автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение качества льноволокна путем использования энергосберегающих электротехнологий и оборудования с использованием СВЧ, УЗ и тепловой обработки льносоломы

На правах рукописи

АГАФОНОВА НАТАЛИЯ МИХАЙЛОВНА

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛЬНОВОЛОКНА ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЧ, УЗ И ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЛЬНОСОЛОМЫ

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург, Пушкин - 2003

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ижевской государственной сельскохозяйственной академии (ФГОУ ВПО ИжГСХА)

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Фокин

Валентин Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, член-корреспондент

МАИЭС

Беззубцева Марина Михайловна

кандидат технических наук

Гущинский

Александр Геннадьевич

Ведущая организация - ООО «Специальное конструкторское технологическое бюро - Продмаш» (СКТБ - Продмаш)

диссертационного совета Д220.060.06 в ФГОУ ВПО Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург, г.Пушкин, Академический проспект, д.23, ауд. 2-719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Санкт-Петербургского государственного аграрного университета

Защита состоится « 19 » декабря 2003г. в

часов на заседании

Автореферат разослан «_> ноября 2003г.

Ученый секретарь диссертационного совета

^-Б.И. Вагин

2.о о?- А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

з

Актуальность темы. В докладе кафедры технологии и структуры пряжи Политехнического института, в Польше, дается прогноз потребления текстильных волокон, который к 2020 г. достигнет 8,5 кг на душу населения. При этом доля натуральных волокон будет увеличиваться в большей степени, чем искусственных. К основным натуральным волокнам относятся: хлопок, шерсть, являющиеся готовыми природными материалами, и требующие первичной переработки лубяные культуры, в том числе лен. При отделении неволокнистой части стебля льна получается волокно с высоким содержанием целлюлозы, характеризующееся высокими гигиеничными и гигроскопичными свойствами, низкой теплопроводностью.

Существующие способы первичной переработки льна имеют ряд недостатков, основные из них:

- при полевом расстиле:

• зависимость от погодных условий;

• длительность приготовления тресты;

• трудоемкость операций;

• сложность механизации;

- при вымачиваниии в жидкости:

• приобретение неприятного специфического запаха;

• значительное увеличение расхода воды;

• высокие затраты труда;

- при механической обработке стеблей льна:

• низкий выход длинного волокна;

• необходимость специальной обработки отходов;

- при пропаривании:

• неудовлетворительное качество волокна.

Использование электромагнитных и ультразвуковых колебаний в технологических процессах позволит снизить на 25...40% удельный расход энергии, обеспечить выход качественного готового продукта, а также создать условия для автоматизации производств. При этом площади производственных помещений сократятся до 40% и на 10... 50% снизится численность обслуживающего персонала.

Перспектива развития техники первичной переработки льна связана с переходом к установкам поточно-циклического и непрерывного действия, повышением эффективности оборудования за счет интенсификации процессов высокотемпературного гидролиза и окисления органических веществ стебля. Для решения данной проблемы и проведения научных изысканий выделяет средства правительство Удмуртской республики. В рамках исследований на кафедре механизации переработки с/х продукции в ФГОУ ВПО ИжГСХА г. Ижевска изучалось влияние УЗИ и СВЧ на ход процессов пропаривания льносоломы.

Цель настоящей работы повышение качества льноволокна путем использования энергосберегающих технологий с использованием СВЧ, УЗ и тепловой обработки льносоломы.

Для достижения поставленной цели в работе требовалось решить следующие основные задачи:

- определение условий возникновения активной среды, способной вести процессы высокотемпературного гидролиза и окисления органических веществ;

- исследование кинетики процессов гидролиза и окисления;

- разработка способа непрерывной переработки льносоломы с использованием высокотемпературного гидролиза и окисления органических веществ в поле СВЧ;

- создание математических моделей процессов ультразвуковой гидратации и окислительного гидролиза в поле СВЧ;

- разработка и изготовление опытного образца установки непрерывного действия ультразвукового диэлектрического пропаривания льна в пароводяном потоке.

Научная новизна. В результате работы:

- предложен способ непрерывного диэлектрического пропаривания льносоломы с использованием предварительного замачивания в озвучиваемой среде;

- установлены механизмы процессов ультразвукового гидролиза и диэлектрического окислительно-гидролитического расщепления стебля льна;

- найдены аналитические решения процессов гидратации в озвучиваемой среде и расщепления стебля льна в диэлектрическом поле.

Практическая ценность работы определяется следующими основными результатами:

- разработан и испытан опытный образец непрерывно действующей установки окислительно-гидролитического расщепления льносоломы производительностью 10 кг/ч УУЗДП - 01;

- использование опытного образца в учебном процессе;

- разработана и передана на испытания установка УУЗДП - 02 с производительностью 250 кг/ч для производства льноволокна.

Реализация результатов исследований.

Работа является продолжением исследований вопросов теории и практики производства льноволокна и связана с решением прикладных вопросов технологии и проектирования новых образцов пропарочного оборудования.

Работа основана на обобщении результатов исследований аспиранта, выполненных самостоятельно и в содружестве с инженерами, учеными, технологами и специалистами: Научно-исследовательского института вакуумного электронного машиностроения (Ижевск), Специального

конструкторского технологического бюро Продмаш (Ижевск), ФГОУ ВПО Ижевской государственной сельскохозяйственной академии.

Для разработки исходных требований непрерывно-действующей установки ультразвукового диэлектрического пропаривания соискателем на кафедре МПСХП в ФГОУ ВПО ИжГСХА создана установка УУЗДП - 01, на которой была исследована кинетика пропаривания стеблей льна трех стадий спелости (ранней, средней, полной).

На защиту вынесены следующие положения:

- высокоинтенсивный способ непрерывной ультразвуковой гидратации;

- окислительно-гидролитический распад стебля льна в вакууме с введенным СВЧ- энергоподводом и фильтрационным потоком пароводяной смеси через слой льносоломы;

- математическая модель непрерывного процесса диэлектрического пропаривания с предварительной ультразвуковой обработкой стеблей льна;

- установка непрерывного действия ультразвукового диэлектрического пропаривания льна в пароводяном потоке.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 10 статей и в т.ч.. основные положения работы доложены на научно-практической конференции «Электропривод и энергосберегающие технологии», Ижевск (2000), на научно-практической конференции «Аграрная наука на рубеже тысячелетий», Ижевск (2001), на научно-практической конференции «Актуальные проблемы электромеханизации производственных процессов в АПК Удмуртской республики и пути их решения в условиях современной рыночной экономики», Ижевск (2001), на региональной научно-практической конференции, Ижевск (2002), в теоретическом журнале «Хранение и переработка сельхозсырья», (2001, 2003).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 175 страницах основного текста, содержит рисунков 26, таблиц 15 и списка использованных источников из 160 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, рассмотрены состояние вопроса, цель и задачи исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе дан анализ способов и высокопроизводительного оборудования первичной переработки льна.

Проведенный анализ позволил установить, что все существующие способы выделения волокна условно можно подразделить на два вида:

• разрушением покровных и паренхимных тканей стебля льна заканчивающееся механическим удалением древесного комплекса;

• удалением древесного скелета с дальнейшим облагораживанием луба.

Способы первой группы нашли широкое применение в перерабатывающей промышленности, к ним можно отнести расстил, мочку, пропаривание. Ко второй группе относятся механический способ получения луба и дальнейшие химические и механические способы облагораживания луба или ровницы.

Из существующих способов наименьшую продолжительность имеют пропаривание и механическое выделение волокна. Преимущества пропаривания -продолжительность одного цикла приготовления тресты длится 4 ч, сокращение расходов тепловой и электрической энергии, улучшение условий труда рабочих, сокращение капитальных затрат на строительство цеха приготовления тресты, большие возможности для механизации различных операций.

Проведенный анализ позволил установить:

• принципиальное преимущество гидролиза пектиновых веществ при пропаривании и совмещения его с окислением лигнина (древесного каркаса) стеблей льна;

• необходимость дальнейших исследований процессов окисления и гидролиза компонентов стебля льна;

• необходимость разработки новой технологии и образцов оборудования для первичной переработки льносоломы с использованием ультразвука, СВЧ- энергоподвода и пароводяного потока.

• алгоритм управления установкой при непрерывном ультразвуковом гидролитическом насыщении и диэлектрическом окислительном гидролизе;

• цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе рассмотрены требования к качественным показателям объекта обработки, - волокнистому материалу. Очень заметный отпечаток на комплекс свойств волокна накладывает приготовление тресты способом пропаривания. Так, лен-паренец обычно получается очень прочным, но довольно грубым, жестким и темным (покровные и паренхимные ткани, перешедшие при пропаривании в коллоидальное состояние, недостаточно удаляются при отжиме и механической обработке). Короткое волокно из паренцовой тресты, получается, по качеству хуже, чем из моченцовой или стланцевой.

