Гидравлика_каз_39с. Таам ндіру процестеріні классификациясы

• Название: Таам ндіру процестеріні классификациясы
• Дата: 25.07.2018
• Размер: 102.16 Kb.
• Имя файла: Гидравлика_каз_39с.docx
• Тип: Документы; #48812
• страница: 2 из 5

5. Жылу және тоңазату процестері
Тағам өндірісінде көптеген жылулық процестерді пайдаланады: қыздыру және салқындату, бу конденсациясы, қайнау, булану және т. б. Оларды қарапайым және қарапайым процестерден тұратын күрделі процестерге бөлуге болады. Қарапайым жылулық процестерге мыналарды жатқызады: жылуөткізгіштік, конвекция, жылулық сәулелену.

Жылулық процестер жылуалмастырғыш аппараттарда іске асады.

Жылуөкізгіштік – денелердің басқа температурамен жанасу кезіндегі жылуды (ішкі энергияның) ауыстыру. Молекулалардың ретсіз (кездейсоқ) жылулық ауытқулардың энегиясы бір денеден басқасына немесе дененің бір бөлігіне басқа бөліктеріне шарлардың соқтығысуы кезіндегі қозғалысқа ұқсас молекулалардың соқтығысуының жолымен беріледі. Осындай молекулалардың өзара әсерлері туралы түсінік жай түсіндірілсе, жылу беру процестерінің жазылуында оны пайдалану тәжірибемен расталды.

Конвекция – ол жылуды қозғалатын газ немесе сұйықтық көлемдерімен кеңістікке ауыстыру. Әр қозғалатын ортаның көлемі осы процесте өз энергиясын ешқайды жібермейді, жылу ағыны сонымен бірге қозғалады. Жасанды немесе еріксіз конвекция желдеткіш немесе насоспен жасалған ағынмен өрнектеледі. Табиғи немесе жылулық конвекция қыздырылатын орта көлемдерінің тығыздықтарының айырмасының салдарынан пайды болатын архимед күштерімен шартталады.

Жылулық сәулелену (жылулық радияция) – ол электромагниттік толқындармен жылуды ауыстыру құбылысы. Мұнда энергияның екітүрленуі болады: басында молекулалардың жылулық қозғалысының энергиясы электромагниттік сәулеленудің энергиясыеа айналады (Стефан – Больцман заңына сәйкес электромагниттік сәулелену дене бетінің температурасының 4 – ші дәрежесіне пропорциянал), ол содан кейін басқа денемен электромагниттік сәулеленуді жұту басталып, ол молекулалардың жылулық қозғалысының энергиясына айналады. Жылулық сәулелену берілетін ауа қыздырылмайды, яғни ол диатермиялық. Жылулық сәулеленудің маңызды ерекшелігі – бетіне қарай жылуды әкелуі. Ал кептірілетін материялдың тереңдігінде ол электромагниттік толқындардың ұзындықтарының берілген диапазонындағы ену ерекшелігі көмегімен мүмкін болады. Егер графиктен электромагниттік сәулелену толқындарының ұзындықтарының спектірін көрсетеді, онда графикте мынадай диапазондарды ерекшелендіруге болады: у – сәулелену (х = 0,5 х 10-4 нм және одан төмен): рентгенттік сәулелену; ультрафиалеттік сәулелену; көрінетін сәулелену; инфроқызыл сәулелену; радиотолқындық сәулелену.

Ұзындықтарды 0,6... 10/4 мкм толқындар жылуды көшіреді. Бұл диапазон қызыл, инфроқызыл және өте жоғары жиілікті (ОЖЖ) радиотолқынды сәулеленуді қамтиды.

Инфроқызыл сәулеленуді қысқа толқынды (Л – 0,77...15 мкм), орташа толқынды (А = 15...100 мкм) және ұзын толқынды (А – 100 ... 340 мкм) болып бөлінеді. Сәулеленетін беттің температурасы 700...2500˚ С болғанда, ұзындықтары 1,55...2,55 мкм толқындар сәулеленеді. Осындай бет температуралары сәулеленулер ақшыл деп аталады. Өте төмен температуралы сәулеленулер қара деп аталады.

Ену қабілеттері бойынша бұл толқындардан келесі түрде сипатталады: көрінетін диапазонның (А = 0,40...0,77 мкм) толқындараның материалдарының бетімен шыға алады немесе толығымен жұтылады. Осы диапазоннан екі жаққа шығуы кезінде толқындардың тереңдікке ену немесе материалдан өту қабілеттігі жоғарылайды. Егер жақын немесе қысқа толқынды инфроқызыл диапазон ұзындығы (А = 0,77...15 мкм) толқындар 0...2 мм тереңдікте кептірілетін бұйымдарға енсе, онда ОЖЖ диапазонды толқындар бірнеше см тереңдікке енеді, ал олардың ұзындықтарын үлкейтсе, ондаған см тереңдікке енеді. Бұйымға ену мөлшеріне қарай олар жұтылады да, оларды ішінен қыздырғандай болады.

