Матеріальне забезпечення: опорні конспекти, відеозапис процесу виробництва пива, зразки харчових продуктів: сік з м′якоттю, молоко; фільтрувальний папір, склянки.

Загальні та теоретичні положення:

У виробничій практиці неоднорідні системи часто доводиться розділяти на їх складові частини. Методи розділення неоднорідних систем класифікуютть залежно від розмірів частинок дисперсної фази, різниці густин дисперсної фази і дисперсійного середовища, а також в′язкості і т.ін. Розділення неоднорідних систем може відбуватися під дією різних сил: тяжіння, відцентрових, електричних та тиску. Використовують такі основні методи розділення: осадження, фільтрування, центрифугування та мембранні методи.

Осадження – процес розділення, при якому завислі в рідині або газі тверді або рідинні частинки дисперсної фази відділяють від суцільної фази під дією сили тяжіння, відцентрової або електростатичної сили. Необхідною умовою процесу осадження в полі цих сил є різниця густин дисперсної фази і дисперсійного середовища. Осадження під дією сили тяжіння називають відстоюванням.

Розділення суспензій, емульсій та газових дисперсних систем під дією гравітаційного поля проводять в апаратах, які називаються відстійниками. Розрізняють відстійники періодичної, напівбезперервної та безперервної дії.

Фільтрування – процес розділення неоднорідних систем (суспензій або аерозолів) за допомогою пористих перегородок, які здатні пропускати рідину або газ і затримувати зважені в них частинки. За цільовим призначенням фільтрування може бути очисним (цільовим продуктом є фільтрат, тобто рідина) або продуктовим (цільовий продукт – осад). Рушійною силою процеса фільтрування є різниця тисків, яка створюється по обидва боки фільтрувальнох перегородки, може створюватись за рахунок: гідростатичного тиску, надлишкового тиску, вакууму, відцентрових сил. Апарати для фільтрування дисперсних систем називаються фільтрами, бувають періодичної та безперевної дії.

Центрифугування – це процес розділення неоднорідних систем під дією поля відцентрових сил, відбувається у апаратах, які мають загальну назву центрифуги. Класифікація промислових центрифуг: за принципом роботи -відстійні (осаджувальні) центрифуги, фільтруючі центрифуги, сепаратори (в свою чергу поділяються на камерні та тарілчасті. Тарілчасті сепаратори за тезнологічним призначенням поділяються на прояснювальні, роздільні та згущувальні); за характером роботи - центрифуги періодичної та безперервної дії; за інтенсивністю відцентрового поля - нормальні і надцентрифуги; за розміщенням вала - горизонтальні, похилі та вертикальні; за вивантаженням осаду - з ручним і механізованим вивантаженням.

Принцип дії центрифуг у загальному вигляді полягає в тому, що рідинна неоднорідна система подається в барабан (ротор), який обертається в горизонтальній чи вертикальній площині. У барабані рідина утворює кільце, в якому й відбуваєтсья розділення.

Найпростішим пристроєм для відцентрового розділення газових і рідких неоднорідних систем є відповідно циклони і гідроциклони. Вони відзначаються простою будовою, компактністю, не мають рухомих частин. До недоліків циклонів відносяться невисока ступінь розділення, порівняно високий гідравлічний опір. Циклон для очищення газу (рис.1) складається з вертикального циліндричного корпуса 3 з конічною частиною 2. Запилений газ надходить тангенціально з великою швидкістю (10-40 м/с) через патрубок 4 у верхню частину корпуса циклона. У корпусі цей потік запиленого газу рухається вниз по спіралі вздовж внутрішньої поверхні стінки циклона.

При цьому важкі частинки пилу під дією відцентрової сили відкидаютьсяна периферію, осідають на внутрішній поверхні корпуса, а потім сповзають у концчну частину 2 і видаляються через патрубок 1. Звільнений від завислих частинок потік газу виводиться з циклона через вивідну трубу 5.

Рис. 1. Схема циклона

Хід роботи:

Ознайомитись з опорним конспектом і загальними та теоретичними положеннями.
Скласти схему класифікації промислових центрифуг.
Зобразити схему циклону для очищення газу, описати основні елементи, з яких він складається та принцип дії.
За допомогою яких процесів та в яких апаратах можна отримати вершки з молока?
Зробити висновки за результатами даної роботи.