РАКИЦЬКИЙ В. Л.

Сортировать по умолчанию названию
  • ПУЛЬСАЦІЙНИЙ АПАРАТ ДЛЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ПРОЦЕСІВ ЕКСТРАКЦІЇ

    Рідинну екстракцію широко застосовують у хімічній, нафтохімічній, фармацевтичній та інших галузях промисловості, щоб видобути цінні або шкідливі речовини, одержати концентровані розчини цих речовин, а також очистити промислові й побутові стічні води. Разом з дистиляцією вона є одним з основних методів розділення однорідних рідких сумішей. Оскільки при екстракції немає потреби випаровувати всю суміш, то рідинна екстракція є набагато доцільнішим процесом порівняно з дистиляцією, особливо при малих концентраціях розподілюваної речовини. На відміну від інших механічних диференційно-контактних екстракторів [1] приведений апарат (рис. 1) значно простіший у виготовленні, експлуатації, та завдяки відсутності рухомих частин має довший термін роботи. Принцип роботи апарата наступний: у реактор 1 завантажується оброблюване середовище (суміш екстракту та подібної рослинної сиро- вини) вище рівня труби 2. На керуючому приладі встановлюється режим подачі команд для управління роботою клапана 5. Клапан по черзі відкриває доступ газового тракту до ресиверів низького і високого тиску 10. Рівень тиску в ресиверах задають вакуум-насос 8 та компресор 9 відповідно. При подачі тиску в камеру пульсатора 3, гнучкі мембрани 6 спрямовуються назустріч одна одній. Об'єм ємності 3 стає мінімальним. При цьому з труби 2 у реактор 1 з прискоренням виштовхується середовище. Коли клапан 5 з'єднує камеру 3 з ресивером вакууму, вони звільняються від повітря. Гнучкі мембрани 6 спрямовуються до бокових конічних поверхонь камери 3 до повного контакту з ними. Об'єм камери стає мінімальним. При цьому з реактора 1 рідке середовище з прискорен- ням всмоктується в трубу 2 і середню ємність камери пульсатора 3. Такий цикл багаторазово повторюється. Незважаючи на різке зіткнення мембран, суцільність середовища не порушується. Далі під впливом розрідження мембрани починають відтягуватися до стінок камери. Напрямок руху рідини змінюється і вона примусово починає повертатися в камеру. Швидкість рідини зростає до величин, що є достатніми для виникнення гідродинамічної каверни на місцевих опорах потоку. Процес відбувається практично миттєво, фронт кавітації рухається в напрямку, зворотному руху рідини [2]. Апарати цього класу звичайно використовуються як ефективні перемішуючі пристрої або в якості високопродуктивних масообмінних апаратів при проведенні екстракції, коли вирівнювання концентраційних полів у системі шляхом перемішування грає головну роль.

    Переглянути
  • Модернізація сушильної установки у виробництві ліпроту

    Лізин, білковомістка органічна речовина, яка використовується в сільському господарстві як кормова добавка. В нас час постійно зменшуються площі пасовищ, тому використання цих добавок має високе значення для забезпечення потреб суспільства в продукції тваринництва. Стрічкові сушилки широко застосовуються в металургічній, гірничовидобувній та хімічній промисловості. Їх використовують для транспортування насипних та штучних грузів на різні відстані. Простота та надійність конструкцій забезпечує їх роботу протягом тривалого часу. Матеріали повинні бути вибухо- та пожежобезпечні. Сушильний агент – топочні гази (продукти згорання палива) або розігріте повітря. Стрічкова сушилка відноситься до машин неперервної дії ї характеризується неперервним переміщенням грузів по заданому шляху без зупинок для завантеження чи вивантаження. Завдяки неперервності пересування грузу (гранули, брикети, куски, волокна), відсутності зупинок для завантаження та поєднанню робочого і зворотнього руху грузонесучого елемента машини неперервної дії мають високу продуктивність, що дуже важливо для сучасних підприємств. Ціллю застосування сушки є покращення якості матеріалів, підготовка їх до переробки, використання, транспортування і зберігання. Даний процес часто являється останньою технологічною операцією, перед випуском готової продукції. Вибір сушарок пов'язаний з проблемою класифікації матеріалів. На теперішній час розробляється така класифікація, яка дозволяє швидко оцінювати кінетику процесу і швидко вибирати найбільш раціональний тип сушіння. Вдосконалення техніки сушіння в хімічній промисловості обумовлено вимогами до охорони навколишнього середовища, необхідністю економії енергоресурсів та покращення обслуговування сушильних установок. Завдяки модернізації сушили, де вдосконалюється стрічка сушарки, досягається: - високоякісна кінцева продукція, гранульована, чиста, гігієнічна, підготовлена для зберігпння на складі; - економія енергії завдяки поверненню відпрацьованого повітря; - оглядова конструкція апарата забезпечує неважке обслуговування; - можлива установка одно- або багатострічковової (каскадної) сушилки, в залежності від потреби технічного завдання; - доступність та оптимальна можливість контролю та обслуговування за допомогою великих дверей та вікон; - зручна форма використання теплового агента (рідке топливо, природний газ, пар, вода); - використання зовнішньої залишкової енергії являється економічно можливим; - щадяще транспортування продукта стрічкою. Ніякого навантаження на продукт, висока міцність, виключення додаткових операцій та обладнання для подрібнення, сортування гранул, утилізації пилу; - чіткий час перебування в зоні сушіння та задана температура сушіння. Метою даного проекту є проектування стрічкової сушаркии. Тема проекту є актуальна тому, що присвячена ресурсо- та енергезбереженню. В дипломному проекті необхідно: - привести детальний опис технологічної схеми та визначити місце сушарки в ній і її взаємодію з іншими технологічними апаратами, описати технологічний процес сушіння лізину. - обґрунтувати обрану конструкцію сушки, теплообмінника та гідроліз-апарата, а за результатами пошуку аналогів встановити, напрямки вдосконалення конструкції цих апаратів; - вибрати матеріали для виготовлення апаратів, що забезпечують їх роботу; - апарати перевірити на відповідність вимогам охорони праці та встановити, що за умови дотримання всіх правил безпечної експлуатації, вони не створюють загрози життю та здоров’ю людини; - провести тепловий, конструктивний розрахунки: визначити товщини обичайок, кришок, фланців, тощо та перевірити опорні вузли апарата, провести гідравлічні розрахунки, розрахунки конструкцій на міцність і стійкість;

    Переглянути
  • Модернізація вакуум-випарної установки у лінії виробництва ліпроту

