Досліджено проблему інтенсифікації та оптимізації роботи систем багатоступеневої кристалізації цукрози на базі сучасних теоретичних засад і практичних підходів до процесів, що відбуваються за умов промислової кристалізації. На підставі аналізу існуючих апаратурно-технологічних схем продуктового відділення та теорії графів розроблено графічну модель технологічної схеми продуктового відділення цукробурякового заводу. Розроблено узагальнену імітаційну модель процесу багатоступеневої кристалізації цукру та відповідну їй комп'ютерну програму. Побудовано багатокритеріальну задачу оптимізації схем промислової кристалізації цукрози. Доведено можливість її одночасного розв'язання. Визначено множину ефективних альтернатив і шляхи пошуку компромісу. На базі багатокритеріальної задачі оптимізації побудовано однокритеріальну задачу з вагомими коефіцієнтами для визначення оптимального рішення.

  Скачати повний текст

Розроблено методику оперативної ідентифікації класу об'єктів з фізико-хімічними перетвореннями речовини на основі адаптивної селекції сигналів об'єкта, статистичних оцінок вхідних та вихідних сигналів та їх вейвлет-аналізу. Висвітлено фізико-хімічні залежності у вигляді нелінійних динамічних моделей, визначено напрям їх можливих варіацій. Розглянуто алгоритм класифікації об'єктів на основі аналізу відокремлених ознак внутрішніх перетворень об'єкта. Описано функціональну структуру комп'ютерної системи керування з використанням алгоритмів оперативної ідентифікації та урахуванням взаємодії підсистем.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень закономірностей очищення дифузійного соку з використанням удосконаленого прогресивного попереднього вапнування. Установлено вплив місцевого перелуження соку на ефективність проведення даного вапнування. На підставі результатів теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано спосіб прогресивного попереднього вапнування з вапнокарбонізацією у циркуляційному контурі. Розроблено спосіб проведення прогресивного попереднього вапнування з двоступеневою вапнокарбонізацією у циркуляційному контурі, випробований за промислових умов. На основі даного способу прогресивного попереднього вапнування розроблено спосіб очищення дифузійного соку з відокремленого осаду до основного вапнування, який дозволить підвищити ефект очищення та зменшити витрати вапна на таке очищення.

  Скачати повний текст

Розв'язано науково-прикладну задачу підвищення ефективності очистки сиропу, жовтого цукру та його клеровок з застосуванням фізико-хімічних методів інтенсифікації технологічного процесу. Науково обгрунтовано механізм дії адсорбенту - дефекосатураційного осаду у разі очистки сиропу з клеровкою. Вдосконалено технологію афінації жовтого цукру та приготування й очистки клеровки. Розроблено спосіб одержання сухого активованого дефекосатураційного осаду як адсорбента підвищеної адсорбційної здатності, який передбачає його зберігання, транспортування та автоматичне дозування. Наведено спосіб приготування клеровок жовтих цукрів на основі сиропу після третього корпусу випарної установки, що зумовлює зниження витрат енергетичних ресурсів. На базі розробленого способу приготування клеровки жовтого цукру сиропом та способу очистки клеровки та сиропу дефекосатураційним осадом запропоновано технологічну схему зниження забарвленості сиропу з клеровкою. Створено спосіб афінації жовтого цукру другої та третьої кристалізації другим відтоком першого утфеля, який збезпечує підвищення виходу білого цукру.

  Скачати повний текст

На підставі проведених досліджень систем багатоступінної кристалізації цукру та їх складових елементів науково обгрунтовано шляхи вдосконалення промислової кристалізації цукрози з застосуванням рециркуляції та рекристалізації. Розроблено математичну модель з метою визначення оптимальної кількості введеної ззовні у киплячий цукровий утфель водяної пари для інтенсифікації процесу кристалізації цукрози у вакуум-апаратах. Описано методику розрахунку секційних прямотечійно-рециркуляційних камер росту кристалів вакуум-апаратів безперервної дії; нову конструкцію вакуум-апарата безперервної дії для кристалізації цукрози; гнучку схему уварювання та кристалізації утфелю останньої ступені кристалізації з частковим центрифугуванням утфелю та поверненням в рецикл отриманого відтоку. Доведено ефективність розробок.

