Математическое моделирование процесса экстракционной очистки фосфатидного концентрата

• Автор: Тихонов, Дмитрий Эдуардович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ПЕРВАЯ ГЛАВА. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ, ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ФОСФАТИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
1.1. Теория очистки фосфатидных концентратов
1.2. Техника и технология очистки фосфатидных концентратов
1.3. Обзор существующих математических моделей для описания равновесия в системе жидкость-жидкость
1.4. Описание массопереноса в системе жидкость - жидкость
1.5. Обоснование целей и задач исследования
ВТОРАЯ ГЛАВА. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЕ "ФОСФАТИДНЫЙ КОНЦЕНТРАТ - РАСТВОРИТЕЛЬ"
2.1. Применение уравнения Цубоки - Катаямы - Уилсона для расчета фазовых равновесий систем с жировыми компонентами
2.2. Идентификация параметров уравнения NR.IL по данным о бинарных системах
2.3. Идентификация параметров уравненияЖТЬ по данным о многокомпонентных равновесиях
2.4. Моделирование многокомпонентных равновесий
ТРЕТЬЯ ГЛАВА. МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА В ПРОЦЕССЕ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ФОСФАТИДНОГО КОНЦЕНТРАТА

3.1. Разработка диффузионной модели многокомпонентного
МАССОПЕРЕНОСА ИЗ КАПЛИ
3.2. Моделирование процесса экстракции
ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ФОСФАТИДНОГО КОНЦЕНТРАТА
4.1. Методы испытаний
4.2. Описание эксперимента
4.3. Способ получения пищевого эмульгатора из гидратационного осадка растительных масел
4.4. Аппаратурное оформление нового способа получения пищевого эмульгатора из гидратационного осадка растительных масел
4.5. Испытания нового способа получения пищевого эмульгатора из гидратационного осадка растительных масел
4.6. Технико-экономическая эффективность применения практических результатов проведенных исследований
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
А — матрица собственных векторов матрицы коэффициентов
диффузии Б а — активность компонента;
С — концентрация; кмоль/м3;
Ц (1 — коэффициент диффузии м2/с;
Д — коэффициенты диффузии псевдокомпонентов
И — фактор расслаивания (доля фазы рафината);
Сг — соотношение концентрат : спирт;
0е — избыточная энергия Гиббса, Дж/кмоль;
— мольная избыточная энергия Гиббса Дж/кмоль;
К — коэффициент распределения, или константа фазового
равновесия;
./ — плотность потока массы кмоль/м-с;
п — число молей компонента;
число компонентов;

общее число молей, равное ]Гм.;
N — количество компонентов;
Я — универсальная газовая постоянная, Я = 8,314 Дж/моль-К;
Р — давление, Па;
5 — число ступеней экстракции;
Т — абсолютная температура, К;
? — время, с;
V — молярный объем, м3/моль;
х — молярная концентрация компонента, г/моль;
Х[_1, — концентрации первого компонента в первой и второй фазах
X; 2 соответственно, мольные доли;

бинарного взаимодействия, и в этом состоит преимущество уравнения Уилсона над уравнениями, рассмотренными выше.
Еще одна положительная особенность уравнения Уилсона состоит в том, что в нем заранее учтен температурный эффект:

Л у1
Л21 =ГеХР
о" 1 1 1 = ~ехр VI 12

(21 ~агг) V = —ехр 2
1 АТ

Основной недостаток уравнений Уилсона заключается в том, что они не позволяют описывать избыточные свойства в системах с расслаиванием.
Для представления равновесия жидкость - жидкость; предложена /48/ модификация уравнения Цубоки - Катаямы - Уилсона, которая дает удовлетворительные результаты. Для расчетов избыточной энергии Гиббса, авторы последнего уравнения используют следующее выражение:
(А_ = Х 1пХ1+У2Х2 , „ *21*1 + *2
КГ 1 X] + Л12х2
+ х21п-

к2Х + х2 ’
где Г; = (у}!¥,)- соотношения молярных объемов.
Уравнения для определения коэффициентов активности бинарных смесей соответственно принимают следующий вид:
1п п = 1п + + (Д - Д, )х2,
хх + Л12х2
х2 + А21хх

*21Х1 + Х2

х1 + Л12х2 Л21х, +х2
Уи=У21Ух,
Уп =Уг/У2.