Введение к работе
Сушка является завершающей стадией большинства технологических процессов в различных производствах химической, легкой, текстильной, строительной, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности. Вопросы интенсификации сушки и разработки эффективного оборудования приобретают важное значение потому, что сушка — одни из самых энергоемких технологических процессов.
Распылительная сушка считается одним из перспективных и универсальных способов обезвоживания жидких материалов, так как позволяет варьировать структурно-механическими характеристиками и качественными показателями высушиваемого продукта. Данный способ широко распространен в промышленной практике, когда необходимо получение препарата со строго лимитированными свойствами.
Существующая технология обезвоживания гидролизатов белкового сырья характеризуется сложностями, связанными с многоста-динностью процесса получения кондиционного продукта вследствие специфических физико-химических свойств исходного материала: термолабильность, склонность к налипанию, слеживаемосп. к высокая начальная влажность.
Особенности процесса сушки распылением обеспечивают возможность его использования для получения многих термочувствительных продуктов, в частности, микробиологических питательных основ и сред. Кроме того, некоторые гидролизаты непищевого белкового сырья применяют в текстильной и других отраслях промышленности для изготовления покрытий синтетической кожи, ЗОЛОКЯЗ и пленок. Полученные по такой технологии кожи н ткани заменяют натуральные кожу, шерсть, шелк, а по многий показателям превосходят последние (прочнее и эластичнее натуральных).
Существующий в РФ уровень промышленного производства сухих питательных основ не вполне отвечает растущим потребностям здравоохранения.
В соответствии с принятой Государственной программой РФ перед НИИ Микробиологии поставлена проблема производства сухих основ мпкробиолошчесхиъ питательных сред, что требует разработки интенсивной технологии процесса и эффективного оборудования.
Актуальность.темы заключается в необходимости модернизации
— 3 —
существующих л техголопическюг, схему разработки одностадийного метода (обезвоживания основ^микробиологинескик питательных сред а^расшидительных' аппаратах и выдачи исходных данных для конструирования- высокопроизводительного сушильного оборудования, обеспечшакмцего качественные показатели>целевого продукта.
Целью .вастояа'.ей работы .является поучение особенностей процессов! тспдо-И'массообмена.диспертиррванных микробиологических питательных основ, влияние на* них технологических, тепловых и гидродинамических факторов процесса. раепыл»тельной сушки, создание методики инженерного расчета, анализа > и і оценки эффективности! распылительной аппаратуры! для термолабильных продуктов, разработка' и исследование диспергирующих устройств и систем газоввода в рабочую ка-іеру, уточнение параметров процесса для конструирования высокоэффективных распылительных установок.
Научная.новизна диссертации;
h Разработана математическая, модель процессов сушки распылением термолабилышх продуктов, учитывающая, гидродинамические, тепловые и массообменные характеристики процесса, изменение массы, размеров а формы частиц, их полидисперсность.
-
Определено, влияние физико-химических свойств материала (плотности,, вязкость, поверхностное натяжение) на тепловые н гидродина, инеские параметры процесса.
-
Разработана, испытана и применена для опытно-промышленного производства, основ микробиологических питательных сред пневматическая, форсунка внешнего смешения, обеспечивающая короткий «.широкий факел распыылазасчет. дополнительною эффекта совпадения резонансных колебаний в^ единицу времени сопутствующих потоков за, счет подбора интенсивности закручивания.
-
Определены. оптимальные условия, взаимодействия распыленного материала с теплоносителем, позволившие интенсифицировать процесс распылительной сушки, исключить застойные рецирку-
' лнционные зоны, предотвратить перегрев и разложение обрабатываемого материала. Обоснованы, технологические и режимные параметры процессов сушки; широкого «пектра.основ микрбиоло-гических питательных сред.в- распылительных.аппаратах.
Практическая ценность и. реализация, работы. Полученные результаты теоретических ь эксперименгапльных исследований легли в основу разработки исходных данаых, использованных для изго-
— 4-і—
топления ГНИЙ "ИРЕА-Пензмаш" аппаратурко-тсхнологической лпшш одностадийного обезвоживания микробиологических питательных основ и сред распылительным методой.
Апробация работы. Научные положення и результаты работы доложены на научных конференциях НИИМ МО РФ (сборники научных докладов на специальные темы), 1993 год, г. Киров; IV научно-практической конференции молодых ученых "Вопросы траи-сфузиолопш и клинической медицины", 1994 год, г. Киров; IV Международной научной конференции "Кибернетика химико-технологических процессов", 1994 год, г. Москва.
Публикация результатов исследовании. По теме диссертационной работы имеется три принятых научных отчета на специальные темы, отчет о НИР "Оценка возможности интенсификации тепло-и массообмешшх процессов в распылительных сушильных устачовг<зк при обезвоживании основ микробиологических питательных сред" и четыре доклада, опубликованных- в сборниках ведомствешшх и международных научных конференций. Получечо положительное решение о выдаче патента РФ № 40148IS от 09.05.94 г.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работы изложена на/^сграгтцгх машинописного текста п состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы (154 наименования), включает 43 таблицы, 33 рисунка.