Kartuli viljaliha. Teaduse ja hariduse kaasaegsed probleemid. Kartulilahustuvate ainete kasutamine

Kartul ei ole mitte ainult väärtuslik toidukultuur ja loomakasvatuses kasutatav söödatoode, vaid ka üks levinumaid tooraineliike mitmes toiduainetööstuses, eelkõige alkoholi ja tärklise töötlemisel. Lämmastikuvabad ekstraktiivained on kartulis esindatud tärklise, suhkrute ja teatud koguse ientosaanidega. Sõltuvalt kartulite säilitustingimustest muutub suhkrusisaldus selles märgatavalt ja mõnel juhul võib see ületada 5%. Kartuli lämmastikku sisaldavad ained koosnevad peamiselt lahustuvatest valkudest ja aminohapetest, mis moodustavad kuni 80% valguliste ainete üldkogusest. Tärklise tootmistehnoloogia tingimustes kaovad lahustuvad ained reeglina pesuveega. Kartulitärklisetehase tootmisjääk on paberimass, mis pärast osalist dehüdratsiooni (niiskussisaldus 86-87%) kasutatakse loomasöödaks.

Tselluloosi tärklisesisaldus sõltub kartuli jahvatusastmest. M. E. Burmani andmetel on suurtes hästi varustatud tehastes tärklise eraldamise koefitsient kartulist 80-83% ja väikese võimsusega tehastes 75%. Selle suurenemine on seotud ettevõtte energiavõimsuse ja sellest tulenevalt kapitalikulude olulise suurenemisega. Praegu ulatub see mõnes tärklise-maritööstuse arenenud ettevõttes 86% ja rohkem. Söödana kasutatav paberimass on väheväärtuslik ja kiiresti riknev toode. 1 kg viljaliha sisaldab 0,13 söödaühikut, samas kui värske kartul - 0,23. Värske viljaliha söötmist kariloomadele tuleks piirata. Kartuli töötlemisel spetsialiseeritud tärklisetehastes saadakse kartuli massist 80–100% paberimassi, millest märkimisväärne osa jääb sageli müümata.

Kartulilahustuvate ainete kasutamine

Paljude aastate kogemused tärklisetööstuses on näidanud, et kartulis lahustuvate ainete kasutamise probleem on üks keerulisemaid. See pole endiselt lubatud nii kodumaistes tärklisetehastes kui ka välismaistes ettevõtetes. Isegi revolutsioonieelsel Venemaal hakati kartulimassi tõhusamaks kasutamiseks seda töötlema tärklisetehase lähedal asuvates piiritusetehastes. Selline töötlemine osutus G. Foti sõnul aga kahjumlikuks meski madala alkoholisisalduse tõttu. Mõnes Tšehhoslovakkia piiritusetehases kasutati kartulite tärklise ja alkoholi kombineeritud töötlemist, mille käigus ei kasutatud mitte ainult kartulimassi, vaid ka osa kontsentreeritud pesuveest.

Selline tehnika mitte ainult ei suurendanud tärklise kasutustegurit, vaid võimaldas osaliselt ära kasutada ka kartuli lahustuvaid aineid. Allpool on diagramm kartulite tahkete ainete tasakaalu kohta tärklise ja alkoholi kombineeritud tootmisel Norras piloottehases. NSV Liidus pakkusid M. E. Burman ja E. I. Yurchenko välja tärklise ja alkoholi tootmise kombineerimise põhimõtteliselt uutel alustel. Kartulist on soovitatav eraldada ainult 50–60% tärklist, mis võimaldab tärkliserikkama viljaliha üle kanda alkoholiks töötlemiseks, samuti lihtsustab tärklise eraldamise protsessi, välistades viljaliha korduva pesemise toimingud. ja sekundaarne lihvimine.

Selle kartulitöötlemismeetodiga tagavad tootmise efektiivsuse järgmised tegurid: kartulis sisalduva tärklise peaaegu täielik kasutamine põhitoodete (tärklis ja alkohol) tootmiseks; madala väärtusega tselluloosi asemel bardide saamine -. väga väärtuslik toitev sööt kariloomadele; enamiku kartuli lahustuvate ainete kasutamine piiritusetehases või piiritusetehastes korraldatud mikrobioloogiliseks tootmiseks; transpordi- ja üldiste tehasekulude vähendamine; kapitaliinvesteeringute kokkuhoid tärklisetehase ehitamisel olemasoleva tehase lihtsustatud skeemi järgi.

Alkoholitehasel põhinev tärklise ja alkoholi tootmise kombineerimise meetod on leidnud tööstuses laialdast rakendust. 1963. aastaks pandi piiritusetehastes tööle üle 60 kartulitärklise tsehhi. Tärklise tootmise tehnoloogilised skeemid põhinevad ülaltoodud põhimõttel, kuid riistvaralise disaini poolest on need üksteisest mõnevõrra erinevad. Allpool on diagramm, mille M. E. Burman ja E. I. Yurchenko pakkusid Berezinsky tehase jaoks. See näeb ette mitte ainult paberimassi, vaid ka kartuli lahustuvate ainete kasutamise alkoholi tootmisel. Viimased eraldatakse rakumahla kujul loksutavale sõelale kartulipudru vähese veega lahjendamisega.

Tärklise eraldamiseks suunatakse rakumahl settetsentrifuugi, misjärel see saadetakse piiritusetehasesse viidud toodete kogumisse. Tselluloosi pestakse kaheastmelisel ekstraktoril või loksutamissõelal ja saadetakse tselluloosipressi, seejärel läheb see kogumisse. Püünistest pärit mudatärklis antakse ka piiritusetehasesse töötlemiseks. Tärklisepiim puhastatakse lahustuvatest ainetest settetsentrifuugis ja peenest viljalihast rafineerimissõeltel.

Selle lõplik puhastamine toimub rennidel. Kartulis lahustuvate ainete eraldamine on ette nähtud enne tärklise pudrust väljapesemist, et saada kartuliraku mahla veidi lahjendatud kujul ja mitte vähendada kuivaine kontsentratsiooni piiritusetehasesse sisenevate toodete segus. Kuid nagu tehasekatsed on näidanud, on raputussõel kontsentreeritud rakumahla eraldamiseks sobimatu aparaat. Autori uuringute kohaselt on 2,5 m2 pindalaga sõela toimse võrguga nr 43 kartuli tootlikkusega 1,0 tuhat 1 m2 sõela kohta ja vibratsiooni sagedusega 1000-1200 minutis. lahjendamata pudrust eraldub mahl väikeses koguses. Tabelis. 1 näitab andmeid, mis iseloomustavad rakumahla eraldumist kartulipudru veega lahjendamisel.

1

Artikkel on pühendatud kartulitootmisjäätmete keemilise koostise ja ohutusnäitajate põhjalikule uuringule. Peamised toodete kvaliteeti ja ohutust kontrollivad näitajad on: kuivaine, tuha, toorvalgu, tärklise, suhkrute, niiskuse, aga ka toksiliste elementide ja mikrobioloogiliste näitajate sisaldus. Füüsikaliste ja keemiliste parameetrite määramine viidi läbi vastavalt standardile GOST 7698-78. "Proovivõtt ja analüüsimeetodid". Kartuli töötlemisel läheb umbes 20% tooraine kuivainest kaduma kartulimahla ja 20% viljaliha kujul. Sekundaarsete saaduste täielik ärakasutamine aitab kartulit ratsionaalsemalt ja säästlikumalt kasutada tööstusliku toorainena ning aitab kaasa ka söödaga varustamise probleemi lahendamisele ning vähendab oluliselt veekogude reostust kartulitöötlemise reoveega. Läbiviidud uuringute põhjal selgus, et kartuli viljalihas ja rakumahlas on kuivainete sisaldus vastavalt 14,6 ja 1,5%. Lisaks täiendavad keemilist koostist ka vitamiinid nagu C, PP, B9, karoteen, pantoteenhape, mineraalid, monosahhariidid jt. Samas on kartuli niiskuse muutumise piirid labori- ja tootmistingimustes vastavalt 86,65±4,6% ja 97,4±0,85%. Mürgiste ainete sisaldus, samuti mikrobioloogilised näitajad viljalihas ja rakumahlas ei ületa kehtivaid lubatud norme. Ohutusnäitajad, sealhulgas kartulimassi ja rakumahla niiskusesisaldus, tõestavad, et seda tüüpi toode on kiiresti riknev ega kuulu pikaajalisele ladustamisele. Tulemused näitasid, et kartulitootmisjäätmete koostis sõltub rohkem lähteaine kvaliteedist, mis annab võimaluse neid kasutada põllumajandusloomade söödana.

kartulitootmise jäätmed

keemiline koostis

ohutusnäitajad

töötlemine

söödalisand

1. Anisimov B. V. Kartulikasvatus Venemaal: tootmine, turg, seemnekasvatuse probleemid // Kartul ja köögiviljad. - 2000. - nr 1. - S. 2-3.

