Моделирование и анализ энергопотребления различных способов сублимационной сушки
Диссертация
Рассмотрены различные способы, математического моделирования процесса сублимационной* сушки. Рассмотренные математические моделине: всегдаучитывают все параметры ведения процесса и зачастую пренебрегают некоторыми физическими и физико-химическими явлениями, происходящими в процессе сублимационной, сушки. В^ случае атмосферной сублимационной сушки, следует рассматривать не только уравнения… Читать ещё >
Список литературы
- Камовников Атмосферная сублимационная сушка пищевых продуктов. -М.: Колос. 1994. 225 с.
- Журавская Н.К., Камовников Б. П., Джамаль М. А., Бабицкая H.A. Атмосферная сублимационная сушка мясопродуктов //Холодильная техника, 1986.-№ 1.-С. 32−34.
- Джамаль М.А., Камовников Б. П., Антипов A.B., Бабицкая H.A. Исследование процесса производства сублимированных мясопродуктов при атмосферном давлении // Пути интенсификации производства и применения холода в отраслях АПК: тезисы докладов. — М., 1985.
- Лыков A.B. Теория сушки. М., Энергия, 1968.
- Лыков A.B., Грязнов A.A. Молекулярная сушка. М., Пищепромиздат, 1956. — С. 268.
- Бабицкая H.A. Разработка процесса атмосферной сублимационной сушки для продуктов животного происхождения. Дисс. канд. техн.наук. М., — 1990.
- Woodward Н.Т. Freeze drying without vacuum // Food Engineering. -1963.-V. 35.-P. 95−97.
- Чагин O.B., Кокина H.P., Пастин B.B. Оборудование для сушки пищевых продуктов — Иваново.: Иван. хим. технол. ун-т, 2007. — 138с.
- Муштаев В.И., Тимонин A.C., Лебедев В .Я. Конструирование и расчёт аппаратов со взвешенным слоем. М., Химия, 1991. — 344 с.
- Kudra Т. Mujumdar A. S. Advanced drying technologies. — Marcel Dekker Inc., New York, Basel, 2002. 459 p.
- Sonner С. Protein-loaded powders produced by spray freeze-drying //1.t, 1. Thesis.-2002.- 152 p.
- Clark J.P., King С J. Chem. Eng. Progr. Symp. Ser. 1971. — V. 67. — P. 102 111.
- Jones R.L., King CJ. AlChe Symposium Series. 1977. — V. 73. — P. 113−123.
- Антипов A.B., Урьяш О. Б., Бабицкая H.A., Дугаров Ц. Б. Сублимационная сушка тонкодисперсных порошков при атмосферном давлении // Холодильная техника. — 1979.
- Mink W.H., Sachsel G.H. Chem. Eng. Progr. Symp. Ser. -1968. V. 64. — P. 5459.
- Malecki G.J., Shinde P., Vjgan A.I., Farkas D.F. // Food technology. 1970. -V. 24, P. 601−603.
- Сублимационная сушка пищевых продуктов животного происхождения за рубежом: Обзор.информ. М.: ЦНИИТЭИ мясо-молпром, 1972. -56 с. (Сер.: Мясная промышленность. Цельномолочная промышленность).
- Erbil А.С. Prediction of the fountain heights in fine particles spouted bed systems // Journal of Engineering and Environmental Sciences. 1998. — V. 22, P. 47 -55.
- Guo Q., Hikida S., Takahakashi Y., Nakagava N., Kato K. Drying ofimicroparticle slurry and salt-water solution by a powder-particle spouted bed // Journal of Chemical Engineering of Japan.- 1996. -V. 29/1, P. 152 158.
- Kmiec A., Szafran R. Kinetics of drying of microspherical particles in a spouted bed dryer with a draft tube- // 12th International Drying Symposium: proceedings of symposium. — 2000.
- Baracat M.M., Nakagawa A.M., Freitas L.A.P., Freitas O. Microcapsula processing in a spouted bed // The Canadian Journal of Chemical Engineering. 2004. -V. 82, P. 134−141.
- Rooney N.M., Harrison D. Spouted bed of fine particles // Powder Technology. 1974. -V. 9: 5−6, P. 227−230.
- Xu J., Washizu Y., Nakagawa N., Kato K. Hold-up of fine particles in a powder-particle spouted bed // Journal of Chemical Engineering of Japan. 1998. — V.31, № 1, P. 61−66.