Использование ультразвука и диэлектрического нагрева позволяют вести процесс пропаривания в менее жестких условиях, предотвращая ухудшение качества получаемой тресты.

В озвучиваемой водной среде интенсивные гидравлические удары, возникающие при захлопывании кавитационных полостей, обладают разрушающим действием на стебель льна, его структура разрыхляется. Уменьшение прочности водопроводной воды в диапазоне температур 0...30° С на

частоте 1 Мгц установили Конолли У и Фокс ФИ. С кавитацией связывают появление в озвучиваемой жидкой среде значительных механических сил Так, интенсивные импульсы давления — ударные волны — возникают в связи с захлопыванием кавитационных полостей в фазе сжатия ультразвуковой волны. Рэлей вычислил скорость сокращения кавиташюнного' пузырька:

2 Р}(г, V ! /1Ч

-1 , (1 ^Р^ ]

где Р0 — гидростатическое давление; р — плотность жидкости; га — начальный (максимальный) радиус пузырька; г — радиус пузырька в данный момент.

Формула эта получена при следующих допущениях: жидкость — несжимаема, ее вязкостью можно пренебречь, в жидкости отсутствуют газы. Расчеты, основанные на таких идеализированных условиях, показали, что волна, образовавшаяся вблизи захлопывающегося пузырька в жидкости, при захлопывании полости может вызвать давление в несколько десятков тысяч атмосфер. Как-установили Бриге Х.Б . Фишер Д.К. и др., такие большие давления могут обусловить в слое жидкости, примыкающем к захлопывающемуся кавитационному пузырьку, разрыв химических связей. Ультразвуковые химические процессы обусловлены, по-видимому, не только механическими силами, развивающимися в связи с захлопыванием резонирующих кавитационных пузырьков Есть основание думать, что реакции эти возникают в результате электрохимических или фотохимических процессов, имеющих место в кавитационной полости в первоначальной стадии ее образования и развития. Я.И.Френкель постулирует, что при разрыве сплошности среды в местах разрежения образуется не сферическая полость, как это имеет место при кипении воды, а чечевпцеобразнач. Переход от чечевицеобразной формы к сферической осуществляется постепенным проникновением в эгу полость паров окружающей жидкости или растворенных з ней газов.

Уравнение энергий длл дау\ сред, движущихся с различными скоростями

от П от __ .„._. \

рс--о.с.---гХЛ Т. = --. (2)

а: ' - ■ 1 - п ат 1-я

где р\, /> - плотности соответственно, льносоломы и пароводяной смеси; с , с. -удельные теплоемкое!и соответственно, льносоломы и пароводяной смеси, П-порозность слоя; Т-. /';- температура льносоломы и пароводяной смеси; т- время, г- удельная теплота испарения, Х- доля испарившейся влаги, П- удельная поверхность (отношение площади испарения стебля к объему стебля); /.[ -теплопроводность слоя льносоломы: М,- плотность мощности внутренних источников колебаний.

Для слоя материат. по!ружейного з жидкость будем иметь.

с о = с р,(1 -П ^ . (3)

и .1 =,: (1-ГП-.1,//(4)

где Яд- теплопроводность влаги; \ - теплопроводность льна; объемная степень влаги в материале (на рассматриваемом участке, также принимаем средней); П0 - порозность стебля льна; р0 - плотность сухого вещества льна; рв -плотность влаги; с0, с, - удельные теплоемкости соответственно «сухого» льна и влаги.

На рисунке 1 представлена схема замачивания стеблей льна в озвучиваемой

среде.

Рисунок 1. Слой пористого материала в озвучиваемой среде: Н - толшина слоя льносоломы; Но - высота слоя жидкости над пьезоэлементом; VI - скорость движения льносоломы; Ыуз - ультразвуковая энергия, подводимая к материалу.

Скорость движения льносоломы определяется формулой:

©

О, =1

(5)

>0(1-п„)+р.«по](1-ПК'

где 0 - расход материала (льносоломы); ро - плотность стеблей льна; рв -плотность воды; Ро - площадь поперечного сечения.

Удельный расход пароводяной смеси. В первом приближении С?2 находят исходя из мощности, идущей на намокание.

О, = р-ргП . (6)

Убыль плотности определяет текущую влажность льна, которая рассчитывается по формуле:

АР

}Г(х) = Щх1) +

р0(1-ЛГ0)

•100,

(7)

где 1У(х,)- влажность на границе х = Н0 +Н, %, Ар - убыль плотности.

Окислительно-гидролитическая деструкция стебля льна в поле СВЧ

производилась на следующем этапе при влажности стеблей 65...85 % и температуре Т=ТН. Льносолома поступает в камеру 1, где образует слой Н контактирующих поверхностей, рисунок 2., окруженных пароводяной средой.

При окислительном гидролизе в поле СВЧ происходит интенсификация процесса обезвоживания стеблей льна за счет положительного температурного градиента ДТ2 и в этом случае величина потока пара выражается формулой:

Лот =-"„/>, 1 +«У

■¿а

АЦ,

(8)

где Т - температура материала; Р - давление; ат - коэффициент потенциалопроводности материала; 5 - термоградиентный коэффициент.

Рисунок 2. Камера окислительного гидролиза: 1- камера; 2- СВЧ- генератор; 3- шпаритель; 4- льносолома; 5-транспортер

Исходя из движущих сил процесса обезвоживания, можно оценить величину расходуемого тепла на удаление свободной влаги из льносоломы в камере:

.Мк

н (9)

или Р

860Я

(10)

где Хэ - эффективная теплопроводность слоя льносоломы; Н - толщина слоя стеблей льна; ДТ2 =/„-/„, ^ - температура в центре образца; 1п - температура насыщения водяных паров в камере.

Мощность внутренних источников

N = 4,734-Ю-7е-tgS/Eч , (11)

где Г - частота (МГТУ); Ем - напряженность электрического поля в материале; е -диэлектрическая проницаемость; - тангенс угла потерь.

Имеющее практический интерес максимальное избыточное давление в центре образца продукта в реакторе может быть представлено следующей зависимостью:

' 2г '

(12)

где К - коэффициент фильтрации; - динамическая вязкость пара; уп -кинематическая вязкость пара; г -теплота испарения.

По полученным результатам изменения Др во времени можно оценить

температуру обезвоживания продукта, как превышающую температуру насыщения водяных паров при р=р0:

Рпр(т) = Ро+Ьр(т)> О3)

Соответственно по зависимости:

Т^т^А + Вр^т), (14)

определяется изменяющаяся во времени Т„р(т).

В третьей главе представлены программа для получения исходных данных по разработке установки непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания и методики проведения экспериментальных исследований. Исследование процессов гидратации в озвучиваемой среде и окислительно-гидролитического расщепления льносоломы под действием СВЧ- энергии в пароводяном потоке включало в себя три стадии. На первой стадии производилось исследование пропаривания стеблей под действием СВЧ- поля в циркулирующей пароводяной смеси. На второй стадии изучалось влияние ультразвука на льносолому, которая подвергалась пропариванию в диэлектрическом поле. На третьей стадии выявлялись оптимально-приемлемые режимы совмещенного ультразвукового диэлектрического пропаривания льносоломы в фильтрационном пароводяном потоке.

Ультразвуковое замачивание льносоломы осуществляли на установке, разработанной соискателем и изготовленной в НИИ ВЭМ г. Ижевска.

Компоновочная схема установки представлена на рисунке 3. Установка включает в себя рабочую камеру (1) для замачивания, в дно которой вмонтирована пьезометрическая пластина (2), совершающая колебания, сообщаемые УЗ- генератором (3).

Рисунок 3. Компоновочная схема ванны УЗ обработки: 1- ванна; 2- пьезопластина, 3- генератор УЗ колебаний

Принцип работы установки следующий: в ванну укладывается необходимое количество льносоломы и подается вода нужной температуры. Затем включается УЗ - генератор. Начало процесса можно фиксировать началом образования мельчайших пузырьков газа в озвучиваемой среде. Кинетика намокания стеблей льна в озвучиваемой среде представлена на рисунке 4. По окончании озвучивания отключается генератор возбуждения, а продукт и водная среда анализируются.

и

Диэлектрическое пропаривание в циркулирующей пароводяной смеси и окончательная его досушка до требуемой конечной влажности осуществлялась на экспериментальном макете лабораторной установки. Схема установки показана на рисунке 5.

-при Т=30Ъ -при Т=20°С -при Т=12Ь -без УЗ

-1-I-1-1-1-1-1—~Т-1-1-Г"

10 20 30 40 50 60 70 80 90 Время, мин

Рисунок 4. Кинетика процесса замачивания стеблей льна ранней стадии зрелости в озвучиваемой воде.

Рисунок 5. Компоновочная схема вакуумно-диэлектрического реактора.

