автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Интенсификация технологических процессов, совмещенных с диспергированием, в роторных аппаратах

На правах рукописи

—'Ч /

г I—^

Чичева-Филатова Людмила Валерьевна

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, СОВМЕЩЕННЫХ С ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ В РОТОРНЫХ АППАРАТАХ

Специальность 05.18.12 — «Процессы и аппараты пищевых производств» (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет технологий и управления»

УДК 66.084; 66.061.4

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Юдаев Василий Федорович

Официальные оппоненты:

доктор технических на; Паронян Владимир Ха

в

офессор вич

член-корреспондент РАСХН доктор технических наук, профессор Лимонов Генрих Бвсеевич

доктор технических наук, профессор Промтов Максим Александрович

Ведущая организация:

Институт управления, качества, безопасности и экологии предприятий продуктов питания Московского государственного университета пищевых производств

Защита диссертации состоится 28 апреля 2006 г. в 12 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.122.03 в Московском госудапственном университете технологий и управления по адресу: 10931^В&£»сква, Талалихина, 31, ауд. 41. ^^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУТУ Автореферат разослан 27 марта 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета, д.т.н., профессор

Жиров М.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Основное направление и актуальность исследования. Интенсификация технологических процессов пищевых производств является одной из важных задач науки и техники. К отраслевой проблеме многих пищевых технологий, требующей научно обоснованного решения, относится задача интенсификации процессов экстрагирования и растворения. Основой увеличения производительности и снижений энергозатрат на проведение процессов служит проектирование, создание и внедрение высокоэффективных технологических аппаратов с малой удельной энергоемкостью и материалоемкостью, высокой степенью воздействия на обрабатываемые среды. В настоящее время перспективным научно-техническим направлением является разработка процессов и аппаратов с энергетическими воздействиями на гетерогенные среды за счет импульсного режима течения. Подобные разработки базируются на новых теоретических, экспериментальных, инженерных решениях и исследованиях физико-химических процессов в обрабатываемых средах при интенсивных импульсных воздействиях.

К аппаратам, реализующим импульсные энергетические воздействия относятся роторные аппараты с модуляцией потока (РАМП), принцип работы которых основан на создании импульсного режима течения. Интенсификация процессов в аппаратах роторного типа обусловлена акустическими и механическими воздействиями на обрабатываемую среду в импульсном потоке обрабатываемой жидкой гетерогенной системы, заключающихся в возбуждении гидродинамической и акустической импульсной кавитации, пульсациях давления и скорости потока жидкости, развитой турбулентности, мелкомасштабных пульсациях в локальных объемах жидкости при пульсациях и кумулятивном несимметричном схлопывании кавитационных пузырей, больших сдвиговых и ударных нагрузках.

Сложность гидромеханических нелинейных процессов трансформации энергии в аппаратах не всегда позволяет научно обоснованно их рассчитать и

определить оптимальные режимы работы с целью интенсификации процессов пищевых производств.

Данная работа выполнялась по заказам Федерального агентства по сельскому хозяйству (договор № Д0156-6/А от 19 ноября 2004 г.), ЗАО «Златоустовская кондитерская фабрика» и ОАО «Златоустовский абразивный завод» и в соответствии с планами НИР кафедры «Процессы и аппараты пищевых производств» МГУТУ «Совершенствование тегогомассообменных процессов в условиях эффективной гидродинамической обстановки» (гос. регистр. № 1960010987), «Интенсификация технологических процессов в нестационарных потоках и их аппаратурное оформление (гос. Регистр. № 0120.0 602985).

Таким образом, разработка аппаратов многофакторного синергетического воздействия, в которых возникают периодические переходные гидромеханические процессы с акустическим и гидродинамическим импульсным кавитационным воздействием, позволяющие эффективно интенсифицировать различные, процессы пищевых производств с существенным уменьшением удельного расхода энергии, является одной из приоритетных задач развития науки и техники АПК.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы являлась интенсификация процессов пищевых производств, совмещенных с диспергированием, в нестационарных периодических потоках обрабатываемой текучей среды и создание научных методов расчета роторных аппаратов с модуляцией потока, для достижения которой были определены следующие задачи:

- системный анализ методов интенсификации физико-химических процессов за счет различных факторов воздействий, основанных на конкретных физико-химических эффектах, с целью выявления наиболее перспективных . и эффективных методов обработки жидких гетерогенных сред;

- анализ производства белоксодержащей продукции с точки зрения национальной продовольственной безопасности страны и приоритетных направлений развития науки и техники агропромышленного комплекса;

- теоретические и экспериментальные исследования структуры и закономерностей потоков жидкости в рабочих зонах РАМП, построение корректных и адекватных реальной гидромеханической обстановке моделей течения ньютоновских и неньютоновских жидкостей в рабочих зонах аппарата при различных режимах течения;

- исследование импульсной гидродинамической и акустической кавитации, возникающей в РАМП;

- теоретические и экспериментальные исследования шрота сои как объекта экстрагирования;

- исследование влияния физических методов интенсификации процесса экстрагирования, методов подготовки объекта экстрагирования, соотношения твердой фазы к жидкой на продолжительность процесса и степень извлечения белка из шрота сои;

- разработка метода расчета и проектирования РАМП для интенсификации процесса экстрагирования на основе оптимизации кавитационного воздействия на процесс;

- исследование реологических параметров, течения и надевания смеси сахара в патоке в зазоре между ротором и статором, кинетики образования редуцирующих веществ в процессе растворения сахара в патоке при производстве карамельной массы и разработка метода расчета роторного аппарата для интенсификации процессов в вязких термолабильных жидкостях.

Методическая база и методы исследования. Решение поставленных задач проведено на основе фундаментальных законов сохранения массы, энергии и импульса при механических, тепловых и массообменных процессах, применения теории периодических релаксационных гидромеханических процессов при течении вязкой несжимаемой жидкости и сжимаемой газожидкостной смеси при политропическом процессе газа в пузыре.

Результаты измерений обрабатывали методами математической статистики. Достоверность полученных результатов подтверждена необходимыми и достаточными экспериментальными исследованиями, удовлетворительной корреляцией теории и экспериментальных данных.

Научная новизна. В процессе исследований автором получены следующие научные результаты:

- на основе решения уравнения двумерного ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости в прямоугольной трубе с подвижными стенками и в цилиндрической трубе, совершающей произвольные колебания вдоль оси, при произвольном периодическом градиенте давления выявлено, что интенсивность пульсационной составляющей скорости жидкости достигается при меньших плотностях кинетической энергии, чем при стационарном турбулентном режиме течения. Это обуславливает эффективную интенсификацию процессов переноса при нестационарных ламинарных течениях;

- разработана ячеечная модель течения вязкой сжимаемой газожидкостной смеси в виде интегро-дифференциального уравнения скорости течения смеси в модуляторе, коэффициенты которого включают его эффективную длину и функцию давления с поправочными коэффициентами, позволяющего определить кинетические и динамические характеристики течения смеси через модулятор роторного аппарата; '

- разработана физическая ячеечная модель экстракции вещества из диспергируемой частицы и на основе проведенных экспериментальных исследований выявлено, что скорость процесса экстракции определяется гидромеханическими условиями проведения процесса, уменьшающими толщину пограничного слоя, и постоянным обновлением поверхности раздела фаз путем измельчения частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде;

- научно обоснованы рациональные условия проведения'- процесса экстрагирования на основе экспериментальных исследований свойств соевого шрота и экстрагирования белка в кавитационной области камеры роторного аппарата с модуляцией потока;

- разработан метод расчета роторного аппарата-экстрактора, включающий результаты теоретических и экспериментальных исследований течений обрабатываемой среды через модулятор и импульсной гидродинамической и акустической кавитации;

- разработан метод расчета кинематических и динамических параметров стационарного потока неныртоновской жидкости в зазоре между ротором и статором на основе линейного дифференциального уравнения течения жидкости;

- разработаны математические модели процесса нагревания и кинетики образования редуцирующих веществ в процессе растворения сахара в патоке при производстве карамельной массы, что легло в основу расчета роторного аппарата для интенсификации процессов в вязких термолабильных жидкостях.

Практическая значимость разработок, полученных лично автором.

- разработан процесс экстракции белков из шрота сои, совмещенный с процессом диспергирования в переходных релаксационных потоках обрабатываемой среды в роторном аппарате-экстракторе, сопровождающийся импульсной акустической и гидродинамической кавитацией;

- на основе теоретических и экспериментальных исследований течений жидкости в модуляторе, экстракции белка из шрота сои и получения карамельной массы разработаны методы расчета роторных аппаратов-экстракторов и аппаратов-растворителей, позволяющие определить технические характеристики роторного аппарата;

- разработана классификация кавитационных режимов работы роторного аппарата, получено математическое определение их границ и . значение обобщенного критерия кавитации, когда воздействие на процесс является максимальным;

- предложены возможные варианты включения роторного аппарата-экстрактора в различные технологические схемы получения белка;

- исследован способ растворения сахара в патоке без добавления воды в роторном аппарате-растворителе, позволяющий ограничить степень нагревания карамельной массы и концентрацию редуцирующих веществ;

- разработан роторный аппарат для проведения процессов массопереноса, совмещенных с процессом диспергирования, на который получено положительное решение от 05.12.2005 г. № 2004133695 о выдаче патента РФ;

- научно-технические разработки диссертации подтверждены актами испытаний, протоколы которых приведены в приложениях диссертационной работы;

результаты приведенных научных исследований диссертации используются в учебном процессе - при чтении лекций, выполнении практических работ и дипломных НИР, написании учебных пособий по дисциплинам: «Технология и оборудование пищевых производств», «Механика жидкости и газов».

•' Реализация результатов исследования и апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих научных форумах: IX научная конференция 11 ГУ 29-30 апреля 2004 г., г. Тамбов; X и XI Международные научно-практические конференции «Стратегия развития пищевой промышленности», М.: МГУТУ, .2004, 2005 гг.; Всероссийская научная конференция «Математическое моделирование и краевые задачи», СГТУ, г. Саратов, 2004 г.; 56, 57 и 58 ежегодные научно-технические конференции преподавателей ЮУрГУ филиала в г. Златоусте в 2004, 2005, 2006 гг.; Международная научная конференция «Энерго- ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства», 14-17 сентября 2004 г., ИГХТУ, г. Иваново; третья Международная научно-практическая интернет-конференция «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век», март-май, Орел. 2005; Международная научно-практическая конференция — составляющие научно-технического прогресса «Components of scientific and technical progress». 22-23 апреля 2005 г., г. Тамбов; Международная конференция «Технологии и продукты здорового питания». 6-8 июня, М.:

МГУ1111, 2005 г.; XI Международная научно-практическая конференция «Стратегия развитая пищевой промышленности», 2-3 ноября 2005 г., г. Москва.

Публикации. Всего опубликовано 48 научных трудов, из них 34 по теме диссертации, в том числе две монографии, 17 статей в журналах по списку, утвержденному ВАК, одно положительное решение на выдачу патента РФ.

Струкгура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 365 наименований, основных обозначений и сокращений. Работа изложена на 313 е., содержит 9 таблиц, 64 рисунка и 14 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель и задачи, решаемые для достижения научных и практических результатов. Указан объем и предмет исследования, сформулирована научная новизна и отражена практическая значимость результатов исследования для пищевой промышленности.

В первой главе, проведен анализ методов интенсификации технологических процессов за счет многофакторных воздействий, основанных на физико-химических эффектах. Определены наиболее перспективные и эффективные методы обработки жидких гетерогенных сред, дисперсионной средой в которой является жидкость, а дисперсной фазой — твердые частицы, капли другой нерастворимой жидкости или газовые пузыри. Анализ физико-химических эффектов, возникающих в гетерогенных жидкостях при механическом, акустическом, кавитационном воздействиях показал, что эти воздействия вызывают изменение физико-химических свойств дисперсионной среды, дробление или коагуляцию дисперсной фазы, гомогенизацию среды. Правильно выбранное и управляемое воздействие способствует интенсификации технологических процессов.

Одним из наиболее эффективных направлений в разработке методов интенсификации ФХП с жидкой фазой является наложение па обрабатываемую среду механических вибраций и акустических волн. Определен один из перспективных типов гидромеханических аппаратов для обработки гетерогенных систем — РАМП. Проведен литературный обзор и анализ по интенсификации ФХП в РАМП механических, гидродинамических и акустических эффектов, возникающих при обработке жидкостей.

Анализ методов воздействия на физико-химические процессы, способы их осуществления показал:

- различные виды воздействий (акустическое, гидромеханическое, тепловое и т.д.) на гетерогенные системы вызывают физико-химические эффекты, способствующие интенсификации ФХП;

- существенная' интенсификация ФХП происходит в основном при акустическом, механическом и тепловом воздействиях на гетерогенные системы, что приводит к изменению агрегатного состояния и физико-химических свойств жидкой гетерогенной среды;

- одними из эффективных аппаратов и устройств, реализующих импульсные энергетические воздействия, признаны гидродинамические излучатели и, в частности, роторные аппараты с модуляцией потока, осуществляющие механическое, акустическое и тепловое воздействие на обрабатываемые гетерогенные системы;

- РАМП нашли применение в интенсификации процессов диспергирования, гомогенизации суспензий и эмульсий, растворения, экстрагирования, выщелачивания, низкотемпературной ректификации, за счет импульсного градиентного воздействия на жидкую гетерогенную среду. Они серийно изготавливаются ОАО «Здатоустовский машиностроительный завод», используются в различных отраслях промышленности благодаря простоте и надежности конструкции, хорошим эксплуатационным характеристикам;

- существующие методики интенсификации процессов диспергирования, растворения и экстракции в РАМП за счет механических, гидродинамических и акустических факторов воздействия требуют дальнейших исследований для более широкого их внедрения в промышленность;

- известные модели гидродинамических, механических и акустических эффектов и процессов в РАМП, методы расчета кинематических и динамических характеристик потоков реальной жидкости в рабочих зонах аппарата требуют уточнения и корректировки, достоверного теоретического и экспериментального обоснования;

- недостаточно изучен основной интенсифицирующий фактор — кавитация, диссипация энергии в зазоре между ротором и статором при течении неньютоновских жидкостей, влияние на эти эффекты физико-химических характеристик жидкости, режимных и конструктивных параметров РАМП, что также требует дальнейших исследований;

- известные методики расчета РАМП требуют уточнения геометрических и технологических параметров аппарата, учета всех факторов воздействия, в том числе на термолабильные неныотоновские жидкости.

Анализ производства пищевой и, в частности, белоксодержащей продукции в России за последние 25-30 лет с точки зрения национальной продовольственной безопасности страны и приоритетных направлений развития науки и техники АПК показал, что население РФ не обеспечено разнообразным полноценным сбалансированным питанием даже с учетом импортного продовольствия. В приоритетных направлениях развития АПК особое внимание обращено на вопросы производства и потребления продовольствия; на формирование программ, предусматривающих научно-технические решения по приоритетным проблемам питания; на разработку принципиально новой техники и технологий, способных коренным образом повлиять на структурные изменения в сфере производства продовольствия, витаминов, пищевых добавок, сбалансированных по составу и содержанию белков, продуктов питания; на разработку технологических процессов получения белковых препаратов, композитов, изолятов и других БАД для использования их в производстве продуктов питания.

В отечественной концепции здорового питания важное место занимает использование растительных белков в производстве пищевых изделий. Также комбинированные изделия с улучшенным балансом питательных веществ по сравнению с традиционными продуктами позволяют решить проблемы рационального использования животного сырья и эффективно использовать высокую биологическую и пищевую ценность соевых белков и их

функциональные свойства. Введение соевых белков позволяет сделать питание человека более рациональным и здоровым.

Согласно экспертной оценки потребительского рынка и маркетинга годовая потребность в пищевых растительных белках в РФ оценивается в 400-450 тыс. тонн при выпуске продуктов с использованием растительных белков в объеме примерно 10 млн. тонн. Реальная потребность пищевой промышленности России в соевых белках оценивается в 40 тыс. тонн в год. К 2010 г. эта потребность по оценкам специалистов достигнет 85-100 тыс. тонн в год.

Во второй главе приведены примеры аппаратов с нестационарными течениями обрабатываемой среды, а также конструктивные схемы пульсациониого; пружинно-клапанного; роторного; с продольно колеблющейся трубой; па базе сгрикционного преобразователя, электродинамического излучателя, электрического разряда. Установлено, что наибольшую плотность мощности энергии в обрабатываемой объем можно ввести в роторных аппаратах с модуляцией потока, в которых осуществляется многофакторное воздействие на текучую среду.

К таким факторам относятся:

- большая интенсивность турбулентности при меньших числах Рейнольдса за счёт больших местных гидравлических сопротивлений при течении жидкости из полости ротора через вращающиеся патрубки ротора и неподвижные патрубки статора образующие модулятор аппарата;

- большие градиенты азимутального компонента скорости <1игЫг обрабатываемой среды в зазоре между боковыми рабочими поверхностями ротора и статора (до 107с"');

- частицы дисперсной фазы, которые механически соударяются с элементами конструкции,, аппаратов (с рабочими боковыми поверхностями ротора и статора, с кромками патрубков ротора и статора со стороны их рабочих поверхностей); .

- гидродинамическая импульсная кавитация в «трубе Вентури» с переменной площадью минимального сечения, образуемого движущимися друг относительно друга патрубками;

- пульсационное давление в прерывающейся струе ро2(>)/2;

- акустическая импульсная кавитация с возбуждающим незаполненным импульсом давления также характерна только для роторных аппаратов, так как импульсная акустическая кавитация, возбуждаемая при помощи электронных источников переменного тока излучает заполненные импульсы.