    Ліпрот (комплексна лізин-протеїнова кормова добавка, до її складу входить 12 - 26 % лізину) отримують шляхом мікробіологічного синтезу з використанням культур мікроорганізмів продуцентрів brevibacterium sp 90 H [1]. Для виробництва використовують таку сировину: бурякову мелясу та кукурудзяний екстракт, гідролізати кормових дріжджів, мінеральні солі, вітаміни, пшеничні висівки та ін. Ліпрот використовують в сільському господарстві, зокрема в тваринництві як кормову добавку. Так наприклад, додавання ліпроту в раціон відкормлення тварин знижує витрати корму, збільшуючи при цьому вихід маси продукції тваринництва. Лізин важають найбільш дефіцитною амінокислотою в рослинних білках. Нестача лізину негативно впливає на синтез білка тваринних продуктів, створюючи неблагоприємний дисбаланс амінокислот, що відбивається на обмінних процесах. Так для відновлення балансу амінокислот, наприклад в зернових, необхідно на кожен мільйон тон зернових до 3 тис. тон лізину. Важливою перевагою виробництва є те, що основною сировиною для виготовлення лізин-протеїнової добавки є сільськогосподарські відходи (меляса бурякова, висівки пшеничні). Найбільш розповсюдженим методом отримання лізину за останні роки вважають мікробіологічній метод, при якому лізин утворюється в біологічно активній L-формі. По даним, взятим з [2], його виробництво таким методом в західних країна на 80-ті роки вже становило 70-75 тис.т на рік. На сьогоднішній час обсяги виробництва лізину зросли в декілька раз, в зв'язку з розвитком технологій виробництва. Одним з найбільших виробників кормового лізину в Україні можна назвати ВАТ „Стіролбіотех”, розташований в Київській обл. Тут випускають до 7 тис. т лізину на рік, при цьому здійснюється експорт до країн СНД, зокрема Росії та Білорусії, в об'ємі до 40 % від загального обсягу виробництва. Для отримання ліпроту культуральну рідину, отриману на перших стадіях виробництва, потрібно згустити. Це здійснюють на вакуум-випарних установках плівкового типу (для забезпечення м'якості режиму впливу на продукт) [3], [4]. Випарювання лізину має ряд особливостей, які потрібно враховувати при виборі конструкції та типу апаратів випарної установки. Потрібно при умові мінімального часу переробки м'яко впливати на культуральну рідину лізину, щоб не зруйнувати при цьому структурну будову амінокислоти лізину. Тому для забезпечення цих умов використовують чотирьох корпусну плівкову випарну установку, що працює під вакуумом. Обігрів корпусів установки здійснюють насиченою водяною парою. Одним із значних недоліків у діючій на ВАТ «Стиролбіотех», де я проходила виробничу практику та отримала завдання на дипломний проект, схемі випарювання лізину [5] є значні матеріальні затрати на обігрів апаратів установки, а особливо на обігрів чотирьох корпусів плівкових вакуум-випарних апаратів. Сутність модернізації полягає у введенні в схему газостуйного компресора, з допомогою якого значно зменшаться витрати на нагрівання плівкових випарників. З допомогою газоструйного компресора гостра пара, якою здійснюють обігрів, змішуватиметься з екстра-парою, яка надходить з першого ступеня випарника. Завдяки відбору екстра-пари забезпечується раціональне використання вторинної пари випарника, та витрачається набагато менше коштів на електроенергію, яка необхідна для нагрівання гострої пари до заданої температури , що в загальному значно підвищує економічність установки. В проекті представлено розрахунок, конструкцію та економічно обгрунтовано використання газоструйного компресора [6]. Крім того в проекті представлено розрахунки та конструкцію вакуум- випарного апарата зі стікаючою плівкою та роторно-плівкового випарників, з допомогою яких відбувається концентрування культуральної рідини від 10,5% до 65%, і спірального теплообмінника, який призначений для попереднього нагрівання культуральної рідини при вході до кожного з корпусів плівкових випарників.

    Переглянути
  • Модернізація сушильного відділення лінії виробництва спученого перліту

    Термохімічна обробка використовується при виробництві штучних пористих заповнювачів для використання в будівництві – керамзит, спучений перліт, шунгізит тощо. Одним з найкращих пористих заповнювачів за економічними і якісними показниками є спучений перліт. Світові обсяги виробництва спученого перліту сягають 25 млн.м3 /рік. У 2007р. у СНД вироблялося 2,5 млн.м3 /рік. З 2007 р. в Україні виробляється близько 100 тис.м3 /рік спученого перліту. Суттєве збільшення попиту на спучений перліт потребує збільшення обсягів його виробництва. Тому, тема пов’язана з розробкою або модернізацією виробництва спученого перліту, є актуальною. В дипломному проекті представлена лінія для виробництва спученого перліту [1,2] з розробкою барабанної сушарки, сушарки псевдазрідженого шару та циклона на основі даних напрацьованих під час проходження практики в Інституті газу Національної академії наук України . Завданням роботи є модернізація сушильного відділення схеми виробництва спученого перліту, проектування барабанної сушарки, сушарки псевдозрідженого шару, циклона. Представлена схема має недолік – димові гази, що використовуються як теплоносій у сушарці псевдозрідженого шару, після використання викидаються у атмосферу. Вони мають температуру 270°С. Викидання в атмосферу теплоносія з такою досить високою температурою є недоцільним, з економічної точки зору, а також призводить до небажаних наслідків з точки зору охорони навколишнього середовища та екологічної безпеки. Доцільно використати теплоту даних димових газів повторно. Одним з можливих варіантів, доцільного використання теплоти, є нагрів з її допомогою подаваємого у сушарку псевдозрідженого шару, чистого повітря. Повітря, що подається у сушарку псевдозрідженого шару, в існуючій схемі, нагрівається в калорифері, від 20°С до 500°С. Ми пропонуємо попередньо нагріти його до 250°С, даними димовими газами, за допомогою системи кожухотрубних теплообмінників. Димові гази під час нагріву ними повітря охолоджуються до 130°С, ця температура не дає конденсуватися волозі, і є практично в двічі нижчою за температуру що мали гази до модернізації – що позитивно впливає на екологію. За рахунок того що повітря нагрівається з 20°С до 250°С, димовими газами, що раніше просто викидалися у атмосферу - маємо суттєву економію теплоносія, що раніше використовувався на для цього нагріву. ККД роботи калорифера що нагрівав повітря зростає, завдяки даній модернізації, приблизно з 40% до 80%. Більш точні дані по економічному ефекту будуть отримані після виконання економічної частини диплому.

    Переглянути
  • Процес додаткового вилучення вуглеводнів із природного газу методом низькотемпературної абсорбції

    Для переробки природного газу, а саме вилучення з нього цільових компонентів (пропану, бутану, пентану, важких вуглеводнів) та забезпечення якісного очищення від механічних домішок і скрапленої рідини перед транспортуванням магістральними газопроводами, необхідне попереднє визначення найбільш ефективного методу виконання поставленого завдання. За даними науково-технічної літератури було виявлено, що доцільно застосовувати метод низькотемпературної абсорбції [1]. Він отримав найширше розповсюдження завдяки можливості використання доступних і дешевих рідинних поглиначів та ефективного протікання процесу при мінусових температурах, що досягається штучним охолодженням сировини. Вагомий вплив на низькотемпературну абсорбцію мають такі параметри, як склад, фізико-хімічні властивості сировини, витрата сировини та абсорбенту, вид абсорбенту, тиск та температура [3, 4, 6]. Залежність процесу від вищенаведених характеристик та розробка модернізації апаратів, що входять до технологічної схеми, є предметом виконання даної роботи. Товарними продуктами установки низькотемпературної абсорбції є скраплений газ (пропан-бутанова фракція), деетанпропанбутанізований конденсат і сухий газ. В даному випадку при проведенні процесу, дрібнодисперсний абсорбент може впорскуватись в потік природного газу, що значно підвищує його ефективність. Проаналізувавши технологічну схему, у якості абсорбенту було вирішено застосувати деетанпропанбутанізований конденсат, що призначений як компонент при виробництві автомобільних бензинів за ДСТУ 4063 та відповідає вимогам ТУ У 11.1-0158764-048-2004. Після проведення аналізу низькотемпературної абсорбції на установці Хрестищенського газоконденсатного родовища (Харківська обл.) із залученням організації ДК «Укргазвидобування» та використання з літературних джерел [3-6] досвіду експлуатації інших подібних установок, температури проведення процесу було понижено від мінус 30ْ С до мінус 60ْ С при тиску 3,5 МПа. Це дало змогу отримати більш високі показники виходу компонентів газової суміші (пропану та бутану). Контактування абсорбенту з газовим потоком здійснюється в апаратах, що широко застосовуються в різних, зокрема в хімічній, галузях промисловості – абсорберах. В теперішній час для цих цілей розроблена велика кількість різноманітних їх типів: полі, тарілчасті абсорбери, турбулентні газопромивачі та інше. Достатньо ефективно можливо здійснювати процес в горизонтальному потоці природного газу. Головна вимога при цьому способі контактування газу з абсорбентом полягає у створенні високорозвиненої міжфазної поверхні потоків, що взаємодіють. З’являється необхідність розробки конструкції турбулізаторів газорідинного потоку у вигляді різноманітних завихрювачів, що забезпечують високі відносні швидкості між частками газу та рідини. В подальшому планується виконання роботи у даному напрямку. Після попереднього складення математичної моделі та проведення розрахунків задачі оптимізації, визначено динаміку вилучення метану, етану, пропану, бутану та більш важких вуглеводнів в широкому діапазоні розглянутих значень кількості циркулюючого абсорбенту [2]. Отримано показник найбільш оптимальної кількості абсорбенту, що подається до газового потоку при фіксованих значеннях температур і постійному тиску, та визначено, що використання більшої його кількості не є доцільним. Побудовано графічні залежності за отриманими даними [2]. На даний час продовжується серія експериментів по визначенню найкращих умов проведення процесу і конструкції абсорбера та оформлення матеріалів для подання статті до науково-практичного журналу на тему вдосконалення організації процесу низькотемпературної абсорбції.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ГІДРОДИНАМІКИ В РІДИННОМУ ЕКСТРАКТЕРІ

