автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.05, диссертация на тему:Разработка вибрационных технологий и техники кристаллизации сахарозы и лактозы

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

На правах рукописи

Для служебного пользования

Экз. № 012

ПЕТРОВ Сергеи Л\ихайлович

УДК 664.1.054:62-868

РАЗРАБОТКА ВИБРАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИКИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРОЗЫ И ЛАКТОЗЫ

Специальности: 05.18.05 — Технология сахара и сахаристых веществ 05.18.12 — Процессы, машины и агрегаты пищевой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

л ппл

ПииГУИс! -

Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии и Московской государственной академии щищевых производств.

Научный консультант — академик, доктор технических наук, 'профессор В. И. Тужилкин.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор С. М. Гребешок;

доктор технических наук, ¡профессор Н. Г. Гулюк; доктор технических паук, профессор В. М. Перелыгин.

Ведущая организация — АООТ «Воронежсахар».

Защита диссертации состоится « /¿у » 1995 г.

в часов в а уд. па заседании 'специализированного

совета Д.063.51.02 при Московской государственной академии пищевых ¡производств по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, ill j

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные печатью учреждения, .просим направлять в адрес Ученого совета академии.

С диссертацией -можно ознакомиться в 'библиотеке МГАПП.

Автореферат разослан « /&» ¿'^^¿г/я1994 г.

-^-----

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат технических наук,

профессор М. С. Жигалов

государственны:! кйитет российской сщерлции

ПО ВЫСЖЕЯУ . ОЕРЛЗ'ОЕАНШ

московская государственная акадэ.йя пкцевух производств

На правах рукописи Дли слу^Оного полъвоззнкп Н 012

ПЕТРОВ Сергей Михайлович

УДК 664.1.051:62-£03

разраеотка шшращюннцх технологий и техникл шеталезаща! сахарозы и лактозы

Специальности: 05.10.05 - Технологии, ссдспа ц сахарястих есс^зстз 05.18.12 - Процессы, маташи и агрегаты тщзвой промышленности

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора- технических наук

Москва - 1994

. Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии и Московской государственной академии пищевых производств.

академик, доктор технических наук, профессор В.И.Тужилкин

заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор С.М.Гребешок • доктор технических наук, профессор Н.Г.Гулюк доктор технических наук, профессор В.М.Перелыгин

АООТ " Воронежоахар "

Защита диссертации состоится *' "_ 1996 г.

в _ часов в ауд. _на заседании специализированного

совета Д.063.51.02 при Московской государственной академии пищевых производств по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные печатью учреждения, просим направлять в адрес Ученого совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЫГАПП.

Автореферат разослан " "_ 1934 г.

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь специализированного совета канд.техн.наук, профессор

М. С. Жигалои

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы вытекает иа необеспеченности населений Российской Федерации в достаточном количестве продуктами, содержащий .необходимее для организма человека сахарозу и лактозу. Это создает зависимое положение ряда отраслей пищевой промышленности от крупных импортных закупок.

Парадоксальность ситуации заключается в том, что расход сырья на единицу конечного продукта на отечественных предприятиях превышает зарубежные алалоги как при получении сахара-песка, так и в производстве лактозы.

Таким образом, при имеющемся значительном количестве сырья и необходимой производственной базе наблюдается недостаточный уровень технологии получения данных сахаристых веществ, который обуславливает малый выход и сверхнормативные потери по технологическому верстату. Особенно велики потери сахара при кристаллизации и последующем центрифугировании, составлявшие: в свеклосахарном производстве - 26-30 % и в производстве лактозы - до 70 X от общих потерь.

Разделяемость суспензий сахаристых веществ центробежным способом предопределяется размерами и дисперсным составом кристаллической фазы, которую необходимо укрупнять и выравнивать. При су$ествую1зем промышленном аппаратурном оформлении периодического процесса изобарической испарительной и изогидри-ческой кристаллизации сахаристых веществ имеется аирокая вариация размеров кристаллов, вызванная неоднородными физико-химическими условиями массовой периодической кристаллизации. Несмотря на предпринятые научные и практические исследования,

возможности известных способов совершенствования технологии получения кристаллизатов и применявшиеся для этого методы интенсификации не позволили пока полностью решить ату проблему.

Второй стороной, неразрывно связанной с совершенствованием технологии кристаллизации, является разработка надежных непрерывных способов контроля технологических параметров кристаллизующихся дисперсных систем. Существующие способы,несмотря на разнообразие используемых принципов, недостаточно достоверны и не нашли всеобщего применения в промышленности.

Ограниченность возможностей, используемых в промышленности способов интенсификации процесса кристаллизации и методов его контроля, предопределяет актуальность поставленной в настоящей диссертационной работе проблемы разработки научных основ совершенствования технологии и техники кристаллизации из сахарсодержащих растворов с использованием новых физических, подходов. Альтернативными и недостаточно изученными направлениями являются применение вибрации и импедансметрического контроля.

Цель работы формулируется как научное обоснование, разработка и совершенствование технологии и техники кристаллизации сахарозы и лактозы в осциллирующих суспензиях и импедансметрического контроля.

Научная новизна. Впервые проведен комплекс углубленных экспериментальных и теоретических исследований изобарической испарительной и изогидрической кристаллизации сахарозы и лактозы в условиях вибрационного низкочастотного Перемешивания кристаллизующихся дисперсных систем с целью иаучения возможностей интенсификации процесса.

Выявлены количественные и качественные закономерности

увеличения содержания кристаллов в кристаллизатах, оперение процесса по скорости кристаллизации и преимущества в гранулометрическом составе дисперсной фазы, полученной при виброобра-Оотке.

Теоретически и экспериментально обоснован вибср направлений в создании принципиально новых конструкции вибрационных кристаллизаторов для изобарического и нзогидрического процессов.

Изучены с помощью математического моделирования и экспериментально затраты мощности на вибрационное перемешивание кристаллизатов.

Разработан научно обоснованный способ управления структу-рообразованием в белковом лактоаосодер:<а:цем сгущенном сырье, базирующийся иа регулируемой кристаллизации.

Получены мультипликативные математические модели ыассозО-мена при кристаллизации дисперсных систем сахарозы и ^¿'ктсон с виброперемешиванием, и одновременно определены гидродинамические и диффузионные пограничные слои.

На основе аналитических и -экспериментальных ИмпеданоМ"Г-рических исследований сахарссдержащих растворов разработаны научно обоснованные аналоговые и экспресс-методы анализа (определения) физико-химических характеристик и технологических показателей кристаллизующихся дисперсных систем.

Научная новизна и комплекс технологических и технических решений,связанных с использованием вибрации и импедансметриче-ского контроля в технологии сахарных кристаллизатов, подтверждены 12 авторскими свидетельствами и 12 патентами на изобретения.

Практическая -значимость и реализация результатов работ! Испытаны и внедрены на Нижне-Кисляйском1 Рамонском и /'искин-

ском сахарных заводах устройства /для улучшения циркуляции утфелыгой массы в вакуум-аппаратах периодического действия

по а.с. N 805762 и М 909722, позволяющее существенно улучшить

*

технологические показатели сахарных утфелей. а также способы контроля пересыщения по а.с. N 800195 и N 825РЗб.

Разработана технология запатентованного способа получения сывороточной пасты "Кондшци:", а тачле нормативно-техническая документация на ее проигволство. Паста из частично или полностью деыикеравиаоваяяой сыворотки предназначена для использования в качестве компонента-обогатителя в производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, а таете в производстве плаплек/цх сыров I! в рлципн.чх ссльскохозяйственных животных.

Изготовлены и апробированы в исследованиях шесть экспериментальных установок и стендов для осуществления комплексных исследований вибрационной технологии кристаллизации и импе-дансметрического контроля протекания процесса.

Предложены конструкции 10 новых аппаратов периодического действия для изобарической и кзогидрической кристаллизации вибрационного типа, за-пиыенные охранными документа!.«! на изобретения.

Разработаны способы контроля физико-химических показателей крнсталлизугсснхсн продуктов на основе г.мпедансметрии, по-выЕзсаиэ достоверность и надежность технологического контроля.

В результате выполнения данной работы рекомендованы промышленности:

вакуум-аппараты и кристаллизаторы для сахарной промышленности с улучшенной циркуляцией утфельной массы и вибропереме-вивокщши устройства!.«! для крис-тгшшзашш в осциллирующих суспензиях по а.с. N 805762. N 969722, N 1597396, N 1620486,

N 1698296, пат.N 1698295, N 1838962, заявкам М 93-028757/13, Н 94-002903/13, М 94-005433/13, N 94-005434/13;

аппараты для изогидрической кристачлизацни с виброобработкой кристаллизующихся дисперсных систем по а.с. N 1191052, N 1296581, N 1461761, N 1622402, пат. N 1693068;

способы кристаллизации сахаристых веществ с инфразвуковой виброобраОоткой суспензий по а.с. N 1208078 и по ваяьке N 93-052229/13;

способ структурообраяования в белковых лактозосодержащих системах по заявке N 93-033122/13;

способы контроля пересыщения сахарсодержащих растворов на основе диэлькометрии по пат. N 1824580;

способ определения чистоты сахарсодержащего продукта по пат. Н 2017149;

способ определения относительной массы кристаллов в са-харсодержащих кристаллиаатах по пат. N 20171Б0.

Суммарный экономический эффект от результатов использования выполненных разработок составляет 1582 млн.руб. (в ценах 1994 г.)

Результаты аналитических и экспериментальных исследований использованы также в учебном процессе Воронежской государственной технологической академии (бывший Воронежский технологический институт) с 1983 г. и применяются для проведения учебно-исследовательской работы со студентами, обучающимися по программам НИРС и УИРС (специальности 17.06 и 27.10), а также в курсовом и дипломном проектировании.

Работа выполнена о использованием современных измерительных приборов, ЭВМ типа "Электроника-89", "Искра-1030. И", 1БМ PC/AT 386 на основе многократной проверки получаемых результа-

тов и оценкой их погрешностей математическими методами в лабораторных и производственных условиях.

