авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

На правах рукописи

Ибрагимов Тимур Сафарович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАШИННО-АППАРАТУРНОЙ

СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛОВОГО СПИРТА

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2014 I 2

Работа выполнена на кафедре процессов и аппаратов пищевых производств ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Научный руководитель Новоселов Александр Геннадьевич доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты Яблокова Марина Александровна доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»

заведующая кафедрой инженерного проектирования Прохорчик Игорь Петрович кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ДПО «Санкт-Петербургский институт управления и пищевых технологий»

начальник лаборатории микробиологии, технологии и биохимии дрожжей Ведущее предприятие Воронежский государственный университет инженерных технологий

Защита диссертации состоится «28» мая 2014 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.227.09 при Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова д. 9, тел./факс 8(812)315-30-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «18» апреля 2014 г.

Ученый секретарь Колодязная диссертационного Совета Валентина Степановна \/\

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Радикальные изменения, произошедшие в структуре российской экономики за последние 20 лет, поставили перед отечественными производителями серьезные проблемы, связанные с конкурентной борьбой за рынки сбыта. Особенно эти изменения затронули спиртовую отрасль промышленности, что отразилось на уменьшении объемов производства этанола отечественными предприятиями.

Спиртовая отрасль промышленности в России традиционно является материалоемкой и энергоемкой. Для получения больших объемов этанола необходимо перерабатывать огромные количества растительного сырья, что требует больших энергозатрат на проведение технологического процесса, снижает рентабельность производства и увеличивает необходимость утилизации отходов спиртового производства. Основными причинами снижения объемов выпуска этанола в Российской Федерации являются высокие себестоимость производимой продукции и капиталовложения в создание новых производств.

Основными потребителями этилового спирта в промышленных объемах являются следующие отрасли (рис. 1):

В настоящее время уровень капитальных затрат на создание нового производства, направленных на выпуск запланированного объема продукции, делает ее практически невыгодной с точки зрения уровня цены и конкурентоспособности на Рис. 1. Основные отрасли-потребители отечественном рынке, этанола в промышленном масштабе Решение этой проблемы становится возможным при внедрении современных технологий и оборудования, позволяющего их реализовывать. Важным условием, гарантирующим успешное достижение поставленной цели, является наличие на машиностроительном рынке несложного в изготовлении и надежного в эксплуатации малоэнергоемкого оборудования, позволяющего проводить в нем последовательно несколько стадий технологического процесса. Это позволит отказаться от ряда дорогостоящего технологического оборудования и вспомогательных машин (насосов, механических перемешивающих устройств), а также значительно снизить протяженность технологических коммуникаций с установленной на них запорной и регулирующей арматурой. В свою очередь упрощение системы обвязки технологических аппаратов трубопроводами в большой степени снижает опасность микробиологического заражения и удешевляет процесс мойки и дезинфекции.

Разработка такого универсального оборудования на основе теоретических и экспериментальных исследований является актуальной задачей, решение которой позволит в значительной мере упростить машинно-аппаратурную схему производства этанола, а следовательно, повысить рентабельность спиртовых заводов и снизить капитальные затраты на их создание.

Цели и задачи исследования. Целью работы является разработка конструкции аппарата и технологических режимов, позволяющих последовательно проводить в нем несколько технологических стадий процесса производства этанола из зерно­ крахмалистого сырья, их экспериментальная апробация и выдача практических рекомендаций.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

> обобщить и проанализировать имеющиеся в научно-технической и патентной литературе данные по технологии производства этанола и его машинно­ аппаратурному оформлению;

> научно обосновать возможность последовательного проведения нескольких технологических процессов в одном аппарате;

> разработать конструкцию аппарата, реализующую поставленную цель;

> провести комплексные экспериментальные исследования с целью подтверждения возможности проведения выбранных технологических процессов в предполагаемой конструкции аппарата;



> дать практические рекомендации по проведению выбранных технологических режимов в предложенной конструкции аппарата.

1. Предложена и экспериментально подтверждена возможность последовательного проведения трех технологических стадий процесса производства этанола в кожухотрубном струйно-инжекционном бродильном аппарате (КСИБА).