    Особливості сукупного протікання гідродинамічних процесів в гетерогенних рідинних середовищах при здійсненні технологічних операцій перемішування, диспергування, емульгування, екстракції тощо привертають постійну увагу вчених і спеціалістів в галузі теплофізики. В першу чергу це пояснюється поширенням таких операцій в багатьох технологіях в різних галузях промисловості. Вивчення цих процесів є необхідним і важливим для подальшого розвитку і удосконалення теорії тепло- і масообміну та гідродинаміки в дисперсних системах для вирішення конкретних прикладних задач, а також для з’ясування природи фізичних механізмів, які керують цими процесами, і створення на цих основах відповідних теоретичних моделей. Як правило екстракція потребує великих енерговитрат, тривалого часу протікання, а обладнання, в якому він реалізується, має досить значну питому енерго- та металоємність. Підвищення ефективності процесу традиційно досягають шляхом збільшення поверхні контакту фаз; питомої потужності, що витрачається на змішування; підвищення температури та використання токсичних розчинників. Інший підхід базується на принципі дискретно- імпульсного введення та трансформації енергії в рідинних дисперсних системах. Концентрація енергії, що виникає при цьому, викликає на поверхні розподілу фаз великі зсувні напруження, які спричиняють турбулізацію, а також деформацію і руйнування поверхні контакту фаз. При цьому відбувається значна інтенсифікація міжфазного тепломасопереносу, а також масопереносу в капілярно-пористих тілах, з яких екстрагується цільовий компонент. Мета роботи полягає в проведенні комплексних досліджень гідродинамічних процесів у пневмо-пульсаційних апаратах камерного типу і розробці на цій основі ефективної енергозберігаючої технології та устаткування для екстракції. Для досягнення поставленої мети будуть вирішуватись наступні задачі: - вибір для проведення лабораторних досліджень найбільш раціональної схеми апарата для екстракції із застосуванням потужних динамічних ефектів дискретно-імпульсного введення та трансформації енергії в рідинних дисперсних системах; виготовлення експериментального лабораторного стенда, розробка і обґрунтування методики проведення комплексних досліджень; - проведення на модельних рідинах експериментальних досліджень особливостей протікання гідродинамічних процесів в рідинному і газовому трактах пульсаційного диспергатора при різних режимах роботи[2]; - проведення досліджень руху рідини окремо в корпусі апарата, в трубі, та між мембранами; - розробка на основі проведених досліджень рекомендації з оптимізації пневмо-пульсаційного екстрактора камерного типу; - створення математичної моделі роботи пульсаційного диспергатора з метою вибору раціональної конструкції апарата, дослідження різних режимів його роботи, а також для розробки методики масштабного переходу від лабораторного стенда до дослідно-промислового зразка[1]; - відпрацювання на лабораторному стенді оптимальних режимів; - розробка методики розрахунку дослідно-промислового зразка апарата на основі лабораторного стенда[3]; - створення дослідно-промислового зразка рідинного екстрактера, випробування апарата в умовах виробництва і оцінка ефективності його роботи; - оцінка енергетичної та економічної ефективності використання пневмо-пульсаційного устаткування при екстракції. Об'єкт дослідження – процеси гідродинаміки та тепломасообміну в пневмо-пульсаційному апараті камерного типу. Предмет дослідження – пневмо-пульсаційний апарат камерного типу.

    Переглянути
  • МОДИФІКОВАНИЙ АСФАЛЬТОБЕТОН, З ВИКОРИСТАННЯМ ВУЛКАНІЗОВАНОЇ РЕЗИНОВОЇ КРИХТИ ТА ПОЛІМЕРНОЮ ДОБАВКОЮ VESTENAMER®

    Використання гумової крихти (ГК) в якості модифікатора для асфальту, забезпечує ряд переваг, у тому числі більш стійку поверхню дороги, що здатна до пружного деформування під дією навантаження на неї шинами автомобілів. Дорожнього покриття з ГК темніше і тому поглинає більше променевої енергії сонця, що допомагає краще прогріватися дорозі і розтоплювати ожеледицю. Крім того ГК також запобігає ковзанню. Однак існують обмеження в можливостях для хімічного зв'язку між асфальтенами і ГК, вони обумовлені складністю рівномірного розподілення ГК у асфальті. У результаті цих хімічних і фізичних обмежень, готові дороги, що містять ГК можуть розпливатися під навантаженням вантажних автомобілів а також в області розгону та гальмування автомобілів. Тому задачею дослідження є поліпшення асфальто-гумової суміші, що покращує експлуатаційні характеристики асфальт-композицій, що містять ГК. Поставлена задача вирішується створенням нової суміші. Поліпшена суміш в’яжучого на основі резино-асфальту складається з асфальтобетону (80%- 99% від маси), гумової крихти (0,5%-20%), і VESTENAMER® (0,01%-10%). VESTENAMER® додається в сухому вигляді у розплавлений асфальт при температурі близько 160 С°, суміш перемішують поки VESTENAMER® не розчиниться. ГК може бути додана в гарячий асфальт разом з гранулами VESTENAMER® , або після того як вони були розчинені та розмішані. В результаті дослідження були проведені експерименти з використанням асфальтобетон-ГК (суміш №1) та асфальтобетон-ГК- VESTENAMER® (з додаванням 2% та 4% модифікатора) (суміш №2 та №3). Результати подані на Рис.1, Рис. 2 та Рис. 3. На даному етапі досліджень можна зробити попередні висновки про те, що при всьому діапазоні зміни кількості в’яжучого асфальтобетони, в яких використовується ГК, з використанням полімеру мають кращі фізико-механічні показники стандартних властивостей. VESTENAMER® має макромолекули, що мають кристалічну структуру, володіють низькою в'язкістю. Макромолекули мають високу частку вільних подвійних зв'язків, які дозволяють поєдну- ватися з іншими молекулами і утворювати еластичні полімери. Важливо, що коли VESTENAMER® плавиться - він має в'язкість і липкість, подібно меду. Ці властивості розплав- леного матеріалу відіграють головну роль при змішуванні та склеюванні ГК з асфальтобетоном.

