Мурзак М. С.

Сортировать по умолчанию названию
  • ВИПАРНИЙ АПАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРУВАННЯ РОЗЧИНУ ЛИМОННОЇ КИСЛОТИ

    Лимонну кислоту широко використовують у харчовій, медичній, фармацевтичній, лакофарбовій промисловості та в деяких інших галузях народного господарства. Близько 60 років тому лимонну кислоту виділяли переважно з плодів цитрусових рослин. Тепер же основну масу її виробляють за допомогою певних штамів цвілевих грибів. На сьогодні провідними виробниками лимонної кислоти є КНР, США, Франція, Росія та деякі інші країни. Раніше, починаючи з 1917 р., виробництво лимонної кислоти було засновано на поверхневому культивуванні мікроба-продуцента; в 1938-1942 рр. освоєно також глибинне культивування в герметичних ферментаторах. Завдяки цьому вдалося механізувати й автоматизувати процес, ефективніше використовувати виробничі площі і знизити собівартість цільового продукту, скоротити загальну тривалість технологічного циклу. Нині у виробництві застосовують селекціоновані штами, що дають вихід лимонної кислоти 98-99% у розрахунку на спожиту сахарозу і що володіють підвищеною осмотолерантністю. Технологічна схема виробництва лимонної кислоти представлена на рисунку 1. Найважливішою ділянкою теплової схеми будь-якого виробництва де виникає необхідність у концентруванні розчинів, є випарна установка (ВУ), призначена для згущення розчину до концентрованого сиропу із заданим відсотком змісту сухих речовин. На сьогодні в усьому світі й зокрема в Україні надзвичайно гостро стоять питання зниження енерговитрат і обмеження шкідливих викидів у навколишнє середовище практично у всіх галузях виробництв. Зниження енерговитрат і зменшення шкідливих викидів може бути досягнуто тільки розробкою й впровадженням у виробництво нових раціональних теплових схем, тепловикористовуючих апаратів і конструкцій які передбачали б такий розподіл теплоносіїв стосовно до технологічного процесу, при якому забезпечувалися б задані технологічним регламентом параметри при мінімальній витраті теплової й електричної енергії. В даній технологічній схемі зниження енергоспоживання можливо досягнути вдосконаленням конструкції випарного апарата, що і обумовило вибір мети та задач роботи.

    Переглянути
  • ВИПАРНИЙ АПАРАТ ДЛЯ КОНЦЕНТРУВАННЯ РОЗЧИНУ ЛИМОННОЇ КИСЛОТИ

    Лимонну кислоту широко використовують у харчовій, медичній, фармацевтичній, лакофарбовій промисловості та в деяких інших галузях. Лимонну кислоту виготовляють шляхом ферментації меляси, а готовий продукт концентрується у випарному апараті, який є одним з найважливіших у технологічній схемі. Метою даної роботи є модернізація випарного апарата за рахунок підвищення ефективності циркуляції розчину в апараті. За основу взятий випарний апарат, що містить гріючу камеру оснащену співвісно розміщеними кожухом, що встановлений в нижній граючій камері і прикріпленим до периферії решітки, і втулкою, верхній торець якої розміщений в кожусі з утворенням кільцевого зазору, а нижній розміщений вище патрубка підведення розчину. Така конструкція дозволяє ефективно працювати як з насиченим, так і з перегрітим розчинами, що дозволяє використовувати апарат більш широко в різних схемах упарювання розчину схильного до кристалізації. При цьому у всіх випадках досягається більш інтенсивна циркуляція розчину, що дозволяє зменшити степінь заростання гріючих труб осадом. Недоліком цього апарата є те, що не достатньо повно використовується енергія руху початкового розчину для циркуляції його в гріючій камері. Модернізація полягає в тому, що в нижній частині гріючої камери встановлений ежектор. Випарний апарат (рисунок 1) складається з гріючої камери 1, з трубами 2, трубних решіток 3-4, верхньої 5 і нижньої 6 камер розчину, ежектора 7, сепаратора 8 та циркуляційної труби 9, патрубків 10, 13-16 підведення вихідного продукту, виведення конденсату, підведення та виведення теплоносія, виведення пари, відповідно допоміжного 12 і основного 11 штуцерів. Така конструкція дозволяє підвищити ефективність циркуляції розчину в апараті.