Основным элементом РАМП является модулятор, в котором имеют место переходные гидромеханические процессы с возбуждением гидродинамической и акустической импульсными типами кавитаций, поэтому необходимо исследование течений жидкости в нем разными методами.

Модулятор аппарата образуется патрубками ротора и статора

прямоугольного или кругового сечения. Исследование ламинарного течения

жидкости в модуляторе аппарата представлено в виде решения задачи о

нестационарном двумерном ламинарном течении несжимаемой вязкой

ньютоновской жидкости через осесимметричную прямоугольную с

подвижными стенками и произвольно продольно колеблющуюся

трубу при градиенте давления вдоль оси в виде произвольной периодической

функции времени, дифференцируемой на заданном интервале времени, то есть

удовлетворяющей условиям разложимости в ряд Фурье. Величина критериев

Жуковского г*=ч„/а2 и гомохронности Но = о0г0 /о, характеризующих

соответственно вязкие силы сопротивления и силы инерции, имеют

произвольные значения (в рамках ламинарного течения), в том числе г < 1,

когда наблюдаются переходные гидромеханические процессы. Это течение

описывается уравнением гидродинамики

до, 1 ер ... ...

-о, =---, (1) •

Л р дх ' 4 '

с граничными условиями в относительных величинах:

для прямоугольной трубы с полушириной а и полувысотой /г:

а

<4(^,0.')= ^(-.0 = 0;

а

для цилиндрической трубы:

о'{0,Г')<<х>; ■ (3)

с начальными условиями:

1>'(/')=ы'(', + Г') (4)

Решение линейных уравнений (1) с граничными (2) и начальными условиями (4) можно представить в виде суммы и,(у,/)и их(г,I)слагаемых, причем каждое из слагаемых является суммой нескольких слагаемых.

Стабилизированного нестационарного течения вследствие действия периодической составляющей градиента давления

¥,(/,*') = ЯГ1 //(г) ¿г-^Ч^ созят/'-Х^ 5шятг'

В прямоугольной трубе функциями и с амплитудами

определяемыми произведением гиперболических и тригонометрических соответственно косинусов и синусов, а в цилиндрической трубе (с граничными условиями (3)) — функций Кельвина действительного аргумента а„ ={2лп!ЪТ').

Стационарного течения Пуазейля под действием среднего градиента

давления -у2), (в прямоугольной трубе) и. (1~Г'Д) ( в

цилиндрической трубе) если /„ = 0, то и усредненное за период модуляции течение равно нулю (расход через модулятор равен нулю). Слагаемые

'О = ^ | Л^ схр(- у] + (ц' - 4)|>хр(- Я^)

причем коэффициенты А{ в прямоугольной и цилиндрической трубе определяются произведением гиперболических и тригонометрических и цилиндрических функций Бесселя нулевого и первого порядка тех же аргументов зависят от граничных условий и описывают переходный процесс на границах трубы, когда ее ширина и высота соизмеримы (переходные гидродинамические процессы, как правило, не учитывают при решении прикладных гидромеханических задач).

2

Слагаемое \dxv'„(x) ii(x,у'/')г содержащее начальную скорость о',(х),

-2

которая определяется из условия периодичности скорости (4) и сводится к уравнению Фредгольма 2-го рода относительно и.'(х). Если Z7" > 1, то течение «забывает» профиль скорости в момент открывания патрубка статора. При Zt' < 1 слагаемыми с переходными течениями нельзя пренебрегать, так как в этом случае экспоненты в отрицательной степени имеют достаточно большие значения. Слагаемые /(ц'-и^+К+ и ^„(l-r'2) являются течениями, которые возникают вследствие движения границ с координатами у' = -1 и у' -1 и г' = 1, соответственно в прямоугольной и цилиндрической трубах.

Из общего решения (1) - (4) получены все известные частные решения задачи о ламинарном нестационарном течении вязкой ньютоновской несжимаемой жидкости, потому что нами решена задача для произвольных зависимости градиента давления и скорости движения границ труб. На рис. 1 представлены зависимости амплитуды пульсационной составляющей скорости течения жидкости, описываемые слагаемыми нестационарного стабилизированного течения Ч^О»') и H'j(z') при /' = const.

Рис. 1. Зависимости амплитуды пульсацнонной составляющей скорости

жидкости от поперечных координату' и г' нестационарного стабилизированного течения (1) и скорости пульсации в произвольные моменты времени (2 и 3); 4 — ядро потока, д'г -толщина гидродинамического слоя

На рис. 2 графически изображены зависимости амплитуды скорости переходного течения от поперечной координаты трубы. При больших частотах изменения градиента давления дР/ дх характер течения (рис. 1 и 2) не зависит от формы трубы, и толщина пограничного гидродинамического слоя

8'г — (2»у0 /я7а)"2 ~ д'йиф становится очень малой величиной относительно диаметра а трубы.

Рис. 2. Зависимость амплитуды локальной ( / = у'(0) = const) скорости переходного гидромеханического процесса от времени: Zj > Z2

Решение уравнения (1) с граничными и начальными условиями (2)-(4) позволяет сделать вывод, что одни и те же величины пульсации* скорости при периодическом ламинарном и стационарном турбулентном течении достигаются при разных значениях плотности энергии. При турбулентном течении для достижения тех же пульсаций, что и при ламинарном, требуется гораздо большая плотность кинетической энергии. Введенные величины плотности энергии характеризуются критерием Рсйнольдса (отношение плотности кинетической энергии к плотности энергии диссипации), который много больше для турбулентного режима течения, чем для ламинарного. Опыт показывает, что скорость процессов переноса, лимитированных диффузионным переносом субстанции, возрастает в пульсирующих ламинарных потоках в несколько раз.

В третьей главе рассмотрено политропическое течение газожидкостной смеси на основе ячеечной модели течения жидкости в модуляторе (рис. 3) при допущениях: течение баротропное; pL = const; pv ф const \ стенки патрубков модулятора жесткие; отверстия на боковых поверхностях ротора и статора расположены эквидистантно; идеальный газ в ячейке расширяется по политропическому закону. В рамках этих допущений из уравнения Навье;-

Стокса в векторной форме, уравнения непрерывности сжимаемой среды, уравнений состояния веществ в ячейке получено интегро-дифференциальное

уравнение скорости течения смеси через модулятор в виде

\

К,

1 р

ск>„ [ 1 а1 <ИКХ

1 р

Л Ч Ки А К1р Л

где

К, =(1/5)| имс£5/ (1/5:)| «К1

5 " V 5 У

(б)

- коэффициенты усреднения по площади проходного сечения импульса ( / = 1) и кинетической энергии (/ = 2),

1

/о/

тнттшптиппп

ротор

Рис. 3. Модель течения жидкости через модулятор

~ф0,Рр,Р>)(

/ = -

1

СОБХ

- эффективная длина модулятора, поправочные коэффициенты:

лВ

ь(а р р г\ (V

(8)

■ к эффективной длине модулятора,

1-сг„ +

«оК Р1~-Р'Г

1-е Л,-Л

47 =-МР а (9)

- к функции давления.

При анализе уравнения (3) и приведении его к виду в относительных величинах обоснован выбор масштаба скорости

и0 =(2АР/рсУп,рс = а0р, + (1-а0)р1 и времени г0=ас/соЯр. Для коротких патрубков каким является модулятор, предполагаем:

К1р{1);Ки «= К2с = 1. В этом случае (5) в относительных величинах принимает вид

¿и'/Л'^Но-'^-Ак')^ и'-4(е')и'2) (10)

нелинейного дифференциального уравнения первого порядка типа Риккати, которое в общем виде не имеет решения. В силу периодичности коэффициентов Л(/') и £(' ). Уравнение (10) решаем при условии (4).

При медленном квазистационарном течении, когда можно пренебречь инертностью жидкости с/и7(Л' = 0, получим аналитическое решение уравнения

(Ю):

|/ = (-Л/Кев + ((Л/Ке0)г+4%)1П)/24, (ц)

которое при ламинарном течении (о'«1) переходит в пределе к выражению и'((') = Яе,,/а(/'), а при автомодельном турбулентном течении (Яе^ » 1), и'(г') = . При ламинарном нестационарном течении

жидкости, пренебрегая последним квадратичным членом в уравнении (10), получим

ехр[Л'(г')]|{/(о)+//о-1 |ехр[х(;')}Л'|, Х{?) = {НоЪе.У , (12)

где 1>'(о)= Яоч |ехр[х(/')>/'[ехр[х(/')]-1Г .

о

При турбулентном режиме нестационарного течения жидкости получаем (Яе,, »1, с]и'/Ж' ФО) специальное уравнение Риккати, из которого следует, что среднее значение давления возмущения, излучаемое за период модуляции, равно нулю. Вторым свойством периодической функции является то, что за отрезок времени одного периода модуляции должны быть, по крайней мере, один максимум и один минимум. Их положения на оси времени зависят от £(?') и Но.

Исследуются ассиметричные относительно прямой /' = (1 + Л)/2 площадь проходного сечения диафрагмы, коэффициенты гидравлического сопротивления и модифицированного модулятора (рис. 3).

В РАМП, как в аппаратах с акустическими излучателями, возбуждается кавитация. Ее особенностью является то, что она одновременно импульсная гидродинамическая (площадь проходного сечения диафрагмы модулятора как суженной части трубы Вентури изменяется периодически с частотой модуляции) и акустическая (модулятор излучает в камеру аппарата незаполненные импульсы давления жидкости, которые возбуждают акустическую кавитацию). В качестве меры возбуждения кавитации принято значение обратной величины обобщенного критерия кавитации (%), равное

сумме обратных величин критериев гидродинамической (Хг) и акустической (Ха) кавитации

. (13)

При кавигационном воздействии на процессы аппараты работают в трех режимах, границы которых находят по точкам перегиба. На экспериментальной кривой зависимости кавитационного эффекта Э „от меры возбуждения

кавитации М = х * ■ Эта кривая (рис. 4) имеет максимум при оптимальном значении Х~' ■ Область рекомендуемых значений х~х - М определяется интервалом (А^сЛ/сЛб).

Рис. 4. Типичная зависимость кавитационного эффекта Э от меры возбуждении М. Области режимов работы аппарата: I — докавитационного;

II — кавитационного; П1 — суперкавитационного

В зависимости от наблюдаемого кавитационного эффекта характерные точки кривой могут соответствовать разным значениям меры возбуждения кавитации, то есть интервал рекомендуемых значений М может быть уже или шире. Предложенный метод определения границ режимов работы аппарата и оптимальной меры воздействия по кривой Э(М) является объективным и . количественным, хотя местоположение характерных точек на кривой зависит от метода измерения и от физической величины, принятой за меру кавитационного эффекта Э. На рис. 5 изображена фотография осциллограммы импульсов давления. Из фотографии следует: нелинейные радиалыю-сферические колебания кавитационной области быстро затухают - временные интервалы между кавитационными импульсами давления уменьшаются от одного колебания до другого; коэффициент затухания импульсов давления с

течением времени уменьшается (А>А+1, где - номер пульсации кавитационного импульса давления); кавитационная область совершает радиально-сферические колебания как компактная область источников излучения типа монополь.

Рис. 5. Возбуждающий импульс давления (1) кавитационные импульсы давления гидродинамической (2) и акустической (3) кавитации

В четвертой главе разработана физическая ячеечная модель экстракции вещества из диспергируемой * частицы. На рис. 6 представлена модель извлечения белка из пористой частицы при одновременном ее диспергировании. Основные стадии процесса: 1 - диффузионный подвод экстрагента из ядра турбулентного потока через пограничный диффузионный слой к поверхности частицы (к границе раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды); 2 — диффузионный перенос экстрагента от границы раздела фаз через поры в радиальном направлении к центру частицы; 3 — селективное растворение экстрагируемого вещества; 4 - диффузионный перенос экстрагируемого вещества к границе раздела фаз и 5 — диффузионный отвод вещества от поверхности частицы через диффузионный пограничный слой в ядро потока.

Рис. 6. Модель извлечения белка из пористой частицы шрота при одновременном её диспергировании: кривые 0; 1; 2;...- зависимость С(г) при /,-=соп5<; номер кривой; </- зависимость диаметра частиц от времени /

Первая и пятая стадии определяются внешним сопротивлением процессу переноса, которое зависит от гидродинамики в аппарате. Вторая и четвертая — внутренним сопротивлением, зависящим от физико-механических свойств вещества частицы и ее структуры. При активной гидродинамической обстановке около частицы внешнее сопротивление меньше внутреннего, поэтому улучшением активной гидродинамической обстановки в аппарате

нельзя существенно увеличить скорость экстракции. С целью уменьшения

диспергировать их в процессе экстракции.

Пусть диаметр частиц в процессе диспергирования уменьшается по закону

где с/0> ¿А - диаметр исходных частиц и после диспергирования в течение времени /0 в процессе экстракции. Показатель степени п должен быть больше двух вследствие эффекта Ребиндера. С увеличением меры воздействия на частицу в аппарате возрастает л и уменьшается

В ячеечной модели . предполагается, что все частицы равномерно распределены по объему жидкости, и каждая ячейка имеет объем А V = Л^1, где - концентрация частиц в начальный момент времени. Дополнительно допускаем, что частицы, возникшие в результате совместных процессов экстракции и диспергирования не содержат экстрагируемого вещества, так как отщепляются с поверхности первичной частицы. Поэтому, несмотря на увеличение числа частиц со временем, число ячеек в единице объема считаем постоянным.

Кривые С, (г) - зависимость концентрации белка в момент времени ^ от радиальной координаты в ячейке с началом отсчета координаты г, совпадающей с центром частицы, имеют общие свойства независимо от природы твердых частиц, экстракта, аппарата-экстрактора или гидродинамического режима обтекания частиц.

1. Для всех кривых

- радиус ячейки.

2. На границе раздела частицы с переменным радиусом r(t) и жидкости имеет место разрыв градиента концентрации С, (г) :

внутреннего сопротивления необходимо дезагрегировать агломераты частиц и

(13)

(14)

ас, аг

ас, >—'-

аг

или

г+о

ас,

аг

< г-0

ас,

аг

(15)

причем разрыв уменьшается от бесконечности ( / —> 0 ) до конечной величины (* -> да).

3. Концентрация экстрагента в жидкости ячейки вдали от частицы (>„ <Я„) с течением времени возрастает и в пределе достигает однородной концентрации.

Разработан стенд для проведения экспериментальных исследований.

Проведены экспериментальные исследования шрота сои как объекта экстрагирования. Анализ процесса экстрагирования применительно к традиционному аппаратурному . оформлению показывает, что его эффективность обусловлена рядом факторов, важнейшими из которых считаются рН, тип и концентрация растворителя (экстрагента), технологические свойства исходного твердого сырья, соотношение фаз, температура процесса, его продолжительность. Экстрагирование бе^ка из шрота осложняется, с одной стороны, фактором многокомпонентности системы, включающей в себя белки, остаточные липиды, вещества углеводного, минерального и иного характера, с другой — природой белков. Эти факторы осложняют моделирование процесса экстрагирования. Кроме того, сам процесс экстрагирования еще недостаточно изучен.

Рассмотрены общие закономерности процесса экстрагирования растительных белков.

Белки экстрагируют из обезжиренных шротов растворителем, в роли которого может выступать вода, растворы солей, щелочей или кислот или какие-либо органические растворители. Растворитель должен обеспечивать максимальное извлечение целевых белковых фракций, типичных для используемого сырья.

Структура экстрагируемого материала может определять полноту экстрагирования. Под микроскопом исследовали пробы суспензии «шрот-экстрагент», отобранные после одного цикла через РАМП и после 5 циклов

26

обработки в аппарате. Микроскопический анализ проб суспензии проводился с

V

использованием микромасштаба с ценой деления 10 мкм.

На рис. 7 и 8 представлены микрофотографии проб суспензии «шрог-экстрагент» отобранных соответственно после одного цикла (24 с) через аппарат и после пяти циклов (2 мин) обработки.

Рис. 7. Микрофотография пробы суспензии «шрот-экстрагент», отобранной после одного прохода через аппарат. Масштаб 28:1

В обработанной в аппарате суспензии хорошо видны частицы правильной сферической формы, образующие однородную мелкозернистую структуру.

После одного цикла средний диаметр частицы составляет 100 мкм. Причем в 10 исследованных пробах насчитывалось от 15 до 30 % частиц, диаметры которых отклонялись от среднего более чем на 25 % (25 мкм).

После пяти циклов обработки средний диаметр частиц составлял 50 мкм. В 10 исследованных пробах диаметр частиц отклонялся от среднего на 25 % (13 мкм), насчитывалось от 5 до 20 %.

Таким образом, площадь поверхности раздела фаз увеличилась в 400 (при одном цикле) и в 1600 (при пяти циклах) раз.

Рис. 8. Микрофотография пробы суспензии «шрот-экстрагент», отобранной после 2 мин обработки в аппарате. Масштаб 28:1

При исследовании влияния дисперсности материала на кинетику капиллярной пропитки материал предварительно измельчали и разделяли на фракции. Для каждой из отобранных трех фракций материала исследовали влияние на кинетику пропитки внешних факторов — температуры, давления, перемешивания.

Исследования кинетики капиллярной пропитки проводили с использованием термовакуумного стенда для обработки дисперсных материалов.

Для выявления особенностей пропитки экстрагентами различного типа опыты проводили с Н-гептаном и дистиллированной водой.

Результаты исследования капиллярной пропитки соевого шрота, получены в виде кинетических кривых.

При проведении пропитки в условиях синергетики интенсифицирующих факторов (понижение давления, перемешивание материала, повышение температуры экстрагента) достигается значительное сокращение продолжительности процесса, причем каждый из факторов оказывает существенное влияние на продолжительность пропитки, что можно объяснить полидисперсным составом исследуемых материалов.