2. Выполнены комплексные исследования реологических характеристик воднозерновых суспензий в процессе их водно-тепло-ферментной обработки (ВТФО) в лабораторных условиях и в КСИБА. Получены уравнения для расчета эффективной вязкости суспензий различных гидромодулей в зависимости от скорости вращения ротора реотеста и концентрации ферментов.

3. Опытным путем определены подходящие дозировки ферментных препаратов разжижающего действия для возможного проведения ВТФО и осахаривания в 4. Получены эмпирические зависимости изменения концентрации растворимых сухих веществ во времени при проведении ВТФО в КСИБА.

5. Получены экспериментальные данные по теплообмену при нагреве и охлаждении водно-зерновой суспензии в предложенной конструкции КСИБА, которые могут быть использованы при конструировании.

6. Впервые получены экспериментальные данные по проведению процесса брожения в КСИБА.

Практическая значимость работы.

1. Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс при изложении лекционного курса и проведении лабораторных занятий по дисциплине «Процессы и аппараты биотехнологических производств» для магистров, обучающихся по направлению 151000 «Технологические машины и оборудование» и профилю «Процессы и аппараты пищевых производств».

2. На основе результатов диссертационной работы разработаны исходные данные и техническое задание на проектирование КСИБА производительностью 100 литров этилового спирта (геометрический объем 1,2 м ) и переданы ОАО «НПО Приборы» для разработки рабочих чертежей.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых в г. Бийске (2010г.); 38-й научно-практической конференции по итогам НИР за 2010 год профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников университета, СПбГУНИПТ, Санкт-Петербург (2010г.); XLII научной и учебно-методической конференции, СПбНИУИТМО (2013г.); VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием в г. Бийске (2013г.).





Научные положения выносимые на защиту.

1. Научное обоснование технико-технологических решений, выбор и возможность последовательного проведения трех технологических стадий производства этанола в одном аппарате и выбор конструкции аппарата.

2. Технологические и рабочие параметры проведения процессов ВТФО, осахаривания и брожения в КСИБА.

3. Результаты экспериментальных исследований на лабораторной стадии и пилотной установке, касающиеся изучения реологических характеристик водно-зерновых суспензий, эффективности проведения ВТФО, теплообменных характеристик КСИБА на стадиях нагрева и охлаждения, интенсивности процесса брожения и выхода этанола в широком диапазоне гидромодулей.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, списка использованной литературы, 4 приложений. Содержание работы изложено на страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 11 таблиц. В списке литературы 134 источника, в том числе 20 иностранных.

Во введении отражена актуальность работы, определены цель и задачи научного исследования, изложена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также основные положения, выносимые на защиту.

В обзоре литературы рассмотрены проблемы выбора пути совершенствования промышленного производства этанола. Выполнен анализ современных направлений совершенствования промышленного производства этанола из растительного сырья, анализ традиционных технологических схем производства этанола, анализ работ, посвященных способам подготовки зернового сырья к проведению ВТФО.

Проанализированы литературные данные, касающиеся режимов проведения водно­ тепловой обработки, осахаривания и сбраживания сусла.

Проведен анализ выбора подходящей конструкции аппарата для последовательного проведения в нем трех стадий технологического процесса производства этанола. Подробная схема проведения исследований представлена на рисунке 2.

Выбор пути совершенствования производства этанола На спиртовых заводах России традиционной принято считать непрерывную технологическую схему получения биоэтанола из крахмалсодержащего сырья.

Рис.3. Технологическая схема получения биоэтанола из крахмалсодержащего сырья:

1 - прием сырья; 2 - элеватор; 3 - магнитный сепаратор; 4 - бункер; 5 - ленточный дозатор; 6 - молотковая дробилка; 7 - элеватор; 8 - весы; 9 - измельчитель; 10 - смеситель-предразварник; 11 - насос;

12 - пароконтактный смеситель; 13 - варочная колонна I-ой ступени;14 - варочная колонна II-ой ступени;

15 - регулятор уровня; 16 - паросепаратор; 17 - испарительная камера;18 - вакуум-насос; 19 - осахариватель;

20 - ферментодозировочные баки; 21 - ловушка; 22 - насос; 23 - теплообменник; 24 - сборник посевных дрожжей; 25 - активатор посевных дрожжей; 26 - бродильные аппараты; 27 - сборник сусла; 28 - насос;

29 - спиртоловушка; 30 - насос; 31 - бражная колонна; 32 - эпюрационная часть; 33,38,39 - конденсаторы;

34,35,37 - дефлегматор; 36 - сепаратор; 40,41 - ректификационные колонны; 42 - эпюрационная колонна;

43 - пеноловушка; 44 - бардорегулятор; 45 - теплообменник; 46 - гидрозатвор.

