Operazioni unitarie - esami svolti

Le Centrifughe a Calotte

Le centrifughe a calotte sono composte da dischi conici impilati e uno srotolato con vibrazioni che li mantengono distanziati di pochi millimetri.Le calotte hanno la funzione di dividere il volume della centrifuga in tanti livelli di decantazione paralleli, aumentando la capacità dell'impianto. Sì, le centrifughe separano la goccia sedimentante con due file di calotte.

La portata limite delle centrifughe a calotte si può esprimere con:

d² (ρp - ρl)

V_o = ─────── → (↑stokes)

18μ r ω²

Nel caso to scenographic centrifuga le calotte hanno una superficie conica e un diametro superiore a quello del disco distribuendo. Lo sospensione viene diminuita dal disco distribuzione e si distribuisce tra le calotte. Il liquido semplice viene spinto nell'elementazione con un flusso via il centro della centrifuga e verso la fronte della centrifuga in corrispondenza sospensione cuoreon.

Instantly si separations sulla specifica interno alla pariete e data centrifuge del complet lara separanza trascata questamente l’incamerzione delle carente e di g’si per consimento lo svrvolamento del perfect.

Nel separation centrifughe le calotte proiettano su pure posizione sulle perfere dictione divisive disco funzione co-col ai elamonstion della sospensione tra le calotte. Il liquido possibile e sospento verso le perfente universo e le calotte, mentre il liquido pi pesante verso le calotte a raso l'asse dissa centrifuga ed emismann. Equidio veiveprev socratici ioa disato.

Oltre ad aumentation la portanza delle centrifughe un’altra funzione delle calotte è quella di minimizazione id rastamento dello liquado messio centrifuga.La velocità delle particelle in una centrifughe fenomeno del riploz e aumenta espansor del persecut della liquito. Viene la mossio e muovano modo dicentato minimo manuo dal centro verso la perfuse. E con mozz solectico delloro perfente al centidep dallruttmo del flunto elle calotte impedisco la forimonio di turbocetta e superacamu stametrica delle particelle che vvono dalle perfente a centie della centrifuga.

Decantatori Centrifughi

Utili per la separazione solido-liquido. Costituiti da un recipiente cilindrico un sottile camera della base. La separazione viene effettuata all'interno di un conoide di alimentazione fisso che termina con un disco distribuzione. Il disco distribuzione porta le sospensioni verso la periferia del bollo, dove si ha un doppio miglior e si ha quindi una miglior accelerazione centrifuga e una separazione più efficace. Il liquido limpido risale lungo l'asse delle antiporte e viene scaricato dell'operativa circolare speciale maxilla i solidi si depositano sulla superficie interna dei pannelli che viene chiamata camera dei fanghi.

Ottimizzazione dei Sistemi di Sterilizzazione

L'ottimizzazione di un processo di sterilizzazione consiste nella minimizzazione degli effetti indesiderati e nello stesso tempo la massimizzazione degli effetti desiderati.

Gli effetti desiderati sono: la distruzione microrganismi patogeni - sviluppo di aroma e profumo dovute alla cottura; la distruzione di componenti tossici. In tutte le azione condotta in breve tempo!

Gli effetti indesiderati invece sono: diminuzione del potere nutrizionale e vitaminico; diminuzione del valore biologico delle proteine; imbrunimento; formazione di composti tossici.

Infine l'ottimizzazione di un trattamento termico comporta generalmente un trattamento termico più selettivo.

Per ottimizzare un processo di sterilizzazione, occorre stabilire le condizioni del trattamento termico più opportune per ottenere gli effetti desiderati minimizzando quelli indesiderati.

Considerando che la cinetica di distruzione di un enzima e di diminuzione di un nutriente piuttosto che di aumento di temperatura sono fenomeni spiegativi rispetto ad altre reazioni con energia di attivazione più bassa rispetto agli altri

Se l'energia di attivazione delle reazioni degli effetti desiderati è maggiore di quelle indesiderate, ottimizzazione si ottiene con trattamenti ad alte temperature per tempi bassi.Se l'energia di attivazione delle reazioni degli effetti desiderati è minore di quelle indesiderate, ottimizzazione si ha con trattamenti a basse temperature per lunghi tempi.

