«Тамақ өнімдері технологиясының теориялық негіздері» пәні бойынша курстық жұмыс Тақырыбы: «Біртексіз жүйелердің бөлінуі. Біртексіз жүйелердің жіктелуі. Біртексіз жүйелерді бөлу, тұндыру, сүзу үдерістерінің жіктелуі

Қышқылдар, негіздер, тұздар, минералды тыңайтқыштар, бояғыш заттар, полимерлер, синтетикалық және басқа заттар сияқты әртүрлі химиялық өнімдер мен заттарды өндіру технологиясында біртекті жалпы заңдылықтарға сәйкес жүретін физикалық және физика– химиялық процестер бар. Бұл процестер әртүрлі өндірістерде бірдей машиналар мен қондырғыларда жүзеге асырылады. Осы үрдістердегі қолданылатын және машиналар мен қондырғылар және үрдістің өздері химиялық технологияның үрдістері мен қондырғылары деп аталынады.

3. Массаалмасу (диффузиялық) үрдістері–

өту жылдамдығы зат алмасу заңдылықтарымен анықталады. Яғни қоспаның құрамындағы кез-келген бөлшектердің бір Фазадан екіншісіне ауысуымен сипатталады. Оларға. Абсорбция, ректификация, экстракция, сублимация, кристалдану, адсорбция, кептіру процестері. Бұл процестердің қозғаушы күші Концентрациялардың айырмашылығы болады

4 Химиялық үрдістер -өту жылдамдығы заттардың агрегаттық күйлерінің өзгеруімен де, олардың химиялық қасиеттерінің өзгеруімен де анықталады. Яғни, өту жылдамдығы Химиялық кинетика заңдарымен анықталады. Оларға каталикалық крекинг, пиролиз, гидротазалау және т. б. жатады.

5. Механикалық үрдістер – өту жылдамдығы қатты заттардың механикасымен анықталады. Оларға қатты заттарды ұсақтау, іріктеу, араластыру және тасымалдау процестері жатады.

ХТПА–ын оқыту барысында негізгі үрдістер ұйымдастыру тәсілі бойынша былайша бөлінеді.

1. Мерзімдік үрдістер - белгілі бір уақыт ішінде шикізат қондырғыға жүктеледі, оны өңдегеннен кейін дайын өнім қондырғыдан алынады және шикізат оған қайта жүктеледі. Мұнда процестің барлық кезеңдері бір жерде, бірақ әртүрлі кезеңдерде жүзеге асырылады.

2. Үздіксіз үрдістер - қайталама шикізатты тиеу және одан дайын өнімді алу еркін нысанда жүреді. Мұнда процестің барлық кезеңдері бір уақытта, бірақ әртүрлі орнату орындарында жүзеге асырылады. Бұл жағдайда температура, қысым және т.б. мәні. орнату көлемінің әр нүктесінде уақыт өзгермейді.

3. Аралас үрдістер - мұнда үздіксіз процестердің кейбір кезеңдері периодтық қызметте немесе керісінше жүреді.Белгілі бір уақыт ішінде қондырғықа шикізат материалы жүктеліп, ол өңделіп болғаннан кейін қондырғынан дайын өнім алынады да, оған қайтадан шикізат салынады. Мұндағы үрдістің барлық сатысы бір жерде, бірақ, әр түрлі кезеңде өткізіледі.

Үздіксіз қондырғының мерзімдік қондырғыдан артықшылығы:

• 
  Дайын өнім үздіксіз алынады;
  
• 
  Алынатын өнімнің сапасы біркелкі;
  
• 
  Қондырғыны ықшамды, яғни, математикалық және эксперименттік шығы­н аз;
  
• 
  Үрдіс үздіксіз болғандықтан берілетін жылу толығымен пайдаланылады және щыққан жылуды пайдалану мүмкіндігі бар.
  

1.Идеалды ығыстырғыш– мұндағы барлық бөлшек белгілі бір бағытта, алдындағы бөлшектермен ешқандай араласпастан, оларды толығымен ығыстырып қатты поршень тәрізді жылжиды. Мұндағы қондырғыларда барлық бөлшектердің қондырғыда болу мерзімі бірдей болады.

2.Идеалды араластырғыш–мұндағы қондырғыға кірген бөлшектер ондағы бөл­шектермен лезде және толық араласып кетеді. Бөлшектер қондырғы көлемін­де біркелкі болып таралып, үрдісті сипаттайтын мәндері қондырғының бар көлемінде лезде бірдей болады.

Нақты жағдайда өндірістегі үздіксіз қондырғылар осы екі моделдің аралығында болады. Үрдістер мен қондырғыларды есептегенде мынандай негізгі мақсаттар болады:

1.Жүйенің шеткі жағдайын немесе тепе–теңдік күйін анықтау;

2.Бастапқы шикізаттар мен алынған өнімнің мөлшерін және жұмсалатын энергия мен жылутасымалдағыштардың шамасын есептеу;

3.Қондырғының қолайлы жұмыс істеу кезеңін, жұмыстық бетін немесе жұмыстық көлемін анықтау;

4.Қондырғының негізгі өлшемін (диаметрін, биіктігін) табу.

Жүйенің тепе–теңдік күйін қарастыру арқылы, үрдістің өту бағыты және оны өткізудің мүмкіндік шегі анықталады. Осыған байланысты үрдіске әсер ететін бастапқы және соңғы мәндерін анықтайды.

Материалдық баланс. Заттың сақталу заңына байланысты процеске кіретін заттың мөлшері процестен шығатын заттың мөлшері мен процесте жоғалған заттың мөлшеріне тең болады. Яғни, мұнда материалдық тепе-теңдік процеске қатысатын барлық материалдар үшін де, осы материалдардың бір құрастырушысы үшін де жазылуы мүмкін. Мерзімді процестерде материалдық баланс бір операцияға (кг), ал үздіксіз процестерде-уақыт бірлігіне (кг/с) жазылады, осы баланстан шикізаттың қажетті шығынын немесе алынған өнімнің мөлшерін есептейді.

Энергия балансы. Ол энергияны сақтау заңына негізделген. Химиялық-технологиялық процестерді жүргізу кезінде әртүрлі энергия жұмсалады, мысалы, механикалық және т.б. энергия балансының бөлігі, жылу тепе-теңдігі.

ХТПА–ын зерттеп есептеу үшін материалдық және энергетикалық баланстардан басқа, үрдістер мен қондырғылардың қарқындылығын білу керек.

Барлық негізгі үрдістер (гидродинамикалық, жылу, массалмасу үрдістері) тек белгілі бір қозғаушы күштің арқасында ғана жүруі мүмкін. Бұл қозғаушы күш гидромеханикалық үрдістер үшін қысымдар айырмасы, жылуалмасу үрдістерінде температуралар айырмасы, ал массаалмасу үрдістерінде концентрациялар айырмасы болады. Осыдан жоғарыда айтқандай гидромеханикалық, жылу, массалмасу және химиялық үрдістердің кинетикалық заңдылықтарын жалпы біртекті заңдылыққа келтіруге болады, яғни, үрдістердің өту жылдамдығы қозғаушы күшке тура пропорционал, ал кедергі келтіруші күшке кері пропорционал болады.