Электроразрядное экстрагирование целевых компонентов из растительного сырья

• Автор: Борисов, Алексей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.20.02, 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Содержание
Введение
Обозначения

ГЛАВА 1. ОБЗОР РАБОТ ПО ЭКСТРАГИРОВАНИЮ В СИСТЕМЕ

ТВЕРДОЕ ТЕЛО ЖИДКОСТЬ .

1.1. Особенности процесса экстрагирования в системе твердое теложидкость

1.1.1 Массообмен в процессе экстрагирования из твердой фазы

1.1.2 Строение твердых пористых тел

1.1.3 Методы кинетического расчета процессов экстрагирования.

1.2 Методы интенсификации процессов экстрагирования из твердой фазы .

1.3. Интенсификация процесса экстрагирования воздействием электрических разрядов

1.4. Конструктивное оформление процесса экстрагирования в системе
твердое тело жидкость
Задачи исследования .
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ
2.1. Экспериментальная установка.
2.2. Высоковольтные импульсные источники и устройства для регистрации тока и напряжения
2.3. Сырье для исследований
2.4. Методика электроразрядного экстрагирования алкалоидов из листьев
растения красавка
Основные результаты и выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ЦЕЛЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.
3.1 Роль кавитации и пульсирующей парогазовой полости в процессах электроразрядного измельчения растительного сырья.
3.2 Изучение кинетики массообмена при электроразрядном экстрагировании алкалоидов из коры раувольфии
3.3 Кинетика электроразрядного экстрагирования алкалоидов из листьев красавки при варьировании соотношения загрузки фаз с расчетом удельных энергозатрат.
3.4 Влияние режимных параметров процесса на кинетику электроразрядного
экстрагирования целевого компонента из растительного сырья
Основные результаты и выводы по главе 3
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КИНЕТИЧЕСКОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ.
4.1 Обоснование и общая формулировка кинетической математической модели процесса.
4.2 Обобщение экспериментальных данных по коэффициентам массопередачи по твердой фазе при электроразрядном экстрагировании
4.3 Критериальное уравнение для расчета коэффициентов массопередачи по жидкой фазе.
4.4 Нестационарная массоотдача при электроразрядном экстрагировании
4.5 Изменения движущей силы процесса и коэффициента массопередачи в
ходе электроразрядного экстрагирования .
Основные результаты и выводы по главе 4
ГЛАВА 5. АППАРАТУРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСТРАГИРОВАНИЯ.
5.1 Конструкгивное оформление процесса электроразрядного экстрагирования
5.2 Методика расчета электроразрядной экстракционной установки .
5.3 Пример расчета электроразрядной экстракционной установки.
5.4 Технико экономический аначиз применения электроразрядной установки
Основные результаты и выводы по главе 5 .
Основные результаты и выводы
Литература


Изучена кинетика массообмена при ЭРЭ алкалоидов из растительного сырья при варьировании электрических параметров установки. Выявлены режимы работы электроразрядной установки, обеспечивающие максимальный выход ЦК и интенсивное его извлечение. Разработана кинетическая математическая модель, описывающая процесс электроразрядного экстрагирования, определены ее параметры. Получены критериальные уравнения для расчета коэффициента массопередачи. Аналитически исследована роль нестационарной диффузии в полуограниченной плоской среде при граничном условии массообмена первого рода. Разработана методика инженерного расчета электроразрядной установки. Показана практическая целесообразность и эффективность применения метода ЭРЭ для извлечения ЦК из растительного сырья. Разработана математическая модель и методика инженерного расчета электроразрядного аппарата, которые могут быть применены для расчета процесса экстрагирования различных ЦК из растительного сырья. Получены данные по коэффициентам массопередачи, являющихся функциями электрических параметров и соотношения твердой и жидкой фаз в аппарате и могут быть использованы при расчете процесса электроразрядного экстрагирования из различенного растительного сырья. Критериальные уравнения применимы для нахождения оптимального выхода ЦК при различных вариациях режимных параметров. Даны рекомендации по аппаратурно технологическому оформлению процесса ЭРЭ. Инженерную методику расчета периодически действующего электроразрядного экстрактора, учитывающую вышеуказанные эффекты. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно технических конференциях преподавателей и сотрудников МГАУ г. Москва, Россия гг. V й всероссийской выставке научно технического творчества молодежи Москва, ВВЦ июня 3 июля г. VI й всероссийской выставке научно технического творчества молодежи Москва, ВВЦ июня г Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 6 опубликованных работах. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы изложена на 7 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. Список литературы включает 0 наименований. К.с. Кс. К,л,, Кст. Ку, Куу истинный и объемный коэффициент массопередачи по твердой фазе соответственно при выражении движущей силы через разность массовых долей целевого компонента в ней, кгкгкгтм с и кгкгкгт м с к коэффициент массопроводности, м2с. Ыу. Уо энергия, выделяемая от одного импульса, Дж х концентрация целевого компонента в жидкой фазе, кгкг раствора, х декартова координата, м. ИКС. I номер рассматриваемого концентрационного интервала т массообменный тах максимальный. БАК биологически активный компонент ДПС диффузионный пограничный слой МЭП межэлектродный промежуток ЦК целевой компонент ЭРЭ электроразрядное экстрагирование. ГЛАВА 1. ОБЗОР РАБОТ Г ЭКСТРАГИРОВАНИЮ В СИСТЕМЕ ТВЕРДОЕ ЖИДКОСТЬ. Особенности процесса экстрагирования в системе твердое жидкость. В процессах экстрагирования из твердой фазы извлекаемые вещества могут находится в ней либо в виде твердых включений, либо в виде растворенного вещества, заполняющего поры материала. В общем случае экстрагирование веществ растворителем является сложным процессом, состоящим из нескольких этапов растворение извлекаемых веществ, перенос растворенного вещества внутри пористою материала к его поверхности внутренняя диффузия, диффузия вещества от поверхности частицы твердого тела в основную массу экстрагирующей жидкости внешняя диффузия 1 6. В обоих случаях перенос вещества является диффузионным. Процесс в общем случае может определять либо внутренняя диффузия, либо внешняя, либо обе они совместно. В большинстве случаев фактором, лимитирующим скорость процесса, является перенос вещества внутри частицы, т. В зависимости от лимитирующей стадии говорят о соответствующем механизме массопереноса внутреннем или внешнем. Массообмен в процессе экстрагирования из твердой фазы. Массообмен в процессе экстрагирования целевого компонента ЦК из твердого пористого тела осуществляется с помощью молекулярной и конвективной диффузии .