    Переглянути
  • ЛІНІЯ РАФІНАЦІЇ ГІДРАТОВАНОЇ ОЛІЇ

    Олійно-жировий комплекс України займає одне з чільних місць в аграрному секторі економіки. Питома вага товарної продукції олійно-жирового виробництва складає близько 15 % загального виробництва харчової промисловості. Комплекс включає в себе: - вирощування та реалізацію олійних культур; - олієдобування; - виробництво та реалізацію олійно-жирової (олії, маргаринів, спеціальних жирів, майонезу, мила) та супутньої продукції (шроту, макухи, фосфатидних концентратів та ін.). У виробництві олійних культур основна маса припадає на соняшник, площі посіву якого складають 2,2–2,4 млн. га. Насіння соняшнику поки залишається одним із найбільш високоліквідних продуктів як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках. Рослинні олії знаходять своє використання у фармацевтичній і парфюмерно-косметичних галузях. Харчові рослинні олії є не тільки цінними продуктами вжитку, але і сировиною для виробництва маргарину, майонезу та ін. Технічні рослинні олії використовують у виробництві мила, миючих засобів, оліфи, лаків, фарб, мастильних речовин. Рослинні олії, отримані пресовим або екстракційними способами, містять велику кількість домішок і без попередньої очистки не можуть використовуватись у їжу і для подальшої переробки. В першу чергу це механічні домішки – частинки олійного матеріалу, окрім того олії містять розчинені фосфоліпіди, воски, вільні жирні кислоти, пігменти і ароматичні речовини, які погіршують якість готової олії, її стійкість під час зберігання. Для очистки олії від різноманітних домішок використовують рафінацію. Методи рафінації поділяють на фізичні, хімічні та фізико-хімічні [1]. Фізичні методи очистки олій (відстоювання, центрифугування, фільтрування, тобто первинна очистка олії) використовуються для видалення механічних домішок. Хімічні способи рафінації (гідратація, нейтралізація) служать для виділення фосфоліпідів, вільних жирних кислот. Фізико-хімічні методи (адсорбційна рафінація та дезодорація) використовуються для видалення смакових і ароматичних речовин, барвників. Отже, одним із методів рафінації є нейтралізація (лужна рафінація) [2,3], призначена для максимального видалення вільних жирних кислот. Процес включає в себе промивку і висушування нейтралізованого жиру. Після здійснення процесу нейтралізації отримують рафіноване масло та відходи, мильні розчини (соапстоки). Сутність процесу лужної нейтралізації – полягає у нейтралізації вільних жирних кислот в маслах, водними розчинами гідроксидів, утворюються практично нерозчинні в олії солі жирних кислот (мила). Для прискорення протікання реакції і зміщення рівноваги в бік утворення мила, кількість гідроксиду беруть у надлишку для нейтралізації вільних жирних кислот. Це важливо врахувати, адже при нестачі гідроксиду зростає гідроліз мила і зростає ймовірність утворення кислих мил, що погано розчинні у воді. Для нейтралізації вільних жирних кислот використовують водний розчин лугу, при цьому утворюється мильний розчин (соапсток), властивості якого суттєво впливають на протікання процесу. Жир (олія) із ємності 1 насосом 34 подається в пластинчастий теплообмінник 2. Нагріта олія поступає в лопатевий змішувач 6, одночасно дозуючим насосом 5 із бака 4 в жирову лінію подається фосфорна кислота. Звідки суміш поступає в дисковий змішувач 7, куди через витратомір насосом 29 із бака 30 подається луг заданої концентрації. Далі суміш розділяється на сепараторі 8. При необхідності для зниження концентрації соапстока в сепаратор 8 подається гаряча вода. Нейтралізована олія через пластинчастий теплообмінник 9 насосом 10 спрямовується в ножевий змішувач 11, попередньо в жирову лінію перед змішуванням вводиться вода. Суміш води і жиру, ретельно перемішується в змішувачі 11, і розділяється на сепараторі 12. Промиваюча вода змивається в жировловлювач 21, а жир через пластинчатий теплообмінник 13, насосом 14 подається в другий ножевий змішувач 15 для повторної промивки і розділення фаз на сепараторі 16. Далі розчин потрапляє в апарат 17 де відбувається видалення вологи із нейтралізованого і промитого жиру. Випарювання проводять під вакуумом і тиском 5,5-6,6 кПа та температурі 90…95 оС. При випарюванні, волога інтенсивно випаровується і одночасно видаляється повітря, що міститься в олії. Розрідження в цьому апараті створюється трьохступінчастим паро-інжекторним вакуум-насосом 18, вода із конденсатом попадає в сбірник. Висушений жир насосом 20 передається в бак рафінованого жиру. До складу лінії рафінації гідратованої олії входять сепаратори в яких відбувається розділення емульсії. Емульсія – дисперсна система, яка складається щонайменше з двох практично взаємно нерозчинних фаз, в яких і дисперсна фаза і дисперсне середовище – рідини. В нашому випадку дисперсним середовищем є нейтралізована олія, а дисперсною фазою – водні розчини солей жирних кислот (мила), якісне розділення яких відповідає за якість процесу рафінації соняшникової олії, тому процесу сепарації приділяють найбільшу увагу. Метою даної роботи є вдосконалення конструкції сепаратора (поз. 8) та проведення розрахунків які підтвердять ефективність його роботи.

    Переглянути
  • ТЕПЛООБМІННИК ДЕТАНДЕРНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ БЛОКУ РОЗДІЛЕННЯ ПОВІТРЯ

    Розглянемо схему блоку розділення повітря (рисунок 1). В блоці розділення повітря отримують: кисень, азот, аргон, водень. Основний промисловий метод отримання кисню — розділення повітря методом глибокого охолодження. В основу схеми покладено цикл високого тиску з детандером. Очищене від пилу і механічних домішок повітря стискається в шести ступеневому поршневому компресорі до тиску 20 МПа. Стиснене повітря надходить в блок розділення де охолоджується в теплообміннику зріджувачі 1 і виводиться з блоку розділення в блок очистки через вологовітділювач 2, в якому відбувається відділення краплин вологи. В блоці очистки повітря осушується, очищується від вуглекислоти і вуглеводню, а потім розділяється на два потоки - дросельний і детандерний. Дросельний потік надходить в основний теплообмінник 3, де охолоджується відхідним потоком, дроселюється і надходить в нижню колону 13 на ректифікацію. Детандерний потік надходить в теплообмінник детандерний 4, а потім надходить в турбодендандер 14 і з'єднавшись з дросельним потоком повітря також поступає в нижню колону 13 на ректифікацію. В нижній колоні 13 проходить попередне розділення повітря на збагачену до 30% по кисню кубову рідину і азотну флегму з вмістом 0,0002% кисню. Кубова рідина відбирається з нижньої колони 13, проходить переохолоджувач і потім розділяється на три потоки. Один потік подається в верхню колону 11. Другий потік подається в міжтрубний простір конденсатора 7 колони сирого аргону 8 випаровується і через відділювач рідини 10 пара подається в верхню колону 11. Третя частина кубової рідини в надходить в переохолоджувач чистого аргону, потім проходить рубашку насосу сжижування газів і надходить в верхню колону. Теплообмінник детандерний є поперечно-течійним витим теплообмінником високого тиску. Він складається з сердечника на який навиваються мідні трубки, мідного циліндричного кожуха і днища. Трубки збираються в вхідному і вихідному колекторах, розміщених в верхній і нижній частині теплообмінника. Повітря високого тиску рухається в трубах зверху до низу, а в між трубному просторі рухається фреон знизу в вгору. Отже розробка детандерного теплообмінника є центральною задачею для організації ефективної роботи технологічної схеми. Основними вимогами при конструюванні теплообмінного апарата є: забезпечення інтенсивного теплообміну при оптимальних гідравлічних режимах; мала металоємність; надійність у поєднанні з доступністю поверхні теплообміну для механічного очищення від забруднень. Тому задачі, які ставляться при розробці та проектуванні даного теплообмінного обладнення для охолодження повітря є інтенсифікація теплообміну шляхом обґрунтування та вибору конструкції апарата та оптимальних режимів роботи. Також необхідне удосконалення конструкції апарата для підвищення ефективності роботи всієї ділянки.