Апробация работы. Основные результаты исследований, выполненных автором в период 1979-1994 гг..доложены и обсуждены на научных конференциях МТИПП (Москва - 1980,1981,1991), ВорТИ (Воронеж - 1982-1994), Всесоюзных научно-технических конференциях:

"Пути совершенствования технологических процессов и оборудования для производства, хранения и транспортировки продуктов питания" (Москва - 1984);

"Массовая кристаллизация и кристаллизационные методы разделения смесей" (Черкассы - 1985, Иваново - 1990);

"Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья" (Москва - 1985,1989);

"Теоретические и практические аспекты применения методов инженерной физико-химической механики с целью совершенствования и интенсификации технологических процессов пищевых производств" (Москва - 1986,1990);

"Математическое и машинное моделирование".(Воронеж-1991);

"Разработка комбинированных продуктов питания" (Кемерово - 1991);

"Использование молочной сыворотки для производства пищевых продуктов", "Вклад науки в развитие сыроделия и маслоделия" .(Углич - 1992,1994);

"Проблемы химии, процессов и аппаратов химической биотехнологии" (Тамбов - 1994);

Всесоюзном коллоквиуме "Процессы и аппараты пищевых производств" (Российская экономическая академия им.Г.В.Плеханова, 1989,199HJ;

Отделении хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии (Москва - 1994).

Диссертационная работа выполнялась по координационным планам научно-технических программ МГЛШ1, РАСУ.!!, МГЛПБ, "Черноземье".

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 77 работ, в том числе получено 12 авторских свидетельств на изобретения, 6 патентов и б положительных решений о силаче патентов.

Структура и обьем работы. Диссертация включает введение, тесть глав, выводы и рекомендации промышленности, списс'", использованной литературы и приложения. Работа изложена на 379 страницах, включеюолх 272 страницы' основного текста, 94 рисунка , БЗ таблицы, библиографии 240 отечественных и 98 пксстрач-пих. источников и 50 страниц приложений.

основное с0лер::1ание диссертлдшшся работы

ВБЕДЕКИЕ. Обоснована актуальность работы, сформулировала сухость решаемой научной гроблемч, определяете:! ц»ль исследования, рассматривается научная новизна и практическая значимость получзеекч результатов.

ра^елткб технология и техники крксшжзлции из сахар-

с0лер.~л"г1х растеогоз с применением акустических г"ет0дсв

В данной главе анализируются интенсифицирующие влияния акустических методов на протекание теплсмассообменных процессов п различных обрабатываемых дисперсных системах и нерешенные проблем, связанные с выбором режимов воздействия.

Рассмотрены различные аффекты - образование центров кристаллизации бее затравки, ускорение роста кристаллов, дисперсный состав кристаллов, возможность укрупнения кристаллов, уменьшение примесей в готовых кристаллах,- имеюцие Место при кристаллизации преимущественно в ультразвуковом и импульсном акустическом поле. Одновременно сделан вывод о недостаточной изученности вибрационной технологии кристаллизации сахаристых веществ. Имеющиеся рекомендации по использованию вибрации носят, как правило, частный характер и в большинстве случаев основаны на эмпирических данных бег приемлемого математического описания. Особенно остаются неясными и требуют изучения вопросы влияния гидродинамических осциллирующих воздействий в области инфразвуковых'частот на скорость роста кристаллов и качество готового продукта.

В результате систематизации сведений о существующих Методах контроля кристаллизующихся дисперсных систем сделана сравнительная оценка их информативности и рассмотрено направление совершенствования.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В НИЗКОЧАСТОТНО ОСЦИЛЛИРУРСИХ СУСПЕНЗИЯХ

Массообмен в кристаллизующейся дисперсной системе жидкость-твердое тело описывается системой дифференциальных уравнений массоотдачи, диффузии в движущейся среде, движения и сплошности. При наложении гармонических вынуждающих сил уравнения связи изменяются ввиду нестационарности процессов, протекающих в осциллирующей среде, и точное математическое описа-

ние массообмена в этом случае становится весьма сложным.

По этой причине, приводите в литературе эмпирические уравнения, описывающие кинетику массообмена п различных осциллирующих средах, получены, как правило, при использовании упрощающих допущений, а рекомендации по выбору режимов вибрационного воздействия не имеют достаточно полного теоретичесютго обоснования.

Систематизируя известные данные по математическому моделирования процесса кристаллизации при акустичесгах воздействиях, мо»но вашиочить о недостаточной изученности массовой кристаллизации в инфраэвуковом поле, наиболее подходящей для промышленного использования в многотоннажных аппаратах из-за меньшей диссипации энергии.

Для построения математической модели процесс кристаллизации разделили на нсевдсстацпонарные интервалы, в каждом из которых полагали процесс массообмена стационарным по температуре и концентрации. При этом считали неизменными в ограниченном интервале времени профили распределения температуры и концентрации в пограничном слое в блнлайаем окружении кристалла. Псевдостационарнии процесс массообмена описывается системой дифференциальных уравнений,которая не имеет аналитического решения.

Поэтому провели преобразовании системы исходных дифференциальных уравнений и получили набор чисел подобия, однозначно определяемый исходнши уравнениями. Связь мекду числами подобия находилась из опытов, так что полученная модель в виде обобщенного уравнения фактически является экспериментально наиденным интегралом исходной системы уравнений.

Конкретная ферма уравнения, наиболее приемлемого для ре-

шения рассматриваемой задачи гидродинамики и массооОмена, выбрана в виде мультипликативной математической модели, связывающей число Шервуда (5Ь) с локальным (Бед) и локально-колебательным (ИеЛк) числами Рейнольдса и Шмидта (Зс)

= а-Рель-РелКс-2сй, (1)

где а, Ь, с, <1 - эмпирические параметры.

Параметры математической модели (1) определялись в экспериментальных исследованиях на лабораторной установке вакуум-кристаллизатора с виброперемешиванием (частотой Г=10-12,5 Гц; амплитудой А-=3-1СГ3 м) при изобарической испарительной кристаллизации утфелей I и III продукта (табл.1).

Рассчитанные пойнтервальные значения Рел, Нелк, Бс и 5И были обработаны по программе множественной регрессии и получено следующее обобщенное уравнение массоотдачи

= 2,2-Ю"9-(Ие0, 55 + 8,0-10"3-Келк7'0)-Зс1* 9 (2) со среднеквадратическим отклонением значений чисел Шервуда 0,30.

Уравнение справедливо для диапазона БЬ = 0,1-2,0; Иел = 9-10"б-1,3-10"3; Иелк - 0-1,3; 5с = 2,8-105-1,8-10б.

Графическая интерпретация уравнения массоотдачи (рис.1) показывает, что при значениях (?елк ^ 0,6-0,? инфраэвуковые колебания практически не оказывают влияния на интенсивность массоотдачи, а в области изменения Релк от 0,7 до 1,3 происходит резкая интенсификация процесса кристаллизации в сахарных утфе-лях.

Полученные результаты хорошо согласуются с.теоретически сделанным выводом ряда зарубежных исследователей о наличии замедляющего эффекта твердой фазы и достижении относительного • движения в осциллирующем потоке суспензии лишь при Релк> 1. С началом проявления данного зфф?кта фактически совпадает и на-

Таблица 1

Изменение гидродинамических и ыассообменных параметров в опытах по изобарическому увариванию сахарных утфелей I и III кристаллизации в вакуум-аппарате с виброперемесиванием и естественной циркуляцией

Время крис-талли-зации, с

О

9000 10200 11400 12600 13600 15000 16200

! О ! S700 I 9600 I10500 j11400 12300 12600

I О I12000 i 13200 I Г36К'

О 9300 I10200 111100 ¡12000

Темпе-рату-утфе-ля, К

Относительная масса

сухих Еекеств е растворе

сахарозы в растворе

сахара зы в кристаллах

Параметры колебаний диска

частота, Гц

амплитуда А-10 ,м

Коэффициент

диффузии. D-1Q . mVC

Ц10

массо-отдаыи 0-107, м/с

Число Рзйнольдса

ЛОКаЯЬ" ное

Reji-104

локально-колебательное Келк

Число Шмидта

Sc-10'

гЗ

Число Шервуда

Sh

336,5 339,0 340,0 340,0 340,0 340.5 340,5 340.5

2,21 3,90 4,01 4,05 3,83 3.83 3,83 3,83

2,10 3,71

3.80

3.81 3,55 3,50 3,44 3,42

О

0,С15 0,053 0,158 0,399 0,592 0,882 0,953

10 10 10 10 10 10 10 10

3 3 3 3 3 3 3 3

2,64 2,84 3,00 3,13 3,17

О

7,15 6,35

4.18 3,70

3.19 1,82 0,80

О 2,09 1,78 1,60 2,91 3,11 3,11 3,11

О 0,48 0,44 0,42 0,56 0,58 0,58 0,58

663 691 715 502 461 441 435

О

1,198 1,032 0,668 0,550 0,450 0,246 0,107

335,5 340,0 340,0 340,0 340,0 340,0 340,0

2.51 3,97 3.90 3,83 3,90 3,83 3,83

2,39 3,76 3,67 3,57 3,60 3,50 3,48

О

0,063 0,179 0,318 0.437 0,617 0,697

О О О О О О О

О О О О О О О

2,70 2,80 2,84 2,95 2,99

О 6,81 4,64 4,17 3,01 2,01 1,58

О

1,99 2,40 2,91 2,40 2,91 2,91

О О О О О О О

651 579 510 549 484 477

О

1,097 0,727 0,630 0,447 0,288 0,224

334,0 341,5 341,0 341,0

2,30 4,97 4,87 5,23

1,90 4,00 3,69 3,94

О

0,099 0,318 0,344

О О О О

О О О О

3,69-4,08 4,04

О

7,36 5,61 2,60

О 0,19 0,23 0,09

О О О О

1399 1170 1792

О

0,913 0,581 0,272

334,5 340,0 340,5 340.0 341.0

2,24 4,44 4,95 4,87 4,80

1,85

3.60 4,02-3,84

3.61

О

0,070 0,063 0,172 0,344

10 10 10 10 10

3,69 4,15

О 3.36 6,03 5,25 8,50

О

0,57 0,17 0,19 0,27

О

0,26 0,15 0,15 0,18

852 1550 1399 1060

О

0,393 0,725 0,601 0,667

,УЛ_

2,2Ю'7£С**

А

I —0—о--' у/

2 Л'

О

0,3

0,6

0,9

1,3

Рис. I. Результаты опытов но определению коэффициентов массо-отдачи в сахарных утфелях при гармоническом воздействии ин|)ра-звуковши колебашшми:

I -йе4= 1-Ю"3; 2 = г-НТ4» 3 -Х>е.= 1-Ю"5

60 %

50

| 40

КР

30 20 10

О

X —I а — 2 д— 3

о-4 " • -5

1

/

0,2

0,6

ГЛ

Рис. 2. Изменение кристаллосодоржишя и массовой скорости кристаллизации при уваривании сахарных утЛелей: с виброперемешиванием I - Чу = 99,6 %\ с/ = 180 с;,г с"-;;

в контрольных варках

- 4 = Р5.1 % 4 - Чу = 82,5 % 95,1 % 82,5 %

чу Чу

с/ гг 90 см2 с*;

У - 90 с::2с'3;

</ = 0 ;

7 = О

чало интенсификации ыассоотдачи, что дополнительно характеризует достоверность уравнения ыассоотдачи (2).

