Реферат на тему Исследование влияния технологических факторов на эффективность сепарирования молока.

Содержание:

Введение. 2

1.
Центробежный сепаратор. 3

2.
Осаждение под действием силы тяжести. 4

3. Разделение
порций под действием силы тяжести. 8

4.
Непрерывное разделение под действием силы тяжести. 9

5.
Непрерывное разделение твердой фазы и двух жидких фаз. 10

6.
Разделение центробежной силой. Скорость седиментации. 11

7.
Непрерывная центробежная сепарация твердых частиц. 12

8.
Непрерывная центробежная сепарация молока. 14

9.
Базовая конструкция центробежного сепаратора. 19

10.
Герметичный сепаратор. 22

Заключение. 23

Список
использованной литературы.. 24

Введение:

Большинство современных заводов
используют сепаратор для контроля содержания жира в различных продуктах.
Сепаратор — это высокоскоростная центрифуга, действующая по принципу, что
сливки или сливочный жир легче других компонентов молока. (Удельный вес
обезжиренного молока составляет 1,0358, удельный вес тяжелых сливок-1,0083.)
Сердце сепаратора представляет собой герметичную чашу с воронкообразной
нержавеющей сталью диски. Чаша вращается с высокой скоростью (около 6000
оборотов в минуту), производя центробежные силы, в 4000-5000 раз превышающие
силу тяжести. Центрифугирование приводит к тому, что обезжиренное вещество,
которое плотнее сливок, собирается на внешней стенке чаши. Более легкая часть
(крем) выталкивается в центр и отводится по трубе для соответствующего
использования.

Дополнительным преимуществом
сепаратора является то, что он также действует как осветлитель. Частицы даже
более тяжелые, чем обезжиренные, такие как осадок, соматические клетки и
некоторые бактерии, выбрасываются наружу и собираются в карманы на боковой
стороне сепаратора. Этот материал, известный как «осадок сепаратора»,
выгружается периодически, а иногда и автоматически, когда ощущается накопление.

Большинство сепараторов
управляются компьютерами и могут производить молоко практически любой жирности.
Современные стандарты обычно устанавливают содержание цельного молока в 3,25%
жира, нежирного-в 1-2% и обезжиренного-менее 0,5%. (В большинстве случаев
обезжиренное молоко содержит менее 0,01% жира).

Заключение:

Разделение и осветление можно
проводить одновременно в одной центрифуге. Частицы, которые более плотны, чем
непрерывная молочная фаза, отбрасываются назад к периметру. Твердые частицы,
которые собираются в центрифуге, состоят из грязи, эпителиальных клеток,
лейкоцитов, корпускул, бактериальных отложений и осадка. Количество собираемых
твердых частиц будет варьироваться, однако их необходимо удалить из центрифуги.

Более современные центрифуги
являются самоочищающимися, что позволяет осуществлять непрерывный процесс
разделения / осветления. Этот тип центрифуги состоит из специально
сконструированной чаши с периферийными разгрузочными пазами. Эти щели остаются
закрытыми под давлением. При мгновенном сбросе давления, примерно на 0,15 с,
содержимое осадочного пространства эвакуируется. Это может означать, что где-то
от 8 до 25 л выбрасываются с интервалом в 60 мин. Для одного молочного продукта
самоочищение приводит к потере 50 л / час молока.

Центрифуги можно использовать для
отделения сливок от обезжиренного молока. Центрифуга состоит из 120 дисков,
сложенных вместе под углом 45-60 градусов и разделенных зазором 0,4-2,0 мм или
разделительным каналом. Молоко вводится к внутреннему краю стопки дисков.
Стопка дисков имеет вертикально выровненные распределительные отверстия, в
которые вводится молоко.

Под действием центробежной силы
жировые шарики, менее плотные, чем обезжиренное молоко, движутся внутрь по
разделительным каналам к оси вращения. Некоторая обезжиренность необходима для
того, чтобы вынести жировые шарики из отделения, и сочетание жировых шариков в
сильно уменьшенном объеме обезжиренного молока называется «сливками», то есть
сливками обезжиренного молока, обогащенного жировыми шариками. Обезжиренное
молоко, теперь лишенное жировых шариков, будет двигаться наружу и выходить
через отдельный выход.

