食品生产单元操作

绪论 1 第1章 流体输送 6 1.1 流体输送系统 6 1.1.1 工业中流体的输送过程 6 1.1.2 流体的输送方式 6 1.1.3 流体输送系统概述 8 1.2 流体输送管路 9 1.2.1 流体输送管路的基本组成 9 1.2.2 管子的选用 9 1.2.3 管件的选用 12 1.2.4 阀门的选用 12 1.2.5 管径的确定 18 1.2.6 流体输送管路的工程安装 23 1.3 流体在管路中流动的基本规律 26 1.3.1 稳定流动与不稳定流动 27 1.3.2 流体在管道中稳定流动时流速的变化规律 27 1.3.3 流体在稳定流动系统中的能量变化规律 28 1.3.4 流体输送方式的选择 33 1.3.5 常见输送问题的处理 34 1.3.6 流体在管路中流动的能量损失 36 1.3.7 实验演示与分析 48 1.4 流体流动有关参数的测量 49 1.4.1 液面的测定 49 1.4.2 压力的测量 51 1.4.3 流量的测定 55 1.5 液体输送机械的选用、安装及操作 61 1.5.1 流体输送机械的分类 61 1.5.2 离心泵 61 1.5.3 其他类型泵 77 1.5.4 各类型泵的性能特点比较 85 1.6 气体输送机械的选用、安装及操作 86 1.6.1 气体输送机械的分类 86 1.6.2 通风机 86 1.6.3 离心式鼓风机和压缩机 88 1.6.4 旋转式鼓风机与压缩机 91 1.6.5 往复式压缩机 93 1.6.6 真空泵 96 思考题 98 练习题 100 第2章 沉降 103 2.1 工业中的沉降操作及其作用 103 2.1.1 工业中的混合物种类 103 2.1.2 常见非均相混合物的分离方法 103 2.1.3 沉降分离操作在食品工业中的应用 104 2.2 重力沉降 104 2.2.1 重力沉降速度的影响因素及其计算 105 2.2.2 实际重力沉降过程的影响因素 109 2.2.3 固体颗粒的分选 110 2.2.4 重力沉降设备及其选用 111 2.3 离心沉降 115 2.3.1 离心沉降速度 115 2.3.2 离心沉降设备 116 2.4 气体的其他净制方法 126 2.4.1 惯性分离 126 2.4.2 静电分离 127 2.4.3 湿法分离 128 思考题 130 练习题 130 第3章 过滤 132 3.1 工业中过滤方法的种类及其选用 132 3.1.1 食品工业中过滤分离操作的应用 132 3.1.2 过滤分离操作的类型 133 3.1.3 过滤介质的种类及其选用 134 3.1.4 助滤剂的选用 134 3.2 过滤速度的计算 135 3.2.1 颗粒床层的特性 135 3.2.2 过滤速度的计算方法 136 3.3 滤饼过滤操作条件的选择 137 3.3.1 滤饼过滤操作方式 137 3.3.2 提高过滤速度的途径 138 3.4 过滤设备及其选用 140 3.4.1 压滤式过滤设备 140 3.4.2 吸滤式过滤设备 141 3.4.3 离心式过滤设备 145 3.4.4 过滤设备的选用 147 3.5 压榨 148 3.5.1 压榨操作及其应用 148 3.5.2 压榨操作基本工艺参数 149 3.5.3 压榨设备的选用 149 思考题 153 第4章 膜分离技术 155 4.1 膜分离技术及其应用 155 4.1.1 膜分离技术概述 155 4.1.2 膜分离在食品工业中的应用实例 158 4.2 膜分离设备的选用 159 4.2.1 分离用膜的类型及其性能 159 4.2.2 膜分离设备的类型及其选用 162 4.3 微滤与超滤 167 4.3.1 微滤和超滤的特征及其应用 167 4.3.2 微滤和超滤工艺流程 168 4.3.3 微滤和超滤操作的影响因素及其控制 169 4.3.4 微滤和超滤膜的堵塞原因和膜的清洗方法 170 4.4 反渗透 170 4.4.1 反渗透在工业生产中的应用 170 4.4.2 反渗透设备的选用 171 4.4.3 反渗透操作条件的选择 172 4.4.4 反渗透法纯净水生产装置的操作与维护 173 思考题 174 第5章 混合 175 5.1 混合操作及其应用 175 5.1.1 混合操作及其分类 175 5.1.2 混合操作在工业中的应用 175 5.2 物质的混合过程分析 176 5.2.1 混合机理 176 5.2.2 混合物的稳定性 176 5.2.3 混合程度的表示方法 177 5.3 混合设备及其选用 179 5.3.1 搅拌设备 179 5.3.2 捏合设备 184 5.3.3 固体混合设备 186 5.4 乳化 188 5.4.1 乳化操作及其在工业中的应用 188 5.4.2 乳化剂及其选用 189 5.4.3 乳化方法及其选择 191 5.4.4 乳化设备及其安装、使用与维护 193 5.4.5 常用乳化系统简介 200 思考题 201 练习题 202 第6章 热量交换 203 6.1 工业中的传热过程及换热方法 203 6.1.1 工业中的传热过程 203 6.1.2 工业上的换热方法 204 6.2 工业换热设备及其选用 206 6.2.1 工业换热设备的分类 206 6.2.2 间壁式换热器的分类 206 6.2.3 间壁式换热器的结构与性能 