    Переглянути
  • ПАРОВИЙ КАЛЬЦИНАТОР ІЗ РЕТУРНИМ ЖИВЛЕННЯМ У СОДОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ

    Кальцинована сода застосовуюється в багатьох галузях промисловості. Зокремя найбільшого поширення вона набула в харчовій, шкіряній промисловостях, виробництві скла, целюлозо-паперовому виробництві, виробництві мила, хімічній промисловості та чорній металургії. Виробництво даного продукту нині відбувається за методом Ернеста Сольве, де після хімічної реакції продукт відфільтровують та кальцинують. Для здійснення процесу кальцинації на заводах використовують содові печі з ретурним, або безретурним живленням, та парові кальцинатори. На рис.1 представлена технологічна схема процесу кальцинації гідрокарбонату натрію з використанням парових кальцина торів, що обертаються [1]. Вологий гідрокарбонат натрію стрічковим транспортером 10 та плужковим відкидачем 7 подається в бункер 6 віброживильника 5, звідки віброживильником і смужковим транспортером 4 через комірковий живитель 3 подається в змішувач 2. Також в змішувач поступає ретурна сода, та сода, яку відділяють від газів кальцинації в циклоні 11. Підготовлену суміш направляють в міжтрубний простір барабанного кальцинатору 1. За рахунок обертів і нахилу барабану суміш рухається проміж оребрених труб в напрямку вивантаження продукту. Тепло витрачається на випарювання вологи гідрокарбонату, хімічні реакції розкладу та підігрів продуктів реакції. В результаті теплової обробки трони получають кальциновану соду та гази кальцинації (CO2 + H2O + NH3). Кальцинована сода через комірковий живитель 15 виводиться з кальцинатору та потрапляє на систему транспортерів 8,9,16. З транспортеру 8 через живильник мода відбирається в змішувач. Вся інша сода транспортерами 9 і 14 подається на склад. Для обігріву кальцинатора подають водяну пару високого тиску. Перед подаванням до апарату пара проходить редукційну охолоджувальну установку, де її температура понижується до 270 оС, а тиск до 3 МПа. В трубках кальцинатора пар конденсується, віддаючи тепло матеріалу, що кальцинується. Конденсат з кальцинатору виводиться в збірник конденсату 17 і далі перетворюється в пар низького тиску. Паровий кальцинатор працює з ретурним живленням. Змішування вологого гідрокарбонату натрію з ретурною содою проходить в змішувачі 1. Сода вивантажується через вивантажувальну камеру 10, а гази кальцинації виводяться через штуцер змішувача. Герметизація барабану здійснюється з допомогою торцевих ущільнювачів. Зовні барабан кальцинатору вкритий термоізоляцією. Метою роботи є модернізація кальцинатора шляхом вдосконалення його конструкції та зменшення витрат на його виробництво.

    Переглянути
  • РОЗРОБКА СЕПАРАТОРА ДЛЯ ЛІНІЇ РАФІНАЦІЇ ГІДРАТОВАНОЇ ОЛІЇ

    До складу лінії рафінації гідратованої олії входять сепаратори, в яких відбувається розділення емульсії. Емульсія – дисперсна система, яка складається щонайменше з двох практично взаємно нерозчинних фаз, в яких і дисперсна фаза і дисперсне середовище – рідини. В нашому випадку дисперсним середовищем є нейтралізована олія, а дисперсною фазою – водні розчини солей жирних кислот (мила), якісне розділення яких відповідає за якість процесу рафінації соняшникової олії [1]. Принципова технологічна схема рафінації гідратованої олії та її описання наведені раніш [2]. Метою даної роботи є вдосконалення конструкції сепаратора [3] та проведення розрахунків які підтвердять ефективність його роботи. Недоліками відомого сепаратора є складність конструкції ротора, який виконано з двох частин з’єднаних між собою в осьовому напрямку, що утворюють клапан для періодичного видалення важкого компонента та періодичність режиму видалення важкого компонента, що знижує продуктивність апарата. В основу корисної моделі [4] поставлено задачу удосконалити відомий відцентровий сепаратор шляхом зменшення металомісткості апарата, за рахунок спрощення конструкції системи відведення важкої фракції, підвищення продуктивності та якості сепарації за рахунок подачі реагенту в патрубок подачі рідини, що сепарується, та подачі промивної рідини на периферію сепараційного барабана для покращення виводу важкої фракції. Поставлена задача вирішується тим, що для зменшення металомісткості та спрощення конструкції апарата, ротор виконано суцільним, а відведення важкої фракції відбувається через канал виходу важкої фракції, який утворений верхньою частиною ротора і верхньою пластиною, та через випускну камеру, яку оснащено нерухомим розвантажуючим пристроєм та кільцевим каналом видалення важкої фракції. Для покращення якості процесу розділення рідини, що сепарується на фракції, сепаратор обладнаний системою подачі реагенту. Подача реагенту відбувається безпосередньо в патрубок подачі рідини, що сепарується, в якому відбувається перемішування потоків за рахунок встановлення додаткового пристрою для перемішування потоків у вигляді гвинтової лінії, який оснащено відбивачем, для покращення розподілення рідини та запобігання ерозії обладнання в місці виходу рідини, що сепарується. Для підвищення продуктивності сепаратор обладнаний системою подачі промивної рідини на периферію ротора, подача якої відбувається в нижній частині сепараційного барабана. Така конструкція дозволяє досягти більш ефективний вивід важкої фракції. Запропоноване технічне рішення дає змогу зменшити металомісткість апарата, за рахунок спрощення конструкції системи відведення важкої фракції та підвищити продуктивність і якість сепарації за рахунок подачі реагенту в патрубок подачі рідини, що сепарується, та подачі промивної рідини на периферію сепараційного барабана для покращення виводу важкої фракції.

    Переглянути
  • ТЕПЛООБМІННИК ДЕТАНДЕРНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ БЛОКУ РОЗДІЛЕННЯ ПОВІТРЯ

    В блоці розділення повітря отримують: кисень, азот, аргон, водень. Газ кисень застосовується в металургії, як окисник у багатьох хімічних виробництвах, в техніці — при зварюванні і різанні металів. Основний промисловий метод отримання кисню — розділення повітря методом глибокого охолодження . В склад блоку розділення повітря входить теплообмінник детандерний. Він призначений для охолодження прямого потоку газу до температур, необхідних для проведення технологічного процесу в блоці глибокого охолодження . Основними недоліками апарату є те, що внаслідок щільної навивки гладких труб на осердя, погіршується турбулізація потоку газу, який проходить між ними, що знижує коефіцієнт тепловіддачі і, як наслідок, збільшує необхідну поверхню теплообмінника . Вдосконалений апарат зображений на рисунку 1 працює в такий спосіб. Прямий потік газу через вхідний колектор входить до трубного простору теплообмінника, рухається всередині труб зверху донизу і виходить через вихідний колектор. Зворотний потік газу через вхідний штуцер входить до міжтрубного простору теплообмінника, де за допомогою направляючих турбулізуючих елементів турбулізується і рівномірно розподілюється по усьому поперечному перерізу міжтрубного простору, проходячи між елементами. При цьому, за наявності на турбулізуючих елементах отворів із відбійниками, газ додатково проходить через отвори. Далі рівномірно розподілений і турбулізований зворотній потік проходить знизу доверху через міжтрубний простір теплообмінника і, після процесу теплообміну, виходить через штуцер виходу. Завдяки встановленню направляючих елементів з отворами відбувається турбулізація потоку газу, також направляючі елементи рівномірно розподілють газ по усьому поперечному перерізу міжтрубного простору, що підвищується коефіцієнт тепловіддачі між потоком газу і стінкою труби. На запропоноване вдосконалення подана заявка на корисну модель до УКРПАТЕНТУ України.