Күрделі жылулық процесс – ол екі немесе одан да көп жай процестердің жиынтығы. Кеңістіктегі әр жылуды көшіруді жылукөшіру деп атайды, ал әр физикалық денелер арасындағы жылуды ауыстыруды жылуауыстыру деп аталады.

Жылуөткізгіштікс – орта фазаларының байланыстарының бетімен немесе қатты жармен бөлінген осы орталар арасындағы күрделі жылу ауыстыру.

Жылулық ағын Q (Вт) – ерікті бет арқылы уақыт бірлігіне өтетін жылу мөлшері.

Меншікті жылулық ағын q (Вт/м2) немесе жылулық ағынның беткі тығыздығы - F (m2) бетінің ауданының бірлігіне қатысты жылулық ағын:
q = Q\F

Жылулық ағынның сызықтық тығыздығы qn (Вт/м) – h (м) бетінің ұзындығының бірлігіне қатысты жылулық ағын:
ql = Q\h

Бұл көрсеткішті әдетте құбыр арқылы жылуберілісті сипаттау кезінде пайдаланады.

Жылулық ағын (Дж/кг) жылутасығыштың массалық шығыны М және қарастырылатын құрылғыдағы оның энтальпийлардың Д/ (Дж/кг) айырмасымен өрнектейді:

Q = Mi

Энтальпия денемен аккумульденген (сақталған) энергиядан және фазалық ауысу, еру, сорбция немесе жылу алмасумен параллель іске асатын басқа процестер кезінде жұтылатын немесе босайтын энергиядан құралады.

Жылутасығыштың (Дж\кг) энтальпий айырмасы фазалық ауысу болмаған жағдайды меншікті жылусыйымдылықты с [Дж/(кг х К)] температуралардың айырмасына Д/ (К) көбейту арқылы өрнектеледі.Фазалық ауысу кезінде Д/ (осы процестің басындағы және соңындағы энтальпий айырмасын) фазалық ауысудың жылуына (Дж/кг) теңестіруге болады
6. Масса алмастыру үрдістерінің жіктелуі

Бастапқы және соңғы өнімдер бір-бірімен заттармен алмасатын үрдістер масса алмастыру аппараттарында жүреді.

Масса алмастыру үрдістері үш негізгі белгілері бойынша жіктеледі: заттың агрегаттық жағдайы бойынша, фазалардың байланыстарының тәсілдері бойынша және олардың өзара әрекеттесу сипаты бойынша.

Үш мүмкін фазалардан екеуден алты түрлі қосылыстарды келтіруге болады; газ – сұйықтық, газ – қатты дене, сұйықтық – сұйықтық, сұйықтық – қатты дене, газ – газ, қатты дене – қатты дене. Екі соңғы қосылыстар масса алмасу аппараттарында пайдаланбайды.

Екі бөлек компоненттер бірдей газ тәрізді және сұйық фазаларда болса, олардың бөлінуі айдау (дистилляция) және ректификация үрдістерінде мүмкін.

Дистилляция (айдау) – фракция құрамы бойынша айырылатын сұйық қоспаларды бөлу.

Ректификация – бірнеше компоненттерден тұратын сұйық қоспаларды бір бірінен бөлу тәсілі. Ректификация сұйықтықтың көпретті булануы мен оның буының көпретті конденсациясына немесе кейінгі көпсатылы компоненттің конденсациясымен қоспаның бірретті булануы негізделген. Ректификацияны, мысалы, спирт өнеркәсібінде спиртаректификатты алу үшін қолданады. Егер судағы этил спиртінің ерітіндісінің бір бөлігі буланса, онда булы фазада спирт концентрациясы қалған сұйықтық пен алғашқы ерітіндіден үлкен болады. Егер одан кейін буды конденсацияласа, онда соңында спирт концентрациясы түрлі екі сұйықтық пайда болады. Осы үрдісті қайталау өте жоғары спирт концентрациясын қамтамасыз ете алады, яғни компоненттердің бөлінуінің өте жоғары дәрежесін қамтамасыз ете алады.