Проведенные экспериментальные исследования позволили рассчитать толщину гидродинамического 5Г и диффузионного 5Д пограничных слоев на кристаллах сахарозы. Расчеты.имеют приближенный характер, поскольку использовались оценки порядка величины производных, входящих в уравнения конвективной диффузии и Навье-Стокса.

Известное уравнение стационарного процесса переноса вещества при двухмерном течении в виде уравнения конвективной диффузии было преобразовано к выражению

(5Д/5Г)3 - 1/Sc- [(5д/(Ф-с1к))2 + 13 . (3) где Ф - фактор формы кристаллов сахарозы;

d[<- размер кристаллов, которое реиалось численным методом.

Результаты вычисления бг и 5Д (табл.2) позволяют заключить, что гидродинамический слой в десятки раз превышает диффузионный и поэтому целесообразно разрабатывать акустические способы воздействия Fia него. В частности, при изученных режимах виброперемешивания J такое интенсифицирующее воздействие было установлено для утфелей III кристаллизации чистотой Чу = 82,5 %, так как привело к уменьшению <5Г и 5Д, и не было достигнуто для утфелей I кристаллизации (Чу - 95,1 X).

Ввиду того, что основным способом получения кристаллической лактозы в промышленности является иэогндрическая кристаллизация, аналогичные математические модели массообмена были разработаны для кристаллизации сгущенных сиропов творожной сыворотки при различных режимах охлаждения и випропер^н'-щнвания.

Анализ моделей показат, что из-за существенного отличия

физико-химических свойств суспензий лактозы (по растворимости, вязкости, коэффициенту массоотдачи, размеру кристаллов) от са-

Таблица 2

Зависимость толщины гидродинамического и диффузионного пограничных слоев от чисел Рейнольдса и.Шмидта при уваривании сахарных утфелей I и III кристаллизации

Номер Чу. Röji • 104 Sc-10"3 ör, 6rcp, «д. ÖBCP,

пробы % vr-с J MM i.u.1 MM MM

1 1,09 651 30,0 0,44

2 05,1 0 2,40 579 27,3 27,4 0,41 0,41

3 2,91 510 24,8 0,38

4 2,40 549 27,3 0,42

5 2,09 663 29,2 0,42

б 1,78 691 31,6 0,47

7 95,1 9 1,60 715 33,4 28,6 0,50 0,43

8 2,91 502 24,8 0,38

9 3,11 461 ■ 24,0 0,38

10 0,19 1399 96,7 3,67

{1 82,5 0 0,23 1170 89,1 107,9 3,43 5,1

12 0,09 1792 137,8 8,20

13 0,57 852 55,8 1,27

14 82,5 9 0,17 1550 102,2 84,0 3,90 2,9

15 0,19 1399 96,4 3,64

16 0,27 1060 81,6 2,93

харных утфелей, толщина гидродинамического и диффузионного слоен одного порядка величины. Таким образом, скорость роста кристаллов лактозы при изогидрической кристаллизации мало зависит от гидродинамических условий в изученной области инфраз-вуковых осцилляций ^ = 10-12,5 Гц; А = 3-5-10"3 м).

На основании экспериментальных результатов сделан вывод о возможности положительного эффекта в случае более крупных

кристаллов (с1к > 8-10 5 м) и в суспензиях низкой чистоты.

АНАЛИЗ КИНЕТИКИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ И ИЗОГИДРИЧЕСКОЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗ САХАРСОДЕРЖАВДХ РАСТВОРОВ ПРИ ВИБРОПЕРЕМЕШИВАНИИ

Закономерности, даже общего характера, обуславливающие влияние вибрации на физико-химические и физико-механические процессы в сахарных утфелях, еще не совсем изучены.

Значительное разнообразие в выражении колебательного критерия Рейнольдса (Рек) при акустических воздействиях на жидкие среды затрудняет систематизацию экспериментальных результатов о гидродинамике. Поэтому в работе при оценке гидродинамических условий для рабочих органов и дисперсной фазы в кристаллизующейся системе обосновывается использование выражения, основанного на средней скорости колебательного движения

1?ек = ,4-А-Г-с1Л/, (4)

где с1 - характерный размер (рабочего органа или кристалла);

V - кинематическая вязкость раствора.

Подробно рассмотрены условия движения кристаллической фазы в вертикально осциллирующих суспензиях сахарозы и лактозы а лабораторных кристаллизаторах и факторы, влияющие на замедляющий эффект ее относительного-движения; сделана оценка малой градиентности концентрационных условий (менее 2-х %) при виб-роперемеиивании суспензий в проведенных экспериментах.

Экспериментально исследована удерживающая способность вертикального цилиндрического аппарата с виброперемешивающим устройством в виде пакета дисков, перфорированных коническими каналами. Показано, что при интенсивности виОрон^рем^шнвания

Л > 90 ом2/с3 обеспечивается полное суспендирование кристаллов лактозы.

Произведена оценка гидродинамической обстановки в вибрационных кристаллизаторах в целом и выделены характерные зоны: турбулентного режима обтекания перфорированных дисков, циркулирующего в междисковом пространстве и осциллирующего о частотой вынуждающей силы потока, периферийного осаждения кристаллов (локальный критерий Рейнольдса (?ел << 1).

В данной работе предпринято широкое исследование инфраз-вуковых акустических воздействий на кристаллизующиеся дисперсные системы сахарозы и лактозы при изобарической кристаллизации увариванием и изогидрической кристаллизации в чистых и производственных растворах с оценкой гидродинамической обстановки, дисперсным анализом кристаллической фазы, определением скорости массовой кристаллизации.

Закономерности кристаллизации сахарозы в вакуум-аппарате при виброперемешивании рассматривались в массово-временной системе координат КР'Г(т/Гц), КР=Г(т/8) и сравнивались с контрольными варками. При этом выдерживались в сравнительных опытах уваривания также следующие начальные условия: одинаковая чистота раствора, массовая доля сухих веществ в растворе СВ = 69-70 %, вакуум 0,85 кгс/см2.

Для аппроксимации результатов экспериментального изучения уваривания сахарсодержащих растворов (рис. 2) было использовано кинетическое уравнение Попова В.Д. (средняя относительная погрешность аппроксимации составляла 10,5 X)

КР = КРт-11 - ехрС-((Т-Тн)/в)ПИ, (б)

где КРТ - теоретически возможный равновесный выход кристаллов; т и тн - текущее время и время начала выделения кристалли-

четкой фазы; в - постоянная времени; n - qopMфактор кинетической кривой.

График» млзеоьой скорости крно-гаялннанип Сши построены с использованием выражения

КР'(т) - (Ь'РТ 'П/йп) ■ (t-Tn)1"1-1 -expi -1 (t- tul/Bj'1}, (6) дли которого получили критическое значение аргумента

•гкр = C8n> (ti-1 )/nj1/r\ (7)

позволившего уточнить в графической интерпретации максимальные значения функции КР'(т).

При изобарической кристаллизации сахарных утфелей I и III в осциллирующем состоянии выявлены преимущества одновременно по выделению крнскишгчеокой фазы и скорости кристаллизации.

Анализ кинетики изогидрической кристаллизации сахарозы показал, что при изученной интенсивности (J <- 250 cmz/cj) гармонических воздействий инфразвуковыми колебаниями величина ло-калыю-колебательного критерия Рейнольдоа < 1 из-за возрастающей вязкости межкристального раствора.

В связи с этим кристаллы осциллировали и циркулировали вместе с потоками утфелей I и И I продуктов беа достижения режима относительного движения, что и объясняет одинаковые технологические эффекты по сравнению с контрольной кристаллизацией.

Вместе с тем, на основании полученных результатов сделаны выводы о сохранении подвижности утфеля III при виброобработке, позволяющей осуществить его глубокое охлаждение (до ГЛ--Ю°С) с постоянным пибропереметиванием. Это позволяет достигать наилучших результатов по истощении межкристального р.г_ТБсра и выгружать утфель [I! на центрифугирование, исключая дополнительные тохнологичгч-кие »н-рлиии в виде ¡»одной ртскачка или

подогрева его ыазсы.

Таким образом, показана нецелесообразность использования гармонических инфразвуковых колебаний (f = 10-12,5 Гц) для ин-тоисификдции скорости кристаллизации утфеля !П при охлаждении, поскольку для достижения инерционных режимов движения кристаллов потребуется значительное увеличение мощности виброперемешивания.

На основании изучения кинетики крнсталлиаации лактоаы при акустических инфразвуковых воздействиях разработан новый двухстадийный способ ее получения, предусматривающий на первой стадии наращивание кристаллов до КР=47-Б2 X при виброперемешивании увариваемой массы сиропа гармоническими колебаниями интенсивностью J=100-170 см2/с3. При этом обеспечивается удержание во взвешенном состоянии кристаллической фазы в циркулирующей суспензии и оказывается внешнее динамическое воздействие на систему кристаллы-раствор, интенсифицирующие массопередачу па межфазной границе. На второй стадии уваренную до СВу=72-82£ кассу кристаллизуют в изогидрических условиях естественным охлаждением до увеличения КР = 61-64 %.

Использование предлагаемого способа кристаллизации молочного сахара позволяет увеличить выход массы кристаллов до 93-96 X от теоретически возможного.