2. Anisimov BV Kartul 2000-2005: tulemused, prognoosid, prioriteedid // Kartul ja köögiviljad. - 2001. - nr 1. - S. 2-3.

3. Gapparov A. M. Venemaa elanikkonna toiduga varustamise probleem // Toiduainetööstus. - 2001. - nr 7. - S. 13-14.

4. Gontšarov V. D. Agrotööstuskompleksi töötleva tööstuse toorained / V. D. Goncharov, T. N. Leonova // Põllumajandustoorme ladustamine ja töötlemine. - 2003. - nr 4. - S. 14-16.

5. Kokina T. P. Seemnekartuli kvaliteedikontroll ja sertifitseerimine / T. P. Kokina, B. V. Anisimov // Kartulid ja köögiviljad. - 2001. - nr 2. - Lk 6-7.

6. Kolchin N. N. Kartulikompleks Venemaal: seisund ja arenguväljavaated // Kartul ja köögiviljad. - 2000. - nr 4. - S. 2-3.

7. Poznyakovsky V. M. Toitumise, kvaliteedi ja toiduohutuse hügieenilised alused: õpik. - 5. trükk, parandatud. ja täiendavad - Novosibirsk: Sib. univ. kirjastus, 2000. - 480 lk.

8. Prosekov A. Yu. Kemerovo piirkonna turuvõimsus kartulist valmistatud pooltoodete jaoks / A. Yu. Prosekov, Ya.M. Karmanova // Toiduainetööstus. - 2005. - nr 6. - S. 76.

9. Pshechenkov K. A. Sortide sobivus töötlemiseks sõltuvalt kasvatamise ja ladustamise tingimustest / K. A. Pshechenkov, O. N. Davõdenkova // Kartul ja köögiviljad. - 2004. - nr 1. - S. 22-25.

10. Stepanova V.S. Piirkonna elanikkonna toiduainete vajaduste põhjendamine // Toiduainetööstus. - 2004. - nr 7. - S. 42-43.

Sissejuhatus

Põllumajanduse arendamise ning põllumajandustoodete, tooraine ja toiduturgude reguleerimise riikliku programmi aastateks 2013-2020 üheks prioriteetseks valdkonnaks on biotehnoloogia arendamine ning põhiliste põllumajandussaaduste tootmise kasvu ratsionaalne stimuleerimine ning toiduainete tootmine.

Toiduainetööstuse jäätmeid saab enamikul juhtudel mõõdukates kogustes kasutada otse põllumajanduses loomasöödaks. Neil on kõrge energia- ja bioloogiline aktiivsus, nad on kahjutud, hüpoallergeensed, kergesti alluvad ensümaatilisele ja mikrobioloogilisele biokonversioonile, erinevat tüüpi töötlemisele. Piiravaks teguriks on aga tavaliselt suur veesisaldus jäätmetes, mis tõstab transpordi maksumust, piirab nende jäätmete hulka toidus ega aita kaasa toote pikaajalisele säilitamisele.

Enamikus kartulitöötlemistehastes kasutatakse jäätmete töötlemiseks taaskasutustsehhide puudumise tõttu söödaks ratsionaalselt vaid väikest osa. Samas jäätmete hulk pidevalt kasvab. Teatavasti tekivad kartuli töötlemisel kõrvalsaadused, millel on suurenenud niiskus. Ainuüksi Venemaal tekivad aastas järgmised kartulitootmise jäätmed: tselluloos - 60-70 tuhat tonni, jäätmed kuiva kartulipudru tootmisel - kuni 10 tuhat tonni, reovesi - 100-120 tuhat tonni.

Ainult Kemerovo piirkonna territooriumil töödeldakse iga päev kuni 600 tuhat tonni erinevat sorti kartulit erinevat tüüpi toodete saamiseks ja töötlemise käigus jääb kuni 30-50% kartulijäätmeid, millest tärklis saab. saada.

Vaatamata sellele, et kartuli ja selle jääkainete keemilist koostist ja omadusi on teatmekirjanduses piisavalt põhjalikult käsitletud, on nende suhteline arv olenevalt erinevatest teguritest oluliselt erinev.

Eelnevast tulenevalt on käesoleva töö eesmärgiks uurida kartulitootmisjäätmete keemilist koostist ja ohutusnäitajaid.

Uurimisobjektid olid: kartuli tootmisjäätmed (kartulipulp, rakumahl, tärklis).

Töö teostamisel standardne, üldtunnustatud ja originaalne uurimismeetodid, sealhulgas füüsikalised ja keemilised: spektrofotomeetria, polarimeetria, mikroskoopia, refraktomeetria. Füüsikaliste ja keemiliste parameetrite määramine viidi läbi vastavalt standardile GOST 7698-78. "Proovivõtt ja analüüsimeetodid". Saadud tulemusi võrreldi kartulitärklise kvaliteedistandardite ja nõuetega vastavalt standardile GOST R 53876-2010 “Kartulitärklis. Spetsifikatsioonid".

Uurimistulemused

Kartuli viljaliha ja rakumahla toiduks või söödaks kasutamisel on vaja teada nende keemilist koostist ja muid tehnoloogilisi omadusi hindavaid näitajaid. Seetõttu viidi kartuli viljaliha ja rakumahla keemilise koostise selgitamiseks läbi uuringud nende kvaliteedi ja ohutuse hindamise suunas.

Tabelis 1 on toodud kartuli viljaliha ja rakumahla füüsikalis-keemiliste omaduste parameetrite muutumise piirid.

Tabel 1

Kartuli viljaliha ja -mahla keemiline koostis

Näitajad	Tähendus
		rakumahl
Kuivaine, %
Toorproteiin, %
Tärklis, %
Redutseerivad suhkrud, %
tselluloos, %

Tabelis 2 on toodud labori- ja tootmistingimustes saadud andmed kartulimassi ja rakumahla niiskusesisalduse muutuste kohta. Uurimisperioodil olid kartuli niiskuse muutuse (keskmise väärtuse) piirid labori- ja tootmistingimustes vastavalt 86,65±4,6% ja 97,4±0,85%. Saadud kõrvalsaaduste kõrge õhuniiskus ei võimalda neid pikka aega säilitada.

tabel 2

Kartuli viljaliha ja rakumahla niiskusesisalduse muutus

Niiskus, %
		rakumahl
Laboratoorsed tingimused	Tootmistingimused	Laboratoorsed tingimused	Tootmistingimused

Mahla pH väärtus on 5,6-6,2. Rakumahla kõrge happesus on tingitud märkimisväärse koguse orgaaniliste hapete olemasolust mugulates. Nende hulgas on sidrun-, õun-, oksaal-, püroviinamari-, viin-, merevaik- ja mõned muud happed. Eriti palju sidrunhappe mugulates (kuni 0,4-0,6%).

Kui eeldada, et bioloogiliste objektide tehnoloogilised omadused on määratud valguliste ainete ja neis sisalduvate aminohapete sisaldusega, võiks kartulimahlast saada üks lootustandvaid loodusliku taimse valgu allikaid. Sellesuunalise rakumahla uurimisel leiti vähemalt 12 vaba aminohapet, mille hulgas on elutähtsaid aminohappeid: valiin, leutsiin, metioniin, lüsiin, arginiin.

Värske kartulimahl ja viljaliha sisaldavad ka vitamiine nagu C, PP, B9, karoteen, pantoteenhape. Seadme raudosadega kokkupuutel väheneb aga mõne vitamiini, eriti C-vitamiini sisaldus kartulimahlas oluliselt võrreldes nende sisaldusega mugulates.

Mahla tuhaelemendid on laialdaselt esindatud. Umbes 60% tuhast on kaaliumoksiid. Mahla tuhk sisaldab peaaegu kõiki mikroelemente. Märgiti, et uuritud proovides mineraalainete koguses olulisi erinevusi ei esinenud.

Rakumahla süsivesikute uurimine näitas, et neid esindavad peamiselt monosahhariidid: glükoos, mannoos, fruktoos. Redutseerivate suhkrute sisaldus oleneb sordist, mugulate küpsusest, kasvu- ja säilitustingimustest. Kui redutseerivate suhkrute sisaldus mugulates suureneb 0,5% -ni, omandab kartulitoode pruuni värvi ja mõru maitse, mis on lõpptoote jaoks vastuvõetamatu.

Uurimistöö käigus uuriti toksiliste elementide, nitraatide, pestitsiidide ja radionukliidide sisaldust uuritavates proovides. Uurimistulemused on toodud tabelites 3-4.

