Kütle dengesine dayalı hesaplamalardan:

Benzer belgeler
Kurutma teknolojisinde kütle dengesi hesaplamalarına ilişkin uygulamalar

Meyve Sularının Tüketime Hazırlanması

Salça Üretim Teknolojisi

Meyve ve Sebze suyu ve pulpunun konsantrasyonu

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL NİTELİKLERİ

Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları

Domates Salçası ve Domates Konservesi Üretimi

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

PRES HATTI MEYVE SUYU ÜRETİMİNDE PROSES HATLARI Meyve Suyu Üretimindeki Hatlar, İşlenen Hammadde ve Elde Edilen Ürün

Meyve nektarları, meyve pulpundan (meyve püresi) belli miktarda şeker şurubu ve sitrik asit gibi tüketilebilir bir asit ilavesi ile hazırlanmaktadır.

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Bulanık meyve nektarı üretimi

Özgül ısı : Q C p = m (Δ T)

Birinci derece (n=1) reaksiyonlar

3. TERMODİNAMİK KANUNLAR. (Ref. e_makaleleri) Termodinamiğin Birinci Kanunu ÖRNEK

Soğutma Teknolojisi Bahar Y.Y. Prof. Dr. Ayla Soyer Gıdaların Dondurularak Muhafazası

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

9.7 ISIL İŞLEM SIRASINDA GIDA BİLEŞENLERİNİN PARÇALANMASI

Turunçgil üretimi dünyada üzümden sonra ikinci sırayı almaktadır.

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

Püskürtmeli Kurutma. Püskürtmeli Kurutma. Gıda Analiz Teknikleri Bahar

BORUSAL (TUBULAR) AKIŞ REAKTÖRÜ

DENEY-1: NEWTON KURALINA UYMAYAN AKIŞKANLARIN REOLOJİK DAVRANIŞLARI

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

Proses Tekniği 6.HAFTA 6.HAFTA BUHARLAŞTIRICILAR YRD.DOÇ.DR. NEZAKET PARLAK

DENEY FÖYÜ DENEY ADI ĐKLĐMLENDĐRME TEKNĐĞĐ DERSĐN ÖĞRETĐM ÜYESĐ DOÇ. DR. ALĐ BOLATTÜRK

TÜRK GIDA KODEKS ŞEKER TEBLİĞİ (Tebliğ No:99/10 )

Antosiyanin İçeriği (mg/l)

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

EDUCATIONAL MATERIALS

Proses Tekniği HAFTA DİSTİLASYON- EKSTRAKSİYON

KOYULAŞTIRMA VE KOYULAŞTIRMA TESİSLERİ (BUHARLAŞTIRICILAR) PROF. DR. AHMET ÇOLAK PROF. DR. MUSA AYIK

KARIŞIMLAR. Karışımların Ayrılması

Akışkanların Dinamiği

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

İstatistik ve Olasılık

Elma Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamalarının Ürün Kalitesine Etkileri. Pelin ONSEKİZOĞLU H.Ü. Gıda Müh.

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

REDA LOW TEMP. EVAPORATOR FOR WHEY CONCENTRATION. REDA EVAPORATOR Düşük ısıda Peynir Altı Suyu Konsantrasyonu için

Korelasyon katsayısı (r)

KANTİTATİF ANALİTİK KİMYA PRATİKLERİ

Akışkanların Dinamiği

N = No [2] t/g. No : Başlangıçtaki m.o. sayısı, N : t süre sonundaki m.o. sayısı, t : Süre, G : Bölünme süresi.

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

Noktasal Cismin Dengesi

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

Proses Tekniği GÜZ DÖNEMİ

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

Turunçgil suyu üretimi

MEYVE ve SEBZE İŞLEME TEKNOLOJİSİ

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

Solunum (respirasyon)

DENEYSELVERİLERİN GRAFİĞE AKTARILMASI

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

SAF MADDE VE KARIŞIMLAR

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ. Bölüm 5: Kontrol Hacimleri için Kütle ve Enerji Çözümlemesi

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Gazi Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü KM 378 Mühendislik Ekonomisi

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

Proses Tekniği TELAFİ DERSİ

ÜZÜM PEKMEZİNİN SANTRİFÜJ DESTEKLİ DONDURARAK KONSANTRASYONU

KONSERVE ÜRETİMİ DERSİ. Konserve üretmek. Sebze konserveleri üretmek. Meyve konserveleri üretmek. Hazır yemek konserveleri üretmek

Chapter 9: Faz Diyagramları

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

DONDURMA MİKSİNDE KULLANILAN HAMMADDELER TATLANDIRICILAR

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Bu dersin önkoşulu bulunmamaktadır.

