Экстракция двуокисью углерода жидкофазных материалов в массообменнике с пористой перегородкой

• Автор: Схаляхов, Анзаур Адамович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Майкоп
• Количество страниц: 194 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 .ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ЭКСТРАКЦИИ ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА
1.1 .Техника и технология экстракции жидкофазных материалов
1.1.1 .Экстракция жидкофазных материалов двуокисью углерода
1.1.2.Состояние практики и теории мембранной экстракции жидкофазных материалов
1.2 .Методы исследования процесса экстракции
1.2.1 Методы определения диффузии и растворимости в двуокиси углерода
1.2.2.Методы исследования массопереноса при экстракции
1.3.Выводы по литературному обзору и задачи исследования
2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭКСТРАКЦИИ В МАССООБМЕННИКЕ С ПОРИСТОЙ ПЕРЕГОРОДКОЙ
2.1. Концентрационные распределения по длине аппарата
2.2. Анализ эффективных режимов экстракции в мембранном экстракторе 3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МАССООБМЕНА ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ В МАССООБМЕННИКЕ С ПОРИСТОЙ ПЕРЕГОРОДКОЙ
3.1. Равновесные и диффузионные свойства в системе «жидкость-двуокись углерода» при экстракционной очистке растительных масел
3.1.1. Моделирование влияния факторов на равновесные и диффузионные свойства системы «жирное масло, жирные кислоты - двуокись углерода»
3.1.2.Коэффициенты диффузии триглицеридов и жирных кислот в двуокиси
углерода при сверхкритических условиях
3.1.3.Коэффициенты распределения в системе «жирные кислоты - двуокись углерода» при сверхкритических условиях
3.2.Массоперенос в массообменнике с пористой перегородкой
3.3.Экспериментальные исследования процесса экстракции жирных кислот из растительных масел двуокисью углерода

3.3.1.Методика проведения эксперимента(описание установки и измерений)
3.3.2.Результаты экспериментов и их обсуждение
4 .РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1.Оценка эффективных режимов работы массообменника с пористой перегородкой
4.2.0писание разработанной экстракционной установки
5.ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение
Современным направлением совершенствования производства продуктов питания является применение новой техники и технологии, которые позволяют увеличить эффективность производств, перерабатывающих
сельскохозяйственное сырье в высококачественные продукты питания, при этом сократить потери сырья, затраты энергии и материальных ресурсов.
Важнейшей операцией пищевой технологии является разделение. Исходное сырье, кроме целевого компонента, содержит примеси, которые необходимо отделить и использовать. От современных процессов разделения требуется высокая эффективность разделения (степень выделения целевого компонента и чистота получаемого продукта), а также низкие затраты. Для пищевой технологии особым требованием является сохранение качества получаемого продукта. В частности, для одного из распространенных процессов разделения -экстракции, необходимо обеспечить отсутствие остатков растворителя в продукте и термически не испортить продукт при тепловой отгонке летучего растворителя из продукта.
Выделить из растительного сырья и сырья вторичной переработки лабильные биологически-активные вещества и ароматизаторы можно экстракцией сжиженными и сжатыми газами, в большинстве случаев двуокисью углерода. Созданы действующие промышленные установки. СОг-экстракты в нашей стране и за рубежом широко используются в продуктах питания, медицине и др.
Двуокись углерода как сжиженный газ безвреден, обладает бактерицидными свойствами, определяющими его широкое применение в пищевой промышленности. В сжиженном и сжатом состоянии двуокись углерода хорошо экстрагирует ароматические и биологически-активные вещества. Двуокись углерода обладает низкой стоимостью и не дефицитна.
В сжатом состоянии для двуокиси углерода и других газов наблюдается высокая селективность к отдельным классам соединений, зависящая от
где М - поток массы на площади поверхности массоотдачи Р, Дс - средняя разность концентраций на стенке и жидкости.
Величина Дс может определяться как среднеинтегральная
или среднелогарифмическая
Результаты экспериментального изучения того или иного процесса переноса представляются в виде уравнений связи между обобщенными переменными, характерными для изучаемого процесса [109]. Список и вид обобщенных переменных определяется методами теории подобия из дифференциальных уравнений, описывающих процесс, или с помощью анализа размерностей [110]. Для конвективного массообмена [111] характерными является такие обобщенные переменные, как число Шервуда БЬ = р1Л), число Рейнольдса Яе = число Шмидта Эс = уД) и другие комплексы. Здесь Ь -
характерный размер поверхности массообмена.
К настоящему времени проведено большое число исследований и накоплен значительный экспериментальный материал по характеристикам процессов переноса [112]. Полученные эмпирические уравнения для групп подобных явлений, справедливые с той или иной степенью точности в определенных интервалах изменения входных параметров (определяющих чисел подобия, то есть независимых обобщенных переменных), приводятся в справочной, учебной и специальной технической литературе [113]. Однако задача выбора наиболее подходящего в общем случае не является простой, так как даже для одних и тех же условий протекания процесса переноса в литературе можно найти множество
(1.23)
или среднеарифметическая
Дса - сш - 0,5(гщ - сеьа )
(1.24)