    Переглянути
  • ТЕХНОЛОГІЧНА ЛІНІЯ ВИРОБНИЦТВА ШТУЧНОГО ГІДРОСИЛІКАТНОГО ДИСПЕРСНОГО ЗАПОВНЮВАЧА

    В Україні на теплозабезпечення житлових приміщень витрачається більше 30 млн. тон умовного палива на рік при значних нераціональних витратах тепла, на відміну від інших країн Європи, де питомі витрати енергетичних ресурсів в 2...3 рази менші. [1] Одним з шляхів вирішення проблеми зниження енерговитрат на теплозабезпечення житлових приміщень є використання високоякісних теплоізоляційних матеріалів - штучних пористих заповнювачів з гідросилікатів, що також мають невисоку температуру спучування. [2] Вихідний матеріал отримують у вигляді подрібнених частинок далі його сушать з отриманням напівпродукту, нагрівають напівпродукту призводить до його переходу в в'язко-пластичний стан. Поєднання паровиділення з глибини частинки і її пластичного стану призводить до його спучування, при подальшому нагріванні відбувається сушіння. Фінальною стадією виробництва є охолодження і класифікація кінцевого продукту. Технологічна лінія включає в себе наступне обладнання: сушарка; рекуператор; піч-поризатор; холодильник-класифікатор; циклони; рукавні фільтри; дуттєві вентилятори; димотяги; теплогенератори; елеватор; бункери. Технологічна схема представлена на рисунку 1. Вихідний матеріал, подається у сушарку 1, сюди ж подається гарячий теплоносій з теплогенератора 17 та вторинне повітря з вентилятора 11. Напівпродукт елеватором 19 подається в завантажувальний пристрій печі-поризатора 2. Дрібна фракція напівпродукту виноситься і через циклон 5 і подається в завантажувальний пристрій печі-поризатора 2. Запилені гази сушарки 1 Гарячий теплоносій у піч-поризатор подається теплогенератором 18. Кінцевий продукт далі надходить у холодильник-класифікатор 4. Теплота вихідних газів печі-поризатора утилізується в рекуператорі 3. Далі запилені гази очищаються у циклоні 6 та рукавному фільтрі 10 і подаються на димосос вентилятором 15. У холодильнику-класифікаторі 4 проходить охолодження класифікація продукту. Найбільша фракція надходить в бункер 23, середня і дрібна надходять в бункерів 21, 22 відповідно. До роботи пропонується дослідження процесів термообробки (в тому числі спучування), охолодження та класифікації дисперсного гідросилікатного теплоізоляційного матеріалу в апаратах псевдозрідженого шару.

    Переглянути
  • МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ТЕРМОВОЛОГІСНОЇ ОБРОБКИ ГІДРОСИЛІКАТНОГО ДИСПЕРСНОГО ЗАПОВНЮВАЧА

    Науковий прогрес людства в сучасних умовах залежить від розроблення та впровадження енергоефективних та екологічних технологій. Гостро постає питання щодо вдосконалення існуючих технологій виробництва теплоізоляційних матеріалів з метою отримання матеріалів з покращеними споживчими властивостями та зниження енерговитрат на виробництво одиниці продукції. Переважну більшість пористих заповнювачів отримують з великими витратами енергоресурсів. Перспективним при виробництві штучних пористих заповнювачів є використання гідросилікатів, що мають невисоку температуру спучування для забезпечення економії паливно-енергетичних ресурсів при виробництві теплоізоляційних матеріалів. Тому важливо вдосконалювати низькотемпературні технології виготовлення спучених гідросилікатів[1, 2]. Фізична модель термообробки пористих тіл характеризується наступними етапами: 1) сушка в періоді постійної швидкості (видалення вільної вологи); 2) розігрів частинки до температури шару, tш; 3) сушка в періоді падаючої швидкості (видалення зв'язаної вологи). Наближена фізична модель описує процес теплообміну в сферичній гранулі, що зображена на рисунку 1. Приймаємо такі припущення: форма гранули – сферична, радіусом r = dе/2, матеріал гранули є однорідним. В початковий момент часу сферичну гранулу розміщують в середовище з постійною температурою T T ш гр  0 . Гранула є твердим тілом однакового складу по всьому об’ємі. Підведення тепла здійснюється рівномірно по всій поверхні гранули. Розподіл температури в межах фронту випаровування 0  r k описується рівнянням нестаціонарної теплопровідності:Час проходження, як розрахунок часу випаровування вільної вологи в режимі постійної швидкості сушки, який зводиться до рівняння стаціонарного теплообміну вологої частки з температурою 100С в нагрітому псевдозрідженому шарі [3]: В основі будь-якої системи управління лежить математичний опис процесу. У роботі буде розглянуто процес сушіння, як об'єкт можливого моделювання та математичного опису складних фізичних явищ тепломасопереносу. В подальшому плануються дослідження для удосконалення даної фізичної та математичної моделей, що будуть проводитись в Інституті газу НАН України.

    Переглянути