Содержание к диссертации
Введение
1. Методы и технические средства очистки растительных масел 8
1.1. Классификация способов гидратации и очистка диэлектрических жидкостей 8
1.2. Сведения о фосфатидах 10
1.3. Способы выведения фоефатидов 13
1.4. Методы разрушения эмульсий в электрических полях 16
1.4.1. Основные методы разрушения проводящих цепочек, замыкающих электроды 16
1.4.2. Разрушение эмульсий в однородном электрическом поле 1 19
1.4.3. Разрушение эмульсий в неоднородном электрическом поле 24
1.5. Выводы по главе, цель и задачи исследования 30
2. К теории разрушения эмульсий в диэлектрических жидкостях 32
2.1. Предположение о механизме действия электрического поля на удаляемые фосфатиды из растительных масел в электрофильтре 32
2.2. Предпосылки укрупнения частиц фоефатидов в электрическом поле 37
2.3. Обоснование необходимости перфорированного диэлектрического барьера в межэлектродном пространстве электрического фильтра 43
2.4. Определение производительности электрофильтра 47
2.4.1. Обоснование времени наполнения емкости электро фильтра растительным маслом и объема осаждаемой фосфатидной эмульсии, 47
2.4.2. Обоснование времени истечения очищенного растительного масла из фильтра 50
2.5. Выводы по главе 52
3. Методика исследования структурообразования и фильтрования в гидратированом подсолнечном масле в электрических полях 55
3.1. Технологическая схема гидратации с разделением фаз 55
3.2. Экспериментально-технологическая линия для гидратации с разделением фаз 57
4. Экспериментальные исследования процесса очистки растительных масел и новые технические средства 62
4.1. Исследование гидратации подсолнечного масла 62
4.2. Структурообразование в гидратированном подсолнечном масле в электрическом поле 69
4.3. Электрофильтрация гидратированного подсолнечного масла 79
4.4. Новые технические средства для очистки растительных масел 89
4.4.1. Устройства для очистки фосфатидов из растительных масел 89
4.4.2. Устройства для диспергирования воды в растительном масле 101
4.4:3. Оборудование для транспортирования растительного масла 102
4.5. Выводы по главе 108
5. Эффективность внедрения технических средств для очистки растительных масел 110
5.1. Рациональные конструктивно-технологические параметры устройств для очистки растительных масел 110
5.2. Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения технических средств для очистки растительных масел 117
Общие выводы : 122
Список используемых источников 124
Приложение 138
- Основные методы разрушения проводящих цепочек, замыкающих электроды
- Обоснование необходимости перфорированного диэлектрического барьера в межэлектродном пространстве электрического фильтра
- Экспериментально-технологическая линия для гидратации с разделением фаз
- Структурообразование в гидратированном подсолнечном масле в электрическом поле
Введение к работе
Растительное масло является одним из ценнейших продуктов питания человека. По калорийности оно сравнимо с белками и углеводами.
Все масла - это компактно упакованные концентраты энергии. Чем тверже масла, тем труднее они перевариваются, и наоборот, чем мягче масла, тем легче они усваиваются организмом. Взрослому человеку требуется 30...50 г. растительного масла в день [177].
Потребность в растительных маслах растет с каждым годом, и в целом по стране их выработка достигла до 1 млн. т. в год.
На масложировых предприятиях коренным образом изменилась материально-техническая база. За последние годы достигнуты определенные успехи в создании новых технологических процессов переработки растительного масла, позволяющие значительно интенсифицировать производство масла, улучшить их качество, повысить выход готовой продукции.
т
Несмотря на все имеющиеся достижения в масложировой промышленности, технический уровень перерабатывающих машин и оборудования еще не достаточно высок. Так, например, в технологической схеме гидратации с разделением фаз для отделения фосфатидов из растительных масел используют отстаивание.