    Переглянути
  • МОДЕРНІЗАЦІЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО КОЖУХОТРУБЧАСТОГО КОНДЕНСАТОРА В ДВОСТУПІНЧАСТІЙ ХОЛОДИЛЬНІЙ МАШИНІ

    Процеси штучного охолодження широко застосовують у різних галузях промисловості, наприклад, у хімічній – під час виробництва штучних волокон і пластмас, для розділення газових сумішей і складних розчинів у виробництві синтетичного аміаку, барвників, азотної кислоти [3]. Для досягнення температур 248 К і нижче, необхідних за умовами холодильної технології, потрібно знизити температуру кипіння холодильного агента. При використанні одноступінчастої холодильної машини порушується робота компресора: тиск конденсації і температура пари в кінці стиснення досягають неприпустимих значень, знижується в'язкість мастила, збільшуються втрати на тертя [2]. Із пониженням температури кипіння і підвищенням температури конденсації зменшуються об'ємний і індикаторний К.К.Д., а, також, ефективність підігріву. Щоб уникнути перерахованих втрат застосовують 2-х або 3-х ступеневе стиснення з проміжним охолодженням пари холодильного агента. Спочатку пара стискається і нагнітається ступенем низького тиску, потім вона змішується з холодною парою, що надходять із проміжного теплообмінника, і охолоджуються. Після чого суміш відсмоктується, стискується і нагнітається в конденсатор. На рисунку 1 показана схема двохступінчастої холодильної машини зі змійовиком в проміжній посудині [4]. Двоступінчате стиснення рекомендується застосовувати при відношенні тисків РК / Р0 більше 9. Конденсатор – це теплообмінний апарат, у якому охолоджується і конденсується пара холодильного агента за рахунок нагрівання теплоносія – охолоджуючої води або повітря [1]. Горизонтальний кожухотрубний конденсатор – це циліндричний кожух зі сталевими трубними решітками по торцях (рисунок 2). У решітках развальцовані труби діаметром 38х4 або 25x2,5 мм. За трубними решітками кожух з обох сторін закривається кришками з перегородками для забезпечення багатоходового руху води по трубах. Холодильний агент поступає в кожух зверху і, перебуваючи в міжтрубному просторі, конденсується. Потім, збираючись в нижній частині кожуха, відводиться звідси в ресивер і далі до регулюючого вентиля. Вода проходить по трубах знизу вгору. Горизонтальні кожухотрубні конденсатори встановлюють у приміщенні машинного відділення. Вони порівняно не металоємні і досить компактні. Коефіцієнт теплопередачі порядку 2500 Вт/(м2 ·К). Недоліком його є неможливість спостереження за станом водяних трубок і складність ремонту, зв‘язана з заміною деяких окремих труб.

    Переглянути
  • ВИКОРИСТАННЯ ПАНЕЛЬНИХ ВИПАРНИКІВ У ДВУХСТУПІНЧАСТІЙ ХОЛОДИЛЬНІЙ МАШИНІ В ТЕХНОЛОГІЧНІЙ СХЕМІ ВИГОТОВЛЕННЯ МОРОЗИВА

    Процес виробництва загартованого (індустріального) морозива на холодокомбінатах і молочних заводах складається з ряду послідовних операцій: приготування і обробки суміші для морозива, фризерування, фасування і загартовування морозива, упаковки та зберігання готової продукції. Безпосередньо після фрезерування морозиво фасують і гартують (піддають шокового заморожування до -40 °). Загартування здійснюють за допомогою спеціальних швидкоморозильних апаратів за температур від мінус 30 до мінус 40° С. Для цього доцільно використовувати двухступінчасту холодильну машину. При швидкому заморожуванні в морозиві утворюються дрібні кристалики льоду, що обумовлює його ніжну консистенцію. Морозильні апарати – це прямокутні сталеві та добре ізольовані камери з вертикальним (з люльками для стаканчиків, ріжків чи брикетів) або горизонтальним (без люльок) конвеєром. Усередині камери розташовані панелі випарника, в яких проходить кипіння аміаку. Випарники для охолоджування повітря одержали найбільше поширення, оскільки вони застосовуються практично у всіх видах холодильного обладнання. Ці випарники встановлюються в холодильних камерах. Кипіння холодоагенту у випарнику відбувається при передачі теплоти від охолоджуваного середовища через тверду герметичну роздільну стінку, так звану теплопередавальну поверхню випарника. Її виготовляють з теплопровідних матеріалів, наприклад, з мідних труб. Для інтенсифікації теплообміну поверхню труб випарників, дотичну з охолоджуваним повітрям, оребрують. Найбільш просту конструкцію мають панельні випарники відкритого типу. Випарник складається з бака прямокутного перерізу, заповненого теплоносієм, всередину якого поміщаються панелі випарника. Випарники даного типу використовуються в крупних аміачних холодильних машинах. При використанні панельних випарників для охолодження води та повітря можливе розширення функціональних можливостей апаратів. Відстань між панелями збільшують, і при охолодженні води домагаються утворення шару льоду на зовнішній поверхні панелей. Шар льоду виконує функції акумулятора теплоти. Такі випарники-акумулятори знаходять застосування в технологічних циклах з нерівномірною тепловим навантаженням, наприклад, на підприємствах молочної промисловості, пиво-алкогольного виробництва та ін. Недоліком панельних випарників відкритого типу є істотна корекція панелей і баків, тобто елементів, що змочуються теплоносієм і мають контакт з навколишнім повітрям.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ТЕПЛОМАСООБМІНУ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ПОРИСТИХ ЗАПОВНЮВАЧІВ

    Необхідністю будівельної індустрії є застосування високоякісних теплоізоляційних матеріалів. При виробництві бетонів такими є штучні пористі заповнювачі. Одним з перспективних є сиопор. Він одержується з сиоліту, технологічна початкова вологість якого складає 40 %. Дослідженнями [1] в Інституті газу НАН України доведено, що для одержання сиопору з високими якісними показниками необхідна початкова вологість перед спучуванням 18 %. Тож дослідження тепломасообміну при виробництві сиопору є актуальним. Дослідження сушіння сиоліту проводились таким наступним чином. Попередньо подрібнений сиоліт з вологістю 40% розсіювали на ситах з одержанням 5 фракцій від 0,9 до 4 мм. Для аналізу досліджень приймали еквівалентний діаметр частинок , який визначали як добуток коефіцієнта сферичності на середньоарифметичну величину розміру частинок фракції. В якості матеріалу для досліджень використовували наступні фракції: - 0,9…1,6 мм (dе=1 мм); - 2…3 мм (dе=2 мм); - 3,5…4 мм (dе=3 мм). В якості матеріалу для основного шару використовували наступні фракції: - 1,6…2 мм для дослідження фракцій: 0,9…1,6 мм та 2…3 мм; - 3…3,5 мм для дослідження фракції 3,5…4 мм. Фракції відсіювали на лабораторних ситах ГОСТ 3306-88, ТУ 14-4- 507-99. Подавши на установку КС-02 повітря, виставляли, користуючись показами ротаметра та регулюючи вентилем, витрати повітря, які відповідали швидкості псевдозріджуючого агенту для приведення частинок сиоліту в псевдозріджений стан. Включали електронагрівачі і доводили температуру псевдозріджуючого агенту до необхідної. Завантажували фракцію сиоліту для основного шару та сушили повного до висихання. У псевдозріджений шар сухого сиоліту одної з фракцій при встановленій температурі Tвс вносили пробу фракції, що вагомо відрізняється за розміром, та масою значно менше маси матеріалу шару. Після витримки в проміжку певного часу з підтриманням постійної температури шару весь матеріал швидко вивантажувався, розсіювався на ситі, відділяючи пробу, що досліджується. Для визначення залишкового вмісту вологи проба зважувалась, потім проводили її прожарювання при T=120 °C протягом 4 годин та знову зважували. Таким чином проводили дослідження для трьох різних фракцій при 5 температурах (80, 85, 90, 95, 100 °С). Діапазон температур обирався при умовах, що при температурі більше 100 °С починається процес спучення частинок сиоліту, а при температурі менше 80 °С процес сушіння проходить занадто довго. Час витримки для різних фракцій та температур – 5…85 хв. Результати експериментальних досліджень були використані для перевірки адекватності математичної моделі (рисунки 1, 2). Таким чином за допомогою проведених досліджень було встановлено необхідний час перебування частинок сиоліту при різних технологічних параметрах для досягнення вологості 18 %.