- Jono K., Ichikawa H., Miyamoto M., Fukumori Y. A review of particulate design for pharmaceutical powders and their production by spouted bed coating // Powder Technology. 2000. — V. 113, P. 269−277.
- Wang Z., Warren F.H. Powder formation by atmospheric spray-freeze drying. US Patent No. 2 005 160 615- 2005.
- Matteo P. Di, Donsi G., Ferrari G. The role of heat and mass transfer phenomena in atmospheric freeze-drying of foods in a fluidised bed // Journal of Food Engineering. 2003. — V. 59. — P. 267−275.
- Donsi G., Ferrari G. Heat transfer coefficient gas fluidized beds and immersed spheres: dependence on the sphere size // Powder Technology. 1995. — V. 82, P. 293 — 299.
- Alves-Filho O., Thorbergsen E., Strommen I. A component model for simulation of multiple fluidized bed heat pump dryers // 11th International Drying Symposium: proceedings of symposium 1998. — V. A. — P. 94−101.
- Tomova P., Behns W., Ihlow M., Mori L. Experimental analysis of fluidized bed freeze drying // International Drying Symposium: proceedings of
- J symposium. 2002. — V. A, P. 526 — 532.
- Tsapis N., Bennett D., Jackson B., Weitz D.A., Edwards D.A. Trojan particles: Large porous carriers of nanoparticles for drug delivery // PHAS. 2002. — V. 99/19. — P. 12 001 — 12 005.
- Wang Z., Loebenberg R., Sweeney L.,'Wong J., Finlay W. Improwed Drug Delivery: Spray Freeze Dried Nano-Liposomal Inhaled Aerosols // International conference on MEMS, NANO and Smart Systems: proceedings of conference -2004. -Lp.
- Pakowski Z. Drying of nanoporous and nanostructured materials // 14th1. ternational Drying Symposium: proceedings of symposium 2004. — V. A. — P. 69 — 88.
- Choi M.J., Briancon S., Andreu J., Min S.G., Fessi H. Effect of freeze-drying process conditions on the stability of nanoparticles // 13 th International Drying Symposium: proceedings of symposium 2002. — V. A. — P. 752.
- Leuenberger H., Plitzko M., Puchkov M. Nanocomposites by spray freeze drying // PARTEC: proceedings of conference. 2004.
- Анциферов B.H., Бездудный Ф. Ф., Белфнчиков JI.H. и др. Новые материалы / Под научной ред. Ю. С. Карабасова. М., МИСИС. — 2002. 736 с.
- Mumenthaler М. Sprueh Gerfriernrocknung bei Atmosphaerendruck: Moeglichkeiten und Grezen in der Pharmzeutischen Technjlogie und in der Lebensmittel — Technologie, Dissertation, Basel, 1990.
- Камовников Б.П., Малков Л. С., Воскобойников В. А. Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов. Основы теории, расчет и оптимизация. М.: Агропромиздат, 1985. — 288 с.
- Нежута A.A., Токарик Э. Ф., Самуйленко, А .Я. и др. Теоретические и практические основы технологии сублимационного высушивания биопрепаратов. Курск: Изд-во КГСХА, 2002. — 239 с.
- Главатских. H.F. Повышение качества сублимационной сушки термолабильных кисломолочных продуктов путем использования энергосберегающих электротехнологий и электрооборудования: Автореф. дис.. канд. техн. наук. — СПб., 2004. — 19 с.
- Kudra Т. Mujumdar A.S. Advanced drying technologies. New York: Marcel Dekker Inc., 2002. — 459 p.
- Михайлова H.A., Гаплнюк П. Я., Маркова E.A., Марков И. А. Способ получения биопрепарата // Патент RU 2 149 008. Бюлл. № 14. — 2000.
- Кобатов А.И., Добролеж О. В., Вербицкая Н. Б., Петров JI.H. Способ получения биопрепарата и сухой биопрепарат // Патент RU 2 169 574. -Бюлл. № 18.-2001.
- Курылев Е.С., Оносовский В. В., Румянцев Ю. Д. Холодильные установки. СПб.: Политехника, 1999. 576 с
- Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники. Пер. с анг. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 520 с.
- Вайнштейн В.Д., Канторович В. И. Низкотемпературные холодильные установки. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1972. 352 с.
- Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. 528 с.
- Гузев, О.Ю. Разработка высокотехнологичного процесса сушки в псевдоожиженном слое с использованием теплового насоса (на примере сушки фармацевтического протеина): автореф. дис. канд. техн. наук: 05.17.08 / О. Ю. Гузев. -М., 2008.- 18 с.
- Иванов, В.В. Разработка и научное обеспечение способа сушки солода в двухступенчатой теплонасосной сушильной установке : автореф. дис. канд. техн. наук.: 05.18.12 / В. В. Иванов. Воронеж, 2007. — 20 с.
- Joshi, V. Inactivation kinetics of lactobacillus acidophilus using heat pump assisted and fluidized bed drying / V. Joshi, S. Jangam, B. Thorat // Proc. 6th Asia-Pacific Drying Conference (ADC 2009), October 19−21,2009, Bangkok, Thailand.-P. 279−287.
- Lee, Kong Hoon. Drying performance simulation of a two-cycle heat pump dryer for high temperature drying / Kong Hoon Lee, Ook Joong Kim, Jong-Ryul Kim // 16th International Drying Symposium (IDS 2008), Hyderabad, India, 9−12 November 2008. P. 958−964
- Минск, Беларусь. — Т. 2. — С. 256−258. — Режим доступа: http://www.itmo.by/fomm/mif5/S07/7.html. — Загл. с экрана.
- Вакуум-сублимационная сушка продуктов с использованием термоэлектрических модулей Электронный ресурс. / В. К. Санин [и др.]. Режим доступаhttp://www.holodilshchik.ru/indexholodilshchikbestarticleissue52007.htm. -Загл. с экрана.
- Kudra Т. Heat-Pump Drying / Т. Kudra // Advanced Drying Technologies / Т. Kudra, A.S. Mujumdar. 2nd Ed. — New York, 2008.
- Ogura, Hironao. Chemical energy transportation for drying by waste energy recyclic utilization / Hironao Ogura, Eri Ozawa, Marie Tsuchida, Miharu Kazama // 4th Inter-American Drying Conference, Montreal, August 23−27, 2009. P. 465−470.
- Панкосьянов, Д.Н. Обоснование использования каскадных тепловых насосов в системах теплоснабжения : автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.03 / Д. Н. Панкосьянов. СПб., 2010. — 27 с.
- Chin Siew Kian Product quality and drying characteristics of intermittent heat pump drying of Ganoderma tsugae Murrill / Siew Kian Chin, Chung Lim Law // Drying Technology. 2010. — Vol. 28. — P. 1457−1465.
- Бокадаров С.А. Исследование процесса вакуум-сублимационного обезвоживания экстракта левзеи сафлоровидной с использованием низкопотенциального источника энергии : автореф. дис. канд. техн. наук: 05.18.12 /С.А. Бокадаров. Воронеж, 2010. — 23 с.
- Кафаров В.В., Дорохов И. Н. Системный анализ процессов химической технологии. Основы стратегии. М., Наука, 1976. — 298 с.
- Рудобашта С.П. Кинетический расчет процесса конвективной сушкидисперсных материалов. — С. 41−47.
- Лыков A.B., Грязное A.A. Молекулярная сушка. — M., Пищепромиздат, 1956. С. 268.
- Гинзбург А.С., Смольский Б. М., Гисина К. Б. О механизме тепло- и массообмена при сублимации в условиях вакуума. Тепло и массообмен при фазовых и химических превращениях/Под ред. Лыкова А. В., Смольского Б. М. Минск., Наука и техника, 1968. — С. 20 — 33.
- Liapis A.I., Pikal M.J., Bruttini R. Research and development needs and opportunities in freeze drying // Drying Technology. 1996. — P. 1265−1300.
- Алмаши Э., Эрдели Л., Шарой Т. Быстрое замораживание пищевых продуктов. М., Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 407 с.
- Genin N., Rene F. Influence of freezing rate and the ripeness state of fresh courgette on the quality of freeze dried products and freeze drying time // Journal of food engineering. 1996. — V. 29/2. — P. 201−209.
- Kobayashi A., Shirai Y., Nakanish K., Matsuno R. A method for making large agglomerated ice crystals for freeze concentration // Journal of food engineering. -1996.-V. 27/1.-P. 1−15.
