Процесс получения пищевых суспензий с малым содержанием твердой фазы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.12, кандидат технических наук Орлов, Павел Викторович

• Орлов, Павел Викторович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Орлов, Павел Викторович

Специальность 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Арет В.А.

Санкт-Петербург 2006 г.

Оглавление

Основные условные обозначения.

Введение.

Глава 1. Гидродинамика процесса перемешивания в жидких средах и его аппаратурные оформление в пищевой промышленности применительно к получению суспензий.

1.1. Сущность процесса перемешивания.

1.2. Моделирование процесса суспензирования.

1.3. Экспериментальные исследования процесса суспензирования.

1.4. Моделирование структуры потоков при перемешивании.

1.5. Конструктивные особенности и выбор перемешивающих устройств.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Построение математической модели процесса суспензирования в средах с малым содержанием твердой фазы.

2.1. Исследование закономерностей гидродинамики процесса суспензирования в средах с малым содержанием твердой фазы.

2.2. Моделирование структуры потока при суспензировании в аппаратах с мешалками.

2.3. Построение модели структуры потока при суспензировании на основе математического аппарата цепей Маркова.

2.4. Уравнение подобия для процесса суспензирования с учетом насосного эффекта мешалки.

Выводы ко второй главе.

Глава 3. Экспериментальные исследования процесса суспензирования в средах с малым содержанием твердой фазы.

3.1. Разработка стенда для исследования изменения концентрации твердой фазы по объем резервуара при перемешивании.

3.2. Методика проведения экспериментов по исследованию гидродинамики перемешивания суспезий с малым содержанием ^ твердой фазы.

3.3. Методика обработки результатов эксперимента по гиродинамике перемешивания суспензий с малым содержанием твердой фазы.

3.4. Результаты экспериментальных исследований.

Выводы по третьей главе.

Глава 4. Практическое применение результатов исследований.

4.1. Разработка и апробация методики расчета аппаратов для получения суспензий с малым содержанием твердой фазы.

4.2. Разработка устройства для получения суспензии БАД в жидких диетических продуктах и пище.

4.3. Применение суспензирования функциональных добавок при ^ модифицировании структуры пищевых продуктов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Процесс получения пищевых суспензий с малым содержанием твердой фазы»

Актуальность темы. В современных пищевых технологиях широкое распространение нашли процессы суспензирования. Наряду с увеличением относительной доли порошкообразных, комбинированных и гранулированных пищевых продуктов [73, 88], подвергаемых восстановлению перед употреблением, происходит резкое расширение ассортимента добавок (в России допущено к использованию более 250), в том числе порошкообразных, применяемых с целью повышения качества и расширения ассортимента выпускаемых продуктов питания [6, 39]. К таким добавкам относятся:

- порошковые эмульгаторы - стабилизаторы [12, 65, 75] (производство майонезов, соусов, соков, напитков);

- улучшители консистенции [9, 35] (производство десертов, кисломолочных продуктов);

- красящие, вкусоароматические ингредиенты и пряности [22, 39].

Значительно расширилось применение биологически активных добавок

БАД) и биокорректоров (порошок сои, сухие компоненты молока, пищевые волокна, сухие дрожжи, лецитин, измельченные орехи, семечки, их оболочки и т.п.) в поддержании популяционного и репродуктивного здоровья, профилактической и спортивной медицине, геронтологии, медицине экстремальных состояний [54].

Суспензирование порошкообразных добавок решает задачу равномерного распределения дисперсной фазы (БАДы, сухие молочные закваски и т.п.) по объему аппарата, которая часто является подготовкой для последующих массообменных процессов растворения (сахар, соль, кофе, какао, сухие ванильные ароматизаторы и др.), кристаллизации (массовая кристаллизация лактозы при охлаждении сгущенного молока с сахаром) и т.п.

Отличительной особенностью применяемых добавок является их малое относительное содержание в суспензии. Так, широко применяемые в Российской Федерации пищевые натуральные ароматизаторы фирмы Butter-Buds (США) [22] добавляются в продукты в количестве 0,2 . 1,5 % (табл. 1).

Организация процесса получения суспензий с равномерным распределением твердой фазы существенно усложняется при малых концентрациях целевого компонента [32, 33, 70, 100, 116], что связано с усилением влияния на процесс распределения дисперсных частиц по объему аппарата для перемешивания таких особенностей гидродинамической обстановки, как байпасирование, застойные зоны, седиментация, сепарация и другие [5, 18, 62].

Таблица 1

Добавки-ароматизаторы фирмы Butter-Buds п/п Наименование добавки Количество порошка, вводимого в продукт Результат смешивания с продуктом

1. Dried cream extract 0, 25 .0,5% Вкус и запах сливочного масла

2. Cream Plus 0,25 . 0,6% Вкус и запах сливок

3. Cocoa buds 0,5 . 1,5% Вкус и запах какао

4. Suor cream buds concentrate 0,25 . 0,5% Вкус и запах сметаны

5. Cheese Buds Cheddor 0,25 - 1,5% Вкус и запах сыра «Чеддер»

Влияние этих эффектов на равномерность распределения концентрации твёрдой фазы в продукте имеет стохастическую природу, что затрудняет использование традиционного математического описания в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных для практических расчётов из-за трудности получения решения, напрямую связанного с эффективностью работы конкретного аппарата. В этом случае более целесообразным представляется построение на основе методов имитационного моделирования моделей структуры потоков, учитывающих специфические особенности гидродинамики в объёме аппарата и допускающие применение детерминированно-вероятностного подхода, основанного на математическом аппарате цепей Маркова. Такой подход нашел применение в фундаментальных исследованиях процессов и аппаратов пищевых и химических производств (В.В. Кафаров [41, 42, 43], А.Н. Веригин [18,19], Ю.И. Макаров [50] и др.).

Выпуск высококачественных пищевых продуктов отечественными перерабатывающими предприятиями приобретает решающее значение в условиях жесткой конкуренции с импортными товарами, которая усилится в связи с предстоящим вступлением Российской Федерации в ВТО. В производственных условиях степень завершённости воздействия добавок во всём объёме аппарата (равномерное распределение твердой фазы, окрашивание, структурирование, приобретение вкуса и/или запаха и т.п.) определяет соответствие получаемого продукта технологическому регламенту. Процесс суспензирования кристаллов «затравки» лактозы при охлаждении сгущенного молока с сахаром определяет соответствие получаемого продукта стандарту [72]. Неравномерное распределение микронутриентов в суспензии может стать причиной превышения предельного безопасного уровня содержания отдельных компонентов, что приводит к риску нежелательных и неблагоприятных эффектов в функционировании организма человека [54].