    Переглянути
  • Модернізація вакуум-випарної установки у лінії виробництва ліпроту

    Ліпрот (комплексна лізин-протеїнова кормова добавка, до її складу входить 12 - 26 % лізину) отримують шляхом мікробіологічного синтезу з використанням культур мікроорганізмів продуцентрів brevibacterium sp 90 H [1]. Для виробництва використовують таку сировину: бурякову мелясу та кукурудзяний екстракт, гідролізати кормових дріжджів, мінеральні солі, вітаміни, пшеничні висівки та ін. Ліпрот використовують в сільському господарстві, зокрема в тваринництві як кормову добавку. Так наприклад, додавання ліпроту в раціон відкормлення тварин знижує витрати корму, збільшуючи при цьому вихід маси продукції тваринництва. Лізин важають найбільш дефіцитною амінокислотою в рослинних білках. Нестача лізину негативно впливає на синтез білка тваринних продуктів, створюючи неблагоприємний дисбаланс амінокислот, що відбивається на обмінних процесах. Так для відновлення балансу амінокислот, наприклад в зернових, необхідно на кожен мільйон тон зернових до 3 тис. тон лізину. Важливою перевагою виробництва є те, що основною сировиною для виготовлення лізин-протеїнової добавки є сільськогосподарські відходи (меляса бурякова, висівки пшеничні). Найбільш розповсюдженим методом отримання лізину за останні роки вважають мікробіологічній метод, при якому лізин утворюється в біологічно активній L-формі. По даним, взятим з [2], його виробництво таким методом в західних країна на 80-ті роки вже становило 70-75 тис.т на рік. На сьогоднішній час обсяги виробництва лізину зросли в декілька раз, в зв'язку з розвитком технологій виробництва. Одним з найбільших виробників кормового лізину в Україні можна назвати ВАТ „Стіролбіотех”, розташований в Київській обл. Тут випускають до 7 тис. т лізину на рік, при цьому здійснюється експорт до країн СНД, зокрема Росії та Білорусії, в об'ємі до 40 % від загального обсягу виробництва. Для отримання ліпроту культуральну рідину, отриману на перших стадіях виробництва, потрібно згустити. Це здійснюють на вакуум-випарних установках плівкового типу (для забезпечення м'якості режиму впливу на продукт) [3], [4]. Випарювання лізину має ряд особливостей, які потрібно враховувати при виборі конструкції та типу апаратів випарної установки. Потрібно при умові мінімального часу переробки м'яко впливати на культуральну рідину лізину, щоб не зруйнувати при цьому структурну будову амінокислоти лізину. Тому для забезпечення цих умов використовують чотирьох корпусну плівкову випарну установку, що працює під вакуумом. Обігрів корпусів установки здійснюють насиченою водяною парою. Одним із значних недоліків у діючій на ВАТ «Стиролбіотех», де я проходила виробничу практику та отримала завдання на дипломний проект, схемі випарювання лізину [5] є значні матеріальні затрати на обігрів апаратів установки, а особливо на обігрів чотирьох корпусів плівкових вакуум-випарних апаратів. Сутність модернізації полягає у введенні в схему газостуйного компресора, з допомогою якого значно зменшаться витрати на нагрівання плівкових випарників. З допомогою газоструйного компресора гостра пара, якою здійснюють обігрів, змішуватиметься з екстра-парою, яка надходить з першого ступеня випарника. Завдяки відбору екстра-пари забезпечується раціональне використання вторинної пари випарника, та витрачається набагато менше коштів на електроенергію, яка необхідна для нагрівання гострої пари до заданої температури , що в загальному значно підвищує економічність установки. В проекті представлено розрахунок, конструкцію та економічно обгрунтовано використання газоструйного компресора [6]. Крім того в проекті представлено розрахунки та конструкцію вакуум- випарного апарата зі стікаючою плівкою та роторно-плівкового випарників, з допомогою яких відбувається концентрування культуральної рідини від 10,5% до 65%, і спірального теплообмінника, який призначений для попереднього нагрівання культуральної рідини при вході до кожного з корпусів плівкових випарників.

    Переглянути
  • Модернізація сушильної установки у виробництві ліпроту

    Лізин, білковомістка органічна речовина, яка використовується в сільському господарстві як кормова добавка. В нас час постійно зменшуються площі пасовищ, тому використання цих добавок має високе значення для забезпечення потреб суспільства в продукції тваринництва. Стрічкові сушилки широко застосовуються в металургічній, гірничовидобувній та хімічній промисловості. Їх використовують для транспортування насипних та штучних грузів на різні відстані. Простота та надійність конструкцій забезпечує їх роботу протягом тривалого часу. Матеріали повинні бути вибухо- та пожежобезпечні. Сушильний агент – топочні гази (продукти згорання палива) або розігріте повітря. Стрічкова сушилка відноситься до машин неперервної дії ї характеризується неперервним переміщенням грузів по заданому шляху без зупинок для завантеження чи вивантаження. Завдяки неперервності пересування грузу (гранули, брикети, куски, волокна), відсутності зупинок для завантаження та поєднанню робочого і зворотнього руху грузонесучого елемента машини неперервної дії мають високу продуктивність, що дуже важливо для сучасних підприємств. Ціллю застосування сушки є покращення якості матеріалів, підготовка їх до переробки, використання, транспортування і

    Переглянути
  • ГІДРОДИНАМІКА КОЛОН З ДРІБНОЮ НАСАДКОЮ

    У багатьох технологічних процесах (ректифікація, абсорбція, адсорбція охолодження і зво- ложення промислових газів, виробництво ізотопів та речовин високої чистоти) потрібний макси- мальний контакт між оброблюваними рідиною і газом або парою. Рідина і пара стикаються між собою за рахунок: поверхневого контакту на насадці або на поверхні рідини, що стікає тонкою плівкою; пропускання газу крізь простір, заповнений рідиною, яку розбризкують; барботування пари крізь шар рідини на тарілці. Відповідно до способу створення контакту між фазами розрізняють: насадкові і тарілчасті колони, розпилювальні апарати. При русі потоків газу (пари) та рідини через колони виникають гідродинамічні опори тертю та втрати, що викликанні місцевими опорами. Величина гідродинамічних опорів і втрат напору контактних пристроїв апаратів впливають на енергетичні витрати для проведення процесів. Оскільки основні розміри апарата і оптимальний режим його експлуатації визначаються з гі- дродинамічних залежностей, треба вивчити гідродинамічні процеси взаємодії двофазного потоку. Розглядаючи питання гідродинаміки та масообміну в колонах із насадкою слід мати на увазі, що узагальнення по насадковим колонам у відомих монографіях відносяться в основному до крупних насадок з розмірами елементів більш 10 мм і не можуть бути розповсюджені на моломасштабні колони із високоефективними дрібними насадками через емпі- ричний характер відомих кореляцій. Мета роботи: на основі дослідження течії двофазного потоку необхідно розробить конструк- цію нерегулярної насадки для лабораторних установок та напівпромислових колон малої та сере- дньої продуктивності. Об’єкт дослідження: гідродинаміка в газорідинних насадкових апаратах хімічних вироб- ництв. Предмет дослідження: нерегулярні дрібні насадки для масообмінних апаратів. На основі огляду літератури та теоретичного аналізу гідродинаміки газорідинних насадкових апаратів запропоновано нову конструкцію нерегулярної дрібної насадки (рис. 1). Рис. 1 – Елемент двовимірної нерегулярної насадки Проведено порівняльні експериментальні і теоретичні дослідження дрібних насадок (рис. 2). Рис. 2 – Залежність коефіцієнту тертя від критерію Рейнольда

    Переглянути
  • ЛІНІЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ХЛІБОПЕКАРСЬКИХ ДРІЖДЖІВ З РОЗРОБКОЮ СТАНЦІЇ ЗМІШУВАННЯ