I- камера; 2 - СВЧ- магнетрон; 3, 4 -натекатели; 5 - ИК-генератор; 6 -датчик ПМТ-6 с вакуумметром; 7,10 — вентиль; 8 - вакуумный насос; 9 -емкость для отработавшей жидкости;

II- лоток.

Макет включал в себя вакуумную камеру (1), с установленными в ней СВЧ - магнетроном (2), патрубком для ввода воды (3), натекателем рабочего воздуха (4), вакуумным датчиком (6), клапанами откачной системы (7) и канализации (10) и следующие системы и вспомогательные устройства:

- вакуумной системы (используется готовая от вакуумной установки "Вакуум-Пак", разработанная и изготовленная НИИ "ВЭМ");

- системы СВЧ нагрева, состоящей из источника СВЧ (производство завода "Метеор"), напряжение питания с которой подавалось на СВЧ -магнетрон, установленный в вакуумной камере;

- системы напуска и подготовки агента или рабочего газа, состоящую из натекателя рабочего газа и термостата от установки "Вакуум-Пак";

- системы контроля вакуума, состоящей из датчика ПМТ-6 и вакуумметра 13 ВТ 003.

Работает установка следующим образом. Намокшая и озвученная льносолома помещается на лотке (лоток пластиковый) в вакуумную камеру. Дверь камеры герметично закрывается и включается насос откачной системы. С пульта СВЧ - печи одновременно включается СВЧ- генератор. При установлении давления в камере в пределах 20 кПа прекращает работу вакуумный насос. В камере идет процесс окисления, о чем свидетельствует незначительное повышение давления. После того, как давление установится (станет постоянным) в камеру подается пароводяная смесь. Давление и температура в камере начинают повышаться. В этот период времени процессы гидролитического распада пектиновых веществ преобладают над процессами окислительной деструкции лигнина. Для снижения температуры среды в камере, доувлажнения и понижения кислотности стеблей, через определенные промежутки времени, которые зависят от массы вложенной на обработку льносоломы и мощности СВЧ излучения, в камеру через распылитель подается холодная вода. Количество и периодичность холодноводного орошения с течением времени уменьшается. Одновременно с первым холодным «душем» через натекатель подается воздух и 1

включается вакуумный насос. В камере устанавливается и поддерживается давление 80 кПа. По окончании цикла обработки выключаются генератор излучения, насос откачной системы, подача пара и воды прекращается. Производится разгрузка камеры, продукты реакции удаляются. Часть продуктов направляется на исследования.

Далее в этой же камере производится и сушка тресты. Для этого треста вновь помещается на лотке в камеру, дверь герметично закрывается и включается откачка воздуха при помощи вакуумной системы. Давление в камере устанавливается около 1 Па. С пульта включается СВЧ- нагрев, давление в 1

камере падает и устанавливается около 10...30 Па, что ниже критической (100 Па) точки. Идет сушка. Через определенные промежутки времени, которые зависят от массы вложенной на обработку льнотресты и мощности СВЧ >

излучения, давление плавно начинает падать, достигает 3 Па, и показывает, что удаление свободной влаги закончилась. Отключается СВЧ нагрев и идет наполнение камеры агентом сушки (воздухом). Давление в камере устанавливается около 100 Па. Рабочий газ (воздух) берется из калорифера с заданной температурой в пределах от +10 °С до +80 °С. Идет сушка конвективно-вакуумным способом физически связанной влаги. Далее при сушке давление плавно опускается и устанавливается в пределах 30 Па. Это означает, что процесс сушки закончен. Отключается вакуумная система и идет наполнение камеры

агентом сушки. При достижении давления в камере атмосферного, дверь открывается, и лоток с высушенной льнотрестой вынимается для исследований.

На установке были выполнены исследования кинетики диэлектрического пропаривания стеблей льна различной степени зрелости (рисунок 6), установлено влияние степени предварительного насыщения водой стеблей льна на процесс окислительного гидролиза и качество конечного продукта (прочность волокна, отделяемость волокна от древесины).

По результатам исследований установлено:

- при диэлектрическом пропаривании в циркулирующей пароводяной смеси продолжительность распада тканей стебля сокращается в 2 раза по сравнению с автоклавным пропариванием под давлением;

- при диэлектрическом пропаривании стеблей льна, предварительно прошедших ультразвуковую обработку не было ни одного случая выхода бракованного, т.е. некондиционного продукта.

V/. %: Т.°С: Р. кПа

120 100 80 60 40 20 0

—ф— Влажность, % -■— Температура,°С —а— Давление, кПа

\ //

" г** г -

10 20 30 40 50 60 70 80 90 Время, мин.

Рисунок 6. Кинетика диэлектрического пропаривания льносоломы стадии средней спелости

В четвертой главе представлена принципиальная схема установки непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания, рисунок 7.

1 2 3 451 6 ч II Ш 7 8 IV 9 V 10

" О

©Т7®

12 11

Рисунок 7. Схема установки УУЗДП-01: 1,2-транспортеры; 3- ванна УЗ обработки; 4-транспортер пропаривателя; 5- вентиль; 6- манометр; 7- распылительные форсунки; 8- ролик уплотнения; 9- СВЧ антенны; 10- вакуумный насос; 11- транспортер тресты; 12- шлюзовой затвор; 13- отжимные вальцы; 14- подвод пара; 15- накопители жидкости; 16- патрубок для отвода воды; 17-УЗ-генератор.

Принцип работы установки заключается в следующем. Льносолома, уложенная в поперечном направлении равномерным слоем подается в ванну 3, где при температуре 5... 12 °С производится ее ультразвуковая обработка. Процесс замачивания сопровождается разрыхлением структуры и интенсивным насыщением растительной ткани водой, экстракцией пектиновых, дубильных веществ в водную среду. Затем солома транспортером 1 подается в камеру СВЧ-обработки, в которой при помощи шлюзовых затворов 12 поддерживается вакуум, создаваемый насосом 10 откачной системы. По мере заполнения каждой из зон камеры включаются СВЧ- генераторы 9. В зоне I происходит процесс окисления лигнина в поле СВЧ, давление порядка 20 кПа контролируется манометром 5. В зоне II - предварительного пропаривания, на льносолому воздействует пар, подаваемый через распылители 14 и водяной душ 7. В III зоне пропаривание интенсифицируется СВЧ полем. Процессы гидролитическою распада пектиновых веществ на этом этапе обработки преобладают над процессами окислительной деструкции лигнина. Продукты распада пектиновых веществ удаляются в зоне IV при помощи отжимных вальцов 13 и водного орошения 7. В зонах II-IV давление поддерживается на уровне 80 кПа. В V зоне производится конвективно-диэлектрическая сушка при давлении 20 кПа. Треста влажностью 16...20 % отводится транспортером 11. Каждая зона оснащена автономной емкостью для сбора отработавшей жидкости. После проведения анализа кислотности и содержания пектиновых веществ предусматривается вторичное использование воды.

Внешний вид установки УУЗДП-02 представлен на рисунке 8.

1 2 3 4 5

Рисунок 8. Внешний вид установки УУЗДП-02 для диэлектрического пропаривания с предварительной ультразвуковой обработкой льносоломы: 1- шкаф управления; 2- накопители жидкости; 3- блок СВЧ- энергоподвода; 4- распылительная система; 5- манометр.

Процесс пропаривания в электромагнитном поле проводится в два этапа. На первом - производится предварительная ультразвуковая обработка, на

втором - окислительно-гидролитическое расщепление переувлажненного стебля льна совмещено с промывочной операцией и сушкой. Изменение параметров обработки в процессе пропаривания приведено на рисунке 9.

Р, кПа, т, °с,

I Давление, кПа ■ Температура, С □ Влажность в камере, %

Убыль массы. % 30

го окисления

Зона II предварительного пропаривания

ТГ"

9 »

Зона III диэлектрического пропаривания

Зона IV удаления пекгано вых веществ

Г

Зона V диэлектрической сушки

- Ранней спелости

-•-Соедней спелости

Полной спелости

Рисунок 9. Кинетика процесса окислительного гидролиза льносоломы на установке УУЗДП-02

Технические характеристики разработанного опытного образца установки

УУЗДП-02:

- режим работы непрерывный

- производительность, кг/ч 250

- мощность ультразвука, кВт 1,4

- температура озвучиваемой воды, °С 5... 20

- предельное давление в камере не менее, кПа 10

- рабочее давление в камере окислительного

гидролиза (Рк), кПа 60... 80

- мощность СВЧ- энергоподвода ((}), кВт 3... 9

• потребляемая мощность установки, кВт, макс. 15,5

• габаритные размеры установки, м 5,0x2,0x2,0 масса установки, кг 2000

В таблице 1 показаны сравнительные характеристики разработанного способа непрерывного пропаривания со способами расстила, тепловой мочки, пропаривания под давлением.