Между тем, механизм суспензирования, сопровождаемый образованием концентрационных неоднородностей, изучен недостаточно, а практические рекомендации для получения суспензий с малым содержанием твердой фазы отсутствуют.

Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования гидродинамики процесса перемешивания пищевых суспензий с малым содержанием твёрдой фазы являются важными и актуальными научно-техническими задачами для развития АПК РФ. Актуальность темы работы подтверждена также грантом Санкт-Петербургского государственного университета, полученного автором работы по результатам исследований за 2003 год (диплом АСП № 303299).

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является совершенствование гидродинамики процессов суспензирования жидких пищевых продуктов с малым содержанием твёрдой фазы.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучение особенностей образования концентрационных неоднородностей в суспензии и построение топологических циркуляционных моделей при суспензировании жидких пищевых продуктов с малым содержанием твёрдой фазы на основе исследования структуры потоков;

- разработка математической модели процесса суспензирования с использованием аппарата цепей Маркова и теории подобия;

- экспериментальное исследование параметров математической модели суспензирования жидких пищевых продуктов с малым содержанием твёрдой фазы;

- разработка методики расчета аппарата, обеспечивающего режим перемешивания, при котором происходит равномерное распределение твердой фазы.

Научная новизна работы. Для основных типов перемешивающих устройств выявлены особенности гидродинамики процесса перемешивания пищевых суспензий с малым (0,02.2,0%) содержанием твёрдой фазы. Обоснована возможность применения детерминированно-вероятностного подхода на основе аппарата цепей Маркова для математического описания структуры потоков для суспензирования. Для суспензирования получено уравнение подобия для процесса суспензирования, связывающие гидродинамические параметры процесса, геометрические параметры аппарата, свойства перемешиваемых средств и циркуляционный расход. Исследована эволюция изменения концентрационного профиля суспензируемой фазы на экспериментальном стенде с фотоэлектрической регистрацией распределения частиц по сечению аппарата. Разработана компьютерная программа для расчета в реальном времени эксперимента числовой плотности частиц по зонам аппарата. По результатам исследований определены численные значения коэффициентов уравнений подобия процессов суспензирования. Разработана математическая модель, позволяющая определить минимальную частоту вращения мешалки и время перемешивания. Предложена методика расчёта рациональных режимных параметров процесса перемешивания пищевых суспензий с малым содержанием твёрдой фазы.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Развитие научных основ процесса перемешивания применительно к суспензиям с малым содержанием твёрдой фазы позволило разработать конструкцию перемешивающего устройства с учётом специфики образования суспензии. На разработанную конструкцию подана заявка на полезную модель. На основе полученных результатов исследований на ООО «Санкт-Петербургский молочный завод «Пискарёвский» были даны рекомендации для интенсификации процесса восстановления сухих молочных продуктов. Предложенные конструктивные изменения перемешивающего устройства и рекомендации по оптимизации процесса позволили снизить продолжительность процесса и уменьшить количество нерастворённых молочных продуктов.

Рекомендации по оптимизации суспензирования вкусовых и ароматизирующих добавок в кисломолочных продуктах, использованные в ЗАО «Гдовский молочный завод», позволили улучшить органолептические свойства и в результате повысить качество выпускаемых продуктов.

Для Санкт-Петербургской медицинской академии им. Мечникова были разработаны «Исходные требования» на аппарат АО-ПС для получения суспензий порошкообразных биологически активных добавок в жидких пищевых продуктах и пище (Приложение 5).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научно-технических конференциях Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий (Санкт-Петербург, 2003-2005г.), Н-й Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, 2004), V-й Международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилёв, 2005г.).

Диссертационная работа обсуждалась на расширенном заседании кафедры «Техника мясной и молочной промышленности» Санкт-Петербургского государственного университета низкотемпературных и пищевых технологий в 2006 году.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложений; включает 28 рисунков и 10 таблиц. Основной текст изложен на 119 страницах, приложение на 15 страницах. Список литературы включает 137 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме «Процессы и аппараты пищевых производств», Орлов, Павел Викторович

Выводы по третьей главе

Разработанные стенд, включающий оригинальную фотоэлектрическую установку для исследовании изменения концентрации твердой фазы по объему резервуара при перемешивании, и методика проведения экспериментов по исследованию гидродинамики процесса суспензирования позволили определить параметры математической модели, полученной во второй главе. В результате преобразования критериального уравнения определены расчетные уравнения для минимальной частоты вращения лопастной, пропеллерной и якорной мешалок.

Полученные формулы позволяют из заданного технологическим регламентом времени перемешивания, выбрав тип перемешивающего устройства и определив насосный эффект мешалки по математической модели структуры потока, рассчитать минимально необходимую частоту вращения, и в итоге минимизировать мощность, потребляемую перемешивающим устройством.

ГЛАВА 4.

Практическое применение результатов исследования

4.1. Разработка и апробация методики расчета аппаратов для получения суспензий с малым содержанием твердой фазы

Методику расчета аппаратов будем основывать на концепции способа ведения процесса суспензирования, которую определим как трансформацию сырья в продукт или полуфабрикат заданного качества [61]. Как отмечено в нашей работе [59], состояние суспензии в термодинамическом смысле может быть определено через интенсивные переменные состояния:

M = f,(p,T,X), (4.1.1) где М - вектор состояния суспензии, р - давление,

X - содержание твердой фазы.

Качество получаемой суспензии определяется целью ее применения, и независимо от общей массы получаемого продукта выражается как функция состояния [101]: k = f2(M), (4.1.2) где к - интегральный параметр качества суспензии.

Для суспензии интегральный параметр качества может быть представлен как где V„ - коэффициент неоднородности распределения твердой фазы.

Тогда исходя из уравнений (4.1.1) - (4.1.3), расчет суспензирования для аппаратов с заданными геометрическими параметрами может быть сведен к определению минимальной частоты вращения мешалки (с позиции минимизации потребляемой мощности), позволяющей достичь равномерного распределения твердой фазы (VH < 5%) за время, заданное технологическим регламентом. Прекращение перемешивания приводит к релаксации однородности смеси под действием гравитационных сил [87]. Поэтому если суспензирование является необходимым условием для последующей кристаллизации, растворения и других процессов, связанных с необходимостью уменьшения толщины диффузионного слоя у поверхности твердых частиц посредством увеличения скорости движения жидкой фазы [63], то при оценке продолжительности технологическогого цикла необходимо учесть время организации массообмена, определяемого расчетным путем по известным формулам [40, 70, 90] или экспериментально. Также необходим учет времени структурообразования при суспензировании функциональных добавок с целью модификации структуры продукта [6, 25].