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

Kimya Müh. Bilgisayar Uygulamaları Ödev - 1

SAF MADDELER SAFİYE TUT

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

KONVEKTİF KURUTMA. Kuramsal bilgiler

PÜSKÜRTEREK KURUTMA PROSESİ (SPRAY DRYING) Giriş

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜH. BÖLÜMÜ KML I LAB. ÜÇLÜ NOKTA SAPTANMASI DENEY FÖYÜ

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

KAYNAMALI ISI TRANSFERİ DENEYİ. Arş. Gör. Emre MANDEV

ÇÖZELTİ HAZIRLAMA. Kimyasal analizin temel kavramlarından olan çözeltinin anlamı, hazırlanışı ve kullanılışının öğrenilmesidir.

Sıcak ve Soğuk İşleme Yöntemleriyle Domates Salçası Üretiminin Fenolik Bileşikler, Antioksidan Kapasite ve Bazı Kalite Parametreleri Üzerine Etkileri

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

SAF MADDELER SEZEN DEMİR

1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin dönüşümünde? işareti yerine gelecek sayıyı bulunuz.

DÖNER KURUTUCU (Deney No: 4a)

EMÜLSİFİYE ET ÜRÜNLERİ

5. ENTROPİ Enerji geçişi, ısı İçten tersinirlik: S Süretim ( 0) Süretim

Termodinamik. Öğretim Görevlisi Prof. Dr. Lütfullah Kuddusi. Bölüm 4: Kapalı Sistemlerin Enerji Analizi

KBM404 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III. Tepsili Kurutucu. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

KYM411 AYIRMA ĠġLEMLERĠ SIVI-SIVI EKSTRAKSİYONU. Prof.Dr.Hasip Yeniova

GRUP: 3113 SEBZE VE MEYVE İŞLEME SANAYİ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR LABORATUVARI BUHAR TÜRBİNİ DENEYİ FÖYÜ

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

Transkript:

KÜTLE DENKLİĞİ 1

Kütle dengesine dayalı hesaplamalardan: Reçete düzenlemede (formülasyon), Yeni karışımdaki çeşitli maddelerin konsantrasyonlarının belirlenmesinde, Randıman saptamada, Mekaniki ayırma sistemlerinin etkinliğinin bulunmasında yararlanılır. 2

Kütle dengesine dayalı hesaplamaların ilkesi; Madde varken yok, yokken var olmaz!! Maddenin sakınımı yasasına dayanmaktadır. Sisteme akış = sistemden dışarı akış + sistemde birikim 3

Bir prosesin gerçekleştiği sistemde; Birikim = 0 KARARLI PROSES Sisteme giren maddeler = Sistemi terk eden maddeler 4

Bir prosesin gerçekleştiği sistemde; Birikim 0 KARARSIZ PROSES Sistemdeki maddelerin konsantrasyonu zaman içinde değişir 5

SİSTEM: Ör: Sıvı akışına olanak vermeyen tank Sistem; tank ve borulardan oluşuyorsa; KAPALI SİSTEM AÇIK SİSTEM Bu sistemlerin çevresi ile arasında; Kütle transferi bulunmaz!! Isı alışverişi bulunabilir. Bu sistemlerin çevresi ile arasında; Kütle transferi bulunur!! 6

İzole sistemler; Bu sistemler çevresi ile; Isı alışverişinde bulunmaz!! Kütle transferi gerçekleşmez!! 7

SİSTEMLER: Sistemle çevresi arasında ısı alışverişi yoksa ADYABATİK SİSTEM Reaksiyon sabit sıcaklıkta gerçekleşiyor ve çevresi ile ısı alışverişi sözkonusu ise İZOTERMAL SİSTEM 8

Kütle dengesine dayalı hesaplamalarda; ilk iş : Sistemin belirlenmesi Sistemin sınırlarının saptanmasıdır!! İkinci iş: Bir baz (temel) seçilmesidir. 9

Bir konsantrasyon işleminde 4 türlü baz alınabilir : 1. Evaporatöre giren meyve suyu miktarı 2. Evaporatörden çıkan konsantre miktarı, 3. Evaporatöre giren meyve suyunun evaporatörden çıka konsantreye oranı, 4. Evaporatörden çıkan konsantratın evaporatöre giren meyve suyuna oranı olabilir. 10