Анализируя общие тенденции изменения технологических параметров при кристаллизации сахарозы и лактозы увариванием в осциллирующих суспензиях, можно сделать следующие заключения.

Использование виброперемешивания с полезной мощностью 0,05- 0,1 кВт/м3 позволяет поддерживать постянство циркуляции в перемешиваемой суспензии и достичь интенсификации процесса кристаллизации. Данный вывод весьма важен для практики, так

|:ак достаточно сложно создавать высокую удельную мощность перемешивания в промышленных утфельных ва1*уум-аппаратах объемом 30-65 М3.

Выявлена меньшая неоднородность (в 1,6-2,8 раза) кристаллической лактозы, получаемой в кристаллизуюящхсн осциллирующих суспензиях, что отразилось на уменьшении потерь при фильтрующем центрифугировании мелкокристаллической фракции с 3 до 0,1%, а общих потерь лактозы с 39 до 20

Кинетика изогидрической кристаллизации растворов лактоаы изучена при изменении удельной мощности вибрации в интервале значений 270-570 см2/с3.

Характер ивменешш видимого коэффициента пересыщения П в чистых лактозосодержащих растворах показал выраженную диф$е-ренциащга средней величины П от интенсивности виброперемешива-пия. О ростом 1 процесс кристаллизации протекал при меньших значениях II, Такие результаты согласуются с выводами о том, что пересыщение, при котором начинается и протекает кристаллизация, тем меньше, чем интенсивнее механическое воздействие на

г

раствор.

В результате дисперсного анализа получаемой кристаллической фазы из сывороточных сиропов низкой чистоты установлено, что интенсивность виброперемешивания является существенным фактором в регулировании средневзвешенного раемера готовых кристаллов и степени их однородности. Наибольший зДОокт, кап и следовало ожидать, был достигнут при кристаллизации сиропов подсырной сыворотки, обладающих наибольшей эффективной вязкостью.

Поскольку для утфелей, особенно последней кристаллизации, КР лимитировано определенным пределен, который нельзя превы-

иать из-за с^чкообразного возрастания эффективной вязкости, осуществлялась оценка реологических свойств утфелей на фоне вибрационных воздействий.

Реологические исследования осуществлялись Путем контроля ' эффективной вибрационной вявкости Ду при уваривании сахарных утфелей и кристаллизатоа лактозы вибрационным низкочастотным (на f = 350 Гц) вискозиметром, что позволяло анализировать их структурно-механические свойства (структурную макрореологию).

Учитывая, что уваривание утфелей осуществлялось изобарическим способом и повышение температуры ö цикле было Весьма небольшим; представлялось возможным с некоторым приближением элиминировать влияние температуры и аппроксимировать результаты линейными иаотермами вязкости в полулогарифмической анаморфозе lg(|iypy) = f(Cßy). Сравнение реологических характеристик осуществлялось в параллельном уваривании утфелей I и III кристаллизации при виброперемепшвании с J=90 и 180 cmz/c3 и кант-рольных опытах с естественной циркуляцией (рис.З).

По результатам исследования было установлено, что при уваривании сахарных утфелей с виброперемешиванием происходит уменьшение эффективной вибрационной вязкости для утфелей 1 кристаллизации в 1,2-1,7 раза, а для утфелей III кристаллизации - в 2,2-3,6 раза. Эффект разрушения структуры утфелей возрастает по мере увеличения KP и СВУ. Достигаемое уменьшение эффективной вязкости й результате виброобработки утфелей III кристаллизации, а также и кристаллиэатов лактозы низкой чистоты, значительно превосходит уменьшение вязкости с использованием поверхностно-активных веществ. В качестве объяснения этого эффекта принята гипотеза изменения поверхностных взаимо- ' действий между кристаллами и межкристальным раствором.

Т7!

\ г ^ ' / #

1* е у Л* л з / А Я

1

60

60

Сд,

Рис. З.Взаш.юсЕпаь в^те^тивноЯ вибрационной вязкости и массовой

Яолз еуетл нецостз прл уваррашш утфелей: „

I йрамаллйзадяп, < =95,13: Г-^-О; ^¿-J=^2o См2с*при

а криоталлазации, =82!5£' 3-,7=014-./=90 сг^с-пр;;

г молочного сахара,Ч* ^98,5%: 5-^=0; 6-^=180 смгс^при ¿=о2"С!

тташого сахара Ч? =?9 0Д[ 7-</=0; 0- 7 =90 см*с5при ¿=60°С

70

во

90

900 мг

! 600 К

400 200!

> ч Ч X_ X 40°(1

/ / / 14 X

30и0 а,30оС ■3

и ( ,

' 900

мм-м*

1 ^ 600 К

400 200

/

/

Б0°с

К"

<0

2000 1/-

алг/с?

5000

й)

0,8

#ел

2,0

Рис, 4. Зависимость скорости кристаллизации сахарозы в гармонически осцшашрувдизс оуспенэиях о КР = 32 - 37 % от интенсивности вибрация (а) и локально-колабатель-ного критерия Рзйнольдса (<3)1

1,2- 1Ы.С4; Чи =99,6 ~----- =90|0 $

.. 3- 1Ы,С6| чм

Таким образом, икфраэвуковое внбропереиешивание мажет бить успешно иопольаовако для интенсификации процесса уваривания сахарных утфелей, особенно Ш кристанливации, и кристал-лиэатов молочного сахара. При этом появляется возможность уваривании до больших значений СВУ и KP и повышения степени истощения мелассы.

Показано, что фильтрационная способность кристаллизатов хорошо коррелируется о оценкой эффективной вязкости.

С целью определения предельных скоростей кассовой кристаллизации сахарозы К при виброперемеинванин, а чаххе учитывая эффект эатухания распространяющихся инфраэвуковых воздействий за пределами пограничного слоя у плоских поверхностей перемешивающих элементов,' было осуществлено изучение кристаллизации сахарозы в вибрирующем между фильтрующими сетками слое кристаллов.

В связи с дискуссионным вопросом о механизме кристаллизации сахарозы в низкотемпературной области (ниже 60-60°С) специально рассмотрена кинетика кристаллизации сахарозы в суспензиях с КР=32-37 7. при t>30 и 40 °С и увеличении интенсивности осцилляции до 5000 см2/с3.

Установлено, что при температурах раствора 30 н 40 °С кристаллизация сахарозы также контролируется диффузионной кинетикой. Об этом свидетельствует рост скорости кристаллизации сахарозы при всех изученных режимах осцилляции суспензий (рис.4). Одновременно показан экстремальный характер зависимости к = f(J) и предложена гипотеза длй ее объяснения.

Это дало основание предположить, что эффект основан на сглаживании поверхности кристаллов, осциллирующих в стесненных условиях, которые растут более медленно, чем кристаллы с шеро-

ховатой поверхностью, а также отрывом блоков с их поверхности возрастающий гидродинамическими и инерционными силачи. При оценке с достаточным приближением величины относительной скорости движения кристаллов по амплитудным значениям колебательной скорости суспензий в интервале 0,3-0,75 м/с и характера осцилляции кристачлов рассмотрены особенности изменения гидродинамической обстановки на межфазной границе вынужденной конвекцией в различные моменты периода колебаний.

Меньиие в 2-3 раза абсолютные значения скорости кристаллизации, чем достигнутые в опытах с бнстровращаюгаимися монокристаллами, объяснены затруднениями в обновлении гидродинамического и диффузионного пограничных слоев в стесненных условиях; более быстрым истощением диффузионного слоя с учетом поверхности окружакиция кристаллов и движением кристаллов при ЯеЛк= 0,3-1,8.

На основании выполненных исследований механизма кристаллизации лактозы и теоретических подходов по регулируемой кристаллизации разработан и запатентован способ получения продукта с промежуточной влажностью в виде сывороточной пасты САМ1Ш.АС. Способ не требует использования специальных компонентов-загустителей и поэтому позволяет максимально сохранить сбалансированность состава сгущенной сыворотки и свойства натурального продукта. На производство пасты разработана и утверждена нормативно- техническая документация.

РАЗРАБОТКА АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАТОР В ОСЦИЛЛИРУЮЩИХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ

С использованием теоретических зависимостей, основанных

на рассмотрении сил, участвующих в осциллирующем двшхешш перемешивающих элементов, и решения на ЭВМ дифференциальных уравнений колебаний динамической системы определены мгновенные значения сил н мощности для текущего времени И среднее значение потребляемой мощности для промышленных кристаллизаторов. Мощность оказалась значительно меньшей, чем при роторное перемешивании (рис.6).

Одновременно полезные затраты мощности виброперемешивания кристаллизующихся дисперсных систем сахарозы и лактозы Рг в лабораторных кристаллизаторах оценивались экспериментально путем исключения электрических потерь в обмотках воабувдения АРВ, якоря ДРа, потерь холостого хода и механических потерь РПост из потребляемой мощности электропривода Рг

Р-г = Р1 - Рпост " (ЛРВ + ЛРа) (8)

Экспериментально установлено, что модность, ватрачиааеыая на перемешивание, практически не растет с увеличением вязкое ¡и в течение цикла, что объясняется существованием, преимуществен [¡о квадратичной области сопротивления осциллирующему диску, а такке согласуется с теоретической мощностью.

Целенаправленное использование акустических воздействий как управляющего фактора в кристаллизации сахаристых веществ и разработка вибрационных технологий определяют необходимость создания соответствующего аппаратурного оформления.

Применительно к промышленным кристаллизаторам достаточно близкое воспроизведение полученных лабораторных эффектов можно обеспечить соблюдая геометрическое подобие И используя в качестве гидродинамического подобия критерий Рейнольдса.

Основываясь на установленных в работе технологических эффектах и закономерностях кристаллизации сахаристых веществ в

Рис. 5. Затраты мощности при виброперемешивантш утфеля в вакуум-аппарате:

' 1-су?.?.арная мощность; 2-суммаркая сила Сопротивления; 3-вес по-яшгаюй спстеш; 4-сила инерции; 5-сила гидравлического сопротивления движущегося диска; 6-скорость колебательного движения

ииркуляивдмшп кгнстшкзлтога иткдагихит'О детлсая

3 с пстпля!*- с гстготаи с иилгостея- с виегкгую- с ичоп'ддяпгт с ишзчшпн-

кгаск'Ч ус.' лп'.^м цтю

переиеквл-гатя

ГН 8 гС!!Е СЕ-

гшггдак»

ГР74 Н »№1-

ПТОМ слога

ГВЛПТ «ЮНУП-Ж

шчесо'НИ >ато вмни

ил резк»>м

Евичпгя кгасгдлтоз

£1

з| л.с.