- Ping C., Xiao D.C., Free K.W. Measurement and data interpretation of the freezing point depression of milks // Journal of food engineering. — 1996. — V. 30/1−2. -P. 239−253.
- Kim J.-W., Ulrich J. Prediction of degree of deformation and crystallization time molten droplets in pastillation process // International Journal of Pharmaceutics. 2003. — V. 257, P. 205 — 215.
- Faudi E., Andrieu J., Laurent P. Experimental study and modelling of the ice crystal morphology of model standard ice cream. Part I: Direct characterization method and experimental data // Journal of food engineering. 2001. — V. 48, P. 283 — 291.
- Современные подходы к исследованию и описанию процессов сушки пористых тел/Под. ред. В. Н. Пармона Новосибирск, Издательство СО РАН. — 2001.-300 с.
- Petropoulus J.H., Petrou J.K., Liapis A.I. Network model investigation of gas transport in bidisperse porous adsorbent // Ind. Eng. Chem. Res. 1991. — V. 30. — P. 1281−1289
- Petropoulus J.H., Liapis A.I., Kolliopoulus N.P., Petrou J.K., Kannelopoulos N.K. Restricted diffusion of molecules in porous affinity chromatography adsorbents // Bioseparation. 1990. — V.l. — P. 69−88.
- Кафаров B.B., Дорохов И. Н., Кольцова Э. М. Системный анализ химической технологии. Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах химической технологии. — М., Наука, 1988. 367 с.
- Кафаров В.В., Дорохов И. Н., Кольцова Э. М. Системный анализ химической технологии. Процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы. М., Наука, 1983. — 368 с.
- Strub М., Jabbour О., Strub F., Bedecarrats J.P. Experemental study andmodelling of the crystallization of a water droplet // Int. J. of Refrigeration. 2003. — V. 26.-P. 59−68.
- Liapis A. I., Litch. eld R. J. Numerical solution of moving boundary transport problems in .nite media by orthogonal collocation // Computers and Chemical Engineering. 1979. -V. 3. — P. 615−621.
- Tang M.M., Liapis A. I, Marchello J.M. A multi-dimensional model describing the lyophilization of a pharmaceutical product in a vial // 5th International Drying Symposium: proceedings of symposium 1986. — V. 1. — P. 57−65.
- Boss E.A., Rubens F.M. Vasco de Toledo E.C. Dynamic mathematical model for freeze drying process // 14th International Drying Symposium: proceedings of symposium 1986. — V. 1. — P. 477 — 484.
- Лыков А.В. Тепломассообмен. М., Энергия, 1971. — 560 с.
- Ferguson W.J., Lewis R.W., Tomosy L. A finite element analysis of freeze-drying of a coffee sample // Computer methods in applied mechanics and engineering. 1993. — V. 108. — P. 341 — 352.
- Mascarenhas W.J., Akay H.U., Pikal M.J. A computational model for finiteelement analysis of freeze-drying process // Computer methods in applied mechanics and engineering. 1997. — V. 148. — P. 105 — 124.
- Ho N.F.H., Roseman T J. Lyophilization of pharmaceutical injections: Theoretical physical model // Journal of Pharmaceutical Sciences. -1979. Vol. 68(9). -pp. 1770−1174.
- Diffusion Processes. Thomas Graham Symposium / Ed. J.N. Sherwood, A.V. Chadwick, W.M. Muir, F.L. Swinton. London: Gordon and Breach, 1971. Vol.l. — pp. VI-VII.
- Philibert J. One and a Half Century of Diffusion: Fick, Einstein, before and beyond // Diffusion Fundamentals. -2005. Vol. 2. — pp. 1−10.
- Рудяк В.Я., Дубцов C.H., Бакланов A.M. О зависимости коэффициента диффузии наночастиц от температуры // Письма в ЖТФ. -2008. Том 34- вып. 12. — С. 48−54.
- Белащенко Д.К. Механизмы диффузии в неупорядоченных системах (компьютерное моделирование) // Успехи физических наук. -1999. Том 169- № 4. -С. 361−384.
- Orlovi A., Petrovi S. Skala D. Mathematical modeling and simulation of gel drying with supercritical carbon dioxide // J. Serb. Chem. Soc. -2005. Vol. 70(1). -pp. 125−136.
- Liapis A. I., Litchfield R.D. Optimal control of Freeze dryer-I // Chemical Engineering. -1979. Vol. 34(7). — pp. 975−981.