Ad esempio per il latte la sterilizzazione ha come obiettivo la rovina e livelli molto bassi delle probabilità di sopravvivenza dei spore, termoresistenti eliminazione di effetti indesiderati. Durante trattamenti termici del latte avvengono pure numerose reazioni ad azione enzimi.

Le energie di attivazione per la diminuzione delle spore e degli enzimi sono molto diverse tra loro e ci sono due alternative per l'ottimizzazione del trattamento.

come bottiglie di plastica o da sacco da pomodoro la camera di sterilizzazione viene completamente riempita con le ripiene eliminando completamente i residui di aria che potrebbero causare delle sovrapposizioni e zone di disequilibrio. L'aria esce dello strato posizionato sulla zona superiore della camera. A questo punto può avvenire la sterilizzazione del nostro prodotto che si trova all'interno delle bottiglie. La durata del processo è stabilita con l'ausilio di sistemi di controllo che utilizzano un manometro che misura la pressione e un termometro che misura la temperatura e così da potersi vedere in ogni momento se la sterilizzazione è avvenuta correttamente. Terminata la sterilizzazione viene iniettata l'acqua di raffreddamento del basso e contemporaneamente viene rimossa l'aria compressa la cui portata viene stabilita da un regolatore automatico. Se assumiamo solo l'acqua di raffreddamento le bottiglie tenderebbero a raffreddarsi solo sulla superficie esterna causando così i cresci delle sovrapposizioni che avrebbero potuto causare l'esplosione delle bottiglie. L'aria compressa ha quindi la funzione di aiutare a controbilanciare le pressioni e consentire un raffreddamento più omogeneo e uniforme. Dopo il raffreddamento l'acqua viene scaricata sempre dal basso.

Dove:

N_u: hD/λ è detto numero di Nusselt

Re: ρVD/μ è detto numero di Reynolds e indica se il moto del fluido è laminare o turbolento: il moto è laminare se Re < 2000 mentre turbolento se Re > 4000

Pr: Cpμ/λ è detto numero di Prondtl

k = cost.

La circolazione dei due fluidi all'interno degli scambiatori può essere equicorrente o controcorrente:

SCAMBIATORI EQUICORRENTE

I due fluidi scorrono nella stessa direzione e hanno temperatura molto diverse all'inizio, poi sempre più simili, le due temperature diventando uguali avessimo una superficie di scambio molto estesa.

SCAMBIATORI CONTROCORRENTE

I due fluidi scorrono in direzioni opposte, il fluido caldo si raffredda e il fluido freddo si riscalda. È il più utilizzato in ambito industriale. In quanto si ha una minimizzazione dei domini termici ma con minimo efficienza.

Per calcolare il flusso di calore negli scambiatori in equicorrente e controcorrente si utilizzano le formule:

Q = ΔT/R_tot = ΔT/h_A + 1/kA + 1/h_2A = AΔT1/(1/λ + 1/5 + 1/k)

Q = UAΔT_eq

U = Q/AΔT_eq

ΔT_eq = (ΔT₁ - ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂)

Termocompressione

La termocompressione consiste nel recupero parziale del vapore prodotto nell'evaporatore che viene miscelato a del vapore vivo ad alta pressione (M_vr) per ottenere un vapore con caratteristiche desiderate. Il vapore di riscaldamento è quindi composto da una miscela di vapore motivante e vapore M_ss che costituiscono lo steam di riscaldamento M_s.

Minore è la differenza di temperatura fra vapore e steam, maggiore sarà l'efficacia della termocompressione.

Bilancio di Materia

M_s = M_ss + M_vr

Bilancio di Energia

m_s*H_s = M_ss*H_ss + M_vr*H_vr

Rapporto di Rapicco

R = M_vr / M_ss

La termocompressione è effettuata dall'eiettore, costituito da un ugello che produce un getto di vapore vivo a velocità supersonica in cui l'energia potenziale della pressione del vapore viene convertita in energia cinetica. Vapore vivo e vapore di riciclo si miscelano nella sezione convergente del tubo di Venturi dove vengono completamente miscelati nella sezione minima. Nella zona divergente del tubo l'energia cinetica del vapore viene nuovamente convertita in pressione e si ottiene un vapore di riscaldamento. In genere la termocompressione permette un economia di vapore pari a quella di uno scambiatore.