Комбинированная обратноосмотическая установка для концентрирования водного раствора хлорида калия

Введение
1 Технологическая схема комбинированной ультрафильтрационной
установки
2 Выбор конструкционных материалов аппаратов
3 Технологический расчет установки
3.1 Расчет ультрафильтрационной установки
3.1.1 Выбор рабочей температуры и перепада давления через мембрану
3.1.2 Выбор мембраны
3.1.3 Приближенный расчет рабочей поверхности мембран
3.1.4 Выбор аппарата и определение его основных характеристик
3.1.5 Расчет наблюдаемой селективности мембран
3.1.6 Уточненный расчет поверхности мембран
3.1.7 Расчет гидравлического сопротивления
3.2 Расчет выпарной установки
3.2.1 Материальный баланс процесса выпаривания
3.2.2 Расчет выпарной установки
3.2.3 Расчет толщин теплоизоляции выпарных аппаратов и теплопотерь
в окружающую среду
3.2.4 Расчет выпарного аппарата на прочность
3.3 Расчет и выбор теплообменной аппаратуры
3.3.1 Расчет барометрического конденсатора выпарной установки
3.3.2 Расчет затрат пара на нагрев раствора до температуры кипения
3.3.3 Расчет и выбор теплообменной аппаратуры
3.3.4 Выбор емкостей для хранения сырья и готовых продуктов и
перекачивающих насосов
3.4 Результаты технологического расчета
Заключение
Список использованной литературы

Процессы фильтрации обычно классифицируются в соответствии с
размером частиц, задерживаемых или пропускаемых фильтром. Можно
выделить два главных класса процессов: обычная фильтрация частиц и
мембранный процесс фильтрации. Обычная фильтрация частиц используется
при выделении взвешенных частиц больше чем 10 мкм, в то время как
мембранная фильтрация отделяет частицы, размер которых меньше, чем 10
микрон.
Мембранная фильтрация в свою очередь подразделяется на четыре типа
мембранных процессов в соответствии с размером выделяемых частиц. Четыре
типа процессов мембранной фильтрации:
1. Микрофилътрация (МФ), которая отделяет частицы в диапазоне
0,05…10 мкм. В этот диапазон попадают бактерий, жировые шарики молока и
крупные мицеллы казеина.
2. Ультрафильтрация (УФ), которая отделяет коллоидные частицы и
высокомолекулярные вещества, размер которых лежит в диапазоне
0,001…0,05 мкм или 5000…500000 дальтон. В этот диапазон попадают казеин
и сывороточные белки.
3. Нанофилътрация (НФ), которая отделяет молекулы, размер
которых лежит в диапазоне 0,0005…0,001мкм или 400…1000 дальтон. В этот
диапазон попадают лактоза и некоторые аминокислоты.
4. Обратный осмос (ОО), который отделяет молекулы и ионы
размером менее 0,0005 мкм или молекулярным весом меньше, чем 400
дальтон.
Метод ультрафильтрации заключаются в фильтровании растворов через
специальные полупроницаемые мембраны, при этом исходный раствор
разделяется на два новых продукта: низкомолекулярный фильтрат,
прошедший через мембрану, и концентрированный продукт. Аппараты для
ультрафильтрации бывают непрерывного и периодического действия.

Курсовой проект включает пояснительную записку, содержащую 40
листов машинописного текста, 5 таблиц, 4 рисункa, 12 литературных
источников.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Студент
1. Тема: Расчет комбинированной ультрафильтрационной установки для
концентрирования молочной сыворотки
2. Срок представления проекта к защите:
3. Исходные данные к проекту. По заданной принципиальной схеме
рассчитать и спроектировать комбинированную ультрафильтрационную
установку для концентрирования молочной сыворотки от начальной массовой
концентрации x н = 0,065 % до конечной x к = 40 %. Первичное
концентрирование провести ультрафильтрацией при температуре Т у = 20 °С и
факторе концентрирования К = 13, окончательное – выпариванием в
вакуумном выпарном аппарате c вынужденной циркуляцией.
Производительность установки по исходному продукту G н = 500 кг/ч. Для
концентрирования раствора в выпарном аппарате использовать насыщенный
пар с давлением р = 0,25 МПа и степенью сухости Х = 80 %.
4. Принципиальная схема комбинированной ультрафильтрационной установки

Объектом разработки является комбинированная ультрафильтрационная
установка для концентрирования молочной сыворотки, состоящая из
ультрафильтрационной установки, выпарной установки и вспомогательного
оборудования.
Цель работы – разработка технологической схемы, расчет и выбор
основных размеров установки.
В процессе работы использовался теоретический расчет установки.
В результате проведенной работы произведен расчет селективности
мембран, числа секций, выпарного аппарата и вспомогательного
оборудования.
Степень внедрения – данную конструкцию можно использовать в любой
пищевой промышленности.
Эффективность конструкции определяется ее стабильностью и
отсутствием какого-либо влияния на характер данного технологического
процесса.