автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ДЕЗОДОРАЦИОННОЙ ЗОНЫ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ДИСТИЛЛЯТОРА ХЛОПКОВОЙ МИСЦЕЛЛЫ

і^^рГ

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЗБЕКСКОЙ ССР

ТАШКЕНТСКИЙ ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ

рукописи

Для служебного пользования М экз. М 000050 *

//Г/ . ¿<?

МАМАТКУЛОВ Абдукодир Хамиджанович

УДК 665.3.099,73.011.8

Повышение эффективности работы дезодорационной зоны окончательного дистиллятора хлопковой мисцеллы

Специальность: 05.18.12 —Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1984

Работа выполнена в Бухарском технологическом институте пищевой и легкой промышленности.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Артиков А. А.

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки Узбекской ССР, доктор технических паук, профессор Левш И. П.

кандидат технических наук, доцент Керимкулов Б. К.

Ведущее предприятие — Кагапскпй масло-экстракциоп-иын завод.

Защита состоится ,, -3 " V-/ 198^ г. ь /@.

часов на заседании специализированного совета К 067.03.05 в аудитории 33 хпмпко-технологического факультета Ташкентского ордена Дружбы народов политехнического института имени Абу Ран хан а Беруин {700000, Ташкент, ГСП, ул. Т. Шевченко, I, ХТФ, ТашПИ).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Ташкентского политехнического института (Ташкент, ул. Навои, 13).

Автореферат разослан „ " && 1984 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических, наук, доцент

ТАРАСОВА Г, С.

- з -

ОЕШАЯ ХАРАКТЕРИСтаХА РАБОТЫ

ДктуадьностЕ рро,блемы. ХХЛ съезд КПСС, выдвигая широку в програшу социального развития я повышеявя народного благоооо-тояния, на первый план поотньпл задачу улучшения снабжения населения продуктами питания, Для реяеная в то И задачи разработана "Продовольственная программа СССР до 1990 года"« которая является важнейшей составной частьи экономической стратегии партии на ближайшее десятилетие. В одиннадцатой пяткдетке в отраслях пищевой промышленности предусматривается увеличение шпуска продукции на 23-26?, Что же касается напосредствешю .в ыасло -жировой промышленности Узбекистан«, то здесь в 1985 году планируется довеоти уровень производства растительного масла до 485 тисяч тонн. Прироот пролэводоТВеиных мощностей маоло-жировык предприятии должая быть обеспечен в первую очередь за счет их технического перевооружения.модернизации существующего оборудо-ваадя, ускоренной разработки и внедрения высокоэффективных технологических процеосов и агрегатов большой единичной мощности.

6 производстве растительного масла экстракционным способом,і признанном наиболее рациональным и экономически оправданным, процесо дезодорации.» завершающая л неотъемлемая стадия яроцео-са дистилляции масляных мисцелл» осуществляемой в металло- и энергоемкой установке. В овете решений Продовольственной прог -рошы СССР интенсификация процесса дезодорация миецедлы расти -тельных масел в повышение'эффективности работы установок для проведения протеоса дезодорация является актуальной задачей.

Ксследовение элементарных физико-химических явлений, про -техащнх в жидкой я паройойфавах, с учетом гвдродиноыяче скизс условий процесса,десодорацня миецедлы цутем «атематического моделирования позволяет проанализировать в раскрыть механизм я пути интенсификации последнего. Изучение реальаой гидродинамя -чвскоЗ структуры потоков «едкой фазы (ГСПхф) в ашіаратах дезо -дорации позволяет объективно отнять достоинства я недостатки ' отдельных конструкций, способствует более целенаправленному я . научно обоснование«? проектированию аппаратов. Увеличение про явводительностя и повышение эффективности процесса дезодорации Миецедлы могут быть достигнуты эа очет рациональной органи «а -цей ГСП взаимодействующих фаз. обеспечивающей максимальные градиенты температур Я кояпантпйпид я явтацп^феяаттип т»»чп-Г""д"-

обмена

і.

РГАУ-МСХА нменн К.А- Тйыйр«««

Обосновошіа и разработка современных методов расчета про -цесса дезодорации мисцелльї додали опираться на результати фун -дамсяталышх исследований отечественных и зарубежных ученых в области изучения мехннкзыа важнейших процессов химической технологи:» и математического моделирования тепло-массообменных процессов.

Работа выполнялась в ссотпстстеия о целевой комплексной научной программой по проблема 0Ц.030, в рамках координационных планов нау ч і ю -и со ле дов< і те л ьею-х работ МяіШУЗа я (¿инпищепрома УзССР я включена в шшні шучно-исследовательских роОот Бухарского технологического институт» Ш! то вой и легкой прошшлеіїностя на XI пятилетку. Результаты реферируемой диссертации б кличе ни в план мероприятий, разработашшх УП пленумом ЦК КП Узбекистана от 17 сентября 1582 годэ я направленных на широкое распространение на масло-жировых предприятиях республики.

