Klasyfikacja i sortowanie Rozdzielanie ziaren ciał stałych dzieli się na klasyfikację i sortowanie. Sortowanie jest to rozdział ziaren według gatunków, natomiast klasyfikacja to rozdział według wielkości ziaren. Klasyfikacja może być prowadzona na drodze mechanicznej, pneumatycznej oraz hydraulicznej. Jednym ze sposobów klasyfikacji mechanicznej jest przesiewanie. Przesiewanie polega na tym, że mieszanina wprowadzana jest na sito, przez którego otwory część materiału przesypuje się (przesiew), a druga część pozostaje na sicie (odsiew). Maszyny służące do przesiewania noszą nazwę przesiewaczy, a ich elementem roboczym są sita. Sita stosowane w przemyśle spożywczym są wykonane z blachy, drutu, jedwabiu i tworzyw sztucznych Przesiewania dokonuje się w ten sposób, że materiał przesyła się wzdłuż sit mających otwory o potrzebnych wymiarach. Sita te mogą być płaskie lub cylindryczne, pochyłe lub poziome. Rodzaje sit Sita mogą być ułożone w różny sposób. Gdy zawartość ziaren drobnych jest duża, wówczas stosuje się układ sit o wzrastającej wielkości oczek, gdy w mieszanie przeważa zawartość ziaren dużych – stosuje się układ sit o malejącej wielkości oczek, co pozwala usunąć z urządzenia największe ziarna już na początku przesiewania . Zużycie energii na przesiewanie jest wtedy mniejsze. Wirówki- zasada działania, podział Wirówki są urządzeniami stosowanymi do rozdzielania układów niejednorodnych (zawiesin i emulsji) pod wpływem siły odśrodkowej. Dzieli się je na wirówki filtracyjne, sedymentacyjne i separacyjne. Działanie sił odśrodkowych przyspiesza proces filtracji w wirówkach filtracyjnych lub proces opadania w wirówkach sedymentacyjnych, gdyż siły odśrodkowe są wielokrotnie większe od sił ciężkości. W zależności od charakteru pracy wirówki można podzielić na wirówki o działaniu okresowym, półciągłym i ciągłym. Natomiast biorąc pod uwagę położenie wału napędzającego bęben wirówki można podzielić na poziome i pionowe. Różnice między wirówkami sedymentacyjnymi i filtracyjnymi Sedymentacyjna: W wirówce tej zawiesina jest doprowadzana w sposób ciągły, również w sposób ciągły odpływa przelewowo ciecz klarowna. Bęben na obwodzi ma kilka przegród, które zapobiegają powstaniu dużego poślizgu między cieczą a bębnem W przegrodach są otwory, które służą do równomiernego rozmieszczenia zawiesiny między przegrodami. Osad pozostaje w bębnie. Po napełnieniu się bębna wirówki do połowy jej objętości osadem wirówkę zatrzymuje się i usuwa osad. Filtracyjna- Bęben który jest umieszczony na poziomym wale jest zasilany z przewodu . Po zakończeniu zasilania ciecz jest odwirowywana przez przegrodę do osłony . Po wytworzeniu się wystarczająco grubej warstwy osadu zawór 6zamyka dopływ zawiesiny, a otwiera się zawór doprowadzający ciecz przemywającą. Po przemyciu osadu wyłącza się silnik. W czasie zwolnionych obrotów skrobak 9 przesuwa się z dołu do góry i zgarnia osad do rynny Po usunięciu osadu skrobak wraca w pierwotne położenie, po czym włącza się silnik. Po uzyskaniu nominalnej częstości obrotowej rozpoczyna się doprowadzanie zawiesiny i nowy cykl filtracji. Zasada działania hydrocyklonu
|
Nośniki ciepła Gazowy nośnik ciepła, najczęściej stosowanym w przemyśle spożywczym, jest nasycona para wodna. Można ją bez trudu przesyłać na znaczne odległości, a duże współczynniki przenikania ciepła, uzyskiwane przy ogrzewaniu parą, umożliwiają znaczne zmniejszenie powierzchni wymiany ciepła, a więc i kosztów inwestycyjnych wymiennika. Kondensacji pary wodnej towarzyszy duża zmiana jej entalpii, wskutek czego do przekazywania dużych ilości ciepła potrzeba niedużej masy pary. Stała temperatura kondensacji w danych warunkach ułatwia utrzymanie stałych parametrów pracy i ewentualne ich regulowanie. Główną wadą pary wodnej, jako nośnika ciepła, jest znaczny wzrost ciśnienia związany