С учетом полученных в настоящей работе результатов теоретических и экспериментальных исследований расчет аппарата с малым содержанием твердой фазы необходимо производить в следующей последовательности:

1) определение геометрических размеров аппарата, исходя из объема жидкой фазы W

Da=H0=^; (4.1.4)

2) исходя из физических свойств жидкой и твердой фаз, рассчитывается вязкость суспензии по формуле (3.1.2) и выбирается тип перемешиваемого устройства согласно рекомендациям [28, 64, 77]: лопастное(т] = 0,001 . 5,0 Н-с-м"), якорное (т] = 15 . 40 Н-с-м"2), пропеллерное (т] = 0,001 . 0,1 Н-с-м");

3) выбираем, основанную по вероятно-статистической модели процесса, программу расчета циркуляционного расхода (VJ для конкретного перемешивающего устройства;

4) по выбранной программе расчета находим значение циркуляционного расхода соответствующего времени перемешивания, заданному технологическим регламентом процесса;

5) с учетом расчетного диаметра аппарата (Da), полученного по формуле (4.14), находим геометрические параметры мешалки;

6) по справочным данным определяем физико-химические свойства перемешиваемых компонентов;

7) рассчитываем величины критериев и симплексов, входящих в критериальное уравнение процесса суспензирования;

8) по критериальному уравнению процесса суспензирования для выбранной мешалки находим потребную частоту вращения мешалки.

Блок-схема расчета перемешивающего устройства, соответствующая предлагаемой методике, приведена на рис. 4.1.1.

Программа расчета перемешивающего устройства имеет следующий вид.

Исходные данные:

- объем перемешиваемой жидкой фазы (рабочий объем аппарата) - Va;

- потребное время суспенсизрования - тс;

- физико-химические свойства фаз (рж, jj^, рч, гч, X). Порядок расчета:

- вязкость суспензии

Цс = Цж(1+2,5Х),

- выбор типа мешалки: пропеллерная (0,001 < ц < 0,5), лопастная (0,001 . 3,0), якорная (0,001 . 4,0);

- по типу мешалки задаем

• количество циркуляционных контуров: пропеллерная, якорная - 1 лопастная - 2

• полное количество ячеек:

98 Начало

Рис. 4.1.1. Блок-схема расчета перемешивающего устройства пропеллерная - N = 40 якорная -N=16 лопастная - N = 20

- по типу мешалки выбираем программу расчета теоретического времени перемешивания суспензии (программа приведена в разделе 3.3);

- задаем ряд значений циркуляционного расхода

Vu: = Vui, УЦ2, Уц/;

- рассчитываем теоретическое время завершения процесса т^ для ряда значений Уц;

- Уц/ выбираем из условия = V,

- рассчитываем геометрические параметры выбранной мешалки: лопастная dM = (0,6 . 0,7) Dan b = 0,1 dM hM = (0,l .0,3)dM пропеллерная dM = (0,3. 0,33)Da„ b = (0,23 .0,32) dM hM = (0,5. 1,0) dM якорная dM = (0,84. 0,9)Da„ b, = 0,07 dM S = (0,1 . 0,25) dM hM = (0,l . 0,25) dM

- выбираем коэффициенты критериального уравнения в зависимости от типа мешалки лопастная

Aj =1,24, А2 =-2, А3 =0,8 А4 =0,4 А5 =2,3 А6 =0,5 А7 =0,4 пропеллерная

А, =0,23, А2 =-2, А3 =0,8 А4 =0,4 А5 =2,3 А6 =0,5 А7 =0,4 якорная

А, =0,69-10'6 А2=-2, Аз =0 А4 =0 А5 =1,1 А6 =0,3 А7 =0,24 определяем плотность суспензии рс = рчХ + рж(1 -X)

- определяем кинематическую вязкость суспензии

- подставляем значения Vu, dM, vc, hM, Dan, X, Ai . A7 в критериальное уравнение и решаем его относительно п.

Вывод на печать Dan, Н0, dM, b, hM, п.

Разработанная методика расчета аппаратов для получения суспензии с малым содержанием твердой фазы была апробирована на ООО «Санкт-Петербургский молочный завод «Пискаревский» и ГМЗ г.Гдов.

Как показали расчеты, по разработанной в данном разделе методике для получения гомогенной суспензии сухого молока в воде за время, определяемое технологическим процессом на молочном заводе «Пискаревский», необходимо было увеличить частоту вращения мешалки. Рекомендованные изменения режима перемешивания позволили повысить качество получаемого продукта (справка об использовании в Приложении 2).

В ЗАО «Гдовский молочный завод» были произведены поверочные расчеты гидродинамических режимов при суспензировании порошка ванилина в кисломолочном напитке «Снежок» и сухих компонентов в смесь для производства конфет «Коровка». При производстве кисломолочного напитка «Снежок» на основании расчета времени перемешивания было рекомендовано уменьшить продолжительность суспензирования. Реализация предложений показала, что качество конечного продукта при этом не ухудшилось (справка об использовании в Приложении 3).

4.2. Разработка устройства для получения суспензии БАД в жидких диетических продуктах и пище

По инициативе ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская медицинская академия им.И.И.Мечникова» нами были разработаны «Исходные требования» на аппарат АО-ПС для суспензирования БАД к диетическим продуктам и пище (Приложение 4).

В настоящее время в клинической больнице им.Петра Великого СПбГА им.И.И.Мечникова для диетического и лечебно-профилактического питания больных с различными нарушениями обмена веществ, иммунитета и функций различных органов и систем находят применение суспензии, включающие жидкую фазу (вода питьевая, молоко, соки, кисломолочные продукты и т.п.) и твердую фазу (БАД с добавлением при необходимости сухих молочных компонентов, сахарного песка и/или его заменителей). Причем получение суспензий производится вручную, что не гарантирует равномерного распределения малых количеств сухих лечебных компонентов по порциям, получаемым больными и выздоравливающими.

Нами предложено два варианта исполнения аппарата для суспензирования: с электроприводом и упрощенный вариант - с ручным приводом. При изготовлении с электроприводом (рис. 4.2.1) аппарат включает корпус 1 со шнековой 2 и ленточной 3 мешалками, которые жестко закреплены на валу 4. Вал через редуктор 5 соединяется с электродвигателем 6.