Целью работы является интенсификация процесса дезодорация хлопковой иисцоллц в окончательной стедяи ее дистилляции и достигается путем математического моделирования я олтимизаіии процесса, изучением влйянііл разллчшос расслаяБастцих перегородок я других приемов конструктивного оформления дезодораторов на ГСПяф .

Научная но»изна. Рсюоние поставленных в реферируемой работе задач основино на применении предложенных доц. А, А, Арти ковім методологических принципов системного анализа процессов концентрирования растворов хлопкового масла в органических средах к исследованию процесса дезодорации хлопковой мисцеллы в окончательной стадии ее дистилляция. Предложена иерархическая стдоктура процесса дезодорации мисцеллы как типового процесса концентрирования растворов растительных масел в органических средах. На этой основе автором разлиты теоретические основы математического моделирования і оптимизации рассматриваемого класса процес -сов.

Уточненная иерархическая структура процесса дезодорации хлопковой нисдаллы в окончательной стадии ее дистилляции пред — ставлена как опреде легші дм образом взаимосвязанная совокупность элементарных фиэико-чсикическкх явлений. Осуществлено дальнейшее развитие практических приемов л опособов математического огшоа-няя елементарних процессов. Достигнута разумная степень детализации математических описаний изменений Концентрация зкотракци-

оиного бензина в жидкой фазе, количества теалав жидкой и паровой фазах. Получены обобщенные математические модели ГСПжф праце оса дезодорэвдя хлопковой шсцеллы, протекающего в различите де эодорационных зонах исследуемых объектов. Для процесоов де зодо-.рации хлопковой шсцеллы о преде л а ни за вис гмо с ти, связывающие поверхности изменения концентрации выходящей мисцеллы от температуры поступающей мисцеллы, общего давления в аппарате, coot -ношения расходов поступающей шсцеллы и острого дара . Путем теоретического исследования процесса дезодорации на его полней математической ¡аоделл вскрыт механизм дезодорации хлопковой мисцеллы. Определена оптимальная при проведении процесса ГСПжф;при этом учтены конкретике значения технологических параметров, оговоренные разработанным ВНИИЖиров технологическим регламентом про-' цесоа окончательной дистилляции. Путем статистической обработка результатов экспериментов предложена методики выбора рациональной с точки зреїтя обеспечения в аппаратах дезодорации лелеемой ГСБжф; она основана на учете результатов количественного сравнения экспериментальных кривых отклика о кривыми отклика типовых . . идеализированных моделей ШІ на стандартное импульсное возмуве-ше. Изучено влияние различных расслаяиаадих перегородок на формирование ГСПжф. Установлено минимальное допустимое расстояние меаду шдткаыа расслаивающих перегородок при использовании псев-доохиженкых орошаемых насадок,- обеспечивавшее требуемое увели -чение коэффициента насыщения острого пара парами растворителя. Определены оптимальные условия протекания процесса дезодорации хлопковой мисцеллы. Рекомендованы номограммы для оптимального управления процеосои двводорации мисцеллы в различных дезодораторах.

Прркуическая ценность работы. Полученные математичеокие описания отдельных элементарных процессов и полная модель про -цеооа дезодорации хлопковой мисцеллы обладает свойством ундвэр-смльности я могут бвть попользованы при исследовании подобных ьроцеосов хотентрираваняя раотеоров масел а оргввичеокях ере -дах.' Она пригодны для решения задач статичеокой в динамической оптимизации технологических режимов работы промшлвнвцх окончательна* дистилляторов, a твкха могут быть применены ща провк -,тнровзнлв a расчете овстем автоматического управления техколо -гичеокимв процесоама установок для окончательной даотялдяцнх -- шюцелля. Полученные реаудьтаты « готовые бвшшрограмш прел - '*

- є -

ставляют интерес для целей автоматизированного проектирования ноша, более эффекте них дистилляниощшзс установок. Выявленный оп-' ; тягальные.технологические режими работы дезодораторов различных конструкций в условиях совладения материальных п энергетических балансов позволяют увеличить модность существующих маоло-эхст-ракциокних производств , способствуют улучшению качества вора -батываемого хлопкового масла, существенному уменьшению потерь масла при дальнейший ее обработке и экономии энергетических затрат.

Реализация и шелрсняе результатов работы. Порченные результаты л рекомендации паж« практическую реализации и окаэа -лись аффективными при решении следующих задач; проектирования нових установок; интенсификации процесса л повышения прои зводите льнос ти существу щах дистилляторов за счет рационального секционирования их деэодорационнкх зон; оптимального управления процесса* я дезодорапконшх зонах о различной ГСПжф; уменьшения потерь масла при' рафинации за счет смягчения температурного режима окончательной стадна дистилляции и перевода существующих технологических лиягЧ дистилляции мисцелли хлопкового мае;.о на непрерывный режим работы< Экономический аффект от внедрения новой конструкцій дезодорационной зоны окончательного дистиллятора на Бухарском ЮЗ составил Содее 200 тне.руб* в год» Изготовлен новый окончательный дистиллятор, ожидаемый вкономнческий эффект от внедрения которого на Кагааском ЮЗ составляет 158 тыс. руб. в гоц. Ожидаемый годовоЗ економ::ческий эффект от внедрения результатов работы на масло-жировых предприятиях республики превышает I млн.рублей.