Tabel 3

Kartuli viljaliha ja rakumahla ohutusnäitajad

Nimi	Lubatud sisaldus mg / kg, mitte rohkem		rakumahl
ohratoksiin A sterigmatotsüstiin T-2 toksiin
Dioksiinitaolised polüklooritud bifenüülid ng WHO-TEF/kg, mitte rohkem kui:
Radioaktiivne tseesium, Bq/kg
Radioaktiivne strontsium, Bq/kg

Tabel 4

Kartuli viljaliha ja rakumahla mikrobioloogilised näitajad

Nimi	Lubatud sisu tase		rakumahl
HP, CFU/g, mitte rohkem
QMAFAnM, CFU/g, mitte rohkem
BGKP (kolibakterid), 0,01 g	ei ole lubatud	ei tuvastata	ei tuvastata
Patogeensete mikroorganismide olemasolu:
salmonella 50,0 g	ei ole lubatud	ei tuvastata	ei tuvastata
patogeenne Escherichia 50,0 g	ei ole lubatud	ei tuvastata	ei tuvastata
Pärm, CFU/g, mitte rohkem			vähem kui 1,0 10 1
Hallitusseened, CFU/g, mitte rohkem		vähem kui 1,0 10 1	vähem kui 1,0 10 1

Märgiti, et radionukliidide sisaldus paberimassis ja rakumahlas ei ületa kehtivaid lubatud norme. Uuritud tooraine ja selle töötlemise kõrvalsaaduste proovides mürgiste ainete ja patogeensete mikroorganismide esinemist ei leitud. Elavhõbedat, arseeni, mükotoksiine ja pestitsiide kartulimassist ja rakumahlast ei leitud. Nitraatide sisaldus kartulimassis ja rakumahlas on keskmiselt 89,75 mg/kg.

On kindlaks tehtud, et kontrollitavad potentsiaalselt ohtlikud kemikaalid sisalduvad tootes kontsentratsioonides, mis ei ületa kehtestatud standardeid ning vastavad SanPin 2.3.2.1078-01 "Toidukaupade ohutuse ja toiteväärtuse hügieeninõuded" ja tehnilise eeskirja nõuetele. tolliliidu "Sööda ja söödalisandite ohutuse kohta".

Nii selgus kirjanduse ja meie enda katseandmete analüüsist, et kartulimassi ja rakumahla füüsikalis-keemilisi ja tehnoloogilisi omadusi iseloomustavad keemiline koostis ja näitajad sõltuvad suuremal määral lähteaine kvaliteedist. See määrab toiduainetööstuses kasutamise edasised uuringud. Kartulitöötlemise kõrvalsaaduste keemiline koostis viitab nende kasutamise võimalusele toidukomponentidena. Samal ajal näitavad kõrvalsaaduste tehnoloogiliste omaduste peamised näitajad vajadust nende töötlemise või valmistamise erimeetodite järele.

Uuenduslike töötlemistehnoloogiate kasutuselevõtuga ja nõudluse muutumisega toodetud toodete järele võivad toiduainete tootmise jäätmed muuta oma sotsiaalset kasulikkust ja saada tooraineks uue kvaliteetse sööda saamiseks.

Arvustajad:

Kurbanova M.G., tehnikateaduste doktor, dotsent, FSBEI HPE "Kemerovo Riiklik Põllumajandusinstituut", Kemerovo, "Põllumajandussaaduste ladustamise ja töötlemise tehnoloogia" osakonna juhataja.

Popov A.M., tehnikateaduste doktor, professor, Kemerovo Toiduainetööstuse Tehnoloogiainstituudi rakendusmehaanika osakonna juhataja.

Bibliograafiline link

Dyshlyuk L.S., Asyakina L.K., Karchin K.V., Zimina M.I. KARTULITOOTMISJÄÄTMETE KEEMILISE KOOSTISE JA OHUTUSNÄITAJATE UURIMINE // Teaduse ja hariduse kaasaegsed probleemid. - 2014. - nr 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=13587 (juurdepääsu kuupäev: 01.02.2020). Juhime teie tähelepanu kirjastuse "Looduslooakadeemia" poolt välja antud ajakirjadele

Meetod on seotud sööda tootmisega. Meetod seisneb granuleeritud väävli või naatriumhüpokloriti lahuse lisamises purustatud paberimassile kuluga vastavalt 1,8-2,3 g ja 420-25 ml 1 kg sileeritud massi kohta. Meetod võimaldab vähendada toitainete kadu. 1 vahekaart.

Leiutis käsitleb loomakasvatust, täpsemalt sööda säilitamise meetodeid ja seda saab kasutada nende sileerimisel.

Sööda säilitamist kasutatakse söödatootmises laialdaselt, et parandada sööda ohutust.

Säilitusainetena kasutatakse erinevaid kemikaale – happeid, sooli, orgaanilisi aineid. Söödas toimuvate transformatsioonide tulemusena aitavad keemilised säilitusained kaasa söötme pH alandamisele, soovimatu mikrofloora pärssimisele ja kvaliteetse sööda saamisele.

Tärklise-maribakli tootmisel tekib kõrvalsaadusena kartulimass - vesine, vähetransporditav toode, mida kasutatakse kohe loomasöödaks, sest see rikneb kiiresti või sileeritakse. Süsivesikute sisalduse tõttu viljalihas toimub käärimine ja saadakse silo, mis sobib põllumajandusloomadele söötmiseks. Siiski esineb suhteliselt suuri toitainete kadusid.

Tehniline tulemus on olemasolevate säilitusainete kasutamine toitainete kadude vähendamiseks. See saavutatakse sellega, et pakutud kartulimassi säilitamise meetodis kasutatakse kohapeal toodetud keemilisi säilitusaineid - granuleeritud väävlit - naftasaaduste puhastamise jäätmeid (TU 2112-061-1051465-02) tarbimisel. 1,8-2,3 g/kg või naatriumhüpoklorit – preparaat "Belizna" pärast lahjendamist veega vahekorras 1:9 voolukiirusel 20-25 ml/kg kaalust.

Kartuli viljaliha koostis, massiprotsent:

Granuleeritud väävel on 2-5 mm läbimõõduga kollased poolkerakujulised graanulid, mis sisaldavad põhiainet - väävlit vähemalt 99,5 massiprotsenti. orgaanilised happed 0,01% puistetihedusega 1,04-1,33 g/cm 3.

Ravim "Belizna" on kaubanduslik toode - naatriumhüpokloriti lahus kontsentratsiooniga kuni 90 g / l.

Sileerimise tingimustes ensüümide ja kartulimassi mahla toimel toimuvad väävli keemilised muundumised vesiniksulfiidi, sulfitide ja sulfaatide moodustumisega. Need ühendid, nagu ka naatriumhüpoklorit, omavad bakteritsiidseid omadusi ja pärsivad soovimatu mikrofloora teket. Seejuures piimhappebakterite tegevus praktiliselt ei pärsitud, silomassi hapestatakse, mille tulemusena saadakse hea kvaliteediga silo. Olemasolevas kirjanduses ei leitud andmeid keemiliste säilitusainete kasutamise kohta tselluloosi sileerimisel.

Näide. Laboratoorsetes tingimustes laaditakse kihiti suletud mahutitesse purustatud kartulimass niiskusesisaldusega 80,0%, lisatakse granuleeritud väävel - naftasaaduste tootmise jäätmed kiirusega 2 g / kg, teises variandis - lahjendatud preparaat "Belizna" (1: 9) kiirusega 20 ml / kg, kolmas versioon - ilma säilitusaineteta, tihendatud, hermeetiliselt suletud ja jäetud toatemperatuuril hoidmiseks. 35 päeva pärast avatakse konteinerid, hinnatakse silohoidlate kvaliteeti. Hankige kvaliteetset marineeritud köögivilja lõhnaga silo, mille pH on 3,9-4,1.

Zootehniline analüüs näitas järgmisi tulemusi

Seega keemiliste säilitusainete - granuleeritud väävli või naatriumhüpokloriti lahuse - kasutamine parandab kartulimassi silo kvaliteeti, vähendab toitainete kadu võrreldes tuntud meetodiga.

TEABEALLIKAD

1. Taranov M.T. Sööda keemiline konserveerimine. M.: Kolos, 1964, lk.79.

2. Muldašev G.I. Väävli ja väävel-uurea kompleksi mõju talirukki silode kvaliteedile ja pullide produktiivsusele nuumamisel. Abstraktne diss. võistluse jaoks teaduskraad cand. põllumajandusteadused. Orenburg, 1998.