т
Удаление дисперсной фазы из жидкости технологичней осуществлять воздействуя на частицы. Такой процесс проходит в отстойниках, где на частицы, отличающиеся от жидкости по плотности, действует гравитационная сила. Однако, он малопроизводителен для частиц небольших разметов и для частиц, не значительно отличающихся от жидкости плотностью. Кроме этого на процесс отделения влияют физико-химические факторы, тесно связанные с по- # верхностными явлениями на границе раздела твердой и жидкой фаз [97]. По добные явления имеют место и при создании искусственного силового поля в случае центрифугирования. Применение новых физических методов обработки пищевых продуктов
(ультразвук, электрофлотация, электроосаждение, СВЧ и др.) дают хорошие ре- зультаты, позволяя с получением высокого качества продукта, значительно
увеличить производительность труда и автоматизировать производственные процессы [172].
Настоящая работа посвящена изысканию способа отделения фосфорсо- Ш . держащих веществ из гидратированного подсолнечного масла, который позволит создать высокоэффективное и высокопроизводительное техническое средство. Одним из возможных путей решения этой важнейшей народнохозяйственной задачи является применение электрических методов обработки растительных масел при сепарации фосфоросодержащих веществ. В связи с этим, автором данной работы был проведен ряд исследовании по использованию
$) электрического поля как основного действующего силового фактора в техноло-:
гических процессах очистки растительных масел.
Целью настоящей работы является разработка технических средств для очистки растительных масел, реализация результатов исследования в конструкциях электроочистителей, электродиспергаторов и насосов для жидких сред.
Решение актуальной задачи «Повышение качества растительного масла через совершенствование процесса гидратации и отделения фосфатидных # эмульсий» достигается следующей концепцией. Основываясь на теории элек трического поля, физику диэлектриков, картину формирования фосфатидных комплексов и структурообразования, а также на результаты фильтрования гид- ® ратированного масла в электрическом поле разрабатывается электрофильтр?
содержащий источник высокого напряжения, систему электродов с диэлектрическим перфорированным барьером, предназначенный для очистки растительного масла от фосфатидов.
Научная новизна заключается в:
- разработке электроочистителей гидратированных растительных масел с перфорированным диэлектрическим барьером и пористым высокопотенциальным электродом;
б
- теоретическом и экспериментальном обосновании конструктивно- ь технологических параметров электрофильтра для гидратированного выведения
фосфатидов из растительного масла.
І Практическую значимость представляют:
- электроочистители растительных масел и электродиспергатор;
ф - насосы для одновременного транспортирования не контактирующих
между собой жидких сред.
Реализация результатов исследования. Разработанные способ и экспериментальные образцы электроочистителей растительных масел апробированы в производственных условиях:
AS. 4.
І)
- Бельцкого масложиркомбината (МССР, 1988 г.);
- ГУП «Маслозавод» ДП ФГУП «Росспиртпром» (2003 г.). Материалы экспериментальных исследований и описание изобретенных
технических средств используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий на кафедре «Механизация переработки с.-х! продукции». Применение результатов исследований подтверждается соответствующими актами, приложенными к диссертации.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследования по ЦЇ: теме диссертации доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях
профессорско-преподавательского состава:
- Института прикладной физики Академии наук Молдавской ССР с 1986 Ш по 1989 г.г.;
- Чувашской государственной сельскохозяйственной академии (2002, 2003 г.г.).
Основные положения диссертации выносимые на защиту:
1. Разработанное техническое средство для очистки растительных масел от фосфатидов;
2. Обоснованные конструктивно-технологические параметры электрофильтра для гидратированного выведения фосфатидов из растительного масла. Объектом исследования является электроочиститель растительных ма- fc. сел.
Предметом исследования является процесс взаимодействия электрического поля с фосфатидами растительных масел.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 32 научных ра- $ боты, в том числе 27 авторских свидетельств и патентов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из
І
введения, 5 глав и общих выводов, списка используемых источников и приложения. Основная часть содержит 123 страницы машинописного текста. В списке литературы указано 178 источников, в том числе 4 на иностранном языке. (& Приложение содержит материалы по внедрению.
#
Основные методы разрушения проводящих цепочек, замыкающих электроды
К основным методам разрушения проводящих цепочек следует отнести: интенсивное струйное движение эмульсии в межэлектродном пространстве, поперечно направлению электрического поля, применение вращающихся электродов, питание электрогидраторов импульсным напряжением, изоляция электродов от обрабатываемых эмульсий слоем твердого, жидкого или газообразного диэлектриков, питание электродегидраторов тока высокой частоты, периодическое изменение направления электрического поля.