Аррорация работы. Основные положения диссертационной работы докладывалась. обоуждались и получили одобрение наВсесоюз -ко3 конференция с привлечением молодых специалистов "Развитие производства биологически полноценных пищевых продуктов на ос -вове комплексного использования оырья 2 снижения его.потерь" (Москва, ДШІХ СССР, 1982); на Всесоюзном семинаре "Натематнче -ское моделирование и оптимизация процессов масло-жировой промда-ленкоотя" (Краснодар, 1983); на даучро-технячоской конференции (НТК) молодых учевкх и опецкалистов "Актуальные проблемы XI пятилетки, овяэашше о выполнением Продовольственной программы" ' (Ленинград, ВШИ. 1983); на республиканской НТК молодых ученых х специалистов'"Актуальные проблемы пкдевой л легкой промышленное« в овете решений ХШ »езда КПСС" {Бухара, 1232); ja peo-

tпубликанекой НТК "Автоматически й контроль и управление процессами маслоэкстрокциоиного ! производства" {Ташкент, I984)í на НТК профе с с орско-лроподэва тедьского состава Ташкентского орлею Дружбы Народов политехнического института ямони Веру ни (Ташкент, , 1382-63), Сухарекого технологического института пищевой и легкой промышленности (Бухара, 1930-04).

Публикация. По результатам диссертационного исследования опублкковано II работ. ;

¡Структура в объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, Работа «здожене на 215 стр.мЕшанописного текста, в том чу.еле 17 рвсуаков, 9 таблиц, 10 приложений, Список цитированной литератур» содержит 132 наименования отечественна: ;и иностранных публикаций. Структура работы подчинена задача» исследования и отражает последовательную логику достижения поставленной ііели.

■ 0СНрЭ;ЮЕ СрДИ*Ш1ИВ РАБОТУ : ''■ ' ■"■ ' В первой rpsse работа рассмотрено современное состояние проОлемы математического.моделирования тепло- а массообменных процессов с позиция блочного принципа моделирования. Трактуптоя вопросы вшівленяя разумной мера де тали задай,у чета степени изученности каждого блока математического описания. Проанадиэиро -ванн промышленные установки,, предназначенные для проведеная процесса дезодорации. Этот анадлз выполнен .по характерным конструктивным особенностям.рассматриваемых аппаратов* Литературный об -зор доказал, что известен способ интенсификации рассиатриваемо-. го класса процессов, достигаемый посредством исследования многоячеечной модели ГСПдф. Однако математические описання изменения концентрации зкотранционного бензина в жидкой фазе, намеяешт количества тепла а жидкой я паровой фаяаг трещит уточнеаяя.Кроме того, на обобщении: моделях не последовали процессы, протека-пдве в различных ковотруктавшх узлах дезодораторов, характера-зущвхоя различной ГСйф, Показано, что * промышленные установки разрабатываются я конструируются без, учета ГСПжф. Все «то я цоо-лужило обоснованием теми диссертация.

Во второй глава рассматриваются вопросы математического моделирована» процесса, алгоритмизация исследований, a «anee вря -водятся результати изучения процесса, протекающего в различных по конструкциям'дезодораторах. "

Стратегия избранного подасода к исследованию процесса дезодорации путем математического моделирования диктовала яеобходи-* ыоогь рассмотрения дефектов и явлений, имеющих шото в процеосе стееденного движения ансамбля частий жидкой и паровой фаз при наличии разности меаду равновесной и действительной тешерату -рами жидкости, а такяе разности температур жидкой я паровой фаз, ■ в совокупности своей составляли их реальный прсцеос на соответст-вующдх ступенях иерархия. На пергой ступени иерархии проанализирована совокупность явлений на молекулярном уровне, для которо -го характерно изменение свойств масла, влияющих на качество го -тового продукта. На второй ступени иерархи» рассмотрена явлення, протекающие од уровне молекулярних глобул в отдельности для жидкой я пароэой фаз* На третьей ступеня иерархии изучен элемент дисперсной фазы - пузырь острого даре, движущийся в объеме сплошной фазы под влиянием воздействуших на него' сил, «уда одновре -ыеядо переходят молекулы экстракционного Связана. На четвертой ступени иерархии pao су о трена гидродинамическая. обстановка, в локальной объеме каждой фазы. Наконец, на пятой ступени иерархии проанализирована совокупность явлений, характеризующих гидроди -аамяческу» .стдектуру потоков в аппарате»делом.

Такой подход позволил обосновать приемлемую степень детали-эации математических описаний элементарны! процессов, поду чеиных исследователями, способствовал их оперативно^ и разумному уточнении. В результате обосновано математическое' описание совокупности явлений, составляющих основ} процесса дезодораіши хлопковой иведаллн. В конечной итоге долучена рациональная ю своей структуре полная математическая модель, обеспечившая значительное облегчение эычаеллтельнше процедар.