Витки шнека и ленточной мешалки направлены противоположно, по ходу естественной циркуляции жидкости в центральной и периферийной частях корпуса. Шнек и ленточная мешалка имеют переменный шаг, причем каждый последующий отличается от предыдущего на величину 8, определяемую по формуле:

А = 0,01 • S, (4.2.1) где S - шаг шнека (ленты), м.

Рис. 4.2.1. Схема аппарата для суспензирования с электроприводом

Если плотность твердой фазы больше плотности жидкости, то увеличение шага шнека и ленточной мешалки направлено снизу вверх, и если плотность твердой фазы меньше плотности жидкости, то увеличение шага витков шнека и ленточной мешалки направлено сверху вниз.

В работе [11] установлено, что при перемешивании ленточными мешалками диаметр центральной зоны определяется по формуле: du = 0,56da, (4.2.2) где dj, - диаметр ленточной мешалки, м.

Так как течение жидкости в центральной зоне осевое и по своему характеру аналогично течению жидкости внутри направляющей трубы, то для исключения нарушения потока естественной циркуляции в аппарате диаметр шнека (dm) выбирается из условия: dm < 0,56 dM. (4.2.3)

Работает аппарат следующим образом. На дне аппарата размещают необходимое количество твердой фазы. Затем аппарат 1 заполняют жидкой фазой и включают электродвигатель. В установленный на валу 4 шнек 2 направляют поток жидкости вниз. У центра днища в поток вовлекаются частицы твердой фазы. Поток жидкости в частицами твердой фазы перемещается к периферии днища, где подхватывается восходящим потоком, организуемым ленточной мешалкой 3. Поднявшийся поток захватывается верхней частью шнека, его направление с восходящего меняется на нисходящее, и процесс циркуляции повторяется.

При необходимости получения малого количества суспензии БАД в пищевом продукте (0,5 . 3 литра) перемешивающее устройство изготавливается с ручным приводом и монтируется на стандартной полиэтиленовой крышке, устанавливаемой на горлышке бытовой стеклянной банки необходимой емкости. Для этого в стандартной полиэтиленовой крышке 7 (рис. 4.2.2) прорезается отверстие для подпятника 8 и вставляется вал 4 с

Рис. 4.2.2. Схема установки мешалки на крышке банки: а - установка мешалки на горловине банки, б - фиксирование вала на крышке

Рис. 4.2.3. Общий вид ленточно-шнековой мешалки закрепленными на нем мешалками 2 и 3 (рис. 4.2.1). Сверху на валу мешалки устанавливается шайба из пищевого фторопласта 9. Вал с мешалкой фиксируется в подпятнике с помощью гайки 10, навинчиваемой на хвостовик вала 4. Рычаг 11 с вращающейся бобышкой 12 закрепляется на верхнем торце вала 4. Крышка 7 устанавливается на горловине банки 13.

В банку потребной емкости засыпается необходимое количество БАД и заливается пищевой продукт. Вал с мешалкой закрепляется на крышке, которая устанавливается на горловине банки. Вал вручную приводится во вращение. После получения гомогенной суспензии продукт разливается на порции.

На разработанную совместно с СПбГА им.И.И.Мечникова мешалку (общий вид рис. 4.2.3) подготовлены и прошли техническую экспертизу материалы на патентование.

4.3. Применение суспензирования функциональных добавок при модифицировании структуры пищевых продуктов

Применение современных поточных способов производства пищевых продуктов обычно связано с воздействиями на них рабочими органами оборудования при значительных градиентах скорости сдвига (у) 20с"1). Это приводит к необратимому (полностью или частично) разрушению структуры обрабатываемого сырья, и, как следствие, к получению пищевых продуктов, отличающихся по консистенции от традиционных, что снижает их товарную привлекательность. Одним из перспективных путей получения пищевых продуктов традиционной консистенции является применение регулирующих структуру добавок [6, 60].

По предложению Немецко-русского института современных технологий пищевых продуктов и дизайна (г.Санкт-Петербург) нами были проведены исследования по применению для суспензирования функциональных добавок фирмы «Г.К. Хан и Ко» в пищевые продукты (сметана, йогурт, творожная масса, майонез) с целью модификации их структуры и последующим тестированием качества суспензирования путем имитационного моделирования их поведения в процессе переработки.

В качестве суспензируемых, регулирующих структуру добавок использовались:

- для йогурта (жирность 3,2%) хамульсион RABB,

- для сметаны (жирность 15%) хамульсион SM,

- для майонеза (жирность 67%) хамульсионы ЕМД-40, ЕМД-43, ЕМД-44, ЕМД-45, ЕМД-48 и яичный порошок.

Суспензирование добавок производилось с помощью якорной мешалки на разработанной ранее экспериментальной установке (раздел 3.1).

Время перемешивания было принято 300 с, частота вращения мешалки рассчитывалась по методике, приведенной в разделе 4.1. Затем отбирались пробы в верхней (проба 1), средней (проба 2) и нижней (проба 3) частях резервуара.

Пробы помещались в измерительную ячейку ротационного вискозиметра «Реотест-2», в соответствии с методикой, приведенной в работе [56], получали кривые кинетики деформации образцов продукта в режиме постоянной скорости сдвига. Для этого измерительный блок вискозиметра через согласующее устройство подключался к электронному самопишущему потенциометру типа КСП-4. В начальный момент времени проба подвергалась скачкообразному изменению деформации, после чего деформация продолжалась в режиме до у = const до получения установившегося режима течения. Затем принудительная деформация прекращалась, и запись велась до установления статического равновесия. Типичная реограмма кинетики деформации приведена на рис. 4.3.1.

Для полученных кривых характерны следующие участки:

- нарастание касательного напряжения от нуля до предела сдвиговой прочности Ts,

- снижение касательного напряжения от предела сдвиговой прочности до касательного напряжения, соответствующего установившемуся режиму течения ту, происходящее в результате структурной релаксации;

Рис. 4.3.1. Реограмма кинетики деформации в режиме у > 20с 1 , is - предел сдвиговой прочности, ту - касательное напряжение в установившемся режиме течения, т0 - остаточное напряжение

- снижение касательного напряжения от ту до значения остаточного напряжения 80 вследствие прекращения принудительной деформации.

Для оценки степени восстановления структуры через 5 минут реограмма кинетики деформации снималась повторно.

Степень разрушения структуры (Lp) рассчитывается по формуле где Tsi, Ts2 - предел сдвиговой прочности при первом измерении и при повторном измерении через 5 мин., Па; ту - касательное напряжение при установившемся режиме, Па.

