Вопрос № 1. Общие сведения

ЛЕКЦИЯ № 30 СУШКА. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЦЕСЫ

Литература:

1. Г.Д. Кавецкий, В.П. Касьяненко «Процессы и аппараты пищевой технологии».- М., КолосС, 2008.-591 с.: ил.

2. Процессы и аппараты пищевых производств. Учебник для вузов в 2 книгах/ [А.Н. Острикова и др.]; под ред. А.Н. Острикова.

План лекции:

1. Общие сведения.

2. Статика сушка.

3. Формы связи влаги с материалом.

4. Кинетика сушки.

5. Материальный-тепловой баланс сушилки.

Контрольные вопросы:

1. Какой процесс называется сушкой?

2. По­чему сушка является сложным тепломассообменным процессом? 3. Какие виды сушки применяют в пищевых производствах?

4. Что является движущей силой сушки? Когда происходит сушка и когда — увлажнение материала?

5. По каким данным и как определяется характер связи влаги с материалом?

6. Что такое энер­гия связи с материалом? Чему равняется расход теплоты на удаление свободной влаги?

7. Чему равняется общий расход теплоты на сушку? Как определить расход теплоты на удаление связанной влаги?

8. Почему процесс сушки разделяется на первый и второй периоды?

В производстве многих пищевых продуктов сушка, как прави­ло, является обязательной операцией и представляет собой доста­точно энергоемкую технологическую стадию процесса. От аппаратурно-технологического оформления и режима сушки зависит в большой степени качество продукта.

Сушке может предшествовать удаление влаги из материалов Другими методами, например отжимом на прессах, центрифугиро­ванием. Однако механическим способом может быть удалена только часть свободной влаги.

Сушкой называется процесс удаления влаги из твердых влаж­ных, пастообразных или жидких материалов (суспензий) путем ее испарения и отвода образовавшихся паров. Это сложный тепломассообменный процесс. Скорость его во многих случаях определяется скоростью внутридиффузионного переноса влаги в твердом теле.

Сушке подвергают пищевые материалы, находящиеся в различ­ном агрегатном состоянии, а именно: гранулированные, формо­ванные и зернистые; пастообразные; растворы и суспензии.

Метод сушки и тип сушилки выбирают на основе комплексно­го анализа свойств пищевых материалов как объектов сушки.

Наиболее важными отличительными свойствами пищевых мате­риалов, которые следует учитывать при выборе метода сушки, явля­ются: низкая термостойкость, склонность к окислению и деструк­ции; к короблению и потере товарного вида; неоднородность по начальному содержанию воды; наличие активных биохимических и химически активных веществ и некоторые другие.

Основные пути интенсификации процессов сушки и повыше­ния экономичности работы сушилок:

проведение процессов в условиях эффективной гидродинами­ческой обстановки, что позволяет значительно увеличить коэф­фициенты тепломассоотдачи;

применение комбинированных способов подвода теплоты, что позволяет наиболее рационально нагревать материал до темпера­туры сушки;

создание комбинированных сушильных агрегатов (например, первая ступень — сушка в разбавленном псевдоожиженном слое, вторая — сушка в псевдоожижающем слое, распылительная сушка в сочетании с сушкой в псевдоожиженном слое и др.);

создание сушильных агрегатов с замкнутым циклом теплоно­сителя.

По способу подвода теплоты к высушиваемому материалу раз­личают следующие методы сушки:

конвективная, или воздушная, — подвод теплоты осуществля­ется при непосредственном контакте сушильного агента с высу­шиваемым материалом;

контактная — путем передачи теплоты от теплоносителя (на­пример, насыщенного водяного пара) к материалу через разделя­ющую их стенку;

радиационная — путем передачи теплоты инфракрасными из­лучателями;

диэлектрическая (СВЧ-сушка) — путем нагревания материала в поле токов высокой частоты;

сублимационная — сушка в глубоком вакууме в замороженном состоянии.

Требования, предъявляемые к выбору рационального метода сушки и типа сушилки, заключаются в достижении наивыгодней­ших технико-экономических показателей работы сушилки при получении продукта с заданными свойствами, обеспечении на­дежности работы, снижении или исключении газовых выбросов в атмосферу.

Метод сушки и тип сушилки для конкретного материала выби­рают на основании анализа материала как объекта сушки. Для этого исследуют структуру высушиваемого материала, тепловые и сорбционно-десорбционные характеристики, на основании кото­рых определяют формы связи влаги с материалом, а также адгезионно-когезионные свойства материала.

Дата добавления: 2014-01-20