Бір – бірінде ерімейтін әр фазаларда компонент еріген жағдайда, компоненттің газ тірізді фазадан сұйық фазаға ауысу үрдісін абсорбция (көлемді жұту) деп атайды, ал кері үрдісті десорбция деп атайды. Мысалы, егер аммиактың ауамен қоспасын сумен байланысқа түсірсе, аммиактың бір бөлігі суға (су аммимакты абсорбциялайды) өтеді де, ауа біртіндеп одан тазарады. Кері үрдісте аммиактың сұйық ерітіндісін ауамен байланысқы түсірсе, ауаға аммиактың бір бөлігі өтіп – десорбция үрдісі болады.

Егер компоненттердің біреуі фазадан фазаға ауысса, фазалардың біреуінде сұйықтың (еріткіштің) мөлшері азаяды (көбейеді), мұндай үрдісті кептіру (ылғалдандыру) деп атайды. Мысалы, сүт ыстық ауамен байланысқы түссе, судың ауаға ауысуы болады. Мұнда сүт құрғатылып, ал ауа ылғалданады.

Қатты күйден газ тәрізді күйге сұйық фаза болмайтындай етіп ауысуды сублимация деп атайды. Газ бен қатты дене леп тесіктерде және қатты дененің беткі жағында болатын сұйықтықтың тек тасушылары болған жағдайда, жылу бергенде оның буға ауысуы кептіру немесе сублимациялық кептіру деп аталады. Көкөністерде мұндай жағдайда сұйық немесе бу тәрізді күйде ылғалды беткі жаққа береді де, содан кейін оны беткі жақтан жояды, яғни кептіру үрдіс болады. Кері үрдіс – қоспа компоненттерінің газтәрізді фазадан қатты фазаға ауысуын адсорбция (беткі жұту) үрдісі немесе ионды алмасу үрдісі деп атайды (38 бөлімді қараңдар). Адсорбция мысалы ретінде сулы будың бөліктерінің оның ауамен қоспасынан силикагель гранулаларына өтуін және оларды оның леп тесіктерінде ұстауын келтіруге болады; мұнда ауа құрғатылады.

Сұйықтық – сұйықтық жүйесінде бөлу кезінде байланысқа екі бір – біріне ерімейтін сұйықтықтар енгізіледі, олардың әрбіреуі бөлінетін компонентті түрлі дәрежеде ерітеді. Мысалы: этил спирті мен изобутанол қоспасының сумен байланысы кезінде олардың бөлінуі. Мұнда изобутанол белсенді түрде суға өтеді. Егер осыдан кейін изобутанолдың сулы ерітіндісін изобутанол мөлшері өте төмен оның этил спиртімен қоспасынан бөлсе (ал олар тұндырумен жақсы бөлінеді), онда үрдісті изобутанол мен спирттің таза сумен бөлінген қоспасының жаңа байланысы кезінде қайталауға болады да, және одан өте жоғары концентрациялы изобутанол алуға болады. Мұндай үрдісті сұйық экстракция деп атайды.

Өте таза заттарды фракционды кристаллизация үрдістерінде алады. Ерітіндіден түскен және бастапқы ерітіндімен салыстырғанда ластанатын компоненттерінің мөлшері аз кристалдар таза еріткіште ериді де, ерітіндіден қайта кристалданады. Ластанатын заттардың бір бөлігі қайта бөлінеді.

Егер екі фаза сұйықтық – қатты дене жүйесінде бейтарап заттар түрінде болады, ал бөлінетін компонент қатты денеден сұйықтыққа ауысады, бөліну үрдісін қатты дене – сұйықтық жүйесінде экстрагирлеу деп атайды. Осы үрдістің мысалы – шырынның қызылшадан суға (диффузионды шырынға) ауысуы.

Затты сұйық фазадан қатты фазаның бетіне жеткізудің кері үрдісі адсорбция мен ионды алмасу үрдістерінде болады, ал көлем – кері экстракцияның үрдістерінде. Адсорбция мысалы – қоспаларды адсорбциялайтын белсенді көмір басы арқылы өткізгенде қоспалардан суды тазарту. Кері экстракцияның мысалы ретінде ет немесе балық тұздауды келтіруге болады.

Фазалардың байланысу тәсілдері бойынша масса алмасу үрдістерін фазалық байланысы бар үрдістерге, мембрана арқылы байланысы мен фазалардың көрінетін (нақты) шектері жоқ үрдістерге бөледі. Егер фазалар арасында мембраналар орнатса, онда бөлу үрдісі мембранды технологиялар саласына жатқызылады.

Фазалардың өзара әрекеттесу сипаты бойынша масса алмасу үрдістері мен аппараттарын периодты және үзіліссіз болып бөлінеді. Одан басқа, үзіліссіз үрдістерде компоненттердің тікбағытты, керібағытты, қиылысқан және комбинирленген қозғалыстарын ұйымдастыруға болады. Үрдісті нақты ұйымдастыруына байланысты уақыт пен аппарат ұзындығы бойынша үрдісте қатысатын заттардың концентрацияларын түрлі өзгертуге болады. Олардың түрлілігі үрдістерді комбинирлеу жолымен ұлғаяды.

