточные; для
      S1,S2-массовая доля сухих веществ в исходном и                       сушки твердых препаратов- барабанные и ленточные.
готовом продуктах, %.                                                           При эксплуатации вальцовых сушилок возникает
     Из уравнения 1.1 можно определить количество                          необходимость в расчете их производительности по
испаренной влаги:                                                          испаренной влаге и определение тепла и пара,
                                S − S1                                   продолжительности сушки и толщины пленки. При
                      W = G1  2        = G1 − G 2 (9.2)
                                S2                                       расчетах    вальцевых      сушилок       необходимо    знать
                                                                           температуру испарения продукта на вальцах, которую
     Концентрацию сухих веществ S2 в готовом продукте
                                                                           измерить сложно, особенно температуру сушки. В связи с
определяют:
                                                                           этим, для упрощения расчетов допускают, что температура
                               GS        G
                        S 2 = 1 1 = 1 S1              (9.3)                кипения исходного продукта равна температуре испарения
                              G1 − W G 2                                   влаги из продукта.
     Расход греющего пара (кг) определяют:                                      Температуру готового продукта принимают на 5-6оС
                                                                           меньшей температуры поверхности вальцов, которую
                       W (i 2 − c 2 t 2 ) − G1 (c1t1 − c 2 t 2 )           считают на 5-8оС ниже температуры греющего пара.
                  D=                                             , (9.4)
                               η (i − c конд t конд )                           Из уравнения материального баланса вальцовых
                                                                           сушилок определяют количество испаренной влаги, кг:
      где i, i2- энтальпия греющего и вторичного пара
                                                                                               M 1 S1 = (M Г − W )S 2 = M 2 S 2 ,  (9.6)
Дж/кг;
          с1,с2- удельная теплоемкость исходного продукта                       где М1- количество исходного продукта, кг;
до и после процесса, Дж/(кг·К) ;                                                     М2- количество готового продукта, кг;
     t1, t2- начальная и конечная температуры продукта, оС ;                         S1- содержание сухих веществ в исходном
                                                                           продукте, %;
                                  51                                                                    52