Суммарное воздействие интенсифицирующих факторов сокращает продолжительность пропитки до 9-20 минут в зависимости от структурных свойств исходного материала.

На рис. 9 представлены результаты, пропитки Н-гептаном и дистиллированной водой соевого шрота при наложении различных внешних факторов, комбинация воздействия которых изменяется. Условия пропитки: 1 -при атмосферном давлении, комнатной температуре, без перемешивания материала; 2-е предварительной откачкой воздуха до остаточного давления 10100 Па, при комнатной температуре, без перемешивания материала; 3-е предварительной откачкой воздуха до остаточного давления 10100 Па, при комнатной температуре, с механическим перемешиванием материала при частоте вращения 2,5 с"1; 4 — с предварительной откачкой воздуха до остаточного давления 10100 Па, при температуре кипения экстрагента 333 К и механическом перемешивании материала при частоте вращения мешалки 2,5 с"1. Из экспериментов следует, что предварительная вакуумная подготовка целесообразна только для крупных фракций экстрагируемых растительных материалов, т.е. перед экстрагированием от исходного сырья необходимо отделить тонкодисперсные и пылевидные фракции.

Для определения коэффициента диффузии растворимого белка шрота сои, являющегося одним из основных технологических и расчетных параметров, необходимо предварительно измерить изменение степени набухания сырья в процессе экстрагирования и размеры частиц. Для учета изменения этих параметров необходимо проследить за изменением коэффициента диффузии во времени, для чего был использован интервальный метод расчета.

В опытах по определению коэффициента диффузии использовали замкнутый периодический процесс экстрагирования.

Содержание Н-гептана

£-\Оъ,мЧкг

ТЕ 24 70

Время пропитки 1, мин

МО 3,м,/кг

Содержание Н-гептана, 10

0,2

18 24 30

Время пропитки I, мин

Содержание воды, £-103, м3/кг

18 : 24 ' ' ' 30

Время пропитки I, мин

Содержание воды, Е-10 . м3/кг 0.4

0.2

3

1\

О

12 V) . 24 ЗО

Время пропитки I, мин

Рис. 9. Кинетические зависимости пропитки а и б — Н-гептаном, в и г -дистиллированной водой; а и в — неизмельченного, б и г ■ тонкодисперсного (<1<0,21 мм) соевого шрота

Промежуточные концентрации белка в шроте определяли по балансу сухих веществ расчетным путем. Данные опыта с измельченным шротом (0,5-1,5 мм) при температуре 40 "С в условиях кипения при давлении 10100 Па и продолжительности настаивания 15 и 60 мин приведены ниже в табл. 1.

Таблица 1, Набухание частиц шрота под вакуумом

Показатели Настаивание Настаивание

15 мин 60 мин

Набухание, % 63,5 102,1

Количество, мл

поглощенной жидкости 49,2 74,5

оставшегося экстрагента 750,8 725,5

Содержание растворимого белка, %

в растворе 5,72 11,44

в шроте 35,91 28,31

Для измерения линейных размеров частиц шрота готовили микросрезы сухого шрота, помещали их под микроскоп в каплю экстрагснта и наблюдали изменение линейных размеров частиц.

Начальное содержание растворимого белка в шроте С0 = 44 %. Средний радиус частиц равен Я= 0,8-10"3 м.

Избыточную концентрацию белка в начале процесса определяли по формуле

£ =С -С'

Н И 9

где С„ - средняя концентрация растворимого белка в шроте в начале процесса,

С« - концентрация растворимого белка в экстрагенте в начале процесса. Избыточную концентрацию в конце процесса определяли по формуле

£> = с„-с;,

где С„ и С'к - соответствующие конечные концентрации растворимого белка в шроте и в экстрагенте.

Определяли отношение избыточных концентраций £ =

По полученному значению по номограмме определяли значение

диффузионного критерия Фурье Род.

Рп . р1 /

Коэффициент диффузии определяли по формуле £)= *' .

Изменение коэффициента диффузии от времени при температуре 40 °С показано на рис. 10 (кривая 2). Такой же характер изменения коэффициента диффузии наблюдается и при температурах 20 и 60 °С.

Рис. 10. Зависимость коэффициента диффузии растворимого белка в частицах соевого шрота от времени (логарифмическая система координат) при проведении его экстракции при различных температурах, "С: 1, 2 и 3 соответственно 20, 40 и 60

Повышение коэффициента диффузии на начальной стадии процесса связано с уменьшением тормозящего действия набухания, способствующего проникновению потока экстрагента вглубь частиц вместе с впитываемым белком. Максимум значения коэффициента диффузии соответствует моменту условия равновесия между влиянием набухания и обычным переносом при

экстрагировании. Дальнейшее уменьшение коэффициента диффузии связано с тем, что извлечение белка со временем начинает происходить из все менее и менее доступных для диффузионного растворителя зон локализации целевого компонента, поэтому нами предложена ячеечная модель экстракции из диспергируемой частицы, где ее поверхность постоянно обновляется и становится более доступной для растворителя.

Опыты по извлечению белков проводили при разных соотношениях шрот:растворитель («Т:Ж») 1:3; 1:7; 1:10; 1:16. В каждом опыте из циркуляционного контура через р'авные промежутки времени отбирали пробы суспензии объемом 50 мл. Отделение нерастворимого осадка от экстракта выполняли фильтрованием. В экстракте определяли содержание азота и на основании полученных данных рассчитывали выход белка при экстрагировании в процентах к общему протеину, содержащемуся в исходном шроте, и концентрацию белка в экстракте в процентах.

Кривые экстрагирования на рис. 11 иллюстрируют две стадии процесса: первая - от его начала до перегиба кривых, в течение которой скорость экстрагирования наивысшая, и вторая, завершающая процесс, когда скорость экстрагирования резко падает (перед насыщением). Значительный угол наклона кривых па первой стадии говорит о благоприятных условиях экстракции.

Анализируя приведенные экспериментальные данные, определено наиболее рациональное соотношение твердой и жидкой фаз находится в интервале (1:3, 1:7). В этих условиях вспенивание обрабатываемой среды, изменение ее окраски и снижение биологической ценности конечного продукта минимальны. Экспериментально исследована кинетика экстракции белка из шрота сои в РАМП. Для определения коэффициента скорости экстракции экспериментальную зависимость концентрации белка в экстрагенте представили в виде зависимости 1п(1 — С7С„) = А* (рис. 12).

Рис. 11. Зависимость степени извлечения белка при экстрагировании от времени при различных соотношениях Т:Ж

Рис.'12. Кинетика извлечения белка в полулогарифмическом масштабе

Из графика следует, что имеются два четко выраженных интервала времени экстракции с различными коэффициентами скорости

(-0,1 с'1, 0<Г с16с; * [-0,014с-1, 16 <¿<300 с.

Экспериментально определены две фазы экстракции с различными коэффициентами скорости. Продолжительность первой фазы равна 16 с, когда коэффициент скорости равен -0,1 с"1 при степени извлечения 75%. Во второй фазе, продолжительностью 284 с коэффициент скорости равен -0,014 с"1. Длительность первой фазы предложено принять за рациональное время экстракции белка из шрота сои в РАМП. Дальнейшая обработка шрота, с целью эффективности производства белка, может проводиться с применением других, например мембранных технологий.

Полученные результаты подтвердили целесообразность применения ультразвука с возбуждением кавитации для экстракции белка: в ультразвуковом поле процесс экстракции белка из шрота сои протекает во много раз быстрее, чем при обычном способе в аппаратах с мешалкой. Однако выпускаемые серийно ультразвуковые генераторы пока не обеспечивают создания мощных кавитационных полей в больших объемах.. Поэтому применение гидродинамических излучателей проходного типа (РАМП), для которых практически не существует ограничений по производительности (так как она определяется характеристиками питающего насоса), позволит решить задачи многотоннажных экстракционных производств.

В пятой главе на основе теоретических и экспериментальных исследований течения жидкости в модуляторе роторного аппарата и экстракции белка из шрота сои разработан метод расчета роторных аппаратов с модуляцией потока на оптимальную величину критерия импульсной кавитации, когда эффективность технологического процесса максимальная, который позволяет рассчитать геометрические, кинематические, гидравлические, динамические параметры и узлы аппарата на заданную производительность экстракции белка из шрота сои. Всего определены 33 параметра, исходя из которых конструктор может выполнять техническую конструкторскую и технологическую документацию на изготовление аппарата типа РАМП.

Приведены варианты включения разработанного аппарата в технологические схемы экстракции белка.

В шестой главе теоретически и экспериментально исследованы процесс нагревания, реологические параметры и течение в зазоре между ротором и статором смеси сахара в патоке в зависимости от концентрации сахара, кинетика образования редуцирующих веществ при получении карамельной массы в роторных аппаратах.

Реология суспензии кристаллического сахара в патоке может быть представлена уравнением Освальда-де Виля с двумя параметрами

т = К{(1и/<11)т

Экспериментально определены: параметр консистенции К и индекс поведения жидкости т в зависимости от концентрации кристаллического сахара в патоке. Исследования реологических свойств смеси сахара с патокой проводились в ротационном вискозиметре. Эти зависимости имеют "особенность при концентрации около 50 % мае. (в интервале от 49,5 до 51 % мае.). Из экспериментальных исследований вязких свойств смеси сахара-песка ; и патоки следует, что при достаточно больших градиентах скорости течения смеси, зависящих от концентрации сахара, течение суспензии становится подобным течению ньютоновской жидкости. Зависимости индекса поведения т и напряжения сдвига перехода от неньютоновской к ньютоновской жидкости от концентрации твердой фазы в патоке имеют точки перегиба в интервале, когда скорость их изменения резко возрастает (рис. 13).

Решена задача о стационарном установившемся ламинарном течении неньютоновской и ньютоновской жидкостей, когда величина радиального зазора между ротором и статором много меньше их высоты, то гидродинамическими краевыми эффектами по высоте ротора можно пренебречь. При условии равномерного вращения ротора выполняется закон сохранения моментов сил привода и тангенциальных сил сопротивления. В результате получено линейное дифференциальное уравнение для скорости течения жидкости, решением которого является выражение

и=(М/2лКИ)""(2/т)[(% +ду"т -г""-"-] Эти решения позволяют найти кинематические и динамические параметры течения для расчета тангенциальных напряжений в жидкости, являющихся важным интенсифицирующим фактором, мощность сил трения в зазоре, необходимую для расчета мощности привода ротора.

Рис. 13. Зависимость напряжения сдвига перехода от неньютоновской жидкости к ньютоновской от массовой концентрации сахара в патоке

Исследование нагревания смеси в процессе растворения сахара в патоке при различных концентрациях сахара, частоте вращения ротора, величине зазора между ротором и статором и при варьировании этих величин в больших интервалах, чем реально существующие интервалы варьирования для промышленных аппаратов, показало, что найденный теоретически комплекс АТЗ2 /Ы = 4я2/1ч> /(бОСр) = Л, (А - экспериментальная и теоретическая постоянная полученного комплекса) остается постоянным с доверительным

интервалом меньше 20 % при надежности 95 %, определенной по методу Стьюдента. Полученный теоретически и подтвержденный экспериментально комплекс положен в основу расчета РАМП, в частности, величины зазора 5 и частоты вращения N ротора для обработки вязких пищевых термолабильных жидкостей при гомогенизации, диспергировании, растворении, экстракции и других процессах пищевых производств.

Обработка данных по скорости изменения температуры <1Т / в общей емкости в начальный момент времени процесса растворения сахара в патоке показала, что при больших величинах зазора 5 > 0,5 мм с!Т / <Л линейно возрастает с увеличением частоты вращения ротора до 1500 об/мин, причем она возрастает незначительно: ~ 5 °С/ (об/мин-цикл). При меньшей величине д = 0,2 мм ЛТ / ск также незначительно возрастает, но до меньших частот вращения ротора — N = 900 об/мин. Анализируя экспериментальные данные, можно сделать заключение: для каждой величины б имеется критическая

частота вращения ротора И1р = А-АТЗ , при которой <1Т 1Л переходит от линейной к степенной зависимости, причем с уменьшением д уменьшается N. Заметим; что комплекс А с увеличением температуры уменьшается прямо

пропорционально коэффициенту динамической вязкости жидкости .

Приведено описание экспериментальной установки для исследования процесса растворения сахара в патоке и 36 технических характеристик экспериментального РАМП.

Исследование кинетики образования редуцирующих веществ, в процессе растворения сахара в патоке проводились с гомогенизированным сахаром-песком в патоке.

Смесь нагревалась предварительно до 60-65 °С с целью уменьшения ее коэффициента динамической вязкости. В процессе растворения температура смеси поднималась не выше 120 °С при самом жестком режиме работы аппарата (б- 0,2 мм, N = 1500 об/мин).

Анализ экспериментов по содержанию редуцирующих веществ (РВ) в полученной массе показал, что их концентрация возрастает с увеличением времени или циклов циркуляции смеси в гидравлическом контуре и частоты вращения ротора. С течением времени обработки скорость образования РВ в обрабатываемой смеси сахара в патоке увеличивается по экспериментально установленному закону РВ-РВа + (РВ„ас — РВ^(1 -схр(Л1)), где РВ0, РВнас, -начальная и конечная (при < —>• <») концентрации РВ в данных условиях эксперимента, А — константа скорости реакции образования РВ, которая зависит от 5,Т,Ы. Из последней формулы следует, что скорость образования РВ в массе уменьшается по экспоненциальному закону:

<1РВ / Л = -А{РВкас - РВ0 )ехр(— А{) > О и при I —> оо стремится к нулю, когда РВ —► РВнас. Исходя из экспериментальных данных, максимальное приращение АР В = РВ„ас - РВа уменьшалось в 3,5 раза, в то время как приращение температуры карамельной массы уменьшилось меньше чем. в 3 раза. То есть здесь нельзя говорить о прямой пропорциональности между образованием РВ и повышением температуры. При других 8 наблюдались такие же характерные зависимости.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований методов интенсификации технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях в нестационарных периодических неустановившихся гидромеханических течениях жидкостей в активных зонах роторного аппарата с модуляцией потока, процессов экстракции и образования редуцирующих веществ при растворении сахара в патоке, совмещенных с интенсивным диспергированием, сформулированы следующие выводы:

1. В результате анализа методов интенсификации физико-химических процессов в гетерогенных системах, выявлено, что к наиболее перспективным и эффективным по видам воздействия на скорость процессов в жидких гетерогенных средах можно отнести метод акустического воздействия при возбуждении импульсной гидродинамической и акустической кавитации.

2. Анализ рынка сельскохозяйственной продукции в России показал, что проблема обеспечения страны продуктами с добавлением белка имеет общегосударственную значимость, что в совокупности со значительными объемами и низкой насыщенностью российского рынка создает предпосылку для развития отечественной индустрии по переработке сои с получением пищевых белков;

3. Гидродинамические методы исследования нестационарных периодических течений вязкой ньютоновской несжимаемой жидкости в модуляторе аппарата при произвольном законе изменения градиента давления показали, что вязкий гидродинамический пограничный слой уменьшается обратно пропорционально корню квадратному из частоты изменения градиента давления. Пульсационная составляющая скорости жидкости достигается при меньших числах Рейнольдса, чем турбулентные пульсации скорости при' стационарном турбулентном режиме течения, что позволяет эффективно интенсифицировать различные процессы (гомогенизации, экстракции,

растворения) в высоковязких жидкостях при меньших плотностях кинетической энергии.

4. На основе ячеечной модели течения сжимаемой вязкой газожидкостной смеси через модулятор роторного аппарата получено новое интегро-дифференциальное уравнение, которое учитывает нестационарные коэффициенты Кориолиса и политропический процесс газа в пузыре. В том числе получены частные случаи течения смеси при изохорическом, изобарическом, изотермическом и адиабатическом процессе. В результате получены два поправочных коэффициента к коэффициентам интегро-дифференциального уравнения: первый из них входит в функцию давления и с увеличением объемной концентрации свободного газа в жидкости увеличивается, второй - в эффективную длину модулятора и уменьшается с увеличением концентраций свободного газа в жидкости при всех давлениях жидкости на входе и выходе модулятора. Получены точные решения уравнения Рикатти в частных случаях при квазистационарном и ламинарном течении жидкости через модулятор. Проведен математический анализ уравнения Рикатти при турбулентном режиме течения, а также анализ коэффициентов гидравлического сопротивления модифицированного модулятора. Проведены экспериментальные исследования импульсных гидродинамической и акустической кавитации в роторных аппаратах с модуляцией потока, когда постоянная плотность энергии жидкости от источника давления увеличивается в сотни и тысячи раз в виде кавитационных импульсов давления. Теоретически и экспериментально определены границы кавитационных режимов работы аппарата — докавитационный, кавитационный и суперкавитационный по точкам перегиба кривой зависимости кавитационного эффекта от меры возбуждения кавитации.

5. Разработана физическая ячеечная модель экстракции из твердой диспергируемой частицы в жидкости. Сформулированы общие свойства зависимости концентрации экстрагируемого вещества от радиальной координаты и продолжительности времени процесса; граничные условия для

градиента концентрации в центре частицы и на границе ячеек, свойства его разрыва на подвижной границе раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды вследствие диспергирования частицы.

6. Методом микроскопирования и микрофотографирования проведено исследование дисперсных частиц неправильной формы, какими являются частицы шрота сои. Экспериментальные исследования кинетики пропитки и коэффициента диффузии различных фракций шрота показали, что наиболее рационально перед экстрагированием высокодисперсные фракции отделять от крупных частиц шрота. Экспериментально определены две фазы экстракции с различными коэффициентами скорости. Выявлено, что наиболее рациональное соотношение твердой и жидкой фаз находится в интервале (1:3, 1:7). В этих условиях вспенивание обрабатываемой среды, изменение ее окраски и снижение биологической ценности конечного продукта минимальны.

7. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования извлечения белка из шрота сои показали, что использование специальных физических методов интенсификации процесса экстрагирования, подготовка объектов экстрагирования, выбор растворителя и соотношения твердой фазы к

' жидкой значительно влияют на продолжительность процесса при одновременном увеличении степени извлечения целевого вещества.

8. На основе широкого спектра теоретических и экспериментальных " исследований течения жидкости и экстракции белка из шрота сои разработан

метод расчета роторных аппаратов с модуляцией потока. Метод позволяет определить геометрические, кинематические, гидравлические, динамические параметры, которые необходимы для расчета и конструирования роторных аппаратов с модуляцией потока с максимальным воздействием импульсной ! акустической кавитации.

9. Теоретически и экспериментально исследованы параметры консистенции й индекса поведения смеси сахара и патоки, зависимость границы 'тангенциальных напряжений перехода от неньютоновской к ньютоновской "жидкости в зависимости от концентрации сахара. Получено линейное

дифференциальное уравнение для скорости течения неныотоновской жидкости в зазоре между ротором и статором, решение которого позволяет найти кинематические и динамические параметры этого течения для расчета тангенциальных напряжений являющихся важным интенсифицирующим фактором. Найденные величины необходимы для расчета мощности сил вязкого трения в зазоре между ротором статором; исследован процесс нагревания смеси и образования редуцирующих веществ. Получены математические модели процесса нагревания и кинетики образования' редуцирующих веществ от частоты вращения ротора и величины зазора в аппарате. Теоретически определенный и экспериментально подтвержденный комплекс позволил разработать метод расчета РАМП для обработки термолабильных вязких пищевых жидкостей.

Обозначения: а, Ь - характерная длина (ширина отверстия - патрубка и промежутка между ними), м; £> - коэффициент диффузии, м/с2; с} - диаметр, м; Ъ - высота патрубка модулятора, м; / = 1; 2... - целое число; I - длина, м; М -

молярная масса, кг/моль; N - частота вращения ротора, об/мин; Р - давление,

Па; АР - разность давлений жидкости на входе и выходе модулятора, Па; Р„ -нормальное давление, Па; - радиус внешней поверхности ротора,

внутренней поверхности статора и камеры аппарата, м; Л - универсальная газовая постоянная, Дж/моль, К; г - радиальная координата в цилиндрической и сферической системах координат, м; ¿'.¿'^.¿'^ - переменная площадь проходного сечения диафрагмы модулятора, патрубков ротора и статора, м2; Т - период модуляции геометрической (5) или физической (и) величины, с; температура, К; Т0 - нормальная температура, К; /0 = ас / соК - характерное время, равное времени процесса открывания (закрывания) патрубка в статоре, с; ( -время, с; о - скорость течения жидкости, м/с; и0 = (2АР/рУп - установившаяся скорость течения идеальной жидкости через модулятор (формула Торричелли), м/с; х,у,г - координаты в декартовой системе координат, м; а, аа - объемная доля содержания свободного газа в жидкости, в начальный момент; Д -оператор Лапласа (в формуле (1)), м"2; $г и ёд,5 - толщина гидродинамического и диффузионного слоя, величина зазора между ротором и статором, м; р -коэффициент динамической вязкости жидкости, Па-с; V - коэффициент кинематической вязкости жидкости, м2/с; 4 - коэффициент гидравлического сопротивления; р - плотность вещества, кг/м3; т - тангенциальное напряжение, Па; а - угловая скорость, рад/с; Яе0 = 1>0с/э /у модифицированный критерий Рейнольдса; Х-Мл1с? - критерий Жуковского. Индексы: нижние: г -гидродинамический пограничный слой, д - диффузионный пограничный слой; о - масштаб (характерная величина процесса); начальное значение величины при ?=0; 1,0:2,0 — значение координаты на стенке трубы; р, с - величина,

принадлежащая ротору и статору; ср - среднее значение величины; max,min -максимальная и минимальная величина. Верхние: ' - относительная величина.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Монографии

1. Чичева-Филатова Л.В. Научные основы интенсификации физико-химических процессов в роторных аппаратах с модуляцией потока и их применение в пищевом производстве. Монография. - М.: Пищепромиздат, 2005. - 207 с.

2. Чичева-Филатова Л.В. Роль сои в производстве белоксодержащих продуктов. - М.: Пищепромиздат, 2004. - 104 с.

Статьи в научных журналах, сборниках и других изданиях

3. Чичева-Филатова Л.В. Растворение сахара в патоке в тонком слое зазора роторного аппарата // Наука и промышленность России, № 1-2,2005 г., с. 75-79.

4. Чичева-Филатова Л.В. Нагревание и кинетика редуцирующих веществ при получении карамельной массы в роторных аппаратах // Хранение и переработка сельхозсырья, № 5, 2005 г., с. 11-12.

5. Чичева-Филатова Л.В. Интенсификация внешнего и внутреннего молекулярного переноса массы при экстракции из твердой фазы в жидкую в пульсирующем потоке // Хранение и переработка сельхозсырья, № 5, 2005 г., с. 14-16.

6. Чичева-Филатова Л.В. Экспериментальные исследования кинетики экстракции белка из шрота сои в роторном аппарате с модуляцией потока // Хранение и переработка сельхозсырья, № 6,2005 г., с. 29-30.

7. Чичева-Филатова Л.В. Диспергирование шрота сои в роторных аппаратах с модуляцией потока // Хранение и переработка сельхозсырья, № 12, 2005 г., с. 60-61.

8. Чичева-Филатова Л.В. Интенсификация процессов в роторных аппаратах // Хранение и переработка сельхозсырья, № 1, 2006 г., С. 53-55.

9. Чичева-Филатова Л.В. Экспериментальное исследование и определение диффузионных характеристик соевого шрота // Хранение и переработка сельхозсырья, №3, 2006 г., С /Я

10. Чичева-Филатова Л.В. Применение роторных аппаратов в различных технологиях пищевых производств // Технологии и продукты здорового питания. Материалы Международной конференции. - М.: МГУПП, 2005, с. 285-288.

11. Чичева-Филатова Л.В. О критериях подобия, характеризующих течение жидкости через модулятор роторного аппарата II Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК». Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности». 2-3 ноября 2005 г., выпуск 10, том 2. Москва: МГУТУ, 2005 г., с.153-157.

12. Чичева-Филатова Л.В. Коэффициенты гидравлического сопротивления при стационарном и нестационарном течении несжимаемой жидкости // Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК». Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности»э 2-3 ноября 2005 г., выпуск 10, том 2. Москва: МГУТУ, 2005 г., с.150-153.

13. Чичева-Филатова Л.В. Пути совершенствования технологии переработки растительного сырья // Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК». Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности». 2-3 ноября 2005 г., выпуск 10, том 2. Москва: МГУТУ, 2005 г., с.158-160.

14. Чичева-Филатова Л.В. Дефицит потребления белка населением России // Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК». Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности». 2-3 ноября 2005 г., выпуск 10, том 2. Москва: МГУТУ, 2005 г., с.140-143.

15. Чичева-Филатова Л.В. Интенсификация процесса экстракции фитопрепаратов из растительного сырья в кавитационной области // Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК». Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности». 2-3 ноября 2005 г., выпуск 10, том 2. Москва: МГУТУ, 2005 г., с.157-158.

16. Чичева-Филатова Л.В. К вопросу решения продовольственной безопасности страны и совершенствования технологии получения белков растительного происхождения //^Международный форум «Ярмарка банков и инвестиционных проектов в АПК». Труды XI Международной научно-практической конференции «Стратегия развития пищевой промышленности». 2-3 ноября 2005 г., выпуск 10, том 2. Москва: МГУТУ, 2005 г., с.143-150.

17. Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. К физической ячеечной модели экстракции вещества из твердой диспергируемой частицы // Хранение и переработка сельхозсырья, № 9, 2005, с. 23-25.

18. Алексеев В.А., Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. Технология получения карамельной массы в роторных аппаратах // Хранение и переработка сельхозсырья, № 10, 2004 г., с. 20-22.

19. Алексеев В.А., Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. Течение псевдопластической жидкости в тонком слое между коаксиальными ротором и статором // Хранение и переработка сельхозсырья, № 11, 2004 г., с. 16-17.

20. Чичева-Филатова Л.В., Алексеев В.А., Юдаев В.Ф. Критерии импульсной кавитации при обработке вязких продуктов пищевой промышленности // Хранение и переработка сельхозсырья, № 12, 2004 г., с. 61.

21. Алексеев В. А., Чичева-Филатова J1.B., Юдаев В.Ф. Течение неньютоновской жидкости между коаксиальными цилиндрами // Стройматериалы, оборудование, технологии XXI века № 4,2005, с. 76.

22. Юдаев В.Ф., Чичева-Филатова JI.B., Алексеев В.А. Площадь проходного сечения диафрагмы модулятора роторного аппарата // Известия вузов. Машиностроение, № 11, 2004, с. 35-39.

23. Чичева-Филатова Л.В., Алексеев В.А., Юдаев В.Ф. Обработка термолабильного пищевого сырья в роторных аппаратах // Пищевая промышленность, № 2, 2005 г., с. 37.

24. Чичева-Филатова Л.В., Тырсин Ю.А., Поверил А.Д., Тырсина A.B. Создание эмульсионных продуктов функционального и лечебно-профилактического назначения // Пищевая промышленность, № 9, 2005 г., с.108-110.

25. Алексеев В.А., Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. Импульсная кавитация в вязких жидкостях //Стройматериалы, оборудование, технологии XXI века, № 9, 2004 г.; № 4, 2005. с.82.

26. Балабышко А.М., Чичева-Филатова Л.В., Алексеев В.А. Нестационарное течение вязкой сжимаемой жидкости через модулятор роторного аппарата с учетом коэффициентов усреднения:. Науч. сообщ. / 1ШЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского.-М., 2005.-Вып.329,- С.139-143.

27. Червяков В.М., Воробьев Ю.В., Чичева-Филатова Л.В., Акулов Н.И. Режимы работы технологического оборудования с возбуждением кавитации П Вестник ТГТУ № 2, г. Тамбов, 2005, с.399-403.

28. Балабышко A.M., Чичева-Филатова Л.В., Снигирев В.М. О критериях подобия, характеризующих течение жидкости через гидравлический участок с переменным сопротивлением. Науч. сообщ. / ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского.-М., 2005,- Вып.329.- С.144-153.

29. Червяков В.М., Юдаев В.Ф., Чичева-Филатова Л.В. Оптимальный режим работы роторного аппарата // Энерго- ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства. Труды Международной

научной конференции. 14-17 сентября 2004 г. Т.2. Иваново: ИГХТУ, 2004., с. 82.

30. Червяков В.М., Юдаев В.Ф., Чичева-Фипатова J1.B. Выбор оптимального режима работы роторного аппарата в кавитационной области. IX научная конференция: Пленарные доклады и краткие тезисы. Тамб.гос.техн.ун-т, Тамбов, 2004. 328 с.

31. Червяков В.М., Кожуховский A.B., Чичева-Филатова Л.В. Математическая модель нестационарного течения несжимаемой жидкости в модуляторе роторного аппарата // Математическое моделирование и краевые задачи. Труды Всероссийской научной конференции. 26-28 мая 2004 г. 4.2. Самара: СГТУ, 2004 г., с. 263-265.

32. Чичева-Филатова Л.В., Червяков В.М., Воробьев Ю.В., Винокуров Е.Б., Родионов Ю.В. Перспективные направления конструирования роторных аппаратов для снижения удельных энергозатрат // Энерго- и ресурсосбережение - XXI век. Сборник материалов третьей международной научно-практической интернет - конференции. ОрелГТУ, март-май 2005, с. 226-227.

33. Червяков В.М., Чичева-Филатова Л.В., Винокуров Е.Б., Четырин А.И., Ступников O.A. Границы неустойчивой работы роторного аппарата // Составляющие научно-технического прогресса. Сборник материалов международной научно-практической конференции. Тамбов: ТГТУ, 22-23 апреля 2005 г., с. 145-146.

34. Положительное решение от 05.12.2005 г. о выдаче патента РФ по заявке № 2004133695 // Роторный аппарат. Червяков В.М., Воробьев Ю.В., Коптев A.A., Юдаев В.Ф., Родионов Ю.В., Чичева-Филатова Л.В., Алексеев В.А.

Формат 30/42 1/16 Печать ротапринт. Усл.печ. листов 1,5 Тираж 100 экз.

Типография: ООО фирма «Восход» г. Королев, уп. Фрунзе, 19

m

/

Основные обозначения.

Введение.

Глава 1. Обоснование эффективности роторных аппаратов с модуляцией потока для интенсификации процессов пищевых производств.

1.1. Анализ методов импульсных энергетических воздействий на гетерогенные системы для интенсификации технологических процессов

1.1.1. Воздействие на процессы в гетерогенных системах.

1.2. Интенсификация технологических процессов в роторных аппаратах с модуляцией потока при импульсном воздействии на гетерогенные системы.

1.3. Анализ методов интенсификации технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях на гетерогенные системы

1.3.1. Системный анализ энергетических воздействий.

1.3.2. Анализ методов интенсификации.

1.4. Системный анализ факторов воздействия на гетерогенные системы в роторных аппаратах с модуляцией потока.

1.5. Способы интенсификации извлечения целевого продукта из растительного сырья.

1.6. Выводы.

Глава 2. Нестационарные течения в аппаратах для пищевого произволства.

2.1. Аппараты с нестационарными потоками обрабатываемой текучей среды.

2.2. Классификация аппаратов.

2.3. Основные процессы пищевого производства и аппараты с нестационарными переходными течениями типа РАМП.

2.4. Нестационарное ламинарное течение жидкости в модуляторе роторного аппарата.

2.4.1. Течение вязкой несжимаемой жидкости в модуляторе с прямоугольным сечением патрубков ротора и статора.

2.4.2.Профиль скорости жидкости в трубе прямоугольного сечения в начальный момент изменения градиента давления в модулятор.

2.4.3.Течение вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе.

2.4.4. Начальный профиль скорости жидкости в цилиндрической трубе.

2.5. Выводы.

Глава 3. Переходные релаксационные гидромеханические процессы в модуляторе роторного аппарата.

3.1. Уравнение течения жидкости через гидравлический участок с переменной площадью проходного сечения.

3.2. Критерии подобия, характеризующие течение жидкости через модулятор.

3.2.1. Медленное перекрывание, или квазистационарное течение.

3.2.2. Ламинарный режим нестационарного течения жидкости через модулятор.

3.2.3. Турбулентный режим нестационарного течения жидкости через модулятор.

3.3. Коэффициенты гидравлического сопротивления при стационарном и нестационарном течении.

3.4. Анализ коэффициентов гидравлического сопротивления модифицированного модулятора.

3.5. Кавитационные режимы работы роторных аппаратов.

3.6. Выводы.

Глава 4. Теоретические и экспериментальные исследования извлечения белка из шрота сои.

4.1. Физическая ячеечная модель экстрагирования вещества из твердой диспергируемой частицы.

4.2. Создание стенда для проведения экспериментов.

4.3. Экспериментальные исследования шрота сои как объекта экстрагирования.

4.3.1. Шрот сои и его основные показатели.

4.3.2. Влияние обработки соевого шрота в РАМП на структуру системы «соевый шрот - экстрагент».

4.3.3. Влияние дисперсности шрота сои на кинетику капиллярной пропитки.

4.3.4. Влияние температуры на коэффициент диффузии растворимого белка в процессе набухания шрота сои.

4.3.5. Влияние соотношения твердой и жидкой фаз на степень извлечения белка из шрота сои.

4.4. Анализ кинетики экстрагирования белка из шрота сои в РАМП

4.5. Выводы.

Глава 5. Разработка метода расчета роторного аппарата-экстрактора на заданные производительность и значение критерия кавитации.

5.1. Анализ, выбор и обоснование критериев и параметров для расчета роторных аппаратов с модуляцией потока.

5.2. Разработка методов расчета роторных аппаратов с модуляцией потока на основе инженерной оптимизации.

5.3. Основные направления проектирования и классификация роторных аппаратов с модуляцией потока.

5.4. Расчет роторного аппарата на основе теоретических и экспериментальных исследований гидромеханических и экстракционных процессов в аппарате.

5.5. Техническая характеристика аппарата-экстрактора.

5.6. Форма полости ротора.

5.7. Возможные варианты включения аппарата-экстрактора типа РАМП в технологическую схему экстрагирования белка.

5.8. Диссипация энергии в аппарате и нагревание суспензии шрота

5.9. Обсуждение результата расчета РАМП.

5.10. Выводы.

Глава 6. Применение роторных аппаратов для интенсификации технологических процессов при получении карамельной массы.

6.1. Постановка задачи.

6.2. Течение смеси сахара и патоки в зазоре между ротором и статором РАМП. Расчет мощности привода ротора.

6.3. Исследование процесса нагревания жидкости в зазоре между ротором и статором.

6.4. Экспериментальная установка для растворения сахара в патоке.

6.5. Экспериментальное исследование процесса нагревания гетерогенной смеси сахара и патоки.

6.6 Кинетика образования редуцирующих веществ при получении карамельной массы в роторных аппаратах.

6.7 Выводы.