ze wzrostem temp.. Gorące powietrze: Nośnik ten ma niskie współczynniki wnikania ciepła oraz jest kłopotliwy w przemieszczaniu. Jednak w wielu działach przemysłu spożywczego, jak suszarnictwo czy piekarstwo nie można go praktycznie niczym innym zastąpić. Ciekłym nośnikiem ciepła, który znalazł zastosowanie w urządzeniach przemysłu spożywczego, jest gorąca woda lub skropliny pary wodnej. Podział wymienników ciepła -w zależności od sposobu przekazywania ciepła: wymienniki przeponowe, bezprzeponowe oraz regeneratory; -w zależności odcharakteru pracy wymiennika: wymienniki o działaniu okresowym i o działaniu ciągłym; -w zależności od ciał biorących udział w wymianie ciepła : wymienniki cieczowo – cieczowe,parowo-cieczowe,gazowo-cieczoweitd.; -w zależności od przeznaczenia technologicznego : podgrzewacze, skraplacze, chłodnice itp. Płaszczowo-rurowe wymienniki ciepła: Wymienniki te są zbudowane z wiązki rurek, która jest umocowana w dwóch płytach sitowych. Całość znajduje się w płaszczu, który jest zakończony dennicami. Czynniki biorące udział w wymianie ciepła są doprowadzane i odprowadzane króćcami. Jeden z czynników znajduje się w przestrzeni międzyrurkowej, drugi płynie rurkami. W celu zwiększenia prędkości przepływu czynnika znajdującego się w rurkach stosuje się wielobiegowe wymienniki ciepła (taki wymiennik pokazany jest na rysunku). W komorach między płytami sitowymi i dennicami są umieszczone przegrody dzielące
Czy nnik, jak pokazano strzałkami, przepływa kolejno przez te sekcje i odpowiednie pęki rurek. Omówić płytowe wymienniki ciepła Płytowe wymienniki ciepła są zbudowane z elementów w postaci pofałdowanych płyt, wykonanych z blachy ze stali kwasoodpornej. Budowę płyt pokazuje rysunek. W czterech narożach płyty znajdują się otwory. Odpowiedni układ uszczelek sprawia, że po zmontowaniu wymiennika dwa z nich (jeden na górze i jeden na dole) służą jako wlot i wylot czynnika do powierzchni międzypłytowej Płyty są umieszczone między dwoma płytami czołowymi, zaopatrzonymi w króćce do płynów. Całość jest umocowana w prowadnicach, uszczelniona i dociśnięta podobnie jak prasa filtracyjna ramowa. Każda płyta jest omywana z jednej strony jednym z czynników, z drugiej zaś drugim. W wielu procesach technologicznych otrzym., się roztwory rozcieńczone (jak np. soki cukrownicze i owocowe),które przed dalszym przetwarzaniem należy zatężyć. Zatężanie roztworów może odbywać przez odparowanie lub wymrożenie (kriokoncentracja). Zatężanie roztworów przez odparowanie zachodzi w aparatach wyparnych zwanych wyparkami. Proces ten polega na odparowaniu z roztworu części rozpuszczalnika po doprowadzeniu odpowiednich ilości ciepła. W procesach technologicznych odparowuje się w celu zatężenia przede wszystkim roztwory wodne. |
Wyparki błonkowe W wyparkach błonkowych ze spływającą warstewką cieczy zatężanie roztworu trwa bardzo krótko. Rozróżnia się dwa typy tych urządzeń : Wyparki z hydrauli- cznym wytwarzaniem błonki cieczy Wyparki z mechanicznym wytwarzaniem błonki cieczy. Procesy membranowe Pod pojęciem procesów membranowych rozumie się te wszystkie procesy, w których dwa roztwory są rozdzielone membraną o określonej selektywności. Selektywność membrany wynika z jej porowatości lub ładunku elektrycznego. W zależności od wielkości porów w membranie wyróżnia się mikrofiltrację, ultrafiltrację, nanofiltrację oraz odwróconą osmozę. Krystalizacja ogólnie Krystalizacja jest to proces wydzielania ciała stałego w postaci krystalicznej z roztworu. Wykrystalizowanie ciała stałego z roztworu jest możliwe dopiero po osiągnięciu przez roztwór stanu przesycenia ,czyli stężenia ciała stałego przekraczają- cego jego rozpuszczalność w danych warunkach. Krystalizacja z chłodzeniem Krystalizatory z chłodzeniem są stosowane do krystalizacji ciał stałych, których rozpuszczalność wydatnie