1577303 1ГОСЯЗ

в

пат

1СТЮТ

0

3.01-002303

ЕГ

163)48)

3=

?г

ют. /о ЮЗЖГЙ1^ 3. 3*-<ХЫ31

л.с. Нэшяг даог/и

МЯ17М

16^2402

ну-ихи э.

03-023737

4 3.

м С05«33

Рис.- 6. Класс:ф:к:шгл циркуляционных кристаллизаторов периодического Д9Г:сте:ш по условиям пиродина-.отескогс маяыояейстгкя в системе кг::стал.ту-растрор

\

осциллирующих суспензиях, разработан новый тип кристаллизаторов для .периодического процесса кристаллизации и предложено 16 аппаратов, защищенных изобретениями.

Учитывая конструктивные особенности разработанных кристаллизаторов и новые методологические подходы, предложена их классификация по условиям гидродинамического взаимодействия в системе кристаллы-раствор (рис.6 ), которая позволяет проектировать новые эффективные кристаллизационные аппараты и прогнозировать достигаемые технологические эффекты.

Некоторые из вакуум-аппаратов периодического действия (ВАДД) представлены на рис. 7-3. Общим в их конструкции является наличие виброперемешивзющего устройства в виде штока с дисковым рабочим органом, снабженным коническими каналами, и нижнее расположение виброЕозбудителя.

Аппараты позволяют:

- повысить производительность посредством большего выделения кристаллической фазы и более полного истощения межкристального раствора за счет меньшего аатухання колебаний в крис-таллизате, создаваемых объемным толкателем (рис.7);

- ускорить процесс кристаллизации достижением относительной скорости движения кристаллов б вибрирующем слое и обеспечить получение более однородных по размеру кристаллов (рис.8);

- ускорить процесс кристаллизации турОулпаирующими воздействиями на утфель и улучшить качество продукта по дисперсному составу путем выравнивания температур и теплофизических свойств утфеля (рис.9).

На основании рассмотрения реального технологического потока производства молочного сачара-сырца осуществлена в промышленных условиях лиагностика его как технологической системы и сцеккл уровня целостности с целью определения направления

I

?::с. 7. 2акуум-аппарат по заявке .'1'94-002903: 1-;;сргг/с; ¿-встроенная гвекдая камера; 3-впб-рокигкулятор; 4-полый толкатель; 5-перегород-ка; о-коютс-скйе сопла; 7-вибропривод

Ркс. 8. Кристаллизатор по а.с. 1620435: 1-корпус; 2-встроенная гроыдзя камера; 3-и:С-родиркулятор; 4-д;:ск с коническим сопла\к; 5-подвккная дисковая заслонка; 6-Еибропривод

Рис. 9. Вакуум-аппарат по пат. 1838252: 1-корпус; 2-греющач ка&кра с кольцевым каналов; З-виброциркулятор; 4-диск с соплаг/п; 5-турСулп-заторк; 6-коноацалькые насадка; 7-Екбропр;шод

Рис. 10. Ктс:ст2лл;:зат0р по пат. IÛ2H0C8: 1-кот>пус; 2-топлообх"евиая рубанка; Знгжброцир-кулг.тор; 4-д::сга с сопла:,г/.; Б-добплаясвкй ву.'С-ровозбудстель; б-двкгатоль; 7-ъ-лстюпзолятори

развития. Показано, что в первую очередь оно связано с увеличением стабильности функционирования подсистемы образования влажного молочного сахара и должно решаться путем разработки кристаллизационного оборудования.

Для осуществления процесса кристаллизации в малоградиентных условиях физико-химических параметров в объеме кристадли- ■ зующейся масса, выравнивания дисперсного состава кристаллов и уменьшения потерь лактозы в мелассе предложены аппараты для изогидрической кристаллизации вибрационного типа. В аппаратах взаимодейотвие раствора с кристаллами осуществляется в псев-доожиженном слое сложно циркулирующей суспензии (рис.10). Кристаллизатор позволяет повысить качество готового продукта путем исключения осаждения кристаллов на днище аппарата, выровнять их гранулометрический состав, уменьшить содержание мелкой фракции и снизить потери ее при центрифугировании.

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИШЕДАНСМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА САХАРСОДЕРЖАЩИХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

На основании анализа электрофизических характеристик водно-сахарных растворов обоснована целесообразность использования при электрометрии двумерного математического описания в виде импеданса Ъ емкостного датчика с двумя независимыми параметрами: реактивной составляющей X, связанной с наличием сахаристых веществ и воды, а также активной составляющей Я, обусловленной солевыми примесями.

Показано, что в импедансметрии дисперсных систем сахаристых веществ со смешанным типом ион-диполышх зарядоп ни одной из составляющих импеданса пренебрегать не следует, чтобы не

снижать информативность методов контроля.

Применению имнедансметрических исследований сахарсодержа-щих растворов в настоящее время препятствует отсутствие разработанной методологической основы, а в используемых на практике измерениях контролируемых технологических параметров по одной компоненте импеданса в частных случаях импедансметрии - кон-дуктшетрии и диэлькометрии - обеспечивают невлияние технологических параметров на вторую компоненту импеданса или специальными мерами подавляют ее. Это создает значительные трудности и, кроме того, приводит-к потере полезной информации.

На основе рассмотрения эквивалентных электрических схем замещения контактных емкостных измерительных ячеек осуществлены выбор их геометрии, диапазона рабочих частот и калибровка, позволяющие элиминировать электродную поляризацию и пренебречь емкостным сопротивлением двойного электрического слоя.

Изучение частотной зависимости тангенса угла общих потерь чистых сахарсодержащих растворов ряда продуктов - сахарозы, лактозы, глюкозы, галактозы и мальтозы - позволил выявить интервал частот Г - 8-26 МГц, в котором ч< 1 и рекомендовать его в качестве универсального для импедансметрии.

Для изучения возможности разработки способов контроля интегральных характеристик кристаллизующихся дисперсных систем осуществлена импедансметрия насыщенных растворов сахарозы и лактозы, содержащих кристаллическую фазу.

В результате показано (рис.11),' что модуль высокочастотного импеданса \Х\ возрастает с увеличением кристаллосодержания КР аналогично активному электросопротивлению. Диэлектрическая проницаемость линейным образом убывает и подчиняется теории Онсагера и ее принципу аддитивности по отношению к количе-

60

40

20

I/

^3 / /

>< А

МММ • ММ --

"'3 — I

140

Ом

НО

и

90

г 0,20 •0,15

70 "0,10 -0,05 50 . О

¥

О 10 20 30 40 о/ 50

КР— /о

Рис. II. Зависимости электрофизических характеристик суспензий от кристаллосоцору.ашш для сахарозы (I, 2). и Лактозы (Э) ка / = 10 Г.Тц: п

I- 50 С; 2 - 20 °С; 3 - 20 °С

СО °С

70 20

Рис. 12. Зависимость коэффициента пс-рв«л:;енгл от диэлектрической проницаемости и т^дтрг-чтурн частнх с.чхчрных растворов ('■! = 99,8 )

ству компонентов .

Одновременно установлена независимость tgS от КР, на основании чего тангенс угла общих диэлектрических потерь признан более информативным параметром в контроле технологических показателей процесса кристаллизации.

РАЗРАБОТКА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ИШВДАНСМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КРИСТАЛЛИЗУЮЩИХСЯ СИСТЕМ

В результате импедансыетрии изучен отклик чистых сахароо-держащих растворов и суспензий на направленное воздействие анализирующего электромагнитного поля о варьируемыми параметрами по £ » 0,5-30 МГц.

Для измерений преимущественно выбиралась частота 10 МГц, на которой установлены следующие регрессионные уравнения связи видимого коэффициента пересыщения П с диэлектрической проницаемостью е н температурой раствора I.

Для растворов сахарозы (рис.12); П=0,96+0,02б£+0,0058Ь-0,000395£2-0,000268е1-0,0000021;2 (9)

Для растворов лактозы: Г1=18,04-0, Зйббе-0,06061+0,001233е2-0,ООООБЭеЬ+0,00001Н2 (10) . На основании выражений (9), (10) разработан способ контроля пересыщения в чистых растворах. Относительная погрешность определения П составляет 2-5 % и зависит в основном от точности измерения величины е.

Дальнейшей проработкой импедансметрического метода получены выражения, позволяющие по результатам измерения тангенса угла общих потерь и активного сопротивления потерь емкостного преобразователя контролировать чистоту сахарсодержащих про-

дУктов по линеаризованным зависимостям для сахарозы:

Ч « 100,15 - 0,4476^-125 (11)

для лактозы:

Ч = 99,73 - 0,1г77Ка-1е5 (12)

Способ основан на определении чистоты (в интервале 90100 %) растворов с массовой долей сухих веществ 10 X при 1=20 °С на частоте 10 МГц.

Показано, что точность импедансметрического контроля возрастает при одновременном определении (? и X одним измерительным преобразователем. С этой целью в предложенном двухчастот-ном методе измерения выполняются на двух частотах: низкой Гн и высокой для которых предложены условия их определения. Для оценки погрешности измерений, устранения влияния паразитных параметров измерительного тракта и поляризационных эффектов метод трансформируется в многочастотный.

Обосновано, что высокочастотные (в диапазоне до 30-40).!Гц) модули импедансов | и низкочастотные активные сопротивления целесообразно использовать для установления линейной регрессии от круговой частоты ы

+ ^¡НЯ, - и.п'/^ц?! - Си,, (13)

из которой следует возможность точного определения емкости' С и диэлектрической проницаемости.

Для осуществления импедансметрического контроля на повышенных частотах > 1 МГц), ввиду сложности фазометрических измерений, предложен способ определения электрической емкости первичных преобразователей по модулю импеданса. С целью псвы-иения точности измерений способ предусматривает учет индуктивности и активных потерь соединительных с преобразователем пго-

водов.

Перспективным развитием в электрометрических методах контроля содержания твердой фазы в кристаллиэатах является измерение их диэлектрических характеристик.

