Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Орындаған: ТПП-23 топ студенті Құтжан Т. Қ.

Қазақстан Республикасы ауыл шаруашылығы министрлігі Жәңгір-хан атындағы Батыс Қазақстан аграрлық-техникалық университеті

Тақырыбы: Экстракция процесі

5В072700- «Азық - түлік өнімдерінің технологиясы» мамандығының 2 курс білім алушыларына арналған «Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары» пәнінен

Презентация

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Жоспары:

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Экстракция процесі

Экстракцияның түрлері

Сұйықтық экстракциясы

Қолданылуы

Экстракторлардың конструкциялары

Қолданылған әдебиеттер

Экстракция деп заттың екі өзара араласпайтын еріткіштердің арасында таралу процесін айтады. Бұл процесс әрекеттесуші массалар заңымен сипатталатын қайтымды процесс. Тепе-теңдік екі араласпайтын сұйықтардың, яғни екі фаза арасында жүргендіктен ол гетерогенді тепе-теңдікке жатады. Бұл тәсіл заттарды бөлу үшін жиі пайдаланылатын ең күрделі және ең көп дамыған, кең тараған әдіс

Экстракция

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Экстрагент - органикалық фазада араласа алатын, шығарылатын затпен комплекс органикалық зат. Экстрагент болып органикалық қышқылдар, спирттер, эфирлер, кетондар және т. б. қызмет етеді.

Араластырушы - экстрагентті ерітуші болып қызмет ететін сумен араласпайытын органикалық сұйық зат. Кең таралған араластырушылар - керосин, ксилол, және т. б.

Араластырушылардың арқасында қатты экстрагенттерді қолдануға және сұйық экстрагенттердің физикалық қасиеттерін жақсартуға болады. Араластырушы көп бөлігімен шығарылатын затпен қатынаспайды, бірақ ол экстракция көрсеткіштеріне жақсы әсер етеді.

Реэкстракция - затты органикалық фазадан сулы ертіндіге шығар.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Экстакцияда екі еріткіш пайдаланылады

Сулы еріткіш

Сулы емес еріткіш

Экстракциялық процестердің екі түрі болады:

Сұйық-сұйық жүйелеріндегі (сұйық фазалы) экстракция;

Қатты дене - сұйық жүйелеріндегі (қатты фазалы)

Экстрагенттің қышқылды-негіздік қасиетіне негізделіп экстрагенттерді үш топшаға бөлуге болады:

Бейтарапты - эфирлер, кетондар, спирттер;

2. Қышқылды (басқаша катионалмасқыш) - карбон қышқылдары, алкилфосфор қышқылдары, 8-оксихинолин, дитизон;

3. Негізді (анионалмасқыш) - жоғарғы молекулалық аминдер, төрттік аммоний негіздері.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Экстрагенттің негізгі қасиеті болып оның селективтілігі табылады. Селективтілік экстрагенттің ерітіндінің компоненттерінің біреуін тандамалы түрде бөліп алу қасиетін сипаттайды. Санды түрде селективтілікті үштік диаграммаларда суреттейді.

Селективтілікке әсер ететін факторлардың бірі ретінде таралу коэффициентінің маңызы жоғары. Оны төмендегі формула бойынша табады:

m= у*/ х

мұнда, у* және х - таралатын заттың сәйкесінше экстракт пен рафинаттағы тепе-теңдік концентрациялары.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Экстракция екі заңға бағынады:

Нернсттің таралу заңына

Әрекеттесуші массалар заңына

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Сұйықтық экстракциясы

Сұйықтықты экстракция - бір-бірінде ерімейтін (немесе шектеулі еритін) екі сұйық фазалардың қатысымен жүретін үрдісті айтады. Ал бұл екі фазалардың арасында экстракцияланатын зат (немесе бірнеше зат) орналасады. Бұл үрдіс диффузия заңымен және фазалар арасында затты орналастырумен жүретін масса алмастыру үрдістерінің бірі болып табылады. Әрекеттесу негізінде фазадан фазаға берілетін заттың мөлшері фазалы ара-қатынастың үлкендігіне, әрекет етуші күшке, масса жіберуші коэффициентке тура пропорционал болатын масса жіберу теңдігінде жатыр. Экстракция үрдісінде екі әрекеттесетін сұйықтардың тез араласуына мүмкіндік беретін шарттар болу керек. Мұндай шарттарды эктракцияланатын заттың концентрацияларының өзгешелігі көп болса, сұйықтықтар арасындағы ара-қатынас бетін үлкендету тәсілімен жүргізеді. Осылай керекті әрекет етуші күш пайда болады. Үрдіс тоқтағанда фазаларды бөлу керек, егер талап етілетін болса, шығарылған компонентті таза күйінде алу керек.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Таралатын компонент немесе бірнеше компоненттер қоспасы экстрактты және рафинатты ерітінділер арасында фазалық тепе-теңдік заңы бойынша таралады:

К = х, / х2,

х, және х2 - бөлінетін компоненттің түзілетін фазалардағы концентрациялары; К - таралу коэффициенті, ол жүйенің табиғаты, құрамы және температурасына тәуелді.

Алынатын рафинатты және экстрактты ерітінділердің сапасына қойылатын талаптарға байланысты фазалардың жанасуы бірнеше схемалар бойынша ұйымдастырылуы мүмкін.

Кез келген экстракция процесі келесі сатылардан тұрады: 1) еріткішті бөлінетін қоспа мен араластыру; 2) алынған қоспаны рафинатты және экстрактты ерітінділерге бөлу.

Сондықтан экстракцияның бір сатысы араластырғыш пен тұндырғыштан тұрады.

Сатылар санына және оларды жалғау түріне байланысты экстракцияның келесі түрлері бар: бір рет өтетін, бірнеше рет өтетін және қарсы ағынды.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Бір рет жүретін экстракция барысында бастапқы шикізатты F экстрагенттің белгілі L мөлшерімен С араластырғышында бір рет әрекеттестіреді. Жанасу нәтижесінде түзілген қоспаны О тұндырғышта рафинатты R және экстрактты S ерітінділерге бөліп, аппараттан шығарады.

Бірнеше рет жүретін экстракция барысында бастапқы шикізатты F және сәйкес рафинатты R ерітінділерін экстракцияның әр сатысында жаңа экстрагентпен әрекеттестіреді. Рафинатты ерітінді R экстракцияның келесі сатысына жіберіледі, ал экстрактты ерітінділер S1, S2, S3 экстракцияның әр сатысынан кейін жүйеден шығарылады.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Экстракция процестері қоспалардан қымбат бағалы заттардың айырып алуда, сұйықтарды тазалауда және қатты денелерден заттарды ажыратуда немесе оларды тазартуда кеңінен қолданылады.

Сұйық фазалы экстракция мұнай-химия және химия өндірісінің салаларында органикалық синтез өнімдерін және сирек элементтерді таза күйінде алуда, ағынды суларды тазалауда және т. б. қолданады.

Көпшілік жағдайда экстракция процесі ректификация процесінен бұрын өткізіледі. Бұл кезде қоспаларды ректификациямен ажыратуға жұмсалатын жылу мөлшерін көп азайтады.

Тағам өндірісінің үрдістері мен аппараттары

Қолданылуы