Структурные характеристики исследовались в диапазоне изменения градиента скорости, характерном для современного транспортирующего и фасовочного оборудования 1,5 . 437,4 с"1 и температуре 20° С. Различия в степени разрушения и степени восстановления структуры для образцов, взятых из различных частей резервуара (проба 1, 2,3), не превысили 1,6%, что свидетельствует о равномерном распределении функциональной добавки при перемешивании.

Полученные результаты (значения Lp и LB усреднены) для исследованных продуктов и характерных значений скоростей сдвига сведены в табл. 4.3.1. Анализ полученных структурных характеристик показал следующее:

1. Степень разрушения структуры для сметаны не превышает 7,6%, для йогурта - 12%, для майонезов - 6,5% (контрольный образец - традиционный майонез с яичным порошком 8,7%).

4.3.1) степень восстановления (LB) - по формуле

4.3.2)

2. Степень восстановления структуры для сметаны не менее 93%, для йогурта - 91%, для майонезов - 95% (контрольный образец - 91%).

3. Степень восстановления структуры майонезов с добавками хамульсионов фирмы «Г.К. Хан и Ко» выше, чем у майонеза, изготовленного с традиционным эмульгатором.

4. Имитационное моделирование деформационного воздействия на исследованные пищевые продукты с градиентом скорости у < 437,4 с"1 позволило установить, что аналогичное воздействие рабочими органами технологического оборудования разрушает структуру не более, чем на +2%, а восстановление структуры через 5 минут после первичной деформации составляет не менее 91%.

Заключение

1. Выполненные на основе современных принципов математического моделирования исследования позволили решить задачу совершенствования гидродинамики процессов суспензирования жидких пищевых продуктов с малым содержанием твердой фазы.

2. Разработана топологическая циркуляционная ячеистая модель процесса суспензирования с использованием математического аппарата цепей Маркова на основе обобщения известных и экспериментально установленных особенностей образования суспензий в средах с малым содержанием твердой фазы.

3. Получено численное решение модели процесса суспензирования, связывающее время перемешивания с частотой вращения мешалки.

4. Предложено уравнение подобия процесса суспензирования, связывающее гидродинамические параметры процесса, геометрические параметры аппарата, свойства перемешиваемых сред и насосный эффект мешалки.

5. Исследована эволюция изменения концентрационного профиля суспензируемой фазы на оригинальном стенде с фотоэлектрической регистрацией распределения частиц по сечению аппарата. Разработана компьютерная программа для расчета в реальном времени эксперимента числовой плотности частиц по зонам аппарата. По результатам исследований определены численные значения коэффициентов уравнения подобия процесса суспензирования.

6. На основе топологической циркуляционной ячеистой модели и уравнения подобия разработана методика и ее компьютерная реализация для инженерного расчета аппарата для суспензирования.

7. Предложена конструкция аппарата с ленточно-шнековой мешалкой, на основе которой для ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им.И.И.Мечникова» разработаны «Исходные требования на аппарат для суспензирования БАД к диетическим продуктам и пище».

8. Методика инженерного расчета аппарата для суспензирования апробирована

- при определении оптимальных гидродинамических режимов в аппарате для растворения сухих молочных компонентов (ООО «Санкт-Петербургский молочный завод «Пискаревский»);

- в аппарате для суспензирования ванилина в кисломолочном напитке «Снежок» и в аппарате для смешивания сухих компонентов с полуфабрикатом для конфет «Коровка» (ГМЗ г.Гдов). при оценке гидродинамических режимов суспензирования функциональных добавок для модифицирования структуры пищевых продуктов при выработке йогурта, сметаны, творожной массы и майонеза (Немецко-русский институт, г.Санкт-Петербург).

Проведенная апробация подтвердила адекватность полученной математической модели суспензирования пищевых сред с малым содержанием твердой фазы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Орлов, Павел Викторович, 2006 год

1. Аггарвол Р. Устройство «Соликвид» для смешивания сухих и жидких веществ // Молочная промышленность. 2003. - № 5. - С. 51.

2. Александров Л.В., Шепелев Н.П. Системный анализ при создании и освоении объектов техники М.: НПО «Поиск», 1992 - 188 с.

3. Арет В.А., Орлов П.В. Особенности перемешивания в суспензиях с малым содержанием твердой фазы // Тез.докл. V МНТК «Техника и технология пищевых производств». Могилев: МГУП, 2005. - С. 207 - 208.

4. Арет В.А., Орлов П.В., Пеленко Ф.В. Добавки как регуляторы консистенции молочных продуктов // Пищевые ингредиенты . Сырье и добавки, 2002. № 2. - С. 78 - 79.

5. Аун М., Баранцева Е.А., Марик К. и др. Математическая модель смесителя периодического действия // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2001. - Т. 44. - Вып. 3. - С. 140 - 141.

6. Батищева JI.B., Кириллова Л.Г., Дятлов В.А. Влияние стабилизирующих добавок на структурообразование десерта «Арония» // Молочная промышленность, 2001. № 11. - С. 39 - 40.

7. Ю.Бегачев В.И. Гурвич А.Р., Брагинский Л.Н. Перемешивание в аппаратах со шнековыми мешалками // Теоретические основы химической технологии.- 1981. Т. XV. - № 4. - С. 583 - 588.

8. П.Бегачев В.И., Маньковский О.Н., Барабаш В.М., Брагинский Л.Н. О времени гомогенизации в аппаратах с ленточными мешалками при ламинарном режиме перемешивания // Теоретические основы химической технологии. 1977. - Т. XI. -№ 6. - С. 891 - 897.

9. Белов В.В., Носков А.В. Производство творожных изделий и йогуртов с использованием стабилизирующих систем // Молочная промышленность, 1994.-№2.-С. 26-27.

10. З.Брагинский Л.М., Бегачев В.И., Барабаш В.М. Перемешивание в жидких средах Л.: Химия, 1984. - 336 с.

11. Брагинский Л.Н., Бегачев В.И., Кофман Г.З. Распределение твердых частиц при перемешивании // Теоретические основы химической технологии. 1968.-Т. ll.-№ 1.-С. 128- 132.

12. Броунштайн Б.И., Фишбейн Г.А. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах. Л.: Химия, 1987. 280 с.

13. Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред.- Л.: Машиностроение, 1979. 272 с.

14. Веригин А.Н., Малютин С.А., Шашихин Е.Н. Химико-технологические агрегаты. Системный анализ при проектировании. СПб.: Химия, 1996. -256 с.

15. Веригин А.Н., Федоров В.Н., Данильчук B.C. Химико-технологические агрегаты: Имитационное моделирование СПб.: СПбГУ, 1998.-220 с.