3. Gumenyuk G.D. ja muud Tööstus- ja põllumajandusjäätmete kasutamine loomakasvatuses. Kiiev, Harvest, 1983, lk 15.

Meetod kartulimassi säilitamiseks, mida iseloomustab see, et viljaliha purustatakse ja sellele lisatakse keemilisi säilitusaineid: granuleeritud väävel - naftasaaduste rafineerimisel tekkivad jäätmed või naatriumhüpokloriti lahus - preparaat "Belizna" pärast lahjendamist veega vahekorras 1:9 kuluga 1,8-2, vastavalt 3 g ja 20-25 ml 1 kg sileeritud massi kohta.

Sarnased patendid:

Väitekirja abstraktne teemal "Kariloomade söödaks kasutatava kartulimassi tehnoloogia ja dehüdraator"

RJASANI PÕLLUMAJANDUSLIK IZŽGUT, NIMI PROFESSOR P.A. KOSTŠEVI JÄRGI

Käsikirjana

ULJANOV Vjatšeslav Mihhailovitš

Uda 631.363,285:636.007.22 -

TEHNOLOOGIA JA KARTULILÕRUSTAJA

Eriala 05.20.01 - põllumajandusliku tootmise mehhaniseerimine _

väitekirjad "tehnikateaduste kandidaadi teadusliku kraadi saamiseks"

Rjazan - 1990

Tööd viidi läbi professor P.A. nimelise Rjazani Põllumajandusinstituudi loomakasvatuse mehhaniseerimise osakonnas. Kostševa,

Teaduslikud nõustajad: tehnikateaduste doktor, professor Nekrašavitš V.F., tehnikateaduste kandidaat, dotsent Oreshkina M.V.,

Ametlikud oponendid - tehnikateaduste doktor, professor Terpilovsky K.F., tehnikateaduste kandidaat Mestyukov B.I.

Juhtiv ettevõte on Podolskis asuv ülevenemaaline loomakasvatuse mehhaniseerimise uurimis- ja projekteerimisinstituut (SIIIMZH).

Kaitsmine toimub "II" oktoobril 1990 Rjazani Põllumajandusinstituudi piirkondliku erinõukogu K.120.09.01 koosolekul aadressil: 390044, Ryazan * st. Kostševa, d. I.

Doktoritöö on leitav Rjazani Põllumajandusinstituudi raamatukogust.

Regionaalse Erinõukogu teadussekretär tehnikateaduste kandidaat, dotsent

I.E. Lieberov

:osakond ertats&Z

TÖÖ ÜLDKIRJELDUS

1.1. Teema asjakohasus. "NSVL majandusliku ja sotsiaalse arengu juhend aastateks 1986-1990 ja 10. aastaks 2000" näeb ette loomakasvatustoodangu olulise suurendamise. Püstitatud ülesannete lahendamisel on esmatähtis söödabaasi laiendatud tugevdamine toiduaine- ja töötleva tööstuse, sh kartulitärklise tootmise kõrvalsaaduste (jäätmete) kasutamise kaudu.

Riigis töödeldakse tärklise saamiseks aastas kuni 1,5 miljonit tonni kartulit, samas kui 40 dollarit kartuli kuivainest läheb kõrvalsaadusteks – viljalihaks ja kartulimahlaks. Tärklist, valku, kiudaineid, rasvu ja muid aineid sisaldav viljaliha ja kartulimahl on kõige väärtuslikum tooraine loomakasvatuse vajaduste rahuldamiseks söödas. Kuid praegu ei müüda kartulitärklise tootmise jäätmeid täielikult söödaks, seega on maal kartulimassi kadu rohkem kui 15 dollarit, mahla - 80 dollarit. Selline olukord tärklise tootmise kõrvalsaaduste kasutamisel on peamiselt tingitud nende kõrgest niiskusesisaldusest 94 ... 96 dollarist ja väga suurest haridustasemest. Jäätmete kontsentreerimiseks spetsiaalsete seadmete puudumine toob kaasa asjaolu, et tärklisetehased on sunnitud osa viljalihast ja kartulimahlast heitvette heitma. Suure bioloogilise aktiivsusega reovesi, sattudes veekogudesse, saastab vett, mis põhjustab keskkonnale keskkonnakahju.

Kõige lootustandvamad tehnoloogiad loomasööda tootmisjäätmete töötlemiseks mehaanilise dehüdratsiooniga, mis tagavad kartulimassi kontsentratsiooni ja lahendavad "mahlas sisalduva toiduvalgu tootmise" probleemi.

Kartulimassi mehaanilise dehüdratsiooni ning kartuli- ja tärklisetootmise jäätmetest sööda valmistamise tehnoloogia praktiline rakendamine on aga takistatud nende rakendamiseks vajalike seadmete puudumise tõttu. Seetõttu on teoreetilised ja eksperimentaalsed uuringud suunatud kartulitärklise tootmise kõrvalsaadustest toidu valmistamise tehnoloogia täiustamisele ja kvaliteetse * Tekgapny I töökindla kääriti väljatöötamisele: kzr? e£ele0l pulp yael.t?) .channh ülesanded

1.2. Uurimistöö eesmärk ja eesmärgid. Töö eesmärgiks on täiustada kartulitärklise tootmise kõrvalsaadustest sööda valmistamise tehnoloogiat ning töötada välja kartulimassi dehüdraator koos parameetrite ja töörežiimide põhjendusega. Eesmärgi saavutamiseks püstitati järgmised uurimisülesanded: 1 - töötada välja kartulimassi dehüdraatori tehnoloogia ja konstruktiiv-tehnoloogiline skeem; 2 - füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste uurimine. kartuli viljaliha; ,3 - põhjendage "dispergeeritud niiskust sisaldavate materjalide dehüdraatorite" tööprotsessi hindamise kriteeriumi; 4 - töötage välja paberimassist pressitud vedeliku matemaatiline mudel kruvipressis; 5 - põhjendage dehüdraatori parameetreid ja töörežiime 6 - katsetada dehüdraatorit tootmistingimustes ja hinnata selle kasutamise majanduslikku efektiivsust.

1.3. Uurimisobjektid." Uuritavateks objektideks olid: erineva mahlasisaldusega kartulimass, kahepoolse survekruvipressi laborimudel," tehnoloogia ja kartulimassi soojendaja katsetootmisproov.

1.4. Uurimistöö metoodika. Töös kasutati teoreetilisi ja eksperimentaalseid uuringuid. Teoreetilised uuringud koosnesid "kartulimassi kruvipressis" pigistamise protsessi füüsikalise olemuse matemaatilisest kirjeldamisest ja saadud võrrandite analüüsist.

Katsete käigus kasutati standardseid ja privaatseid meetodeid, instrumente ja installatsioone. Hõõrdetegurid, peamiste parameetrite mõju dehüdratsiooniprotsessile määrati spetsiaalselt projekteeritud instrumentide ja seadmete abil. Sel juhul mõõdeti jõude tensoandurid. Laboratoorsed uuringud kartulimassist otatiini mahla protsessi kohta kahepoolses kruvipressis viidi läbi katsete planeerimise matemaatilisel meetodil. Katseandmete töötlemine viidi läbi matemaatilise statistika meetoditega,

1.5. Teaduslik uudsus. Põhjendatud on mehaanilise dehüdratsiooni kasutamine kartulimassi kontsentreerimiseks. Määratud on kartulimassi füüsikalis-mehaanilised omadused. Pakutakse välja tehnilis-koloogilise protsessi skeem kartulitärklise tootmise kõrvalsaadustest sööda valmistamiseks ja kaotoZelnoP tselluloosi dehüdraatori projekteerimine (BNShYaLE positiivsed otsused leiutiste taotluste kohta K-4297260 / 27-30, * 4605033 / 27-33, "5 4537442 / 31-26 ja

a.s. L 1512666). ¡ "[lõpetatud võrrandid, mis kirjeldavad dehüdratsiooni-renya lasti kogu? koos meegle in gzhevs1" press: kahepoolne kokkusurutud,

teoreetiliselt põhjendas oma peamisi projekteerimisparameetreid ja ■ selgitas välja optimaalsed tehnoloogilised töörežiimid.

1.6. Töö teostamine. Uurimistöö tulemuste põhjal valmistati tselluloosi kuivatamise katsetootmisproov. Rjazani oblasti Ibradski tärklise-siirupi tehase tootmistingimustes tehtud katsed näitasid selle töövõimet.Väljatöötatud dewaterer on soovitatav paigaldada tärklisevabrikute kartulimassi ümbertöötlemisliinile Uurimistöö tulemusi saab kasutada projekteerimisel organisatsioonid kartulimassi ja muude kõrge niiskusesisaldusega materjalide kuivatamiseks kasutatavate masinate väljatöötamisel ja moderniseerimisel. Väljatöötatud katlakivieemaldaja tehniline dokumentatsioon viidi üle Ryazan Experimental Plant TOSSHSH.