Парциальное давление экстракционного Сензляа над хлопковой киснечлоЙ выражено известным дмпнрпческим уравнением

Ко»ф$иадеит насыщения острого водяного пара перо»» вкстрек-цяовного бензина описан следупцем упрос^шшм уравнением:

P<r*" *(O.CSb tnu - 94i) (т-а*щ)

(І)

(2)

Мяіл РпЛ____'

' Если гидродинамическую структуру потеков жидкой фазы зафиксировать в виде модели идеального смешения, то изменение количества экстракционного бензина в жидкой фазе может быть описано следующие образом:

(В*- 8г $ое<>) « С^ен (ша-а»ч *ш) *

(4)

~-:- О&0 " Лиг)

Изменение количестве тепла д> жидкой фазе виражено уравнением: .. & * Ст^В) -В» СоБл) ~&пц.Спц.

- & бен * лор - ?

). (5)

ГСП пзровоД фазы, принятая за модель идеального вытеснения, математически описывается уравнением изменения количества тепла паровой ¿¡азы

ft

*---

s?--дтг--се)

• о<F(t пи ~ tпар) бен C<S*h (tntf - tnop)

где F= — - суммарная поверхность пузырьков

острого napa'

«■Полная математическая модель динамики пресе с са, протекатаце-го в дезодораторах, ГСШф которых представляет модель идеального перемещения, выражена в впде системы уравнений (I) + (6).

Теоретическим« я экспериментальные исследованиями показа -ш, что имеет ыесто незначительный нагрев миіцеялн, обусловлен -вчЯ малымаЬт паровой фаза к упариваемому раотвору. Dosтому в расчетах вместо уравнения (6) иопольаовано приведенное ниже урая -

непяе <7-6)х • ^ . dt^/.r _

- Приравнивая /ах и /ах к нуд», получим следующую полную математике окую модель отатеки процесса, протекающего в дезодорагоюяяых аовах, ще имеет место идеальное перемешивание жидкой фазы: *

f Р4*н=(0, 06k t ґ>ч.~ 2Q, 3^ і) (tOQ-Q мц, Si'rJ (7.1)

(7) <

(f-f-Є (7.2)

Qmt.4**Çt- ) - a »4 Sx * О (7.4)

(7.6)

ô-btu 6**Ц (t МЦ.5* - їмч-би?} ~

~ 6-S ЄН ¿{¡ЄН -*Ci f(ttlOp - tf4t4 £t>tx) " О

(toSn

(7 6)

- Ы Г (tnop - t ми. St/yJ " О

Из модели ПЛІ в вй;іе модели идеального перемешивания следует! что а концептрацпя, и температура дасцелли в каждой темпе де-эодорадаонной зоны б„дут одинаковыми и равными соответственно выходной концентрации к температуре ыисцеллы. В работе лряседон алгоритм решения математической модели относительно концентрация и температуры поступающей мисцеллы, когда заданы вкходнш значения концентрации и температуры миеяеллл (масла), а также относительно концентрации и температуры выходящей мисцеллы. Реэульта -ты исследований преде та слеш ь виде зависимостей, свяэыявщнх мелду собой входные и выходные параметры.

Математическая модель статики процесса, протекающего в де -□одорацяоннше зонах с шюгоячвечной ГСПжф, включает л себя нес -колько уравнений, аналогична системе уравнений (7), число кото -рыт зависит от количества ячеек. В диссертации приведена схема расположения ячеек и соответствующих им систем уравнений.

Алгоритм исследования приведен на рио.1, а результаты пока-ваны (ряо.2) в виде зависимостей между входными к выходными па -раметремя - для одно-двух-трехячеечной моделей ГСЕхф. Сопостав -ление результатов моделирования показало еффективность перехода к многоячеечным моделям ГСШсф.

Для определения оптимальной ГСПжф предложена целевая фупк -цвя s следу идем виде;

с

э

ft. ^ /тарам empo 3

i -

г—- г

- t

_L

расчет приближенного значения температуры быходящеи ¿яисцелли

расчет концентрации и /nennepomypLt Ь поступающей ми с цел мы. Расчет^ температуры íttxods ¿цеео rapa. (dAs odnoú пчей/еи)

■ ft- ■) [ ff%íw/

Fbc.I. Укру пьенвал блок-схема алгоритма расчета математическое модели процесса дезодорация дли мяогоячеечной структура потоков жадной фазы относительно концентрации и темпе;этуры выходящей мисцеллы.

- іг -

Рис.2.Измене ниє концентрации выходящей мясцеллы в эависа-ыостб ар.^.

для дезодорацковиих зон о гндрідоіншичесхоіі структу-

5 о Я потопов жидкой фазы: -идеальное перемешивание;

2-двухячеечляя модель;

3-трехячеечная модель»

,$oti S пч

SoJonp лин

■ tme

Рво.З. Схема экспериментальной установки для изучения ■ гидродинамической структуры потоков в дезодора-юоняих зонах: I-корцуо дезодоратора, 2-<3apdo-тер.З-комптеосор, 4-ротаметр, 5-емкость для индикаторе, 6-ешость со олиенш приспособлением, -------- -------- Є-врвомвтр, Э.ЮД-Е-кракы,

дькаторв, ъ-емкосз ■ V—мерные стаквнв, 12,13-захимы, 14—г

[2,13-зажимы. 14-расслаяваадае перегородки: я)спиралевидная, о)концентричеекая, в)идооко-вараалельная, г)трубчатая.

