RU
Задачи моделирования процесса барботажного выпаривания фильтрата послеспиртовой барды
Номер: 5-6 (347-348), 2015Страницы: 80-81
Раздел: Процессы и аппараты
Автор(ы): А.А. Шевцов, А.С. Муравьев
Аннотация:
Выпаривание рассматривается как процесс разделения за счет подвода тепла и удаления значительной части влаги из фильтрата послеспиртовой барды путем испарения, что приводит к ее более концентрированному состоянию. Данный процесс является одним из энергоемких в импортозамещающей технологии полученния порошкообразного концентрата из послеспиртовой барды. Предпочтение отдается компактным барботажным выпарным установкам, в которых площадь поверхности теплообмена может быть значительно изменена вариацией конструкции барботера, в них отсутствует тенденция к постепенному снижению эффективности теплопередачи за счет загрязнения поверхности аппарата, что делает такие установки ненакипеобразующими. Преимуществами таких установок также является то, что в результате уменьшенного сопротивления и барботажного перемешивания жидкости, достигается более высокая эффективность теплообмена, чем типичные значения в установках с непрямым подводом теплоносителя. Тепловая эффективность (95%) достигается за счет разности температур между раствором и отработанным теплоносителем, которая обычно варьирует от 2 до 5°C. Сформулирована математическая постановка задачи моделирования процесса барботажного выпаривания послеспиртовой барды на основе уравнений непрерывности, а также законов Фика и Фурье. В качестве теплоносителя используется горячий воздух, который подается в виде пузырьков непосредственно в непрерывную фазу фильтрата барды. С учетом упрощающих допущений задача моделирования сведена к определению массового и теплового потока на поверхности пузырьков воздуха, подаваемых через отверстия барботера для испарения влаги из раствора барды до заданного содержания сухих веществ. При этом учитываются профили температуры и массовой доли на поверхности пузырька при переходе через элементарный объем в сферической системе координат.
Ключевые слова: математическая модель, послеспиртовая барда, барботажное выпаривание, массовый и тепловой потоки
EN
Thin stillage sparger evaporation modeling
Number: 5-6 (347-348), 2015Pages: 80-81
Section: Processes & Apparatus
Authors(s): A.A. Shevtsov, A.S. Muravev
Annotation:
Evaporation is the separation process with heat supply and remove of substantial portion of the moisture from the thin stillage by water evaporating, which leads to its more concentrated state. This is one of the most energy-intensive process in import substitution powdery concentrate of thin stillage obtain technology. Preference is given to compact sparger evaporator in which heat exchange surface area may be significantly modified by sparger design variation. The advantages of this systems is also result in reduced drag and bubbling liquid mixing achieved in higher heat transfer efficiency than typical values apparatus with indirect supply of coolant. This high efficiency (95%) is achieved due to the temperature difference between the solution and spent coolant, which usually varies from 2 to 5°C. Modeling of the sparger thin stillage evaporation process are formulated through equations of continuity, as well as Fick's and Fourier's laws. With simplifying assumptions, modeling is reduced to the determination of mass and heat flux at the surface of hot air bubble sparged into the continuous phase for the moisture evaporation from the solution to predetermined thin stillage dry matter content. Profiles of temperature and mass fraction on the bubble surface while passing through the elementary volume in spherical coordinates are taking into account.
Keywords: mathematical model, whole stillage, sparger evaporation, mass and heat flows