16. Винаров А.Ю., Кафаров В.В., Гордеев JT.C. Модель микро- и макроперемешивания в биохимическом реакторе. // Журнал прикладной химии. 1979. - т. 52. - № 4. С. 791 - 795.

17. Вороненко Б. А., Орлов П.В. Критериальное уравнение процесса суспензирования с учетом коэффициента насосного эффекта // Межвуз.сборн.научн.тр. «Теория и практика разработки ресурсосберегающего пищевого оборудования». СПб.: СПбГУНиПТ, 2006.-С. 43-46.

18. Вышемирский Ф.А., Шапошникова Н.В. производство сухих концентратов-заменителей сливочного масла: Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИММП, 1987. 36 с.

19. Глуз М.Д. О радиальной скорости течения перемешиваемой жидкости. // Тез. тр. 2-ой Всесоюзной конференции: «Теория и практика перемешивания в жидких средах». М., 1973. - С. 5 - 7.

20. Глущенко В.Г., Скороход И.В., Пятецкий И.В. Исследование гидродинамических процессов вихревых смесителей // Вестник Национального технического университета Украины. 2000. - Т. 38. - № 2.-С. 69-72.

21. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. СПб.: ГИОРД, 2001.-320 с.

22. Гордеев JI.C., Кафаров В.В. Влияние сегрегации на химическую реакцию псевдопервого порядка в аппарате перемешивания с одним циркуляционным контуром // Журнал прикладной химии. 1974. - т. 47. -№ 10.-С. 2250-2255.

23. Гордеев Л.С., Кафаров В.В. Влияние сегрегации на химическую реакцию псевдопервого порядка в аппарате перемешивания с двумя циркуляционными контурами // Журнал прикладной химии. 1974. - т. 47. -№11.-С. 2486-2491.

24. ГОСТ 20680-2002. Аппараты с механическими перемешивающими устройствами. Общие технические условия. Минск: ИПК издательство стандартов, 2002. - 18 с.

25. Жерновая И.М., Кафаров В.В., Кандыбей Е.А. Выбор числа оборотов мешалки при взвешивании твердых частиц. // Тез. тр. 3-ой Всесоюзной конференции: «Теория и практика перемешивания в жидких средах». -М., 1976.-С. 81,82.

26. Теория и практика перемешивания в жидких средах». М., 1973. С. 257 -262.

27. Иванец В.Н., Зайцев В.Н. Аппараты с перемешивающими устройствами. -Кемерово: КТИПП, 1993.- 135 с.

28. Исупов В.П. Пищевые добавки и пряности. История, состав и применение. СПб.: ГИОРД, 2000. - 176 с.

29. Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979. -439 с.

30. Кафаров В.В., Клипиницер В.А. Математическое моделирование аппаратов с мешалками // Тез. докл. 1-ой Всесоюзной конференции «Теория и практика перемешивания в жидких средах». М., 1971. - С. 25 -24.

31. Кафаров, Винаров А.Ю., Гордеев JI.C. Моделирование и системный анализ биохимических производств. М.: Лесная промышленность, 1985. - 344 с.

32. Коническо-цилиндрический аппарат для перемешивания суспензий: Патент РФ № 2163838 / И.В. Давыдов, В.П. Боровинский, Е.А. Беликов и др. № 99112604/12; заявл. 06.09.99; опубл. 27.11.2003. - Бюл. № 33. - 5 с.

33. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1984. - 832 с.

34. Королев JI.B., Гаршек М.Ю. Спектральный критерий однородности смеси и его применение для характеристики процессов смешивания // Химия и химическая технология. 2002. - Т. 45. - Вып. 7. - С. 99 - 101.

35. Крыстев Г.А., Дайкова Д.И. Эффект всплывания больших тяжелых частиц в жидких полидисперсных системах при оседании мелких // Коллоидный журнал.-1999. -Т. 61.-№5.-С. 709-710.

36. Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1973.-216 с.

37. Мак-Келви Д.М. Переработка полимеров. / Пер. с англ. Ю.В.Зеленева, Б.П.Пашина, Э.И.Родина. М.: Химия, 1965. - 444 с.

38. Михалев М.Ф., Веригин А.Н., Барсук К.А. Перемешивание дисперсных систем (жидкость, твердое) в аппаратах с механическим подводом энергии // Журнал прикладной химии, 1986. № 9. - С. 1978 - 1982.

39. Мойсеенок А.Г., Гуринович В.А., Петушок Н.Э. и др. Микронутрицевтики, биокорректоры проблемы эффективности и безопасности // Тез.докл. V МНТК «Техника и технология пищевых производств». - Могилев: МГУП, 2005.-С. 16.

40. Нейков Д.К., Николайшвили Е.К., Орлов В.А., Туманов Ю.В. Структура потоков в оребренных аппаратах при работе радиально-лопастных мешалок // Тез. тр. 3-й Всесоюзной конференции «Теория и практика перемешивания в жидких средах». М., 1976. - С. 11-13.

41. Павлова В.В., Петрова С.П., Косой В.Д. Реологические методы для разработки молочно-растительных продуктов // Молочная промышленность, 2000. № 9. - С. 42-43.

42. Павлушенко И.С., Демьянова Е.М. О движении потока жидкости при перемешивании. // Журнал прикладной химии. 1966. - т. 39. № 7. С. 1492 - 1499.

43. Павлушенко И.С., Костин Н.М., Ячкула Б.Н. в кн.: Изучение процесса перемешивания. Определение интенсивности работы мешалок при перемешивании взвесей. ЛТИ им.Ленсовета, т. XLI. Л., 1957. - С. 118 — 130.

44. Павский В.А., Лобасенко Б.А., Иванова С.А. Математическое описание непрерывного процесса мембранного концентрирования на основе марковских цепей // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. - № 4. -С. 39-40.

45. Павский В.А., Лобасенко Б.А., Иванова С.А. Разработка математической модели мембранного концентрирования на основе непрерывных цепей Маркова // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. - № 8. -С. 54-55.

46. Перри Дж. Справочник инженера-химика. Т.2. Пер. с англ. под ред. акад. Жаворонкова Н.М. и чл.-корр. АН СССР Романкова П.Г. М.: Химия, 1968.-504 с.

47. Полетаева Е.В. Математическое моделирование технологических систем. Тверь: ТГТУ, 1999.-100 с.

48. Полянский К.К., Черных В.Н., Шестов А.Г. Аппараты для кристаллизации лактозы в производстве молочных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья. 1998.-№ 11.-С. 13-15.

