45. Типовые процессы в технологии. Разделение неоднородных газовых систем

Процесс – это последовательные и закономерные изменения в системе (продукте, материале), приводящие к возникновению в ней новых свойств.

Можно выделить три вида (системы) классификации процессов пищевых производств.Классификация по организационно-техни­ческому признаку: периодического действия(загрузка и выгрузка сырья осуществляются через определенные промежутки вре­мени, т. е. процесс проходит периодами), непрерывного(осуществляются в проточных аппа­ратах, в которых поступление исходного сырья и выгрузка го­товой продукции осуществляются непрерывно,осу­ществляются в различных аппаратах, составляю­щих единую, непрерывно действующую установку;жарка мяса)и комбинированные(процессы, которые на отдельных стадиях осуществляются непрерывно, а на от­дельных стадиях – периодически;производство изделий из теста).Классификация по изменению параметров процесса во времени. В зависимости от изменения температуры, ско­рости, концентрации, консистенции и др. все процессы подразделяются на установившиеся (стационарные)- значения каждого из характеризующих их параметров явля­ются постоянными во времени и зависят лишь от положения данной точки системы в пространстве; и неуста­новившиеся (нестационарные)-характеризующие их пара­метры зависят не только от положения данной точки системы в пространстве, но и от времени.Классификация по кинетическим законо­мерностям: гидромеханические(процессы, ко­торые протекают в жидкостных или газовых системах под внешними воздействиями. Движущей силой гидромеханических процессов является пе­репад давлений. Перемешивания и диспергирования,пенообразование и псевдоожижение,разделение гетерогенных жидкостных систем в поле силы тяжести и центробежных сил,фильтрование,мембранные методы разделения жидкостных систем,разделение газовых систем (очистка газов)), механические(описываются законами механики твердых тел. Движущей силой механических процессов яв­ляется разность усилий в различных точках обрабатываемого объекта), тепловые(процессы, скорость кото­рых подчиняется законам теплопередачи. Движущая сила теп­ловых процессов – разность температур.),массообменные(характеризуются переносом (переходом) одного или нескольких компонентов исходного вещества из одной фазы в другую.Движущая сила-разность концентра­ций),химические,микробиологические и электрофизические(движущая сила-разность потенциалов).

Разделения газовых неоднородных систем-вы­деление из аэрозолей частиц твердой и жидкой дисперсной фазы. Разделение аэрозольных систем преследует две основные цели: технологическую(когда воздух и газ вход. В состав компон., участв. в проведении технологич. процесс.) и защитную (защита человека и окружающей среды от нежелательного воздействия на них различных примесей, содер­жащихся в воздухе или газах, выходящих из энергетических или технологических установок).

Способы очистки газа: осаждение под действием силы тяжести; осаждение под действием центробежных сил; фильтрование; мокрая очистка; осаждение под действием электростатических сил.

Осаждение под действием силы тяжести применяют в том случае, когда дисперсная фаза аэрозолей имеет достаточно круп­ные и тяжелые частицы размером более 100 мкм.За счет инерции частицы в местах резкого изменения направления движения отделяются от основного потока газа и оседают вниз.

Для осаждения под действи­ем центробежных сил применяют циклоны (когда надо выделять частицы, имеющие размер более 10 мкм). Аэрозоль подается в циклон со скоростью 20-25 м/с. Под действием цент­робежной силы частицы дисперс­ной фазы отбрасываются к стен­кам корпуса и опускаются в сбор­ник. Очищенный газ выходит на­ружу. Среди различных способов очистки газов фильтрованием наи­большее распространение получили те из них, в которых исполь­зуются рукавные фильтры. Рукавные фильтры позволяют осуществлять очистку высо­кодисперсных аэрозольных систем (пылей), имеющих размер ча­стиц дисперсной фазы в порядке 10 мкм и менее. Степень очи­стки на них высокая и достигает 98-99 %.

Тонкодисперсные аэрозольные системы можно очищать также, используя мокрую очистку газов. Это по существу про­мывка газа водой или какой-либо другой жидкостью. Суть этой очистки заключается в том, что газ движется через слой жидко­сти или проходит через камеру, в которой распыливается вода.

При подъеме аэрозоля в камере установки происходит сталкивание частиц его дисперсной фазы с капельками воды. Агломераты капелек воды и частиц оседают вниз. Уста­новки для мокрой очистки газов называют скрубберами. Сте­пень очистки газа в скрубберах зависит от размеров частиц. Если для частиц размером 5-30 мкм степень очистки состав­ляет 95-98 %, то для частиц 2-5 мкм эта величина снижается до 85-90 %.

Суть работы устройств для осаждения под действием элект­ростатических сил заключается в том, что фильтровальная камера имеет два электрода.Под действием электри­ческого поля происходит ионизация газа и частицы начинают двигаться к тому или другому электроду в зависимости от их заряда. Образовавшийся слой частиц с электрода и стенок ка­меры опускается вниз и через выгрузной патрубок отводится из нее. В электроочистителях используют постоянный ток.