Основы теории процесса получения сока
26-05-2017, 10:49
Цель диффузионного процесса — извлечь из свекловичной стружки максимально возможное количество сахарозы. Для этого стружка нагревается до температуры денатурации белка протоплазмы свекловичных клеток (выше 60 °С) и обессахаривается противотоком горячей воды. В результате денатурации белка протоплазмы целостность клеточных стенок нарушается и в них освобождаются щелевидные отверстия, через которые растворенные вещества легко переходят (диффундируют) из свекловичного сока в экстрагирующую жидкость (воду). Этот процесс можно представить схематично (рис. 30).
Сок в клетках находится в абсолютном покое, а перемещаются только молекулы растворенных веществ в соответствии с разностью их концентраций в соке С и воде с, называемой градиентом концентраций.
Диффузионный процесс подчиняется закону Фика, по которому количество растворенного вещества S, продиффундировавшего сквозь некоторый слой растворителя, пропорционально разности концентраций на границах этого слоя С—с, времени т и площади слоя F и обратно пропорционально толщине слоя х.
где D — коэффициент диффузии, показывающий, сколько данного вещества продиффундирует в единицу времени через единицу площади на расстояние одной единицы длины при разности концентраций, равной единице. Его величина зависит от размера молекул экстрагируемого вещества и температуры процесса.
Диффузионный процесс на сахарном заводе проводится в противоточных непрерывнодействующих аппаратах. Движение продуктов в нем без возврата жомопрессовой воды можно представить в виде схемы, приведенной на рис. 31. С2, С1, с2, с1 — концентрация сахарозы соответственно в стружке, жоме, диффузионном соке и воде.
Значения S, F, С—с, х в уравнении (3) трудно определимы, но их можно выразить через концентрацию сахарозы в стружке С2 и жоме С1, длину 100 г свекловичной стружки l, коэффициент отбора сока n (количество диффузионного сока, отнесенное к массе свекловичного сока в стружке, в %). В результате этой замены и математического преобразования получается уравнение
Коэффициент А в этом уравнении включает все постоянные величины и зависит от конструкции и качества работы диффузионной установки. Величина его определяется экспериментально и для наклонных шнековых и колонных диффузионных установок колеблется в интервале 4*10в-5—7*10в-5.
В уравнении (4) обобщены все наиболее важные в диффузионном процессе показатели: отбор диффузионного сока (откачка) n, температура (через фактор V), площадь поверхности стружки (через длину l), продолжительность активной диффузии т, потери сахарозы в жоме С1.
На рис. 32 дана зависимость фактора температуры и вязкости V от температуры диффузии.
Правую часть уравнения (4) легко вычислить, обозначив ее через у, а концентрацию сахарозы в свекловичном соке стружки С2 для упрощения уравнения приравняем единице, тогда в нем останется всего две переменные величины у и n
Сок в клетках находится в абсолютном покое, а перемещаются только молекулы растворенных веществ в соответствии с разностью их концентраций в соке С и воде с, называемой градиентом концентраций.
Диффузионный процесс подчиняется закону Фика, по которому количество растворенного вещества S, продиффундировавшего сквозь некоторый слой растворителя, пропорционально разности концентраций на границах этого слоя С—с, времени т и площади слоя F и обратно пропорционально толщине слоя х.
где D — коэффициент диффузии, показывающий, сколько данного вещества продиффундирует в единицу времени через единицу площади на расстояние одной единицы длины при разности концентраций, равной единице. Его величина зависит от размера молекул экстрагируемого вещества и температуры процесса.
Диффузионный процесс на сахарном заводе проводится в противоточных непрерывнодействующих аппаратах. Движение продуктов в нем без возврата жомопрессовой воды можно представить в виде схемы, приведенной на рис. 31. С2, С1, с2, с1 — концентрация сахарозы соответственно в стружке, жоме, диффузионном соке и воде.
Значения S, F, С—с, х в уравнении (3) трудно определимы, но их можно выразить через концентрацию сахарозы в стружке С2 и жоме С1, длину 100 г свекловичной стружки l, коэффициент отбора сока n (количество диффузионного сока, отнесенное к массе свекловичного сока в стружке, в %). В результате этой замены и математического преобразования получается уравнение
Коэффициент А в этом уравнении включает все постоянные величины и зависит от конструкции и качества работы диффузионной установки. Величина его определяется экспериментально и для наклонных шнековых и колонных диффузионных установок колеблется в интервале 4*10в-5—7*10в-5.
В уравнении (4) обобщены все наиболее важные в диффузионном процессе показатели: отбор диффузионного сока (откачка) n, температура (через фактор V), площадь поверхности стружки (через длину l), продолжительность активной диффузии т, потери сахарозы в жоме С1.
На рис. 32 дана зависимость фактора температуры и вязкости V от температуры диффузии.
Правую часть уравнения (4) легко вычислить, обозначив ее через у, а концентрацию сахарозы в свекловичном соке стружки С2 для упрощения уравнения приравняем единице, тогда в нем останется всего две переменные величины у и n