Как видно из рисунка 3, машинно-аппаратурная схема производства этанола реализует в технологической последовательности все необходимые этапы переработки крахмалосодержащего исходного сырья в этанол. Даже в таком упрощенном варианте видно, что машинно-аппаратурное оформление производства этанола представляет собой сложную совокупность технологических и вспомогательных аппаратов, связанных между собой разветвленной сетью трубопроводов и насосов.

Широкое применение ферментных препаратов дало возможность существенно изменить режим подготовки сырья к сбраживанию, заменив высокотемпературную тепловую обработку, вынужденно проводившуюся под повышенным давлением, многостадийным ферментативным гидролизом при температуре не выше 95^98 оС.

К настоящему времени поиск путей совершенствования производства этанола ведется по нескольким направлениям. В общем случае эти направления можно сгруппировать следующим образом:

• направления, связанные с подготовкой и обработкой зернового материала к сбраживанию;

• направления, связанные с интенсификацией процесса брожения;

• направления, связанные с интенсификацией тепло-массообменных процессов в технологических аппаратах;

• направления, связанные с упрощением машинно-аппаратурной схемы производства этанола.

Анализ известных конструкций технологических аппаратов, применяемых в пивоваренной, дрожжевой, спиртовой, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности, позволил остановиться на наиболее перспективной для решения поставленных в наших исследованиях задач конструкции кожухотрубного струйноинжекционного ферментатора (КСИФ). Запатентованная конструкция аппарата создавалась на кафедре процессов и аппаратов пищевых производств СПбГУНиПТ с целью проведения культивирования хлебопекарных дрожжей при высоких концентрациях биомассы (до 450 кг/м ). Конструкция КСИФ обладает высокими массообменными и теплообменными характеристиками, проста в эксплуатации.

Учитывая специфику процессов, которые предполагалось проводить в одном аппарате, конструкция КСИФ была несколько модернизирована и получила название кожухотрубный струйно-инжекционный бродильный аппарат (КСИБА), схематичное изображение которого показано на рисунке:

Рис. 4. Кожухотрубный струйно-инжекционный бродильный аппарат:

1 - кожухотрубный теплообменник; 2 - ёмкостьнакопитель; 3 - насос; 4 - струйная камера; 5 - камера распределения; 6, 7, 8 - вертикальные, последовательно соединённые трубы, соответственно отпускные, подъёмные, сливные; 9 - перегородка; 10, 11 - сопла;

12 - патрубок; 13, 14 - патрубок для входа и выхода суспензии соответственно; 15 - патрубок.

Как видно из машинно-аппаратурной схемы, приведенной на рисунке 3, при условии последовательного проведения трех технологических стадий в КСИБА, существенно упростится её аппаратурное оформление, что позволяет существенно сократить следующее:

1. Капитальные затраты на создание производства, частично исключив крупногабаритную емкостную аппаратуру.

2. Затраты на обвязку технологического и вспомогательного оборудования технологическими трубопроводами, а также системами КИПиА.

3. Производственные площади под размещение оборудования.

4. Потребление энергоресурсов.

5. Затраты на ремонт и мойку оборудования.

Исследование реодинамических характеристик водно-зерновых суспензий в процессе их водно-тепловой обработки на лабораторной стадии В результате экспериментов были определены значения коэффициентов эффективной вязкости для двухфазной системы «зерно-вода» при различных значениях скоростей вращения ротора реотеста в процессе нагрева от температуры окружающей среды до 85 oC.

При проведении нагрева водно-зерновых суспензий наблюдались три основные реологические фазы, характеризующиеся изменением значения эффективной вязкости, вследствие происходящих физико-химических преобразований.

Рис. 5. Изменение эффективной вязкости суспензии с гидромодулем 1:2.5 при На рисунке 5 представлены характеристики, отражающие изменение эффективной вязкости водно-зерновой суспензии на различных стадиях ее нагрева.

