AGRIS - 

2018

Semenov, E.V. | Slavyanskij, A.A., Moscow State Univ. of Technology and Management

A physico-mathematical model has been developed to predict a process for crystallizing sucrose in an oversaturated solution when a seed material (SM) is added to it. For developing a model it is common practice that SM particles are spherical, and a massecuite syrup surrounds a SM particle as a roundish layer, and the centers of these 2 balls coincide. To check the developed model, a numerical experiment was carried out under the following conditions: capacity of vacuum apparatus with a sugar-containing solution 0f 40 t; solution oversaturation coefficient – 0.15; diffusion coefficients - 10Е-10 m2/s (variant 1 (VR1)) and 2*10Е-10 m2/s (VR2); SM particle radiuses - 10Е-5 m (VR1) and 1.5*10Е-5 m (VR2); the weight of SM – 0.15 kg; total number of SM particles - 5*10E11. The calculations carried out in accordance with the developed model have shown that the mean radius of SM particles is 1.33*10Е-5 m; half the distance values between 2 neighboring SM particles at radiuses 10Е-5 m and 1.5*10Е-5 m are 1.74*10Е-5 m and 1.52*10Е-5 m, respectively. The volume concentration of SM particles in the vacuum apparatus is about 4*10Е-6. The compliance of results of quantitative modeling with the physical meaning of the task has been found (with the course of time desaccharification of the solution in weight grows; the dependence of desaccharification of the solution in weight on the diffusion coefficient increases; at equal diffusion coefficients supply of sugar to SM particles reduces). It is shown that all other conditions being equal, the treatment time of the solution induced with SM particles with a radius of 1.0*10Е-5 m is more than in a solution with SM particles with a radius of 1.5*10Е-5 m. It is concluded that the developed model adequately describes the process of desaccharification of an oversaturated solution under crystallization. | Разработана физико-математическая модель по прогнозированию процесса кристаллизации сахарозы в пересыщенном растворе при введении в него затравочного материала (ЗМ). При разработке модели принято, что частицы ЗМ шарообразны, а межкристальный раствор окружает частицу ЗМ округлым слоем, и центры этих 2 шаров совпадают. Для проверки разработанной модели провели численный эксперимент со следующими условиями: вместимость вакуум-аппарата с сахаросодержащим раствором 40 т; коэффициент пересыщенности раствора – 0,15; коэффициенты диффузии 10Е-10 м2/с (вариант 1 (ВР1)) и 2*10Е-10 м2/с (ВР2); радиусы частиц ЗМ – 10Е-5 м (ВР1) и 1,5*10Е-5 м (ВР2); масса ЗМ – 0,15 кг; общее количество частиц ЗМ 5*10Е11. Расчеты, проведенные в соответствии с разработанной моделью, показали, что средний радиус частиц ЗМ составляет 1,33*10Е-5 м; значения половины расстояния между 2 соседними частицами ЗМ при радиусах 10Е-5 м и 1,5*10Е-5 м составляют 1,74*10Е-5 м и 1,52*10Е-5 м соответственно. Объемная концентрация частиц ЗМ в вакуум-аппарате примерно 4*10Е-6. Выявлено соответствие результатов количественного моделирования физическому смыслу задачи (с течением времени растет обессахаривание раствора по массе; возрастает зависимость обессахаривания раствора по массе от коэффициента диффузии; при одинаковом коэффициенте диффузии сокращается подача сахарозы к частицам ЗМ). Показано, что при прочих равных условиях время обработки раствора, индуцированного частицами ЗМ с радиусом 1,0*10Е-5 м, больше, чем у раствора с частицами ЗМ радиусом 1,5*10Е-5 м. Сделан вывод, что разработанная модель адекватно описывает процесс обессахаривания пересыщенного раствора при кристаллизации.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2011

Molotilin, Yu.I. | Gorodetskij, V.O., Krasnodar Research and Development Inst. of Storage and Processing of Agricultural Produce

