Возникновение и развитие науки о процессах и аппаратах. Классификация процессов пищевой технологии

Учение о процессах и аппаратах возникло в начале нашего века, одновременно и независимо в нашей стране и в США. В России основы науки о процессах и аппаратах были заложены известными учеными-инженерами А. К. Крупским в Петербургском технологи­ческом институте и И. А. Тищенко в Московском высшем техничес­ком училище. При этом были использованы богатый фактический материал, накопленный в промышленности, и то огромное идейное наследие в области химической технологии, которое оставил Д. И. Менделеев. В 1909 г.

Впервые в России систематический курс основных процессов и аппаратов химической технологии был прочитан И. А. Тищенко в 1913 г. Быстрый прогресс этой науки начался в 20—30-х гг. Идеи А. К. Крупского были развиты в Ленинградском технологическом институте Д. П. Коноваловым и впоследствии А. А. Кировым, Л. Ф. Фокиным, К. Ф. Павловым и их учениками. Большим собы­тием в развитии химической технологии как науки стала книга Л. Ф. Фокина «Методы и орудия химической техники», вышедшая в 1923 г. одновременно с известной монографией американских уче­ных В. Уокера, В. К. Льюиса и В. X. Мак-Адамса «Принципы хими­ческой техники».

Большой вклад в разработку отдельных разделов науки о про­цессах и аппаратах внесли И. А. Тищенко — автор расчетов выпар­ных установок, Д. П. Коновалов — автор классических исследова­ний в области перегонки жидкостей, опубликовавший в 1924— 1925 гг. курс «Материалы и процессы химической технологии». Одной из главных задач химической технологии, отличающих ее от чистой химии, является установление наивыгоднейшего хода опера­ции и проектирование соответствующих ему заводских приборов и механических устройств — так определил задачи химической техно­логии Д. П. Коновалов.

В Москве наука о процессах и аппаратах получила особое разви­тие в Химико-технологическом институте им. Д. И. Менделеева, организованном в 1920 г. Научную школу здесь возглавили А. Г. Ка­саткин и В. В. Кафаров; в МИХМе — А. Н. Плановский, в МИТХТе им. М. В. Ломоносова — Н. И. Гельперин.

Наука о процессах и аппаратах призвана играть большую роль в интенсификации развития пищевой и смежных отраслей промыш­ленности и тем самым способствовать удовлетворению потребно­стей населения в продуктах питания.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Развитие науки о процессах и аппаратах позволило создать систему понятий и научно обоснованную классификацию процессов пищевой технологии.

Производственный процесс (от лат. processus — продвижение) — это совокупность последовательных действий для достижения опре­деленного результата.

Технология — это ряд приемов, проводимых направленно с целью получения из исходного сырья продукта с наперед заданными свойствами. Задача технологии как науки заключается в выявлении физических, химических, механических и других закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффек­тивных и экономичных производственных процессов.

Технологический аппарат (от лат. apparatus — оборудование) — это устройство, приспособление, оборудование, предназначенное для проведения технологических процессов.

Машина — устройство, выполняющее механические движения с целью преобразования энергии или материалов. Технологические машины преобразуют форму, свойства и положение обрабатывае­мого материала.

Все многообразие основных процессов пищевой технологии в зависимости от закономерностей их протекания можно свести к пяти основным группам: гидромеханические, теплообменные, массообменные, механические, биохимические.

Гидромеханические процессы — это процессы, скорость кото­рых определяется законами механики и гидродинамики. К ним отно­сятся процессы перемещения жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, перемешивания в жидких средах, разделения суспензий и эмульсий путем отстаивания, фильтрования, центрифугирования, псевдоожижения зернистого материала.

Теплообменные процессы — это процессы, связанные с перено­сом теплоты от более нагретых тел (или сред) _к менее нагретым. К ним относятся процессы нагревания, пастеризации, стерилизации, охлаждения, конденсации, выпаривания и т. п. Скорость тепловых процессов определяется законами теплопередачи.

Массообменные, или диффузионные, процессы — процессы, связанные с переносом вещества в различных агрегатных состо­яниях из одной фазы в другую. К ним относятся абсорбция и десорб­ция, перегонка и ректификация, адсорбция, экстракция, растворе­ние, кристаллизация, увлажнение, сушка, сублимация, диализ, ион­ный обмен и др. Скорость массообменных процессов определяется законами массопередачи.

Механические процессы — это процессы чисто механического взаимодействия тел. К ним относятся процессы измельчения, клас­сификации (фракционирования) сыпучих материалов, прессования и др.

Химические и биохимические процессы — процессы, связанные с изменением химического состава и свойств вещества, скорость протекания которых определяется законами химической кинетики.