Изготовление и использование пищевых красителей
Основные процессы производства антоциановых красителей
Современные конструкции
Экспериментальная часть
Расчеты, подтверждающие работоспособность разрабатываемого объекта
Приближенный расчет рабочей поверхности мембран
Расчет конструкции опорных элементов мембранного фильтра
Расчет болтового соединения
Выбор приборов контроля, регуляторов и средств автоматизации
Химические опасные и вредные факторы
Безопасность в чрезвычайных ситуациях
Цели и задачи проекта
Расчет дополнительных текущих расходов при реализации проекта
Навигация
Экспериментальная часть
Способы производства пищевых красителей
114479
знаков
11
таблиц
13
изображений
2. Экспериментальная часть
2.1 Описание технологической линии производства антоцианового красителя из растительного сырья
По результатам литературного обзора и патентного поиска предложена следующая схема производства красителя из растительного сырья.
Сырье, выжимки растительного происхождения, поступают после отжима в бункер приемный 1, откуда через дозатор 2 подаются в протирочную машину 3, где с помощью бичей они протираются сквозь сетку с диаметром отверстий 6,3 мм. После чего они становятся однородными по размеру с длиной не более 5 мм, для лучшей сушки в барабанной сушилке при температуре выжимок не более 80 °С. Сушка производится нагретым воздухом. Высушенный продукт проходя через магнитный сепаратор 5, где отбираются возможные металлические примеси поступает в диспергатор 6, где выжимки измельчаются до размера не большего 0,75 мм.
Измельченное сырье подается либо на упаковку в полиэтиленовые пакеты, для хранения и использования в дальнейшем, либо сразу поступает в реактор 7, где кипятится в растворе спирта при температуре 50 ˚С и вакууме 0,07 МПа с постоянным перемешиванием, в результате чего происходит интенсивная экстракция. Сырье со спиртом подается аппарат в соотношении 1:3.
Экстракт перекачивается насосом через теплообменник типа "труба в трубе" 9, где охлаждается водой подаваемой из градирни и поступает в сборник экстракта 10. Где в течении некоторого времени отстаивается, в результате чего выпадает твердый осадок, с балластными веществами, которые ухудшают качественные показатели красителя. Из емкости 10 экстракт перекачивается насосом через сепаратор в выпарную установку 12, где раствор выпаривается при температуре 60-70 ˚С под вакуумом, до содержания сухих веществ 60-70 % или в ультрафильтрацинный аппарат, откуда он поступает в обратноосмотическую установку, где он также сгущается до выше указанной концентрации. После этого раствор готов для розлива в банки и отправки на склад для хранения.
Так же можно получить порошкообразный краситель, если полученый раствор сушить в распылительной сушилки 19. Уносимый вместе с теплоагентом порошок улавливается циклонами. Полученый порошок поступает на упаковку. Сушка производится нагретым воздухом.
Отходы после сепаратора поступают в выпарную установку, где через них проходит пар, унося с собой пары спирта. Пары спирта затем улавливаются установленными конденсатарами. Полученный спирт 40 градусный отправляется для регенирации на спирт завод.
Вакуум в аппаратах создается вентиляторами.
2.2 Описание разработанного мембранного аппарата с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока
В мембранном аппарате с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока, содержащем корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, конусообразного перфорированного днища, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, входных и выходных патрубков, полого фильтрующего элемента, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, установленного параллельно образующей конусообразного перфорированного днища корпуса с возможностью вращения и армированного упругого шланга, соединенного неподвижно с одной стороны с полым валом фильтрующего элемента, а с другой стороны с патрубками отвода фильтрата и подачи исходного раствора, новым является то, что на внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру имеется направляющая, контактирующая с роликом, установленным на полом валу фильтрующего элемента, выполненного в виде спирали, полость которой последовательно соединена трубками коллектора с полостью армированного упругого шланга и патрубком отвода фильтрата, при этом фильтрующий элемент заключен в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия. Технический результат заключается в том, что тангенциальный выход концентрата позволяет повысить производительность аппарата за счет омывания струями продукта поверхности мембраны и уменьшаются энергетические затраты в виду отсутствия механического привода.
Мембранный аппарат имеет корпус, состоящий из цилиндрической обечайки, конусообразного днища с перфорациями, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной, входного, и выходных патрубков, полого фильтрующего элемента в виде спирали, покрытого дренажным материалом, с нанесенной на него полупроницаемой мембраной и установленного параллельно образующей конусообразного перфорированного днища корпуса.
Полость спирали фильтрующего элемента последовательно соединена трубками коллектора с центральной полостью армированного упругого шланга и патрубком отвода фильтрата, при этом фильтрующий элемент заключен в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия.
Кроме этого, армированный упругий шланг соединен неподвижно с одной стороны с полым валом фильтрующего элемента, а с другой стороны с патрубками отвода фильтрата и подачи исходного раствора.