- ІЗ -

C*4,Qntt. S г. (пц і*, P<>6<*4, f-fftnJ-2-Омц іі/ж smcrHf XB)

Ла рис.4 приведена зависимость концентрация выходящей шс-целлм от числа ячеек модели ГСПкф. . .

Проведенные исследования позволили сделать следуюсцие выводы:

- при перехода к деухячеечной модели ГСПкф концентрация аыходлщей мисдаллн в исследуемом интервале.концентрирования в среднем возрастает на 1С., по сравнению о идеальным перемета -нанием, э при переходе от двухячеечной модели к трехячеечноН -возрастает на 3,6*.

Переход к многоячеечной модели ГСШсф свидетельствует о резервах интенсификации процесса путем более эффективного использования острого пар а,уменьшения соотношения расходов И уменьшения эляяйия остаточного давления на концевтр&цию выходящей мисцеллн.

Проиллюстрированные «а рис.2 жшерхиост» изменения концентрации выходящей мпсцелла в зависимости от соотношения расходов - ^"^"/g rtn и общего давления в. аппарате наглядно отражают обоснованность выводов и свидетельствуют о необходимости создания условий, которые соответствовали бы многолчеечной модели ГСПжф. .

В третьей г^зре експериментально изучена ТСПжф в дезодора- ' торах и выявлено влияние на гидродинамическую обстановку в an -парате резличнід расслаивающих перегородок. Для этого собрана • эхепері ментальная установка, геометрически подобная дезодораци-оннш зовам сущеотвувдих окончательных дистилляторов (рио.З). Обоснована методика проведения экспериментов, которые для сек -блокированных вон проводились путем последовательной уотанавки соответствующих перегородок a, б, в, г. На выходе'установки по-, лучена серия кривых отклика на импульсное воэвдшевие.Кривые подучены путем обработка информации, отбора проб в определенные, отрезки времени и измерения концентрации индикатора б жидкостж.

Постановка задачи выборе расслаивающих перегородок, способствующих улучшению ГСП в дезодораторе, требует обработки поду -ченных кривых отклика по следующей методике:

. а) вычисление среднего времени пребывания индикаторе в различных зо нше аппаратов по формуле; ■ .

¿* т h т— »>

МяЛо ? »

% т

&е6гг

/. Ребиі * З&хіїа Г. Родщ • ■ 3 Робім ■

2 7 л

# * о. $

Ей а.4.Зависимость концентрации выходящей кясцеллы от числа ^ дчеек гидродинамической структур потоков зыздкой фази.

0.15

о,и)

а аг

Рнс,5. Средне явадрзтвчесісое отклонение

С -крявнх дезодорэ-ционных зон от Ст -кривых типовых ячеач-ІШХ моделей.

1.Для существуодах конструкций.

2.Для секционированных консі>-рукций о расолаиваицимг перегородками :

а} с пкра ле видше, о) ко ш;ентри че скиа,

в)плоскопаралледыше,

г)трубчатые.

сстрыи ПСС і—

Рис.6. Новая конструкция дезо-дорационной зоны окончательного дистиллятора.

1-корпус дистиллятора,

2-расслайдакцая перегородка,

3-орошаемая насадка,

4-сетка,

&-ЦИЛВНДРИЧ9СКИЙ барботер,

6-отверстид для -пера,

7-0ЛИВНЫе трубки,

8-кордуе регулятора уровня,

9-оарометричйокая

10-труба,

11-аинт,

12-гадрозатвор.

б) вычисление С* - койка дня различных конструкций

г:

Сі ,+Сі . у/у, _ &Т ] ,

—у—Т) (10)

в) вычисление С* - кривых тисовых одно-, двух-, трехи миогоячеечиых идеализированию: моделей ГСП;

С ~ (п- (} / е (12>

г) вычисление среднеквадратического отклонения параметров

экспериментальных С3 - кривих от С - кривых

л / э Г ІЇ

& в а (Сі:Сі > (із)

N

д) иыбор конструкции аппарате со результатам анализа значений сродішквэдрати че ского отклонения-

Результаты экспериментов, обработанных по приведенной'метода ке, представлены на рис.5.

Собрана экспериментальная установке аналогичная приведенной на рис.З, для установления минимального размера не жду щитками расслаивающих перегородок в условиях использования псевдоожижея-ннх орошаемых насадок, предложен його проф. И. П, Лешем о целы» увеличения коэффициента насыщения острого пара порами экс трак -циошюго бензина. Результаты экспериментов приведены в табл.1.

Таблице I

^І^тД^Р**! степень псевдоожиженности

X Более 50 Ыаблкщавтся хорошее поевдоожджение орошае-

тих насадок. ,

2 50 Наблюдается хорошее исевдоожиженпе оротее-

мых наседок. .

