Preview

Особенности процесса кристаллизации в пересыщенном растворе (на примере сахарного производства)

https://doi.org/10.36107/spfp.2019.171

Полный текст:

Аннотация

Процессы конденсации субстанций на затравочном материале в пересыщенном растворе широко распространены в перерабатывающих производствах АПК. Так, данный процесс, трактуемый как явление кристаллизации сахарозы в вакуум-аппарате, является узловым в технологическом потоке получения кристаллического сахара на сахарном заводе. При этом подготовленный в виде тонко измельченного порошка сахарозы исходный затравочный продукт варьируется по форме и размеру, концентрации в объеме вакуум-аппарата и др. Однако теоретическое обоснование явления конденсации твердой фазы на частицах затравочного материала, как центров кристаллизации, с учетом данных факторов разработано недостаточно. В статье с целью обоснования физико-математической модели задачи в качестве окружающего частицу сахарозы объема раствора используется шаровой слой с центром в моделирующим частицу сахарозы шаром. При анализе задачи исходят из результатов ассоциированной с теорией диффузионного переноса вещества проблемы теплопереноса в шаровом слое. Обосновывается алгоритм количественного исследования зависимости концентрации сахарозы от параметров задачи и периода обработки продукта. В качестве средства количественного анализа проблемы использовался численный эксперимент. Данный эксперимент выявил адекватность результатов теоретического анализа физическому смыслу реального процесса. Получены важные в теоретическом и практическом отношении зависимости по оценке массы кристаллизованной сахарозы и времени обессахаривания раствора.

Об авторах

А. А. Славянский
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия


Е. В. Семенов
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия


В. А. Грибкова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия


Н. В. Николаева
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия


Список литературы

1. Еделев Д.А., Тужилкин В.И., Коваленок В.А., Клемешов Д.А., Мойсеяк М.Б., Филинов М.А., Уразбаева К.А. Альтернативная технология кристаллизации сахарозы // Хранение и переработка сельхозсырья. 2016. № 1. С. 5-11.

2. Будак Б.М., Самарский А.А., Тихонов А.Н. Сборник задач по математической физике. М.: ГИТТЛ, 1956. 684 с.

3. Виноградова Ю.В., Гнездилова А.И. Влияние пересыщения, интенсивности перемешивания и температуры на кинетику массовой кристаллизации лактозы // Сборник трудов конференции Вологодской государственной молочно-хозяйственной академии им. Н.В. Верещагина. Вологда: Вологодская ГМХА, 2009. С. 18-24.

4. Гнездилова А.И., Шевчук В.Б. Кинетика массовой кристаллизации лактозы в пересыщенных водных растворах // Сборник трудов конференции Вологодской государственной молочно-хозяйственной академии им. Н.В. Верещагина. Вологда: Вологодская ГМХА, 2005. С. 43-46.

5. Громковский А.И., Последова Ю.И., Бражников Н.Н. Оптимальный режим уваривания утфеля I продукта // Сахар. 2008. № 8. С. 54-56.

6. Валовой Б.Н., Филатов С.Л., Петров С.М., Подгорнова Н.М., Тужилкин В.И. Комплексная оценка основных типов диффузионных установок свеклосахарного производства // Сахар. 2016. № 11. С. 24-31.

7. Лебедева Н.Н. Разработка эффективной технологии уваривания утфеля первой кристаллизации: дисс. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук: 05.18.05: утв. 25.12.2013. М., 2013. 199 с.

8. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.

9. Тужилкин В.И., Клемешов Д.А., Доненко Г.А., Лукин Н.Д., Ешимбетова Б.Т. Математическая модель оперативного учета и контроля свеклосахарного производства // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2018. № 2-3(362-363). С. 117-121.

10. Михатова Г.Н., Каганов И.Н. Расчет продуктов сахарного производства. М.: Пищевая промышленность, 1973. 160 с.

11. Тужилкин В.И., Мойсеяк М.Б., Клемешов Д.А., Ковалёнок В.А. Моделирование альтернативной технологии полунепрерывной кристаллизации сахарозы // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017. № 1(355). С. 42-48.

12. Тужилкин В.И., Ковалёнок В.А., Мойсеяк М.Б., Клемешов Д.А., Ачкасова Н.Ю., Уразбаева К.А. Моделирование уваривания утфелей с последовательной перетяжкой по ступеням кристаллизации в сравнении с традиционной технологией // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2015. № 5-6 (347-348). С. 52-58.