При этом полый вал соединен с периферийной полостью и имеет тангенциальное отверстие для подачи исходного раствора в межмембранный канал фильтрующего элемента.
Для обеспечения своевременного удаления фильтрата, прошедшего через полупроницаемую мембрану, расположенную на конусообразном перфорированном днище служит сборник с патрубком.
На внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру имеется направляющая, контактирующая с роликом, установленным на полом валу фильтрующего элемента.
Корпус мембранного аппарата имеет съемную крышку, оборудованную предохранительным клапаном, манометром и запорной арматурой, состоящей из болта стяжного и маховичка.
Для обеспечения крепления в корпусе мембранного аппарата армированного упругого шланга и соединения его с патрубками подачи исходного раствора и удаления фильтрата имеется гайка фиксирующая и гайки прижимные.
С целью поддержания на необходимом уровне давления (например 0,3 – 0,5 МПа) в мембранном аппарате на патрубке установлен клапан (не показан).
Мембранный аппарат с погружным фильтрующим элементом, вращающимся под действием разделяемого потока, работает следующим образом.
Исходный раствор под давлением (например, 0,3-0,5 МПа), необходимым для разделения раствора поступает через патрубок 6 по периферийной полости армированного упругого шланга тангенциально в межмембранные каналы спирали фильтрующего элемента мембранного аппарата и разделяется с помощью полупроницаемой мембраны на фильтрат, удаляемый из полости спирали фильтрующего элемента мембранного аппарата через трубки коллектора, центральную полость армированного упругого шланга и патрубок, и на концентрат, тангенциально выходящий из отверстий кожуха фильтрующего элемента, который дополнительно фильтруется на полупроницаемой мембране, расположенной на конусообразном перфорированном днище, и выводится из мембранного аппарата за его пределы через патрубок. При этом разделенный на мембране и прошедший через нее фильтрат собирается в сборник и удаляется затем через патрубок.
В результате воздействия энергии потока разделяемого раствора на криволинейную спиралеобразную поверхность каналов фильтрующего элемента и взаимодействия его с продуктом, находящимся в корпусе аппарата, при тангенциальном выходе из отверстий кожуха происходит движение фильтрующего элемента по траектории, определяемой направляющей.
При этом происходит омывание струями продукта поверхности мембраны конусообразного перфорированного днища, что позволяет снизить уровень концентрационной поляризации раствора над мембраной, через которую осуществляется дополнительная фильтрация раствора и его окончательное концентрирование.
Сконцентрированный раствор продукта удаляется из аппарата через патрубок после срабатывания клапана (не показан) при превышении уровня рабочего давления (например 0,3 – 0,5 МПа).
Преимущества предлагаемого мембранного аппарата заключаются в следующем:
- размещение на внутренней поверхности цилиндрической обечайки корпуса по периметру направляющей, контактирующей с роликом, установленным на валу фильтрующего элемента, заключенного в кожух, имеющий тангенциально расположенные отверстия позволяет использовать кинетическую энергию потока для движения фильтрующего элемента, а так же снизить концентрационную поляризацию за счет омывания мембраны конусообразного перфорированного днища;
-выполнение фильтрующего элемента в виде спирали позволяет снизить гидравлическое сопротивление потока жидкости проходящего по его каналам
Похожие работы
... маскировать с помощью красителей изменение цвета продукта, вызванное его порчей, нарушением технологических режимов или использованием недоброкачественного сырья. Итак, пищевые красители бывают натуральными (природными) и синтетическими (это органические соединения, в природе не встречающиеся, то есть искусственные). Однако и натуральные красители иногда подвергают химической модификации для ...
... тушеный с мясом» «Рагу овощное с мясом» Картофель сушеный 72,35 62,35 48,8 Жир 15,0 15,0 15,0 Мука пшеничная – – 5,0 Томатный порошок – – 5,0 Перец черный 0,05 0,05 0,1 Мясо сушеное – 10,0 10,0 5.3 Пищевые концентраты сладких блюд (десертов) Сухие кисели Сухие кисели представляют собой смесь сахара-песка, картофельного крахмала и плодового или ягодного ...
... ряда и сложных эфиров жирных кислот, смесь жирных кислот, их цинковых солей и оксиэтилированных продуктов 1,03–1,98 1.1.4 Способы формования и способы усовершенствования технологии производства сальников реактивной штанги По способу изготовления, комплектующие резиновые детали подразделяются на формовые и неформовые. Формовые называют изделия, вулканизацию которых проводят в замкнутых ...
... функций печени и почек. Антимикробное действие солей муравьиной кислоты формиатов зависит в значительной степени от величины рН. Согласно рекомендациям Объединенного комитета эксперток ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам допустимое суточное потребление муравьиной кислоты и ее солей не должно превышать 0,5 мг на 1 кг массы тела. Уксусная кислота (Е 260) применяется в пищевой промышленности особенно при ...
0 комментариев