206 6.3 间壁式换热过程分析 212 6.3.1 流体与固体壁面之间传热过程分析 212 6.3.2 固体壁面中的传热过程分析 214 6.4 间壁式换热器换热面积的确定 218 6.4.1 换热器热负荷的确定 218 6.4.2 传热面积的确定 219 6.4.3 强化传热的途径 224 6.5 间壁式换热器的使用 225 6.5.1 间壁式换热器的操作与管理 225 6.5.2 换热器的维护与保养 225 6.5.3 换热器的常见故障和处理方法 226 思考题 227 练习题 227 第7章 蒸发浓缩 229 7.1 蒸发操作基本过程及其在食品工业中的应用 229 7.1.1 液体物料的浓缩方法 229 7.1.2 蒸发操作基本过程 229 7.1.3 蒸发操作在食品工业中的应用 231 7.2 蒸发设备及其选用 232 7.2.1 蒸发器 232 7.2.2 蒸发的辅助设备 237 7.2.3 蒸发器的选用 239 7.3 蒸发工艺流程与操作条件的选择 240 7.3.1 单效蒸发 240 7.3.2 多效蒸发 241 7.3.3 蒸发操作条件的确定 242 7.4 蒸发过程计算 243 7.4.1 蒸发量的计算 243 7.4.2 加热蒸汽消耗量的计算 244 7.4.3 蒸发器传热面积的计算 245 思考题 246 练习题 246 第8章 结晶 248 8.1 结晶操作及其应用 248 8.1.1 结晶操作及其特点 248 8.1.2 结晶操作在食品工业中的应用 248 8.2 晶体与结晶的相关基础知识 249 8.2.1 晶体及其分类 249 8.2.2 结晶过程固-液相平衡 250 8.2.3 晶体在溶液中的结晶过程 251 8.3 结晶方法与结晶操作条件的选择 252 8.3.1 结晶方法的选择 252 8.3.2 结晶操作条件的选择 253 8.4 结晶设备的选用 254 8.4.1 结晶操作对设备的要求 254 8.4.2 结晶设备的分类 254 8.4.3 常见的结晶设备 255 思考题 261 第9章 干燥 262 9.1 食品工业中干燥操作的目的及常用的干燥过程 262 9.1.1 食品工业中的干燥操作 262 9.1.2 食品工业中常用的干燥过程 263 9.2 湿空气状态的确定 264 9.2.1 湿空气的有关状态参数 264 9.2.2 湿空气的温度-湿度图 268 9.2.3 空气的湿度调节 272 9.3 对流干燥过程计算 274 9.3.1 对流干燥过程的物料衡算 274 9.3.2 对流干燥过程的热量衡算 276 9.3.3 空气通过干燥器时的状态变化分析 278 9.3.4 干燥器的热效率和干燥效率 280 9.4 固体物料干燥速度的确定 281 9.4.1 固体物料中水分的存在形式对干燥过程的影响 281 9.4.2 固体物料的干燥过程分析 283 9.4.3 干燥速度及其影响因素 283 9.4.4 干燥速度的确定 284 9.5 干燥设备及其选用 285 9.5.1 干燥设备的基本要求 285 9.5.2 干燥设备的种类 286 9.5.3 干燥器的选用 291 9.5.4 干燥操作的运行及控制 292 9.6 微波干燥简介 296 9.6.1 微波干燥原理 296 9.6.2 微波干燥特点 296 9.6.3 常用的微波干燥设备 297 思考题 298 练习题 298 第10章 冷冻 300 10.1 制冷 300 10.1.1 制冷及其应用 300 10.1.2 蒸气压缩式制冷的基本原理 300 10.1.3 制冷过程的有关参数 302 10.1.4 蒸气压缩式制冷循环 303 10.1.5 蒸气压缩式制冷系统简介 305 10.1.6 制冷剂与载冷剂的选择 310 10.2 冷冻浓缩 314 10.2.1 冷冻浓缩及其应用 314 10.2.2 冷冻浓缩的基本原理 314 10.2.3 冷冻浓缩过程与分析 315 10.2.4 冷冻浓缩系统 316 10.3 冷冻干燥 319 10.3.1 冷冻干燥及其应用 319 10.3.2 冷冻干燥基本原理 320 10.3.3 冷冻干燥过程与分析 321 10.3.4 冷冻干燥系统 321 思考题 325 第11章 萃取 326 11.1 液-液萃取 326 11.1.1 液-液萃取操作及其应用 326 11.1.2 液-液萃取操作的基本过程 326 11.1.3 萃取剂的选择 329 11.1.4 液-液萃取设备的选用 331 11.1.5 萃取塔的操作 334 11.2 固-液萃取 335 11.2.1 固-液萃取操作及其应用 335 11.2.2 固-液萃取操作的基本原理 336 11.2.3 浸取溶剂的选择 337 11.2.4 浸取操作条件的选择 338 11.2.5 浸取操作方式及其选用 339 11.2.6 浸取设备的选用 340 11.3 超临界流体萃取 344 11.3.1 超临界流体及其性质 344 11.3.2 超临界流体的选择 346 11.3.3 超临界二氧化碳的性质 347 11.3.4 萃取操作温度和压力的确定 347 11.3.5 超临界流体萃取的工艺流程 348 11.3.6 超临界流体在食品工业中的应用实例 351 思考题 352 主要参考文献 353 附录 354