Обобщенный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что в процессе нагрева водно-зерновой суспензии из ячменя можно выделить несколько основных стадий:

• стадия нагрева водно-зерновой суспензии от температуры окружающей среды до 45-50 0С: на этом этапе происходит снижение вязкости воды, проникновение части жидкой фазы в структуру зерна и частичное растворение водорастворимых сухих веществ;

• стадия, при которой существенного изменения эффективной вязкости замеса не происходит, она остается практически на прежнем уровне в диапазоне температур от 45-50 0С до 550С;

• стадия нагрева среды от 55°С до 85°С, которая показывает, что при температуре 50-55 0С начинается процесс клейстеризации крахмала, который сопровождается сначала незначительным, а затем резким повышением вязкости водно-зерновой суспензии.

Учитывая общность кривых, представленных на рисунке 5 для всех исследованных гидромодулей, можно констатировать, что в процессе ВТО целесообразно выделить три реперных значения ц эфф, позволяющих контролировать данный процесс. Это начальная эффективная вязкость затора ^ эфф1 при температуре складки, минимальное значение вязкости р1эф.2 во второй зоне кривой и максимальное значение р эфф.з в третьей зоне кривой.

Обработка экспериментальных данных по исследованию вязкости водно­ зерновых суспензий в процессе их ВТО без применения ферментных препаратов разжижающего действия позволила получить эмпирические зависимости для определения рэф. в первой зоне кривой вязкости, представляющей нисходящую кривую:

где рэф - значение эффективной вязкости в диапазоне температур 25-50 0С;

K - коэффициент, зависящий от концентрации измельченного зерна в заторе.

где а и b - эмпирические коэффициенты: a = 1,3 105 и b = 6,3.

Второй зоне кривых вязкости соответствует переходная фаза с незначительным изменением значений коэффициентов эффективной вязкости.

В третьей зоне кривых вязкости особую важность, с технологической точки зрения, представляет максимальная вязкость рэф.3 на конечной стадии нагрева, когда температура замеса достигает отметки 80^85 0С, значение которой зависит от исходной концентрации твердой фазы замеса и числа оборотов. Значение цэф. можно определить по формуле 3 для всех исследуемых гидромодулей:

где рэф.3 - максимальное значение эффективной вязкости суспензии, мПа*с;

K - коэффициент, зависящий от концентрации измельченного зерна в заторе:

где а и b - эмпирические коэффициенты: а = 1,7109и b = 10.

Исследования показали, что водно-тепловая обработка замесов, проводимая без применения разжижающих ферментов, была бы актуальна для низкоконцентрированных суспензий (ГМ 1:3.5 и выше), однако работа с ними на сегодняшний день не представляет интереса из экономических соображений. Работа с высококонцентрированными суспензиями (ГМ 1:3 и 1:2.5) осложнена ввиду значительного увеличения их вязкости, особенно на стадии клейстеризации, что негативным образом скажется на гидродинамике представленной конструкции аппарата, в котором установлен циркуляционный насос.

Резкое увеличение вязкости водно-зерновой суспензии обуславливается стадией клейстеризации крахмала, которой соответствует определенная температура. Температура клейстеризации крахмала у каждого вида крахмалсодержащего сырья различна. Однако полученные экспериментальные данные показывают, что начало клейстеризации крахмала ячменя и, как следствие, повышение вязкости замесов зависит еще и от величины гидромодуля.

Подбор дозировки ферментных препаратов и режимов ВТФО для КСИБА Проанализировав работы, связанные с разработкой ресурсосберегающих технологий производства этанола, были приняты к применению следующие ферментные препараты и технологические режимы:

- внесение ферментных препаратов разжижающего действия Дистицим БА-Т и Дистицим XL в воду с температурой 50^55 °С;

- внесение зерна в воду с температурой 50^55 0С и выдержка 30 мин в режиме перемешивания;

- повышение температуры с 50^55 0С до 70^75 0С;

- выдержка при температуре 70^75 0С 60 минут.

С целью определения необходимой дозировки ферментных препаратов разжижающего действия, которые позволили бы снизить вязкость суспензий, были проведены лабораторные исследования с наиболее сложными и в то же время экономически выгодными гидромодулями: 1:3 и 1:2.5.