- La lyophilisation: Principes et Applis/ D. Simatos, G. Blond, P. Dauvois, F. Sauvageot. Paris: Collection de l’Association Nationale de la Recherche Technique, 1974, p.354.
- Mellor J. D. Fundamentals of Freeze Drying. London: Academic Press Inc., 1978, p.386.
- Skelland A. H. P. Molecular Diffusivitoies. Chapter 3 dans Diffusional Mass Transfer. New York: Interscience, 1974.
- Nastaj J. F. A parabolic cylindrical Stefan problem in vacuum freeze drying of random solids // International Communications in Heat and Mass Transfer. -2003.-Vol. 30- Issue l.-pp. 93−104.
- Khalloufi S., Robert J.-L., Ratti C. Simulation mathematique de la cinetique de lyophilisation // Procedes biologiques et alimentaires. -2003. Volume 1. -pp. 79−94.
- Liapis A.I., Bruttini R. A mathematical’model for the spray freeze drying process: The drying of frozen particles in trays and in vials on trays // International Journal of Heat and Mass Transfer. -2009. Vol. 52. — pp.100−111.
- Influence of controlled nucleation by ultrasounds on ice morphology of frozen formulations for pharmaceutical protein freeze-drying/ K. Nakagawa, A. Hottot, S. Vessot and J. Andrieu // Chem. Eng. Process. -2006. Vol. 45. — pp. 783−791.
- Heat and mass transport in microwave drying of porous materials in aspouted bed/ H. Feng, J. Tang, R. P. Cavalieri, O. A. Plumb // AIChE Journal. -2001. -Vol. 47- No. 77. pp. 1499−1512.
- Черных В.Б. Математическое моделирование тепло- и массообмена в процессах вакуум-сублимационной сушки: Дис. канд. техн. наук. Воронеж, 2007.- 152 с.
- Matteo P. Di, Donsi G., Ferrari G. The role of heat and mass transfer phenomena in atmospheric freeze-drying of foods in a fluidised bed // Journal of Food Engineering. -2003. V. 59. — pp. 267−275.
- Markowski A. S. Drying Characteristics in a Jet-Spouted Bed Dryer // The Can. J. Chem. Eng. 1992. — Vol. 70- Issue 5. — pp. 938 — 944.
- Kmiec A., Szafran R. Kinetics of drying of microspherical particles in a spouted bed dryer with a draft tube // 12th International Drying Symposium: proceedings of symposium. -2000. pp. 1573−1634.
- Jamialahmadi M., Malayeri M.R., Muller-Steinhagen H. A unified correlation for the prediction of heat transfer coefficients in liquid/solid fluidized bed systems // ASME J. Heat Transfer. 1996. — Vol. 118. — pp. 952−959.
- Haid M., Martin H., Muller-Steinhagen H. Heat transfer to liquid-solid fluidized beds // Chem. Eng. Process. -1994. Vol. 33. — pp. 211−225.
- Kim S.D., Kang Y., Kwon H.K. Heat transfer characteristics in two and free phase slurry fluidized beds // AIChE J. 1986. — Vol. 32. — pp. 1397−1400.
- Техноцентр Компьютерного Инжиниринга. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://cae.ustu.ru/cont/soft/cae.htm/ (дата обращения: 11.04.2010 г.).
- ANSYS. Электронный ресурс. Режим доступа: www.ansys.com (дата обращения: 19.03.2010 г.).
- Fluent. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.fluentiisers.com (дата обращения: 29.03.2010 г.).
- Sethian J.А. Computational fluid dynamics. In: From Desktop to Teraflop: Exploiting the US lead in high performance computing. — NSF Publications, National Science Foundation, Washington, DC, USA, 1993.
- Патент на полезную модель № 98 672 Н. В. Менынутина, А. И. Зеркаев, М. Г. Гордиенко, A.A. Диденко дата приоритета 14.10.2008.
- Корнеева А. Е. Моделирование атмосферной сублимационной сушки в аппаратах с активной гидродинамикой : Дис.. канд. техн. наук: 05.17.08 Москва, 2005 135 с.
- Государственная Фармакопея т. 1 1987 11-е изд.
- Дытнерский Ю.И. Пособие по проектированию, издание 2-е — Москва: Изд. Химия 1991 г.