Таблица 1. Сравнительная характеристика способов первичной переработки льносоломы с ультразвуковым диэлектрическим пропариванием в фильтрационном потоке пароводяной смеси

№ Вид характеристики Расстил Мочка тепловая Пропари-вание УУЗДП-02

1 Продолжительность, ч 240...360 26...48 4 3

2 Удельный расход энергии, кВт ч/т 2,8 3,2 1,5 1,1

3 Удельная площадь по обрабатываемой соломе, м/кг 5 2,5 0,1 0,08

4 Температура обработки, °С 7...18 25...40 90...100 5...80

5 Достигаемый выход волокна,0/« 20...28 20...27 18...20 20...30

6 Прочность волокна, Н 180...220 180...210 130 ...190 170...220

7 8 Срок окупаемости капитальных затрат, год Годовой экономический эффект, при объеме 50 т, руб. (в сравнении с пропариванием) 0,94 62606,26

Анализ табличных результатов показывает, что новая разработка позволяет удешевить, снизить трудоемкость и исключить влияние погодно-кламатического фактора на первичную переработку льносоломы. При объеме переработки в год 50 т соломы льна годовой экономический эффект составит 62606,26 руб., т.е. 1,25 руб./кг.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что увеличение выходов длинного волокна, соответствующего требованиям высококачественного продукта, находится в прямой зависимости от современных высокопроизводительных технологий первичной переработки льно-сырья. Высокое качество, прочность, хорошую отделяемость волокна от неволокнистой части стебля, сохранность органолептических свойств, значительный уровень энергосбережений может обеспечить применение ультразвукового диэлектрического пропаривания на установках непрерывного действия.

2. Предложен способ непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания, включающий:

• предварительное замачивание в поле ультразвука;

• пропаривание переувлажненого продукта в поле СВЧ и фильтрационном потоке пароводяной смеси.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований кинетики непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания по данному способу установлены несколько стадий технологического процесса:

• механическое разрушение древесного комплекса на микроструктурном уровне в озвучиваемой водной среде (Т=12...20 °С, 1= 5 Вт/см2);

• гидролитическое набухание стебля (Т=12...20 °С, >У=64...80 %);

• экстракция водорастворимых веществ стебля (Т= 12... 20 °С, умочка до 2 %);

• окислительно-гидролитическая деструкция структуры (Т=20..Л00 °С, Рк=10...80 кПа, £=2450 МГц, 1 кВт);

• сушка свободной влаги (Т=12...20 °С,).

4. Разработана математическая модель процесса ультразвукового диэлектрического пропаривания и дано ее описание в едином технологическом цикле, применительно к установке непрерывного действия.

5. Получены аналитические решения задачи для квазистационарных условий процесса непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания материала, позволяющие определить изменение влажности в материале от интенсивности СВЧ- энергоподвода и ряда технологических параметров и позволило обосновать технические требования к системе автоматического регулирования и управления установкой.

6. Разработан, изготовлен и испытан опытный образец установки непрерывного действия для ультразвукового диэлектрического пропаривания льносоломы производительностью 10 кг/ч (УУЗДП-01), снабженный системой управления, позволяющий реализовать технологию первичной переработки льна.

7. Разработана техническая документация и передана на проектирование в ЗАО «СКТБ-Продмаш» г. Ижевск установка ультразвукового диэлектрического пропаривания УУЗДП-02 производительностью 250 кг/ч, которая позволит повысить качественные показатели по прочности до 220 Н, отделяемости до 2,5 баллов паренцового волокна. При объеме пропаривания в год 50 тонн льносоломы годовой экономический эффект составит 62606,26 руб.

8. Экономия электроэнергии при использовании установки УУЗДП-02 составит 1536 руб. в год или 77 коп. с 1 кг продукции.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

1. Обозначения: Р - давление, Па;

Е - напряженность электрического поля, В/см;

Г - частота излучающего генератора, Гц;

е - относительная диэлектрическая проницаемость;

1§б - тангенс угла диэлектрических потерь;

N - мощность, Вт;

и - электрическое напряжение, В;

I - сила звука, Вт/м2;

- перепад температуры между центральной частью и поверхностью при обработке, °С;

Т - абсолютная температура, °К; Э - энергия при обработке, кВт • ч; Ц - цена, руб.;

р - плотность льносоломы, кг/м3;

XV - влажность льносоломы, %;

V - объем загрузки по льносоломе, м3;

г - промежуток времени, ч;

с - теплоемкость, Дж/(кг • °К);

X - теплопроводность, Вт/(м • °К);

д - скорость распространения звука, м/с;

Б - площадь поверхности, м2;

0 - расход материала (льносоломы), кг/ч;

М - масса льносоломы, кг.

2. Индексы: п - продукт; к - камера;

в - вода.

3. Сокращения:

СВЧ - сверхвысокочастотный; УЗ - ультразвуковой;

УУЗДП - установка ультразвукового диэлектрического пропаривания; ТЭН - трубчатый электронагреватель.

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ

РАБОТАХ АВТОРА

1. Агафонова Н.М. Расчет плотности потока излучения линейных инфракрасных генераторов / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В., Морозов В.А., Литвинюк Н.Ю., Арасланова Н.Г.// Труды научно-практической конференции «Электропривод и энергосберегающие технологии». - Ижевск: ИжГСХА, - 2000г. - с.23-26

2. Агафонова Н.М. Применение СВЧ- энергии для обработки продукции растениеводства / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В. // Труды республиканской научно-практической конференции «Аграрная наука на рубеже тысячелетий». - Ижевск: «Шеп»,-2001. -с. 58-60.

3. Агафонова Н.М. Тепло-массообмен в сублимационной сушильной установке непрерывного действия в поле СВЧ и потоке инертного газа / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю., Касаткина В.В. // Теоретический журнал «Хранение и переработка сельхозсырья», - 2001. - №9.

4. Агафонова Н.М. «Сухая» технология получения льноволокна / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В., Литвинюк Н.Ю. // Труды научно-практической конференции «Актуальные проблемы электромеханизации производственных процессов в АПК Удмуртской республики и пути их решения в условиях современной рыночной экономики». - Ижевск: «Шеп», - 2001г. - с. 94-96.

5. Агафонова Н.М. Экспериментальные исследования процесса «сухой» технологии получения льноволокна / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В.// Труды региональной научно-практической конференции. - Ижевск: ИжГСХА, - 2002. - с. 64-67.

6. Агафонова Н.М. Анализ химического состояния луба льна-долгунца и возможность селективного растворения пектиновых соединений / Агафонова Н.М., Касаткин В.В., Овсянников Н.В., Касаткина В.В. // Аграрная наука -состояние и проблемы: Труды научно-практической конференции. - Ижевск: ИжГСХА, - 2002. - с. 12-14.

7. Агафонова Н.М. Энергетическое состояние воды и ее химическая активность. / Агафонова Н.М., Касаткин В.В., Касаткина В.В. // Научное обеспечение АПК. Итоги и перспективы: Труды научно-практической конференции. - Ижевск: ИжГСХА, - 2003. - с. 30-32.

8. Агафонова Н.М. Переработка льна. Перспективы развития. / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В. // Научное обеспечение АПК. Итоги и перспективы: Труды научно-практической конференции. - Ижевск: ИжГСХА, -2003.-с. 61-63.

9. Агафонова Н.М. Интенсификация процесса первичной переработки льна при помощи ультразвука и вводно-аммиачной среды. / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В. // Научное обеспечение АПК. Итоги и перспективы: Труды научно-практической конференции. - Ижевск: ИжГСХА, - 2003

10. Агафонова Н.М. Ультразвук и СВЧ в технологии переработки льносоломы / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В., Кузнецова И.В. // Теоретический журнал «Хранение и переработка сельхозсырья», - 2003.- №12

- \ 9 7 5 Q

lool-fr

Сдано в набор 31.10.2003 г. Подписано в печать 3.11.2003 г. Формат 60x84/ 16. Объем 1 печ.л. Тираж 100 экз.

