МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для выполнения лабораторно-практических занятий по дисциплине «Теоретические основы технологии пищевых производств»

Страница 15 из 16

19.2. Теоретические сведения по выполнению работы

Масса выпавших кристаллов в случае кристаллизации без отгонки может быть определена по формуле (19.1).

Скр = GН , (19.1)

Где: Gн - масса исходного раствора;

Хн и хм - концентрация исходного и маточного раствора, соответственно;

α - отношение молекулярных масс абсолютно сухого раствора вещества и кристаллосольвата.

В свою очередь α может быть рассчитано по формуле (19.2).

Α = (19.2)

При М = Мкр; α=1

Перевод мольных концентраций в массовые доли осуществляется по формуле (19.3).

Х = хняс , (19.3)

Где: Хнас - концентрация насыщенных водных растворов;

М - молекулярная масса абсолютно сухого растворенного вещества.

Количество (массу) выпавших кристаллов при охлаждении раствора до заданной температуры можно определить из соотношения (19.4).

Скр = GН (хи - хм) – W (19.4)

Количество отводимой теплоты определяется по формуле (19.5).

Q = GН Ср (T1 - T2) + GКр G + Wr , (19.6)

Где: Ср - удельная теплоемкость раствора;

T1- начальная температура охлаждения;

T2 - конечная температура охлаждения;

G - Теплота кристаллизации,

W- масса удаленного растворителя.

В свою очередь масса удаленного растворителя может быть найдена из уравнения (19.6).

W = , (19.6)

Площадь поверхности охлаждения определяется из уравнения (19.7).

F = , (19.7)

Где: К - коэффициент теплопередачи;

Tcp - средняя температура процесса охлаждения.

Среднюю температуру охлаждающей жидкости рассчитать по формуле (19.8).

∆tcp = , (19.8)

Где: T1И T2 - начальная и конечная температура охлаждающего раствора,

T3 И T4- начальная и конечная температура охлаждающей растворы воды в теплообменнике.

19.3. Задание по выполнению работы

Задача №1. Определить какое количество (масса) кристаллов выделится в кристаллизаторе при охлаждении 5000 кг насыщенного раствора поташа (К2СО3) от 85 до 30°С. Поташ кристаллизируется c двумя молекулами воды. Концентрация насыщенных водных растворов при 85 и 30°С равна 10,04 и 8,00 моль/кг воды соответственно, а молекулярная масса сухого вещества (К2СO3) равна 138 кг/моль, масса кристаллосольвата (К2СОз*2Н20) равна 174 кг/моль.

( Ответ: Gкр= 1055 кг).

Задача №2. Определить количество теплоты, которое требуется отвести в кристаллизаторе непрерывного действия при охлаждении 1000 кг/ч водного раствора нитрата натрия (NaNO3) от 85 до 30°С. При охлаждении раствора испаряется 2% воды. При 85°С 18,3 моль NaNO3 содержится в 1000 г воды. Определить площадь поверхности охлаждения, если вода поступает в охлаждающую рубашку противотоком при 10°С, а выходит при 20°С. Коэффициент теплопередачи принять равным 120Вт/м2К. (Ответ: Gкр= 235,3 кг/ч; Q= 67540 Вт, F=14,8 м2).

20. Лабораторная работа № 9

Тема. Изучение устройства и принципа действия шаровых мельниц. Оценка эффективности измельчения сыпучих продуктов и расчет технологических параметров

20.1.Цель и задачи работы. Целью данной работы является ознакомление с устройством и принципом действия шаровых мельниц и их технологических возможностей.

В задачу данной работы входит расчет технологических параметров мельниц и эффективность помола сыпучих продуктов питания.

20.2. Теоретические сведения по выполнению работы

При расчете технологических параметров шаровых мельниц определяют их производительность и качество помола. Производительность шаровой мельницы может быть рассчитана по уравнению (20.1), а именно.

П = К , (20.1)

Где: К - коэффициент определяющий качество помола;

М - масса измельченного сыпучего материала;

τ - Время помола.

В свою очередь коэффициент качества помола может быть оценен соотношением величины насыпной плотности сыпучего продукта в исходном состоянии к насыпной плотности измельченного продукта (20.2)

К = , (20.2)