30 / 72
ПИВО
и
НАПИТКИ
5
•
2013
28
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИННОВАЦИИ в ОТРАСЛИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИННОВАЦИИ в ОТРАСЛИ
ТЕМА НОМЕРА
В результате мы можем вычис-
лить по уравнениям (9) и (8) отно-
сительные концентрации экстрак-
та при всех возможных изменени-
ях значениях
A
i
с шагом
δ
A
.
На рис. 1 приведена характер-
ная зависимость относительной
концентрации экстракта от кон-
центраций
A
1
и
A
2
, достигаемых
после добавления первой и вто-
рой из трех промывных вод соот-
ветственно. В данном расчете при-
нято
A
N
= 0,2, что соответствует
согласно (3) степени извлечения
94%, учитывая принятые значе-
ния
H
= 1 и
V
T0
/
V
Ж0
= 3/7.
Как видно из рис. 1, относитель-
ная концентрация экстракта имеет
четко выраженный максимум в об-
ласти изменения
A
1
и
A
2
. Следова-
тельно, существует одна оптималь-
ная пара
A
1
и
A
2
, а значит, и опре-
деляемая соотношением (6) тройка
V
Ж1
,
V
Ж2
и
V
Ж3
, при которой кон-
центрация экстракта имеет мак-
симальное значение при заданной
степени извлечения.
Нами проведены расчеты при раз-
личных значениях
V
T0
/
V
Ж0
и числа
промывных вод
N
= 3; 4 и 5, в ко-
торых определяли оптимальные
A
i
и соответствующие им
V
Ж
i
. Расчеты
показали, что в каждом случае опти-
мальными являются такие
A
i
, кото-
рые соответствуют равным значени-
ям объемов промывных вод, т. е.
V
Ж1
=
V
Ж2
=
V
Ж
i
= … =
V
Ж
N
=
V
Ж
. (11)
Следовательно, теоретически
в идеализированном процессе экс-
трагирования из твердой фазы пу-
тем
N
-кратного добавления и отде-
ления экстрагента с последующим
смешиванием отделенных порций
экстракта оптимальным является
добавление одинаковых объемов
экстрагента на каждом из
N
эта-
пов.
На рис. 2 представлены зави-
симости максимально возможных
(получаемых при оптимальных
значениях объемов промывных вод
V
Ж
) относительных концентрацией
экстракта от заданной степени из-
влечения при различных значе-
ниях отношения объемов твердой
и жидкой фаз в исходном заторе
и разном числе промывных вод.
Все кривые начинаются в точках
с относительной концентрацией
экстракта, равной единице. Эти
точки соответствуют случаю отсут-
ствия вообще промывных вод и от-
делению только исходной жидкой
фазы (первого сусла). Очевидно,
что в этом случае конечный экс-
тракт состоит только из исходной
жидкой фазы (первого сусла)
и концентрация компонента в нем
равна
с
Э
=
с
0
, а степень извлечения
равна объемной доле жидкой фазы
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
1
2
3
4
5
6
7 8
9
Рис. 2.
Зависимости максимально возможных относительных концентраций
экстракта от степени извлечения при разных концентрациях твердой
фазы в заторе
V
T0
/
V
Ж0
= 4/6 (кривые
1–3
),
V
T0
/
V
Ж0
= 3/7 (кривые
4–6
),
V
T0
/
V
Ж0
= 3/7 (кривые
7–9
) и различном числе промывных вод
N
= 3
(кривые
1
,
4
,
7
),
N
= 4 (кривые
2
,
5
,
8
),
N
= 5 (кривые
3
,
6
,
9
).
H
= 1
0,6
0,7
0,8
0,9
С
Э
/
С
0
Е
ФЧ
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
1
2
3
4
5
6
7
8
Рис. 3.
Соотношения между максимальными относительными концентрациями
экстракта и соответствующими им оптимальными значениями
объемов промывных вод при различном числе промывных вод
N
= 3 (кривая
1
),
N
= 4 (кривая
2
),
N
= 5 (кривая
3
). Концентрация
твердой фазы в заторе
V
T0
/
V
Ж0
= 4/6. Кривые
4–8
соответствуют
степеням извлечения
E
ФЧ
= 0,90; 0,92; 0,94; 0,96 и 0,98.
H
=1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
С
Э
/
С
0
V
Ж
/
V
Ж0
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библ отека