Используя результаты измерения тангенса угла общих потерь при иаогидрической кристаллизации лактозы из раствора с чистотой 98,6 %, установили следующую математическую модель для расчета относительной массы кристаллов М (кг/кгНгО) со среднеквадратичным отклонением 0,06

М = 2,62ехр(332/Т) - 6,53ехр(0,1342Л^б) , (14)

где Т - абсолютная температура кристанлизата, К.

Способ контроля основан на принципе аддитивности проявления диэлектрических свойств. Вклад в диэлектрические характеристики кристаллиаата вначале пропорционален концентрации молекул сахара в растворе, а затем изменяется соответственно переходу сахара из растворенного состояния в кристаллическое, имеющего резко отличное значение диэлектрической проницаемости.

Оценка импедансметрических исследований изотермического уваривания сахарных утфелей I кристаллизации позволила предложить еще одну аппроксимирующую зависимость

М = 0,1542|2|1дб - 34,49 (15)

со средней отностельной ошибкой 1,5 % .

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о. том,, что в рассмотренных случаях погрешность контроля технологических показателей еахарсодержащих растворов и суспензий незначительна и во многом зависит от метрологических характеристик средств измерений, а не импедансметрических методов. Это поз-юлл'Ч сделать вывод о. ьысокой информационной надежности и

перспективности данного направления контроля.

ОБЩИЕ ВЬВОДН И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОМЬШЕННОСТИ

1. Обоснованы научные представления о способах интенсификации процесса массовой кристаллизации сахаристых веществ в низгачастотно осциллирующих суспензиях и предложен новый тип кристаллизационных аппаратов периодического действия с вибро-перемепивающими устройствами, классифицированных 'по условиям гидродинамического взаимодействия в системе кристаллы-раствор.

2. Разработаны критериальные мультипликативные математические модели процесса массопереноса в условиях инфразвуковых воздействий применительно к кристаллизующимся системам сахарозы и лактозы, которые дают возможность определить границы технологической эффективности их использования.

3. Установлено, что начало значительной интенсификации массоотдачи при инфразвуковых осцилляцинх сахарных утфелей согласуется с появлением эффекта относительного движения кристаллов при Rej.it >. 0,7-1,3.

4. Углубленно изучена кинетика массовой кристаллизации сахарозы и лактозы при изобарической и изогидрической кристаллизации с виброперемешиванием, а также изменение реологических характеристик данных суспензий. На этом основании сделан вывод о преимущественном использовании вибрации для уваривания утфелей низкой чистоты в связи с наибольшим разрушением их структуры и уменьшением эффективной вязкости. Данный эффект позволяет осуществлять уваривание утфелей до большей на 4-7 7. массовой доли кристаллов и снижать содержание сахара в мелассе.

5. Произведены численные оценки величины гидродинамичес-

кого и диффузионного пограничных слоев на кристаллах сахарозы и лактозы при инфразвукових воздействиях, которые сделали возможным объяснение эффекта интенсифицирующего воздействия преимущественно для сахарных утфелей III кристаллизации.

6. Экспериментально установлено, что сохраняется подвижность охлаждаемого до 30-40°С утфеля III при его виброобработке с интенсивностью..! ^ 250 см2/с3. Это позволит увеличить выход кристаллов, исключить технологические операции в виде водкой раскачки или подогрева массы утфеля перед выгрузкой на центрифугирование и снизить содержание сахара в мелассе.

7. Определены предельные скорости массовой кристаллизации К сахарозы в вибрирующем слое суспензии с КР = 32-37 % при температурах 30 и 40 °С и увеличении интенсивности осцилляции до 5000 смг/с3. Получены дополнительные доказательства в пользу диффузионной кинетики кристаллизации. При этом выявлен неизвестный ранее э{фект. связанный с экстремальным характером зависимости К от интенсивности вибрации. Предложены гипотезы для объяснения зависимости К = Г(Л. связанные со стесненностью кристаллов в вибрирующем слое.

8. Разработан и запатентован двухстадийный способ получения лактозы, предусматривавший наращивание кристаллов в осциллирующей увариваемой массе и позволяющий увеличить выход кристаллической фазы до 93-96 I от теоретически возможного.

9. На основании регулируемой кристаллизации лактозы разработана технология и запатентован способ получения продукта с промежуточной влажностью в виде сывороточной насты СЛ1ЛШ.ЛС, в которой без введения структурообразор.ателей максимально сохраняются свойства натурального продукта. Способ позволяет осуществить полностью безотходную технологию переработки лак-

- за -

тозосодержащего сырья и является альтернативным направлением производству молочного сахара.

10. На основе аналитических и экспериментальных электрометрических исследований сахврсодержащпк растворов разработаны научно-обоснованные технические решения нового перспективного направления - импедансметрического метода контроля интегральных характеристик кристаллизующихся дисперсных систем: массовой доля сухих веществ, чистоты, пересыщения, кристаялосодер-жания.

Новизна и приоритет созданных на Сазе научных исследований разработок подтверждены 24 авторскими свидетельствами, патента/« на изобретения й положительными решениями.

бее это определяет научные предпосылки создапия интенсивных и йысокозффэктивных вибрационных технологий кристаллизации -сахаристых вевдетв.

Рекомендовано для промышленного внедрения: способы технологической интенсификации кристаллизации в осциллирующих суспензиях', технология получения сывороточной пасты СА!ШЬАС и НТД в виде ТУ и Технологической инструкции на ее производство; новый тип аппаратов для изотермической и изогидрической кристаллизации с виброперемепипаотими устройствами; импедансметри-ческие способы контроля технологических параметров кристаллизующихся дисперсных систем с высокой степенью достоверности контроля; комплекс лабораторных установок и стендов для научных исследований вибрационной технологии кристаллизации и импедансметрического контроля протекания процесса и обучения студентов.

Суммарный экономический эффект от внедрения законченных научных разработок составил 1582 млн.руб.. (в ценах 1994 г.).

Основные положенил диссертации опубликованы в следующих работах:

Авторские свидетельства и патенты

1. A.c. 800196 СССР, МКИ3 C13F1/02. Способ определения коэффициента пересыщения растворов/ В.И.Тужилкин, С.М.Петров, А.Р. Сапронов (СССР). - N2755990/28-13; Заявлено 16.04.79; Опубл. 30.01.81, Бюл. N4 //Открытия. Изобретения.-1981.-N4.- С.81.

2. A.c. 806762 СССР, МКИ3 C13Q1/00. Вакууи-аппарат для кристаллизации сахарсодержацего сиропа/ В.П.Меткик, С.М.Петров, А.Р. Сапронов, В.И.Тужилкин (СССР). - N2766846/28-13; Заявлено 11.05.79; Опубл. 23.02.81, Бюл. N7 //Открытия. Изобретения.- 1981.- N7,- С.121.

3. A.c. 825635 СССР, МКИ3 C13F1/02. Способ контроля коэффициента пересыщения сахарных растворов/ В.И.Тужилкин, С.М.Петров, А.Р.Сапронов (СССР). - N2809872/28-13; Заявлено 01.03.79; Опубл. 30.04.81, Бюл. 1116 //Открытия.Изобретения.-1931.- N16. - С.115-116.

4. A.c. 969722 СССР, МКИ3 CI3Q1/00. Вакуум-аппарат для кристаллизации сачарсодеряащего сиропа/ С.М.Петров, В.И.Тужилкин, А.Р.Сапронов, В.П.Меткин, В.Е.Апасов, В.М.Фурсов

- (СССР). - N3315193/28-13; Заявлено 13.07.81; Опубл. 30.10.82,Бюл.N40 //Открытия. Изобретения.-1982.-N40.-С.96.

5. A.c. 1191052 СССР, MKJ!4 А23С9/00. Устройство для кристаллизации молочного сахара/ С.М.Петров, Г.В.Калашников, К.К.Полянский, В.Е.Игнатов (СССР).- N3675975/28-13; Заявлено 20.12.83; Опубл. 15.11.85, Вал. N42 //Открытия. Изобретения. -1SS5-- N42.- С.13.

6. A.c. 1208078 СССР, ».КК,; С13Г5/00. Способ кристаллизации ратинированной а-лактозы из растсорз/ С.».Петров, К.К.Полянский, В.Е.Игнатов, В.М.Степанов, Г.Л.Огрызгава (СССР). - N3648532/28-13; Заявлено 21.07.83; Опубл. 30.01.85, Вол. N4 // Открытия. Изобретения.-1986,- N4.- С.146.

7. A.c. 1296581 СССР, МКИ4 С13К5/00. Аппарат для кристаллизации лактозы из раствора/ С.М.Петров, К.К.Полянский,

'В.И.Долниковский, В.Е.Добромиров (СССР). - 113979793/31-13; Заявлено 19.11.85; Опубл. 15.03.87, Бюл. НЮ //Открытия.

« г» от »МП г» /lÖUVJpC i СПГ1Л . ~ 11 10 . "" о.

8. А.с. 1461761 СССР, МКИ4 С13КБ/00. Кристаллизатор для лактозы/ С.М.Петров, К.К.Полянский (СССР). - №1163901/31-13; Заявлено 29.12.86; Опубл. '28.02.89, Бюл. N8 //Открытия.

■ Изобретения.- -1989,- КЗ.- С.85.

9. Л.с. 1597396 СССР, МКИ5 С13Г1/02. Кристаллизатор/ С.М.Петров, А.М.Гавриленков (СССР). - N4464182/31-13; Заявлено 20.07.88; Опубл. 07.10.90, Бюл. N37 //Открытия. Изобретения.-1990.- N37.- С.Бб.

10. А.с. 1620489 СССР, МКИ5 С13Р1/00. Кристаллизатор/ С.М.Петров, А.М.Гавриленков, В.ИЛудилкин, В.М.Фурсов, А.И.Фонов (СССР). - N4435707/13; Заявлено 06.06.88; Опубл. 15.01.91, Бюл. N2 //Открытия. Изобретения.-1991.- N2,- С.65.

11. А.с. 1622402 СССР, МКИ53 С13К5/00. Кристаллизатор для лактозы/ С.М.Петров, Л.М.Туровский, К.К.Полянский, Е.Н.Сига-чева (СССР). - N4406706/13; Заявлено 11.04.68; Опубл. 23.01.91, Бюл. N3 //Открытия. Изобретения.-1991.- N3,-С.8В.