The traditional method of diffusion desaccarosing of beet slices up to normative losses of saccharose in fresh pulp does not allow reducing the extraction a diffusion juice up to recommendable 105-110% to the weight of sugar beet. A method to avoid reducing the purity of the diffusion juice is the forced operation of a diffusion apparatus to increase the performance thereof up to 110-115% to the nominal and transfer to a diffusion pressing method of extracting saccharose from beet feedstock, which is achieved by pressing fresh pulp and return of obtainable pulp pressed water (PPW) as a component of the extragent. Delivery of PPW together with fresh water only to the tailpiece of the diffusion apparatus reduces the useful difference of concentrations by the value of sugar concentration in the mixture. The tail zone of the apparatus operates at a lower rate of washing slices and less transfer from the surface of the slices to the extragent. Therefore, the concentration of saccharose on the surface of slices increases and correspondingly the useful difference of the concentrations for diffusion mass transfer decreases. The combined preparation of the extragent from PPW and pure water to feed it to the tailpiece from the point of view of the process hydrodynamics is more rational. There is a direct dependence of the consumption and cost of technological limestone and coal with its firing on the amount of extracting the diffusion juice, as well as the consumption of convention fuel (natural gas) and its cost on condensing the purified juice in a multi-effect evaporator. The economic advantages of the diffusion pressing method of extracting saccharose are determined by the following factors: improving the purity of diffusion juice by 0.501.0% allows increasing the output of the commercial sugar by 0.15-0.30% toward the weight of beet; reducing the obtaining of the diffusion juice from 130% to 110% toward the beet weight allows cutting down the consumption of conventional fuel by 0.7% toward the beet weight; decreasing the material flow directed to the juice purification by 20% allows reducing the consumption of technological limestone and fuel to fire it. | Традиционный способ диффузионного обессахаривания свекловичной стружки до нормативных потерь сахарозы в свежем жоме не позволяет снизить откачку диффузионного сока (ДС) до рекомендуемых 105-110% к массе сахарной свеклы. Способом избежать снижения чистоты ДС является форсированный режим работы диффузионного аппарата (ДА) с увеличением ее производительности до 110-115% к номиналу и переход на диффузионно-прессовый метод извлечения сахарозы из свеклосырья, что достигается прессованием свежего жома и возвратом получаемой жомопрессовой воды (ЖПВ) в составе экстрагента. Подача ЖПВ совместно со свежей водой только в хвостовую часть ДА снижает полезную разность концентраций на величину концентрации сахара в смеси. Хвостовая зона ДА работает при меньшей скорости омывания стружки и меньшей массоотдаче от поверхности стружки в экстрагент. Следовательно, повышается концентрация сахарозы на поверхности стружки и соответственно уменьшается полезная разность концентраций для диффузионного массопереноса. В точке ввода ЖПВ неизбежно обратное движение ее некоторого объема в хвостовую зону, исключающее часть ДА из активного экстракционного процесса. Совместная подготовка экстрагента из ЖПВ и чистой воды с подачей его в хвостовую часть, с точки зрения гидродинамики процесса, является более рациональной. Установлена прямая зависимость расхода и стоимости технологического известняка и угля марки АО на его обжиг от величины откачки ДС, а также расхода условного топлива (природного газа) и его стоимости на сгущение очищенного сока в многокорпусной выпарной установке. Суммарные затраты на очистку ДС и сгущение очищенного сока при переработке 100 т свеклосырья могут быть снижены более чем на 4 тыс. руб. при уменьшении откачки ДС со 130% до 110% к массе свеклы. Экономические преимущества диффузионно-прессового способа извлечения сахарозы обусловлены следующими факторами: повышение чистоты ДС на 0,5-1,0% позволяет увеличить выход товарного сахара на 0,15-0,30% к массе свеклы; снижение откачки ДС со 130% до 110% к массе свеклы позволяет сократить расход условного топлива на 0,7% к массе свеклы; уменьшение материального потока, направляемого на сокоочистку, на 20% позволяет в такой же степени уменьшить расход технологического известняка и топлива на его обжиг.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

1994

Wolters Kluwer - United States of America

1991

Nicholas, B. | Smith, R.

Department for Environment, Food and Rural Affairs - United Kingdom

1991

Buckley M. | Norton G.

Wolters Kluwer - United States of America

1990

Chertudi K.P.

Wolters Kluwer - United States of America

1987

de Miniac M.

Wolters Kluwer - United States of America

1987

Accorsi C.A. | Cerolini G. | Zama F.

Wolters Kluwer - United States of America

1987

Accorsi, C.A. (Universite de Ferrara (Italy)) | Cerolini, G. | Zama, F.

Institut national de la recherche agronomique - France

1986

Schobinger, U. | Duerr, P. | Waldvogel, R.

Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station - Switzerland