Экстрагирование из волокнистых пористых материалов

• Автор: Иванов, Евгений Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 338 с. : ил.

Оглавление

Основные условные обозначения.

Введение.
Глава 1. Способы инициации конвективного массопереноса в пористых частицах в процессах экстрагирования.

1.1 Процессы и аппараты для экстрагирования в диффузионноконвективном режиме.

1.2 Известные модели экстрагирования в диффузионноконвективном режиме

1.3 Выводы по первой главе

Глава 2. Объекты исследования

Глава 3. Фильтрация экстрагента в пористых частицах под воздействием переменного давления.
3.1 Фильтрационный массоперснос в пористых частицах с защемленным газом при низкочастотном колебании давления в экстракторе.
3.2 Элементарная модель экстрагирования из нор под действием импульсов давления на поверхности частицы.
3.3 Фильтрация экстрагента в пористой частице под воздействием импульсов давления на локальных участках ее поверхности.
3.4 Выводы по третьей главе.
Глава 4. Математические модели процесса диффузионноконвективного экстрагирования растворенного вещества из пористых тел.
4.1 Математическая модель диффузионной стадии.
4.2 Экстрагирование из тела с бидисперсной пористой структурой в неограниченный объем жидкости.
4.3 Экстрагирование в ограниченный объем жидкости.
4.4 Экстрагирование из фрактальной системы ветвящихся капилляров.
4.5 Экстрагирование из неоднородного капилляра.
4.6 Экстрагирование из тела с застойными зонами.
4.7 Кинетические закономерности диффузионноконвективного экстрагирования, адаптированные для практического применения.
4.8 Экстрагирование из пористого тела в движущуюся жидкость
4.9 Экстрагирование в движущуюся жидкость с градиентом скорости.
4. Энергетический подход к описанию кинетики экстрагирования.
4. Выводы но четвертой главе
Глава 5. Экстрагирование целевых компонентов из растительного сырья в пульсационном аппарате.
5.1 Описание экспериментальной установки
5.2 Экстрагирование растительного сырья однофазным экстрагентом .
5.3 Экстрагирование растительного сырья двухфазной системой экстрагентов
5.4 Выводы по пятой главе.
Глава 6. Экстрагирование растительного сырья в режиме кипения экстрагента
6.1 Экстрагирование в режиме вакуумного кипения.
6.2 Экстрагирование в режиме вакуумного осциллирующего кипения экстрагента.
6.3 Выводы по шестой главе
Глава 7. Перспективные направления интенсификации процесса экстрагирования в диффузионноконвективном режиме
7.1 Экстрагирование растительного сырья с использованием шестеренчатого гомогенизатора.
7.2 Ротационный аппарат вакуумного осциллирующего кипения
7.3 Применение планетарного аппарата для экстрагирования растительного сырья.
7.4 Дискретное перераспределение целевых компонентов в частицах растительного сырья
7.5 Сопоставление способов экстрагирования.
7.6 Выводы по седьмой главе
Общие выводы
Список использованных источников


Равновесие при экстрагировании дубильных веществ из ТЗ вихревым методом наступает через мин, а для корней валерианы равновесие по изовалериановой кислоте при тех же условиях достигается только через минут , . Вместе с тем, в литературе отсутствуют обобщенные систематизированные данные по экстрагированию одной группы веществ из различных частей растений. Такие сведения необходимы для унификации характеристик процесса экстрагирования и установления возможности типовых режимов его проведения. В каждом конкретном случае оптимальное значение измельченности РС и способ измельчения зависит от анатомического строения и химического состава сырья 7, 1, 3, 1, 9. Для увеличения скорости процесса следует стремиться к увеличению поверхности контакта фаз. Гак, например, при экстрагировании КС с измсльченностью 2 ли время достижения равновесия составляло часов, с измельченностью 1 мм 3. Однако при чрезмерном измельчениисырья экстрагирование затрудняется изза образования при контакте порошка с растворителем тестообразной массы с высоким гидродинамическим сопротивлением, происходит вымывание большого количества балластных веществ из разрушенных клеток 7, 0. В настоящее время для многих видов лекарственного РС экспериментально установлена оптимальная величина измельченности, которая обычно составляет мм для травы, листьев и цветков лш для стеблей, корней и коры 0. Технологические свойства РС также зависят от способа его измельчения. РС, содержащее значительные количества слизей и коллоидов измельчают на траво корнерезках при этом образуется гладкая поверхность среза, чтобы уменьшить количество разрушенных клеток и повысить качество извлечения. Исследования, проведенные ХНИХФИ по изучению влияния методов измельчения РС на процесс экстрагирования, показали целесообразность измельчения РС на валковых дробилках. В этом случае в сырье образуется большое количество микротрещин, и динамическое равновесие при экстрагировании наступает в 2 раза быстрее, чем при использовании эксцельсиора 9. Изучение процесса экстрагирования проводилось нами на различных морфологоанатомических группах РС, что позволило оценить особенности экстрагирования сырья различной структуры. В качестве объектов исследования были выбраны ПБ, КС, ТЗ и ЦБ. Перечисленные виды сырья содержат флавоновые гликозиды, выбранные в качестве веществмаркеров для оценки эффективности экстрагирования сырья. К флавоновым гликозидам относят большую группу природных фенольных жлтых пигментов с агликонами производными флавона 2фенилхромона. Хромон бензоупирон, бипиклическая система, состоящая из бензольного II и упиронового циклов I рис. Рисунок 2. Агликоны флавоновых гликозидов ещ хуже растворимы в воде, мало в спирте и частично в органических растворителях 7. ФС обычно представлены в растениях гликозидами, метиловыми эфирами, комплексами с солями металлов. Присутствие сахаров в молекуле несколько повышает их растворимость в клеточном соке, на растворимость часто влияет наличие поверхностноактивных веществ например, сапонинов в клеточном соке. Сахарная часть молекулы чаще представлена гексозами Оглюкозой, Эгалактозой, реже пентозами Ьрамнозой, Ьарабинозой, Оксилозой. Флавоновые гликозиды часто являются биозидами, димонозидами и триозидами или чаще биозидомонозидами. Все флавоновые гликозиды оптически активные вещества. Методы определения ФС приведены в , 2. Внешние признаки. Плоды яблокообразные, твердые, морщинистые, разной формы и цвета в зависимости от вида растения, сверху заметна кольцевая оторочка, образованная ссохшимися чашелистиками или без них. В мякоти плода косточки. Часто на поверхности находится беловатый налет от выделившегося сахара. Рисунок 2. Химический сослав. Основные действующие вещества флавоноиды гиперозид, кверцитрин, кверцетин, витексин и ацетилвитексин дубильные вещества, каротиноиды, тритерпеновые сапонины олеаноловая и урсоловая кислота, сахар, органические кислоты, пектины, жирное масло. Численные показатели. Внешние признаки. Куски корней и столонов разной длины, толщиной от 0. Для медицинских целей используют два вида сырья неочищенные корни ix i i и корни, очищенные от пробки ix i .