  Скачати повний текст

Досліджено процес вилучення пектину з рослинної сировини - яблучних вичавок і розроблено високоефективні апаратні засоби для реалізації ультразвукової кавітаційної технології. Запропоновано фізичну модель диспергування-екстрагування цільового компонента з капілярно-пористої системи. Проведено регресійно-кореляційний аналіз експериментальних даних і визначено технологічні параметри процесу. Досліджено особливості розповсюдження ультразвуку у технологічному об'ємі, що збуджують малоамплітудні та високоамплітудні приводи-випромінювачі. Наведено інженерну методику розрахунку акустичної системи на базі напівхвильового складеного п'єзоелектричного перетворювача. Запропоновано принципово нові конструктивні рішення ультразвукових кавітаційних екстракторів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанню інтенсифікації процесів сокодобування в цукровому виробництві на основі застосування апаратів секційного типу. На основі теоретичних та експериментальних досліджень визначено переваги процесу тепло-масообміну з комбінованою взаємодією фаз під час теплової обробки бурякової стружки, процесні та технологічні характеристики апаратів секційного типу, якісні показники отримуваних напівпродуктів. Розроблено ротаційний підігрівник бурякової стружки секційного типу. Здійснено промислове випробування технологічної схеми екстракційної установки та конструкції ротаційного підігрівника, наведено дані щодо ефективності його використання.

  Скачати повний текст

Наведено методи контролю кінетики процесів седиментації та дифузії магнітооброблених суспензій та побудовано автоматизовані системи, що повинні працювати в реальному масштабі часу. Встановлено, що магнітна обробка прискорює міграцію іонів, стимулює гравітаційне розділення частинок і залежить від параметрів намагнічування, складу та температурних режимів середовища, що досліджується. Запропоновано систему контролю кінетики процесу седиментації шляхом виміру зміни оптичної прозорості через опосередкований параметр - напруги на виході фотометричного перетворювача. Для побудови системи контролю запропоновано методику визначення відстані між датчиками з використанням заданого значення середньоквадратичного відхилення, прийнятого виду інтерполяції та статичної характеристики магнітного поля. Математично доведено, що з використанням методу виміру діелектричної проникності можна проводити контроль закінчення процесу седиментації. Розроблено автоматизовану систему контролю кінетики дифузійного екстрагування цукру на підставі методу виміру зміни концентрації цукру в обробленому магнітним полем екстрагенті.

  Скачати повний текст

Установлено, що біохімічні зміни у буряковій тканині відбуваються тільки через певний час після нагріву. Розроблено математичний опис процесу. На підставі результатів промислових випробувань визначено позитивний вплив на технологічні показники роботи промислової дифузійної установки дооснащення її багатоступінчастим передошпарювачем зрошувального типу. Розроблено, запатентовано, виготовлено та випробувано за промислових умов нові зразки апаратів для інтенсивного нагріву бурякової стружки у протитечійному режимі.

  Скачати повний текст

Досліджено підвищення ефективності роботи цукрового заводу за рахунок використання алгоритмів діагностики та прогнозування, які поряд з існуючою системою автоматизації вчасно виявляють відхилення, які виникають під час функціонування технологічного комплексу, попереджують перехід зі штатного режиму роботи в нештатний, а також на базі результату проведеної діагностики спрогнозовують за допомогою даного програмного забезпечення значення техніко-економічних показників роботи заводу. Встановлено, що зміна техніко-економічних показників є основою для введення коригувальних впливів. Зазначено, що для вирішення даної задачі використано сценарно-цільовий підхід, в результаті якого побудовано базові та табличні прографи. Розглянуто, що для проведення діагностування проходження технологічного процесу запропоновано використовувати контрольні карти Шухарта та Хотеллінга, які на ранніх стадіях виявляють відхилення від проходження технологічного процесу та введення коригувальних дій.