Показана реальная возможность изоляции электродов электродегидраторов перфорированным диэлектриком при разрушении эмульсий типа «вода в масле» в электрическом поле. Устройство для разрушения эмульсий в электрическом поле, содержащее изолированные перфорированным диэлектриком электроды, описаны в ряде авторских свидетельств [31, 35]. К основным методам разрушения проводящих цепочек следует также отнести разрушение эмульсий при турбулентном перемешивании, которое создается за счет вращения ферромагнитных сферических гранул в электромагнитном поле соленоида. Устройство для,разрушения эмульсии, работающее по принципу турбулентного перемешивания описано в авторских свидетельствах [39]. Однако, многие из этих способов обладают существенными недостатками.
Направленное интенсивное струйное движение эмульсии в межэлектродном пространстве требует многократного ее ввода в область электрического поля с целью обеспечения необходимого времени обработки. Этот метод, вращающихся электродов, не позволяет эффективно разрушать высокообводнен-ные эмульсии с концентрацией дисперсной фазы выше 12...15%.
Более эффективными для разрушения высокообводненных эмульсий являются импульсные методы. Главная их особенность заключается в том, что в результате приложения высокого напряжения в виде отдельных импульсов в течение короткого времени 10"5 с удается значительно повысить напряженность электрического поля.
Изоляция электродов слоем диэлектрика предупреждает закорачивание через водяные цепочки, но приводит к резкому снижению стационарной напряженности постоянного электрического поля, действующего на высокооб-водненную эмульсию. Однако, для разрушения высокообводненных эмульсий, нет необходимости в чрезмерно высоких напряженностях внешнего поля, так как внутренние поля, возникающие между каплями, значительно больше внешних [136].
Высокочастотные методы предложены с целью повышения напряженности поля в эмульсии и тем самым повышения эффективности ее разрушения . По мнению авторов работ [56], применение высокочастотных полей неэффективно в связи с большими временами релаксации капли по сравнению с коротким промежутком полупериода импульса. Считают, что при увеличении частоты электрического поля, уменьшается величина дипольного момента капли вследствие уменьшения ее деформации [61]. К основным недостаткам метода разрушения эмульсий в переменном поле высокой частоты с применением изоляции электродов слоем диэлектрика, следует отнести также образование сплошных проводящих цепочек и разрушение диэлектрика в процессе работы электродегидратора, вследствие его пробоев. Образование сплошных проводя , щих цепочек определяется напряженностью поля и электрическим сопротивле нием эмульсии, которое для высокообводненных эмульсий мало. Последнее приводит к быстрому выравниванию потенциала по поверхности изолятора и падению напряженности поля во всем объеме эмульсии. При разрушении высо # кообводненной эмульсии высокочастотным методом, необходимы специальные меры по предотвращению образования проводящих цепочек. Периодическое изменение направления поля позволяет предотвратить короткое замыкание между электродами. Картина силовых линий, приведенная в работе [53], несколько отлична от действительной, так как не учитывается л близость соседних электродов, находящихся в электрическом поле, через кото 0$\ рые должны замыкаться силовые линии на противоэлектродах. Тем не менее, при переключении высокого напряжения на следующую пару электродов, общая картина силовых линий несколько изменяется, особенно в центре межэлектродного пространства, что позволяет в сочетании с кратковременностью действия поля в одном направлении предотвращать короткое замыкание, а также диспергирование капель [52]. Время действия поля в одном направлении определяется временами образования проводящих цепо W чек, замыкающих электроды, коалесценции капель и их деформации до крити ческого эксцентриситета в электрическом поле. Эффективное разрушение вы-сокообводненной эмульсии происходит тогда, когда время действия поля в од W ном направлении меньше времени образования цепочек, равно времени наи большей деформации капли и больше или равно времени коалесценции капель. Электрическое диспергирование капель высокообводненной эмульсии с концентрацией дисперсной фазы выше 12... 15 % несущественно, так как среднее расстояние между каплями настолько малы, что при трансформации их в элек-трическом поле в элипсоиды вращения, соприкосновение их происходит раньше, чем они достигнут критического эксцентриситета [139]. Изоляция электродов слоем перфорированного диэлектрика предупреж 19 дает закорачивание через водяные цепочки, без существенного снижения напряженности электрического поля и является наиболее эффективным приемом при разрушении высокообводнённых эмульсий. При турбулентном перемешивании основными факторами, определяющими остаточное содержание воды в эмульсии после обработки, является режим перемешивания, напряженность поля и время укрупнения [100]. При оптимальном режиме перемешивания остаточная обводнённость эмульсии после предварительного укрупнения капель практически не зависит от начальной концентрации дисперсной фазы (при изменении её от 0,5 до 5 %) и дисперсно-: сти эмульсии, если время укрупнения превышает некоторую критическую величину. Турбулентное движение эмульсии оказывает положительное влияние на процесс электродегидрации при числах Рейнольдса 5-10...9-10.
