Фильтрование

Фильт-ем наз проц-с раздел-я неоднор-й сис-мы тв. дисперсной фазой основан-й на задерж-и тв. ч-ц пористыми перегородками. По целевому назнач-ю фил-ре може быть: очистным ( целевым продуктом явл. очищенная дисперсионная фаза-фильтрат) и продуктовым (целевой продукт-осадок). В процессе фильтр-я осадок может выдел-ся в виде слоя на поверх-ти фильт-й перегородки или в самой фильт-й перегородки забивая ее поры. В соотв-и с этим разл-т фильт-е: с образ-ем осадка ; с забиванием пор. в кач-ве фильт-й перег-ки исп. ткани растит-го,животн-го ли минер-го происх-я, ткани из ситнет-х волокан,песок,гравий и тд. Иногда в кач. перегор-ки может служить слой осадка. Тогда для большей скорости раздел-я суспензии с малой конц. тв. фазы,либо сод-й,либо сод-й слизистую в-ва,фильт-е пров-т в присут-и спец. вспомогат-х в-в препятст-х закупорив-ю пор. В кач. вспомог-х в-в исп. много измельч-й актив-й уголь. Вспом-е в-ва добав-т в фильт-й мат-ал,либо предв-но носят на фильт-ю перег-ку.они способ-т слипанию ч-ц осадка в более крупныеагр-ты кот. не проникают в поры фильт-й перег-ки и обл-т большей пористостью т.е. пониженным гидвавл-м сопротив-м. Осадки получ-е при фильт-и могут быть сжимаемые- уплотняются при повыш-и давления на них; несжимаемые-не уплотняются. Движущий слой проц-са фильт-я явл. разность давления по сторонам фильт-й перег-ки. Разность получ-т разл-ми способами: созд-е избыточного давл-я со стороны фильт-о мат-ла; созд-ем разряжения со стороны выхода фильт-и. Фильт-е ведут 1. при постоян-й природе давл-я; 2. пост-й скорости фильт-и; 3. при одноврем-м измен-и и преада давл-и и скорости фильт-я. Наиболее часто фильт-е проводят при пост-м перепа-де давле-я. Осн-е уравн-е фильт-я: dV/dτ=ΔP/μ(Rф.п.+Rос), где dV-изм-е объема отфильт-й массы прод-та; dτ-прод-ть фильт-я; dV/dτ-скорость фильт-я; ΔP-перепад давления по сторонам фильт-й прег-ки; Rф.п-сопрот-е фильт-й прег-ки; Rос-сопрот-е осадка; μ-вязкость ж. фазы. Дисков-е ф-ры изб-го давл-я: работает в присут-и вспом-х в-в (накрыв-т ф-р матер). Оно способ-т укреп-ю ч-ц осадка. Вспом-е в-ва: актив-й уголь, бентонит. Мембранное раздел-е. Ультрафил-ия. Осн-но на примен-и спец. полупрониц-х мемб-н. Полупрон-е мебр-ны сортируют жидкие и газооб-е среды по размеру мол-л среды т.е. мемб-на пропускает низкомолек-е в-ва (пр. вода) и задерживает высокомоек-е (пр.белковые, крахмальные мол-лы). В кач. таких мемб-н исп. спец. пленки, Ме фольгу, пористое стекло и др. Движ-й силой мемб-го разд-я может быть: разница давлений по сторонам мемб-ны; раз-ца темпер-р или Эл. потанц-ла. Если движ. сила разность давлений то мемб-е разд-е наз.Ультрофильтрацией. Процесс ультроф-и зимеет пренц-е раз-е от обычной фильт-и закл-ся в том, что в нем не обр-ся осадка. В рез-те ульт-и получ-т два раст-ра: 1 обогащен высокомол-ми в-ми, др. низкомол-ми вещ-ми. Сущ-т два апп-в мемб-го раз-я: ап-ты с плоскими камерами и ап-ты с труб-ми элем-ми.Типы фильт-х аппар-в:

Тепловые и массообменные процессы.

