Вопрос № 2 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-растительных концентратов) используют распылительные сушилки, отходящие газы улавливают и очи­щают 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) и 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 пыл ей, чем осаждение.

Мокрое разделение — процесс улавливания взвешенных в газе частиц жидкостью — применяется для очистки газов и разделения суспензий.

Вопрос №3 материальный баланс процессов разделения

Разделению подлежит неоднородная система, состоящая из вещества а (дисперсионная фаза) и взвешенных частиц b (дис­персная фаза); G_c — количество исходной смеси, кг; х_с — со­держание вещества b в исходной смеси, мас. %; G_п — количе­ство продукта, кг; х_п — содержание вещества b в очищенном продукте, мас. %; G₀ — количество осадка, кг; х₀ — содержание вещества b в осадке, мас. %; ρ_а и ρ_b — плотности веществ а и b, кг/м³

При отсутствии потерь веществ материальный баланс разделе­ния можно представить так:

• по общему количеству веществ

(3)

• по количеству взвешенных веществ (дисперсной фазе)

(4)

Совместное решение этих уравнений позволяет определить ко­личество очищенного продукта

(5)

• и количество осадка

(6)

Содержание взвешенных частиц в очищенном продукте и в осадке назначают в зависимости от технологических требований, оно зависит от метода разделения.

Эффективность разделения характеризуется эффектом разделе­ния

(7)

У равнения (5) и (6) описывают также процесс смешения. Из уравнения (5) может быть найдена концентрация взвешенно­го вещества в полученной смеси

(8)