Обоснование необходимости перфорированного диэлектрического барьера в межэлектродном пространстве электрического фильтра
Для исследования структурообразования в гидратированном подсолнечном масле в электрических полях использовалась экспериментальная установка (рис. 3.3), которая включает в себя термостатируемый электрофильтр 1 с высо-1 копотенциальным из пористой нержавеющей стали и низкопотенциальным электродами.
Температура масла в исследуемом фильтре поддерживалась термостатом 15 и с помощью блока измерения температуры (БИТ) 13с термопарами Г, Д, Ж, 3, Е, Н из медь-константанта промерялась температура (рис. 4.1). БИТ позволяет измерять температуру в широких пределах, от 5 до 90 С с точностью ± 0,2 С. Контрольно-эталонная термопара из таких же мате риалов устанавливалась в сосуде Дюара 31с растворимыми льдами, где под держивалась температура около 0 С. В зависимости от разности потенциалов на термопарах, эталонной и рабочей, устанавливалась реальная температура измеряемых процессов в звеньях технологическо-экспериментальной схеме, а именно в емкостях 5 и 6 для исходного масла и гидратирующей воды, соотвест-т венно, мешалки 9, экспозитора 27 и электрофильтра 1. л Вначале эксперимента сырое нерафинированное подсолнечное масло и гидратирующий агент - дистиллированная вода нагревались при определенной температуре в термостатируемых емкостях 5 и 6, соответственно, при помощи термостата. 14 (рис. 3.3), который дает возможность поддерживать необходи мую температуру происходящих процессов длительное время. / При достижении необходимой температуры масла и воды, первое, через вентиль 18 и дозатор 7, вторая, через вентиль 19 и дозатор 8, проходили через электродиспергатор 23 с системой электродов «кольцо против сетки» (рис. 4.28 б), где происходило интенсивное перемешивание масла с водой. При этом кап 58 ли гидратирующего агента разрывались на мелкие частицы, которые приводили к увеличению площади контакта воды с поверхностью масла в несколько десятков раз. Далее смесь масла с водой для гидратации подавалась в термостати руемую мешалку 9. Частота вращения лопастей вала двигателя 10 изменялась І регулятором напряжения 11 и варьировалась от 0,5 об/мин до 500 об/мин. При і этом везде температура контролировалась термопарами А, Б, В, Н. После 30-ти минутной экспозиции гидратируемое масло из термостати-руемого экспозитора 27, через вентиль 21 подавалось в исследуемый фильтр 1 через подводящий патрубок, соединенный с распределительной трубой. Распределительная труба, представляющая трубу с отверстиями, располагалась по всей длине в середине зоны отстоя 1-ой камеры. Ее размещение с отверстиями дало возможность сохранить ламинарность движения потока очищаемого масла по всей длине межэлектродного пространства электрофильтра. Давление измерялось при помощи микроманометра 16. После заполнения фильтра 1 гидрати руемым маслом" высокопотенциальный электрод был запитан от источника вы І сокого напряжения 2. Напряжение контролировалось статическим киловольт І метром 4 (тип С-96), а ток измерялся миллиамперметром 3. Для подачи нерафинированного масла и гидратирующей воды, а также транспортирования эмульсии в технологической линии или для перекачивания после электрофильтрации гидратированного масла для дальнейшей переработки и фосфатидной эмульсии на склад можно использовать различные варианты предложенных насосов (табл. 4.2), которые дают возможность перекачивать одновременно не контактирующие между собой вышеуказанные жидкости. Для кино-, фотосъемки электрофильтр с помощью направляющего уст ройства вставлялся в проектор (рис. 4.8 а). Гидратируемое масло прокачивалось через фильтр и процессы, происходящие в нем, снимались с экрана в отражен