Введение к работе
Актуальность проблеми, Наслз-жировая промышленность - одіт из ведущих отраслей пищевой вндуотрии Узбекистана. Развитие техники и технологии в этой отрасли безусловно, олособстJJOT расширению ассортимента наслэ-жяровой продушит я существенному повышению еа качества.
Диссертационная работа посвещепа решению крупной народнохозяйственной проблеми по переработке хлонкозих оемпн и ранг;'-ботке высокоэффективной технологии производства хлопкового масла. Путей выявления основных тенденций развития технологии производства растительных масел на базе достиесний совокупности биотехнологии и тепломассообмена обоснованы наиболее перонок^ив-выа направления совершенствования технологии. Это способствовало созданию новых технологий.
Сущеотвуюкще технологии иаслоэкстракционних производств проектировались несколько десятков лет тому назад, когда научно-исследовательские работы в основном были направпоны на локалыпя усовершенствование отдельных узлов я стадий технологии с цепьп поддеркания отрасли на уровне выполнения плановых заданий; глобальные же вопросы создания новых технологий иаслодобнвания оставались вне поля врения. Теперь появилась необходимость оценить уровень научно-тохнического прогресса в данной отрасли и заострить внимание на высокоинтенсивннх совершенных технологиях. Несмотря на возникшие временные оло-ности имеетоя возможность и необходимость создания современных эффективных технологий и разработки аппаратов для производства хлопкового масла, активно привлекая к решения этой проблемы накопленный в республике значительный научный потенциал.
Используя достижения в области автоматизированного проектп-рования;необходимо выполнить анализ и синтез более эффективных технологичооких схем производства хлопкового наела, которые отличаются от известных своим высоким уровнем, меньшими потерями сырья и вспомогательных материалов.
В слязи с этим проблему создания и внедрения высокоэффективных технологий производства хлопкового масла, в том числе я с использованном нетрадиционных методов обработки материала, следует считать носомпонпо актуальной и обладающей народнохозяйственной значимостью.
S.
t—t
?1
разработать теоретические основы анализа и синтеза высокоэффективных технологических схеы пртизаодства растительных масел»
осуществить декомпозицию технологии производства растительных иасел на функциональные подсистемы, выпо.-нить совокупный сиотемный анализ технологий производства, а также его олтавимх этапов, стадий и отдолышх операций о цель» выявления в них "узких" иест;
обобщить и при необходимости реализовать физические эксперименты, направленные на изучение технологий жарения маслосодор-яащих материалов в ИК-поле, экстрагированип иасла из обработанной мелкодисперсной сыпучей фракции жиыха, предварительной и окончательной дистилляции масляных иисцепл, дезодорации хлопкового масла;
изучить отдельные технологические участки производства хлопкового масла путем их имитационного моделирования на компьютере;
синтезировать новые технологические схемы функциональных подсистем "подготовки материала к извлечению масла", "нарение-пресезвание", "жарение - прямая экстракция", "предварительная
и окончательная дистилляция иисцоллы", "экстрагирование - дистилляция" и других;
- реализовать новые промышленные технологии подготовки
материала к извлечению растительного иасла.
Научная новизна. Разработаны научно-технологические основы синтеза элементарных процессов для создания оптимальной технологии производства хлопкового масла с использование j новых факторов воздействия и также сочетания их с известными, которые дают существенный эффект.
Сформулирована многоэтапная постановка и решение задачи многокритериального синтеза оптимальной технологической системы производства хлопкового наела, направленные на обеспечение максимального повышения качества выпускаемой продукции при минимальных технологических затратах. Для этого, проводя последовательную декомпозицию технологической схемы в последующие подсистемы^ разработана четырехступенчатая иерархическая структура анализа и синтеза отдельных технологических схем производства. Определены основные критерии оптимизации для каждой подсистемы. Создана методика синтеза оптимальной технологической системы производства хлопкового масла, заключающаяся в последовательном решении задач оптимизации,начиная с нижней иерархической ступени до
І'СфХіиП.
Нипвпеин зсношше тенденции развития технологии производства растителышх насел на базо дзстикеїшГі совокупности биотехнологии и тепломассообмена. Обэонэвани наиболее перспективные направления совергсепсгвования технологии. Это способствовало созданию поник, технология: ИК-эбработки хлопкового материала, многоступенчатой раслилнтельнзП обработки шіснелли и ыаспа, многоступенчатой экстракт;,:и в поле нентробежін.'Х сип, получения хлопкого-бслковоР, пуки путем ппевмосепарирогзния шрота и др.