и

Интенсификация технологических процессов пищевых производств является одной из важных задач науки и техники. К насущной отраслевой проблеме многих пищевых технологий, требующей научно обоснованного решения, относится задача интенсификации процессов экстрагирования и растворения. Основой увеличения производительности и снижения энергозатрат на проведение процессов служит проектирование, создание и внедрение высокоэффективных технологических аппаратов с малой удельной энергоемкостью и материалоемкостью, высокой степенью воздействия на обрабатываемые вещества. В настоящее время перспективным научно-техническим направлением является разработка процессов и аппаратов с энергетическими воздействиями на гетерогенные среды за счет импульсного режима течения. Подобные разработки ф базируются на новых теоретических, экспериментальных, инженерных решениях и исследованиях физико-химических процессов в обрабатываемых средах при интенсивных импульсных воздействиях.

К аппаратам, реализующим импульсные энергетические воздействия относятся роторные аппараты с модуляцией потока (РАМП), принцип работы которых основан на создании импульсного режима течения. Интенсификация процессов а аппаратах роторного типа обусловлена механическими и акустическими воздействиями на обрабатываемую среду в импульсном потоке обрабатываемой жидкой гетерогенной системы, заключающихся в возбуждении гидродинамической и акустической импульсной кавитации, пульсациях давления и скорости потока жидкости, развитой турбулентности, мелкомасштабных пульсациях в локальных объемах жидкости при пульсациях и кумулятивном несимметричном схлопывании кавитационных пузырей, больших сдвиговых и ударных нагрузках. 4 Сложность гидромеханических нелинейных процессов трансформации энергии в аппаратах не всегда позволяет научно обоснованно их рассчитать и определить оптимальные режимы работы с целью интенсификации процессов пищевых производств.

Данная работа выполнялась по заказам Федерального агентства по сельскому хозяйству (договор № Д 0156-6/А от 19 ноября 2004 г.), ЗАО «Златоустовская кондитерская фабрика» и ОАО «Златоустовский абразивный завод» и в соответствии с планом НИР кафедры «Процессы и аппараты пищевых производств» МГУТУ «Совершенствование тепломассообменных процессов в условиях эффективной гидродинамической обстановки» (гос. регистр. № 1960010987), «Интенсификация технологических процессов в нестационарных потоках и их аппаратурное оформление (гос. регистр. № 0120.0 602985).

Таким образом, разработка аппаратов принципиально нового действия, в которых возникают периодические переходные гидромеханические процессы с акустическим и гидродинамическим импульсным кавитационным воздействием, позволяющие эффективно интенсифицировать различные процессы пищевых производств с существенным уменьшением удельного расхода энергии является одной из приоритетных задач развития науки и техники АПК.

Целью диссертационной работы являлась интенсификация процессов пищевых производств, совмещенных с диспергированием, в нестационарных периодических потоках обрабатываемой текучей среды и создание научных методов расчета роторных аппаратов с модуляцией потока, для достижения которой были определены следующие задачи:

- системный анализ методов интенсификации физико-химических процессов за счет энергетических воздействий, основанных на конкретных физико-химических эффектах, с целью выявления наиболее перспективных и эффективных методов обработки жидких гетерогенных сред;

- анализ производства пищевой и, в частности, белоксодержащей продукции в России (за последние 25-30 лет) с точки зрения национальной продовольственной безопасности страны и приоритетных направлений развития науки и техники агропромышленного комплекса;

- теоретические и экспериментальные исследования структуры и закономерностей потоков жидкости в рабочих зонах РАМП, построение корректных и адекватных реальной гидромеханической обстановке моделей течения ньютоновских и неньютоновских жидкостей в рабочих зонах аппарата при различных режимах течения; исследование импульсной гидродинамической и акустической кавитации, возникающей в РАМП;

- теоретические и экспериментальные исследования шрота сои как объекта экстрагирования;

- исследование влияния физических методов интенсификации процесса экстрагирования, методов подготовки объекта экстрагирования, оптимизации соотношения твердой фазы к жидкой на продолжительность процесса и степень извлечения белка из шрота сои;

- разработка метода расчета и проектирования РАМП для интенсификации процесса экстрагирования на основе оптимизации кавитационного энергетического подхода;

- исследование реологических параметров, течения и нагревания смеси сахара в патоке в зазоре между ротором и статором, кинетики образования редуцирующих веществ в процессе растворения сахара в патоке при производстве карамельной массы и разработка метода расчета роторного аппарата для интенсификации процессов в вязких термолабильных жидкостях.

Решение поставленных задач проведено на основе фундаментальных законов сохранения массы, энергии и импульса при механических, тепловых и массообменных процессах, применения теории периодических релаксационных гидромеханических процессов при течении вязкой несжимаемой жидкости и сжимаемой газожидкостной смеси при политропическом процессе газа в пузыре. Результаты измерений обрабатывали методами математической статистики. Достоверность полученных результатов подтверждена необходимыми и достаточными экспериментальными исследованиями, удовлетворительной корреляцией теории и экспериментальных данных.

В процессе исследований автором получены следующие научные результаты:

- на основе решения уравнения двумерного ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости в прямоугольной трубе с подвижными стенками и в цилиндрической трубе, совершающей произвольные колебания вдоль оси, при произвольном периодическом градиенте давления выявлено, что интенсивность пульсационной составляющей скорости жидкости достигается при меньших плотностях кинетической энергии, чем при стационарном турбулентном режиме течения. Это обуславливает эффективную интенсификацию процессов переноса при нестационарных ламинарных течениях;

- разработана ячеечная модель течения вязкой сжимаемой газожидкостной смеси в виде интегро-дифференциального уравнения скорости течения смеси в модуляторе, коэффициенты которого включают его эффективную длину и функцию давления, позволяющего определить кинетические и динамические характеристики течения смеси через модулятор роторного аппарата;

- разработана физическая ячеечная модель экстракции вещества из диспергируемой частицы и на основе проведенных экспериментальных исследований выявлено, что скорость процесса экстракции определяется гидромеханическими условиями проведения процесса, уменьшающими толщину пограничного слоя, и постоянным обновлением поверхности раздела фаз путем измельчения частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде;

- научно обоснованы рациональные условия проведения процесса экстрагирования на основе экспериментальных исследований свойств соевого шрота и экстрагирования белка в кавитационной области камеры роторного аппарата с модуляцией потока;

- разработан метод расчета роторного аппарата-экстрактора, включающий результаты теоретических и экспериментальных исследований течений обрабатываемой среды через модулятор, в зависимости от свойств шрота и условий проведения процесса экстракции;

- разработан метод расчета кинематических и динамических параметров нестационарного потока ньютоновской и неньютоновской жидкостей в зазоре между ротором и статором на основе линейного дифференциального уравнения течения жидкости;

- разработаны математические модели процесса нагревания и кинетики образования редуцирующих веществ в процессе растворения сахара в патоке при производстве карамельной массы, что является основой расчета роторного аппарата для интенсификации процессов в вязких термолабильных жидкостях.

Практическая значимость разработок, полученных лично автором.

- разработан процесс экстракции белков из шрота сои, совмещенный с процессом диспергирования в переходных течениях обрабатываемой среды в роторном аппарате-экстракторе, сопровождающийся импульсной акустической и гидродинамической кавитацией;

- на основе теоретических и экспериментальных исследований течений жидкости в модуляторе, экстракции белка из шрота сои и получения карамельной массы разработаны методы расчета роторных аппаратов-экстракторов и аппаратов-растворителей, позволяющие определить технические характеристики роторных аппаратов;

- разработана классификация кавитационных режимов работы роторных аппаратов с кавитационным воздействием на процессы, получено математическое определение их границ и значение обобщенного критерия кавитации, когда воздействие на процесс является максимальным;

- предложены возможные варианты включения роторного аппарата-экстрактора в различные технологические схемы получения экстракции белка;

- исследован способ растворения сахара в патоке без добавления воды в роторном аппарате-растворителе, позволяющий ограничить степень нагревания карамельной массы и концентрацию в ней редуцирующих веществ;

- разработан роторный аппарат для проведения процессов массопереноса, совмещенных с процессом диспергирования, на который получено положительное решение от 05.12.2005 г. № 2004133695 о выдаче патента РФ;

- научно-технические разработки диссертации подтверждены актами испытаний, протоколы которых приведены в приложениях диссертационной работы;

- результаты приведенных научных исследований диссертации используются в учебном процессе - при чтении лекций, выполнении практических работ и дипломных НИР, написании учебных пособий по дисциплинам: «Технология и оборудование пищевых производств», «Механика жидкости и газов».

Результаты работы докладывались на следующих научных форумах: IX научная конференция ТГТУ 29-30 апреля 2004 г., г. Тамбов; X и XI Международные научно-практические конференции «Стратегия развития пищевой промышленности», М.: МГУТУ, 2004, 2005 гг.; Всероссийская научная конференция «Математическое моделирование и краевые задачи», СГТУ, г. Саратов, 2004 г.; 56, 57 и 58 ежегодные научно-технические конференции преподавателей ЮУрГУ филиала в г. Златоусте в 2004, 2005, 2006 гг.; Международная научная конференция «Энергоресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства», 14-17 сентября 2004 г., ИГХТУ, г. Иваново; третья Международная научно-практическая интернет-конференция «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век», март-май, Орел. 2005; Международная научно-практическая конференция - составляющие научно-технического прогресса «Components of scientific and technical progress». 22-23 апреля 2005 г., г. Тамбов; Международная конференция «Технологии и продукты здорового питания». 6-8 июня, М.: МГУПП, 2005 г., МГУТУ, 2005; XI Международная научно-практическая конференция «Стратегия развития пищевой промышленности», 2-3 ноября 2005 г., г. Москва.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований методов интенсификации технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях в нестационарных периодических неустановившихся гидромеханических течениях жидкостей в активных зонах роторного аппарата с модуляцией потока, процессов экстрагирования и образования редуцирующих веществ при растворении сахара в патоке, совмещенных с интенсивным диспергированием, сформулированы следующие выводы:

1. В результате анализа методов интенсификации физико-химических процессов в гетерогенных системах, выявлено, что к наиболее перспективным и эффективным по видам воздействия на скорость процессов в жидких гетерогенных средах можно отнести метод акустического воздействия при возбуждении импульсной гидродинамической и акустической кавитации.

2. Анализ рынка сельскохозяйственной продукции в России показал, что проблема обеспечения страны продуктами с добавлением белка имеет общегосударственную значимость, что в совокупности со значительными объемами и низкой насыщенностью российского рынка создает предпосылку для развития отечественной индустрии по переработке сои с получением пищевых белков;

3. Гидродинамические методы исследования нестационарных периодических течений вязкой ньютоновской несжимаемой жидкости в модуляторе аппарата при произвольном законе изменения градиента давления показали, что вязкий гидродинамический пограничный слой уменьшается обратно пропорционально корню квадратному из частоты изменения градиента давления. Пульсационная составляющая скорости жидкости достигается при меньших числах Рейнольдса, чем турбулентные пульсации скорости при стационарном турбулентном режиме течения, что позволяет эффективно интенсифицировать различные процессы (гомогенизации, экстракции, растворения) в высоковязких жидкостях при меньших плотностях кинетической энергии.

4. На основе ячеечной модели течения сжимаемой вязкой газожидкостной смеси через модулятор роторного аппарата получено новое интегро-дифференциальное уравнение, которое учитывает нестационарные коэффициенты Кориолиса и политропический процесс газа в пузыре. В том числе получены частные случаи течения смеси при изохорическом, изобарическом, изотермическом и адиабатическом процессе. В результате получены два поправочных коэффициента к коэффициентам интегро-дифференциального уравнения: первый из них входит в функцию давления и с увеличением объемной концентрации свободного газа в жидкости увеличивается, второй - в эффективную длину модулятора и уменьшается с увеличением концентраций свободного газа в жидкости при всех давлениях жидкости на входе и выходе модулятора. Получены точные решения уравнения Рикатти в частных случаях при квазистационарном и ламинарном течении жидкости через модулятор. Проведен математический анализ уравнения Рикатти при турбулентном режиме течения, а также анализ коэффициентов гидравлического сопротивления модифицированного модулятора. Проведены экспериментальные исследования импульсных гидродинамической и акустической кавитации в роторных аппаратах с модуляцией потока, когда постоянная плотность энергии жидкости от источника давления увеличивается в сотни и тысячи раз в виде кавитационных импульсов давления. Теоретически и экспериментально определены границы кавитационных режимов работы аппарата -докавитационный, кавитационный и суперкавитационный по точкам перегиба кривой зависимости кавитационного эффекта от меры возбуждения кавитации.

5. Разработана физическая ячеечная модель экстрагирования из твердой диспергируемой частицы в жидкости. Сформулированы общие свойства зависимости концентрации экстрагируемого вещества от радиальной координаты и продолжительности времени процесса; граничные условия для градиента концентрации в центре частицы и на границе ячеек, свойства его разрыва на подвижной границе раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды вследствие диспергирования частицы.

6. Методом микроскопирования и микрофотографирования проведено исследование дисперсных частиц неправильной формы, какими являются частицы шрота сои. Экспериментальные исследования кинетики пропитки и коэффициента диффузии различных фракций шрота показали, что наиболее рационально перед экстрагированием высокодисперсные фракции отделять от крупных частиц шрота. Экспериментально определены две фазы экстрагирования с различными коэффициентами скорости. Выявлено, что наиболее рациональное соотношение твердой и жидкой фаз находится в интервале (1:3, 1:7). В этих условиях вспенивание обрабатываемой среды, изменение ее окраски и снижение биологической ценности конечного продукта минимальны.

7. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования извлечения белка из шрота сои показали, что использование специальных физических методов интенсификации процесса экстрагирования, подготовка объектов экстрагирования, выбор растворителя и соотношения твердой фазы к жидкой значительно влияют на продолжительность процесса при одновременном увеличении степени извлечения целевого вещества.

8. На основе широкого спектра теоретических и экспериментальных исследований течения жидкости и экстрагирования белка из шрота сои разработан метод расчета роторных аппаратов с модуляцией потока. Метод позволяет определить геометрические, кинематические, гидравлические, динамические параметры, которые необходимы для расчета и конструирования роторных аппаратов с модуляцией потока с максимальным воздействием импульсной акустической кавитации.

9. Теоретически и экспериментально исследованы параметры консистенции и индекса поведения смеси сахара и патоки, зависимость границы тангенциальных напряжений перехода от неньютоновской к ньютоновской жидкости в зависимости от концентрации сахара. Получено линейное дифференциальное уравнение для скорости течения неньютоновской жидкости в зазоре между ротором и статором, решение которого позволяет найти кинематические и динамические параметры этого течения для расчета тангенциальных напряжений являющихся важным интенсифицирующим фактором. Найденные величины необходимы для расчета мощности сил вязкого трения в зазоре между ротором статором; исследован процесс нагревания смеси и образования редуцирующих веществ. Получены математические модели процесса нагревания и кинетики образования редуцирующих веществ от частоты вращения ротора и величины зазора в аппарате. Теоретически определенный и экспериментально подтвержденный комплекс позволил разработать метод расчета РАМП для обработки термолабильных вязких пищевых жидкостей.

1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., и др. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология. М.: 1991. - 207 с.

2. Аксельруд Г.А., Лысянский В.М. Экстрагирование. Система твердое тело жидкость. - Л.: Химия, 1974. - 256 с.

3. Аксельруд Г.А. и др. В кн.: Совершенствование теории и техники экстрагирования из твердых материалов с целью создания высокоэффективных автоматизированных экстракторов. Киев, 1974. С. 32-33.

4. Актуальные проблемы теории, практики и создания роторных аппаратов // Материалы Межреспубликанского научно-практического совещания / Под редакцией д.т.н. Балабышко A.M. // Москва, 1999, СПб.: ИТИ- Центр, 1999.-52 с.

5. Алексеев В.А., Сопин А.И., Юдаев В.Ф. Особенности обработки композиционных материалов в гидроакустическом смесителе // Тематический сборник научных трудов. Златоустовский филиал ЮУрГУ. Челябинск: ЮУрГУ, 1998. С. 192-195.

6. Алексеев В.А., Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. Импульсная кавитация в вязких жидкостях. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. №9, 2004 г.

7. Алексеев В.А., Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. Течение неньютоновской жидкости между коаксиальными цилиндрами // Строительные машины, оборудование, технологии XXI века. №10, 2004 г.

8. Алексеев В.А., Юдаев В.Ф. Границы режимов работы аппаратов с возбуждением кавитации // Строительные машины, оборудование, технологии XXI века. № 10. 2004 г.

9. Алексеев В.А., Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. Течение псевдопластической жидкости в тонком слое между коаксиальными ротором и статором // Хранение и переработка сельхозсырья. № 11. 2004. С. 16 17.

10. Алексеев В.А., Чичева-Филатова JI.B., Юдаев В.Ф. Критерии импульсной кавитации при обработке вязких продуктов пищевой промышленности // Хранение и переработка сельхозсырья. № 12. 2004. С. 61.

11. И. Алексеев В.А., Чичева-Филатова JI.B,, Юдаев В.Ф. Технология получения карамельной массы в роторных аппаратах // Хранение и переработка сельхозсырья. № 10. 2004. С. 20 22.

12. Алексеев В.А., Чичева-Филатова JI.B., Юдаев В.Ф. О возможности обработки термолабильного пищевого сырья в роторных аппаратах // Пищевая промыщленность. № 2. 2005. С. 37.

13. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1970. -216 с.

14. Аникеев В. Особенности получения соевого масла с применением технологии экспресс // Технология. №5. 2002.

15. Балабудкин М.А. Роторно-пульсационные аппараты в химико-фармацевтической промышленности. М.: Медицина, 1983. - 160 с.

16. Балабышко A.M., Зимин А.И., Ружицкий В.П. Гидродинамическое диспергирование. М.: Наука, 1998. - 331с.