7. Абсорбция және адсорбция процестері

Cорбция деп (латын тілінен sorbeo –сіңіру) қандайда бір затты (сорбтивті) басқа бір затпен (сорбитпен) сіңірудің кез –келген үрдісін атайды.Механизіміне байланысты сіңіруді адцорбционды, абсорбционды, хемосорбционды және копилярлы конденсациялы деп айырады. Сорбционды үрдістерді сорбцияны қолданып бірдейлі және бірдей емес жүйеден бөлу үшін қолданады.

Абсорбция – барлық сорбинт көлеміндегі бір заттың басқа затпен сіңірілуі. Абсорбция мысал ретінде газдың сұйықтықта еруін айтады. Бұндай үрдісте сіңірілетін затты –абсорбат дейді, ал сіңіретіндерді –абсорбент дейді.

Адсорбция – фазаның бөлу шегінде зат концентарциясының өзгеруі байқалады. Бұл кез –келегн фаза арасының бетінде жүреді және де кез –келген затта адсорбилене алады. Адсорбционды теңдік, демек шектік қабаттың және шектік фазаның арасындағы заттың тең орналасуы динамикалы болады және тез құрылады. Бұндай үрдісте сіңіретін затты –адсорбат,сіңірілетінді –адсорбент деп атайды.

Хемосорбция- химиялық реакциямен жүретін затты сіңіру.

Копилярлы конденсация –микропоралы сорбенттердегі будың сұйылуы.

Бұл сұйықтықтың майысқан менискісінде будың қысымы бірдей температурада сұйықтықтың жазық беткі жағында қаңық будың қысымына қарғанда олармен малынатын тар копилярлларда аз.

Нәтижесінде газ молекуласынның сұйық күйге көшу шамасы өседі және де газдың көлемі азаяды. Осының салдарынан ішке майысқан минискада газдың конденсациясының температурасы қоршған ортаға қарағанда жоғары болады. Сондықтан да газды ортадағы температура конденсация температурасына жақын, бірақ жоғары болмаса, лиофильді материалдан микропоралы сорбиттері енггізілгенмен газдың конденсациясының басталуының басы болу мүмкін. Мұндай үрдіс газдың адсорбциясы сияқты лиофильді микропоралы сорбиттермен сәйкес температуралы режимдерді ұстап қалумен түсіндіріледі.

Кез келеген сорбционды үрдіс фазалар байланысының шегінен кейін басталады, демек адсорбциядан. Шектік сұйық, газ тәрізді немесе қатты фазалар шегі болуы мүмкін.

Десорбция- сорбаттың сорбенттен бөлінуі. Сорбционды үрдіске сіңірудің алынуы (селективті) қасиетті болады. Осындай маңызды қасиет сорбентті таңдау жолымен заттарды бөлу үшін маңызды мүмкіндік тудырады. Сорбционды үрдістердің ағыны кезінде жылулық бөлінеді (кейде сіңіріледі), ал тұйық жүйелерде қысым өзгереді. Және де осыған байланысты сорбциялардың үрдістері, ережеге сай температураның төмендеуімен және қысымның жоғарлауымен жылдамдатылады.

Абсорбция абсорбент және абсорбат қалыптарын тығыз байланысқа алып келетін масса алмастырғыш аппататтарда жүреді. Абсорбердің сызбасы 38.1 суретте көрсетілген. Аппаратқа кіру үшін төменнен сіңірілетін құрамында кейбір сіңіретін компоненттері бар инертті газ жіберіледі, (V шығыны, кмоль/с, у_н концентарциясы, кмлоль/кмоль инертті газы), жоғарыдан кіру үшін –сұйық сорбент (W шығыны, кмоль/с), құрамында таза абсорбенттің кейбір сіңіретін компоненттері бар (Х_н, кмоль/кмоль). Осылайша дәл емес фазалардың қозғалысы қамтамасыздандырылады. Аппараттан шығу кезінде сәйкес шамалар «к» индексімен белгіленеді. Шығынсыз абсорбаттың материалды байланысының теңдігі мынандай болады: V(y_нy_k)=W (x_k-x_н)=М, мұнда М- біріншіден екінші фазаға берілетін компонент көлемі, кмоль/с. Сорбенттің меншікті шығыны: m=W/V=( y_нy_k)/ (x_k-x_н)

Тағам өндірісінің абсорберлері конструктивті белгілер бойынша жіктеледі. Тағам өндірісінде ең көп таралғандар тұңбалы және тарелкелі абсорберлер.