Заказ № М. Гарнитура Times New Romas Отпечатано на Rex-Rotary Ижевской ГСХА

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 12 1.1 .Лубо-волокнистые материалы, их характеристики и использование

1.1.1. Лен как объект обработки

1.1.2 Оценка волокна 20 1.2. Существующие технологические приемы получения волокна

1.3 Интенсификация процессов первичной обработки

1.4 Выводы по главе

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЛЬНА В АКТИВНОЙ ВОДОКИСЛОРОДНОЙ СРЕДЕ

2.1. Влияние ультразвука на кавитационные процессы и прохождение химических реакций

2.1.1. Кавитационные процессы

2.1.2. Ударные волны

2.1.3. Пульсация газовых пузырьков

2.1.4. Электрические явления в пузырьках

2.1.5. Гидратация в поле УЗИ

2.2. Окислительный гидролиз углеводородов в поле СВЧ

2.2.1. Радиолиз пароводяной смеси 85 2.2.1.1 Радиолиз воздушной среды 85 2.2.1.2. Радиолиз воды

2.2.2. Окисление органических веществ

2.2.2.1. Лигнин и его аналоги

2.2.2.2. Пектиновые вещества

2.2.3. Математическое описание окислительного гидролиза в полеСВЧ

2.3. Выводы по главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ГИДРОЛИЗА ПРИ ЗВУКОВОЙ И СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ОБРАБОТКЕ ЛЬНОСОЛОМЫ

3.1. Исследование звуковой гидратации

3.1.1. Ванна для ультразвуковой обработки

3.1.2. Насыщение влагой растительного сырья в поле УЗ

3.2. Плазмолитический распад растительных тканей

3.2.1. Экспериментальный реактор

3.2.2. Окислительно-гидролитическое расщепление льносоломы в электромагнитном поле

3.2.2.1. Диэлектрическое пропаривание стеблей льна

3.2.2.2. Пропаривание льна в СВЧ поле с предварительным УЗ замачиванием

3.3. Методы испытаний тресты

3.3.1. Определение содержания волокна в тресте

3.3.2. Определение отделяемое™ волокна от древесины

3.3.3. Отделяемое 11, волокна как показатель качества

3.4. Прочность волокна

3.4.1. Методика испытания волокна на прочность

3.4.2. Зависимость прочности волокна от способов его получения

3.5. Методы определения лигнина

3.6. Выводы по главе

4. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ПРАКТИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

4.1. Разработка установки для первичной обработки льносоломы

4.1.1. Система звуковой обработки

4.1.2. Система окислительного гидролиза

4.1.3. Система СВЧ нагрева

4.1.4. Система пропаривания

4.1.5. Система водного распыления

4.1.6. Транспортно-выгрузочная система

4.1.7. Система управления

4.1.8. Алгоритм работы установки

4.2. Технико-экономические характеристики установки для поточной переработки льносоломы

4.2.1. Технические характеристики

4.2.2. Эффективность разработки

4.3. Выводы по главе

В докладе кафедры технологии и структуры пряжи Политехнического института, в Польше, дается прогноз потребления текстильных волокон, который к 2020 г. достигнет 8,5 кг на душу населения. При этом доля натуральных волокон будет увеличиваться в большей степени, чем искусственных. К основным натуральным волокнам относятся: хлопок, шерсть, являющиеся готовыми природными материалами, и требующие первичной переработки лубяные культуры, в том числе лен. При отделении неволокнистой части стебля льна получается волокно с высоким содержанием целлюлозы, характеризующееся высокими гигиеничными и гигроскопичными свойствами, низкой теплопроводностью.

Существующие способы первичной переработки льна имеют ряд недостатков, основные из них:

- при полевом расстиле:

• зависимость от погодных условий;

• длительность приготовления тресты;

• трудоемкость операций;

• сложность механизации;

- при вымачиваниии в жидкости:

• приобретение неприятного специфического запаха;

• значительное увеличение расхода воды;

• высокие затраты труда;

- при механической обработке стеблей льна:

• низкий выход длинного волокна;

• необходимость специальной обработки отходов;

- при пропаривании:

• неудовлетворительное качество волокна.

Использование электромагнитных и ультразвуковых колебаний в технологических процессах позволит снизить на 25.40% удельный расход энергии, обеспечить выход качественного готового продукта, а также создать условия для автоматизации производств. При этом площади производственных помещений сократятся до 40%, и на 10.50% снизится численность обслуживающего персонала.

Перспектива развития техники первичной переработки льна связана с переходом к установкам поточно-циклического и непрерывного действия, повышением эффективности оборудования за счет интенсификации процессов высокотемпературного гидролиза и окисления органических веществ стебля. На решение данной проблемы, на научные изыскания Правительство Удмуртской Республики выделяет средства. В рамках исследований на кафедре механизации переработки с/х продукции в ФГОУ ВПО ИжГСХА г. Ижевска изучалось влияние УЗИ и СВЧ на ход процессов пропаривания льносоломы.

Цель настоящей работы, повышение качества льноволокна путем использования энергосберегающих технологий с использованием СВЧ, УЗ и тепловой обработки льносоломы.

Научная новизна.

В результате работы:

- предложен способ непрерывного диэлектрического пропаривания льносоломы с использованием предварительного замачивания в озвучиваемой среде;

- установлены механизмы процессов ультразвукового гидролиза и диэлектрического окислительно-гидролитического расщепления стебля льна;

- найдены аналитические решения процессов гидратации в озвучиваемой среде и расщепления стебля льна в диэлектрическом поле.

Использование электромагнитных и ультразвуковых колебаний в технологических процессах позволит снизить на 25.40% удельный расход энергии, обеспечить выход качественного готового продукта, а также создать условия для автоматизации производств. При этом площади производственных помещений сократятся до 40%, и на 10.50% снизится численность обслуживающего персонала.

Перспектива развития техники первичной переработки льна связана с переходом к установкам поточно-циклического и непрерывного действия, повышением эффективности оборудования за счет интенсификации процессов высокотемпературного гидролиза и окисления органических веществ стебля. На решение данной проблемы, на научные изыскания Правительство Удмуртской Республики выделяет средства. В рамках исследований на кафедре механизации переработки с/х продукции в ФГОУ ВПО ИжГСХА г. Ижевска изучалось влияние УЗИ и СВЧ на ход процессов пропаривания льносоломы.

Цель настоящей работы, повышение качества льноволокна путем использования энергосберегающих технологий с использованием СВЧ, УЗ и тепловой обработки льносоломы.

Научная новизна.

В результате работы:

- предложен способ непрерывного диэлектрического пропаривания льносоломы с использованием предварительного замачивания в озвучиваемой среде;

- установлены механизмы процессов ультразвукового гидролиза и диэлектрического окислительно-гидролитического расщепления стебля льна;

- найдены аналитические решения процессов гидратации в озвучиваемой среде и расщепления стебля льна в диэлектрическом поле.

1. СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Лубо-волокнистые материалы, их характеристики и использование

Высокое качество изделий из волокнистых материалов определяется, прежде всего, их физико-механическими свойствами: прочностью, мягкостью, гигроскопичностью, легкостью, несминаемостью, эластичностью, блеском, цветом и т. п. Эти свойства в значительной мере зависят от химического состава и строения материала, свойств отдельных компонентов и влияния на них различных факторов. Освобождение стебля от ненужных составных частей и сохранение свойств целлюлозы и цельности ее макромолекул немыслимы без глубокого изучения химии лубоволокнистого сырья. Указанные выше свойства лубоволокнистых материалов формируются уже на первоначальной стадии обработки сырья - в процессе первичной обработки. Допущенные при проведении этих процессов ошибки и недоработки часто являются причинами больших осложнений при последующих этапах обработки. Известно, например, что остатки костры на льняном волокне создают серьезные затруднения в отбелке льняной пряжи, вызывая необходимость применения добавочных обработок, и приводят к дополнительным расходам и к снижению прочности изделий.

Очень важно знать, какие вещества из сопутствующих целлюлозе следует сохранить, чтобы обеспечить получение добротной пряжи. Применяемые в настоящее время процессы обработки стеблей льна путем росения и холодноводной мочки не всегда обеспечивают полную и своевременную переработку всего урожая, поскольку обычно эти процессы носят сезонный характер и являются трудоемкими и трудно управляемыми. Усовершенствование этих процессов и переход к новым — химическим способам обработки стеблей требуют от технолога по первичной обработке лубяных волокон более глубоких знаний химии льна и других лубяных растений. Пониманию химических превращений, протекающих при различных способах первичной обработки стеблей, в значительной мере поможет ознакомление с основами биохимии растений и с условиями, влияющими на формирование как стебля в целом, так и лубоволокнистой части его.

Природные растительные волокна в основной массе разделяются на 3 группы: Первая- это волокна, которые природа дает нам в готовом виде (летучка семени). К ним относится хлопок. Они однородные по длине и тонине и после их отделения от семени готовы для механизированной текстильной переработки в тонкие пряжу и ткани.

Вторая - это лубяные волокна, которые скрыты в стеблях растений под верхней кожицей - эпидермисом и приклеены к древесине стебля, при этом окружены рыхлой растительной тканью - паренхимой. Это лен, конопля, джут, рами, крапива и др.

Третья - волокна, содержащиеся в мясистых листьях некоторых растений: агавы - сизаль, банановых - новозеландский лен, манила и др.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что увеличение выходов длинного волокна, соответствующего требованиям высококачественного продукта, находится в прямой зависимости от современных высокопроизводительных технологий первичной переработки льносырья. Высокое качество, прочность, хорошую отделяемость волокна от неволокнистой части стебля, сохранность органолептических свойств, значительный уровень энергосбережений может обеспечить применение ультразвукового диэлектрического пропаривания на установках непрерывного действия.