49. Попов A.M. Физико-химические основы технологий полидисперсных гранулированных продуктов питания. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002.-324 с.

50. Протодьяконов И.О., Чесноков Ю.Г. Гидромеханические основы процессов химической технологии. Л.: Химия, 1987. - 360 с.

51. Рогов И.А., Нефедова Н.В., Алексахина В.А. и др. Кисломолочные продукты с натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы // Молочная промышленность, 1996. -№ 8. С. 21 - 22.

52. Романков П.Г., Курочкина М.И., Гидромеханические процессы химической технологии. Л.: Химия, 1982. - 503 с.

53. Руководящий нормативный документ. Механические перемешивающие устройства. Метод расчета. РД 26-01-90-85. JL: РТП ЛенНИИхиммаша, 1985.-257 с.

54. Селиванов Ю.Т., Першин В.Ф. Методика расчета параметров процесса приготовления многокомпонентных смесей в циркуляционных смесителях непрерывного действия // Химическое и нефтегазовое машиностроение. -2004. № 2. - С. 7 - 10.

55. Сиренек В.А., Сидоров В.А., Суханов М.Б. и др. Вероятностный подход к исследованию волновой модели продольного перемешивания // Теоретические основы химической технологии. 1999. - Т. 33. - № 5. -С. 539-546.

56. Скворцов В.Г. Теоретические аспекты гидродинамических эффектов в аппаратах с механическим перемешиванием. Автореф.дис. канд.техн.наук. М.: НИОПиК, 1980.-21 с.

57. Соловьев А.В., Борисов А.В. Увеличение эффективности перемешивания в аппаратах с мешалками с использованием комбинированного вихря Рэнкина. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2002. - № 10. С. 8-9.

58. Справочник технолога-оптика. И.Я. Бубис, В.А. Вейденбах, И.И. Духонин и др. Под общ.ред. М.С. Кузнецова и М.А.Окатова. Л.: Машиностроение, 1983.-414 с.

59. Стабников В.Н., Лысянский Б.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1985. - 503 с.

60. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. / Пер. с польского под ред. И.А. Щупляка. Л.: Химия, 1975. - 384 с.

61. Тишин О.А. Дорохов И.Н. Определение условий предварительной смешанности в аппаратах с мешалками // Журнал прикладной химии. -2002. Т. 75. - Вып. 11. - С. 1877 - 1880.

62. Тишин О.А. Определение условий, обеспечивающих в аппаратах с мешалками распределение времени пребывания, соответствующее модели идеального перемешивания // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2002. - Т. 45. - Вып. 5. - С. 70 - 72.

63. Федоренко И.Я., Кулинич А.Н., Александров И.Я. Теория смешения гетерогенных систем // Хранение и переработка сельхозсырья. 2000. -№10.-С. 16-18.

64. Харитонов В.Д., Павлова В.В., Писменская В.Н. Влияние сухих многокомпонентных смесей на консистенцию комбинированных пастообразных продуктов // Молочная промышленность, 1998. №7-8.-С. 44-45.

65. Шрайбер А.А., Милютин В.Н., Яценко В.П. Гидродинамика двухкомпонентных потоков с твердым полидисперсным веществом. -Киев: Наукова думка, 1980. 258 с.

66. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в химической промышленности. Пер. с чеш. под ред. И.С.Павлушенко. Л.: ГСНТХ, 1963. - 416 с.

67. Яблонский В.О. Гидродинамика течения ньютоновской жидкости в гидроциклоне // Журнал прикладной химии. 2000. - Т. 73. - Вып. 1. -С. 95-99.

68. A well -shaped mixer yields a better product // Chem. Eng. (USA). 1998. -Vol.105.-№13.-P.21-23.

69. Adomeit P.R., Renz U. Correlations for the particle clesposition rate accounting for lift forces and hudrodynamic mobility reduction // Can. I. Chem. Eng. -2000. Vol. 78. - № 1. - P. 32 - 39.

70. Bao Y., Huand X., Shi L., Wang Y. Mechanism of off-botton suspension of solid particles in a mechanical stirred tank // Chinese J. Chem. Eng., 2002. Vol 10.-№4.-P. 476-479.

71. Brucato A., Brucato V. Unsuspended mass of solid particles in stirred tanks // Can. J. Chem. Eng. 1998. - Vol. 76. № 3. - P. 420 - 427.

72. Buchmann M., Mewes D. Impuls und Stoffransport wahrend der laminaren Makround Micromischuhg in Ruhrgefaben // Chem. - Ing. - Techn. - 1999. -Bd 71. - №9. - S. 1040-1041.

73. Bulk scale power in tiny mixers // Chem. Eng. (USA). - 1999. - Vol.106. -№12. -P.415.

74. Chimmili S., Dorai Wamy D., Gupta R.K. Shear induced agfo meration of particulate suspensions. // I no. and Eng. Chem. Res. - 1998. - Vol. 37. -P. 2073-2077.

75. Dietsche W. Mix or match: Choose the best mixers every time // Chem. Eng. (USA). 1998. - Vol. 105. - №8. - P.70-75.

76. Geisler R.K., Buurman C., Mersmann A.B. Scal-up of the necessary power input in stirred vessels with suspensions // Chem. Eng. J. 1993. - Vol. 51. - № l.-P. 29-39.

77. Gullies R.G., Sshaan I., Summer R.I. Denosition velocities for new tonian slurries in turbulent flow // Can. I. Chem. Eng. 2000. - Vol. 78. - № 4. - P. 704-708.

78. Harvey A.D., Woud S.P., Leng D.E. Experimental and computational study of multiple impeller flows // Chem. Eng. Sci. - 1997. - Vol.52. - P. 14791491.

79. Hicks M.T., Myers K.I., Bakker A. Cloud height in solids suspension agitation // Chem. Eng. Commun. 1997. - Vol. 160. - P. 13 7-155.

80. Isolated mixing regions, origin, robustness and control / L. Bresler, T. Shinbrot, G. Metcalfe, J.M. Ottino // Chem. Eng. Sci. -1997. Vol. 52. - № 10. -P. 1623- 1636.

81. Kamaguchi Y. The me^suremeut of mixing state and analyses of mixing process using djuble blade bateh kneader mixer // 8 th Eur. Conf. Mixing. -Rugby, 1994. P.587-602.

82. Kneule F. Zur mabstabsubertragung beim suspendieren in riihrgefab // Chem. Eng. Techn 1983. - Bd. 55. - № 4. - S. 275 - 281.

