Теплофизические характеристики водно-лактозных растворов Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

кладные программы для микроЭВМ.— М.: Финансы и статистика, 1984.—176 с.

3. Физическая химия/К. С. Краснов.— М.: Высшая

школа, 1982.—688 с.

4. Мищенко К. П., Полторацкий Г. М. Термодинамика и строение водных и неводных растворов электролитов.— Л.: Химия, 1976.—328 с.

5. С а м о й л о в О. Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов.— М.: АН СССР, 1957,—359 с.

Кафедра технологического

оборудования Поступила 05.02.90

664.135.002.612

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДНО-ЛАКТОЗНЫХ РАСТВОРОВ

к. к. ПОЛЯНСКИЙ, В. Е. ИГНАТОВ, Н. Н. БУНЕЕВА

Воронежский технологический институт

При расчете тепломассообменных аппаратов в производстве молочного сахара необходимы точные значения теплофизических характеристик водно-лактозных растворов в широком диапазоне температур и концентраций. С целью определения их испытывались растворы рафинированной и товарной лактозы производства Воронежского гормолзавода № 2 и производственные лактозные растворы.

Зависимость теплопроводности водно-лактозных растворов от температуры и концентрации лактозы

Теплопроводность растворов определялась методом регулярного режима на шаровом калориметре [1]. Основными частями установки являются два термостата, калориметр, дифференциальная термопара и вторичный прибор, в качестве которого использовался пиковольтметр. Исследуемый продукт заливался в пространство между наружной сферической оболочкой и внутренним шаром. С целью исключения растворенных газов при нагревании растворы предварительно вакуумировались. Калориметр с продуктом термостатировался и помещался в другой термостат с большей на 2—2,5° С температурой. Изменение температуры в период установления регулярного режима измерялось дифференциальной термопарой и пиковольтметром.

В результате математической обработки получено уравнение, позволяющее определить теплопроводность водно-лактозных растворов:

Х=0,535—0,305- 10-2п+ 0,355-10“2^—0,210-Ю”4/2, Вт/(м-° С), (1)

где п — массовая доля лактозы в растворе, %;

Ї — температура раствора, ° С.

Формула (1) применима в пределах 10°

90° С, 0%<я^40% в пределах растворимости лактозы. Погрешность не превышает 3,8%.

Теплоемкость водно-лактозных растворов определялась методом адиабатического калориметра [1]. Математической обработкой полученных результатов и данных, опубликованных в [1, 2], получены зависимости, позволяющие рассчитать теплоемкость и плотность растворов:

С=4216—29>Зл+0,36Н-0,23*л, Дж/(кг-° С).

(2)

В указанных выше пределах погрешность рассчитанного значения теплоемкости не превышает 4,2%.

кг/м3

где р

у 1,0 -0,00361 п плотность водно-лактозного раствора, кг/м3;

ря = 1080 —0,436^, кг/м? — плотность воды в пределах 10—90° С [3]. Погрешность не превышает 1,5%.

Используя зависимости (1), (2), (3), получим уравнение для определения температуропроводности водно-лактозных растворов:

а-107= 1,12+6,76- 10^-3,81 - КГ5*2—2,1 • 10~3гг,

м2/с. (4)

ВЫВОД

Уточнены основные теплофизические свойства водно-лактозных растворов, которые необходимы при расчете теплообменного и кристаллизационного оборудования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гинзбург А. С., Громов М. А., К р а с о в-с к а я Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. 2-е изд. доп. и перераб.— М.: Пищ. пром-сть, 1980.—288 с.

2. Бывальцев Ю. А., Перелыгин Б. Г., Полянский К. К. Теплоемкость водных растворов лактозы//Изв. вузов СССР, Пищевая технология.— 1974,—№ 3,— С. 159.

3. Вукалович М. П., Ривкин С. Л., Александров А. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара.— М.: Изд-во стандартов, 1969.— 408 с.

Кафедра машин и аппаратов пищевых производств

Поступила 08.08.88

29 Заказ 0266