1.7. Heakskiitmine. Tulemustest teatati ja need kiideti heaks Rjazani Põllumajandusinstituudi (1987 ... 1990), Brjanski Põllumajandusinstituudi (1988), Leningradi Tööpunalipu ordeni (1989) Põllumajandusinstituudi teaduskonverentsidel Üleliidus. Teaduslik-praktiline konverents "Noorte teadlaste ja spetsialistide panus põllumajandusliku tootmise intensiivistamisse" (Alma-Ata, 1989), üleliidulisel teadus-tehnilisel konverentsil "Põllumajandusmehaanika kaasaegsed probleemid" (Melitopol, 1989), kl. tärklisetoodete valitsusvälise organisatsiooni teadus- ja tehnikanõukogu (Korea, vo, 1989).

1.8. Väljaanne. Lõputöö põhisisu avaldati 5 teadusartiklis, kahes leiutiskirjelduses (ac. I5I2666 ti I4I99I4) ja kolmes leiutistaotluses (VNZhGAE heakskiidetud otsused taotluste kohta 4297280/31-26, 4605033/27-37442465, /31-26).

1.9. Töökoormus. Doktoritöö koosneb sissejuhatusest, 5 osast, järeldustest ja soovitustest tootmiseks, kirjanduse loetelust 105 nimetusest ja 5 taotlusest. Töö on esitatud 221 leheküljel, millest põhitekst on 135 lehekülge, 35 joonist ja

II tabelid.

Sissejuhatuses on lühidalt põhjendatud teema asjakohasust.

2.1, Esimeses jaotises "Kaasaegsed meetodid ja vahendid kartulitärklise lroiz-. bodstee kõrvalsaadustest sööda valmistamiseks" avaldatud tööde põhjal on toodud põhijaotised.

käsitletakse teavet kartulitärklise tootmise kõrvalsaaduste koostise ja tüüpide kohta, käsitletakse nende kasutamise efektiivsuse küsimusi loomakasvatuses. Kartulitärklise tootmise jäätmetest sööda valmistamiseks on erinevaid viise. Kõikide tehnoloogiate aluseks on kartulimassi mehaaniline dehüdratsioon. Mehhaanilist dehüdratsiooni kasutavad tehnoloogiad võimaldavad kontsentreerida kartulimassi ja tegeleda mahlas sisalduva toiduvalgu probleemi lahendamisega.

Patendi- ning teadus- ja tehnikaalase kirjanduse analüüs näitas, et mitmesuguste dehüdratsioonipresside konstruktsioonide puhul pole usaldusväärseid seadmeid kartulimassi kuivatamiseks. Dehüdraatorite tõhus töö sõltub suuresti nende põhiparameetrite õigest valikust, mis põhineb füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste uurimisel ning töödeldava materjali dehüdratsiooni protsessil. Märkimisväärne kogemus vedeliku mehaanilise eraldamise dispergeeritud materjalidest teoreetilistes ja eksperimentaalsetes uuringutes on kogunenud mullamehaanikas, roheliste taimede märgfraktsioneerimises, keemia-, toiduainetööstuses ja muudes tööstusharudes. Neid küsimusi arutatakse H.H. Gersevanova, V.A. Florina, K.F. Terpilovski, V.I. Fomina, I.I. Iodo, V.A., Nužikova, N.I., Gelperina, T.A. Malinovskaja, A.Ya. Sokolova, A.A. Gelgera, A.B. Ivanenko ja mitmed teised uurijad. Dispergeeritud materjalide dehüdratsiooni teooriate analüüs näitas, et kartulimassi dehüdratsiooni protsessi on uuritud äärmiselt ebapiisavalt.

Kartuli viljaliha dehüdratsiooni protsessi saab kirjeldada erinevate teoreetiliste lähenemisviiside alusel. Kui käsitleda kartulimassi dehüdratsiooni protsessi kahe kombineeritud etapina, siis esimene on algse viljaliha paksendamine 85 ... .

Kooskõlas töö eesmärgiga ning kirjanduse ülevaate ja analüüsi tulemustest lähtuvalt sõnastatakse uurimistöö eesmärgid osa lõpus.

2.2. Teises osas "Kartulimassi füüsikalised ja mehaanilised omadused" kirjeldatakse kartulimassi füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste uuringute programmi, metoodikat ja tulemusi. Nende omaduste uurimine on vajalik kartulimassi dehüdratsiooni tehnoloogia ja seadmete väljatöötamiseks. Seetõttu oli uurimistöö ülesandeks määrata peamiste omaduste arvulised näitajad juures

viah, mis vastab dehüdratsiooni režiimidele.

Vastavalt ülesandele määrati: kartulimassi tahkete osakeste tihedus, hõõrdetegurite muutus, külgrõhk ja filtratsiooni-surveomadused ekstraheerimise rõhust. Kartulimeegzi tahkete osakeste tihedus jääb vahemikku 1026...1040 kg/m3. On kindlaks tehtud, et kartulimassi hõõrdetegurite arvväärtused siledal teraspinnal vähenevad 0,135-lt 0,10-le ja perforeeritud messingile - 0,37-lt 0,24-le, kui surverõhk tõuseb 0,35-lt 2,0 MPa-le. Tselluloosi sisehõõrdetegur, kui ekstraheerimisrõhk tõuseb 0,40 MPa-lt 2,83 MPa-le, väheneb 0,66-lt 0,24-le ja külgrõhu koefitsient väheneb 0,9-lt 0,68-le.

On kindlaks tehtud, et filtreerimis- ja kokkusurumisomadused mõjutavad oluliselt pressitud viljalihast mahla filtreerimise protsessi. Pressimisrõhu suurenemisega 0,20 MPa-lt 2,60 MPa-le väheneb filtreerimiskoefitsient 60" NG9-lt 0,73 * 10-9 m / s-ni, kokkusurutavustegur - 5,13 * 10 "® kuni O ^6TO" 6 ja kokkusurutavuse moodul. - 1,56-lt 0,17-le Aju poorsuse koefitsient niiskuse vähenemisega 90-lt 52,36% -ni väheneb 9,0-lt 1,1-le.

2.3. Kolmandas osas "Teoreetilised eeldused kahepoolse survekruviga pudrupressi parameetrite põhjendamiseks" vaadeldakse olemasolevaid dispergeeritud materjalide dehüdraatorite tööprotsessi hindamise kriteeriume, pakutakse välja kartulimassi dehüdraatori konstruktsioon, Teoreetiliselt uuritakse paberimassi pressimisprotsessi kahepoolses pressmaskipressis ja saadakse üldistatud mudel, mis kirjeldab dehüdratsiooniprotsessi. Pakutakse välja analüütilised avaldised kahepoolse survekruvipressi põhiliste geomeetriliste parameetrite määramiseks.

Dehüdraatori tööprotsessi hindamise kavandatud kriteerium on järgmine:

Pv (\Usr-\ChT)- (SO O-W/u)-(40Q-Wg) ■ Wu, j

Co ~ fWp- Wil) ■ (Wu - Wr)*- ü- JOO > ^ 1 >

kus £a on üldistatud kriteerium, kW "h" ?! /t;

Ры - energiatarve, kW;

Wu, W

See kriteerium iseloomustab pressitud toote niiskusesisalduse ühiku vähendamisega seotud energia erikulusid. Yari sisse-

Üldise kriteeriumi võimsus näitas, et paljutõotavad konstruktsioonid on kruvidega töötavate korpustega pressid, mis töötavad koos seadmetega, mis tagavad vedeliku filtreerimise suspensiooni liikumise ajal.

Kavandatav kartulimassi dehüdraator (joonis I) koosneb kahest omavahel ühendatud seadmest - paksendajast I ja kahepoolsest kruvipressist 2. Paksendaja sisaldab vertikaalset silindrilis-koonusekujulist korpust 3 koos tangentsiaalse otsikuga 4 suspensiooni varustamiseks, a. otsik 5 filtraadi väljalaskeava jaoks ja otsik paksenenud setete eemaldamiseks. Düüsile 5, mille pind on perforeeritud, on koaksiaalselt paigaldatud inertsiaalne puhasti 7. Inertsiaalne puhasti on aeruratas, mille kaabitsad paiknevad piki perforeeritud otsikut ja pöörlevad koos labarattaga ümber düüsi. Shnokovy press koosneb raamist 8, perforeeritud silindrist 3, mille otstes on kaelad 10 dan materjali vastuvõtmiseks paksendajast. Perforeeritud silindri sees on muutuva võlli läbimõõduga kruvi II, mis suureneb keskkoha suunas. Kruvi on valmistatud kahest sümmeetrilisest osast, millel on vastassuunalised spiraalisuunad ja konstantne samm. Perforeeritud silindri keskel on aken 12 og - "aat pulp" väljumiseks ja dehüdratsiooniastet reguleeriv seade, mis on valmistatud kahest koonilisest kettast 13, mis paiknevad akna mõlemal küljel ja millel on sümmeetrilise liikumise võimalus piki perforeeritud silindrit. Silindri alla on paigaldatud filtrikollektorid 14.