83. Karoui A., Makenholz F., V le Sauze e.a. Determination of the mixing performance of sulzer SMV, static mixers by laser induced fluorescence // С. I. Chem. Ehg. 1998. - Vol.76. №3. p.522-526.

84. Kohhnen C., Bohnet M. Messung und simulation der fluiolstromung in geriihrten fest / flessig suspensionen // Chem. Eng. Teshn. - 1999. - Bd. 54. -№ 9 - S. 959.

85. Kohnen C., Bohnet M. Messung und simulation der fluidstromung in geriihrten Fest / Flussig Suspensionen // Chem. - Ihg- Techn. - 2000. - Bd. 72. - № 6. - S. 609-613.

86. Koiranen Т., Kraslawscki., Uystroem L. Spreadsheet version of knowledgebased sistem for mixing tanks selection // Chem. Eng. Commun. -1997.-Vol.161.-P. 185-204.

87. Kusters K.A., Weiers I., Thoenes D. Aggregation kinetics of small particles in agitated vessels // Chem. Eng. Sci. 1997. - Vol. 52. № i. p. 107 - 121.

88. Kuzmanic N., Rusic D. Solids concentration measurements of floating particles suspended in a stirred vessel using sample withdrawal techniques // Ind. and Eng. Chem. Res. 1999. - Vol. 38. - № 7. - P. 2794 - 2802.

89. Langer G., Depre A. Zum Verstandris der hudrodynamischen Beanspruchuhd von Partrkeln in turbulenten Ruhrerstromungen // Chem. Ing.- Tech 2000. - Bd.72.-№ 1-2. - S. 31-44.

90. Liu S. Particle dispersion for suspension flow // Chem. Eng. Sci. 1999. -Vol. 54, №7. P. 873-891.

91. Maggioris D., Goulas A., Alehopoulos A.H. Use of CFD in prediction of particle size distribution in suspensions polymer reactors // Comput. Chem. Eng.- 1988 22 SUPP - P. 5315 - 5322.

92. Mauros P., Xuereb C., Bertrand J. Determination of 3-Dflow fields in agitated vessels by laser-doppler velocimetry: Use and interpretation of RMS velocities // Chem. Eng. Res. a. Des A. 1998. - Vol. 76. - № 2. - P. 223 -233.

93. Mersmann A.B., Werner F. Theoretical approach to minimum stirrer speed in suspensions. //1. Chem. E. Sym. 1994. - № 136. - P. 33 - 40.

94. Misehen ohne bewegliche Teile // Chem. Ing. - Techn. - 2000. - Bd.72. №11.- S.25.

95. Nicnow A.W. On impeller circulation and mixing effectiveness in the turbulent flow regime // Chem. Eng. Sci. - 1997. - Vol.52. №15. - P.2557-2565.

96. Iontante I., Lee K.C., Brucato A., Yianneskism M. An experimental study of double to - single - loop transition in stirred wessels // Can. I. Chem. Eng. -1999. - Vol.77. - №4. - P.649-659.

97. Rieber R., Sehofer M., Lauschke G., Schierholz Stromungssimulation in wendel uhd dispersionsrtihwerken // Chem. - Ing. - Techn. - 1999. - Bd.71 -№10.-S.l 159-1163.

98. Rama R.N.V. Baird M.H.I. Axial mixing and gas holdup with reciprocating doughnut plates // Can. I. Chem. Eng. 2000. - Vol.78. №1. P.261-264.

99. Ratwardhan A.W., Joshi J.B. Relation between flow pattern and blending in stirred tanks // &nd g. Eng. Chem. Res. 1999. - Vol. 38. - № 8. - P. 3131 -3143.

100. Ruberg S. Zukunftsweisender hygi^r Apparatebau // Chem. Ing. - Techn. -2000.-Bd.72, №4.-P.40.

101. Sahy A.K., Kumar P., Patwardhan P.W., Joshi J.B. CFD modeling and stirred tanks // Chem. Eng. Sci 1999. - Vol. 54. - № 13 - 14. - P. 2285 -2293.

102. Serpa C.J., Garcia-Gonzalez M., Serna C.I., Tartoy P. Relationship between the colloidal and properties of mineral suspensions. // Can. I. Chem. Eng. -2001. Vol. 79. - № 4. - P. 608 - 611.

103. Shamlou A.P. Mechanism of suspension of coarse particles in liquids in stirred vessels //1. Chem. E. Sym. Ser. 1992. -№121. - P. 397-412.

104. Smith F.G. A model of transient mixing in a stirred tank // Chem. Eng. Sci. -1997. 22 Vol. 52. - № 9. - P. 1459 - 1478.

105. Subbanna M., Kokil S., Kapur P.C., Malghan S.G. An aggregation index for monitoring the state of the suspensions. // Langmuir. 1998. - Vol. 14. - № 26. -P. 7364-7370.

106. Tanguy P., Thibault F., Tecante A. Mixing performance induced by coaxial flat blade helical ribbon impellers rotating at different speeds // Chem. Eng. Sci. - 1997. - Vol.52. - № 11. - P. 1733-1741.

107. Wei C., Weigno I.,Sinfu W. Characterization axial and radial liguid mixing in a liguid-solid cirulating fluidized bed // Ind. A Eng. Chem. Res/ 2001. - Vol 40.-№23.-P. 5431 -5435.

108. Wei 1. Multiscale structure of infirmity in mixtures // lnd a. Eng. Chem. Res.- 1999. Vol. 38. № 3. - P. 576 - 589.

109. Wernersson E., Tragardh C. Seale up of Rushton turbine-aditatea tanks // Chem. Eng. Sci. 1999. - Vol. 54. № 19. - P. 4245 - 4256.

110. Wille M., Lander G., Werner U. Einflub makroskopischer dhnstromungen auf dispergiervorgange in riihrbehalten // Chem. Ihg - Techn. - 1999. - Bd. 71. -№ 9.-S. 1039-1040.

111. Wu J., Zhu Y. Impeller geometry effect on velocity and solids suspension // Chem. Eng. Res. a. Des. A. 2001. - Vol. 79. - № 8. - P. 989 - 997.

112. Wu J., Zhu Y., Pallum L. The effect of impeller pumping and fluid reology on solids suspension in a stirred vessel. // Can.J. Chem. Eng. 2001. - Vol 79.- № 2. P. 177- 186.

113. Yianneskis M. Observations on the distribution of energy dissipation in stirred vessels. Pap. Fluid Mixing 6 Conference, Bradford, July, 1999. // Chem. Eng. Res. and Dies. A. Trahsactions of the Institution of Chemical Engineers.