17. Балабышко A.M., Чичева-Филатова Л.В., Алексеев В.А. Нестационарное течение вязкой сжимаемой жидкости через модулятор роторного аппарата с учетом коэффициентов усреднения // Научн. сообщ. / ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скопчинского. Вып. 329. С. 139-143.

18. Балабышко A.M., Юдаев В.Ф. Роторные аппараты с модуляцией потока и их применение в промышленности. М.: Недра, 1992. - 176 с.

19. Балакай Г.Т. Соя на орошаемых землях. М.: 1999. - 200 с.

20. Балакай Г.Т., Безуглова О.С. Соя: экология, агротехника, переработка. Серия «Подворье». Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 160 с.

21. Барская А.В. Исследование диспергирования растительного сырья и экстракции водорастворимых веществ с использованием электрических импульсных разрядов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск, ТПУ, 1998. 26 с.

22. Бережная JI.А. и др. // Химико-фармацевтический журнал. 1979. №1. С.59-62.

23. Биглер В.И., Лавренчик В.Н., Юдаев В.Ф. Возбуждение кавитации в аппаратах типа гидродинамической сирены // Акуст. журн. Т. 24. Вып. 1. 1978. С. 34-39.

24. Бершицкий А.А. и др. Акустическая интенсификация цианирования золотокварцевых руд. В сб.: «Применение ультразвука в металлургии». // Научн. Тр. МИСиС. №90. М.: Металлургия, 1977. - С. 96-98.

25. Березин И.В., Клесов А.А. Практический курс химической и ферментативной кинетики. М.: Изд. МГУ, 1976.

26. Биглер В.И., Лавренчик В.Н., Юдаев В.Ф. Влияние величины зазора на гидроакустические характеристики гидросирены // Акуст. журн. Т. 23. Вып. 3. 1977. С. 356-360.

27. Биглер В.И., Юдаев В.Ф. Импульсная акустическая кавитация в аппаратах типа гидродинамической сирены // Акуст. журн. Т. 35. Вып. 3. 1989. С. 409-412.

28. Биглер В.И., Юдаев В.Ф. Нестационарное истечение реальной жидкости через отверстие гидродинамической сирены // Акуст. журн. Т. 24. Вып. 2. 1978. С. 289-291.

29. Билер Генри Дж. Пища лучшее лекарство. - М.: ЗАО «Покупки на дом», 2002. - 204 с.

30. Блажевич Н.В., Спиричёв В.Б., Алейник С.И. и др. // Вопросы питания. 1994. №3. С. 12-15.

31. Блохинцев Д.И. Акустика неоднородной движущейся среды. М.: Наука, 1981.-220 с.

32. Богатырев А.Н., Большаков О.В., Макеева И.А., Тутельян. Использование БАД в пищевых продуктах // Пищевая промышленность. 1997. № 9. С. 25-27.

33. Большедворская Л.Г., Матягина A.M. Экономика безопасности труда. -М.: МГТУГА, 2004. 84 с.

34. Боровик Т.Э., Рославцева Е.А., Гмошинский И.В. и др. Использование специализированных продуктов на основе гидроизолятов белка в питании детей с пищевой непереносимостью // Аллергология. 2001. № 2.

35. Быков В.А., Монаков М.Н., Панфилов А.А. и др. Производство белковых веществ// Биотехнология. 1987. № 5. С. 142-146.

36. Ван Моурик С.В. Современное состояние и перспективы развития мирового рынка пищевых добавок. В кн.: «Стратегия развития пищевой промышленности // Тр. / X Международная НПК». Вып. 9. Т. 2. М., МГУТУ. С. 287-290.

37. Вахлис А.В., Червяков В.М. Измерение площади проходного сечения модулятора роторного аппарата // ТГТУ. Вып. 8. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2001. С. 84-89.

38. ВилаХ. Лецитин в выпечке см. 36. С. 13-15.

39. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М.: 1972. - 170 с.

40. Вода и водоподготовка. Термины и определения. ГОСТ 6477-88.

41. Гордиенко В.А., Либерштейн И.И. Кладовая белка. М.: Колос, 1969.

42. ГОСТ 10857. «Семена масличные. Метод определения влаги».

43. ГОСТ 13496.2-91. «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения азота и сырого протеина».

44. ГОСТ 13496.4-93. «Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырой клетчатки».

45. ГОСТ 10856-96. «Семена масличные. Метод определения влаги».

46. ГОСТ 6477-88. «Карамель. Общие технические условия».

47. Грачев И.М. и др. Лабораторный практикум по технологии ферментных препаратов. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.

48. Давыденко О.Г., Голоенко Д.В., Розенцвейг В.Е. и др. Раннеспелые сорта сои для производства пищевых белковых продуктов // Масложировая промышленность. № 1. 2004. С. 20-21.

49. Джанишин Н.М. Изучение Eucaliptus viminalis: Автореф. дис. .канд. мед. наук. М.: 1972. - 18 с.

50. Дзасохова Н. Что не запрещено, то разрешено? // Газета «Гудок». 1.XII.2004.

51. Диденко В.М. Эмульгаторы из Нижнего Новгорода. 36. С. 8-9.

52. Доморощенкова M.JI. Разработка технологии получения модифицированных белков из соевого шрота с использованием биотехнологических методов: Автореф. дис. канд. техн. наук. СПб, 1991.

53. Дубцова Г.Н. Липид-белковые комплексы пшеницы, их формирование и роль в технологических процессах: Автореф. дис. . докт. техн. наук. 05.18.01.-М.: 1999.57 с.

54. Жмыхи и шроты. Метод определения суммарной доли растворимых протеинов. ГОСТ 13979. 3-68.

55. Жмыхи и шроты. Методы определения активности уреазы. ГОСТ /* 13979.9-69.

56. Жмыхи, шроты и горчичный порошок. Метод определения золы. ГОСТ 13979.6-69.

57. Жмых соевый кормовой. ТУ. ГОСТ 27149 86.

58. Зарина М.М. За общим столом Изд. 5-е, испр. и доп. - М.-Л.: Снабтехиздат, 1933.

59. Зимин А.И. Приготовление раствора эвкалимина в этиловом спирте в роторном аппарате при импульсном возбуждении кавитации // Хим-фарм. журнал. 1996. 30. № 10. С. 46-47.

60. Зимин А.И. Прикладная механика прерывистых течений. М.: Фолиант, 1997.-308 с.

61. Зимин А.И., Карепанов С.К. Нестационарная техническая механика жидкости: Краткий курс лекций. М.: МВИ, 2001. - 89 с.

62. Идельчик Н.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М. : Ч Машиностроение, 1975. - 559 с.

63. Исакович М.А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. - 496 с.

64. Калакура М.М., Медведева А.А., Петренко Т.Ф. Мучные кондитерские изделия на основе соевой пасты. В кн.: Материалы научно-практической конференции «Пищевая промышленность на рубеже третьего тысячелетия». Т. 2. Вып. 5. М.: МГТА, 2000. С. 66.

65. Кантере В.М., Матисон В.А., Хангажеева М.А. и др. Система безопасности продуктов питания на основе принципов НАССР М.: МГУПП, 2004.-462 с.

66. Карамель. Общие технические условия. ГОСТ 6477 88.

67. Карновский М.П. Теория и расчет сирен // Журн. техн. физ. 1945. Т. 15. Вып. 6. С. 348-364.

68. Карпачева С.М. Пульсационная аппаратура в народном хозяйстве. -М.: 1979.

69. Кизим И.Е. Пряности и экстракты. Краснодар: Куб. ГТУ, 1998. - 66 с.

70. Кожевой В.П. и др. В кн.: Тезисы докл. / Всесоюз. конф. по экстракции и экстрагированию. Т. 1. Рига: «Зиматне», 1977. С. 23-25.

71. Кондриков Б.Н., Вовченко А.И., Анников В.Э. и др. Взрывные превращения электрической и химической энергий. Киев, Наукова думка, 1987.- 128 с.

72. Корейская кухня. М.: Информационно-издательский центр «САМПО», 1995.

73. Кримсе Р.Е. Исследование пульсирующего турбулентного течения в трубе // Теорет. основы инж. расчётов. № 4. 1979. С. 139-146.

74. Кудряшова О.А., Танаева Е.В. «ИПСО-MPg» уникальные свойства соевого белка 36. С.64-65.

75. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: ГИТТЛ, 1954.-788 с.

76. Латьев Б.В., Назаренко А.Ф., Покора И.Н Исследование гидросирен с целью оптимизации их параметров. В кн.: 144. С. 75-77.

77. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. -М.: Физматгиз, 1959. 968 с.

78. Ливинская С.А. Мировые тенденции усовершенствования технологии переработки соевых бобов. В кн.: 3. С. 6, 8.

79. Логачёв И. Соя кормит и лечит // Газета «Союшка». № 1.2000.

80. Лойцанский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. - 847 с.

81. Ломачинский В.А. Экстрагирование с промежуточным отжимом растительного сырья. М.: АгроНИИТЭТПП, 1995. - 24 с.

82. Лысянский В.М. Процесс экстракции сахара из свеклы: Теория и расчет. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 224 с.

83. Лысянский В.М., Гребешок С.М. Экстрагирование в пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1987. - 188 с.

84. Лямаев Б.Ф., Небольсин Г.П., Нелюбов В.А. Стационарные и переходные процессы в сложных системах: Методы расчета на ЭВМ. Л.: Машиностроение, 1978. - 192 с.

85. Мандрыка Е.А. Экспериментальное исследование кинетики процесса растворения в роторном аппарате с модуляцией потока (РАМП): Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: МИХМ, 1979. -24 с.

86. Матвеева И.В., Белявская И.Г. Пищевые добавки и хлебопекарные улучшители в производстве мучных изделий. М.: 2001. - 116 с.

87. Математические методы в механике прерывистых течений // Межвузовский сборник научных статей / Под ред. А.И.Зимина. СПб.: Технопанорама, 1999. - 56 с.

88. Матье Гюстав. С витаминами к здоровью. - М.: ЗАО «Покупки на дом», 2001.-252 с.

89. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина, 1984. -360 с.

90. Методы определения активной кислотности. ГОСТ 30648.5 99.

91. Методы определения влаги и сухих веществ. ГОСТ 30648.3 99.

92. Методы определения жира. ГОСТ 30648.1 99.

93. Методы определения индекса растворимости. ГОСТ 30648.6 99.

94. Михеева Г.А. Моделирование стадии жидкофазной экстракции в процессах извлечения БАВ из растительного сырья: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. Д.И. Менделеева, 1980. 19 с.

95. Могендович Е.М. Гидравлические импульсные системы. Л.: Машиностроение, 1977.-216 с.

96. Молоко и молочные продукты. Метод измерения массовой доли общего азота по Кьельдалю и определение массовой доли белка. ГОСТ 23327 -98.

97. Мука соевая дезодорированная. ТУ ГОСТ 3898 56.

98. Муравьев И.А. и др. // Фармация. № 4. 1976. С. 16-20.

99. Мустафаев С.К., Брюханова Е.А. Влияние СВЧ-прогрева свежеубранных семян сои на содержание и качество масла. В кн.: Материалы научно-практической конференции «Пищевая промышленность на рубеже третьего тысячелетия». Т. 2. Вып. 5. М.: МГТА, 2000. С. 307.

100. Муштаев В.И., Ворошилов А.П., Мандрыка Е.А. Техника сушки дисперсных материалов в аппаратах с устойчивыми вибропсевдоожиженными и пульсирующими слоями. М.: 2003. - 302 с.

101. Назаренко С.В., Лобанов В.Г. Получение белкового концентрата из соевого жмыха. В кн.: Материалы научно-практической конференции «Пищевая промышленность на рубеже третьего тысячелетия». Т. 2. Вып. 5. М.: МГТА, 2000. С. 312.

102. Нечипоренко И.А. Экстрагирование биологических активных веществ из тонко измельченного растительного сырья: Автореф. дис. канд. техн. наук. Киев: КТИПП, 1985. - 15 с.

103. Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах. М.: Химия, 1983. - 192 с.

104. Ньювенхаузен В. Выбор лецитинов для шоколада и глазурей для мороженого 36. С. 16-17.

105. Петибская B.C., Баранов В.Ф., Кочегура А.В., Зеленцов С.В. Соя: Качество, использование, производство. М.: 2001. - 60 с.

106. Поверин Д.И. Новые промышленные технологии и оборудование для измельчения природного растительного сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. № 11. 2001. С. 60-62.

107. Поверин Д.И., Поверин А.Д. Технология промышленной переработки лекарственного растительного сырья. М.: МСХА им. К.А.Тимирязева, 2001. -С. 312.

108. Поверин Д.И, Пономарева А.Г. Патент РФ «Способ экстракции многокомпонентных сборов лекарственных трав». М. 1993. № SU 1836099 А№ // Бюлл. ГПВ. № 31.

109. Подкосов А.И., Юдаев В.Ф. Испытания роторных аппаратов // Извест. вузов. Машиностроение. № 9. 1990. С. 37-41.

110. Покровский В.И., Романенко Г.А., Княжев В.А. и др. Политика здорового питания: Федеральный и региональный уровни. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002. - 342 с.

111. Поландова Р.Д. Применение пищевых добавок в хлебопечении // Хлебопечение России. С. 10-12.

112. Поландова Р.Д., Матвеева И.В. Применение новых ферментных препаратов в хлебопекарном производстве: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИ Министерства хлебопродуктов СССР, 1998. - 28 с.

113. Поландова Р.Д., Шкваркина Т.И., Быстрова А.И. и др. Применение комплексных хлебопекарных улучшителей: Обзорная информация. Вып. 5 -М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1986. 23 с.

114. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1976.

115. Полномочнов А.И. Рекомендации по применению сои в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы // Агрофакт. № 10. 2001. № 2-3 (6364), февраль-март 2002.

116. Попов Д.Н. Нестационарные гидромеханические процессы. М.: Машиностроение, 1982.-240 с.

117. Применение роторных гидромеханических диспергаторов в горнодобывающей промышленности: Теория и практика // Сб. докл. метод, научно-практ. семинара / Под общей ред. д.т.н. Балабышко A.M. Солигорск, Минск, 1998.-80 с.

118. Продукты переработки сои для кормления животных и птицы // Аграрная наука. № 8. 1998.

119. Продукты сахарной промышленности. Термины и определения. ГОСТ 26884-2002.

120. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика: Монография. М.: Машиностроение-1, 2001. - 260 с.

121. Протодьяконов И.О., Богданов С.Р. Статистическая теория явлений переноса в процессах химической технологии. Л.: Химия, 1983. - 400 с.

122. Рикмару Р. Спорные моменты щелочной обработки белка // Бюллетень лабораторных исследований продуктов питания. Университет г. Киото. № 44. Цикл 283. 1981. С. 34-37.

123. Римский-Корсаков А.В. Электроакустика. М.: Связь, 1973. - 272 с.

124. Рогов И.А. и др. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1974. - 584 с.

125. Российский продовольственный рынок. 1999. № 3.

126. Рудобашта С.П. Массоперенос в системе с твердой фазой. М.: Химия, 1980.-248 с.

127. Руководство по методам исследования, технологическому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Т. 2. JL: ВНИИЖ, 1965.-С. 297-303.

128. Свободова В. Пища, полная здоровья. Ростов н/Д, 1998. - С. 37.

129. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 1976. - 536с.

130. Семена сои «С» ТУ 10-04-02-36-88.

131. Сергеев В.Н. Индустрия продовольствия России. М.: 2000. - 428 с.

132. Сизенко Е.И. Концепция развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ на период до 2010 года. В кн. «Стратегия развития пищевой промышленности. Тр. X Международной НПК». Т. 2. Вып. 9. М.: МГУТУ. С. 271-279.

133. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.1. М.: Наука, 1965. - 479с.

134. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.2. М.: Наука, 1965. - 655с.

135. Смирнов Г.Г., Виестур У.Э. Способ определения пористости частиц дисперсных носителей кормовых концентратов. А.с. СССР №129608 МКН 01 №15/08 Б.И. № 10. 1987.

136. Соевые продукты // Международная конференция, г. Феникс, США. Февраль 2001.

137. Соевые продукты Европы 2001 // Международная конференция, Лондон, Великобритания. Март 2001.

138. Соевые продукты // Международная конференция, г. Майами, США. Февраль 2003.

139. Союшка // Ежемесячн. журнал фирмы «Соя». № 2/3. Краснодар. 1997.

140. Соя. Требования при заготовках и поставках. ГОСТ 17109 88.

141. Соя. Под ред. Мякушко Ю.П., Баранова В.Ф. М.: Колос, 1984. - 332с.

142. Соя и здоровье // Международная конференция, г. Брюссель, Бельгия. Октябрь 2000.

143. Спицин Н.А. Основы проектирования уплотнений для высокосортных подшипников качения // Вестник машиностроения. № 9. 1959. С. 3-8.

144. Спонхольц М. Е322 лецитин // Пищевые ингредиенты, сырье и добавки. 2001. №2. С. 6-7.

145. СТ СЭВ 1052-78. Метрология. Единицы физических величин.

146. Тарг С.М. Основные задачи теории ламинарных течений. М. - Л.: ГИТТЛ, 1951.-420 с.

147. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т. 1. Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2003. - 917 с.

148. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т. 2. Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2003. - 884 с.

149. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т. 3 Калуга: Издательство Н.Бочкаревой, 2003. - 1024 с.

150. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967. -444 с.

151. Титрометрические методы определения кислотности. ГОСТ 30648.499.

152. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1966.-724 с.

153. Толстогузов В.Б. Искусственные продукты питания. М.: Наука, 1978.-232 с.

154. Ультразвук / Главный редактор Голямина И.П. М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400 с.