13. Тужилкин В.И., Балыхин М.Г., Лукин Н.Д., Ковалёнок В.А. Новые технологии кристаллизации сахарозы // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 12. С. 82-85.

14. Тужилкин В.И., Коваленок В.А., Петров С.М., Штерман В.С., Клемешов Д.А., Мойсеяк М.Б., Гаврилов А.М. Обоснование новых технологий изобарической и политермической кристаллизации сахарозы // Инновационные решения при производстве продуктов питания из растительного сырья: материалы Международной научно-практической конференции. Воронеж: Научная книга, 2014. С. 48-55.

15. Семенов Е.В., Славянский А.А., Сергеева Е.А., Щитова Т.А. Особенности диффузионного процесса кристаллизации сахарозы // Сахар. 2013. № 3. С. 46-50.

16. Петров С.М., Филатов С.Л., Подгорнова Н.М., Тужилкин В.И. Повышение качества белого сахара при уваривании утфеля в горизонтальных вакуум-аппаратах непрерывного действия // Сахар. 2018. № 6. С. 38-43.

17. Петров С.М., Подгорнова Н.М., Тужилкин В.И., Филатов С.Л. Повышение качества свекловичного сахара до экспортного уровня // Сахар. 2017. № 5. С. 30-33.

18. Полянский К.К., Шестов А.Г. Кристаллизация лактозы: физико-химические основы. Воронеж: ВГУ, 1995. 184 с.

19. Петров С.М., Подгорнова Н.М., Тужилкин В.И., Филатов С.Л. Преимущества непрерывного уваривания утфеля // Сахар. 2017. № 4. С. 30-37.

20. Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. М.: Колос, 1999. 496 с.

21. Семенов Е.В., Славянский А.А., Ильина В.В. К расчету периода кристаллизации сахарозы в вакуум-аппарате // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. № 12. С. 23-25.

22. Силин П.М. Технология сахара. М.: Пищевая промышленность, 1967. 626 с.

23. Тужилкин В.И., Прокофьев Е.Н., Ковалёнок В.А. Технологические и экономические аспекты кристаллизации сахара // Пищевая промышленность. 2014. № 4. С. 66-69.

24. Фольмер М. Кинетика образования новой фазы. М.: Наука, 1986. 208 с.

25. Brown D.J., Boysan F. Crystal growth measurement and modeling of fluid flow in a crystallizer // Zuckerind. 1992. Vol. 117. No. 1. P. 35-39.

26. Cecilia P.B., Librado G.R., Mayade G.O. Estudio de un agentetensoactivocubano y suefectosobre la velocidad de cristalización de la sacarose // Cent. Rev. Min. educ. super Rep. Cuba. 1984. Vol. 11. No. 1. Р. 121-132.

27. Grimsey I.M., Herrington T.M. The formation of inclusions in sucrose crystals // Int. Sugar J. 1994. Vol. 96. No. 1152. P. 504-514.

28. Lin L., Siguan G., Bing L. Study on the hydrodynamic problems in the crystal growth from solution // J.S. China Univ. Technol. natur. Sci. 1996. Vol. 24. No. 6. P. 25-29.

29. Mantovani G. Growth and morphology of sucrose crystal // Int. Sugar J. 1991. Vol. 93. No. 1106. P. 23-32.

30. Pautrat C., Senotelle J., Matholouthi M. Effect of some polusaccharidicnon-sugar on the rate of sucrose crystal growth // Int. Sugar J. 1996. No. 1171. P. 377-384.

31. Pautrat C., Senotelle J., Matholoiithi M. Growth crystal sucrose at affect impurites // Int. SugarJ. 1996. No. 137. P. 101-109.


Для цитирования:


Славянский А.А., Семенов Е.В., Грибкова В.А., Николаева Н.В. Особенности процесса кристаллизации в пересыщенном растворе (на примере сахарного производства). Хранение и переработка сельхозсырья. 2019;(3):138-147. https://doi.org/10.36107/spfp.2019.171

For citation:


Slavyanskiy A.A., Semenov E.V., Gribkova V.A., Nikolaeva N.V. Рeculiarities of the Process of Crystallization in Supersaturated Solution(On the Example of Sugar Production). Storage and processing of Farm Products. 2019;(3):138-147. (In Russ.) https://doi.org/10.36107/spfp.2019.171

Просмотров: 3


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.