Kesikli sistemde belli miktarda madde sisteme bir defada girer, aynı miktarda madde sistemden çıkar. Sürekli sistemde belli bir zaman dilimi baz olarak alınarak, kütle denklikleri kesikli sistemlerdeki gibi yapılır. 11

Bir sistemde madde dengesi kurulurken aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır : Soruda verilen tüm akımlardaki (giren ve çıkan) maddelerin miktarları ile kompozisyonları belirlenir. Madde akış diyagramı oluşturulur. Giren ve çıkan akımlar diyagramda işaretlenir. Sistemin sınırları çizilir. Akış diyagramı üzerine eldeki tüm veriler yazılır. Gerektiğinde sorunun çözümü için bir baz alınır (örneğin kütle veya zaman). Toplam ve bireysel madde denklikleri oluşturulur. Her bir bilinmeyen için bir denkleme ihtiyaç bulunmaktadır. Madde denklikleri ardarda çözülerek bilinmeyen değerler hesaplanır. 12

Proses akış diyagramları: Kütle denklikleri oluşturulmadan önce, Sistem göz önüne alınarak akış diyagramı oluşturulur!! 13

Kristalizasyon işlemine ilişkin proses akış diyagramı : Sey. şeker çözeltisi Evap. Kris. Sant. Kur. Kur. Krist. 14

Örnek 1: Domates salçası üretiminde, uygulanan akım diyagramını, randımanı belirlemek amacıyla yapılacak hesaplamalar için gerekli madde akış diyagramını düzenleyiniz ve hesaplamalarda kullanılacak bazı belirleyiniz. 15

Domates salçası üretimi Domateslerin yıkanması, Domateslerin ayıklanması, Domateslerin parçalanması, Parçalanmış domateslerin ısıtılması, Sıcak mayşenin bir siklon grubunda (palper) pulp haline getirilmesi Pulpun evaporatörde konsantre edilerek salça haline getirilmesi, Salçanın tubular ısıtıcıda 93 C ye kadar ısıtılması Kutulara 93 C de sıcak dolum yapılması ve kapatılması Kutuların soğutulması Kutuların kartonlara ambalajlanması Depolama

Domates salçası üretiminde, madde akış diyagramı Atık-I Atık-II Su Domates Ayıklama Siklon grubu Evaporatör Salça 17

Toplam kütle dengesi: Sisteme giren maddelerin toplamı ile sistemi terk eden maddelerin toplamının birbirine denkliğini belirten eşitliklere; toplam kütle dengesi denir. 18

Örnek 2 : Bir evaporatöre giren domates pulpu, burayı konsantre edilmiş olarak yani salça halinde terk etmekte ve bu işlemde bir kısım su buharlaşarak uzaklaşmaktadır. Kararlı bir prosessin gerçekleştiği bu sistemde, sisteme giren domates pulpunun ağırlığı (P), buharlaşan suyun ağırlığı (S) ve salçanın ağırlığı (K) ile simgelenirse, sistemdeki toplam kütle dengesini tanımlayan eşitliği oluşturunuz. 19

Bir evaporatörde buharlaştırma işleminde giren ve çıkan maddelerin diyagramı S (Su) P (Domates pulpu) Evaporatör K (Salça) 20

Örnek 3 : Bir kurutucu, W kg/dak. yaş maddeyle ve A kg/dak. sıcak hava ile beslenmekte ve kurutulmuş madde D kg/dak. miktarda olmak üzere sistemi terk etmektedir. Bu verilere göre sistemi tanımlayan bir diyagram çiziniz ve toplam kütle dengesine ilişkin eşitliği saptayınız. 21

Sıcak hava kurutucu sistemlerinde sisteme akış ve sistemden dışarı akışa ilişkin diyagram Hava (A) Yaş madde (W) Hava Su Kuruyan madde Nemli hava Kurumuş madde (D) 22

Örnek 4 : Turunçgil işleyen bir meyve suyu fabrikasında üretilen doğal portakal suyu, bir evaporatörde bir kısım suyu (W) buharlaştırılarak 68 Briks derecesine kadar konsantre (C 68 ) edilmektedir. Böyle bir portakal suyu konsantratının aroması çok zayıf olduğundan, buna üretilmekte olan doğal taze portakal suyu ilave edilerek briksi düşürülmek suretiyle 45 Briks derecesinde, daha zengin aromalı konsantrat elde edilmektedir. Bu konsantrat ise dondurularak muhafaza edilmektedir. Cut-back denilen bu yöntemin uygulandığı sistemi tanımlayan diyagramı çiziniz. Ayrıca, ana sisteme ve mümkün olan tüm alt sistemlere ait kütle dengelerini eşitliklerle gösteriniz. 23