ном свете. Для извлечения фосфорсодержащих веществ из подсолнечного масла также использовался электродиспергатор (рис. 4.28 а), который содержит корпус из диэлектрического материал с входным 1 и выходным 4 патрубками, высокопотенциальный электрод 2 - шприц и расположенные под углом друг к другу низкопотенциальные электроды 3. Нерафинированное подсолнечное масло и гидратирующии агент из термостатируемых емкостей 5 и 6 через дозаторы 7 и 8 подавались в электродиспергатор 23. Вода впрыскивалась через высокопотенциальный электрод и ее диспергирование в масле происходило в резко неоднородном электрическом поле - «острие против двух плоскостей» [ 106] или в электродиспергаторе с системой электродов «кольцо - против сетки» (рис. 4.28, б). Показатель качества подсолнечного масла и содержание фосфатидов в нем устанавливался ГОСТом: «ГОСТ 1123-73 - масло подсолнечное». Для оперативного контроля проведения экспериментов этот показатель позволял определить необходимое количество гидратирующего агента и установить конечный эффект гидратации. Поэтому количество фосфатидов определялось как в нерафинированных, так и в, гидратированных маслах. Количество фосфатидов может быть определено химическими методами, однако более современным, быстрым и точным является калориметрический, который основан на способности фосфорномолибденового комплекса восстанавливаться гидроцинсульфатом до молибденовой сини и измерения оптической плотности окрашенных растворов [125].
Экспериментально-технологическая линия для гидратации с разделением фаз
Таким образом, для ограничения тока между электродами, т.е. снижения энергетических затрат, необходимо, чтобы параметр D/l2 был меньше 0,3. Кроме этого, при электрофильтрации гидратированного масла, содержащее небольшую концентрацию мелкодисперсной фазы (фосфатидная эмульсия с водой), в перфорациях барьера происходит коалесценция мелких частиц в крупные.
С целью повышения эффективности разрушения эмульсии было разработано устройство для разрушения эмульсий АС № 1487929 (рис. 4.23) [2], которое содержит цилиндрический корпус 1 с парожидкостной рубашкой 2 для тер+ мостатирования процесса, входной патрубок 3 и выходные патрубки 4 и 5, цен- тральную трубу 6 (распределитель эмульсии), выполненную из диэлектрического материала с входными окнами 7,, знакочередующиеся конические электроды 8 и диэлектрические конуса 9 с пазами 10 для электродов. Отношение площади конуса к площади электрода выбирают из соотношения: а - схематическое изображение; б - диэлектрический конус с электродами: 1 - корпус; 2 - парожидкостная рубашка; 3 -входной патрубок; 4,5 - выходные патрубки; 6 - центральная распределительная труба; 7 - входные окна; 8 - электроды; 9 -диэлктрический усеченный конус (тарелка); 10 - пазы. -4 Устройство работает следующим образом. Эмульсия по входному патрубку 3 поступает в трубу 6 и через окна 7 в пространства между электродами 8, где создается электрическое поле высокой напряженности. На каждом промежуточном конусе в верхней его части один против другого установлены два электрода: один - в пазу на наружной поверхности конуса, другой - в пазу на внутренней поверхности. Знаки электродов на конусе противоположны. Например, электроды, лежащие в пазах на верхних поверхностях конусов, соединены с высоковольтным полюсом источника напряжения, противоположные электроды, лежащие в пазах на внутренних поверхностях конусов, заземлены. Пазы 10 выполнены на наружных и внутренних поверхностях конусов в верхних их частях так, что после установки электродов в них наружные поверхности электродов и конусов составляют общую поверхность, т.