Теплообменом наз. симопроиз-й необратимый перенос теплоты в простр-ве с неоднород-м полем темпер-ры. Поле темпер-ры-совок-ть значений темп-ры во всех точках некот-й простран-й области в данный момент времени. Перенос теплоты всегда происх-т от более горячего к менее горячиму. Три способа передачи теплоты: Теплопроводность (в тв. телах); Конвекция ( в ж. и г. вещ-х); Излучение (радиация)-передача теплоты электромагнит-ми волнами. Перенос теплоты излуч-м обуслов-н оптич-ми св-ми и темп-й тел. Передача теплоты м/д тв. телами при их непосредст-м контакте наз. кондукивной теплопередачей. Передача теплоты м/д тв., ж и газооб-ми телами наз. конвектированием.Тела участ-е в тепло обмене наз. теплоносителями. В зав. от целей технол-й в пищ. произ-х сущ. след. тепло-е проц-сы: 1. нагревание и охлождение; 2.конденсация паров; (испрение); 3.кипение жид-ти.

Нагревательные реагенты и способы нагрев-я.Самым распр-м теплоносит-м в пищ. произ-ве явл. водяной пар. Достоин-ва вод. пара:1)обл. высокой удельной теплотой пара образ-я. 2) постоянство темп-ры его кондин-и при заданном давлении. 3)не таксичен. 4)взрывоопасно безопасен. 5)дешев. Иногда исп-т перегретый пар.Его исп-т при усл. что перегрев не велик в пределах 30º. Недост-к: необх-ть созд-я относит-но высокого давления для получ-я темп-р св. 160º. Два способа нагрев-я вод. паром:обогрев глухим паром и обогрев острым паром.При обог-ве глух. паром тепло от пара нагрет-му мат-лу перед-ся ч/з какую-либо перегородку(стенка теплооб-го ап-та). При обогр-е острым паром пар непоср-но контакт-ет с нагрев-м мат-м. 2 по маштабам прем-я теплонос-я явл. горячая вода. Её исп-т для нагрев. до 100ºС. Коэф-т теплоотдачи принагр-и горяч.водой во много раз ниже чем при теплоотд-чи вод. пара при его кондин-и. Нагрев. горяч. водой сопров-ся сниж-м её темп-ры вдоль поверх-ти теплооб-на по ходу движ-я.Иногда исп. перегрет-ю воду,недост-м её явл. то,что для ее получ треб-ся очень высокие давл-я. В теплооб-х устан-х с обогр-м горяч.водой и др. жид-ми обычно исп. циркулир-й способ обогрева при кот.пригон-й теплоносит-ль пост-но циркул-т м/д источн-м теплоты и теплооб-м ап-м. Цирк-я теплонос-ли может осущ-ся как принудит-но(имеется насос кот. заставл-т двиг-ся), так и естест-м путем. Высокотемп-е орг-е насит-ли(ВОТ). Могут примен-ся как в ж. так и пара обр-м сост-и. Исп. для нагрев. до 400 ºС. Это могут быть масла, минер-е масла, этиленгликоль, глицерин, нафталин и др..Осн. дост-во ВОТов в том,что можно получ. высокие темп-ры без высок давл-й. В кач. теплон-й могут исп. топочнве газы, еще исп. электрич-й способ наг-я. Электронагрев осущ. разл-ми способ-ми: 1.нагр. эл. сопрот-м,ткой нагрев осущ. при прох-и эл. тока ч/з спец. эл-ты обл. высоким эл. сопрот-м или прох-м эл.тока ч/з нагрев-е тело(нагрев до 1000 ºС). 2.индуктивное нагр-е. 3.высококач-е нагр.(печки СВЧ) исп. для мат-в не пров-х эл. тока. Охлад-е агенты. Для охл-я до тем-р 10-30 ºС наиб-е часто исп. воду и воздух.Атм-й воздух исп. как охл-й агент исп.при его принуд-й циркул-и с пом-ю винтелят-в. Массовый расход возд. по ср. с водой примерно в 4 раза выше при один-й степени охл-я. Это обусл-но тем,что у воды коэф-т теплоотд-чи у возд. меньше чем у воды. Кроме того часто исп-т охл-е льдом (до 0ºС). Если исп. смесь льда с повар-й солью,то можно получ. темп-ру до 20 ºС.Самую назкую тем-ру охл.(-21 ºС) можно получ при смеси льда и 29% смеси повар-й соли. Охл-е до тем-р ниже 0 ºС прим-т спец. хладагенты таки как аммиак и гр. в-в хладоны.