Интенсификация процессов извлечения полисахаридов в электроразрядных экстракционных аппаратах

• Автор: Мартиросян, Карина Владиковна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пятигорск
• Количество страниц: 155 с. : ил

Содержание

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

1.1 Традиционные технологии процессов экстрагирования.

1.2 Способы интенсификации экстракционных процессов.

1.3 Интенсификация процесса экстрагирования воздействием электрических разрядов

1.4 Массообменные процессы в системе твердое теложидкость

1.5 Постановка задач диссертационной работы.

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫХ АППАРАТАХ.

2.1 Процессы переноса в капиллярнопористых телах.

2.2 Физикохимичсскис свойства растительных веществ.
2.2.1. Дисперсность растительного материала
2.2.2. Влияние предварительного замачивания
2.3 Гидродинамические процессы в электроразрядных аппаратах.
2.3.1. Г идродинамические процессы в пограничном слое
2.3.2. ереходные и турбулентные режимы конвекции. .
2.3.3. Вычисление кинематического и динамического коэффициентов вязкости
2.3.4. Расчет чисел Рейнольдса.
2.4 Массообменные процессы в электроразрядных аппаратах.
2.4.1. Диффузионный пограничный слой.
2.4.2. Массообмен в турбулентном потоке
2.6. Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ В ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫХ АППАРАТАХ
3.1 Экспериментальный электроразрядный экстракционный аппарат.
3.2 Характеристики канала электрического разряда
3.2.1. Энергетические характеристики канала разряда.
3.2.2. Давление на фронте ударной волны, создаваемой каналом разряда в воде.
3.3 Обобщение экспериментальных данных по электроразрядным аппаратам
3.3.1. Временные параметры импульса напряжения.
3.3.2. Амплитуда импульса напряжения.
3.3.3. Количество импульсов в серии
3.3.4. Межэлектродный промежуток.
3.4 Методика экстрагирования полисахаридов из женьшеня
3.4.1. Биологическая активность полисахаридов листьев и корня женьшеня
3.4.2. Методики извлечения полисахаридов из листьев и шрота корня женьшеня
3.5 Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ МАССОПЕРЕНОСА ПРИ ЭКСТРАГИРОВАНИИ В
ЭЛЕКТРОРАЗ РЯДНЫХ АППАРАТАХ.
4.1 Расчетные уравнения для коэффициента массопроводности
4.2 Коэффициент массопроводности.
4.2.1. Расчет коэффициента массопроводности при обработке модельного сырья
4.2.2. Расчет коэффициента массопроводности при обработке листьев женьшеня
4.2.3. Расчет коэффициента массопроводности при обработке шрота корня женьшеня
4.3 Аппроксимация экспериментальных результатов
4.4 Методика расчета электроразрядного аппарата.
4.5 Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
5.1 Управление процессом электроразрядного экстрагирования.
5.1.1. Межэлектродный промежуток как управляющий параметр
5.1.2. Временные параметры электроразрядной технологии.
5.2. Комбинированный способ экстрагирования полисахаридов
из шрота корня женьшеня
5.3. Промышленные рекомендации.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Связь задач исследований с проблемным планом фармацевтических наук. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Пятигорской государственной фармацевтической академии (№ государственной регистрации 0). Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международных конференциях «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» - гг. Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института), на VI российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», на межвузовских научно-практических конференциях Северо-Кавказского государственного технического университета в - гг. Пятигорской государственной фармацевтической академии в - гг. Объем работы. Диссертация изложена на 5 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и рисунков, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, литературы, включающей 8 наименований и пяти приложений. Глава 1. Экстрагирование веществ из растительного материала и минерального сырья является одним из процессов химических технологий. Экстрагированием в системе твердое тело-жидкость является извлечение одного или нескольких компонентов из сложного твердого вещества путем избирательной растворимости. В качестве растворителя применяется жидкость (экстрагент), в которой хорошо растворяется извлекаемый компонент и плохо - другие составные части твердого тела [1-3]. Извлекаемое из твердых частиц вещество может находиться в порах либо в виде раствора, заполняющего поры частиц, либо в виде твердого растворимого вещества. В первом случае экстрагирование связано с диффузией растворенного вещества из объема частицы в окружающую жидкую среду, во втором диффузии предшествует растворение извлекаемого вещества. Таким образом, процесс экстрагирования может включать в себя стадию растворения [1,4, 5]. Первый аналитический результат диффузионной теории экстрагирования, принадлежащий П. М. Силину, связывал концентрацию извлекаемого вещества в порах с временем пребывания твердой фазы в противоточном аппарате [7]. Изучение переноса вещества в пористых средах на основе принципов термодинамики неравновесных состояний выполнено A. B. Лыковым [4]. Для исследования кинетики экстракционных процессов П. Г. Романковым была использована теория подобия [8]. Способы экстрагирования классифицируют на статические и динамические: в статических сырье периодически заливают экстрагентом и настаивают, динамические предусматривают смену экстрагента и сырья. Выделяют периодические и непрерывные способы, где подача сырья осуществляется соответственно периодически либо непрерывно [2, 9]. Среди периодических различают одноступенчатый, простой многоступенчатый и противоточные многоступенчатые. Существуют равновесные и неравновесные способы (по возможности достижения равновесия), прямоточные и противоточные (по направлению потока экстрагента и сырья) [2]. В фармацевтической литературе всем названным выше способам экстрагирования соответствуют способы мацерации, ремацерации, перколяции, реперколяции, быстротекущей реперколяции, непрерывного экстрагирования, циркуляции (табл. В отношении преимуществ и эффективности способов экстрагирования, применяемых в фармации, существуют различные мнения [-]. Таблица 1. II. Все перечисленные способы применяются в настоящее время в фармацевтической промышленности, но каждая из них требует длительного времени на получение экстракта - от часов до нескольких дней. Технология извлечения лекарственных веществ жидкими экстрагентами из сырья растительного, животного или микробиологического происхождения отличается многостадийностью, цикличностью и недостаточной интенсивностью проводимых процессов. Это приводит к потерям ценных лекарственных веществ при предварительной обработке сырья и на последующих стадиях процесса. В условиях галеновых производств химико-фармацевтической промышленности широкое применение получили периодические способы экстрагирования в одиночных перколяторах, диффузорах и в батарее диффузоров [2, 6].