е. электроды полностью заполняют пазы. Электроды установлены в пазах конусов с тем, чтобы исключить пробой по их краям. В устройстве может быть использовано как постоянное, так и переменное напряжение. і После укрупнения капель в электрическом поле в течение оптимального і времени эмульсия поступает в отстойные зоны, расположенные между поверхностями диэлектрических конусов 9, не занятыми электродами 8, где отста ивается в течение оптимального времени. Отстоявшаяся вода с фосфатидами стекает с диэлектрических конусов 9 на дно аппарата, выводится по патрубку 4, а чистое масло отводится в верхней части тарельчатого отстойника по пат рубку 5. Оптимальные значения времени отстоя и обработки эмульсий типа вода в масле изменяются в широких пределах: оптимальное время обработки составляет 1...4 мин, а отстоя - 7,5...20мин. Диэлектрические конуса увеличивают общую площадь отстоя эмульсии, что сокращает время отстоя во столько раз, во сколько раз общая площадь верхних поверхностей конусов больше площади горизонтального сечения устройства. Поскольку время разрушения эмульсии складывается из времени обработки В ЭЛеКТрИЧеСКОМ ПОЛЄ И Времени ОТСТОЯ, ТО Путем установления КОт нусов сокращается общее время разрушения эмульсии, тем самым повышается эффективность ее разрушения. С целью повышения эффективности разрушения эмульсии и снижения гидравлического сопротивления диафрагмы было разработано устройство для разрушения эмульсий АС № 1389807 [3] (рис. 4.24), состоящее из цилиндрического корпуса и являющегося внешним электродом 1, внутреннего высокопотенциального электрода 2, цилиндрического перфорированного барьера 3 с кольцевой полостью 4 и отверстиями 5, перегородки 6, двух диэлектрических фланцев 7, входного 8 и выходного 9 патрубков. Устройство работает следующим образом. Эмульсия типа «вода в масле» по подводящему патрубку 8 поступает в межэлектродное пространство электродов 1 и 2, где создается переменное поле вы сокой напряженности. После прохождения через отверстия 5 в барьере 3 эмуль , сия по отводящему патрубку 9 поступает в отстойник. В устройствах для разрушения эмульсий перфорированный барьер выполняет роль концентратора поля в отверстиях перфорации, что приводит при обработке эмульсии к генерации парогазовых пузырей, перекрывающих сече-Ф ния отверстий, и предотвращению падения напряжения между электродами. При генерации пузырей напряженность поля в эмульсии уменьшается, хотя напряжение между электродами сохраняется. Для повышения эффективности і разрушения эмульсии необходимо минимальное время нахождения парогазово I го пузыря в отверстии барьера, что достигается при выполнении барьера по ., лым. После генерации парогазовый пузырь быстро выносится потоком в по \Н) лость. Кроме того, общая длина одного отверстия уменьшается, что снижает гидравлическое сопротивление перфорации барьера. С целью эффективности очистки растительных масел разработано уст ройство для разрушения эмульсий в электрическом поле патент № 2100047 [155] (рис. 4.25), содержащее диэлектрический корпус 1 с высокопотенциаль ным 2 и низкопотенциальным 3 электродами. В межэлектродном пространстве установлен барьер в виде гидрофильных нитей 4. Нити установлены рядами под углом к направлению потока эмульсии. Расстояние между нитями в рядах и соседними рядами уменьшается по ходу потока эмульсии. Ряды нитей установлены под углом к поверхности электродов 2 и 3. В 1 Т устройстве должно выполняться соотношение 0,4 b/d 0,9, где Ъ - расстояние между соседними нитями ряда, d - расстояние между электродами и ближайшей нитью этогр ряда. Корпус имеет входной патрубок 5, патрубок 6 выхода легкой фазы эмульсии и патрубок 7 выхода тяжелой фазы эмульсии (фосфатидные . комплексы с каплями воды). Патрубок 7 расположен по всей длине корпуса по середине зоны отстоя.