    Метою проекту є розробка станції змішування, що використовується для приготування компонента поживного середовища, що подається для підтримання процесу росту дріжджів на підприємстві «Стіролбіотех» м. Обухів. Повна схема лінії виробництва представлена в записці, на креслені показана ділянка приготування поживного середовища.(кр. АВТ), Основними компонентами поживного середовища є: дріжджовий автолізат, калій хлористий, сульфат амонію, діамоній фосфат та вода. До станції подають воду, попередньо нагріту в теплообміннику до Т 55- 60 °С. При включеній мішалці відбувається завантаження солей. В проекті розроблено: станцію змішування з модернізованою схемою завантаження солей. Проведено параметричні та конструктивні розрахунки основних елементів конструкції. Таких як корпусу, перемішуючого пристрою та вала перемішуючого пристрою. Розроблений ежектор для завантаження солей до станції а напівавтоматичному режимі. Також було розглянута можливість ручної подачі реагентів через завантажувальний бункер. Крім цього розроблено теплообмінник для нагрівання води, яка подається до станції. Виконані основні параметричні та конструктивні розрахунки. За продуктивністю було здійснений розрахунок по визначенню поверхні теплообміну. Були виконані розрахунки на міцніть та жорсткість обраної конструкції За існуючою на підприємстві технологією необхідна кількість солей до станції змішування потрапляла за наступним чином: • з бункера, що встановлено на вагах, компонент засипається в ящичний піддон, а потім вручну завантажується в апарат через завантажувальний бункер; • при завантаженні утворюється пил солей, який видаляють за допомогою місцевих витяжок, що мають малий коефіцієнт ефективності (до 60 %). За схемою, що розроблено в дипломному проекті, запропонована модернізація, суть якої полягає у встановлені ежекторного сопла. Вода із станції, існуючим насосом циркулює через ежекторне сопло та створює зону розрідження. За рахунок утвореної різниці тисків, солі втягуються в ежекторне сопло та по трубопроводу прямують до станції. Таким чином, одночасно з процесом завантаження здійснюється попереднє змішування компонента з водою в потоці. Завдяки запропонованій модернізації стало можливим відмовитись від використання витяжної вентиляції, що потребувала поточного ремонту та часткової заміни вентиляторів. Даною модернізацією зменшили кількість електроенергії, що споживала установка, а отже і витрат на електроенергію, яка постійно дорожчає. Додатковим позитивним фактором запропонованої схеми є покращення умов працюючих за рахунок зменшення частки ручної праці при завантаженні компонентів. Економічний ефект від проведеної модернізації склав 535 грн. У результаті проведених патентних досліджень встановлено, що запропонований апарат, його складові частини не відповідають умовам патентоспроможності винаходу по відношенню до розглянутих конструкцій. Для полегшення обслуговування станції розроблено схему автоматичного керування. Здійснені рекомендації, що до монтажу та експлуатації апаратів. Встановлено, що спроектовані апарати відповідають вимогам охорони праці та навколишнього середовища. Розроблено технологію виготовлення муфти і конструкцію кондуктора для свердління отворів.

    Переглянути
  • Процес додаткового вилучення вуглеводнів із природного газу методом низькотемпературної абсорбції

    Для переробки природного газу, а саме вилучення з нього цільових компонентів (пропану, бутану, пентану, важких вуглеводнів) та забезпечення якісного очищення від механічних домішок і скрапленої рідини перед транспортуванням магістральними газопроводами, необхідне попереднє визначення найбільш ефективного методу виконання поставленого завдання. За даними науково-технічної літератури було виявлено, що доцільно застосовувати метод низькотемпературної абсорбції [1]. Він отримав найширше розповсюдження завдяки можливості використання доступних і дешевих рідинних поглиначів та ефективного протікання процесу при мінусових температурах, що досягається штучним охолодженням сировини. Вагомий вплив на низькотемпературну абсорбцію мають такі параметри, як склад, фізико-хімічні властивості сировини, витрата сировини та абсорбенту, вид абсорбенту, тиск та температура [3, 4, 6]. Залежність процесу від вищенаведених характеристик та розробка модернізації апаратів, що входять до технологічної схеми, є предметом виконання даної роботи. Товарними продуктами установки низькотемпературної абсорбції є скраплений газ (пропан-бутанова фракція), деетанпропанбутанізований конденсат і сухий газ. В даному випадку при проведенні процесу, дрібнодисперсний абсорбент може впорскуватись в потік природного газу, що значно підвищує його ефективність. Проаналізувавши технологічну схему, у якості абсорбенту було вирішено застосувати деетанпропанбутанізований конденсат, що призначений як компонент при виробництві автомобільних бензинів за ДСТУ 4063 та відповідає вимогам ТУ У 11.1-0158764-048-2004. Після проведення аналізу низькотемпературної абсорбції на установці Хрестищенського газоконденсатного родовища (Харківська обл.) із залученням організації ДК «Укргазвидобування» та використання з літературних джерел [3-6] досвіду експлуатації інших подібних установок, температури проведення процесу було понижено від мінус 30ْ С до мінус 60ْ С при тиску 3,5 МПа. Це дало змогу отримати більш високі показники виходу компонентів газової суміші (пропану та бутану). Контактування абсорбенту з газовим потоком здійснюється в апаратах, що широко застосовуються в різних, зокрема в хімічній, галузях промисловості – абсорберах. В теперішній час для цих цілей розроблена велика кількість різноманітних їх типів: полі, тарілчасті абсорбери, турбулентні газопромивачі та інше. Достатньо ефективно можливо здійснювати процес в горизонтальному потоці природного газу. Головна вимога при цьому способі контактування газу з абсорбентом полягає у створенні високорозвиненої міжфазної поверхні потоків, що взаємодіють. З’являється необхідність розробки конструкції турбулізаторів газорідинного потоку у вигляді різноманітних завихрювачів, що забезпечують високі відносні швидкості між частками газу та рідини. В подальшому планується виконання роботи у даному напрямку. Після попереднього складення математичної моделі та проведення розрахунків задачі оптимізації, визначено динаміку вилучення метану, етану, пропану, бутану та більш важких вуглеводнів в широкому діапазоні розглянутих значень кількості циркулюючого абсорбенту [2]. Отримано показник найбільш оптимальної кількості абсорбенту, що подається до газового потоку при фіксованих значеннях температур і постійному тиску, та визначено, що використання більшої його кількості не є доцільним. Побудовано графічні залежності за отриманими даними [2]. На даний час продовжується серія експериментів по визначенню найкращих умов проведення процесу і конструкції абсорбера та оформлення матеріалів для подання статті до науково-практичного журналу на тему вдосконалення організації процесу низькотемпературної абсорбції.

    Переглянути
  • Дослідження в’яжучого на основі гумової крихти й полімерного модифікатора vestenamer

    Покращення фізико-механічних властивостей асфальтобетонних сумішей, в яких використовується гумова крихта, шляхом введення до складу полімерного модифікатора.

    Improvement of the physical-mechanics properties of the asphalt-concrete mixes which contents rubber chips, through polymer modification input into the mix.

    Переглянути
  • Визначення характеристик регулярного насадка масообмінного апарата

    Розраховано основні характеристики оригінального регулярного насадка масообмінного апарата й наведено його порівняння з відомими конструкціями.

    Переглянути
  • Теплообмін в апаратах із плівкою рідини, що стікає по поверхні тонкостінної полімерної труби

    Досліджено процес теплообміну при плівковій течії рідини по тонкостінним полімерним трубам, запропоновано залежності для розрахунку міцності полімерних труб, визначення критерію Нуссельта, а також пристрій для розподілу рідини по поверхні тонкостінної полімерної труби.

    Переглянути
  • Застосування пористих заповнювачів для бетону

    Проаналізовано властивості та сфери застосування пористих заповнювачів для бетону. Визначено заповнювач, що доцільно використовувати в малоповерховому будівництві.

    Переглянути