Dehüdraatori disainifunktsioonid hõlmavad järgmist. Tselluloosi paksendajad paigaldatakse toorainekastidest väljapoole. Perforeeritud silindri vastasotstes asuval kaelapressil on toote laadimiskaelad ja keskel on sektsioon kahepoolseks kokkusurumiseks. Kruvi on keskkoha suhtes sümmeetriline, vastassuunas on spiraalide hunnik ja väljalaskeakna piirkonnas on tühimik kokkupressitud toote väljatõmbamiseks. Selline pressi konstruktsioon võimaldab tihendada materjali mõlemalt poolt. ühtlaselt jaotunud rõhk, suurendades seeläbi paberimassi dehüdratsiooni astet ja "tõstes tootlikkust teoreetiliselt kaks korda võrreldes PN" ühepoolse sulgemise lühikeste vajutustega. Pressitud toote radiaalne väljund aitab pidevalt kaasa: *: "kork" kooritud materjalist. Väljapääsuakna tsoonis, mis stabiliseerib psossi tööprotsessi, -

Kartulimassi veetustamise struktuurne ja tehnoloogiline skeem: I - paksendajad; 2- kahepoolse survega tigupress; 3- silindriline-kooniline korpus; 4- tangentsiaalne haru toru; o - harutoru iltraadi eemaldamiseks; 6 - paksendatud muda väljalasketoru; 7- puhtam shtrtsnonshl; 8- voodi; 9 - perforeeritud silinder; 10 - vastuvõtukaelad; II - tigu; 12 - puhkepäev, aken; 13 - koonilised daks; 14 - filtraadi kogud.

kruvi külgedest on üksteise poole suunatud ja teoreetiliselt üksteist tühistavad ning see võimaldab loobuda spetsiaalsetest tõukejõu laagritest.

Arvestades suuremaid teadmisi paksendamisseadmetest ja lõputöö piiratud mahtu, oli uurimisülesandeks kahepoolse survekruvipressi teoreetiline ja „eksperimentaalne põhjendamine.

Kartuli t.gazgi dehüdratsiooni protsessil kahepoolses kruvipressis on kaks iseloomulikku tsooni. Pressi etteandekaeltest kuni kruvi viimaste keerdude lõpuni - pigistusala, viimaste pöörete lõpust kuni mahalaadimisaknani - tihendustsoon. Uurides paberimassi dehüdratsiooni protsessi kruvipressi pigistustsoonis, saadi üldine alalisvool.Seda protsessi kirjeldav lihtne võrrand. See näeb välja selline:

Riis. 2. Kahepoolse survega kruvipressi arvutusskeem.

pressitud viljaliha niiskus; £ - tsentrifuugimise aeg;

2 - koordinaat, mis on suunatud piki kruvi telge; " O. - teoreetiline koefitsient. Teoreetiline koefitsient a. määratakse avaldise järgi:

kus szb - kruvivõlli koonuse nurk, rahe; /Cdz - filtratsioonikoefitsient, m/s; /tc - kokkusurutavuse tegur, m?/N; ^ - os5ё1.shaya mass kartulimahla, kg / m3; ^ - vabalangemise kiirendus, m/s.

Koefitsient a. peegeldab seost nii konstruktsiooniparameetrite kui ka pressitud tselluloosi füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste vahel.

Et võrrandi (2) lahendus oleks täiesti kindel, peab funktsioon ¿) vastama ülesande füüsikalistele tingimustele vastavatele piirtingimustele. Kartuli viljalihast vedeliku väljapressimise protsessi jaoks arendatavas seadmes (joonis 2) valime järgmised alg- ja piirtingimused:

(9 pressitud viljaliha niiskuse muutumise seadus piki pikkust

šokkpress; Y/0 - kartulimassi esialgne niiskussisaldus.

Võrrandi (2) lahend leitakse muutujate eraldamise meetodil - *, ■ “. Pärast diferentsiaalvõrrandi lahendamist ja vastavat ümbertöötamist saame valemi meski niiskusesisalduse määramiseks mis tahes jaotises. kahepoolse survepressi pressimispiirkonnast:

De. Jk on Fourier' rea koefitsient; k - 1,2,3,

Pressi pressimistsooni pikkus ja; e on naturaallogaritmi alus; £ - tsentrifuugimise aeg, s."

Kavandatava pressi stabiilsus sõltub pressitud "materjalist "pistiku" moodustumisest ja hoidmisest väljapääsuakna piirkonnas. "Puugi" stabiilsus sõltub eelkõige tihendustsooni pikkusest, mis asub vahel. kruvi viimaste keerdude otsad.

Kuna jääpressi kahepoolne kokkusurumine on H-H telje suhtes sümmeetriline, siis arvestame, et selles osas on tinglik vahesein, millest paremale ja vasakule rakendatakse sama survet. See võimaldab vaadelda mõlemat pressiosa eraldi (joonis 3). Tihendusvööndi optimaalse pikkuse määramiseks tuleb arvestada elementaarkihi tasakaaluga s/g. 2 kaugusel H-H teljest. Tihendamise protsessis tekkivate jõutegurite toimel; aksiaalrõhud Pg ja (Ras^P^), külgmised rõhud, näeb tasakaaluvõrrand välja selline:

Rg-R-rg + MgUR+uh-r + (8)

kus P on valitud kihi põikiküpsetusala; tr;

Aju hõõrdetegurid perforeeritud silindri ja kruvivõlli sisepinnal; T), c1 - vastavalt perforeeritud silindri ja munga võlli läbimõõt, m.

Pärast sobivaid asendusi, teisendusi ja diferentsiaalvõrrandi (8) lahendamist saame φ<тулу для определения длины

tsooni tihendid: / n ","

/ (/r T) + -¿grr, o 5

Riis. Joonis 3. Kahepoolse survevarraspressi tihendustsoonide pikkuse (a) ja väljapääsuakna (b) laiuse arvutamise skeemid: I - perforeeritud silinder; 2- tigu; 3- väljundaken.

kus, P - "rõhk kruvi viimase pöörde sektsioonis, N / m2;

Pa - rõhk nõrgumises kaugusel / 2 teljest H-H.N / m2; - külgsurve koefitsient; d-, - väljalaskeakna laius, m. Kuna pressitud toode eemaldatakse pressi küljest diametraalsuunas, siis väljalaskeakna piirkonnas, kus toimub väljalaskeava aksiaalne liikumine. pulp muutub radiaalseks, tselluloosi kihid liiguvad üksteise suhtes, mida tuleb arvestada sisehõõrdeteguri /d sisestamisega. Seetõttu koostame diferentsiaalvõrrandi tasakaalu jaoks valitud materjalist elemendi paksusega c|_p kaugusel t kruvivõlli teljest selle nihkumise hetkel väljapääsuakna suunas (joon. 36). ):

0 (10) kus on elementaarkihi ristlõike pindala, m^;

£ - tselluloosi põikikihi persheter, m. Olles lahendanud võrrandi, saame külgsurve C,0 määramiseks kruvi võlli pinnal:

e / p (b-c *), (I)

kus tagakülg on daplann tahod aknast, N/m^.

Eyrakpng.ya (II) põhjal järeldub, et külgrõhk suureneb odg.yga tsoonis mööda (.tapo läheneb kruvi võllile ja

see saavutab oma maksimaalse väärtuse.

Muudame avaldist (II) mingil viisil, st lisame selle suhte mõlemale osale ja jagame kahega, saame:

kus ^c on keskmine külgrõhk nihkevööndis, N/m2. .

Vahetas rõhk läbi Ra. ja asendada avaldisega (9.) ". saame tihendusvööndi optimaalse pikkuse määramise valemi:

Avaldist (13) analüüsides võib märkida, et teadaolevate läbimõõtudega perforeeritud silindri ja kruvivõlliga kahepoolse survekruvipressi tihendustsooni pikkus sõltub jõutegurist (), pressi füüsikalistest ja mehaanilistest omadustest. viljaliha

disainiparameeter (.¿?/).

Lahendades avaldised (7) ja (13) koos pärast teisendusi ja asendusi, saame üldistatud mudeli kartulimassi dehüdratsioonist kahepoolses šokipressis:

tt. t ""pVg", \ rg * "14)

kus C) on empiiriline koefitsient;

1Lo - kokkusurutavusmoodul; . .

