Растворимость и коэффициент фазового распределения низколетучих веществ в системе жидкость-сверхкритический флюид

• Автор: Сабирзянов, Айдар Назимович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 310 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Проблема снижения энергозатрат и углубления переработки
сырья в процессах химической технологии
1Л. Существующие методы переработки сырья и утилизации
отходов в процессах химической технологии
1.1Л. Получение и очистка три- и тетраэтил енгликол ей
1.1.2. Получение и очистка гидролизного глицерина
1.1.2.1. Получение глицерина гидролизом природных жиров
1.1.2.2. Очистка гидролизного глицерина
1.1.2.2.1. Дистилляция
1.1.2.2.2. Очистка ионообменными смолами
1.1.3. Очистка высоконагруженной углеводородами
промышленной сточной воды
1.2. Применение суб- и сверхкритических флюидов в
различных экстракционных процессах
1.2.1 Общие принципы сверхкритической технологии
1.2.1 Л. Сверхкритические экстракционные циклы
1.2.1.2. Эксергетический анализ сверхкритических
экстракционных циклов
1.2.2 Экономические аспекты суб- и сверхкритических
экстракционных процессов
Выводы
ГЛАВА II. Методы исследования растворимости и коэффициента фазового распределения низколетучих веществ в системе жидкость - сверхкритический флюид
2.1. Экспериментальные методы
2.1.1. Статический метод
2.1.1.1. Насыщение раствора

2.1.1.2. Анализ состава насыщенного раствора
2.1.1.2.1. Весовой метод
2.1.1.2.2. Спектральный метод
2.1.2. Динамический метод
2.1.2.1. Насыщение раствора
2.1.2.2. Анализ состава насыщенного раствора
2.1.2.2.1. Хроматографический метод
2.1.3. Циркуляционный метод
2.2. Теоретические методы
2.2.1. Описание растворимости низколетучих веществ в
сверхкритических флюидах.
2.2.1.1. Эмпирические методы.
2.2.1.2. Теоретические методы.
2.2.1.2.1. Силы межмолекулярного взаимодействия в разбавленных
флюидных растворах
2.2.1.2.2. Молекулярно-статистические исследования разбавленных
растворов
2.2.1.2.3. Теория регулярных растворов

^.2.1.2.4. Гипотеза подобия растворимости веществ в
сверхкритических флюидах
2.2.1.2.5. Применение закона соответственных состояний для прогнозирования растворимости
2.2.1.2.6. Применение уравнений состояния для расчета растворимости
2.2.1.2.7. Повышение растворяющей способности сверхкритических
флюидов путем добавления сорастворителей
2.2.2 Обобщение растворимости низколетучих веществ в
сверхкритических флюидах
2.2.2.1. Энтропийный метод обобщения растворимости веществ в сверхкритических флюидах
2.2.3. Описание коэффициента фазового распределения низколетучих веществ в системе жидкость сверхкритический флюид
2.2.3.1. Точка начала ки пения
2.2.3.2. Точка росы
2.2.3.3. Точка начала испарения при фиксированных значениях температуры и давления
2.2.3.4. Точка начала испарения при постоянной энтальпии
2.2.3.5. Изоэнтропное испарение
2.2.3.6. Блок-схема алгоритма расчета точки начала испарения при фиксированных значениях температуры и давления
2.2.3.7. Приближение разбавленного раствора
2.2.3.8. Классификация фазовых диаграмм и расчет критических параметров в системе жидкость - сверхкритический флюид

Выводы.
ГЛАВА 111. Экспериментальные установки и методика проведения опытов
3.1. Спектроскопическая установка
3.1.1. Оптическая система
3.1.2. Оптическая ячейка высокого давления с переменным
объемом
3.1.3. Методика проведения опытов и обработка результатов
3.1.4. Результаты пробных опытов
3.1.5. Оценка погрешности опытов
3 2 Статическая экспериментальная установка
3.2.1. Система создания и измерения давления

Наиболее важными из этих способов, имеющими промышленное применение, являются [36]:
1) производство глицерина гидролизом жиров и масел едким натром;
2) гидролиз жиров и масел паром под давлением, либо с прибавлением, или без прибавления катализаторов;
3) процесс Твитчеля, при котором гидролиз производится при атмосферном давлении в присутствии небольшого количества специального катализатора;
4) расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты действием ферментов.
Рассмотрим более подробно процесс гидролиза жиров парами воды, реализованный в АО «Нэфис» (г. Казань). Процесс гидролизного расщепления жиров парами воды проводится в две стадии. На первой стадии процесс ведется при температуре 220 - 225 °С и давлении острого пара 2,5 МПа в течение трех часов до достижения глубины расщепления около 85 %. После завершения первой стадии гидролизного расщепления жиров содержимое автоклава отстаивается в течение 30 минут. В результате отстоя происходит расслоение водной и органической фаз. Глицерин, имеющий хорошую растворимость в воде, переходит в водную фазу (глицериновая вода), Глицериновая вода с содержанием глицерина 10 - 12 % масс, поступает на вторую стадию расщепления, которая проводится в течение 1,5-2 часов при тех же параметрах, что и первая стадия. Затем содержимое автоклава отстаивается в течение 10 минут, после чего глицериновая вода подается на концентрирование и очистку.
1.1.2.2. Очистка гидролизного глицерина.
В качестве сырья для процесса гидролизного расщепления используются жиры различной природы: животные жиры (говяжий, свиной), саломас (подсолнечный, хлопковый, соевый), различные масла (подсолнечное,