Обработка экспериментальных данных позволила получить следующие математические зависимости для определения значений коэффициента эффективной вязкости на соответствующих стадиях ВТФО, приведенные в таблице 1 для гидромодуля 1:2.5:

*- расчетная формула действительна при дозировке ферментных препаратов в диапазоне от 0.5 Ед./г*кр. до 2 Ед./г*кр в соотношении 1:1, при скорости вращения ротора реотеста 100 об/мин Применение ферментных препаратов разжижающего действия на стадии приготовления суспензии в значительной степени снижает её вязкость (рис. 6) и позволяет вести процесс водно-тепловой обработки при пониженных температурах.

Проведение ВТФО, осахаривания и брожения в КСИБА Для изучения процессов водно-тепловой обработки зерновых замесов, осахаривания и брожения была разработана схема экспериментальной установки, представленная на рисунке:

Задачей данной серии экспериментов являлась оценка эффективности теплообменных процессов, проходящих в предложенной конструкции КСИБА путем определения значений коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи, а также по скорости нагрева или охлаждения среды в нем. Значения этих показателей зависят от теплофизических свойств обрабатываемой среды, в которой протекает процесс, и от гидродинамической обстановки в аппарате.

Результаты исследований теплообменных характеристик предложенной конструкции аппарата на воде позволяют сделать вывод о том, что в его работе наблюдаются несколько режимов, свойственных аппаратам подобной конструкции из-за особенности гидродинамических процессов, происходящих в трубах при движении по ним газожидкостной смеси. Они оказывают влияние на теплообменные характеристики, которые сильно зависят от значения критических скоростей соответствующих режимов работы аппарата.

Полученные значения скоростей нагрева соответствуют рекомендациям по ведению процессов водно-тепловой обработки.

Проведение ВТФО, осахаривания и брожения в КСИБА На рисунке 8 представлен режим работы аппарата на стадиях водно-тепловой и ферментной обработки суспензии, осахаривания и подготовки сусла к сбраживанию.

Эффективность проведения стадий ВТФО и осахаривания оценивали по динамике изменения концентрации растворенных сухих веществ для каждого из исследуемых гидромодулей (рис. 9). Изменение во времени концентрации растворенных сухих веществ в суспензиях с гидромодулями от 1:4 до 1:2. описывается уравнением:

и 0. -0­ Рис. 14. Изменение коэфф-та теплопередачи Рис. 15. Изменение коэфф-та теплоотдачи в зависимости от концентрации твердой фазы в зависимости от концентрации твердой Перед постановкой сусла на брожение проводилась его аэрация в режиме циркуляции (открыта подача воздуха в струйную камеру (рис. 4 поз. 4). Процесс сбраживания сусла в КСИБА проводили 96 часов. При ежедневном отборе проб бражки осуществлялось ее кратковременное циркуляционное перемешивание.

Интенсивность проведения процесса сбраживания сусла различной концентрации оценивали по динамике прироста концентрации спирта (рис. 16) Изменение во времени концентрации спирта для исходных суспензий с гидромодулями от 1:4 до 1:2.5 описывается уравнением:

Интенсификация процессов тепло- и массообмена при брожении обуславливается всплыванием пузырьков выделяющегося углекислого газа. Однако для высококонцентрированного сусла риск снижения эффективности указанных выше процессов увеличивается из-за повышенной вязкости и плотности субстрата.

Проведенный анализ состояния клеток дрожжей показал, что при одинаковом первоначальном засеве дрожжей в сусло, общее количество клеток дрожжей (живых, мертвых и почкующихся) в образце с перемешиванием многократно превышало количество, полученное в образце без перемешивания. Однако доля мертвых клеток в образце с перемешиванием преобладала. В таблице 2 представлены результаты сбраживания высококонцентрированного сусла без периодического перемешивания и с перемешиванием:

Гидромодуль Условия проведения брожения растворенных сухих Рис. 17. Машинно-аппаратурная схема производства спирта с внедрением в неё КСИБА 1 - элеватор; 2 - приём зерна; 3 - магнитный сепаратор; 4 - бункер; 5 - ленточный дозатор; 6 - молотковая дробилка;

7 - элеватор; 8 - автоматические весы; 9 - дробилка; 10 - смеситель - предразварник; 11 - плунжерный насос;

12 - кожухотрубный теплообменник; 13 - ёмкость - накопитель; 14, 15- насосы; 16 - бражная колонна;

17 - эпюрационная часть бражной колонны; 18, 23, 24 - конденсатор; 19, 20, 22 - дефлегматоры; 21 - сепаратор; 25, 26 ректификационные колонны 2 - ая и 1 -ая соответственно; 27 - эпюрационная колонна; 28 - пеноловушка;

29 - бардорегулятор; 30 - Охладитель; 31 - смотровой фонарь.