3 Менее 60 Плохое псевдоожижение. При больпих газовых

нагрузках наблхщается уЯсс орошаемых наоа-док

В четвертой главе приведены результата экспериментального обоснования достоверности выводов и рекомендаций, оделенных'на основе исследования процесса на математической модели.

Собрана соответствующая экспериментальная уст»норке,а ток-

же разработана методика проведения экспериментов. Для вкполгения опытов мисцелла приготовлена согласно разработанной методике ВЭДШа. Качество обработанного масла оценивалось по температуре вспышки..

Соответствущие экспериментальным значениям параметров теоретические величины вьссодных кошдантркщій подучены путем расче « та математической модели процесса (7).

В работе результата исследований приведена для одно-,двух-, трехячоечной ГСПжф- В качестве примера данные для аппарата о трехячеечными ГСПжф приводим в табл.2. Как видно, построенные математические модели процесса,протекающего в дезодораторах с раз.точний! ГСПжф при допустимых значеннях расхода рабочего агента (обеспечивающего пузырьковый режим), описывают процесс с достаточной точностью. При этом среднеквадратическое отклонение по концентрации выходящей 'миспеллы но превышает 0,022%.

В пятой г^аве описана новая конструкция дезодорационноН зоны модернизированного окончательного дистиллятора'экстракционной линии НД-І250 (рис,5). Поступающая из пленочной зони мисцелла равномерно распределяется по секциям расслаивающей перегородці 2 и барбо'тируется острым паром, также равномерно подаваемым через отверстия б цилиндрического барботера 5. При этом мисцелла движется сверху вниз по зонам с меньшей вири но il. Благодаря этому уменьшается перемешивание верхних д нижних слоев обребатывае-, мого масла, тем самым достигается естрочное движение жидкой к паровой (Jes, а осевдоожиженные орошаемые насадки 3, раздробляя пу'зырьки пара, способствуют увеличению коэффициента насыщения. Обработанное масло равномерно отводится через сливные трубки 7 и далее непрерывно переходит через регулятор уровня 8. ГСПкф данной конструкции описывается, двухячеечной модель». Для проведения процесса построена поверхность и номограмма зависимостей Qf», Su* г ,Рабщ. (рис.7а,б). .

Результаты промышленного испытания данной конструкции на ' .Бухарском ЫЭЗе показали, что: расход острого пара уменьшается . в 5-в раз иа единицу продукции по сравнению оо существующими , конструкциями; производительность зоны увеличена в 5-6 раз; выходящее «асло имеет температуру 95-105°С, против І20-І40°С в прежнем аппарате, работающем при атмосферном давлении; среднее время пребывания частиц масла в дозодорацпояной зове под воадей-■ отвием высокой температуры уменьшено в 1,5 раза, за счет-чего

Таблица 2

Сравяатедьвая тайдеца результатов »ксперяментов с"результатами исследования иате-.■;■ * натеской модели процесса с т^ехячеечисй моделью гидродинамической структуре ; потоков юідной фаэн .

>*{■'/, | % jg jl \u [« Г К |к j X I *;j %

1 2.0 0,4 95 . 363 293 1,0 0,79 353,0 356,3 - 99,248 . 99,233 ' +0,015

"2 2,0 0,8 95 373 293 1,0 0,79 362,0 366,0 99¿859 99,850 +0,009

.3. 2,0 1,6 95 383 293 1,0 0,79 371,0' 376,3 99,950 99,982 -0,032

4 <,0 1,6 95 383' 293 1,0 0,79 372,5 376,4 99,900 99,910 -0,010

■ 5, 4,0 2,4 95 ; 363 293 . 1,0 0,79 353,0 355,5 99,858 99,876 -0,018

6 4.0 3,2 . 93 . 373 293 1,0 0,79 365,8 365,8 99,940 99,968 -0,028

7 M 3,2 .95 ; 373 293 1,0 0,79 .362,5 366,0 99,849 99,850 -0,011

8 - 8,0 . 4,8 95 373 293 . 2і0 0,79 362,0 365,9 99,920 99,937 -0,017

9 8,0 6,4 95 383 293 1,0 0,79 372,0 378,3 .99,940 99,982^ -0,042 Ю 8,0 1,6 95 373 293 1,0 0,79 364,0 366,5 99,510 99,500 +0,010 * ' . - . ' . * ■ •*.'.''_."*'

Средееквадра етчз caos оптове me эксперш« нтальнт: значенії внгедаоЗ коїщентращи ОТ рас че твого. & * 0,022-

атЧ & ¿у.}

Рис,?а,Ивыевеяве концентра- Рис,76,Номограмма зависимости

цим поступающей мисцолды ■. расходов оотрого аарй и посіу-

йн^мс дли секцяонярованяой папдеп мисцеллы в»м> /Л«ч

дезодорационной зовы в зава- от концентрации поступающей

симостя отв.и/й^ я ре»^. мисц9ллы ймци, ♦

Рис,В.Новая конструкция окончательного дистялляторэдля КаганскогоМЭЗа,

I-верхняя цврга, 2-горловина, 3-аонт, 4-раслиштельшю форсунки, 5-средшш царга, 6-смот-~ квва, 7-расодаивдщая

--пдаемые пасад------царга.