Portakal suyu konsantratına doğal taze portakal suyu eklenmesiyle hazırlanan ve dondurularak muhafaza edilen yarı konsantrat üretimine ilişkin madde akış diyagramı W (su) C 68 68 Bx kons. Doğal portakal suyu (P) Dağıtıcı A E Evaporatör Karştırıcı C 45 45 Bx konsantre 24

Bireysel maddelere ait kütle dengesi; Aynen toplam kütle dengesine ilişkin hesaplamalarda izlenen ilkelere uyulur. Kaç madde varsa, o kadar eşitlik düzenlenebilir. 25

Örnek 5 : %8.1 kuru madde içeren 7 kg miktardaki bir materyal, bir kurutucuda kurutularak, kuru madde içeriği %90 na yükseltilmiştir. Kurutulmuş materyalin ağırlığını hesaplayınız. 26

Örnek 6 : Kuru madde oranı %12, asit oranı %0.8 olan meyve suyu; %66 şeker içeren şeker şurubu ilave etmek suretiyle briks derecesi 15' e ayarlanmaktadır. Gerekli şeker şurubu miktarını ve elde edilen meyve suyundaki asit oranını hesaplayınız. 27

Meyve suyunun kuru madde içeriğinin şeker şurubu ilavesiyle yükseltilmesi; Şeker şurubu, %66 şeker (x) Meyve suyu, 100 kg %12 KM % 0.8 asit Ayarlama tankı (Karıştırıcı) Şeker şurubu, %66 şeker (x) 28

Örnek 7 : Bir evaporatörde saatte 500 kg su uzaklaştırılmaktadır. Sisteme, %12 kuru madde içeren meyve suyu girmekte ve sistemi %45 kuru madde içeren konsantre terk etmektedir. Buna göre konsantre üretim hızını hesaplayınız. 29

Evaporasyon işlemine ilişkin madde akış diyagramı Su, 500 kg h -1 Meyve suyu, %12 KM (F) Evaporatör Konsantre, % 45 KM (C) 30

Örnek 8 : %66 oranında şeker içeren 25 kg şeker şurubu, su ile seyreltilerek, şeker içeriği %11 olan bir şurup elde edilmektedir. Elde edilen bu şurubun miktarını hesaplayınız. 31

Örnek 9 : %75 sakaroz içeren 100 kg şeker şurubu, 15 C ye kadar soğutulunca, oluşan sakaroz kristali miktarını hesaplayınız. 15 C deki doymuş sakaroz çözeltisinde %66 oranında sakaroz bulunmaktadır. Elde edilen bu şurubun miktarını hesaplayınız 32

Örnek 10 : Kristal şeker üreten bir fabrikada, %85 sakaroz ve %1 inert suda çözünen safsızlık içeren 100 kg konsantre şeker çözeltisi kristalizasyon işlemi uygulanarak kristalize edilmektedir. Kristalizasyon işleminde doygun şeker çözeltisi soğutularak şeker kristallerinin oluşumu gerçekleşmektedir. Kristalizasyon işleminden sonra kristalleri içeren şeker çözeltisine santrifüj işlemi uygulanarak kristallerin konsantre şekere çözeltisinden ayrılması sağlanmaktadır. Santrifüjden çıkan konsantre şeker çözeltisi %60 sakkaroz içermektedir. Santrifüjden çıkan kristal fraksiyonu ise, kristal ağırlığının %20 si kadar santrifüjden çıkan şeker çözeltisi ile aynı kompozisyonda şeker çözeltisi içermektedir. Bu prosese ilişkin toplam ve bireysel kütle denkliklerini oluşturunuz. Elde edilecek kristal ve konsantre şeker çözeltisi miktarları ile safsızlık oranını hesaplayınız 33

Örnek 11: Sosis üretiminde sığır eti (%15 protein, %20 yağ, %63 su) ile iç yağı (%3 protein, %80 yağ, %15 su) karıştırılarak %25 yağ içeren 100 kg sosis hamuru elde edilmektedir. Bu üretim için toplam ve bireysel kütle denkliklerini oluşturduktan sonra, gerekli et ve iç yağı miktarlarını hesaplayınız. 34