1. Предложена и экспериментально подтверждена возможность последовательного проведения трех технологических стадий процесса производства этанола в кожухотрубном струйно-инжекционном бродильном аппарате (КСИБА). Новизна технического решения подтверждена патентом РФ № 2499050 на периодический способ производства спирта и кожухотрубный струйно-инжекционный аппарат, используемый при осуществлении способа.

2. Выполнены комплексные исследования реологических характеристик водно­ зерновой суспензии в процессе водно-тепловой обработки на лабораторной стадии и в КСИБА. Выяснено, что водно-зерновая суспензия относится к группе псевдопластичных жидкостей. Получены эмпирические уравнения для расчета эффективной вязкости водно-зерновой суспензии от числа оборотов ротора реотеста, температуры и концентрации ферментов в широком диапазоне гидромодулей.

3. Определены дозировки ферментных препаратов разжижающего действия при проведении ВТФО в КСИБА. Рекомендуемая дозировка ферментных препаратов разжижающего действия Дистицим БА-Т и Дистицим XL - 2 Ед./г*крахмала.

4. Получены экспериментальные данные по теплообмену при нагреве и охлаждении водно-зерновых суспензий в КСИБА, которые могут быть использованы при конструировании аппарата. Установлено, что с увеличением концентрации твердой фазы происходит снижение коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи от стенки к суспензии. Скорости нагрева и охлаждения при этом также снижаются.

5. Впервые получены экспериментальные данные по процессу брожения в КСИБА.

Получаемая концентрация спирта в бражке соответствует нормативам, установленным для спиртовой промышленности. Получена эмпирическая зависимость выхода спирта во времени и в зависимости от концентрации твердой фазы в исходной суспензии. Исследовано влияние периодического циркуляционного перемешивания высококонцентрированного субстрата на процесс брожения. Установлено, что периодическое циркуляционное перемешивание положительно влияет на размножение дрожжей, но негативно сказывается на процессе брожения в целом из-за возрастания доли мертвых клеток предположительно из-за их травмирования нерастворенными частицами, которые присутствуют в субстрате.

Список используемых в автореферате сокращений и условных обозначений Сокращения: ГМ - гидромодуль водно-зерновой суспензии.

Условные обозначения: Т - температура, 0С; k - величина, характеризующая концентрацию твердой фазы, фактически представленная как массовое отношение количества воды к количеству зерна, кг/кг; р - эффективная вязкость, Па*с; C дозировка ферментных препаратов, Ед./г* кр.; n - скорость вращения ротора реотеста в диапазоне от 2.5 до 100 включительно, об/мин.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации 1. Ибрагимов Т.С. Исследование влияния интенсивного перемешивания на работу ферментных препаратов при проведении водно-тепловой обработки замеса из ячменя с гидромодулем 1:2.5 / Ибрагимов Т.С., Скрипальщикова О.С. // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой студентов, аспирантов и молодых учёных с Международным участием. 28- апр. 2010 г./ БТИ АптГТУ - Бийск, 2010. - С. 335-336.

2. Ибрагимов Т.С, Баракова Н.В., Начетова М.А., Новоселов А.Г. Повышение эффективности производства спирта за счет проведения нескольких технологических стадий в одном аппарате 1. Кожухотрубный струйноинжекционный бродильный аппарат (КСИБА). Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ ГОУ ВПО «СанктПетербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий, - Электронный журнал - Санкт-Петербург: СПбГУНиПТ, 2010. сентябрь 2010;

3. Ибрагимов Т.С., Чеботарь А.В., Баракова Н.В., Новоселов А.Г. Повышение эффективности производства спирта за счет проведения нескольких технологических стадий в одном аппарате. 2. Проведение механико­ ферментативной обработки зернового сырья в КСИБА. Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ ГОУ ВПО «СанктПетербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий», - Электронный журнал - Санкт-Петербург: СПбГУНиПТ, 2011.март 2011;

4. Ибрагимов Т.С., Чеботарь А.В., Новоселов А.Г. Повышение эффективности производства спирта за счет проведения нескольких технологических стадий в одном аппарате. 3. Проведение водно-тепловой обработки, осахаривания и сбраживания высококонцентрированного сусла в КСИБА с применением низкотемпературной схемы разваривания // Новые Технологии. - Майкоп:

Майкопский государственный технологический университет (МГТУ), 2011. Вып. №4. - С. 24-27.- 322 с.