Fourier' rea üldkoefitsient; A - koefitsient võrdne, ja ~ ;

/i ■(£>-(()

Koefitsient võrdub ^--

Cr - koefitsient võrdub SoSch-^-TsU- s.Qi))\u003e

P - kruvi kiirus, rpm; C - snacki kruvijoone tõusunurk, deg; Ш - nurk materjali liikumissuuna ja tasapinna vahel

kruvimähise külgpinnad, rahe; EL<- среднее значение коэффициента пористости мезги. Выражение (14) описывает процесс обезвоживания картофельной мезги в шоковом пресса двухстороннего сжатия и может быть использовано при расчете пресса.

Kahepoolse survega kruvipressi tootlikkus.

ei saa määrata väljendist:

kus X on paberimassi kihi paksus tihendusvööndis, m;

- £ - kruvi samm, m; £ - kruvikanali laius, m; - - paberimassi tihedus teo esimese pöörde piirkonnas, kg/m3.

Samuti on saadud analüütilised avaldised kruvi töökeha mõningate parameetrite määramiseks.

■ 2.4. Neljandas rubriigis "Kartulimassi kuivatamise protsessi eksperimentaalne uuring laboritingimustes" ■ tutvustatakse kartulimassi kuivatamise protsessi uurimise programmi, metoodikat ja tulemusi kruvipressi ■ kahepoolselt kokkupressitud laborimudelil.

Katse planeerimise meetodil tehtud eksperimentaaluuringutega saadi adekvaatsed regressioonimudelid, mis võimaldavad faktoritasemete vahemikus määrata pressitud paberimassi niiskusesisaldust ja kruvipressis pressimise protsessi energiaintensiivsust, mis Nimetatud kogused on kujul: pressitud tselluloosi niiskusesisalduse kohta. ...

127,73 - 2,341 - 0,247a< - 4,330л. +■ + 0,024 V/о[ц + 0,075 + 0,027а, -Л +

0,0155 Uiorg - 0,043 a / -0,119 ne (16 ^

don tsentrifuugimise protsessi energiaintensiivsus

E (/g \u003d 62,145. - 1,0536 - 0,9957 a. - 1,0267 P + .. ". + 0,0065 \ K / o-a, + 0,0086 Mo-i 0,005 a- n+

0,0046 ^ + o.oyu a* + o.oyu n& (mina?)

"kus. on algse paberimassi esialgne niiskusesisaldus,%; D1 on laius" pressi väljundakna, me; P - kruvi kiirus, rpm.

Regressioonimudelite analüüs viidi läbi kahemõõtmeliste sektsioonide abil (joonis 4) ja samal ajal lahendati kompromissülesanne, milles oli vaja leida minimaalse energiatarbimise andvate tegurite väärtused. . ketramine, kartulimassi kõrge dehüdratsiooniastmega. Tulemusena saadi järgmised optimaalsed parameetrid: tselluloosi algniiskus on 90$, väljumisakna laius 0,011...0,015 m, pigistamise sagedus 4,0...6,0 p/min. Samal ajal on pressitud materjali niiskusesisaldus vahemikus 58 ... 65 $ ja energia intensiivsus on ainult

ketrusprotsess on 0,6 ... 0,3 kW "h / t.

Teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringute tulemuste konvergentsi kontrollimiseks on joonisel 5 näidatud osalised sõltuvused, mis on saadud teoreetilisest< 14) и экспериментальной.

aken O.) ja teo pöörlemissagedus P. "pressitud paberimassi niiskusesisalduse ja pigistamise protsessi energiaintensiivsuse kohta. tselluloosi algniiskusesisalduse juures 90 $: --- - niiskusesisaldus pressitud viljaliha - - - - pigistamise protsessi energiaintensiivsus.

(16) mudelid - kartulimassi dehüdratsioon kahepoolse survega kruvipressis. Teoreetilised sõltuvused on üles ehitatud võttes arvesse empiirilist koefitsienti С^ = 1,27. Nagu jooniselt näha, suureneb pressitud kartulimassi niiskusesisaldus väljundakna laiuse ja kruvi kiiruse suurenedes. Esitatud graafilised sõltuvused näitavad, et teoreetiliste ja eksperimentaalsete uuringute tulemuste konvergents on üsna kõrge, viga ei ületa 5,0%. Seetõttu saab teoreetilist mudelit (14) kasutada kahepoolse virnapressi parameetrite põhjendamiseks.

Riis. Joonis 5. Pressitud kartulimassi W niiskusesisalduse sõltuvus pressi väljalaskeakna laiusest (a) ja kruvi P kiirusest. (b): I-W0 \u003d 90%, n \ u003d 4,25 p/min: 2- Wo "\u003d n. = 4,25 p / min: 3-VD = SC $, OTs = 0,015 m; 4-

Wo = BQ%, Ctj = 0,025 m;

Teoreetiline sõltuvus;

" " - - eksperimentaalne sõltuvus.

kokkusurumine.

Eksperimentaaluuringute käigus selgusid ka kruvipressi tootlikkuse sõltuvus algmassist, vedela ja tahke pigistatud fraktsiooni väljundakna laiusest ja kruvi kiirusest.

,■ 2.5. Viiendas rubriigis "Tootmiskatsed, uurimistulemuste rakendamine ja nende majanduslik efektiivsus" tutvustatakse programmi, metoodikat ja katsete tulemusi, kavandatavat tehnoloogilist skeemi kartulitärklise tootmise kõrvalsaadustest sööda valmistamiseks, samuti metoodikat ja väljatöötatud ■ dehüdraatori kasutuselevõtust loomasöödaks mõeldud kartulimassi ümbertöötlemisliini osana saadud majandusliku efekti arvutamise tulemused.

Ibredsky tärklise- ja siirupitehases (Ryazani piirkond) viidi läbi kartulimassi dehüdraatori katsetootmisproovi testid. Dehüdraatori pneumaatilise pressi läbimõõt oli 0,205 U ja perforeeritud silindri läbimõõt oli 2,0 U.

mille laadimiskaelustesse paigaldati kaks paksendajat silindrilise kereosa siseläbimõõduga 0,04 m.

Joonisel 6 on näidatud dehüdraatori tootmiskatsete tulemused. Nagu jooniselt näha, suureneb pressi väljapääsuakna laiuse suurenemisega dehüdraatori tootlikkus ja protsessi energiaintensiivsus väheneb, kuid samal ajal suureneb pressitud materjali niiskus.

Dehüdraatori tootmiskatsete tulemuste analüüs võimaldas soovitada kuupäevi dehüdreeritud paberimassi saamiseks niiskusesisaldusega 70 ... 75% esialgse segu toiterõhul 0,3 ... väljund o;sha 0,015 ... O,02 ja samal ajal on tootlikkus 5,2 ... 6,0 t / h,

Rgs. 6. Dehüdraatori tootlikkuse muutus (2d, pressitud tselluloosi niiskusesisaldus V/ ja protsessi energiamahukus E al.

vajutage väljumislaiust

ja erienergia intensiivsus - 1,6 ... 1,25 kW * h / t.

Teeme ettepaneku täiustada kartuli- ja tärklisetootmise kõrvalsaadusena kuiv- ja toorsööda tootmise tehnoloogiat kahel viisil, olenevalt töötlemisettevõtete võimsusest (radar 7). Esimese variandi järgi

suspensioon (tselluloosi ja kartuli segu) jagatakse mehaanilise dehüdratsiooni teel kaheks fraktsiooniks: tvordu ja vedel. Tahke - kasutatakse kariloomade söötmiseks juurviljade asendajana ja vedelik suunatakse kõrvaldamiseks. Teise võimaluse kohaselt jagatakse takhe-vedrustus kaheks fraktsiooniks. Gldksyast vabaneb valk liiga joonealuse "koagulatsiooniga", mis on "^lztp" l-vated gteaalyaetsya ja seejärel obzzbozyavayaz ostz^tst z te^doy g-i::::. vnsupagletgya 2 kus:.- "■ s,-

Riis "" "7" Sööda valmistamise tehnoloogilise protsessi skeem. kartulitärklise tootmise kõrvalsaadused: I-pump? 2- kogumine; 3- torujuhe; 4- dehüdraator; 5 - koagulaator; 6-rihmaline filter; 7- monoliitvormija; 8- kuivatusseade; 9- konveier; Yu-kogumine-" "nick drive.

faili niiskusesisalduseni 12 ... 133?. Tulemuseks on täielik

kontsentreeritud valgurikas toit.