12. Пат. 1693068 РФ , МКИ® С13К5/00. Кристаллизатор для лактозы/ С.М.Петров, Й.Н.Анчекоз, Е.Н.Сигачева (СССР). -N4756405/13; Заявлено 09.11.89; Опубл. 23.11.91, Бюл. N43 //Открытия.Изобретения.-1991.- N43 .- С.108.

13. Пат. 1698295 ГО , МКИ3 С13Р1/02. Вакуум-аппарат для кристаллизации сахарсодержащего раствора/ С.М.Петров, Ю.Н.Ан-чеков (СССР). - N4784880/13; Заявлено 22.01.90; опубл. 15.12.91,Бюл.N46 //Открытия.Изобретения.-1991.-N46.-С.102.

14. А.с. 1698299 СССР, МКИ5 С13Г1/02. Кристаллизатор/ С.М.Петров, Ю.Н.Анчеков (СССР). - N4802468/13; Заявлено 31.01.90; Опубл. 15.12.91, Бюл.N46 //Открытия. Изобретения.-1991.-N46,- С.102.

15. Пат. 1824580 РФ, МКИ5 001N33/02. Способ определения коэффициента пересыщения сахарсодержащих растворов/ С.М.Петров, М.В. Куленко, К.К.Полянский (РФ). - N4923762/13; Заявлено 01.04.91; Опубл. 30.06.93, Бюл. N24 //Изобретения.- 1993,- N24.- С.83.

16. Пат. 1838962 СССР, МКИ5 С13П/02. Вакуум-кристаллизатор/ С.М. Петров, Ю.Н.Анчеков, А.Р.Сапронов, В.М.Фурсов, А.Н.Дегтярев (СССР). - N4940049/13; Заявлено. 30.05.91; Опубл. 13.10.92, Бюл. N32, т.2 //Изобретения.-1993.-N32.- С.379. Для служебного пользования.

17. Пат. 2017149 Рф, МКИ5 (301 N33/02. Способ определения

доброкачественности сахарсодержащего продукта/ Ы.В.Ку-ленко, С.М.Петров, К.К.Полянский, В.И.Растяпин, В.С.Ключников (РФ).- Заявлено 20.06.91; Опубл. 30.07.94, Еюл. N14 //Изобретения.- 1994.- N14.- С.117.

18. Пат. 2017150 РФ, МКИ5 (Й^ЗЗ/02. Способ определения относительной массы кристаллов в сахарсодержащих крис-таллизатах/С.М.Петров, А.Г.Шестов, К.К.Полянский, В.И.Растяпин (РФ).- Заявлено 26.06.91; Опубл. 30.07.94, Еюл. N14 //Иеобретения.- 1994,- N14.- 0.117.

19. Заявка №3-028757/13 (027614), МПК5 С13П/02. Кристаллизатор/ Г. В.Калашников, С.М.Петров (РФ). - Заявлено 26.05.93. - Пол. реш. о выдаче пат. РФ от 23.12.93.

20. Заявка N93-033122/13 (032392), МПК5 А23С21/00. Способ получения пасты из молочной сыворотки/ С.М.Петров, А.Г.Шестов, К.К. Полянский, Н.М. Подгорнова (РФ). - Заявлено 24.06.93,- Пол. реш. о выдаче пат. РФ от £9.12.93.

21. Заявка N93-052229/13 (052815), МКИ5 С13К5/00. Способ получения молочного сахара/ С.М.Петров, К.К.Полянский (РФ). -Заявлена 24.11.93.- Пол.реш. о выдаче пат. РФ от 15.09.94.

22. Заявка N94-002003/13 (002826), МКИ5 С13И/02. Вакуум-аппарат для кристаллизации сахарсодержащего раствора/ С.М.Петров (РФ). - Заявлено 27.01.94. - Пол. реш. о выдаче пат. РФ ОТ 15.09.94.

23..Заявка N94-005433/13 (005457), МПК5 С13П/02. Кристаллизатор/ С.М.Петров (РФ). - Заявлено 15.02.94. - Пол. реи. о выдаче пат. РФ от 15.09.94.

24. Заявка N94-005434/13 (005458), МПК5 С13П/02. Кристаллизатор/ С.М.Петров (РФ). - Заявлено 15.02.94. - Пол. реш. о выдаче пат. РФ от 14.09.94.

25. Уведомление Государственного патентного ведомства N93-052228/02 (052814) от 12.04.94 по заявке на патент "Способ импедансметрического контроля процесса кристаллизации сахарсодержащих растворов" о приоритете с 24.11.93 //С.М.Петров, В.В.Скугарев, К.К.Полянский, Е.А.Загорулько.

26. Уведомление Государственного патентного ведомства N94-002902/13 (002822)" от 23.06.94 по заявке на патент "Способ импедансметрического контроля массы кристаллов в сахарсодержалщх кристаллизатах " о приоритете с 27.01.94//С.М.Петров.

Статьи, доклады, сообщения

27. Калашников Г.В., Петров С.М. Кристаллизатор с пульсационной обработкой продукта //Тез.докл.2-ой региональной науч. -техн. конф." Проблемы химии и химической технологии ".Тамбов, 4-0 окт. 1S94.- Тамбов, 1004,- С.С'~>97.

28. Калашников Г.В., Петров С.и., Полянский К.К., Игнатсв В.Е. Тепловой расчет кристаллизатора-охладителя для молочного сахара /Воронеж, технол. ин-т,- Воронеж,1933.- Go.- Гибли-огр.: 5 назв.- Д?п. в ИНККТРймяссмолпроме 02.03.83, N250 vm - Д83.

29. Куленко М.В., Петров С.М., Ключников B.C. Псвыхение кп$ер-мативности концентрационных моделей водно-лактсгиых растворов //Тез.докл.Всессет.науч.конф."Математическое и мз-шшное моделирование",Воронеж, 1-3 окт. 1691.- Воронеж, 1991.- С.260.

30. Куленко М.В., Петров С.М., Полянский К.К. Экспресс-метод определения доброкачественности лактозосодерхагм продуктов //Молочная пром-сть .-1992. - г!3. - С. 23-25.

31. Куленко М.В., Полянский К. К., Петроз С.!,!. Диэльксметричес-коэ определение массовой доли лактозы в растворах //Молочная и мясная пром-сть.-1931.- Кб,- С.23-24.

32. Нг.коноров Г.М., Гавриленксз A.M., Петров С.М.Экспресс-анализ влажности яблок по их электрофизическим характеристи-кам//Теа. докл. VI Всессюз.науч.-техн.кснр. "Электрофиэи-ческие методы обработки пищ. продуктов и с.-х. сырья",Москва, 2-4 дек. 1989.- М.,1989,- С.31.

33. Петров С.М. Аппарат для изогидрическэй кристаллизации с электродинамически перемеаивапщкм устройством //Теэ.дскл. 2-ой науч.-техн. конф. "Проблемы химии и химической технологии",Тамбов, 4-6 окт. 1994.- Тамбов, 1934,- С.109-110.

34. Петров С.М. Воздействие инфразвукового виброперемегливакия на реологические свойства увариваемых утфелей //Тез.докл.2-ой науч.-техн.конф."Проблемы химии и хкмичес-кой технологии",Тамбов, 4-6 окт. 1994.- Тамбов,1994.-С. 110-111.

35. Петров С.М. Интегральный диэлектрический метод контроля содержания твердой фазы при уваривании утфелей //Изв.вузов. Пищ. технология.-1994,- N3-4,- С.76-79.

36. Петров С.М. Интенсификация массовой кристаллизации сахаро-

вы в гармонически осциллирующей суспензии //Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищ.пром-сти: Сб.науч.тр.- Вып.4.- Воронеж,1994.- С.55-66.

37. Петров С.М. Кинетика роста кристаллов сахарозы в вакуум-аппарате при виброперемешивании //Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищ. пром-сти: Сб.науч.тр.- Вып.4.- Воронеж,1994,- С.57-58.

38. Петров С.М. Кристаллизация лактозы увариванием осциллирующей суспензии сывороточного сиропа //Тез.докл.науч. конф. "Вклад науки в развитие сыроделия и маслоделия", Углич, 3-4 окт. 1994,- М.,1994.- С.150.

39. Петров С.М. Оценка уровня целостности технологического потока производства молочного сахара //Биологические аспекты переработки животного сырья: Сб.науч. тр. /Воронеж.тех-нол.ин-т.- Воронеж,1995.

40. Петров С.М. Повышение эффективности использования вибрационных кристаллизаторов в сахарном производстве //Материалы XXXIII отчетной науч.конф.за 1993 г./Воронеж.Технол.ин-т.-Воронеж, 1994,- С.185.

41. Петров С.М. Электрометрические способы контроля содержания твердой фазы в кристаллизующихся системах //Материалы XXXIII отчетной науч. конф. за 1993 г. /Воронеж, технол. ин-т.-Воронеж, 1994.- С.186.

42.- Петров С.М. .Гавриленков A.M. .Полянский К.К. Интенсификация массовой кристаллизации в испарительном кристаглизаторе // Тез.докл.IV Всесоюз.конф. по массовой кристаллизации и кристаллизационным методам разделения смесей, Иваново, 19-21 нюня 1990.- Иваново,1990.- С.102.

43. Петров С.М..Дегтярев А.К. Определение затрат мощности на вибрационное перемешивание утфеля в промышленных вакуум-аппаратах //Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищ.пром-сти: Сб.науч.тр.- Воронеж, 1991.- С.44-45.

44. Петров С.М.,Ключников B.C..Полянский К.К. Аналоговый ди-элькометрический экспресс-контроль дисперсных характеристик в рафинированных растворах лактозы //Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для

■ пищ.пром-сти: Сб.науч.тр.- Воронеж,1991.- С.46.

45. Петров С.М..Полянский К.К. Аналоговый контроль изогидри-ческой кристаллизации лактозы из раствора на основе реоло-

гических свойств //Тез.докл. II Всесоюз. науч.- практ. конф."Теорет. и практ. аспекты применения методов инженер, физико-хим. механики о целью совершенствования и интенсификации технолог, процессов пищ. производств ", Москва, 15-17 окт. 1086.- М. ,1086.- С.ЯП.

