Моделирование процесса экстрагирования ароматических веществ из эфиромасличного сырья

• Автор: Портарска-Олованова, Филка
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР . .

1.1. Особенности извлечения ароматических вешеств из эфиромасличного сырья .

1.2. Кинетика элементарных процессов извлечения из твердой фазы.

1.3. Математическое моделирование процессов экстрагирования из твердой фазы

1.4. Методы интенсификации процесса экстрагирования .

1.5. Основные типы промышленных экстракторов в эфиромасличной промышленности.

2. ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА АРОМАТИЧЕСКИХ ЭКСТРАКТОВ.

2.1. Описание технологической схемы

2.2. Построение материальнопотокового и циклическипотокового графа .

2.3. Построение линеаризованных моделей
2.4. Оценка параметрической чувствительности и выявление определяющих факторов процесса экстрагирования .
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ПРИ УСЛОВИИ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПО
ЧАСТЯМ РАСТЕНИЙ
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ЭФИРОМАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ
4.1. Математическое описание процесса экстрагирования .
4.2. Определение кинетических параметров при моделировании на ЭВМ
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОМЫШЛЕННОГО ШНЕКОВОГО ЭКСТРАКТОРА
5.1. Описание степени набухания по высоте промышленного шнекового экстрактора
5.2. Гидродинамический баланс по жидкой фазе
5.3. Материальный баланс по массообмену .
5.4. Матричная форма описания процесса экстрагирования и алгоритм расчета промышленного шнекового экстрактора . . . .
5.5. Результаты моделирования промышленного шнекового
экстрактора.
ЛИТЕРАТУРА


Д - вязкость жидкости; ? Р - перепад давления. Принципиально экстрагирование эфиромасличного сырья относится к процессам, протекающим в системе ’’твердое тело-жидкость” //, т. М, -тч(1! С - концентрация; т - время;! Этот процесс представляет собой диффузионный перенос вещества в направлении градиента концентрации. При движении растворителя необходимо учитывать конвективный массоперенос вещества, имеющий место в связи с вращательным движением малых объемов жидкости, возникающим вследствие гидродинамического взаимодействия//. При смешаном механизме массопереноса уравнение молекулярной диффузии для второго закона Фика дополняется членами, отражающим и конвективный характер переноса вещества. Зо . Л)0 - коэффициент диффузии целевого компонента в жидкости в свободных условиях; т< 1 - коэффициент суммирующего фактора, замедляющие перенос в пористой среде. Извильности в порах оказывают замедляющее влияние на скорость массопереноса. Это приводит к удлинению пути и возникновению местных сопротивлений /0/. Наличие влаги в свежих клетках экранирует доступ органического растворителя. Сквозные поры при погружении в экстрагент ведут себя как тупиковые /8/. Для вытеснения защемленного воздуха из тупиков пор предлагается использовать мятый пар растворителя /,,/. При этом удалении воздуха благоприятствует барботаж пара и повышение температуры. Уравнение (2) описывает в общем виде перенос вещества через пористые клеточные стенки. Скорость экстрагирования зависит от скорости внешней и внутренней диффузии //. При этом, когда скорость внешней диффузии значительно больше скорости внутренней диффузии, определяющим фактором является внутренняя диффузия. В случае, когда скорости внутренней диффузии больше, чем скорости внешней диффузии, тогда процессом внутри твердого тела можно пренебречь, и определяющей величинной считается скорость внешней диффузии. Скорость массоотдачи зависит от разных факторов: от гидродинамики проведения процесса, от формы и размеров твердого пористого тела, концентрации вещества в твердом теле, температуры и т. При Вс « 1 скорость процесса зависит от внешней диффузии . Как обзорный очерк интерес представляют результаты, приведенные в работах /7,8/ по определению коэффициента диффузии на основе решения уравнения нестационарной диффузии. Исследования, связанные с диффузией из твердого тела в условиях анизотропной структуры с учетом в ходе процесса стохастических вариаций кинетических коэффициентов, отражены в работе //. Ф ^ ± к, ; - глубина; ! Эластичность клеточной структуры является предпосылкой для реализации этого варианта, поскольку нестационарность локальных напряжений в жидкости приводит к возникновению градиента давления по обе стороны клеточной оболочки, а смена знаков градиента приводит к тому, что клетка оказывается в режимах последовательной смены набухания и отжима. Способность клеточной ткани работать в режимах интенсивного конвективного переноса, в котором молекулярная диффу-з зия практически не играет роли, является определяющим моментом, отличающим как принципы, так и современную технику экстрагирования для капиллярно-пористых структур растительного происхождения. Элементарными процессами считаются те, которые протекают в телах с простейшими идеализированными геометрическими формами: неограниченная пластина, цилиндр,шар и т. При исследовании микрокинетики авторы чаще всего исходят из идеализации форм тела. Исходной при описании процесса экстрагирования является система дифференциальных уравнений . Решение уравнения диффузии для пластины, изотропной в диффузионном отношении толщиной С , при допущении, что диффузия происходит лишь в направлении х , нормальном к плоскости пластины при граничных условиях приведено в работе //. С = Со для 0 ? С = 0 для х = 0; х = I при 'о ? По уравнению () авторы // построили кривые для разных X и установили, что в любой момент экстрагирования средняя концентрация мисцеллы находится на одном и том же расстоянии от поверхности лепестка. Х = 0 С=^(эс) для 0 - ЭС — ? Т > О С = О X = О I =?