Тұңбалы абсорбер (скруббер). Нсадкамен толтырылған цилиндрлі бағанды көрсетеді. Сақиналы және хордалы тұңбалар кең таралған. Сонымен қатар тұңбаларды үлкен байланыс ауданын қамтамасыздандыратын және аз гидравликалық қарсылық көрсететін арнайы конструкцияда жиналған ағаш тақтайлардан жасайды.

Тарелкелі абсорберлер. Тарелкадан тарелкаға төмен қарай ағатын белгілі абсорбент дәрежесінің биіктігі бойынша тарелка жанынан биіктік бойынша вертикалды колонналар сияқты болады. Тор қалапағының арасынан немесе абсорбент қабатынан өтетін құрамында өнімді бөлетін сита газ пайда болады. Осындай әр тарелка абсорбцияның басы болып табылады. Біз берілген жұмыс линияларында және фазалы теңдіктің линияларындағы байланыс басының қажетті сандарын анықтау әдісін қарастырдық.

Адсорбция –бір немесе бірнеше компоненттердің газды, булы газды немесе сұйық қосынды және қатты поралы зат бетіндегі концентрленуінің сіңіру үрдісі.Бұл зат адсорбент деп аталады, сіңірілетін зат –адсорбтив деп аталады, дәл осы концентрлі түрде адсорбент бетінде –адсорбат деп атайды.

Адсорбенттер. Бұл өз арасындағы молекула бетінің және адсорбтив молекулаларымен электрлі байланысын тудыратын берік қуысты (поралы) түйіршікті зат. Температураның жоғарлауынан немесе қысымның төмендеуінен бұл байланыстар флуктуация температурасының әсерінен үзіледі және адсорбтив десорбциясының үрдісі жүреді. Десорбция қоршаған ортадағы адсорбтив концентрациясының төмендеуі кезінде де болуы мүмкін.

Адсорбент микропораларының адсорбирленетін молекулалардың өлшемдерімен салыстыратын (5...15)*10¹/^! өлшемдері болады. Олардың суммалы (?удельді) көлемі 0,5 см³/г шамасын құрады, ал бетінің удельді? ауданы 200...1700 м³-ді құрады. Микропорадан басқа адсорбенттер 0,2 мкм немесе оданда көп өлшемі болатын ірі поралары жиі болады.

Тағам өндірісінде қолданылатын негізгі абсорбенттер : белсенді көмір, силикагельдер, алюмогельдер, цеолиттер және кейбір балшықтың түрлері.

Белсенді көмірлерді органикалық шикізаттан алады: тасты көмір, ағаш үгітінділері, ағаш, тері тамырлы қалдықтар, қағазды және етті өндірістеті және т.б. Оларды өндіру кезінде шикізаттың құрғақ айдауын қолданады және келесі бумен активациялау немесе материалдың жұқа құрлымын алу үшін химиялық реагенттерін қолданады.

Көмірлі сорбит түрінде кустарлы өндірістерде ұсақталған ағашты көмірді қолданады –шығын ағаш шикі затының көрінетін құрлымы термикалы өзгеруге ұшыраған жанудың соңғы кезенінен өткен ағаш материалдар. Сонымен қатар олардың сыртқы ыстық бөліктерін сіңіретін өлшемі бойынша үлкен емес головнямен (өлшемі 1...5 см) кислородты жібермесе термикалы әсерге шалдығады (құрғақ айдауға). Кустарлы өндірісте сорбенттің активациясын жүргізбейді.

Силокогельдер термикалы және химиялы өндеумен диоксид кремнийді алады. Олардың меншікті ауданының сіңірілу беті 180..200 м²/г, ал қалған параметрлері –силокогельдегідей.

Цеолиттер, немесе молекулярлы ситалар, құрамында сілтілі оксидтері және сілтілі –жерді металдары бар алюмо –силикат ретінде болады. Цеолиттер бөліну принципі бойынша басқа адсорбинттерден айырмашылығы –оларда адсорбтив молекулалары цеолиттің иірімді құрлымынан «себіліп» өтеді.

Балшықтарда (бетониттер, диамиттер,треплалар, опоктар) нашар адсорбционды қасиеттер бар, бірақ басқаларға қарағанда тым арзан.

Адсорбенттің белсенділігі (сіңіретін қсиеті, немесе сіңірілген заттың көлемі) табиғатқа тәуелді болса, дәл солай үрдістің жүргізу шарты –қысымы ды, температурасы да тәуелді болады.

Адсорбенттің белсенділігін бөліктеп десорбция жолымен қайта құруға болады.