155. Ультразвуковая экстракция растительного масла // Масложировая промышленность СССР. 1983. № 16.

156. Федеральная программа по производству и переработке сои, принятая Постановлением Совета Министров Правительства Российской Федерации от 23.02.1993 г. №146.

157. Федорова Е.Б. Функциональные лецитины для маргаринов. 36. С. 11-12.

158. Федоткин И.М., Шаповалюк Н.И., Шаповалюк Н.В. Производство углекислотных водно-спиртовых растительных экстрактов (технология, аппаратура, теория процессов и расчеты). Киев: Химджест. 2001. - 283 с.

159. Физический энциклопедический словарь. Т. 3. М.: Советская энциклопедия, 1963. - 276 с.

160. Функ Д., Вуд Д., Чжао С. Неустановившиеся процессы в отверстиях и очень коротких патрубках // Теорет. основы инж. расчетов. 1972. № 2. С. 245253.

161. Хаусман Патриция, Бенн Харлейо Джудит. Исцеляющие продукты. Энциклопедия натурального питания. Перев. с англ. Челябинск, НВП «Пластик - Информ», 1994.

162. Цыганова Т.Б., Конотоп Н.С., Поснова Г.В. Применение в технологии овсяного печенья соевых продуктов. В кн.: Стратегия развития пищевой промышленности // Тр. / X Международной НПК. Т. 1. Вып. 9. М.: МГУТУ, 2004. С. 187-189.

163. Цыганова Т.Б., Сиданова М.Ю., Поснова Г.В., Абутова Н.В. Технология нового вида сахарного печенья, обогащенного соевым белком. В кн.: Стратегия развития пищевой промышленности // Тр. / X Международной НПК. Т. 1. Вып. 9. М.: МГУТУ, 2004. С. 242-244.

164. Цыганова Т.Б., Чельдиева В.М. Применение соевого белка в производстве зефира. В кн.: Стратегия развития пищевой промышленности // Тр. / X Международной НПК. Т. 1. Вып. 9. М.: МГУТУ, 2004. С. 345-347.

165. Чепурной И.П. Идентификация и фальсификация продовольственных товаров: Учебник. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К0», 2002.-460 с.

166. Червяков В.М., Вахлис А.В., Глазатов Д.В. Проходное сечение модулятора роторного аппарата при малых зазорах между ротором и статором // ТГТУ. Вып. 11. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2002.

167. Червяков В.М., Воробьев Ю.В. Нестационарное течение сжимаемой среды в каналах роторного аппарата // Теорет. основы химич. технол. 2005. Т. 39. № 1.-С. 1-7.

168. Червяков В.М., Юдаев В.Ф. Кавитационные явления в газожидкостной смеси // Проблемы машиностроения и автоматизации. № 4. 2004.

169. Чичева-Филатова JI.B. Роль сои в производстве белоксодержащих продуктов. М.: Пищепромиздат, 2004. - 104 с.

170. Шевелева С.А. Пробиотики, пребиотики и пробиотические продукты. Современное состояние вопроса // Вопр. Питания. 1999. № 2. С. 32-40.

171. Шервуд Т., Пигфорд P.JL, Уилки Ч. Массопередача / Пер. с англ. под ред. В.А.Малюсова. М.: Химия, 1982. - 696 с.

172. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Пер. с нем. Г.А. Вольперта / Под ред. Л.Г. Лойцянского. М.: Наука, 1974. - 710 с.

173. Шрот соевый кормовой тестированный. ТУ. ГОСТ 12220 96.

174. Шрот соевый пищевой. ТУ. ГОСТ 8056 96.

175. Щербаков В.Г. Химия и биохимия переработки масличных семян. -М.: Пищевая пром-сть, 1977. 144 с.

176. Щербаков В.Г. и др. Извлечение белковых веществ подсолнечника раствором этанола // Извест. ВУЗов СССР. Пищевая технология. 1971. № 5. С. 4-6.

177. Юдаев В.Ф. Об акустической кавитации в гидросиренах. В кн.: Акустика и ультразвуковая техника. Киев: Техника, 1983. Вып. 18. С. 9.

178. Юдаев В.Ф. Роторные аппараты с модуляцией потока и импульсным возбуждением кавитации для интенсификации процессов химической технологии: Автореф. дисс. . докт. техн. наук. ДСП. М.: МИХМ. 1983. 32 с.

179. Юдаев В.Ф. Коэффициенты усреднения импульса и кинетической энергии ламинарного и турбулентного режимов течения // Известия вузов. Машиностроение. 1985. № 3. С. 50-55.

180. Юдаев В.Ф. Истечение газожидкостной смеси через отверстия ротора и статора сирены //Известия вузов. Машиностроение. 1985. № 12. С. 60-66.

181. Юдаев В.Ф. Гидромеханические процессы в роторных аппаратах с модуляцией проходного сечения потока обрабатываемой среды // Теорет. основы хим. технол. 1994. Т. 28. № 6. С. 581-590.

182. Юдаев В.Ф. Критерий границы между процессами кавитации и кипения // Теорет. основы хим. технол. Т. 36. № 6. С. 599-603.

183. Юдаев В.Ф. Переходный режим течения жидкости через модулятор роторного аппарата // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. № 12. 2002. С. 27.

184. Якубович И.А. Создание износоустойчивых венцов рабочих колес акустических ротационных гидродинамических аппаратов. В сб.: «Применение ультразвука в металлургических процессах» // Научн. Тр. / МИСиС. М.: МИСиС. 1971.

185. Ямникова В. А. Исследование и разработка получения концентрированных экстрактов ароматических веществ при испарении пленки с поверхности растительного сырья под вакуумом: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: ВНИИПБТ, 1995. - 23 с.

186. Badley R.A., Aktinson D., Hauser H., Oldani D., Green J.P., Stubbs J.M. The structure, physical properties of the soyprotein glycinin // Biophys. Acta. 1975.412. P. 214-228.

187. Borissova M.A., Lissizyn A.B., Kalinowa J.E. and Danilenko A.N. Zur Bildung von Fleiscehmysin-komplexen mit Leguminosen eiweisen // Fleischwirtschaft. № 4. 2000.

188. Buczek B. and Geldart D. Determination of the Densiti of Porous Partioles using Very Fine Dense Powders // Powder Technology. 45. 1986. P. 173-176.

189. Campbell M.F., Kraut C.W., Yackel W.C., Yang H.S. New Protein Foods. Vol. 5. Edited by A.M. Altschul and H.L.Wilcke, Academic Press, New York,1985.

190. Cryogenically milled natural. Spices extend stability / Duxbury Dean D. // Food Process (USA). 1991. № 8. P. 70.

191. Fuchs O. Uber hochfrequnte Stoffbeehandlug Chemiker // Ztg. Chem. Apparatur. 184. №24. 809. 1960.

192. Fulmer K.W. Proceeding of the World Conference on Vegetable Protein Utilization in Human Fords and Animal Feedstuffs. Edited be Т.Н. Applewhite. American Oil Chemist s' Society. Champaingn. IL. 1989.

193. Gheyasuddain J., Gater C., Mattie K. Effect of several variables on the extractability of sunflower seed proteins // J.Food Sei. 1970. V. 35. № 4. P. 453456.

194. Gunther R.C. // J. Amer. Oil Chem. Soc. 1979. P. 56.0 203. Johonson D.W. Food Uses of Wohle Oil and Protein Seeds. Edited by

195. E.W. Lusas, D.R. Enckson, and W-K Nip, AOCS, Champaign, IL. 1989.

196. Jonson dale w Oliseed vegetable protein concentrates // J. Amer. Oil Chem. Soc. V. 53. 6. 1976. P. 321-324.

197. Kaltzerkleinerung von Gewurzen / Landwehr D., Pahl M.H. // «ZFI».1986. №3. P. 174-176, 178-180,185.

198. Kanzamar G.J., Predin S.J., Oreg D.A. and Czehak Z.M. World Conference on Oilseed Technology and Utilization, edited by Т.Н. Applewhite, AOCS, Champaign IL, 1993.

199. Kehse W. // Chem. Z. 1970. Bd. 94. № 3. P. 56-62.

200. Ohren J.A. // J. Amer. Oil Chem. Soc., 1981. 58.

201. Peng I.C., Nielsen S.S. Protein-protein interaction between soybean beya-conglicinin (B1-B6) and myosin // J. Food Sci. 51. 588. 1986.

202. Pringlet W. //J. Amer. Oil Chem. Soc. 1974. 51(1).

203. Shenur M. et al. Functional properties of anew soy protein silate // Cereal Chem. Vol. 55. 3. 1978. P. 383-391.

204. Soy Protein Products. Soy Protein Council, Washington, DC, 1987.

205. Пат. РФ 1438042. Способ получения вещества «эвкалимин», обладающего антимикробной и противовирусной активностью. Т.А.Сокольская, А.А.Савина, В.И.Глызин и др. Опубл. 07.07.93. Бюл. № 25.

206. А.с. СССР 179609 МПК Ф 23 П 3100. Способ приготовления кондитерских масс. М.М.Истомина, М.Б.Эйнгор, З.С.Балахина и др. Опубл.0811.1966. Бюл. №5.

207. А.с. СССР 180171 F 41 Д 10/42. Пленочный аппарат для непрерывного приготовления кондитерских масс. М.Б.Эйнгор, М.М.Истомина. Опубл. 21.03.1966. Бюл. № 7.

208. А.с. СССР № 542570 В 06 В 1/20. Гидроакустическая сирена. В.Ф.Юдаев, Ю.П.Романов, В.М. Варламов и др. Опубл. 15.01.1977. Бюл. № 2.

209. А. с. СССР 789147 5 В 01 F 7/28 Роторный аппарат. В.Ф.Юдаев и др. Опубл. 23.12.1980. Бюл. № 47. С. 22.

210. А.с. СССР №468630. 5 А 61 К 27/14 Способ экстрагирования свежего растительного сырья. Е.И.Дымчепко. Опубл. 30.04.1975. Бюл. № 16.

211. А.с. СССР № 609561. 5 В 06 В 1/20. Гидромеханическая сирена. Е.А. Мандрыка, JI.C. Аксельрод, В.Ф. Юдаев. Опубл. 05.06.1978. Бюл. № 21.

212. А.с. СССР № 789147. 5 В 01 F 7/28. Роторный аппарат. В.Ф.Юдаев, Л.С.Аксельрод, В.И.Билер и др. Опубл. 23.12.1980. Бюл. № 47.

213. А.с. СССР № 1197719. 4 В 01 F 11/02. Роторный аппарат. А.И.Зимин,1. Г'

214. В.Ф.Юдаев, А.К.Звездин и др. Опубл. 15.12.1985. Бюл. № 46.

215. А.с. СССР № 476587. 5 G 10 К 7/06. Гидроакустическая сирена. В.Ф.Юдаев, В.Д.Вольфсон, А.А.Курошев. Опубл. 05.07.1975. Бюл. № 25.

216. А.с. СССР № 512802. 5 В 06 В 1/20. Устройство для создания акустических колебаний в проточной жидкой среде. А.И.Сопин, В.М.Варламов, Ю.П.Романов и др. Опубл. 05.05.1976. Бюл. № 17.

217. А.с. СССР № 238918. 6 В 06 В 1/20. Гидроакустическая сирена. Д.Т.Кокорев, В.П.Царев, В.Ф.Юдаев. Опубл. 01.01.1969. Бюл. № 1.

218. А.с. СССР № 1745181 А 23 G 1/100. Способ получения карамельной массы. В.Ф.Юдаев, А.И.Бывальцев, Е.В.Никитина. Опубл. 07.07.1992. Бюл. №25.228. Пат. США№ 2881076. 1959.229. Пат. США № 3142571. 1964.

219. Pat. GFR, № 4421334 МКИ А 23 L 1/223, А 62 К 9/20. Sudmilch A.G., Milchzenfrale Nordbaden A.G. Barlauch (Allium ursinum), insbesondere als Gewiirz. Verfahren zu seiner Autbereifung and Verwendung // Munk Werner Georg.-№ 4421334. 4; 21.12.95.

220. Pat. Japan 453895, МКИ С 09 К 15/34, СИВ 5/00. Хираи Такамаса, Тамура Итару. Хасэгава корё к.к. / Кокай кохою. № 161284. 21.09.02.

221. Роторный аппарат. Червяков В.М., Воробьев Ю.В., Коптев А.А., Юдаев В.Ф., Родионов Ю.В., Чичева-Филатова JI.B., Алексеев В.А. Заявка на патент РФ № 2004133695.

222. Способ физико-химической обработки жидких сред и устройство для его осуществления / Червяков В.М., Чичева-Филатова JI.B., Юдаев В.Ф. Заявка на патент РФ № 2004133696 от 18.11.2004.

223. Квоты на импорт мяса // Пищевая промышленность. № 5. 2005. С. 4.

224. Кауц Е.В. Пищевые ингредиенты вчера, сегодня, завтра // Пищевая промышленность. № 5. 2005. С. 8.

225. Пряников В.В., Любченко В.И., Осипова А.В. Добавки «Могунции» достойные награды // Пищевая промышленность. № 5. 2005. С.62.

226. Батурин А.К., Мендельсон Г.И. Питание и здоровье: проблемы XXI века // Пищевая промышленность. № 5. 2005. С. 105.

227. A Suctainable food supply chain. Stockholm, Swedish Enviromental Protection Agency, 1999 (Report 4966).

228. Преснякова О.П. Международный клуб агробизнеса // Пищевая промышленность. № 5. 2005. С. 126.

229. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974. - 436 с.

230. Червяков В.М., Юдаев В.Ф., Воробьев Ю.В., Алексеев В.А., Чичева-Филатова JI.B., Акулов Н.И. Режимы работы технологического оборудования с возбуждением кавитации // Вестник ТГТУ. Т. 11. 2005. С. 399-403.

231. Neppiras Е.А. Acoustik cavitation // Phys. reports. 1989. V.3. P. 159-251.

232. Монахов B.H., Пешковский C.JI., Яковлев А.Д. и др. // Акуст. журн. 1975. Т. 21. Вып. № 3. С. 432-436.

233. Чандрасекхара Д.В., Сиамала Рао Б.Ц. Влияние давления на длину каверны и кавитационное разрушение за круглыми цилиндрами в трубе Вентури // Теоретические основы инженерных расчетов. 1973. Т. 95. № 2. С. 95-103.

234. Червяков В.М. Растворение твердого в жидкости и диспергирование жидкостей в роторном аппарате с модуляцией потока: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. 05.17.08. -М.: МИХМ, 1982. 16 с.

235. Чичева-Филатова Л.В., Юдаев В.Ф. К физической ячеечной модели экстракции вещества из твердой диспергируемой частицы. Хранение и переработка сельхозсырья. № 9. 2005. С. 23-24.

236. Чичева-Филатова Л.В. Научные основы интенсификации физико-химических процессов в РАМП и их применение для различных систем пищевых производств. М.: Пищепромиздат, 2005. - 208 с.

237. Willems P. Kinematik High Frequency and Ultrasonic Treatment of Palp // Palp and Paper Magazine of Canada. 1952. V. 63. N 9. P. 19 - 25.

238. Willems P. Application of Ultrasonic Techniques to Pulping and Refiring //The Worlds Paper Trade Review. 1961. N 19. P. 155 159.

239. Гершгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения. М.: Энергия, 1967. - 264 с.

240. Гершгал Д.А., Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М.: Энергия, 1976. - 320 с.

241. Свинчар Л.И., Онацкий П.А., Гарбузова Г.Л. Роторно-пульсационные смесители для жидких сред: Экспресс-информация. № 4. НИТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1972. - 20 с.

242. Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. М.: Химия, 1977.-368 с.

243. Pat. 1249337 RF, CI В 01 j. Procede et dispositif de traitement a frequence sonore ou ultra-sonore de substances portees par un support fluide. M. Peter Willems. Demande le 10.11.1959.

244. Канавец Г.Е., Евдокимов IO.В., Розенфельд А.И. Иерархия критериев эффективности химико-технологических, энерготехнологических и теплоэнергетических систем и их элементов // Хим. технология. 1987. № 5. С. 5-13.

245. Растригин Л.А., Эйдук Я.Ю. Адаптивные методы многокритериальной оптимизации // Автоматика и телемеханика. 1985. № 1. С. 5-26.

246. Сажин Б.С., Буленков А.П. Эксергетический метод в химической технологии. -М.: Химия, 1992.-208 с.

247. Лакур П., Аппель Я. Историческая физика. Т.1. Одесса // Вестник опытной физики и элементарной математики. 1908. 435 с.

248. Новиков B.C. Импульсные процессы переноса в гетерогенных системах: Обзор // Пром. теплотехника. 1990 Т. 12. № 2. С. 23 39.

249. Коновалов В.И., Гатапова Н.Ц., Туголуков Е.Н. О возможностях использования циклических тепловых и взаимосвязанных теплодиффузионных процессов в химических и других производствах // Вестник ТГТУ. 1995. Т. 1. № 3 4. С. 273 - 288.

250. Кардашев Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. М.: Химия, 1990. -208с.

251. Физические эффекты в машиностроении: Справочник / Под ред. В.А. Лукъянца. М.: Машиностроение, 1993. - 224с.

252. Федоткин И.М., Жарик Б.Н., Погоржельский Б.И. Интенсификация технологических процессов пищевых производств. К.: Техника, 1984. - 176 с.

253. Долинский А.А. Использование принципа дискретно-импульсного ввода энергии для создания эффективных энергосберегающих технологий // Инженерно-физический журнал. 1996. Т. 69. № 6. С. 855 896.