5. Ибрагимов Т.С., Чеботарь А.В., Новоселов А.Г. Производство этилового низкотемпературной схеме // Техника и технология пищевых производств. Кемерово: КемТИПП, 2012. - Вып. №1 (24). - С. 112-115. - 168 с.;

6. Ибрагимов Т.С., Чеботарь А.В., Новоселов А.Г. Исследование теплофизических свойств зерновых суспензий в процессе механико­ ферментативной обработки. Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий», Электронный журнал - Санкт-Петербург: СПбГУНиПТ, 2012.- №2.- сентябрь 7. Ибрагимов Т.С., Чеботарь А.В., Свинцов Д.В., Новоселов А.Г. Реологические характеристики зерновых суспензий в процессе механико-ферментативной обработки. Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий», - Электронный журнал - СанктПетербург: СПбГУНиПТ, 2012.- №2.- сентябрь 2012.

8. Ибрагимов Т.С., Чеботарь А.В., Новоселов А.Г. Характерные особенности изменения реологических свойств водно-зерновых суспензий в процессе водно­ тепловой и ферментативной обработки (ВТФО) зернового сырья. Электронный научный журнал «Процессы и аппараты пищевых производств»/ ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий», - Электронный журнал - Санкт-Петербург:

СПбГУНиПТ, 2013. - №1.- март 2013.

9. Ибрагимов Т.С., Баракова Н.В., Новоселов А.Г., Чеботарь А.В. Периодический способ производства спирта и кожухотрубный струйно-инжекционный аппарат, используемый при осуществлении способа // Пат. № Российская Федерация, МПК С12Р 7/06; заявитель и патентообладатель НИУ ИТМО - заявка № 2011126872/10 от 29.06.2011, публикация 20.11.2013. Бюл.




Похожие работы:





Похожие работы:

«КРАМУЩЕНКО ДАРЬЯ ДМИТРИЕВНА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ЭПР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЙ В КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук. Научный...»

«Лавренчук Руслан Александрович СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К КЛАССИФИКАЦИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ ДЛЯ ПАРЕНТЕРАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ 14.04.02 – Фармацевтическая химия, фармакогнозия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук Москва 2013 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении Научный центр экспертизы средств медицинского применения Министерства здравоохранения Российской Федерации Научный руководитель :...»

«Околснова Ольга Алексеевна ИНФОРМАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ ОБЩЕСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Специальность 12.00.13 – Информационное право Диссертация на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный руководитель Заслуженный юрист России, доктор юридических наук, профессор Федотов М. А. Москва – Содержание Введение § 1. Категория общественный контроль в науке информационного права и...»

«Соболев Евгений Станиславович ПОЛЗУЧЕСТЬ И ВИБРОПОЛЗУЧЕСТЬ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Специальность 05.23.02 – Основания и фундаменты, подземные сооружения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2014 г. Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет. Научный руководитель : доктор...»

«Иванова Мария Александровна ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И ТЕКСТУРЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 05.16.01 – Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2014 2 Работа выполнена в ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент Демаков...»

«Васильева Кира Николаевна РАЗВИТИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕТА ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ КОММЕРЧЕСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ Специальность 08.00.12 – Бухгалтерский учет, статистика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Воронеж – 2013 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Курашкин Константин Владимирович ОЦЕНКА НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДАННЫМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ И МАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Специальность: 01.02.06 – Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт проблем машиностроения Российской академии наук Научный руководитель : доктор технических...»

«Гладских Игорь Аркадьевич ОПТИЧЕСКИЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САМООРГАНИЗОВАННЫХ ПЛАЗМОННЫХ НАНОСТРУКТУР Специальность 01.04.05 – Оптика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург – 2014 2 Работа выполнена в Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики Научный руководитель : доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Вартанян...»