Десорбцияның негізгі әдісі : адсорбент температурасының жоғарлауы; ондағы қысымның төмендеуі; қызған газбен немесе қызып кеткен бумен желдету; сіңірілген компоненттердің басқа затпен сырып тастауы, белгілі бір қарапайым десорбция әдісінің жеңіл жойылатын тым жоғары адсорбирлеумен иеленуі. Адсорберлерді кезендік және үзіліссіз әрекет аппараттары ретінде жасайды. Адсорберлердің кезендік әрекеті аппараты тығыз қайнау қабатты адсорберлері болып бөлінеді; үзіліссіз әрекет аппараттары –адсорбенттің қозғалатын қабатты және қайнау қабатты болып бөлінеді.

Кезендік әрекеттің адсорберлері адсорбционды құрылғыларда екі агрегаттан болады, адсорбцияның бірінші корпусының жұмысы кезінде екіншісінде регенерация үрдісі жүреді (десорбция, кептіру және адсорбенттің салқындауы). Қайнаған қабатпен кезендік әрекет аппатарттарында адсорбент бөліктерінің алып кетуіне кедергі болатын сепараторды орналастырады.

Қабаттары қозғалысты үзіліссіз әрекетті аппараттары баған (колонна) түрінде орналастырады, осының әрқайсысында сәйкес үрдістің стадиясы өтеді. Бірінші жоғары секцияда адсорбент регенерациядан кейін салқындатылады, салқындатылған сұйықтық труба арасында өтеді және басқа адсорбенттерден арзан екінші секцияға көшеді. Адсорбенттің белсенділігі (тәсілді сіңіретін немесе сіңірілген заттың көлемі) заттың табиғатына тәуелді, дәл осылай үрдістің жүргізу шарты –қысымына, температураға тәуелді болады.

Адсорбент белсенділігін десорбция жолымен бөліктеп қайта құруға болады. Десорбцияның негізгі әдістері: адсорбент температурасының жоғарлауы; ондағы қысымның төмендеуі; қызған газбен немесе тым қызып кеткен бумен желдету; белгілі қарапайым десорбция әдісімен жойылатын жоғары адсорбирленумен иемденіп, сіңірілген компоненттерді басқа затпен сырып тастауы.

Компонентті бөлетін байытылған газ реттеу арқылы екінші секцияның төменгі жағында түседі, осы секцияның адсорбент қабатынан жоғары қарай өтеді және азайған газдың жоғарғы коллектордан өтіп жойылады. Аппараттың үшінші (төменгі) секциясы регенерат (десорбер) болып табылады. Бұл құбырда жылу агенті (бу) циркуляция жүргізетін жылуалмастырғыш түріндегі жоғары секция сияқты құқрылған. Осы секцияның адсорбенті ауамен желдетіледі. Желдету ауаның төменгі коллекордан өтуі арқылы жүреді және жоғарғы коллектор арқылы шығарылады. Регенерленетін адсорбент шлюзды перде (затвор) арқылы сорылады және аппараттың жоғарғы секциясында орналасқан пнвмокөлікпен шығарылады.

Экстрагирлеу –заттың құрамы бойынша күрделі түрінен жою жолымен бір немесе бірнеше компоненттер ертіндінің көмегімен таңдамалы әрекетпен иеленетін біркелкі емес Т-Р жүйе типінің бөлінуі. Бүл үрдіс экстракторларда жүзеге асырылады. Егер бірнеше компоненттерден бөлінетін (жойылатын) заттың қосындысы сұйық болса, бөлінетін жүйе біркелкі болады және «экстрагирлеу» термині «экстракция» терминімен ауысады.

Экстрагирлеу жүрісі бірінің артынан бірі төрт қарапайым үрдіс түрінде жүреді: шикізат бөліктерінің қуыстарына (пораларына) ертіндінің еңуі, бөлу (жойылу) компонентінің еруі; оның беткі жаққа көшуінің бөліктердің ішінде өтуі; заттың зат бетінен экстрагент көлеміне көшуі.

Ет технологиясында, балық өңдеу және басқа біркелкі емес қатты фазалы жүйелерде қарсы экстаркцияны қолданады. Бұл бір енмесе бірнеше компоненттермен қоршаған ортадан диффузияның ертіндісі түрінде олардың ену жолы жүйенің қанықтыруымен мінезделеді (қортындыланады). Осындай үрдістердің мысалы ретінде тұздау, маринадтау, ыстау және т.б. болады. Олардағы тұзды немесе басқа сулы ертінді, немесе құрамы күрделі газ қатты қуысқа (поралы) өнімге терең енеді, олардың қуыстарын (пораларын) толтыратын йодты ертінділермен араласады және оларға өзінің ерітілген заттың бір бөлігін береді.