2. Предложен способ непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания, включающий:

• предварительное замачивание в поле ультразвука;

• пропаривание переувлажненого продукта в поле СВЧ и фильтрационном потоке пароводяной смеси.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований кинетики непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания по данному способу установлены следующие стадии технологического процесса:

• механическое разрушение древесного комплекса на микроструктурном уровне в озвучиваемой водной среде (Т=12.20 °С, 1= 5 Вт/см2);

• гидролитическое набухание стебля (Т=12.20 °С, \У=64.80 %);

• экстракция водорастворимых веществ стебля (Т=12.20 °С, умочка до 6 %);

• окисленительно-гидролитическая деструкция структуры (Т=20.100°С, Рк=10.80 кПа, 1=2450 МГц, N=3 кВт);

• сушка свободной влаги (Т=12.20 °С,).

4. Разработана математическая модель процесса ультразвукового диэлектрического пропаривания и дано ее описание в едином технологическом цикле, применительно к установке непрерывного действия.

5. Получены аналитические решения задачи для квазистационарных условий процесса непрерывного ультразвукового диэлектрического пропаривания материала, позволяющие определить изменение влажности в материале от интенсивности СВЧ- энергоподвода и ряда технологических параметров и позволило обосновать технические требования к системе автоматического регулирования и управления установкой.

6. Разработан, изготовлен и испытан опытный образец установки непрерывного действия для ультразвукового диэлектрического пропаривания льносоломы производительностью 10 кг/ч (УУЗДП-01), снабженный системой управления, позволяющий реализовать технологию первичной переработки льна.

7. Разработана техническая документация и передана на проектирование в ООО «Продмаш» г. Ижевск установка ультразвукового диэлектрического пропаривания УУЗДП-02 производительностью 250 кг/ч, которая позволит повысить качественные показатели по прочности до 220 Н, отделяемое™ до 2,5 баллов паренцового волокна. При объеме пропаривания в год 50 тонн льносоломы годовой экономический эффект составит 626062,63 руб.

1. Концепция развития механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства России на 1995г на период до 2000 года. M.: PACXII. - 1992. - 185 с.

2. Живетин В.В. Мовлен (модифицированное волокно льна) / Живетин В В., Рыжов А.И., Гинзбург Л.Н. М.: РЗИТЛП. - 2000. - 218 с.

3. ЦНИИЛВ Научно-исследовательские труды / Под ред. Гинзбурга Л.Н. -М.: Легкая индустрия. 1963. - Вып.19

4. Кострубин М.В. Пектиновые вещества и гемицеллюлозы стеблей льна. -M.: Биохимия. -1953. XVIIJ. - № 2. - с.178.

5. ЦНИИЛВ Научно-исследовательские труды. / Под ред. Гинзбурга М.: Легкая индустрия. - 1963.- Вып. 17

6. Высокомолекулярные соединения. Дискуссионные статьи по структуре целлюлозы. -М: АН СССР 1960. -т П., № 3. - с. 56.

7. Соболев MA. Химия льна и лубоволокнистых материалов. M.: Гизлегпром. - 1963. - 143 с.

8. Суслов H.H. Проектирование предприятий первичной обработки лубяных волокон. М.: Легкая индустрия. - 1973.

9. Сивцов А.Н. Первичная обработка льна / Сивцов А.Н., Чесиоков С.Е. -Кострома.: Кн. Издательство. 1954.

10. Ю.Марков В.В. Первичная обработка лубяных волокон / Марков В.В., Суслов H.H., Трифонов В.Г., Ипатов A.M. M.: Легкая индустрия. -1974. -416 с.

11. ГОСТ 25133-82 « Волокна лубяные. Метод определения влажности» Издательство стандартов

12. Агрономическая тетрадь. Возделывание и первичная обработка льна-долгунца по интенсивной технологии./ Под ред. Мартынова Б.П. М.: Россельхозиздат. - 1987. - 108 с.

13. Mül 1er G. Effects of high intensity ultrasonic radiation / Müller G., Wil lard G.W. // J. Acoust. Soc. Amer. -1948. V.20. - P. 589.

14. Gaertner W., Frequency dependence of ultrasonic cavitation. J. Acoust. Soc. Amer. 26, 6, 977(1954).

15. No 1 tingle B.E. Cavitation produced by ultrasonics / No 1 tingle B.E., Neppiras

16. E.A. // Proc. Phys. Soc. 1950. - 63B - P. 674.

17. Esche R. Untersuchung der Schwingungs Kavitation in Flüssigkeiten // Akust. Beihefte 1952. - 4, P. 208.

18. Бергман JI. Ультразвук и его применение в науке и технике. ИЛ. -1956.

19. Wi 1 lard G.W. Ultrasonically induced cavitation in water: a step-by-step process // J. Acoust. Soc. Amer. 1953. - V.25, № 4. - P. 669.

20. Galloway W.J. An experimental study of acoustically induced cavitation in liquids // J. Acoust. Soc. Amer. 1954. - V.26, № 5. - P. 849.

21. Strasberg M. Onset of ultrasonic cavitation in tap water // J. Acoust. Soc. Amer. 1959. - V. 31, № 2. P. 163.

22. Connol l y W. Ultrasonic cavitation thresholds in water / Connol ly W., Fox

23. F.E. // J. Acoust. Soc. Amer. V. 26, № 5. - P. 843.

24. Зельдович ЯМ. К теории образования новой фазы, кавитация // ЖЭТФ 1942.-Вып.12, № 11—12, с. 525.

25. Söllner К. Ultrasonic waves in colloid chemistry // J. Phys. Chem. 1938. -№ 49. - c. 1071.

26. Naake H.J. Observation of the formation and growth of bubbles in water containing air, by optical methods / Naake HJ., Tamm К., Damming P., Helberg H. W. // Acustica 1958. - V. 8, № 4. - P. 193.

27. Полоцкий И.Г. Химическое действие кавитации // Ж. общ. хим. 1 947. -Вып. 17, с. 1048.

28. Blake F.G. Gas bubbles as cavitation nuclei // Phys. Rev. 1949. - V.75. -P. 1313.

29. Horton J.P. The effect of intermolecular bond strength on the onset of cavitation // J. Acoust. Soc. Amer. 1953. - V.25, № 3. - P. 480.

30. Бебчук A.C. К вопросу о кавитационном разрушении твердых тел // Акуст. ж. 1957. Вып. 3, № 1. - с. 90.

31. Shumb W.C. A new method for studing cavitation erosion of metals / Shumb W.C., Peters H.A. Mil ligan L.H. // Metals a. Alloys. 1957. - № 5. - P. 126.

32. Уразовский С.С. Ультразвук и вызываемые им эффекты / Уразовский С.С., Полоцкий И .Г. // Успехи химии 1940. - Вып.9, № 8. - с.885—901.3 1. Москва В.В. Водородная связь в органической химии // Соросовский образовательный журнал. 1999. - №2. - с.26-32.

33. Rayleigh P.A. On pressure developped in a liquid during the collapse of a spherical cavity // Phil. Mag. 1947. - V. 34. - c. 94.

34. Briggs H.B. Properties of liquids at high sound pressure / Briggs H.B., Johnson J.B., Mason W.P. // J. Acoust. Soc. Amer. 1947. - V. 19. - P.664.

35. Fisher J.C. The fracture of liquids // Journ. Appl. Phys. 1948. - V. 19. - P. 1062.

36. Harvey E.N. Sonoluminiscence and sonic chemiluminescence // j. Amer. Chem. Soc.-1949. V. 61.-P. 2392.

37. Mundry E. Kinematographische Untersuchungen der Schwingungskavitation / Mundry E., Guth W. // Acustica 1957. - V. 7, № 4,P. 241.

38. Güth W. Zur Entstehung der Stosswellen bei der Kavitation // Acustica -1956. -№6, P. 526.

39. Schmid J. Kinematographische Untersuchung der Einzelblasen-Kavitation // Acustica 1959. -V. 9, № 4, P. 321.

40. Бебчук A.C. О механизме кавитационного разрушения поверхностных пленок в звуковом поле / Бебчук A.C., Макаров Л.О., Розенберг Л.Д. // Акуст. ж. 1956. - № 2. - с.113.

41. Розенберг Л.Д. О кинетике ультразвукового туманообразования / Розенберг Л.Д., Экналиосянц O.K. // Акуст. ж. 1960. - № 6. - с. 370.

42. Розенберг JT. Д. Применение ультразвука. М.: Изд-во АН СССР -1957. - 124 с.

43. Розенберг Л.Д. Установка для получения фокусированного ультразвука высокой интенсивности / Розенберг Л.Д., Сиротюк М.Г. // Акуст. ж. -1959. Вып. 5, № 2. - с. 206.

44. Сиротюк М.Г. О поведении кавитационных пузырьков при больших интенсивностях ультразвука // Акуст. ж. 1961. - Вып. 7, № 4. - с. 499.