254. Долинский А.А., Накорчевский А.И. Принципы оптимизации массообменных технологий на основе метода дискретно-импульсного ввода энергии // Пром. теплотехника. 1997. Т. 19. № 6. С. 5 - 9.

255. Рогов И.А., Горбатов А.В. Физические методы обработки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1974. - 584 с.

256. Задорский В.М. Интенсификация химико-технологических процессов на основе системного подхода. К.: Техника, 1989. - 208 с.

257. Дискретно-импульсный ввод энергии в теплотехнологиях / А.А. Долинский, Б.И. Басок, С.И. Гулый и др. К.: ИТТФ НАНУ, 1996. - 206 с.

258. Белоглазов И.Н., Муравьев А.И. Интенсификация и повышение интенсивности химико-технологических процессов. Л.: Химия, 1988. - 206 с.

259. Альтер-Песоцкий Ф.Л. Физические методы интенсификации отделки волокнистых материалов // Журнал ВХО им. Менделеева. 1981. Т. 26. № 4. С. 73 82.

260. Коновалов В.И. Базовые кинетические характеристики массообменных процессов // Журнал прикладной химии. 1986. Т. 59. № 9. С. 2096-2107.

261. Таганов И.Н. Моделирование процессов массо- и энергопереноса. Нелинейные системы. Л.: Химия, 1979. - 208 с.

262. Адиутори Е.Ф. Новые методы в теплопередаче / Пер. с англ. под ред. А.И. Леонтьева. М.: Мир, 1977. - 230 с.

263. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. М.: Мир, 1977. - 230 с.

264. Вейник А.В. Термодинамика реальных процессов. Минск.: Наука и техника, 1991. -576 с.

265. Кирпиков В. А. О классификации современных методов интенсификации конвективного теплообмена при вынужденном движении (без фазовых переходов) // Теорет. основы хим. технол. 1991. Т. 25. № 1.- С. 139- 143.

266. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990. - 208 с.

267. Кирпиков В.А. Интенсификация конвективного теплообмена посредством создания в потоке неоднородностей давления: Автореф. дисс. докт. техн. наук. -М., 1986. 32 с.

268. Интенсификация теплообмена. Успехи теплопередачи, 2 / Ю.В. Вилемас, Г.И. Воронин, Б.В. Дзюбенко и др. Вильнюс: Мокслас, 1988. -188 с.я

269. Смирнов Н.Н., Белоглазов И.Н. Интенсификация некаталитических процессов в системе твердое тело жидкость // Хим. промышленность. 1991. № 8. С. 8-12.

270. Федоткин И.М., Липсман B.C. Интенсификация теплообмена в аппаратах пищевых производств. М.: Пищ. промышленность, 1972. - 240 с.

271. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии: Основы стратегии. М.: Наука, 1976. - 500 с.

272. Вибрационные массообменные аппараты / И.Я. Городецкий, А.А. Васин, В.М. Олевский, П.А.Лупанов / Под ред. В.М. Олевского. М.: Химия, 1980.- 192 с.

273. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. К.: Вища шк., 1984 . - 68 с.

274. Тепло- и массообмен в звуковом поле / Накоряков В.Е., Бурдановш

275. А.П., Болдырев Н.М., Терлеев П.Н. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1970.-254 с.

276. Гинстлинг A.M., Барам А.А. Ультразвук в процессах химической технологии. JL: Госхимиздат, 1960. - 96 с.

277. Фридман В.М. Ультразвук. М.: Знание, 1960. - 48 с.

278. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / Пер. с англ. М.: Иностр. лит., 1957. - 726 с.

279. Карпачева С.М., Рябчиков Б.Е. Пульсационная аппаратура в химической технологии. М.: Химия, 1983. - 224 с.

280. Основы физики и техники ультразвука: Учеб. пособие для вузов / Б.А. Агранат, М.М. Дубровин, Н.Н. Хавский и др. М.: Высш. шк., 1987. -352 с.

281. Ультразвуковой реактор для непрерывного синтеза поликарбонатов / ф Кокорев Д.Т., Монахов В.Н., Хитерхеев С.К. и др. // Хим. и нефтяноемашиностроение. 1973. № 9. С. 45-47.

282. Макаров А.П., Полянский К.К., Карнаух В.И. Об использовании акустических колебаний для интенсификации сушки молочного сахара // Изв. вузов СССР. Пищ. технол. 1972. № 4. С. 181-183.

283. Галицейский Б.М., Рыжов Ю.А., Якуш Е.А. Тепловые и гидродинамические процессы в колеблющихся потоках. М.: Машиностроение, 1977. - 256 с.

284. Использование волновых эффектов для интенсификации химических и фазовых превращений в многофазных системах / С.А. Любартович, О.Б. Третьяков, Р.Ф. Ганиев и др. // Теорет. основы хим. технол. 1988. Т. 22. № 4. С. 560 564.

285. Новиков B.C. Гомогенизация и диспрегирование в современной технологии: Обзор // Пром. теплотехника. 1990. Т. 12. № 5. С. 40 59.

286. Воронов А.Г. Использование звуковых колебаний для ускорения процесса растворения каменной соли // Ультразвуковые методы интенсификации технол. процессов: Сб. / Науч. тр. М. 1970. С. 186-189.

287. Кардашев Г.А., Михайлов П.Е. Тепломассообменные акустические процессы и аппараты. М.: Машиностроение, 1973. - 223 с.

288. Логвиненко Д.Д., Шеляков О.П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. К.: Техника, 1976. - 144 с.

289. Ермаков П.П. Влияние воздействия акустических колебаний на процесс массопередачи / Теорет. основы хим. технол. 1991. Т. 25. № 2. С. 198-203

290. Явления аномального протекания тепломассообменных процессов в многофазных средах / Р.Ф. Ганиев, А.А. Долинский, Н.И. Кобаско, К.В. Фролов //Доклады АН СССР. 1987. Т. 294. № 3. С. 560 563.

291. Островский Г.М., Аксенова Е.Г. Псевдоожижение порошкообразных материалов при колебательном изменении давления газа // Теорет. основы хим. технол. 1997. Т. 31. № 1. С. 5 10.

292. Евланов С.Ф., Зайцев С.И. Влияние циклической пульсации давления газовой среды на массообмен слоя пористых гранул // Хим. промышленность. 1996. № 1. С. 52-54.

293. Наталуха И.А. Математическое моделирование динамических режимов массовой кристаллизации // Теорет. основы хим. технол. 1996. Т. 30. №4. С. 399-410.

294. Назаренко А.Ф. Об одном механизме гидродинамического звукообразования // Акуст. журнал. 1978. Т. 24. № 4. С. 573 576.

295. Дудзинский Ю.М., Назаренко А.Ф. Эффективность работы осесимметричных гидродинамических излучателей в условиях избыточного статического давления // Акуст. журнал. 1996. Т. 42. № 4. С. 569 572.

296. Назаренко Э.Ф. Эрозионная активность осесимметричных гидродинамических излучателей с локализованной областью кавитационной природы // Акуст. Журнал. 1998. Т. 44. № 2. С. 251-255.

297. Ряполов Б.С., Анциферов А.А. Применение кавитации в гидроструйной технологии // Изв. вузов. Машиностроение. 1993. № 6. С. 32-34.

298. Запорожец Е.П., Александров И.А. Интенсификация процессов химической технологии эжекционными струйными течениями жидкости и газов // Хим. промышленность. 1991. № 8. С. 468 471.

299. Белов О.А., Гамаюнов П.П. Принципиальная схема и конструкция ультразвукового эмульгатора // Проблемы экономичности двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ: М-лы Всесоюзн. науч.-техн. сем. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1992. Вып. 4. С. 41-45.

300. Оборудование для получения и обработки высоковязких дисперсных сред / Б.И. Басок, А.П. Гартвиг, А.Р. Коба и др. // Пром. теплотехника. 1996. Т. 18. № 1.С. 50 56.

301. Долинский А.А., Шетаннов O.K. Использование дискретно-импульсного ввода энергии для интенсификации процессов абсорбции // Пром. теплотехника. 1985. Т. 7. № 3. С. 41 46.

302. Xiongwei Ni, Colin С. Stevenson. On the effect of gap size between baffle outer diameter tube inner diameter on the mixing characteristics in an oscillatory baffled column // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1999. № 74. P. 587- 593.

303. Немчин А.Ф. Новые технологические эффекты тепломассопереноса при использовании кавитации // Пром. теплотехника. 1997. Т. 19. № 6. С. 3947.

304. Бобков С.П. Механическая активация твердых тел с целью интенсификации гетерогенных процессов: Автореф. дис. . докт. техн. наук. -М., 1992.-32 с.

305. Бобков С.П. Некоторые теоретические аспекты механической активации физико-химических процессов // Изв. вузов. Химия и хим. технол. 1992. Т. 35. №3. С. 3- 14.

306. Балабышко A.M. Разработка роторного аппарата для получения стабильных эмульсий: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1985. - 16 с.

307. Балабышко A.M. Обоснование, разработка и создание оборудования по приготовлению и регенерации рабочих жидкостей для механизированных крепей очистных комплексов: Автореф. дис. докт. техн. наук. М., 1992.t# 31 с.

308. Балабудкин М.А. Исследование диспергирования и гидромеханических явлений в роторно-пульсационных аппаратах: Автореф. дис. канд. техн. наук. Д., 1972. - 16 с.

309. Барам А.А. Исследование процесса извлечения веществ из пористых тел в многофазных системах в поле механических колебаний: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Д., 1963. - 16 с.

310. Биглер В.И. Исследование течений в аппарате типа динамической сирены и его применение для процесса растворения: Дис. . канд. техн. наук. -М., 1979.- 169 с.

311. Бутко Г.Ю. Исследование процессов эмульгирования в роторно-пульсационном аппарате применительно и целлюлозно-бумажному производству: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Д., 1975. - 16 с.

312. Звездин А.К. Использование аппаратов типа РАМП для получения высокодисперсных эмульсий в режиме акустической кавитации: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1983. 16 с.

313. Зимин А.И. Интенсификация процессов диспергирования и растворения в роторных аппаратах при импульсном возбуждении кавитации: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 1984. 16 с.

314. Зимин А.И. Нестационарные гидромеханические процессы в импульсно-кавитационных аппаратах с прерыванием потока: Автореф. дис. . докт. техн. наук. -М., 1998.-32 с.

315. Карепанов С.К. Обоснование параметров модулятора гидромеханического диспергатора для приготовления рабочей жидкости механизированных крепей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1999. - 20 с.

316. Киладзе Г.Г. Исследование гидромеханических характеристик и параметров процесса гомогенизации пищевых дисперсных систем в гидромеханических роторио-пульсационных аппаратах: Автореф. дис. . канд. техн. наук. JI., 1975. - 16 с.

317. Колесников Г.Е. Расчет роторно-пульсационных аппаратов для процессов эмульгирования: Дис. канд. техн. наук. -М., 1983. 134 с.

318. Лошакова О.А. Исследование гидромеханических закономерностей работы аппаратов роторно-пульсационного типа: Дис. . канд. техн. наук. -Л, 1982.-169 с.

319. Мандрыка Е.А. Экспериментальное исследование кинетики процесса растворения в роторном аппарате с модуляцией потока: Дис. . канд. техн. наук. М., 1979.- 166 с.

320. Плотников В.А. Исследование и расчет роторно-пульсационного аппарата: Дис. . канд. техн. наук. М., 1978. - 228 с.

321. Ружицкий В.П. Обоснование, выбор параметров и создание оборудования по приготовлению водомаслянных эмульсий для механизированных крепей: Автореф. дис. . докт. техн. наук. -М., 2000. 50 с.

322. Серова М.А. Методы расчета характеристик роторного аппарата с модуляцией потока: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 2000. 16 с.

323. Сопин А.И. Исследование параметров гидродинамической сирены с целью получения высокодисперсных гетерогенных систем: Автореф. дис. . канд. техн. наук. -М., 1975. 16 с.

324. Червяков В.М. Растворение твердого в жидкости и диспергирование жидкостей в длинноканалыюм роторном аппарате с модуляцией потока: Автореф. дис. канд. техп. наук. -М., 1982. 16 с.

325. Алексеев В.А. Совершенствование процесса растворения сахара в патоке в роторном аппарате: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 2005. -25 с.

326. Кулецкий JI.B. Обоснование и выбор режимных параметров диспергатора для получения стойких высокодисперсных эмульсий. Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 2005.-22 с.

327. Зимин А.И., Юдаев В.Ф. Абсорбция диоксида углерода водой в роторном аппарате с модуляцией потока // Теорет. основы хим. технологии. 1989. Т. 23. №5. С. 673 676.

328. Юдаев В.Ф., Кокорев Д.Т., Сопин А.И. К вопросу о расчете геометрических параметров аппаратов типа гидромеханической сирены // Изв. вузов. Машиностроение. 1972. № 6. С. 80 85.

329. О гидромеханических закономерностях работы роторно-пульсационного аппарата / П.П. Дерко, А.А. Барам, В.Б. Коган и др. // Теорет. основы хим. технол. 1973. Т. 7. № 1. С. 123 124.

330. Зимин А.И., Звездин А.К. Оптимизация конструктивных параметров и режимов работы роторно-пульсационных устройств // Оптимальное проектирование в задачах химического машиностроения: Сб. / Науч. тр. М.: МИХМ, 1983. С. 31 -34.

331. Балабудкин М.А. Роторно-пульсационные аппараты в химико-фармацевтической промышленности. -М.: Медицина, 1983. 160 с.

332. Балабудкин М.А. Маштабирование роторно-пульсационных аппаратов//Хим.-фарм. жури. 1981. № 1. С. 100 105.

333. Характеристика дисперсности двухфазной системы / Г.Е. Колесников, О.А. Трошкин, Ю.И. Макаров, А.В. Орлов // Теорет. основ хим. технол. 1989. Т. 23. № 4. С. 542 545.

334. Балабудкин М.А., Голобородкин С.И, Шулаев Н.С. Об эффективности РПА при обработке эмульсионных систем // Теорет. основы хим. технол. 1990. Т. 24. № 4. С. 502 508.

335. Барам А.А., Дерко П.П., Клоцунг Б.А. Расчет мощности аппаратов роторно-пульсационного типа // Хим. и нефтехим. машиностроение. 1978. № 4.-С.4-6.

336. Кокушкин О.А., Барам А.А., Павлушенко И.С. О расчете мощности ротационных аппаратов // Журн. прикл. химии. 1969. Т. 42. № 8. С. 1793 -1798.

337. Исследование гидродинамических и акустических характеристик аппаратов с роторно-пульсационными устройствами / А.А.Барам, П.П.Дерко, В.Б.Коган и др. //Хим. и нефтехим. машиностроение. 1969. № 11. С. 11 13.

338. О расчете мощности на перемешивание жидкости в роторных аппаратах / И.Г.Павлов, В.П.Литкин, В.П.Глухов и др. // Журн. прикл. химии. 1972. Т. 45. №8. С. 1782- 1784.

339. Богданов В.В., Христофоров Б.И., Клоцунг Б.А. Эффективные малообъемные смесители. Л.: Химия, 1989. - 224 с.

340. Гидроизлучатели роторно-пульсационного типа в процессах биотехнологии // Скиба В.В., Балабудкин М.А., Щебатин В.Г. Динамические эффекты мощного ультразвука: Сб. / Науч. тр. Ижевск. 1988. Вып. 3. С. 68 -71.

341. Иванец В.Н., Альбрехт С.Н., Иванец Г.Е. Повышение эффективности газожидкостных процессов в роторно-пульсационном аппарате // Хим. пром-сть. 2000. № 11. С. 46-48.

342. Маргулис М.А., Гаврилов В.А., Шаяхметов Ф.Г. Синтез окислов азота в кавитационном поле гидродинамического излучателя // Журнал физ. химии. 1989. Вып. 11. С. 3088 3089.

343. Базадзе Л.Г., Зимин А.И., Юдаев В.Ф. Воздействие кавитации на процесс разделения водно-спиртовой смеси // Журн. прикл. химии. 1989. № 5. С. 1166- 1168.

344. Базадзе Л.Г., Юдаев В.Ф. Интенсификация процессов ректификации с помощью гидродинамической кавитации // Теория и практика ректификации: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. Северодонецк. 1984. С. 277 278.

345. Химические и физико-химические процессы в полях, создаваемых гидроакустическими излучателями. Ч. 1 / Валитов Р.Б., Курочкин А.К., Маргулис М.А., Бадиков Ю.В., Смородов Е.А., Галиахметов Р.Н. // Журнал физ. химии. 1986. № 4. с. 889 892.

346. Химические и физико-химические процессы в полях, создаваемых гидроакустическими излучателями. Ч. 2 / Валитов Р.Б., Курочкин А.К., Маргулис М.А., Бадиков Ю.В., Смородов Е.А., Галиахметов Р.Н. // Журнал физ. химии. 1986. № 4. С. 893 897.

347. Хакен Г. Синергетика. М.: Мир, 1980. - 404 с.

348. Химическая энциклопедия. Т. 4. М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. - 640 с.

349. Накорчевский А.И. Особенности и эффективность межфазного тепломассопереноса при пульсационной организации процесса // Инж.-физ. журнал. 1998. Т. 17. № 2. С. 317 322.

350. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. 4.1. -М.: Наука, 1987. -464 с.

351. Червяков В.М., Юдаев В.Ф, Биглер В.И., Чичева-Филатова Л.В., Алексеев В.А. Исследование процесса растворения серы в смеси масел в роторном аппарате // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2006. Т. 49, вып. 4. С. 95-97.

352. Математическая энциклопедия. Т. 2. М.: Советская энциклопедия. -614 с.

353. Быков Я.Б. О некоторых задачах теории интегро-дифференциальных уравнений. Фр., 1957.