Экстрагирлеу және керсінше экстракция –біртекті математикалы белгілеумен көрсетілетін үрдістер. Сондықтан олардың есептері арнайы бақылауын талап етпейді.

Бірақ экстрагирлеудің технологиялық реализациясы және керсінше экстракциясы айыруы мүмкін. Керсінше экстаркцияның реализация варинаты ретінде ертінділердің инжетерлену үрдісін және тұздаудың массалануын санауға болады.

Инжектерлеу тұзды ертіндінің бастапқы қуысты (поралы) материалға шприц арқылы еңгізуі. Енген ертінді қуысты (поралы) материалдан өтіп сыртқы жағында диффундерленеді, осылайша оның жылдам тұздалуына немесе маринерленуі үшін қолайлы шарттар қамтамасыздандырылады.

Массирлендіру (массирование) еттің және балықтың дисперстті бөліктерінің бір – бірімен араластыруын жабық ыдыста қағу жолымен жүзеге асыруымен қортындалынады. Араластыру диспертті ортадағы экстрагирленетін заттың концнетрациясын тегістейді, бұл өнімнің қатты бетіне жақын экстрагирленетін заттың концентрация градиентін ұлғайтады және осымен бірге жалпы үрдісті белсендетеді (интенсифицирлейді). Қағу, әдетте инерционды күш әсерінен қатты өнімнің жиі өтетін кезендік қысыуымен қоса жүреді.

Ертіндінің дұрыс таңдауы –толық экстрагирлеу үрдісінің тиімділігін (эффектігін) анықтайтын маңызды фактор. Ол таңдамалы ертіндімен мінезделенуімен, ерудің жоғарғы жылдамдығын қамтамасыздандыру, қайнаудың төменгі температурасы болу (жеңіл айдалынатын), алынатын өнімді бүлдірмеу үшін таза және біркелкі болу, иіс қалдырмау және нашар қосылған экстрагирленетін затты бермеу керек, қондырғының коррозиясын тудырмау, өрттен және жарылудан қауіпсіз болу және арзан болу керек. Экстрогент ретінде таза суды, сулыспирттің қосындысын, бензинді, бензолды, дихлорэтанды, сұйылтылған газды және т. б. қолдануға болады.

Экстрагенттердің арасында ерекше орын алатыны сұйылтылған (сжиженные) газдар: көміртегі диоксиді, этан, пропан, ацителен, азот, азот оксидтері, фреондар (R 12,-13,-22,-23) және басқалар. Сұйылтылған күйде олар жақсы ерітілетін әдісімен, жоғары селективімен, экстагирленетін заттарға химиялық индифферентімен салыстырмалы төменгі температурада экстрагирленетін заттардан эффекті айдалынады, сонымен қатар микроағзалардың өмір сүруін блоеирлеп экстракттардың өшірілуін қамтамасыздандырады. Олар адамдарға қауіпсіз және салыстырмалы арзан.

Олардың арасында технологиялық мүмкіндігіне байланысты ең бірінші орында диоксид көміртегі (СО₂) тұрады.

8. 
   Кептіру үрдісі және әдістерін айтыңыз
   

Кептіру – жылулық және диффузионды құбылыстарды пайдаланып ылғалды жоюға негізделген біртекті немесе біртексіз жүйелерді бөлу үрдісі (немесе тәсіл). Материалдан шығатын ылғал кептіру агентіне беріліп, сонымен бірге кептіргіштің жұмыс аумағынан жойылады. Онымен кептіру ылғалды жоюдың басқа тәсілдерінен – механикалық (престе немесе центрифугада сығу) және су алатын құралдарды қолдануға негізделген физика – химиялық тәсілдерінен ерекшеленеді.

Кептіруге қатты материалдар кристаллды (қант, тұз ж.т.б.); коллоидты – дисперсті (эластикалық және нәзік гельдермен капиллярлы леп тесікті денелер) және де сұйықтар: кристаллоид ерітінділері мен каллоидты ерітінділер ұшырауы мүмкін. Эластикалық гельдерге желатин, агар – агар, престелген ұн қамыры жатқызылады. Бұл денелер кептірілген күйінде эластикалық күйін сақтап сығылады. Нәзік гельдерге ағаш көмірін, керамикалық материалдарды жатқызады. Бұл денелер кептіруден кейін нәзік болады. Капиллярлы – лептесікті денелерге торф, ағаш, былғару, астық, нан ж.т.б. жатқызылады.

Қозғалыстағы күш ретінде кептірудің феноменологиялық көрсетуі бойынша фактілік және жүйенің тең жағдайы ылғал концентрациясының түрлілігін қабылдайды.Оның фактілік концентарциясы кептіру үрдісінде өзгереді, салмағының теңдігі өнімнің түрі ретінде анықталынады, дәл осылай қоршаған ортаның ылғалдығы да анықталынады.