Структурообразование в гидратированном подсолнечном масле в электрическом поле
Слесарные работы (изготовление деталей - 24,6 ч - тарифная ставка, 4 разряд 5,86 р./ч; токарные работы - 14,3, ч - 4 разряд - 5,86 р./ч; сварочные работы - 19 ч - 5 разряд - 7,11 р./ч). Z = 363, 04 р. Дополнительная - 40 % = 145,2р. Начисление на социальное страхование: 180,43/?. Общая зарплата на изготовление: Затраты на демонтаж существующей установки за вычетом материала пошедшего на монтаж новой установки составили: 1840 - 420 = 1420/?. (включая оплату труда сварщика, электрика и слеса ря). . Затраты по монтажу составили (включая стоимость переходных деталей и зарплату персонала) 2140 /?. Прочие затраты составили 3166 /?. Итого затраты на внедрение установки составили: При установке предлагаемого оборудования расход электроэнергии увеличился со 150,37 кВт -ч/т до 170,24 кВт ч/т, что привело к увеличению эксплуатационных затрат на : (170,24 - 150,37) 200000 = 3974.кВт или при цене 0,51 р./(кВт -ч) составляет 2026,7 р. Остальные параметры процесса не изменились и в конечном итоге необходимые затраты составили 47157,7 р. Технико-экономическая оценка проекта Ожидаемый эффект от предлагаемой конструкции: 1. Снижение трудоемкости за счет изменения трудоемкости. 2. Снижение затрат по дополнительной очистке и сохранения органо-лептических качеств в процессе изготовления готовой продукции. При применении-предлагаемой технологии возрастает энерговооруженность труда на 11,3 %, что говорит о (высокой) технологической культуре производства и повышение уровня использования основных средств. Повышение качества продукции и, в первую очередь, органолептических характеристик позволяет выйти на потребительский рынок с маслом, не уступающим по всем параметрам продукции конкурентов, по более низкой цене. При предлагаемой технологии масло с остаточным содержанием фосфа-тидов 0,025 % позволяет установить цены в широком ценовом поле, поднять оптово-отпускные цены с 18,60 до 19,20 р. Это поможет получить годовой экономический эффект в сумме: 1. На основании анализа существующих методов и технических средств, предназначенных для гидратации и очистки растительных масел, предложена технологическая линия, содержащая новый: - электродиспергатор; - электрофильтр с плоско-параллельными электродами и перфорированным диэлектрическим барьером, с возможностью измерения температуры среды, электрического потенциала на электродах, перепада давления на пористом высокопотенциальном электроде. 2. В процессе очистки мелкодисперсные частицы фосфатидной эмульсии в электрическом поле коагулируются до неустойчивых размеров и осаждаются под действием силы тяжести. При высоких концентрациях дисперсной фазы в среде (1 % и более) и определенных диаметрах частиц (порядка нескольких микрон) диполь - дипольное взаимодействие является определяющим факто ром всего процесса коагуляции. Диполи в электрическом поле растягиваются, сталкиваются, разрываются их оболочки, частицы сливаются, укрупняются и под действием силы тяжести выпадают в зону отстоя электрофильтра. І 3. Наибольшая эффективность процесса очистки растительного масла і достигается в фильтре с плоско-параллельными электродами, один из которых пористый с размерами пор 70 мкм и перфорированным барьером, когда отношение суммарной площади перфорации к площади всего барьера равна л/4, а отношение диаметра отверстия барьера к его толщине меньше 0,3. В этом случае происходит более полное контактирование и увеличение размеров мелкодисперсных частиц в перфорации, и перекрытие газовым пузырем сечения отверстия во время микроразрядов между каплями воды с фосфатидами. 4. Полное формирование фосфатидных комплексов происходит при 2 % концентрации воды, температуре гидратации 45...55 С, в течение времени 40...60 мин, причем для эффективного извлечения фосфатидов из растительно го масла в электрофильтрах с диэлектрическим барьером следует предварительно электродиспрегировать воду в масло при напряженности электрического поля 700...850 кВ/м. 5. Минимальное остаточное содержание фосфатидов (0,025 %) в очищен-ном масле обеспечивается при напряженности 68...130 кВ/м в межэлектродном пространстве электрофильтра. 6. Разработанные насосы для транспортирования растительных масел по-зволяют перекачивать одновременно не контактирующие между собой текучие среды, т.е. нерафинированное и гидратированное масло, фосфатидную эмульсию и воду. 7. Применение разработанного электрофильтра с перфорированным диэлектрическим барьером в технологии очистки подсолнечного масла позволяет получить продукцию с улучшенными качественными показателями за счет снижения фосфатидов до 0,025 % и получить годовой экономический эффект в сумме Поэтому рекомендуется использовать электрофильтр в технологии очистки растительных масел.