45. Рой H.A. Возникновение и протекание ультразвуковой кавитации // Обзор. Акуст. ж. 1957. - № 3. - с. 3.

46. Агафонова Н.М. Ультразвук и СВЧ в технологии переработки льносоломы / Агафонова Н.М., Фокин В.В., Касаткин В.В., Кузнецова И.В. // Теоретический журнал «Хранение и переработка сельхозсырья». -2003,- №12.

47. Marboe Е.С. Mechano-chemistry of the dispersion of mercury in liquids in an ultrasonic field / Marboe E.C., Wey! W.A. // J. Appl. Phys. 1950. - V. 21, №9.-P. 937.

48. Minnaert M. On musical air-bubbles and the sounds of running water // Phil. Mag. 1963,- № 16.-P. 235.

49. Smith F.D. On the destructive mechanical effects of the gas bubbles liberated by the passage of intense sound through a liquid // Phil. Mag. -1935. -V. 19.-P. 1147.

50. Корнфельд M. Упругость и прочность жидкостей. .ML: Гостехиздат.1951.-316с.

51. Meyer Е. Eigenschwingungen und Dampfung von Gasblasen in Flüssigkeiten / Meyer E., Tamm K. // Akust. Zs. 1939. - № 4. - P. 145.

52. Rust H.H. Untersuchungen zur Klärung chemischer Wirkungen des Ultraschalls // Angew. Chemie 1953. - V. 65, № 10 P. 249.

53. Park H. Thermische und lytische Wirkungen des Ultraschalls // Frequenz1952. № 6. P. 255.

54. Grilling V. The chemical effects of ultrasonics // J. Chem. Phys. 1952. - V. 20, № 6. - P. 939.

55. Neppiras E.A. Cavitation produced by ultrasonics: theoretical conditions for the onset of cavitation / Neppiras E.A., Noltingk B.E. // Proc. Phys. Soc. -1951. 64B.-384. -P. 1032.

56. Fitzgerald M. E. Chemical effects of ultrasonics «Hot Spot» chemistry / Fitzgerald M. E„ Griffing V.A., Sullivan J. // J. Chem. Phys. - 1956. - № 25, P. 926.

57. Френкель Я. И. Об электрических явлениях, связанных с кавитацией, обусловленной ультразвуковыми колебаниями в жидкости // Ж- физ. хим. Вып. 14, № 3. - с. 305—308.

58. Натансон T. JI. О величине электрического поля в полостях, образуемых при кавитации жидкости ультразвуком. ML: ДАН СССР - Вып. 59. -с.83.

59. Эльпинер И.Е. Ультразвуковые волны и их применение в биологии. -М: Природа. 1952. - № 11. - с. 19-22.

60. Prudhomme R.O. Etude de la denaturation des proteides. 1. Action des ultrasons sur les proteides du serum de cheval normal et sur les acides amines cycliques / Prudhomme R.O. et Grabar P. // Bull. Soc. Chim. Biol. 1947. -№29. P. 122.

61. Prudhomme R.O. et Grabar P. De l'action chimique des ultrasons sur certaines solutions aqueuses // J. Chim. phys. et Phys.-Chim. Biol. 1949. -V. 46- P. 323.

62. Эльпинер И. E. О биологических и химических процессах в поле ультразвуковых волн // ЖТФ Вып. 21, № 10. - Р. 1205.

63. Lindstrôm О. Physico-chemical aspects of chemically active ultrasonic cavitation in aqueous solutions // J. Acoust. Soc. Am. 1955. - V. 27. P. 654.

64. Beuthe H. Uber den Einfluli der Ultraschallwellen auf chemischen Prozesse // Zs. phys. Chem. 1963. - 163A, № 3/4. - P. 161.

65. Srivastava S. Ch. Chemical reactions initiated by ultrasonic waves //

66. Nature 1958. - V. 182, № 4627. - P. 47.

67. Бреслер С.Е. О механизме окислительного действия ультразвука // Ж. физ. хим. 1940. - Вып. 14, № 3. с. 309 - 311.

68. Исаченко В.П. Теплопередача / Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. // Изд. 2. М. Энергия 1969. - 346 с.

69. Электротермическое оборудование: Сп-к / Альтгаузен А.П., Некрасов Н.М. М.: Энергия - 1980. - 468 с.

70. Вологин М.Ф. Применение ультразвука и взрыва при обработке и сборке / Вологин М.Ф., Калашников В.В., Нерубай М.С., Штриков Б.Л. М.: Машиностроение - 2002. - 264 с.

71. Тавадян JT.A. К механизму реакций пероксильных радикалов этилбензола и толуола между собой и с гидропероксильным радикалом в жидкой фазе // Химическая физика. 1986. - 5, № 1.-е. 63-71.

72. Эмануэль Н.М. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе / Эмануэль Н.М., Денисов Е.Т., Майзус З.К. М.: Наука. - 1965. -367 с.

73. Кучер Р.В. Соокисление органических веществ в жидкой фазе / Кучер Р.В., Опейда H.A. Киев.: Наукова думка. - 1989. - 208 с.

74. Цепалов В.Ф. Кинетика цепного превращения многокомпонентных систем // Журнал физической химии. 1961. - 35, № 7.

75. Карбаинов Ю.А. Электрохимическая активация водных сред // Соросовский образовательный журнал. 1999. - № 10. -С. 36-43.

76. Вернадский В.И. Электрохимические свойства воды / Журнал физической химии 1940. -№ 12.-С. 126.

77. Кондратьева Е.И. Каталитическая рекомбинация активных центров в применении к измерению их концентрации в зоне реакции / Кондратьева Е.И., Кондратьев В.Н. // Журнал физической химии. 1946. - № 20. - С. 1239.

78. Авраменко Л. Поглощение света и абсолютные концентрации гидроксила / Авраменко Л., Кондратьев В. // ЖЭТФ 1937. - № 7. - С. 842.

79. Долин П.И. Влияние растворенного кислорода на радиолиз воды под действием рентгеновских лучей / Сборник работ по радиационной химии: Изд-во АН СССР. 1955. - с. 7.

80. Porter G. Flash photolysis and spectroscopy. A new method for the study of free radical reactions // Proc. Roy. Soc. 200A. -1950. - 1061. - P. 284.

81. Крутикова K.E. О цепном механизме разложения Н2О2, существовании радикала Н03 и высшей перекиси водорода А. Н. Баха / Крутикова К.Е., Эмануэль Н.М. // ДАН СССР Вып. 83. - С. 593.

82. Стадник Л.М. Окисление водорода методом диффузионного пламени // ДАН СССР 1952. - Вып. 87. - С. 445.

83. Бах А. Н. Перекись водорода // Журнал Русского физико- химического общества -1952. Вып. 29. - С. 373 (1897).

84. Ценцинер А.Б. Новые данные о существовании надперекиси водорода / Ценцинер А.Б., Данилова MC., Канищева. A.C. и Горбанев А.И. // Журнал неорганической химии 1959. - № 4. С. 9.

85. Аллен А.О. Радиационная химия водных растворов // Сб. «Химическое действие излучений большой энергии». ИЛ. 1949. - с. 78.

86. Allen А.О. Decomposition of water and aqueous solutions under mixedfast neutron and gamma radiation / Allen A.O., Hochanadel С J., Ghormley J.A., Davis T.W. // J. Phys. Chem.- 1952. 56. - P. 575.

87. Hochanadel C.J. Effects of cobalt y-radiation on water and aqueous solutions // J. Phys. Chem.- 1952 56. - P. 587.

88. Леменовский Д.А. Структурно нежесткие соединения // Соросовский образовательный журнал. 1999. - № 10. - с.28-35.

89. Берберова Н.Т. Роль неорганических ион-радикалов в органических и неорганических реакциях // Соросовский образовательный журнал. -1998. №1.-с.28-34.

90. Сараева В.В. Окисление органических соединений под действием ионизирующих излучений. М.: Изд-во МГУ - 1991. - 264 с.

91. Мазин А.Н. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников / Мазин А.Н., Нетушил A.B., Паршин Е.П. М. - Л.: Госэнергоиздат. 1950.-236с.

92. Лыков A.B. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М. - Л.: Госэнергоиздат. - 1956. - 464 с.

93. Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники / Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Л.: Энергия. - 1975. - Т1. - 524 с.

94. Справочник по заводской первичной обработке льна / Под ред. A.A. Разуваева М.: Гизлегпром - 1954. - 495 с.

95. Лебедев Д.П. Тепло- и массообмен в процессах сублимации в вакууме / Лебедев Д.П., Перельман Т.Л. М.: Энергия. - 1973. -336 с.

96. Ле-Куе-Ки. Тепло- и массообмен при сублимации в вакууме и наличии электромагнитной вибрации: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: -1973.-22 с.

