- •Процессам и Аппаратам
- •Возникновение и развитие науки о процессах и аппаратах. Классификация процессов пищевой технологии.
- •Барботажные массообменные аппараты с колпачковыми, клапанными и чешуйчатыми тарелками. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Основные свойства пищевых продуктов, сырья, воды, пара и влажного воздуха. Физические и теплофизические параметры.
- •Виды отстойников и их схемы. Производительность отстойника. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Законы сохранения массы и энергии. Законы равновесия системы. Принцип движущей силы и законы переноса массы и энергии.
- •Адсорберы с подвижным слоем адсорбента. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Современные методы исследования процессов и аппаратов. Понятие о подобии.
- •Оборудование для мокрой очистки газов. Схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Три теоремы подобия. Пи - теорема.
- •Мешалки. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Установление вида критериев, входящих в уравнение подобия. Примеры.
- •Классификация теплообменников. Кожухотрубный теплообменник. Назначение, устройство и область применения.
- •Классификация неоднородных систем. Методы разделения неоднородных систем.
- •Конвективные сушилки: туннельные и ленточные. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Кинематика отстаивания. Формула Стокса. Влияние формы частиц и их концентрации на процесс отстаивания.
- •Кондуктивные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Фильтрование. Виды фильтрования.
- •Теплообменники смешения. Назначение, устройство и область применения.
- •Теория фильтрования с образованием осадка.
- •Барабанные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Кристаллизаторы. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Перемешивание. Способы перемешивания в жидкой среде.
- •Адсорберы с псевдоожиженным слоем адсорбента. Назначение, устройство и принцип действия.
- •Расчет расхода энергии при механическом перемешивании.
- •Гидроциклоны и аэроциклоны. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Фильтры для неоднородных газовых систем. Схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Процессы нагревания и охлаждения. Теплопроводность, теплоотдача, теплопередача.
- •Электроосаждение и конструкция электрофильтра. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •Выпаривание и область его применения. Изменение свойств раствора при сгущении.
- •Способы выпаривания.
- •Сепараторы. Классификация и схемы. Назначение, устройство, область применения и принцип действия. Производительность сепаратора.
Процессам и Аппаратам
Возникновение и развитие науки о процессах и аппаратах. Классификация процессов пищевой технологии.
Учение о процессах и аппаратах возникло в начале нашего века, одновременно и независимо в нашей стране и в США. В России основы науки о процессах и аппаратах были заложены известными учеными-инженерами А. К. Крупским в Петербургском технологическом институте и И. А. Тищенко в Московском высшем техническом училище. При этом были использованы богатый фактический материал, накопленный в промышленности, и то огромное идейное наследие в области химической технологии, которое оставил Д. И. Менделеев. В 1909 г.
Впервые в России систематический курс основных процессов и аппаратов химической технологии был прочитан И. А. Тищенко в 1913 г. Быстрый прогресс этой науки начался в 20—30-х гг. Идеи А. К. Крупского были развиты в Ленинградском технологическом институте Д. П. Коноваловым и впоследствии А. А. Кировым, Л. Ф. Фокиным, К. Ф. Павловым и их учениками. Большим событием в развитии химической технологии как науки стала книга Л. Ф. Фокина «Методы и орудия химической техники», вышедшая в 1923 г. одновременно с известной монографией американских ученых В. Уокера, В. К. Льюиса и В. X. Мак-Адамса «Принципы химической техники».
Большой вклад в разработку отдельных разделов науки о процессах и аппаратах внесли И. А. Тищенко — автор расчетов выпарных установок, Д. П. Коновалов — автор классических исследований в области перегонки жидкостей, опубликовавший в 1924— 1925 гг. курс «Материалы и процессы химической технологии». Одной из главных задач химической технологии, отличающих ее от чистой химии, является установление наивыгоднейшего хода операции и проектирование соответствующих ему заводских приборов и механических устройств — так определил задачи химической технологии Д. П. Коновалов.
В Москве наука о процессах и аппаратах получила особое развитие в Химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева, организованном в 1920 г. Научную школу здесь возглавили А. Г. Касаткин и В. В. Кафаров; в МИХМе — А. Н. Плановский, в МИТХТе им. М. В. Ломоносова — Н. И. Гельперин.
Наука о процессах и аппаратах призвана играть большую роль в интенсификации развития пищевой и смежных отраслей промышленности и тем самым способствовать удовлетворению потребностей населения в продуктах питания.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Развитие науки о процессах и аппаратах позволило создать систему понятий и научно обоснованную классификацию процессов пищевой технологии.
Производственный процесс (от лат. processus — продвижение) — это совокупность последовательных действий для достижения определенного результата.
Технология — это ряд приемов, проводимых направленно с целью получения из исходного сырья продукта с наперед заданными свойствами. Задача технологии как науки заключается в выявлении физических, химических, механических и других закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов.
Технологический аппарат (от лат. apparatus — оборудование) — это устройство, приспособление, оборудование, предназначенное для проведения технологических процессов.
Машина — устройство, выполняющее механические движения с целью преобразования энергии или материалов. Технологические машины преобразуют форму, свойства и положение обрабатываемого материала.
Все многообразие основных процессов пищевой технологии в зависимости от закономерностей их протекания можно свести к пяти основным группам: гидромеханические, теплообменные, массообменные, механические, биохимические.
Гидромеханические процессы — это процессы, скорость которых определяется законами механики и гидродинамики. К ним относятся процессы перемещения жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, перемешивания в жидких средах, разделения суспензий и эмульсий путем отстаивания, фильтрования, центрифугирования, псевдоожижения зернистого материала.
Теплообменные процессы — это процессы, связанные с переносом теплоты от более нагретых тел (или сред) к менее нагретым. К ним относятся процессы нагревания, пастеризации, стерилизации, охлаждения, конденсации, выпаривания и т. п. Скорость тепловых процессов определяется законами теплопередачи.
Массообменные, или диффузионные, процессы — процессы, связанные с переносом вещества в различных агрегатных состояниях из одной фазы в другую. К ним относятся абсорбция и десорбция, перегонка и ректификация, адсорбция, экстракция, растворение, кристаллизация, увлажнение, сушка, сублимация, диализ, ионный обмен и др. Скорость массообменных процессов определяется законами массопередачи.
Механические процессы — это процессы чисто механического взаимодействия тел. К ним относятся процессы измельчения, классификации (фракционирования) сыпучих материалов, прессования и др.
Химические и биохимические процессы — процессы, связанные с изменением химического состава и свойств вещества, скорость протекания которых определяется законами химической кинетики.