9 / 132
Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 1, 2016
9
Данные анализов показывают, что показатели фракционного состава белков в шротах
по сравнению с показателями для материалов образцов фактически изменились очень мало. Это дает
основание для вывода, что процесс флюидной экстракции как при давлении флюида 225, так и 350 бар
при температуре 40
о
С способствует сохранению качества полученных шротов.
Возможности использования результатов исследования для интенсификации процесса
отжима масла в шнековом маслопрессе
Результаты исследований показали возможность экстракции подсолнечного масла
сверхкритическим диоксидом углерода при температуре 40
о
С, давлении 225–350 бар с достижением
максимального выхода масла 29,64%. При перерасчете максимальный выход извлеченного флюидом
масла по отношению к массе масла в материале образца составит 60,30%. Следовательно, 39,70% масла
при выбранных условиях эксперимента не извлекается. Такой результат для процесса «прямой
экстракции» флюидом следует признать «весьма скромным».
Вместе с тем, полученные результаты исследования процесса экстрагирования масла флюидом,
могут быть успешно применены для интенсификации процесса отжима масла в шнековом маслопрессе.
Упрощенный прессующий тракт шнекового маслопресса и распределение аксиального давления
в материале представлены на рисунке 4.
Тракт включает три шнековых витка (1 – приемный, 3 и 5 – прессующие), две межвитковые
втулки (2 и 4), предконусную зону, устройство для формирования жмыха 6. Процесс прессования
маслосодержащего материала и отжима масла в прессующем тракте происходит следующим образом.
Маслосодержащий материал поступает в приемный виток 1 вращающегося шнекового вала,
перемещается им по втулке 2 во шнековый виток 3, далее по втулке 4 перемещается в виток 5.
Поскольку свободный объем шнековых витков по направлению от входа постоянно уменьшается,
материал сжимается, и масло, выдавливаемое из сжимаемого материала, удаляется в радиальном
направлении через зазоры в зеере (на рисунке не показаны). Материал с оставшимся в нем маслом
из прессующего тракта через предконусную зону и устройство для формирования жмыха 6 удаляется
из прессующего тракта.
При описании и анализе прессующего тракта будем исходить из следующих допущений:
- аксиальное давление
P
, развиваемое в прессуемом материале, на участке каждого
последующего шнекового витка выше, чем для предыдущего;
- приведенные значения аксиального давления условны и не отражают их абсолютной
величины;
- отвод масла не рассматривается
.
На графике распределения аксиального давления в материале (где
L
тр
– общая длина тракта,
P
max
–
максимальное аксиальное давление) участок
ab
соответствует витку 1
,
cd
и
en
– виткам 3 и 5,
bc
и
de
–
втулкам 2 и 4,
nm
– предконусной зоне,
mo
– устройству для формирования жмыха.
Аксиальное давления
P
в прессуемом материале
по тракту маслопресса математически
описывается в виде кусочно-линейной зависимости от расстояния
x
с начала прессующего тракта
a
.
Обозначая координаты точек на оси абсцисс как x
a,
x
b
,
x
c
,
x
d
, …
x
o
для участков прессующего тракта,
получим последовательность соотношений:
вдоль витка 1
x
x
P
P
b
b
;
(1)
вдоль втулки 2
)
(
b
b
c
b
c
b
x x
x x
PP
PP
;
(2)
Электр нная Научная СельскоХозяйственная Библиотека