  Скачати повний текст

Розроблено ситуаційний підхід щодо вибору критерію керування та відповідного режиму функціонування утфельного вакуум-апарата періодичної дії. Розроблено способи розв'язання задачі координації роботи технологічного комплексу (ТК) апаратів періодичної дії (АПД), що забезпечують неперервність потоку продукту на вході та виході ТК у неперервно функціонуючому виробництві. Створено нові способи та систему оптимального керування ВАПД для розв'язання задач мінімізації тривалості процесу та максимізації виходу готового продукту. Розроблено логічну модель ВАПД з використанням уніфікованої мови моделювання UML.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання розробки технології пектинових екстрактів з рослинної сировини і сухих пектиновмісних продуктів та нового обладнання для їх виробництва. На підставі проведених досліджень науково обгрунтовано, розроблено і впроваджено у виробництво безвідходну екологічно безпечну технологію харчових пектинових екстрактів і сухих пектиновмісних продуктів та обладнання для їх отримання. Досліджено хімічний склад та фізико-хімічні властивості пектиновмісної сировини (бурякової, яблучної та морквяної) для виробництва пектинових екстрактів і сухих пектиновмісних продуктів. Проаналізовано вплив параметрів на гідроліз протопектину сировини гідролітичними чинниками харчової якості. Визначено фізико-хімічні властивості, кінетичні характеристики пектинових екстрактів під час їх сушіння, а також технологічні і теплові режими роботи розпилювальної сушильної установки. Розроблено апаратурно-технологічну схему виробництва сухих пектинових екстрактів, сухих пектиновмісних продуктів, технологічний регламент, нормативно-технічну документацію на пектинопродукти, доведено їх економічну ефективність.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено принципи визначення стану соко-стружкової суміші в екстракторі на підставі аналізу величини струму головного приводу з врахуванням інформативних параметрів: рівня соку в екстракторі та швидкості обертання транспортних шнеків, що дає змогу ідентифікувати гідродинамічний стан у кориті екстрактора без використання додаткових давачів. Запропоновано технологічний критерій оптимальності - коефіцієнт використання дифузійного потоку з метою розробки системи автоматичного керування процесом екстракції цукру з буряка, який враховує влив гідродинамічного стану об'єкта на якісні показники технологічного процесу. Удосконалено структуру системи автоматичного керування, в якій введено додатковий коригувальний зворотний зв'язок за струмом головного приводу, що забезпечує оптимальний стан соко-стружкової суміші в екстракторі з метою одержання максимального значення коефіцієнта використання дифузійного потоку. Створено систему керування процесом екстракції цукру з буряка, базуючись на принципах нечіткої логіки яка функціонує в режимі порадника, для формування оптимальних коригувальних впливів у разі зміни параметрів об'єкта.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі процесу екстракції цукру у похилому дифузійному апараті на основі симбіозу авторегресійних і регресійних залежностей, що вперше врахували механізми формування у часі стохастичних властивостей незалежних вхідних параметрів процесу екстракції та його інерційних характеристик. Сформульовано метод комп'ютерного моделювання процесу екстракції цукру, що враховує розподіленість параметрів похилого дифузійного апарата. Одержано метод прогнозування втрат цукристих речовин у відходах дифузійного відділення цукрових заводів із застосуванням теорії нечітких множин та нечіткої логіки. Запропоновано метод імітаційного моделювання на підставі теорії нечітких множин, нечіткої логіки та відомого у теорії розрахунків процесу екстракції "принципу ".

  Скачати повний текст

Детально пояснено механізм структурних перетворень, що відбуваються в результаті згущення водних цукрових розчинів. Установлено, що внаслідок магнітно-імпульсної обробки (МІО) водних цукрових розчинів відбувається зменшення ближньої та дальньої гідратації молекул цукрози, що зменшує густину (до 0,81 %) і в'язкість (до 20 %) розчинів. З'ясовано, що уварювання утфелю першого продукту з цукрових сиропів, які пройшли попереднє МІО, дає змогу поліпшити гранулометричний склад кристалічного цукру стандартної якості та підвищити його вихід на 0,04 - 0,08 % та зменшити загальний час уварювання утфелю на 10 - 16 %.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив питомої поверхні гідроксиду кальцію вапняного молока на його фізико-хімічні властивості, процес очищення дифузійного соку та якість очищених соків. Показано вплив вихідної кристалічної структури вапняків на питому поверхню вапна та гідроксиду кальцію водно-вапняної суспензії. Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень причин погіршення реологічних властивостей вапняного молока. Експериментально встановлено температурні умови випалу вапняків за різної вихідної кристалічної структури з метою одержання вапна з раціональним діапазоном питомої поверхні його твердої фази. Доведено ефективність використання активованої фізичними методами, водно-вапняної суспезії для інтенсифікації процесів вапнування та карбонізації соків бурякоцукрового виробництва.

