Файл: Рогов И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов.pdf

получают простое выражение

рошо согласуются с наблюдениями.

Вид эмпирического' распределения не зависит от материала электро­ дов, в определенных пределах — от плотности тока, размещения элект­ родов в пространстве. На его вид сильное влияние оказывает кривизна' электродов.

Выше на рис. 159 была приведена экспериментальная зависимость

да. Таким образом, при конструировании аппарата можно, меняя размер проволоки, насыщать жидкость пузырьками водорода заведомо опреде­ ленных размерных классов.

Б. М. Матов установил, что между величинами, определяющими те­ чение процесса электрофлотацин, существует функциональная зависи­ мость вида:

где В — комплекс, характеризующий скорость роста и частоту отрыва пузырьков от поверхности электрода;

380

где D — представляет собой постоянную величину для данной жидкости при прочих постоянных условиях. Так, для флотации вино­ градного сока полуфабриката D — 0,043 см2/А.

Общие закономерности электрофлотации выражаются дифференци­ альным уравнением [73]:

Элементы расчета электрофлотационного аппарата

В качестве исходных величин задаются: производи­ тельностью G, начальной и конечной концентрацией взвешенных частиц Ро, рн> электропроводностью системы и, вязкостью Т] и плотностью р, а также отношение площади проекции проволочного катода на горизон­ тальную плоскость к площади поперечного сечения аппарата SK. Ряд величин принимают на основе экспериментальных данных (i, р,, г).

Среднюю скорость подъема пузырьков можно вычислить по формуле; Стокса

381

Параметр процесса электрофлотацин

Кп — средний объем пузырьков, флотирующих частицу объемом Кч. В соответствии с физической сущностью процесса электрофлотации длина L и высота На аппарата для конкретной неоднородной системы должна быть постоянна. Ширина аппарата К для производительности G

.равна

удаляется через патрубок 3. В аппарате размещены электроды 4 и 5 (катод и анод), имеющие различные формы и расположен­ ные в разной комбинации. Образующиеся пузырьки газа раз­ деляются — водород 7 используется на флотацию, а кислород 8 удаляется из аппарата. Выделенные из жидкости частицы соби­ раются на поверхности в виде пенной шапки 9, которая затем удаляется из аппарата.

Аппараты можно разделить на три группы [69].

1. Аппараты с горизонтально расположенным дном и като­ дом и вертикально установленным анодом (рис. 161, а). В них катод помещен параллельно дну сосуда, имеет рабочую поверх­ ность, близкую сечению сосуда, что позволяет поднимаю­ щимся пузырькам водорода пронизывать всю массу обрабаты­ ваемого продукта. Анод, установленный в центре сосуда над ка­ тодом, подвижный, поэтому можно менять расстояние между электродами и тем самым регулировать плотность тока при по­ стоянном значении разности потенциалов на электродах.

2. Однокамерные (односекционные) аппараты с наклонно рас­ положенными (параллельно дну) электродами (рис. 161, б). От­ личительной особенностью этих аппаратов является расположе­ ние обоих электродов под углом 8—9° к горизонтальной плос-

382

кости и наличие в межэлектродном пространстве диафрагмы из асбестовой, хлориновой или капроновой ткани. Такое располо­ жение электродов и диафрагмы позволяет, с одной стороны,, снизить подаваемое напряжение и, с другой — использовать для флотации только пузырьки водорода. Это особенно важно в том: случае, когда непосредственный контакт кислорода с продуктом нежелателен.

Рис. 161. Типы аппаратов для электрофлотации:

383

3. Многосекционные аппараты и различные модификации этого типа с наклонно расположенным днищем и электродами ■(рис. 161, в). Каждая секция такого аппарата является само­ стоятельной камерой для электрофлотации при последователь­ ном перемещении продукта через них. Здесь так же, как и в ап­ парате предыдущего типа, используется диафрагма.

Рис. 162. Электрофлотацнонная установка с растворимыми анодами:

1—5 — секции; 6 — пенный продукт; 7 — трубопровод; 8 и 10 — сетки; 9 и // — пласти­ ны; 12— катод; 13— анод.

Электрофлотационные аппараты обладают рядом специфиче­ ских достоинств: простота конструкции аппарата в изготовле­ нии и обслуживании и малый расход электроэнергии; возмож­ ность ведения процесса разделения в непрерывном режиме и пла­ нового регулирования скорости процессов в широких пределах; ■отсутствие вращающихся частей, интенсивного перемешивания н перетирания твердых частиц; возможность флотации инерт­ ным газом и одновременной деаэрации обрабатываемой жидко­ сти. В то же самое время имеются и недостатки: потеря некото­ рой части продукта с пенной «шапкой»; недолговечность диаф­ рагмы; затруднительность использования аппаратуры при раз­ делении систем с крупными взвесями. Несмотря на недостатки, метод электрофлотации перспективен и может быть с успехом использован в целом ряде технологических процессов.

Электрофлотацнонная установка с растворимыми анодами состоит из пяти секций (рис. 162). В нижней части секции 2 укреплены алюминиевые или железные электроды в виде двух наборов вертикально расположенных пластин. На дне секции

384