«ФЕСЬКОВА МАРИНА ВИКТОРОВНА ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЕНЧЕСКОГО УЧЕТА ЗАТРАТ И КАЛЬКУЛИРОВАНИЯ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ В ВИНОДЕЛЬЧЕСКИХ ОРГАНИЗАЦИЯХ Специальность 08.00.12 – Бухгалтерский учет, статистика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Воронеж-2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ставропольский государственный...»

«Воронин Константин Сергеевич ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДАХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ Специальность 25.00.19 – Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тюмень – 2013 Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тюменский государственный...»

«ХОДЖАМЖАРОВ БАУЫРЖАН ЕРЖАНОВИЧ Ишемический инсульт у лиц молодого возраста (этиология, клиника, исходы) 14.01.11 – Нервные болезни АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2014 Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Министерства здравоохранения Российской Федерации Научный...»

«(1919–1941.) 07.00.02. – 2013 1 :,,,,, :,,,,,,,,,,,,,, : 27 2013. 14. 212.267.03,, : 634050,.,., 36 ( 3,. 27). 25 2013.,..,,,. - 1980- – 1990-. XX,.,,,,.,,,... 1919. – 1950-., – 1950-. 1980-., – 1960-.. – 1980-..,. : –,,,,,,.,., -,.,,.. -., 2000.. 210–218.., 2010.. 569). 1941 – 2009.).., 2011.. 444–448.. 92–99. – 0,77.. 0,28....»

«Асташева Елена Валериевна ОСЦИЛЛЯТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ И МЕЖСТРУКТУРНЫЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В ЗДОРОВОМ И ЭПИЛЕПТИЧЕСКОМ МОЗГЕ 03.03.01 – физиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Пущино – 2013 Работа выполнена в лаборатории Системной организации нейронов им. О.С. Виноградовой Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук и Пущинском...»

«БУДАЕВА ДАРИМА ГАРМАЕВНА НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РЕКРЕАЦИОННЫХ ТЕРРИТОРИЙ В РЕСПУБЛИКЕ БУРЯТИЯ НА ОСНОВЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИИ 25.00.24 – Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Улан-Удэ – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН. Научный руководитель...»

«ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования. Реальностью современной России стало резкое возрастание пассажиропотоков в крупных городах. Имеющиеся транспортные системы с трудом выполняют поставленную задачу по своевременным, безопасным и комфортабельным перевозкам миллионов пассажиров. Ведущая роль по обеспечению массовых пассажирских перевозок в самых крупных городах страны отводится метрополитену – городской внеуличной дороге, не имеющей проблем перегруженных улиц. Одной из...»

«Финк Анатолий Викторович РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВОК ДЛЯ КОНВЕРСИИ МЕТАНА Специальность: 05.14.04. – Промышленная теплоэнергетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2013 Работа выполнена в ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург). Научный руководитель – доктор технических наук, профессор, Дубинин Алексей Михайлович...»

«Шалимова Анна Михайловна СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ОЖИДАНИЙ СТУДЕНТОВ-СОЦИОЛОГОВ Специальность: 19.00.05 – социальная психология (психологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук Москва 2014 1 Работа выполнена на кафедре социологии и психологии управления Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Государственный университет...»

«Буи Конг Чинь ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ И РАСТВОРОВ НЕЙРОПРОТЕКТОРНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ 1,2,4 – ТИАДИАЗОЛА 02.00.04 – физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Иваново – 2014 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет (ИГХТУ) и Федеральном государственном...»

«Шаталов Дмитрий Геннадиевич МЕТАФОРИЧЕСКОЕ ОСМЫСЛЕНИЕ ПЕРЕВОДА Специальность 10.02.19 – теория языка АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Воронеж – 2014 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет Научный доктор филологических наук, профессор руководитель: Кашкин Вячеслав Борисович Официальные Иванов Андрей Владимирович оппоненты: доктор филологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Нижегородский...»

«СЛИНКИН АНДРЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ МЕЗОЗОЙСКО КАЙНОЗОЙСКОГО ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА ГЫДАНСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ОБЛАСТИ Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Тюмень - 2013 1 Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) Научный руководитель :...»

 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.