97. Басов A.M. Электротехнология / Басов A.M., Быков В.Г., Лаптев A.B., Файн В.Б. М.: Агропромиздат. - 1985 - 468 с.

98. Карасенко В.А. Электротехнология / Карасенко В.А., Заяц А.Н., Баран Е.М., Корко B.C. М.: Колос. - 1992. - 268 с.

99. Ш\мский К.П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. -М.: Машгиз. 1963.

100. Шехонина Г.П. К вопросу о химизме процесса пропаривания стеблей льна, конопли и других лубяных растений // Сборник трудов ЦНИИВ. -М.: Гизлегпром. 1954. - 298 с.

101. Перекись водорода и перекисные соединения./ Под ред. Позина М.Е.-Л.: Госхимиздат. 1951. - 475 с.

102. Высокомолекулярные соединения, т. II, № 10, 11, 1960. Дискуссионные статьи по структуре целлюлозы, АН СССР.

103. Валов П.И. Кинетика и механизм сопряженного окисления пропилена и ацетальдегида / Валов П.И., Блюмберг Э.А., Эммануэль Н.М. // Изв. АН СССР. Сер. хим. 1966. - № 8. - С. 1334-1339.

104. Шемякин М.М. Окислительно-гидролитическое расщепление -С С — связей / Шемякин М.М., Щукина Л.А. // Успехи химии. - 1975. - т. 26. № 5, с. 528 -553.

105. Зорин А.И., Миронов Л.И. Методические указания по сбору исходных материалов для расчета экономической эффективности при выполнении 11 МОК Р. Ижевск: ИжСХИ. 1988.-30с.

106. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / ВИЭСХ. М., 1998. Часть 1.-е. 20.

107. Удмуртская Республика. Энциклопедия /В.В. Туганаев (гл. ред.) и др. -Ижевск: изд-во «Удмуртия». 2000. - 800 е.; ил.

108. Флауменбаум Б. Л. Основы консервирования пищевых продуктов. -М.: Агропромиздат. 1986. - 494 с.

109. Хантлиг. Анализ размерностей. М.: Изд-во «Мир». 1970. - 175 с.

110. Харли11 J., Дайер Д. Тепло- и массобмеи в пластах частиц при сублимационной сушке. J. Heat Fransfer. - 1973, 95. - №4. - С. 516-520.

111. Шумский К.П. Вакуумные аппараты и приборы химического машиностроения. М.: Машгиз. - 1963.

112. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств ММ. Гернет, Е.М. Гольдин, В.В. Гортинский и др. / Под ред. А .Я. Соколова. М., 1969. - 639 с.

113. Остапенков A.M., Носиков B.C. Применение СВЧ-техники в пищевой промышленности // Зарубежная радиоэлектроника, 1 979, № 7. С. 94.

114. Панфилов В.А. Технологические линии пищевых производств (теория технологического потока). М.: Пищевая промышленность - 1993

115. Першанов H.A. Конвективно — высокочастотная сушка древесины. — М.: Гослесбумиздат 1963. - 85 с.1 16. Пищевая химия / Нечаев А.П., Траунберг С.Е., Кочеткова A.A. и др. Под ред. А.П. Нечаева. СПб.: ГИОРД - 2001. - 592 с.

116. Ребиндер П. А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки. В сб.: «Всесоюзное совещание по интесификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства». - М., 1958. - 389 с.

117. Серговский П.С. Гидродинамическая обработка и консервирование / Серговский П.С., Расев А.И. -М.: Энергия 1987. - 360 с.

118. Справочник по физическим основам вакуумной техники // Купренко Е.Г. и др. Киев: Витцашкола - 1981. - 264 с.

119. Судзуки М. Измерение влажности препаратов при сублимационной сушке. Токио: Рейто - 1973. Т. 48.-№ 550. - с. 731-738.

120. Сушка пищевых растительных материалов/ Г. К. Филоненко, М. А. Гришин, Я. М. Гольденберг и др. М.: Пищевая промышленность - 1971. - 439 с.

121. Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Н. М. Личко. М.: Колос - 2000. - 552 с.

122. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практическое руководство для пользователей. М.: Видар. - 1999. - 256 с.

123. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. М.: Машгиз. -1959.-331 с.

124. Баум Ф.А. Физика взрыва / Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П. и др. М: Наука. - 1975. - 704 с.

125. Вигкевичус Р. Исследование фильтрационного массопереноса в процессе сушки за счет градиента внутреннего избыточного давления. Автореф. дисс. канд. техн. наук. МЭИ 1970 г.

126. Гинзбург A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. — М.: Агропромиздат 1985. - 335 с.

127. Горяев A.A. Вакуумно диэлектрические сушильные камеры. - М.: Лесная промышленность - 1985. - 104 с.

128. Горяев A.A. Перспективы использования нетрадиционных и комбинированных способов сушки//Состояние и перспективы развития сушки древесины: Тез. докл. Всесоюзного научно технического совещания 10-13сент. 1985 г. - Архангельск - 1985. — С. 19 - 23.

129. Иб.Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массобмена. М.: Высшая школа 1967. - 303 с.

130. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. М.: Колосс - 1999. - С. 437 - 475.

131. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия 1971.- 783 с.

132. Касаткин В.В. Установка сублимационной сушки быстрорастворимых соков // Труды научно-практической конференции Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. Ижевск: ИжГСХА -1998.-33 с.

133. Клайн С. Дж. Подобие и приближенные методы. М.: Мир - 1968. -302 с.

134. Королев Б.И., Кузнецов В.И., Пипко А.И., Плисовский В.Я. Основы вакуумной техники. М.: Энергия - 1975. - 416 с.

135. Краснова Н. С. , Лугина Л. Н. Разработка пектина для лечебно-профилактического питания // Пищевая промышленность, 1998, № 1. С. 1 1 - 12.

136. Кретов И.Т., Евсеев Н.В., Антипов С.Т. Повышение экономичности и качества высокочастотной сушки сыпучих пищевых продуктов//Тез.докл. V Всесоюзн. научн.-техн. конф. «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов». М., 1985. — С. 94.

137. Лебедев Д-П. Исследование динамики процесса вакуум-сублимационного обезвоживания с применением радиоактивного индикатора окиси трития / Лебедев Д.П., Байсиев М.Х. М.: Промышленная теплотехника, 1982, №3. - с. 65-71.

138. Лебедев Д.П., Перельман Т.Л. Тепло- и массообмен в процессах сублимации в вакууме. М.: Энергия - 1973. — 336 с.

139. Нешушла A.B., Жуковский Б.Я., Кудин В.Н., Парини Е.П. Высокочастотный нагрев диэлектриков и полупроводников. — М.: Госэнергоиздат -1959. 480 с.

140. М.М. Гернет Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств /М.М. Гернет, Е.М. Гольдин, В.В. Гортинский и др. Под ред. А.Я. Соколова. М.: Госэнергоиздат - 1969. - 639 с.

141. Панфилов В.А. Технологические линии пищевых производств (теория технологического потока). М.: Пищевая промышленность, 1993. - 288 с.

142. Першанов H.A. Конвективно высокочастотная сушка древесины. -М.: Гослесбумиздат - 1963. - 85 с.

143. Ребиндер П. А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки. В сб.: «Всесоюзное совещание по интесификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства». - М. - 1958. - 389 с.

144. Розанов Л.Н. Вакуумные машины и установки. Л.: Машиностроение, 1975.-336 с.

145. Куцакова В.Е. Интенсификация тепло и массообмена при сушке пищевых продуктов / Куцакова В.Е., Богатырев А.Н. М.: Агропромиздат. - 1987. - 235 с.

146. Смирнов Б.В. Возродим северный шелк // Сельская жизнь 1990. - № 4. С. 21-22.

147. Токмаков E.H. Сушка отходов трепания льна при пневмо-транспортировании // Технические культуры 1990. - № 3. - С. 38-39.

148. A.c. SU № 1615243 AI СССР, (51)5D01B 1/48. Способ сушки льнотресты / Любарский А.И., Криворучко В.А., Финкельштейн Г.Я., Родионова О.П., Трошина Г.А. Опубл. 23.12.90 Бюл. №47.

149. Любарский А.И. Расчет продолжительности тепла для сушки лубоволокнистых материалов // Технические культуры 1990. - № 1. - С. 31-32.

150. Тишин Б.М. Применение электромагнитного поля СВЧ для сушки льносырья / Тишин Б.М., Гордеев A.M. и др. // Технические культуры -1989. -№ 1.-С. 36-37.

151. Яковлев Г.П. Как рационально использовать тепловую энергию при приготовлении тресты / Яковлев Г.П., Иванов В.А. // Лен и конопля — 1987. -№ 6. -С. 17-19.

152. Карпунин И.И. Исследование химического состава соломы: Исследование технологических свойств льняного сырья. // Лен и конопля 1987. - № 5. -С. 45-46.