zmniejsza się wraz z obniżeniem temperatury Krystalizatory z chłodzeniem roztworu są budowane jako aparaty cylindryczne poziome lub pionowe, zaopatrzone w płaszcz chłodzący i wolnoobrotowe mieszadło, którego ruch powoduje wyrównanie stężeń w przestrzeni krystalizacyjnej i usuwanie kryształów wydzielających się na oziębionych ściankach aparatu. Chłodzenie może następować w wyniku przepływu powietrza, wody albo innego płynu chłodzącego. Krystalizacja z odparowaniem rozpuszczalnika Jako krystalizatory z odparowaniem części rozpuszczalnika są stosowane wyparki, zwłaszcza z wymuszonym obiegiem roztworu.Mimo zastosowania wymuszonego obiegu, elementy grzejne zarastają kryształami w trakcie procesu. O wielu dogodniejsze do pracy są krystalizatory pracujące przy obniżonym ciśnieniu, w których zachodzi proces odparowania adiabatycznego. Ekstrakcja ogólna Ekstrakcją nazywa się proces wymiany masy w układzie wieloskładnikowym o ograniczonej rozpuszczalności, polegający na rozpuszczeniu jednego lub kilku składników fazy ciekłej lub stałej w ciekłym rozpuszczalniku. W zależności od stanu skupienia substancji biorących udział w procesie rozróżnia się ekstrakcję w układzie ciecz – ciecz, czyli tzw. Ekstrakcję ciekłą ( gdy obie fazy są cieczami) i ekstrakcję w układzie ciało stałe – ciecz (gdy jedną z faz jest ciało stałe). Ekstraktor korytowy Zasadniczym elementem ekstraktora korytowego jest pochyła rynna 1 z parowym płaszczem grzejnym 2. Wewnątrz rynny są umieszczone dwa ślimaki 3, obracające się w przeciwnych kierunkach. Zwoje ślimaków zachodzą na siebie, dzięki czemu zapobiega się ruchowi obrotowemu ciała stałego razem ze ślimakiem. Przed dolną ścianką aparatu znajduje się sito 4. Na sicie następuje oddzielenie ekstraktu od fazy stałej. Sito jest czyszczone przez obracające się skrobaki. Krajanka buraczana jest załadowywana króćcem 5 i przesuwana przez ślimaki do drugiego końca aparatu, skąd kołem czerpakowym 8 jest wydalana na zewnątrz. Reaktory ogólnie Aparaty w których przebiega reakcja biochemiczna lub chemiczna noszą nazwę reaktorów. W zasadzie reaktor spełnia trzy zadania. Zapewnia on : odpowiedni czas przebywania reagentów w strefie reakcji, właściwe przenoszenie ciepła oraz odpowiedni ruch i mieszanie się faz. Uproszczona klasyfikacja reaktorów opiera się na dwóch podstawowych kryteriach: Układ reakcyjny jest homo – lub heterogeniczny Reakcja jest prowadzona w sposób okresowy, półciągły lub ciągły. |
Absorpcja i adsorpcja Proces absorpcji polega na rozpuszczeniu jednego lub kilku składników mieszaniny gazowej w cieczy podczas ich bezpośredniego zetknięcia się. Jest on prowadzony w celu oczyszczenia mieszaniny gazów przez wydzielenie składnika gazowego stanowiącego składnik zanieczyszczający, lub w celu wydzielenia z niej składników cennych. Absorbery dzielą się na następujące grupy :Powierzchniowe Błonkowe Z wypełnieniem Natryskowe Barbotażowe (bełkotkowe). Adsorpcja jest to proces polegający na pochłanianiu gazów lub par z mieszanin gazowych za pomocą ciał stałych, zwanych adsorbentami. Charakterystyczną cechą adsorpcji jest selektywność i odwracalność. Za podstawę podziału adsorberów przyjmuje się warunki pracy i rozróżnia się trzy grupy : z nieruchomym adsorbentem z ruchomym adsorbentem ziarnistym z adsorbentem fluidalnym. Wyparki wielodziałowe Wyparka wielodziałowa składa się z kilku wyparek jednodziałowych, najczęściej tego samego typu. Wyparka wielodziałowa umożliwia wyeliminowanie większości wad wyparki jednodziałowej przy jednoczesnym poprawieniu jakości gotowego produktu. W wyparce wielodziałowej para z kotłowni jest dostarczana tylko do pierwszej wyparki. Wyparka Roberta Wyparka z komorą grzejną: 1.osuszacz oparów 2.komora oparów 3.komora grzejna 4.właz 5.rura cyrkulacyjna 6.odprowadzanie r-ru oddzielonego od oparów |
---|---|---|---|