Випарювання

Загальна характеристика процесу випарювання. Зміна властивостей розчинів при згущенні. Методи випарювання, їх характеристика. Випарні апарати з неорганізованою та організованою природною циркуляцією, примусовою циркуляцією та апарати плівкового типу, їх будова і принцип дії.

Однокорпусні випарні установки. Матеріальний і тепловий баланси при безу-

пинному процесі випарювання. Визначення витрати пари на випарювання і розміри поверхні нагрівання випарного апарата. Особливості роботи випарних установок з тепловим насосом, ефективність їх застосування.

Багатокорпусні випарні установки, їх схеми. Матеріальний і тепловий розрахунки, принцип їх упорядкування. Обгрунтування вибору оптимального числа корпусів на установку. Корисна різниця температур і температурні втрати при випарюванні, їх характеристика і визначення. Робота випарної установки при утворенні накипу.

Пристрій для сепарації пари у випарних установках.

Шляхи інтенсифікації процесу випарювання і раціонального використання тепла. Регульовані параметри процесу випарювання.

Методичні вказівки

Вивчаючи процес випарювання, необхідно усвідомити фізичну сутність і можливості його проведення під атмосферним, надлишковим тиском або під вакуумом. Варто знати класифікацію випарних апаратів і особливості їх застосування. Накресліть в конспект основні типи теплообмінних апаратів. Усвідомте методику упорядкування матеріального і теплового балансу.

Зверніть увагу на визначення загальної і корисної різниці температур у випарному апараті. Накресліть схеми випарних апаратів і схеми багатокорпусних випарних установок. Розгляньте розв’язання прикладу № 1 [Л.3] с. 69...72.

Література: [1] с. 138...168; [3] с. 66...74; [5] с. 175...200.

Питання для самоперевірки

1. Накресліть та опишіть схему однокорпусної випарної установки.

2. Як складається тепловий баланс випарної установки?

3. Призведіть класифікацію випарних апаратів.

4. Опишіть схему випарної установки з тепловим насосом.

5. Накресліть та опишіть схему багатокорпусної випарної установки.

6. Як визначається загальна і корисна різниця температур у випарному апараті?

5 Масообміні процеси

5.1 Теоретичні основи масообміних процесів

Загальні відомості про масообміні процеси, їх використання в харчовій промисловості. Молекулярна і конвективна дифузія. Закон Фіка.

Масовіддача. Масопередача. Основне рівняння масопередачі. Залежність між коефіцієнтом масопередачі і коефіцієнтами масовіддачі. Рушійна сила процесів масопередачі, способи її визначення. Аналогія процесів переносу тепла і речовини.

Поняття про термодифузію.

Методичні вказівки

При вивченні теми необхідно засвоїти фізичний зміст процесу масообміну. Варто усвідомити поняття “фаза”, “система” і “процеси масообміну”. Варто розглядати дифузії, масовіддачі і масопередачі, виписати в конспект основні визначення і розрахункові залежності.

Література: [1] с.197...209; [5] с. 201...227.

Питання для самоперевірки

1. Як визначається рушійна сила процесу масопередачі?

2. Як здійснюється молярна і конвективна дифузія?

3. Напишіть і поясніть основне рівняння масопередачі.

5.2 Абсорбція

Абсорбція. Характеристика процесу. Закон Генрі. Матеріальний баланс і рівняння робочої лінії процесу. Визначення витрати абсорбенту. Рушійна сила процесу абсорбції. Тарілчасті і насадкові абсорбери, їх будова і принцип роботи. Регульовані параметри процесу. Шляхи інтенсифікації процесу абсорбції.

Методичні вказівки

Засвойте фізичні основи абсорбції як виборчого поглинання одного або декількох компонентів газової або парової суміші рідким поглинувачем (абсорбентом). Назвіть процеси харчових виробництв, де використовується абсорбція.

Усвідомте закон Генрі, основні положення і математичні вираження матеріального балансу абсорбції, визначення витрати абсорбенту. Побудуйте в конспекті робочу лінію абсорбції і дайте визначення рушійної сили.

Запам'ятайте класифікацію абсорберів, будову і принцип дії тарілчастих і насадкових абсорберів, методику їх розрахунку. Зверніть увагу на шляхи інтенсифікації процесу абсорбції.

Література: [1] с. 209...214; 219...220; 222; [3] с. 85...93; [5] с. 227...249.

Питання для самоперевірки

1. Охарактеризуйте фізичну сутність абсорбції і перелічите процеси харчових виробництв, де використовується абсорбція.

2. Сформулюйте і математично висловите закон Генрі.

3. Назвіть основні типи тарілок, дайте характеристику і режими їх роботи.

4. Назвіть основні типи насадкових елементів, дайте характеристику і режими їх роботи.

5. Що є рушійною силою процесу абсорбції і як вона виражається?

6. Зазначте методику розрахунку абсорберів.

7. Назвіть регульовані параметри процесу.

5.3 Адсорбція

Адсорбція. Загальні відомості. Фізичні основи процесу. Ізотерма адсорбції. Адсорбенти, їх види і характеристика. Активність адсорбентів. Матеріальний баланс і рушійна сила процесу. Десорбція. Іонообмінні процеси.

Апарати для адсорбції, їх види, будова, принцип роботи.

Шляхи інтенсифікації процесу адсорбції. Регульовані параметри процесу адсорбції.

Методичні вказівки

Усвідомте фізичну сутність процесу адсорбції як процесу виборчого поглинання компонента газу, пари або розчину поверхнею твердого тіла (адсорбенту). Пам'ятайте: чим більше активна поверхня адсорбера, тим ефективніше проходить процес адсорбції. Варто знати основні типи адсорбентів, їх характеристику, особливо активність.

Чітко усвідомте рівняння матеріального балансу адсорбції і рушійної сили, відобразити в конспекті. Усвідомте сутність процесу десорбції.

Особливу увагу приділіть вивченню іонообмінних процесів, широко застосовуваних в харчових виробництвах.

Розберіться у видах, будові і принципі дії апаратів для адсорбції. Схеми їх перекреслити в конспект. Усвідомте шляхи інтенсифікації процесу адсорбції.

Література: [1] с. 247...256; 258; [3] с. 111...115; [5] с. 312...338.

Питання для самоперевірки

1. Охарактеризуйте фізичну сутність процесу адсорбції і зазначте, в яких харчових виробництвах знаходить він застосування.

2. Перерахуйте основні типи адсорбентів для харчових виробництв.

3. Напишіть і поясніть рівняння матеріального балансу адсорбції.

4. Що таке десорбція і як проводиться регенерація адсорбенту?

5. У чому сутність іонообмінних процесів?

6. Опишіть будову і роботу апаратів для адсорбції.