Аппараты для растворения сырья

Процессы растворения во многих случаях являются сопутствующими при проведении других массообменных и тепловых процессов. Он имеет место при сорбции, ректификации, варке, экстракции.

Растворение твердых тел относится к процессам с фиксированной поверхностью фаз, так как всегда имеется выраженная граница раздела между жидкостью и твердым веществом.

Процесс растворения твердых веществ в жидкостях состоит из трёх стадий: перенос молекул растворителя из объема жидкой фазы к поверхности твердого тела; переход молекул твердого тела в жидкость; перенос молекул от поверхности твердого тела в объем жидкости.

Лимитирующей является, как правило, последняя стадия.

Для интенсификации процесса растворения необходимо измельчать твердое вещество, для увеличения поверхности его контакта с жидкостью. Повышение температуры во многих случаях ускоряет процесс растворения твердого вещества.

Чем выше относительное движение частиц в жидкости, тем выше скорость растворения.

Количество растворенного вещества будет увеличиваться с увеличением продолжительности процесса, однако, в меньшей степени, чем повышение относительного движения частиц и жидкости. Увеличение разностей концентраций также способствует массопереносу.

В пищевой промышленности для растворения сырья используется оборудование различное по своей конструкции.

Широкое распространение получили аппараты периодического действия, представляющие собой сосуд, как правило, с лопастной мешалкой и двойной стенкой (рубашкой) для нагревания массы. Примером такого растворителя может быть сахарожирорастворитель Х-15 (рис.5.13), применяемый в хлебопекарном производстве.

Установку для хранения и приготовления очищенного солевого раствора применяют в хлебопекарной промышленности для приёма соли из автосамосвалов и хранения ее в мокром виде.

Установка представляет собой бетонный бункер прямоугольной формы расположенный в углублении (рис.7.102). Приёмная воронка бункера находится на уровне пола, выступает за наружную стенку завода на 60 см и имеет ширину на 300 мм больше ширины кузова автосамосвала.

Рис.7.102. Установка для хранения соли и приготовления очищенного солевого раствора: 1 – приёмная воронка; 2 – решётка; 3 – железобетонная ёмкость; 4 – барботёр; 5 – щиты; 6 – плавающее приёмное устройство; 7 – шланг; 8 – ёмкость для очищенного солевого раствора; 9 – фильтр; 10 – расходные резервуары; 11 – трубопроводы; 12 – компрессор; 13 – сливной клапан.

Для предотвращения попадания посторонних предметов приёмная воронка снабжена решёткой и крышкой. В нижней части бункера размещены перфорированный трубопровод из нержавеющей стали (барботёр) для подачи воды на высоте 200 мм от днища. Бункер оборудован фильтром и ёмкостью для очищенного насыщенного солевого раствора.

Принцип действия установки заключается в следующем. В железобетонный бункер 3 из автосамосвала через приёмную воронку 1 загружается соль.

Вода в бункер подается через барботёр 4 до тех пор, пока не заполнит ёмкость выше уровня соли. Проходя через слой соли, вода насыщается. Насыщенный раствор плавающим устройством 6 отбирается и через сливной клапан 13 поступает под фильтр 9, где отстаивается и, проходя через фильтр, попадает в ёмкость для очищенного солевого раствора 8. Затем солевой раствор монжусом подается в расходные резервуары 10 на производство.

Аппарат для растворения (восстановления) сухих молочных продуктов Рис. (7.103) состоит из двух последовательно соединенных цилиндров разного диаметра, в которых соосно размещен вал мешалки 1 с лопатками.

Рис.7.103. Аппарат для восстановления сухих молочных продуктов 1 – вал мешалки; 2 – загрузочный бункер; 3 – первый цилиндр; 4 – патрубок для подачи воды; 5 – второй цилиндр; 6 – патрубок для выхода восстановленного молока.

Аппарат оборудован загрузочным бункером 2, патрубками для подачи воды 4 и выхода восстановленного молока 6.

Сухое молоко и вода поступают в загрузочный бункер 2, из которого они попадают в первый цилиндр 3. В результате интенсивного перемешивания происходит равномерное распределение частиц сухого молока в воде, их набухание и растворение.

Далее продукт переходит во второй цилиндр 5, куда подается дополнительное количество воды, для восстановления молока с требуемым содержанием сухих веществ. Процесс растворения завершается, готовый продукт выходит из аппарата и направляется на дальнейшую переработку.