Фрагмент текста работы:

1. Центробежный сепаратор Недавно изобретенный прибор для
отделения сливок от молока был описан в немецком торговом журнале «Milch-Zeitung»
от 18 апреля 1877 года. Это был «барабан, который заставляют вращаться и
который, повернувшись на некоторое время, оставляет крем плавающим на
поверхности, чтобы его можно было снять обычным способом». Рисунок 1. Густав де Лаваль,
изобретатель первого непрерывно работающего центробежного сепаратора Прочитав эту статью, молодой
шведский инженер Густав де Лаваль сказал: «я покажу, что центробежная сила
будет действовать как в Швеции, так и в Германии». Ежедневная газета «Stockholms
Dagblad» от 15 января 1879 года сообщала: «центробежный сепаратор для снятия
сливок демонстрировался здесь со вчерашнего дня и будет демонстрироваться
ежедневно с 11 до 12 часов дня на первом этаже дома номер 41 по Регеринсгатан.
Машину можно сравнить с барабаном, приводимым в движение ремнем и шкивом.
Сливки, которые легче молока, движутся центробежной силой к поверхности молока
и стекают в канал, из которого они поступают в коллекторный сосуд. Под ним
молоко вытесняется на периферию барабана и собирается в другом канале, откуда
его отводят в отдельный сборный сосуд» [2].

С 1890 года сепараторы,
построенные Густавом де Лавалем, были оснащены специально разработанными
коническими дисками, патент на которые был выдан в 1888 году немецкому
Фрайхерру фон Бехтольсхайму и приобретен в 1889 году шведской компанией AB
Separator, совладельцем которой был Густав де Лаваль.

Сегодня большинство марок
подобных машин оснащено коническими дисковыми штабелями. Рисунок 2. Один из самых первых
сепараторов, theAlfa A 1, выпускался с 1882 года 2. Осаждение под действием
силы тяжести Исторически говоря, центробежный
сепаратор — это недавнее изобретение. До ста лет назад методом отделения одного
вещества от другого был естественный процесс осаждения под действием силы
тяжести.

Осадконакопление происходит
постоянно. Частицы глины, движущиеся в лужах, скоро осядут, оставляя воду
чистой. То же самое делают тучи песка, поднятые волнами или ногами купальщиков.
Нефть, которая выходит в море, легче воды, поднимается и образует нефтяные
пятна на поверхности [4].

Седиментация под действием силы
тяжести была также оригинальным методом, используемым в молочном производстве
для отделения жира от молока. Свежее коровье молоко оставляли в сосуде. Через
некоторое время жировые шарики собирались и всплывали на поверхность, где
образовывали слой сливок поверх молока. Затем его можно было снять вручную.

Обрабатываемая жидкость должна
представлять собой дисперсию, смесь двух или более фаз, одна из которых
непрерывна. В молоке именно молочная сыворотка, или обезжиренное молоко,
является непрерывной фазой. Жир диспергируется в обезжиренном молоке в виде шариков
с переменным диаметром до 15 мкм. Молоко также содержит третью фазу, состоящую
из дисперсных твердых частиц, таких как клетки вымени, измельченная солома и
волосы и т. д.

Разделяемые фазы не должны быть
растворимы друг в друге. Вещества, находящиеся в растворе, не могут быть
разделены путем осаждения.

Растворенная лактоза не может
быть отделена центрифугированием. Однако его можно кристаллизовать. Затем
кристаллы лактозы можно отделить путем осаждения.

Разделяемые фазы также должны
иметь различную плотность. Фазы в молоке удовлетворяют этому требованию;
твердые примеси имеют более высокую плотность, чем обезжиренное молоко, а
жировые шарики имеют более низкую плотность [6].

Если камень упадет в воду, мы
будем удивлены, если он не утонет. Точно так же мы ожидаем, что пробка будет
плавать. Мы знаем по опыту, что камень тяжелее, а пробка легче воды.

Но что произойдет, если мы бросим
камень в ртуть, жидкий металл с очень высокой плотностью? Или если мы бросим
кусок железа в ртуть? У нас нет опыта, который помог бы нам предсказать
результат. Мы могли бы ожидать, что кусок железа утонет. На самом деле, и
камень, и кусок железа будут плавать.

Вещества, находящиеся в растворе,
не могут быть разделены путем осаждения.