Математическое моделирование процесса щелочной рафинации и коалесценции капель растительного масла в мыльно-щелочной среде

Математическое моделирование процесса щелочной рафинации и коалесценции капель растительного масла в мыльно-щелочной среде

Автор: Жемухова, Марина Мухамедовна

Шифр специальности: 05.18.12

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2004

Место защиты: Краснодар

Количество страниц: 234 с. ил.

Артикул: 2631093

Автор: Жемухова, Марина Мухамедовна

Стоимость: 250 руб.

Литературный обзор. Современные представления о механизме и математическое описание процесса рафинации масел. Существующие представления о процессах, протекающих на границе взаимодействующих фаз при щелочной рафинации масел. Решение внешней задачи массопереноса в капле для постановки сопряженной задачи. Решение сопряженной задачи. Решение задачи массопередачи с химической реакцией. Идентификация параметров математических моделей процесса щелочной рафинации капель растительных масел в мыльнощелочной среде по экспериментальным данным. Идентификация параметров математических моделей. Математическое моделирование стадия коалесценции капель рафинированного масла. Оценка эффективности коалесценции электрическим током. Отработка технологических решений процесса рафинации масла в мыльнощелочной среде с интесифицированной стадией коалесценции. Вывод ы. Литература. Кронига Бринка . Для создания обоснованной модели массопереноса жирных кислот из масляной фазы необходимо определить, какая из фаз в этом процессе является лимитирующей и какая реакционной.


Эти изучения показали, что изменение ПАВ данной системы имеет минимум через какоето время, в отличие от нереактивной системы, где динамическое изменение ПАВ обычно проявляет монотонное понижение к равновесному значению. В работе экспериментально показано, что минимум ПАВ не наблюдается, когда щелочь не присутствует в водной фазе, а вводится подготовленный эквивалент просто ПАВ добавлен к водной фазе. Однако, когда щелочь присутствует в водной фазе в контакте с кислотным маслом, изменение ПАВ показывает минимум через какоето время. Равновесное и динамическое изменение ПАВ системы сырое масло водный щелочной раствор моделировалось в работах , . Изучение механизма взаимодействия щелочи с кислотами масляной фазы имеет большое значение для разработки технологии повышения нефтеотдачи пластов, основанной на введении в скважины щелочи или непосредственно ПАВ . При моделировании принято, что кислоты присутствующие в сырой масляной фазе реагируют со щелочным раствором и производят поверхностноактивные вещества, которые понижают поверхностное натяжение системы масло вода. Кислоты переходят из масла в водную фазу, где присутствие щелочи вызывает их диссоциацию. Мыла ионизированных кислот с ионами натрия присутствуют в водной фазе. Это мыло при контакте с масляной фазой вызывает рост поверхностной концентрации до достижения максимума, и затем понижение к его равновесному значению. Энергетический барьер десорбции хя мыла ключевой параметр в порождении минимума ПАВ. Для объяснения характера изменений ПАВ в системе масло с кислотами водный раствор щелочи по времени разработана химическая диффузионнокинетическая модель. Эта кинетическая модель описывает стадии адсорбции десорбции как реакции с константами скорости, которые являются ключевыми параметрами в определении из динамики глубины и положения экстремумов ПАВ. При моделировании кинетики процесса в работе выражали кинетические константы скорости как функция состава водной фазы. Константы скорости выбирались так, чтобы получить лучше всего близость с экспериментальными данными. Состояние математического описания гидродинамики и массообмена движущихся капель с поверхностноактивнылш веществами на поверхности. Как было отмечено ранее, нейтрализация жирных кислот определяется условиями на границе раздела фаз и скоростью подвода реагентов к зоне реакции. Следовательно, при разработке модели рафинации масла в мыльнощелочной среде, необходимо учитывать как массоперенос жирных кислот из масляной фазы в водную, так и явления, сопутствующие этому процессу межфазная турбулентность, солюбилизация, эмульгирование. Кроме того, следует учитывать массоперенос компонента из движущейся капли, что имеет место в случаях распылительных колонн. Процесс протекает в нестационарной области, и это также необходимо учитывать при разработке математической модели. В то же время существенное влияние на процесс могут оказать реакции гидролиза масла или жира в результате повышенного содержания щелочи в водной фазе аппарата. Наличие в системе ПАВ, адсорбирующихся на границе раздела фаз и образующих структурномеханический барьер, также влияет на массоперенос жирных кислот и на гидродинамику. В моделях массопереноса, применяемых для описания процессов в многофазных жидкостных реакторах, возможна массопередача, как через сферическую, так и через плоскую границу раздела фаз. При нейтрализации масла в мыльнощелочной среде в распылительных колоннах массоперенос жирных кислот из масляной капли проходит через сферическую границу раздела фаз. При лимитировании массопередачи по сплошной фазе целесообразно применять методы диффузионного пограничного слоя, при этом концентрация переносимого компонента вне пограничного слоя постоянна вследствие достаточно интенсивного перемешивания среды, а градиент концентрации переносимого компонента достигает своих максимальных значений в тонком диффузионном пограничном слое . Примерами описаний таких процессов являются модель Хигби пенетрационная теория и модель Данквертса теория обновления поверхности , а также другие модели, описывающие массопередачу в сплошной фазе вокруг капли .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.188, запросов: 240