  Скачати повний текст

Розв'язано науково-прикладну задачу - підвищення ефективності вилучення сахарози з бурякової сировини й очищення дифузійного соку з застосуванням фізико-хімічних методів інтенсифікації технологічного процесу. Науково обгрунтовано механізм дії коагулянту основного сульфату алюмінію та катіонного флокулянту полігесаметиленгуанідину гідрохлоридом на пектинові речовини під час екстрагування сахарози з бурякової стружки. Удосконалено технологію екстрагування сахарози з застосуванням зазначених реагентів. Визначено ефективність біоцидної дії певних препаратів. Розроблено способи дезінфекції сокостружкової суміші та затверджено три галузеві технологічні інструкції для застосування дезінфікційних засобів у цукровому виробництві. Удосконалено технологію дифузійно-пресового вилучення сахарози. Розроблено технологію вилучення сахарози з застосуванням механічного розкриття бурякових клітин і хімічного впливу коагулянту чи флокулянту. Наведено результати промислових випробувань розроблених способів.

  Скачати повний текст

Розглянуто актуальну проблему підвищення ефективності процесу вилучення цукрози з бурякової стружки, покращення технологічної якості одержаного соку та збільшення виходу цукру шляхом застосування дифузійно-пресового вилучення цукрози з бурякової стружки. Запропоновано методику розрахунку оптимального вмісту цукрози у буряковій стружці на виході з дифузійного апарата залежно від технологічної якості буряків та ступеня пресування жому. Показано, що дотримання оптимального режиму роботи дифузійного апарата сприяє підвищенню чистоти дифузійного соку та зменшенню його відкачки. Розроблено нові способи очищення жомопресової води дефекосатураційним осадом, яку оброблено сульфатом алюмінію або діоксду сірки. Встановлено оптимальні параметри термохімічної обробки бурякової стружки перед пресуванням у технології вилучення цукрози з застосуванням екстрагування та двостадійного пресування. Розроблено ефективний спосіб знецукрення мезги, відділеної від дифузійного соку, шляхом промивання водою, обробленою сульфатом алюмінію.

  Скачати повний текст

Уперше встановлено, що термостійкість цукрових розчинів прямо пропорційно залежить від вмісту у них амонійного азоту. Визначено, що деамонізація дефекованого соку сприяє додатковому підвищенню ефективності процесу вапнування та покращує якісні показники та термостійкість очищеного соку. З'ясовано, що підвищення активності вапна водно-вапняної суспензії зумовлює прискорення реакцій розкладання нецукрів під час процесу дефекації. Експериментально визначено, що видалення аміаку під час дефекації частково підвищує швидкість гідролізу аспарагіну та глютаміну.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові структурні методи підвищення точності автоматичних рефрактометрів, які дозволили зменшити вплив дестабілізувальних факторів (температури вимірюваної рідини та навколишнього сердовища, забрудення чутливого елемента) на результати вимірювання вмісту сухих речовин у рідинах. Розроблено та теоретично досліджено математичну модель первинного перетворювача вмісту сухих речовин на базі прозорого порожнистого циліндра (ППЦ) й обгрунтовано конструктивне виконання автоматичних рефрактометрів. Досліджено вплив температури та відхилень геометричних параметрів ППЦ на передавальні характеристики рефрактометрів на базі ППЦ і запропоновано нові структурні способи підвищення точності автоматичних рефрактометрів.

  Скачати повний текст