ровна окна перегородка, ки, 9-сетка,

В '.•4. ,..: П-оиливдапгеский барботер, * •■'. м • ;• • ■ |2-<ітверотия дли'оотрого ласе, ІЗ-одивіше трубки, П-са трубок

для отвода'готового мола,

кяслотяов число понизилось ш 0,5 единицы и улучшена цветность мела. Годовой экономический аффект от внедрения данной уста -новкя на Бухарском МЭЗе составляет более 200 тыс.рублей.

Промышленные испытания новой конструкции дазодорационнок зоны подтвердили правильность выводов диссертационного исоледо--ванил. Достигнутые результаты позволила создать новый окончатель-пий дистиллятор, призванный обслуживать ли вша дистилляции Каган-ского МЭЗа, Новый окончательный дистиллятор представляет содой вертикальный цилиндр, в верхней части которого установлены распылительные форсунки для равномерного распределения млецеллы по сечению аппарата.

Яезодорацвонная зона представляет собой ояеоанную вше коястр?к-mm. Ожидаемый экономический аффехт от вяадрвкяя данного дистиллятора составляет 158 тыс.рублеВ в год. :

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. С позиций блочного принципа математического моделирования процессов тепло- м каесопереддчи проведен литературный обзор выполненных работ по математиче окому моделированию процесса х.е-зодорацяи иноцедш растительного маода на отадаи .окончательной , дистилляции. Проанализирована отепеяь разумной детализации каж -дого блока (математических опасений элементарных процессов) полной модели процесса. Рассмотрены харвктерцья конструктивнее особенности различных групп аппаратов для проведения процесса де»о-дорация.

2. Предложена привднно-следотвеннаяжерархичзокая стигизз» ра процесса, протекаэдего в дезедорацяоаяыг зояах окончательны! дистилляторов, позволявшая'ita единой методологической основе ' ' подучить полные математические «одели при про тем ли и процессов а различных конструкциях двзодораедоннцх son. •

3. Внесена у тонне няя(некоторые ыатематические Ьшюавдя элементарных явлений, протекащях в дезодораци онной зоне. Эти У точка кля позволили достаточно полно отразить основные фвзихо-ими -ческие закономерности протекающих явлений я учесть реальные гид-родинамяческяе условия поведения потоков взаимодействуйте- хяд -кой в паровой фаз. Получены полные математические модели процесоа а различные конструкциях аппаратов', описывающие дезодорации млецеллы хлопкового масла;

.4, Разработаны программы для ЭВМ BC-I022 дм жоследаванм проносов деэодорации, протекающего в раэдпвых конструкциях

окончательных дистилляторов. '

, Аналитическими -Приемами получены зависимости концентрации выходящей мисцеллн от расхода острого пара; температуры и концентрации- соступающей шсцеллы; общего давления в аппарате.

Показана эффективность перехода июнетд?кяшш, приводящим , к многоячеечноВ модели ГСПжф. Выявлена достаточность для получения кондиционного готового масла температуры 100°С поступаю-' щей хлопковой шсцеллы с концентрацией 98$ а выше. Спроектированы новые оптимальные по своей конструкции аппараты, а также ' выработаны рекомендации по оптимальному управлении процессом деёодорашк хлопковой шсцеллы, протекающим в различных по ГСПжф конструкциях аппаратов; представленные в виде псмограмм.

5. Собрана экспериментальная установка для изучения гидродинамической структуры потоков жидкой фазы. Изучено влияние рае- ' личных расслаивающих' перегородок на ГСПкф. Экспериментально установлен минимальный размер (0,05 м) между щитками расслаиваю -щей перегородки при использовании псевдоожиженных ороваемкх на-оадок, призванных способствовать увеличении коэффициента насы -щемя острого пара парами экстракционного бензина.

6. Экспериыентальшм путем доказана адекватность полно! на-' 'тематической модели реальному процессу, справедливость сделан

' яш теоретических выводов в показана достаточность перехода к конструкции промышленных дезодорадаонных установок. Характеризуй - ; щбйся двухячеечпой ГСПжф. Выявлены резервы наращивания мощное -тей существующих окончательных дистилляторов,

- ■ 7. Изготовлена новая, по своей конструкции деэодорационная зова .окончательного дистиллятора .экстракционной линии НД-1250, прошедшая промышленные испытания л успеино вковлуатируемзя в уо- -ловлях ЕухарскогоЮЗа. Экономический эффект 1 от внедрения етой . конструкции составил более 200 тыс,руб. в год. Создана новая конструкция окончательного диотиллятора для Кагенскоро ЮЗа, менее металлоемка пооравневиюсущеотвущами конструкциями. ОхзС-даемый акошшчеоквА »ффехт от внедрения разработка составляет .158,6 тис.руб. в.год»'.. . .: .. -

у Условию обозрачвркд Г- .-У- ' ■■ ';'■'> Ч.

