Закономерности функционирования технологических процессов

Содержание

1. Естественные процессы, их сущность и классификация
2. Механические процессы
3. Гидромеханические

Литература

Производственные технологии: Учебник / Под ред. В. В. Садовского. – Мн.:

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ИХ СУЩНОСТЬ, КЛАССИФИКАЦИЯ.

Естественный процесс - это последовательные и закономерные изменения в системе (продукте,

Технологические процессы могут быть разделены на общие (основные) и специфические

Естественные процессы можно подразделить

на классы: механические, гидромеханические, тепловые, массообменные, химические, биологические.

Механические процессы

механическое воздействие на твердые материалы:
измельчение,
резание,
прессование,

Механические процессы происходят с изменением формы материалов,
но без изменения физико-химическим

Гидромеханические процессы происходят в жидкостных или газовых системах под влиянием внешних

Основа гидромеханических процессов

гидростатическое или гидромеханическое воздействие на сырье, материалы:
перемешивание,
диспергирование,

Основа тепловых процессов

изменение теплового состояния взаимодействующих сред:
нагревание,
охлаждение,
выпаривание,
конденсация,
фрезерование,

К тепловым процессам относятся процессы передачи тепла от более нагретого тела

Основа массообменных процессов

теплопередача, переход вещества из одной фазы в другую:
абсорбция,
адсорбция,

Движущая сила разнообразных массообменных процессов представляет собой разность концентраций вещества в

Химические процессы подчиняются законам химической кинетики

Биологические процессы осуществляются с помощью живых микроорганизмов, подчиняются биологическим законам жизнедеятельности

2. Механические процессы

измельчение, прессование, сортировка (классификация).
Происходят с изменением формы материала,

Измельчение – дробление, резание, измельчение тонким протиранием.

процесс увеличения поверхности твердых

Дробят яблоки, ягоды при производстве соков, вин, солод, какао бобы, зерно

Резание применяют для уменьшения размера кусков и придания им определенной формы

Протирание осуществляют протирочные машины с различными диаметрами отверстий сетчатого барабана (

Классификация (сортировка)

зернистых материалов используется для разделения смеси на фракции с

Прессование

применяется для обезвоживания, брикетирования твердых материалов, гранулирования и формирования пластичных

Обезвоживание под давлением

применяется для выделения жидкости, когда она является ценным продуктом

Брикетирование

применяется для получения брикетов (брусков прямоугольной или цилиндрической формы), проводится в

Формование

пластичных материалов используют для придания изделиям определенной формы. Используют прессы: гидравлические,

3. Гидромеханические процессы

Гидромеханика изучает равновесие, движение и взаимодействие жидкости с

Неоднородные системы, состоят как минимум из двух фаз:
дисперсной, находящейся в тонкораздробленном

К таким системам относятся:
суспензии - состоят из жидкой дисперсионной и твердой

Методы разделения неоднородных систем - осаждение или отслаивание, фильтрование и центрифугирование.

Отслаиванием называется осаждение под действием собственного веса твердых частиц, находящихся во

Отстаивание применяют для глубокого разделения суспензий, эмульсий, пыли и характеризуются низкой

Отстойники бывают периодического, непрерывного и полунепрерывного действия

Процесс центрифугирования (- сепарирование).
во вращающемся потоке на взвешенную частицу действует центробежная

Фильтрование

Процесс разделения суспензий, пылей и туманов через пористую перегородку, пропускающую жидкость

Обратный осмос и ультрафильтрация.
При разделении растворов обратным осмосом происходит самопроизвольный переход

При ультрафильтрации

исходный раствор разделяют на два принципиально новых продукта: низкомолекулярный (фильтрат)

Для очистки газовых потоков используют :

1. Гравитационное осаждение - используют пылеосадительные

Перемешивание (смешивание)

Используется в жидкой среде для получения суспензий и эмульсий способами:
1.

Псевдоожижение

состояние двухфазной системы при котором твердые частицы в среде - газ

4. Тепловые процессы

Теплообменные процессы – это процессы, связанные с переносом

Нагревание – процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты.

Обогрев с помощью обогревательных бань:
нагревание водяным насыщенным паром:
«глухим» паром,

Нагревание электрическим током осуществляется в электрических печах прямого и косвенного действия.

Испарение -

процесс превращения жидкости в пар путем подвода к ней теплоты:
при

Охлаждение -

процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты
используют воду

Конденсация –

переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путем

Кристаллизация –

процесс выделения в виде кристаллов твердой фазы из растворов и

Выпаривание -

процесс сгущения растворов при кипении, выпаривают свекловичные соки, сиропы, молоко.

5. Массообменные процессы

– технологические процессы, скорость протекания которых определяется скоростью переноса

Сорбционные процессы:

Абсорбция – селективное (выборочное) поглощение газов или паров жидкими

Перегонка и ректификация

методы разделения жидких однородных смесей
переход веществ из жидкой

Перегонку применяют для грубого разделения смесей, ректификацию – для более полного.

Перегонка – процесс однократного испарения и конденсации.
Простую перегонку могут проводить

Ректификация – разделение смеси на составляющие ее компоненты в результате многократного

Сушка –

процесс удаления влаги из материалов путем ее испарения и отвода

Методы сушки:

конвективная (воздушная) – подвод теплоты осуществляется при непосредственном контакте сушильного

Экстракция -

это извлечение из сложного по составу вещества одного или нескольких

6. Химические процессы

Получение и хранение пищевых продуктов связано с самыми различными

Гидролиз –

разложение белков, жиров, углеводов до более простых под действием кислот,

Меланоидинообразование –

процесс, взаимодействия продуктов распада белков с сахарами.
образуется темноокрашенные

Дегидратация-

(отнятие воды) при воздействии высоких температур на сахара, вызывая их превращения.
Подвергаются

Сульфитация -

Для предотвращения потемнения пищевые продукты сульфитируют, т.е. обрабатывают SO2 или

Сульфитация является одним из способов консервирования. SO2, H2SO3 и ее соли

Жиры при хранении приобретают неприятный вкус под действием света и кислорода

7. Биологические

Микробиологический синтез (ферментация) осуществляется с помощью живых микроорганизмов, которые потребляют

Микробиологический синтез -

используется при получении ряда ценных продуктов:
получение витаминов, ферментов, антибиотиков
в

Ферменты –

особые органические вещества, которые вырабатываются клеткой и регулируют обмен веществ,

Процессу ферментации предшествуют подготовительные стадии:
- приготовление посевного материала;
- приготовление и стерилизация

Брожение -

расщепление безазотистых органических веществ микроорганизмами.
образуется энергия, необходимая для обмена

Спиртовое брожение -

осуществляется под действием дрожжей и лежит в основе получения

Молочнокислое брожение -

способствует превращению углеводов в молочную кислоту с участием молочнокислых

Маслянокислое брожение –

процесс превращения глюкозы в масляную кислоту при участии маслянокислых

Уксуснокислое брожение –

образование уксусной кислоты из этилового спирта под действием уксуснокислых

Пропионовокислое брожение –

превращение сахара или молочной кислоты и ее солей пропионовокислыми