Интенсификация процессов электроразрядного экстрагирования

• Автор: Голов, Евгений Виссарионович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пятигорск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

1.1. Методы и проблемы извлечения биологически активных соединений из растительного сырья.

1.2. Интенсификация экстракционных процессов электрическим током.

1.3. Электроразрядный способ обработки растительного сырья.

1.4. Постановка задач диссертационной работы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕТАЛЫ ЮЙ ТЕХИКИ И МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ

2.1. Экспериментальная экстракционная аппаратура.

2.2. Сырье для исследований и строение растительных клеток.

2.3. Аппаратура для изучения развития электрического разряда.

2.4. Высоковольтные импульсные источники и устройства для регистрации тока и напряжения.

2.4.1. Источник прямоугольных импульсов.

2.4.2. Генератор импульсных напряжений

2.5. Методика проведения экспериментов и анализ полученных продуктов.
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ЭЛ ЕКТРОРАЗ РЯДНЫХ
ПРОЦЕССОВ В ЖИДКОСТЯХ И СУСПЕНЗИЯХ.
3.1. Факторы, обусловливающие интенсификацию процесса
3.2. Роль кавитационных процессов и пульсирующей парогазовой полости в воздействии на твердую фазу в водных суспензиях.
3.3. Электропроводность жидкой фазы суспензии при многоразрядном воздействии
3.4. Исследование прсдразрядных токов и деформации импульса.
3.5. Выводы но третьей главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ
ЭКСТРАГИРОВАНИЮ СЫРЬЯ.
4.1. Определение скорости продвижения экстрагента при набухании растительного материала
4.2. Распределение концентрации экстрагируемых веществ внутри частицы в ходе экстрагирования.
4.3. Расчет коэффициента вымывания и числа вымывания
4.5. Влияние электроразрядного воздействия на скорость замачивания сырья
4.5. Выводы по четвертой главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ,
ВЛИЯЮЩИХ НА ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ СЫРЬЯ.
5.1. Экспериментальное исследование траектории канала разряда.
5.2. Исследование гидродинамических процессов в элсктроразрядном экстракционном аппарате
5.3. Роль кавитационных явлений и парогазовой полости в процессах измельчения
5.4. Выводы по пятой главе.
ГЛАВА 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СОХРАННОСТЬ ИЗВЛЕКАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ. ВОПРОСЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТУРЫ.
6.1. Электроразрядное экстрагирование биологически активных
соединений
6.2. Сохранность веществ, извлеченных из растительного сырья при электроразрядной обработке
6.3. Перспективные направления совершенствования технологии электроразрядного экстрагирования.
ОС ЮВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Подбор экстрагента и условия его применения является важной задачей и осуществляется отдельно для каждого вида сырья. С целью создания разности концентраций, являющейся основной движущей силой в диффузионном процессе, экстрагент должен интенсивно омывать поверхность твердой фазы суспензии и, зачастую, иметь повышенную1 температуру. Следует отметить, что влияние температуры на процесс экстракции не однозначно. Увеличение температуры суспензии улучшает процесс диффузии за счет увеличения пропускной способности клеточных структур, подвижности ионов и т. Однако увеличение температуры вЕЛше определенного предела может привести к денатурации белков, к деструкции извлекаемого комплекса , потерям экстрагента за счет испарения и т. В качестве экстрагента при обработке растительного сырья используют поду, ее солевые и спиртовые смеси, бензин, трихлорэтилен, изопрапанол, этанол, ацетон, диоксин и т. В последнее время появились работы но использованию в качестве экстрагента сжиженных газов в основном СО2 . Сжиженными газами хорошо извлекаются жидкие и эфирные масла, флавониды, некоторые алкалоиды, а для водорастворимых веществ, гликозидов, растительных смол его применение не эффективно. Способ достаточно длителен, не всегда качество продуктов отвечает необходимым требованиям, поэтому он не может рассматриваться как универсальный. Необходимо также указать на экологические проблемы, связанные с регенерацией экстрагентов и очистки стоков. Поэтому поиск новых методов интенсификации экстракционных процессов, позволяющих уменьшить их длительность, уменьшить или вообще отказаться от химических реагентов, сократить количество стадий и т. Поиск и совершенствование методов интенсификации процесса экстракции растительного сырья ведется постоянно и связаны с использованием воздействия на сырье различного вида силовых полей, влияющих на массообменныс процессы, состояние диффузионных преград и т. Следует отмстить, что большинство разработок находятся в стадии исследований, лабораторных или полупромышленных испытаний, однако, их перспективность не вызывает сомнений. Ультразвуковая обработка ,, позволяет интенсифицировать ряд основных процессов в технологических схемах экстракции растительного сырья. Как правило, исходное сырье поступает в технологическую схему в сухом или обезвоженном состоянии. Процесс замачивания может длиться несколько часов, что связано с заполнением экстрагентом пор, капилляров за счет вытеснения воздуха. В реальном сырье многие поры и капилляры имеют закрытый характер, а использование звукокапиллярного эффекта существенно ускоряет процесс. Ультразвуковая обработка также создаст в жидкостях кавитационные поля, пузырьки в которой при схлопываиии создают кратковременные ударные волны, которые могут диспергировать сырье, увеличивать проницаемость клеточных структур, обеспечивают улучшение обтекания экстрагентом клеток и т. Существует ряд проблем, препятствующих широкому внедрению способа, которые связаны с трудностью равномерного озвучивания больших объемов суспензии, не достаточной изученностью деструктивного влияния ультразвуковой обработки на свойства извлекаемых веществ. Так, атропин сульфат при длительном озвучивании распадается на тропин и троповую кислоту, большинство алколоидов и азотистых оснований кофеин, хинин, морфин частично или полностью теряют свои свойства 8. Однако, несмотря на ряд негативных явлений, ультразвуковая обработка используется в фармацевтической промышленности. Качественно такие же эффекты могут быть получены при низкочастотных акустических или механических колебаниях. Информации по иифразвуковой обработке сырья недостаточно, чтобы оценить его перспективы, а низкочастотное механическое воздействие нашло достаточно широкое применение, например, при создании вихревых экстракторов, роторнопульсационных аппаратов и т. В этих аппаратах наложение низкочастотных нолей механического происхождения разрыхляет сырье, улучшает подвод экстрагента в труднодоступные зоны, улучшает общий массообмен и т. При этом отсутствуют деструктивные эффекты, влияющие на качество извлекаемых веществ.