Системно-структурпчи анялизои, с использование-.- критериев В.Л.Панфилова показані; недостатки существующей технологии влаго-тсипэиэП обробітки, іісолсдовашиши на коипптсрних и физических моделях. оптедел но супсствснноо влияние ИК-нагрева на раскрытие нпгїпосод'-'гг.аі'лх клеток и возможность многократного увеличения геппэиодвэда к масличному іштсришіу. В результате синтезированы високо?.Иектпгпыс (10 - 100 раз) технологические сиотсиы подготовки хлопковых ядер инв нитки к извлечение масла.
Изучением в подсистеме "гидродинамика кипения ыисцелли в вертикальних трубах" пузырькового pesnua и ноднииагсеИся пленки технологии предварительной дистилляции, определена возможность инг'гокрзтного по!"іггіпіп производительности сукяствуюаих установок. Для технология окончательной дистилляции уточнением зависимостей изменения концентрации иасла от размеров капель, распиленной шч-цепли, научно обоснованы висэкоэЭД-сктпзннс иногэ-отупсичатие диско-распипвтспышс системи. Разработаны способи синтеза оптимальних технологических схем ДИСТИЛЛЛЦІ10НИИХ КОМПЛЕКСОВ.
Анализ изменения концентрации многокомпонентных труднз-легучих веществ от различных факторов, позволил синтезировать оптимальную технологию дезодорации.
Практическая ценность рг.боти состоит в следуюцек:
разработапи методические основи направленного совершен-ствования технологии производства растительных г?ссл., которое могут бііть использованы при проектировании новых и .иэдерниза-цпи супастяу-о-цлх преднриитиИ и цехов;
реализована новая технология подготовки і.!вслосздер;-ліриіх нагрриплов (.ядра, к л тки и т.д.) к прессованию посредством их ИК-?.ар'.-нип;
разработаны высокоэффективные технологии предварительной и окончательной дистилляции масляных иисцелл;
обоснована новая технология дезодорации хлопкового иасла и реализовано ее аппаратурное оформление;
рекоиендованы оптииальные технологические схемы производства хлопкового иасла и др.
Достоверность и обоснованность сформулированных научн:іх положений, выводов и рекомендации подтверждается согласованности теоретических и экспериментальных результатов, полученных с применением современных методов и технических средств, соответствием результатов экспериментов теоретическим предпосылкам, а также данными промышленных испытаний разработок диссертации.
Личное участие автора в получении результатов. Автор проводил исследования по данной проблеме в течение более чем тридцати лет и принимал активное участие в анализе и синтезе технологических схем и стадий производства хлопкового масла. Соавторы исследований в основном рассматривали вспекты проблемы интенсификации производства хлопкового ыаола о точки зрения процессов и аппаратов, в то время как автором диссертации формулировались и разрабатывалиоь ее технологические стороны, благодаря чему комплексно решена проблема синтеза новых технологий производства 'растительных масел.
Личный вклад автора в решение данной,научной проблемы состоит в общей постановке задач исследования, непосредственном участии в проведении экспериментов, анализе и научном обобщении результатов, выявлении оонэвных закономерностей и з практической реализации работы в промышленности. Выводы и рекомендации диссертации сформулированы автором лично.
Публикации. Результаты диссертации опубликованы более чем в 30 научных трудах, в т.ч. в монографиях, брошюрах и автороких свидетельствах на изобретения.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и получили одобрение на: Международном симпозиуме "Современное оборудование и технология получения и облаго-раяивания пищевого растительного масла" (Ташкент, 1994); Международном семинаре-совещании "Создание новых видов оборудования для перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса (Ташкент, 1994); Международных и Республиканских научно-техни-
чеоних конференциях (Ташкент, I990-95rr.), НТК ТаиХТИ и БухТИПйЛП (1990-1995 гг.)» Третьем международном форуме по тепломассообмену Минск 1996г.
Диссертации состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Ее основное содержание изложено на 230 страницах машинописного текста, включающего 36 рисунков и 29 таблиц.