46. Петров d.M..Полянский К.К. Вибрационно-акустические кристаллизаторы //Молочная пром-сть.-1987,- N12.- С.7-9.

47. Петров С.М..Полянский К.К. Вибрационные кристаллизаторы для производства молочного сахара //Тез.докл. VI Всесоюз.науч.- техн. конф. " Электрофизические методы обработки пищ. продуктов и о.-к. сырья ", Москва, 2-4 дек. 1989.-

М. , 1089,- С.382.

48. Петров D.M., Полянский К.К. К вопросу учета реологических свойств дисперсных систем при разработке кристаллизационного оборудования //Тез.докл. III Всесоюз. науч.- практ. коНф. " Теорет. и практ. аспекты применения методов инженер. физико-хим. механики с целью совершенствования и интенсификации технолог, процессов пшц. производств ", Москва, 1-4 нояб. 1990.- М., 1990.- С.369.

49. Петров d.M.»Полянский К.К. Низкочастотный вибрационный кристаллизатор - охладитель для производства лактозы // Тез, докл. У Всесоюз. науч.- техн. конф."Электрофизические методы обработки пиц. продуктов", Москва, дек.1985. - М., 1985.-С.390. ДСП.

50. Петров С.М..Полянский К.К. Повышение выхода кристаллической лактозы //Молочная пром-сть.- 1994.- N5.- С.25-26.

51. Петров С.М., Полянский К.К. Сывороточная паста //Молочная Пром-сть.- 1994.- N2.- С.22-23.

52. Петров С.М..Полянский К.К..Долниковский В.И. Кондуктомет-рические и реологические исследования перенасыщенных вод-нолактозных растворов //Тез. докл. У Всесоюз. науч.- техн. конф. "Электрофизические методы обработки пищ. продуктов", Москва, дек. 1986.- М., 1985.- С.295. ДСП.

53. Петров С.М,, Полянский К.К., Калашников Г.В., Игнатов В.Е. Кристаллизация лактозы из растворов при инфразвуковой об-райотке гармоническими колебаниями //Тез.докл. III Всесоюз. конф. по массовой кристаллизации и " кристаллизационным методам разделения смесей, Черкассы, 14-16 мая 1985.- Черкассы, 1985.- С.102.

54. Петров С.М..Полянский К.К.,Неронов A.A. О выборе оптималь-

ной конструкции кристаллизатора для лактозы на основе комплексной модели качества //Тез. докл. III Всесопз. науч.- практ.конф."Теорет. и практ. аспекты применения методов ииженер. физико-хим. механики с целью совершенствования й интенсификации технолог, процессов пищ. производств", Москва, 1-4 нояб. 1В90,- М., 1990.- С.83.

55. Петров С.М..Полянский К.К..Попов Б.В..Тукивкин В.И. Уваривание сиропа молочного сахара в вакуум-аппарате о виброперемешиванием //Вестн. Рос. акад. с.-х. наук.- 1994;- НВ.-С.Б6-69.

56. Петров С.М., Полянский К.К., Сигачева E.H. Вибрационные кристаллизаторы для иэогидрических процессов //Тез.док». IV Всесопз.конф. по массовой кристаллизации И кристаллизационным методам разделения смесей, Иваново, 19-21 июня 1990.- Иваново, 1990.- С.98.

57. Петров С.М. .Сапронов А.Р..Анчеков Й.Н..Полянский К.К. Совершенствование технологии кристаллизации в сахарных растворах активизацией гидродинамического режима и применением вибрации //Тез. докл. науч. конф., посвящ. 60-летию ИТИПП " Науч. Обеспечение хранения и переработки растительного сырья в тщ. пром-сти", Москва, 29-31 окт.1991.- М, ,1991.-Ч.1.- С.71-72.

58. Петров С.М..Сапронов А.Р..Тужилкин В.И.,Меткин В.П. Улучшение естественной циркуляции утфеля в вакуум-аппаратах //Эффективное и рациональное использование сырья в производстве пищевых продуктов и повышение их качества: Сб. науч. трудов.- М. ,1083.- С.40-44.

Б9. Петров С.М..Сапронов А.Р.,Тужилкин В.И..Фурсов 8.М. Интенсификация уваривания утфелей в вакуум-аппаратах периодического действия //Сах. пром-сть.- 1986.- N7.- С.19^23.

60. Петров С.М..Сигачева E.H. Изогидрические кристаллизаторы для лактозы вибрационного типа //Тез. докл. IV Вдессш. науч. -техн. конф."Разработка комбинированных продуктов витания".- Кемерово, 1991,- Раздел II,- С.85-86.

61. Петров С.И..Сигачева E.H..Полянский К.К. Удерживавшая способность вертикальных кристаллизаторов при вибрационном перемешивании //Теа.докл.науч.конф..посвяд. 60-летгао МТЙПП "Науч. обеспечение хранения и переработки растительного сырья в пищ. пром-сти", Москва, 29-31 окт. 1991.- М., 1991;- 4.1.- С.72-73.

62. Петров С.М., Тукилкин В.И., Полянский К.К., Куленко М.В. Принципы импедалсметрического и диэлькометрического методов контроля процесса кристаллизации в сахарсодержащнх растворах //Тез. дои. науч. конф. ,посв{пц. 60-летию МТИПП "Науч. обеспечение хранения и переработки растительного сырья в шсд. пром-сти", Москва, 29-31 опт. 1991.- М. ,1991. - Ч. h- 0.87-88. -

63. Петров С.U..Тукилкин В.И..Сапронов А.Р. Относительный збу-лиометрический критерий и его испольвование в контроле уваривания утфелей //Сал.пром-сть.- 1981.- N11.- С.43-45.

64. Петров О.М. (Тужилкин В.И. .Сапронов А. Р..,Кравченко Т.И. Измерение электропроводности и диэлектрической проницаемости при уваривании сахарных растворов //Сах.пром-сть: Науч.- техн. реф. сб. /ЦНИИТЗИпшцепром.- 1981.- N8.- С15-19.

65. Петров С.М..Тукилкин В.И..Скугарев В.В. Импедансметричес-кий метод контроля технологических параметров сахарсодер-

. .та^их ргствороз //Сах.прсм-сть.- 1994.- N3.- D.20-22.

69. Петров С.М. , Тужштик 0.И. .Фурсов В.М..Казаков Ю.Н. Усовершенствование васуун-аппаратов периодического действия: Ин-форм.листок N198-81 /Воронеж.межотрасл. территориая;центр науч.-техн.пропаганды и информ.- Воронеж, 1981.- С.1-2.

67. Подгор.човз U.M. .Пзтроз С.И. Использование сывороточной песты в производстве кормов для сельскохозяйственных животных // Тез.докл.науч.конф."Вклад науки в развитие сыроделия и маслоделия", Углич, 3-4 окт. 1994.- М.,1994.-С.163.

С8. Полянский К,К..Петров С.М. Кристаллизация лактозы из сывороточных сиропов методом уваривания //Тез. докл. науч. -практ. конф. "Использование (.галочной сыворотки для производства пкз. продуктов", Углич, 21-24 сент. 1992.- М., 1992.- С.22-23.

69. Полянский К.К..Петров С.М. Способ интенсификации кристаллизации лактозы //Тез.докл.Всесоюз. науч.конф."Пути совер-кэнстсозанггя технологических процессов и оборудования для йроизводства, храчения и транспортировки продуктов питании", Москва, 29-31 мая 1684.- U.,1984.- С.83-84.

70. Полянский К.К., Петров ..С.М., Добромиров В.Е., Долников-ский В.И. Кристаллизация рафинированной «-лактозы при инфразвуковой виброобработке растворов //Молочная пром-сть.- 1985.- N10.- С.28-29.

71. Полянский К,К..Петров С.М.,Куленко М.В. Коэффициент пересыщения водно-'лактозных растворов как функция относительной диэлектрической проницаемости /полочная пром-сть: Науч.- техн. информ.'сб. /АгроНИИТЭИММП.- 1991.- Вып.11.-С.7-8.

72. Полянский К.К..Петров С.М..Куленко М.В. Экспресс-метод определения доброкачественности (Дк) лактозосодержашдх продуктов: йнформ.листок N377-92 /Вороне«, межотрасл.террито-риал. центр науч.- техн. пропаганды и информ.- Воронек, 1992.- С.1-2.

73. Полянский К.К., Шестов А.Г., Петров С.М. ,• Долниковский В.И. Кристаллизатор-охладитель для молочного сахара //Пищ. и перерабатывавшая пром-сть,- 1987.- N9.- С.27-28.

74. Скугарев В.В.,Петров С.М..Тужилкин В.И. Импедансметричес-кий контроль диэлектрической проницаемости сахарных растворов на повышенных частотах //Сач. пром-сть.- 1994.- N'5,-С.20-23. '

75. Тужилкин В.И.,Петров С.М..Сапронов А.Р. Контроль пересыщения при уваривании утфелей //Изв.вузов. Пищ.технология. -1981.- N4.- С.100-103.

76. Шестов А.Г.,Петров С.М. Оценка величины пограничных слоев на кристаллах сахарозы и лактозы при инфразвуковых воздействиях //Изв.вузов. Пищ.технология,- 1994.-, N .- С.

77 .• Шестов А.Г.,Петров С.М., Тужилкин В.И. Математическая мо. дель массообмена при кристаллизации сахарозы в инфразвуко-вом поле //Сах.пром-сть.- 1994.- N6,- С.25-27.

Нормативно-техническая документация

■78. ТУ. Паста "Кэндилак" (Сапс1у1ас). Воронежская государственная технологическая академия.- 1994,- 7 с. 79. Временная технологическая инструкция по производству пасты "Кэндилак" из молочной сыворотки. - ВГТА.- 1994,- 6 с.

Подписано в печать 0С.12.У4. <«<ор:.-ат £0x90 1/1,6. Бумага для !.:но:к.

опраг-атов. У1Ш 2,0. ДЗр акр. рпклз С4_. ■

Ъзоэпо:.:ская государственная техполошческоя академия 3£-4;17 Ьзронзц, г.р.Рог.эклш, 1И Учасххс з пора ткем;: полш'ра 1;эг-г:1з:::скэ;: гзсу^арстгз'.шо;; тзлнплэгачзской ш'.адзь'ии