Väljatöötatud dehüdraatori kasutuselevõtust "loomasööda kartulimassi kõrvaldamise liini osana on 6000 * niiskusesisaldusega dehüdreeritud sööda tootmisel 6786 rubla" majanduslik efekt, mis on 75%.

kartulimassi tarbijani toimetamise transpordikulud.

ja rdamshAdai tootmine

I. Sööda valmistamise protsess

kartulitootmise kõrvalsaadustest, on soovitatav läbi viia kahe tehnoloogia järgi. Esimene tehnoloogia hõlmab paberimassi algsegu eraldamist kartulimahlaga tahkeks ja vedelaks fraktsiooniks, bedoki termilist koaguleerimist vedelas fraktsioonis, selle paksendamist ja segamist algseguga, tahke rikastamist;; irada valk mehaanilisega

saadud segu dehüdratsioon, tahkest fraktsioonist monoliitide moodustumine ja nende kuivatamine, mis tagab kõrge valgusisaldusega söödatoote valmistamise. Teine tehnoloogia hõlmab meegi algsegu eraldamist kartulimahlaga mehaanilise dehüdratsiooni teel vedelaks ja tahkeks fraktsiooniks, vedela fraktsiooni eemaldamist tootmisest ja tahke aine kasutamist loomasöödaks, mille tulemusena saadakse söödatoode kartulimass niiskusesisaldusega $ 70 ja sisaldusega 0, 3 q.vd. ühes kilogrammis. Nende tehnoloogiate aluseks on kartulimassi mehaaniline dehüdratsioon.

2. Erineva konstruktsiooniga dehüdraatorite võrdlev hindamine tuleks läbi viia üldistatud kriteeriumi alusel, mis võtab arvesse pressitud toote niiskusesisalduse ühiku vähendamise energia erikulusid. Üldise kriteeriumi abil selgus, et paljutõotavad konstruktsioonid on kruvide töökorpustega pressid, mis töötavad koos seadmetega, mis tagavad vedeliku filtreerimise "vedrustuse liikumise protsessis,

3. Kartulimassi dehüdraatori konstruktsioon ja tehnoloogiline skeem peaks sisaldama kahepoolset kokkusurutud kruvipressi ja selle etteandekaeladele paigaldatud isepuhastuva filterpinnaga tsentrifugaalpaksendajaid, mis tagavad viljaliha kaheastmelise dehüdratsiooni paksendamise ja mehaaniline pigistamine, mis võimaldab eemaldada dehüdreeritud tootest kuni bj% niiskust. G"

Pressimine peab toimuma töökorpusega, mis koosneb kahest koonilise võlliga kruvist, mis on ühendatud suurte alustega väljapääsuakna piirkonnas ilma mähiseta silindrilise sisetüki abil. Mõlemad teod peavad olema suletud perforeeritud silindritesse, mille mõõtmed on 0,25 x 5,0 mm mahla filtreerimiseks. Silindrite vahele on vaja asetada reguleeritava ristlõikega aken pressitud toote väljumiseks ja laadimiskaelade vastasotstesse. See pressi konstruktsioon võimaldab toodet ühtlaselt jaotatud survega mõlemalt küljelt tihendada, suurendades seeläbi paberimassi dehüdratsiooni astet 15% ja tootlikkust umbes kaks korda võrreldes ühepoolsete kruvipressidega.

Väljatöötatud üldistatud dehüdratsioonimudel näitab, et pressitud kartulimassi niiskusesisaldus kahepoolses löökpressis sõltub konstruktsioonist ja kinemaatilistest parameetritest.

pressimisüksus ning eemaldatud toote füüsikalised ja mehaanilised omadused.

4. On kindlaks tehtud, et kartulimassi hõõrdetegurite arvväärtused langevad siledal teraspinnal 0,135-lt 0,10-le ja perforeeritud messingile - 0,37-lt 0,24-le, kui surverõhk tõuseb 0,35-lt kuni 0,10-ni. 2,0 Sha. Tselluloosi sisehõõrdetegur koos pigistusrõhu suurenemisega 0,40-lt 2,83-le Sha väheneb 0,66-lt 0,24-le ja külgrõhu koefitsient - 0,9-0,68.

On kindlaks tehtud, et kompressioon-filtreerimisomadused mõjutavad oluliselt pressitud viljalihast mahla filtreerimise protsessi. Pressimisrõhu suurenemisega 0,2 MPa-lt 2,6 MPa-le väheneb filtreerimiskoefitsient 60-lt 0,73 * 10-9 m / s, kokkusurutavuse koefitsient - 5,13 "KG5 kuni 0,06" 10-6 m ^ / N ja moodul kokkusurutavus - 1,56 kuni 0,17. Tselluloosi poorsuse koefitsient niiskuse vähenemisega 90l-lt 52,38-ni,? väheneb 9,0-lt 1,1-le.

5. Kahepoolse survekruvipressi mudeli laboratoorsed uuringud näitasid, et selle konstruktsioon on tõhus ja seda saab kasutada pressitud kartulimassi jaoks.

Kruvipressi tööprotsessi optimeerimine saadud mitmefaktoriliste regressioonimudelite kahemõõtmeliste sektsioonide meetodil võimaldas kindlaks teha, et esialgse toote esialgse niiskusesisalduse korral 90 $ on vaja järgmisi parameetriväärtusi pressitud paberimassi saamiseks niiskusesisaldusega 58...65$: kruvi pöörlemiskiirus 4,0...6, 0 p/min; press väljapääsu akna laius 0,011...0,015 m; energiakulud ainult protsessi ammendatud 0,6 ... 0,3 kWh / t.

6. Teoreetiliste uuringute ja pressi laborimudeli alusel välja töötatud kartulimassi dehüdraatori katsetootmisproovi tootmiskatsed näitasid, et protsessi tehnoloogilisi parameetreid on vaja kontrollida väljundi laiuse muutmise teel. kruvipressi aken. Selle suurenemisega 0,01-lt 0,03 m-le paberimassi ja kartulimahla esialgse segu toiterõhul 0,30 ... 0,37 kuni 77,07^ ja dehüdratsiooniprotsessi energiaintensiivsus väheneb 1,94-lt 0,8 kRt-le "h / t". .

7. Dehüdraatori stabiilseks töötamiseks tootmises us-ll-ith for s ta si g. "zga ja kartulimahl esialgse niiskusesisaldusega? 5T> sl ^-tet rec? m? n,::? 30 ...0,3? ".:~a, sagedus w?t;? juhttigu 6,0 pööret / ch, väljundakna laius

ecca O,015...0,020 m Tootlikkus on sel juhul 5,2... O t/h, pressitud toote niiskus - 70...1b% ja dehüdratsiooniprotsessi energiaintensiivsus 1,60...1,25 kW * h/t.

8. Majanduslik efekt, mis tuleneb väljatöötatud dehüdratsioonigeeli kasutuselevõtust kartulimassi kariloomade söödaks kasutamiseks mõeldud liini osana, on 6786 rubla 6000 tonni dehüdreeritud sööda tootmisel, mille maksumus on 75 dollarit.

1. Süsivesinike dehüdraator - Majanduskooli positiivne otsus taotlusele 4297280 / 31-26, 26. veebruar 1990, (kaasautorid V.F. Nekrazvich ja M.V. Oreshkina).

2. Inekovi press.- VNIIGOZi positiivne otsus taotlusele BO5033 / 27-30 10.23.89, (kaasautor M.V. Oreshkina).

3. Filter suspensiooni eraldamiseks, - ShZhPE positiivne otsus vastavalt 09.22.89 avaldusele-4657442 / 31-26 (kaasautor M.V. Oreiana).

4. A.o. I5I2666 B04G 5/16. Suspensioon veetustaja, - Publ. I B.I., 1989, nr 37, (kaasautor M.V. Orepkina).

umbes. A.c. I4I99I4 VZOV 9/20. Press ainetest vedeliku eraldamiseks - Publ. in B.I., 1988, JK32, (kaasautorid M.V. Oreyakina ja P.I.]vetsov).

6. Tehnoloogiate põhjendamine kartulitärklise tootmisel tekkivate jäätmete utiliseerimiseks loomasöödaks. laup. nzuch. tinder. - Gorki, 1990, - P.42,...45, (kaasautor M.V. "Oreškina).

7. Tehnoloogia ja dehüdratsioon; shvatol gartotelnok mezga lehmadele * t kariloomadele // Noorte y ^ ei; gakh ja spetsialistide panus põllumajandusliku tootmise intensiivistamisse / Üleliidulise teadus- ja tehnikakonverentsi materjal. ~ Alma-Ata, 1939, - S. 106.

8. Kartulite dehüdratsioon. "Lzzga lay siege tey.chsh dentrdfugiro-ranlem // Loomakasvatuses kasutatavate põllumajandusseadmete täiustamine. laup. teaduslik teosed, - Gorki, 1990. - S.29 ... 31.