Досліджено проблему інтенсифікації та оптимізації роботи систем багатоступеневої кристалізації цукрози на базі сучасних теоретичних засад і практичних підходів до процесів, що відбуваються за умов промислової кристалізації. На підставі аналізу існуючих апаратурно-технологічних схем продуктового відділення та теорії графів розроблено графічну модель технологічної схеми продуктового відділення цукробурякового заводу. Розроблено узагальнену імітаційну модель процесу багатоступеневої кристалізації цукру та відповідну їй комп'ютерну програму. Побудовано багатокритеріальну задачу оптимізації схем промислової кристалізації цукрози. Доведено можливість її одночасного розв'язання. Визначено множину ефективних альтернатив і шляхи пошуку компромісу. На базі багатокритеріальної задачі оптимізації побудовано однокритеріальну задачу з вагомими коефіцієнтами для визначення оптимального рішення.

  Скачати повний текст

Розроблено ситуаційний підхід щодо вибору критерію керування та відповідного режиму функціонування утфельного вакуум-апарата періодичної дії. Розроблено способи розв'язання задачі координації роботи технологічного комплексу (ТК) апаратів періодичної дії (АПД), що забезпечують неперервність потоку продукту на вході та виході ТК у неперервно функціонуючому виробництві. Створено нові способи та систему оптимального керування ВАПД для розв'язання задач мінімізації тривалості процесу та максимізації виходу готового продукту. Розроблено логічну модель ВАПД з використанням уніфікованої мови моделювання UML.

  Скачати повний текст

На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень науково обгрунтовано можливість удосконалення промислового уварювання утфелів шляхом вдування неконденсованих газів. Розроблено принципово новий розрахунково-експериментальний метод визначення миттєвої питомої швидкості кристалізації цукрози за умов уварювання утфелів, знайдено емпіричну залежність її від технологічних факторів. Встановлено емпіричну залежність кількості розкладеної цукрози від pH, температури та чистоти міжкристалічних розчинів за умов уварювання утфелів. Показано, що ефективність вдування водяної пари та неконденсованих газів зростає зі збільшенням вмісту кристалів в утфелі та зменшенням чистоти його міжкристального розчину.

  Скачати повний текст

Детально пояснено механізм структурних перетворень, що відбуваються в результаті згущення водних цукрових розчинів. Установлено, що внаслідок магнітно-імпульсної обробки (МІО) водних цукрових розчинів відбувається зменшення ближньої та дальньої гідратації молекул цукрози, що зменшує густину (до 0,81 %) і в'язкість (до 20 %) розчинів. З'ясовано, що уварювання утфелю першого продукту з цукрових сиропів, які пройшли попереднє МІО, дає змогу поліпшити гранулометричний склад кристалічного цукру стандартної якості та підвищити його вихід на 0,04 - 0,08 % та зменшити загальний час уварювання утфелю на 10 - 16 %.

  Скачати повний текст

На підставі проведених досліджень систем багатоступінної кристалізації цукру та їх складових елементів науково обгрунтовано шляхи вдосконалення промислової кристалізації цукрози з застосуванням рециркуляції та рекристалізації. Розроблено математичну модель з метою визначення оптимальної кількості введеної ззовні у киплячий цукровий утфель водяної пари для інтенсифікації процесу кристалізації цукрози у вакуум-апаратах. Описано методику розрахунку секційних прямотечійно-рециркуляційних камер росту кристалів вакуум-апаратів безперервної дії; нову конструкцію вакуум-апарата безперервної дії для кристалізації цукрози; гнучку схему уварювання та кристалізації утфелю останньої ступені кристалізації з частковим центрифугуванням утфелю та поверненням в рецикл отриманого відтоку. Доведено ефективність розробок.

  Скачати повний текст

На підставі результатів проведених досліджень науково обгрунтовано шляхи вдосконалення технології вилучення цукрози з міжкристального розчину утфелю останньої кристалізації за умов додавання хімічних реагентів та розроблено спосіб зниження вмісту цукру в мелясі. Установлено, що в результаті гідратації цукрози за присутності трет-бутанолу відбувається перерозподіл співвідношення вільної та зв'язаної вологи за рахунок дольових часток кожного з компонентів. Основний внесок у формування структури, яка утворюється внаслідок взаємодії цукрози з водою за присутності домішок хімічних реагентів, мають водневі зв'язки. З'ясовано, що для зменшення розчинності цукрози необхідно створення умов, які мають полегшувати міжмолекулярну взаємодію її молекул. Це досягється шляхом введення домішок сполук, які здійснюють інтенсивну ближню гідратації, або веденням речовин, ініціюючих ефект дальної гідратації. Запропоновано класифікацію нецукрів за мелясотвірною здатністю з урахуванням їх впливу на структуру водних цукрових розчинів.

  Скачати повний текст