Кептіру үрдісі кептіру агентінің қыздыруын қосады және кептіргіш камерарда кеуіп жатқан материалды ұстаумен көрсетілінеді.

Конвективті кептіруде ылғал материалдың ортасынан материалдың бет жағына ауысады, осылайша ол кептіргіш агентпен жойылады. Бұл диффузионды үрдіс; оның қозғалыс күші ретінде ылғал концентрациясының dc/dx градиенті болды.Сондықтан да ылғал концентрациясының әсерінен ылғал алмастырғыш (кг/с) үшін келесі феноменологиялық көрсетулерді жазуға болады:

Mw=k1F dc/dx

К- тұрақты; F- материал бетінің ауданы, м2.

Метериалдың пораларындағы ылғал және осматикалы ұсталынып тұрған ылғал материалдың бетінде сұйық түрінде көшеді, ал адцорбционды байланыс –бу ретінде болады.

Материалда ылғал диффузиясының күрделенетін себебі, жылудың әсерінен ылғал жылу ағынының бағытымен ауысуынан болады. Қорытындысында осы күрделі үрдісті термоылғалөткізгіш деп атайды. Температура градиентінің әсерінен ылғалдың ауысуын термодиффузия деп атайды.Бұл жоғарғы температурамен және «защемленного» ауаның әсерімен бетіткі жағының тартылуының кемуімен пайда болады.

Берілген себептерге шартталған жалпы массалық ылғал алмастырғыш (кг/с) dt/dx температура градиенті бойынша mt=-k2F, dt/dx –ке тәуелді болуы мүмкін,

мұнда К2- тұрақты.

Екі себетін әсерінен кеуіп жатқан гельдегі ылғал көлемінің суммасы (кг/с), мынау суммаға тең болады: (өзінің белгілерінен) :

m=mw+mt

Кептіру үрдісі екі кезенге бөлінеді:

-ылғалдың дене терендігінен бетіне (сыртына) дейін ауысу;

-будың қоршаған ауада ауысуы.

Осылардың бірінші кезеңі қарастырылған. Ылғалдың жойылуы дене ішінде де, дәл солай сыртында да өтеді. Екі жағдайда да жойылған ылғалдың келесі қозғалсы беткі жағынан жүреді.

Материалдың бетінде материал ылғалымен тең болатын жеңіл –булы қабат пайда болады; бу материал температура кезінде қанық болады.

Диффузия күшінің материал бетінен қоршаған ортаға қозғалысы –шектік қабаттағы PH сулы будың түрлі парциалды қысымы р және қоршаған ортада Рв.

Материалдың шектік қабатындағы будың парциалды қысымын қанық будың қысымы деп атайды.

Диффундирленетін будың (кг/с) массалық шығынының m феноменологиялық тәуелділігі осы үш параметрлерден тұрады:

m=B1(РнРв) F1

Мұнда В1- тұрақты.

Ылғал дене бетінен жойылу үшін соңғы көрсеткіш Дальтон заңы деп аталады.

Бұл ылғалдың шығыны ішкі жағынан сыртқы бетіне дейін жеткізілген ылғал ағынына тең болу керек. Уақыт ішінде материал ылғалдығының өзгеруі қисық кептіру деп атайды.

Құрғатудың алдында затты қыздырады кейін ылғалдың жойылу жылдамдығы нөлден кейбір тұрақты шамаға дейін жоғарлайды.

Тұрақты кептіру жылдамдығы кезенінде, материалмен механикалық байланысқан (сырт жағынан және копилярлы) ылғал жойылады.

Төмен бағытталған кептіру жылдамдығы кезінде материалдағы ылғалдың жойылу жылдамдығы азаяды. Осы кезенде материалмен тым тығыз байланысқан, сонымен қатар адсорбционды байланысқан ылғал жойылады.
Кептіру әдістерін ұйым үрдісінен материалдан ылғалды сіңіруден ерекшеленіледі және барлық кептіру спецификасын анықтайтын бір немесе бірнеше үрдістердің қолданылуымен сипатталынады. Кеңінен таралған келесі кептіру әдістері : табиғи; конвективті (амалсыз ауа қозғалысы кезінде кептірілетін материалға қатысты); шашыраңқы ; кондуктивті (жоғарғы температуралы газды ортада кесілген өнімнің ұсақ тамшыларының кебуі);вальцовты (металды бетіндегі жоғарғы байланысты өнімдердің кебуі); вакуумды немесе сублимационды; экспломазионды; қайнап жатқан үгітілімді өнімнің қабатында; аэрафатонды (пневматикалық); терморадиационды көпірген өнімді алумен және т.б.