Ультразвукова кавітаційна технологія вилучення пектину з рослинної сировини та обладнання для її реалізації
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Ультразвукова кавітаційна технологія вилучення пектину з рослинної сировини та обладнання для її реалізації
|
|
| Creator |
Берник, Ірина Миколаївна
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2010. Роботу присвячено дослідженню процесу вилучення пектину з рослинної сировини – яблучних вичавок та розробці високоефективних апаратних засобів для реалізації ультразвукової кавітаційної технології. Запропоновано фізичну модель диспергування-екстрагування цільового компонента з капілярно-пористої системи. Здійснено регресійно-кореляційний аналіз експериментальних даних та визначено технологічні параметри процесу. Досліджено особливості розповсюдження ультразвуку у технологічному об’ємі, що збуджують малоамплітудні та високоамплітудні приводи-випромінювачі. Представлено інженерну методику розрахунку акустичної системи на базі напівхвильового складеного п’єзоелектричного перетворювача. Запропоновано та обґрунтовано принципово нові конструктивні рішення ультразвукових кавітаційних екстракторів. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.08 – процессы и оборудование химической технологии. – Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2010. Диссертационная работа посвящена решению актуальной проблемы переработки вторичного растительного сырья с целью производства пектинового концентрата, путем разработки экологически чистого и безопасного процесса извлечения компонента и создания высокоэффективного технологического оборудования, при использовании ультразвуковых кавитационных технологий. Проведен анализ физических методов извлечения пектина, особенностей влияния механических колебаний ультразвукового диапазона на химико-технологические системы, современных схем ультразвуковых кавитационных аппаратов и возможности их использования для обработки жидкодисперсных сред. Разработана физическая модель диспергирования протопектина и экстрагирования пектина в системе “капиллярно пористое тело – вода”. Показано, что акустическая кавитация приводит к разрушению химических связей пекто-целюлозного матрикса клеточной оболочки, формирует направленные потоки жидкости на микро- и макроуровнях частицы сырья. Проведено экспериментальное моделирование, методом уравнений регрессий, которое адекватно описывает зависимость степени извлечения пектина от факторов влияния (интенсивности ультразвукового поля, толщины шара среды, температуры и времени обработки). Определены технологические параметры обработки материала и показатели качества пектинового концентрата. Проведено аналитическое и экспериментальное исследование распределения звукового давления в технологической среде, с использованием акустического метода измерения. Исследована возможность использования малоамплитудных и высокоамплитудных кавитаторов. Установлено, что в среде происходит значительное затухание ультразвуковых колебаний, эффективная обработка возможна в шаре до 30 мм. Представлено инженерную методику расчета акустической системы на базе полуволнового сложенного пьезокерамического преобразователя. Предложены и обоснованы принципиально новые конструктивные решения технологического оборудования для диспергирования-экстрагирования пектина с растительного сырья. Разработанные ультразвуковые кавитационные аппараты представлены резонансными колебательными системами в виде открытого проточного плоского лотка с приводами-излучателями на дне и транспортирования технологической среды под давлением в зазоре между двумя коаксиально размещенными толстостенными трубами. Разработана аппаратурно-технологическая схема производства пектинового концентрата с яблочных выжимок. Использование ультразвуковой кавитационной обработки сырья снижает продолжительность процесса извлечения пектина в 2–2,6 раза при “мягком” режиме. Результаты работы внедрены на ОАО “ВИННИФРУТ” и ООО “Продсервис–ІР” Dissertation for technical sciences degree, speciality 05.17.08 – processes and equipment in chemical technology – National technical university of Ukraine “Kyiv polytechnic institute”, Kyiv, 2010. The work is devoted to the investigation of the process of extracting pectin from vegetable raw materials and the development of highly efficient hardware for realization of supersonic cavitations’ technology. Physical model for dispersing- extracting of purposeful component from capillary- porous system is proposed. Regressive- correlation analysis of experimental data is carried out and technological parameters of the process are determined. The peculiarities of spreading the supersonic in the technological volume that stimulates low amplitude and high amplitude drive- irradiators are examined. Engineering methods for accounting the acoustic system on the basis of semi-wave complex piezo electric converter are offered. Principally new constructive approaches to the supersonic cavitations’ extractors are presented. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-02-02T14:52:55Z
2011-02-02T14:52:55Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/684
|
|
| Language |
uk
|
|