29 Массообменные процессы. Сущность массообменных процессов

Массообменные процессы – проявляются при переходе одного или нескольких веществ из одной фазы в другую, из одного объема в другой. Процесс переноса массы из одной фазы в другую происходит за счет разности концентрации веществ в этих фазах до тех пор, пока не будут достигнуты условия равновесия.

Кол-во массы, передаваемой из одной фазы в другую, зависят от поверхности раздела фаз, продолжения процесса, разности концентраций, температур. В пром-ти процесс массообмена осущ-ся между газовой (паровой) и жидкой, между газовой и твердой, твердой и жидкой, между двумя жидкими.

30 Абсорбция, десорбция и адсорбция. Перегонка и ректификация

Абсорбция (простая и химабсорбция) - процесс поглощения газа или пара жидким поглатителем, протекает в аппаратах коллоного типа.

Адсорбция - процесс поглощения 1 или неск-х компонентов из газовой или жидкой среды твердым поглотителем – адсорбентом.

Перегонка и ректификация - прим-ся для разделения жидких однородных смесей, состоящих из двух и более летучих компонентов, и основана на различной температуре кипения компонентов (аппараты колонного типа).

31 Экстракция, кристаллизация, сушка

Кристаллизация - выделение твердой фазы в виде кристаллов из растворов и расплавов (кристалл-я с охлаждением, с удалением части растворителя, вакуум-кристаллиз) - кристаллизаторы периодического и непрерывного действия.

Сушка - процесс удаления влаги из различных твердых, жидких и газообразных материалов (контактная и конвекционная), (вакуумная, инфракрасная, креогенная, ультразвуковая).

Экстракция - процесс извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов) - низкая температура и др.

32 Химические процессы в технологии. Общая характеристика химических процессов

Все хим.процессы делятся на высокотемпературные, низкотемпературные, каталитические, некаталитич., электрохим., биохим., радиационнохим., плазмохим., фотохим. и др..

За основу классификации выбраны параметры, оказывающие решающее действие на процесс, для хим.пр.большое значение имеет их непрерывность или цикличность, энергоёмкость, направление движения материальных и тепловых потоков, агрегатное состояние взаимодействующих веществ. По направлению движения тепл. и матер. потоков в аппаратах различают прямоточные, противоточные, процессы с перекрёстным и смешанным потоком. Все системы взаимодействующих веществ и соответствующих им техн.пр. делятся на гомогенные и гетерогенные.

Система - это любая группа веществ, находящаяся во взаимодействии. Фаза-совокупность однородных частей системы, одинаковых по составу, по физ. и хим.свойствам и ограниченных от др.частей поверхностью раздела. Гомогенные - системы, в которых все реагирующие вещества находятся в какой-то одной фазе. Гетерогенные - системы, в которых все реагирующие вещества находятся в различных фазах. Экзотермические - выделение теплоты, эндотермичиские - поглощение теплоты. Обратимые и необратимые. Электрохим.-изучают процессы превращения хим. энергии в электрич., и электрич в хим..Электролиз - пропускание постоянного электрич. тока через электролит, приводящий к протеканию хим.реакций, которые в обычных условиях самопроизвольно не идут. Катализ - эффективное средство ускорения многих хим. реакций.

33. Пастеризация — однократное нагревание жидкостей или пищевых продуктов обычно до 60-70°С в течение 15-30 минут. Была открыта в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Изначально пастеризация имела цель уничтожения туберкулезной палочки, но позднее стала применяться для уничтожения так же других видов бактерий. Цель пастеризации — уничтожение болезнетворных микроорганизмов и подавление жизнедеятельности микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов. Эффективность пастеризации определяется степенью уничтожения болезнетворной (патогенной) микрофлоры. При пастеризации продукт нагревают до температуры 63-98 °С и выдерживают при этой температуре некоторое время. При такой обработке инактивируются ферменты, погибают вегетативные формы микроорганизмов, но споры остаются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают развиваться. Поэтому пастеризованные продукты (молоко, пиво и др.) хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется. В зависимости от вида и свойств пищевого сырья используют разные режимы пастеризации. Различают длительную (при температуре 63—65°С в течение 30-40 мин), короткую (при температуре 85-90°С в течение 0,5-1 мин) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98°С в течение нескольких секунд). Стерилизация — уничтожение всех видов микроорганизмов, включая бактерии и их споры, грибы, вирусы и прионы, находящихся на поверхностях, оборудовании, в пищевых продуктах и лекарствах. Осуществляется термическим, химическим, радиационным, фильтрационным методами. Термическая стерилизация Как и при пастеризации, в стерилизации существует зависимость между температурой нагрева продукта и продолжительностью выдержки. Иногда применяют дробную стерилизацию, которая заключается в многократном нагреве и охлаждении продукта. Сначала продукт нагревают до 100—150 °C, затем его охлаждают до 35-40 °C и выдерживают при этой температуре 1-2 часа. Это делается для того, чтобы проросли споры. Потом продукт вновь нагревают до 100—110°C, затем опять охлаждают до 35-40 °C и выдерживают 1-2 часа. Так повторяют несколько раз. Эффективность стерилизации характеризуют коэффициентом стерилизующего действия, который представляет собой логарифм отношения начального и конечного количества бактерий в единице объема продукта С = lg(N0/Nк) Биотехнология предст-т собой сов-ть пром-х методов, в кот-х исп-ся живые организмы и биолог-ие процессы для произв-ва разл-х продуктов ( хлебопечение, приготовление вина, пива, сыра, способы обработки кожи и т.д.) Биопромышл-ть,в онове которой лежит биотехнология роизводит кормовые и пищевые белки, аминокислоты, ферменты. К важнейшим процессам биотехнологии отн-ся брожение, микробиологический синтез, термическая обработка. Новые направления физико-химической биологии значительно разширили возможности процессов биотехнологии, особенно в генной и клеточной инженерии. Сегодня биотехнология рассм-ся как наука,возникшая на стыке нескольких биологич-х дисциплин: генетики, вирусологии, микробиологии и растениеводства. Она описывает уникальные возм-ти практического использ-ия рез-в в этой области, выдвигает на передний план НТП.

34. Ферменты- органич. катализаторы биол. происхождения, вещества, ускоряющие хим. реакции, необх. для жизнедеят-ти организмов. Ферменты вырабатываются живой цитоплазмой. Они принимают участие во всех биохим. процессах, обладают высокой активностью и специфичностью действия. Принимают в пищевой и легкой пром-ти. Брожение (ферментация)- процесс разложения орган. веществ, преимущественно углеводов, на более простые соединения под влиянием микроорг. или выделенных ими ферментов. Освобождающуюся при этом энергию микроорганизмы расходуют для своей жизнедеят-ти, а продукты брожения исп-ют для биосинтеза. Важнейшими типами брожения явл. спиртовое(вызывается многими дрожжами и некоторыми плесневыми грибами) , молочнокислое(вызывается молочнокислыми батериями), маслянокислое( вызывается маслянокислыми анаэробными бактериями, к. превращают многие углеводы, и высшие спирты в масляную кислоту, образуя при этом углекислый газ, водорот, энергию) , метановое. Брожение м. б. анаэробным( типичным) и аэробным(окислительным).

35. Микробиол. сиртез- способность микроорг. образовывать различные ценные биотические вещества, такие как аминокислоты, витамины, антибиотики, ферменты, гормоны. Складывается из 2 этапов. На 1 этапе выбирается: объект культивирования; установка данного объекта; исходная питательная среда; способ культивирования.