Рг давление; V / - температура; ЧГ-концентрация; И'- выоо-

£ - расхад; М молекулярная масса; {:

8г *■ лР-"-14 М"4, I с теплоемкость; котеятрвцш индикатора;

t - энтальпия; ot- коэгК'Ицкент теплоотдачи; №/ • ;

jü ~ плотность; иг - скорость; (/ - диаметр; <У - поверхяост-цое натяжение, средне кюадратиче с кое отклонение; 4 - число ячеек; время; Ы - количество.

И н д ,е к с ы:

бен - бонэпа; ми - мясце ал а; овл - острий водяной пар; общ -общий; вх - вход; вых - выход; пар - пар; пф - паровая фа»а; пуз. - пузырь; отв. - отверстия; станд. - стандартная; в - Ько -периментальнал; т - теоретическая.

Основное содержание диссертации изложен? а .одадарщих

1. Артиков Д. А,, Ca ломов Х.Т., Маматкулов А.Х., ХудоЯбер,-!-ев A.A., Додоев К.О. К вопросу снижения потерь при дистилляции хлопковой мисцеллы. - В кн*! "ДС1Г, Тезисы докладов к всеооюзиоЗ конференции с привлечением молодых специалистов "Развитие производства биологически полноценша пищевцх продуктов на основе комплексного использования сырья я снижения его потерь".Москве, ВДНХ СССР, 28 июня - I июля 1982, с.196.

2. Артиков A.A., Додаев К.О., Мама тку лов А.Х., Ca л омов Х.Т. Интенсификация процесса дезодореции » окончательном дистилляторе. - В жури.: Масло-жировая промышленность, 1982, fr 8, o.I5,

3. Артиков A.A., Маматкулов А.Х. и др. Регулятор уровня масла в окончательном дистилляторе. - В жури,i «аело-жировая промшсленцость, 1983, » 6, 0.40-41.

4. Положительное решение Госкомизобретений по заявке J3256234/28-13 от 5 марта 1081 Г. Аппарат для проведения мясоо-обмшшых процессов в системе газ-жидкость / Артиков A.A., Мамат-кулов А.Х., Соломов Х.Т., И.И.Юнусов, А.А.Худойбердиев, Н.И.Ха- -

мидов,

5. Маматкулов А.Х. Математическая модель процесс« дезодорации в окончательном дистилляторе. - В кя.: Актуальные проблемы пищевой л легкой промышленности в свете решений 2ХП съезда КПОС; Тез,док.республ.коиф.Бухара, ISB2, с.20.

6. Маматкулов А.Х., Ни за ев И.А. и др. Исследование дезодо-рецпонлой зоны окончательного дистиллятора о различными расслаи-вающшц перегородками* - В кн.: Актуальные проблемы пищевой и легкой промышленности s свете решений ХХУ1 съезда КПСС: Тез.

доя*.республ.конф.Бухара,1982, с.5.

7. Маматкулов А,Х., Нязаев И,А. к др. Исследование гидродинамической структуры потоков жидкости в процессе дезодорация

В кн.: Актуальные проблемы пищевой я легкой промышленности в свете решений ХХУІ съезда КПСС: Тез. докл.республ.конф.Бухара.1982, о.І5.

8. Маматкулов А.Х., Саломов Х.Т. Моделирование процесса дезодорации шсцелли в окончи тельном дистилляторе,' - В кн.: Тези -сы докладов к Всесоюзному научно-техническому семинару "Матема -тичеокое моделирование я оптимизация процессов масло-жяроаой промышленности", Краснодар, 1933, о.37-39. .

' 9. Фарманов Н.Ф., Акрамов-А., Маматкулоа А.Х. я др. Промым-ленное испытание окончательного дистиллятора непрерывного действия. - В кн.: Актуальные проблеми пищевой и легкой промышленное -тя в свете решений'ХШ съезда КПСС: Твэ.додл.республ.конф.Буха-ра, 1982, с.7. ..

10. Артяков А,А., Саломов Х.Т., Маматкулов А.Х. Ус оверлея -ствованяая установка для окончательной дистилляция хлопковой ыио-целлы. Инфорыациошшй листок о научно техническом достижении

А 83-92. Hay чио-ясследов а тельсклЛ институт научно-техническое информация я техшко вкоаомяческих исследований Госплана УзССР, Ташкент, 1983, - 2 о.

11. Ыаматкулов А.Х., Додаев К.О., Яхвимурадова Н.К. Оптимизация процесса окончательной дистилляция; - В журя.: Пищевая ¿ромкшленнооть. Серия б. Научно-технячеокиЯ реферативный сбор -ник, випуск S. Москва, IS83, о.20.

Р ot г. Ломке*«« я вечітЗ/ OSS'/, г. Формат бумги 60xt4V,P

^ . Ьухага пкш. Шип офот««. CMvtw / к. л. Txput/^Cw*. ЗітМ//

Опмпн» • типог^іфті ТашГІН T««x*>rr, у*. Я. Колас*. їв.