Экспериментально-теоретическая модель взаимодействия потока сверхкритического флюида с зернистым слоем

• Автор: Максудов, Рашид Наилевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 271 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения и термины
Введение
Глава I. Исследования взаимодействий потоков сверхкритических флюидов со слоями обрабатываемых веществ
1.1. Направления современных сверхкритических технологий извлечения и концентрирования
1.2. Растворимость веществ и экспериментальные методы ее измерения в потоке сверхкритического растворителя
1.2.1. Статический метод измерения растворимости
1.2.2. Динамический проточный метод измерения растворимости
1.2.3. Модификация потока флюида сорастворителями
1.2.4 Термодинамическое описание растворимости в сверхкритических флюидах
1.3. Реализация процессов массопереноса в зернистых слоях
1.4 Математическое моделирование процессов извлечения из зернистых
слоев
1.5. Задачи диссертации
Глава II. Моделирование процессов массопереноса при фильтрации потока сверхкритического флюида в зернистом слое
2.1. Схема, механизмы и параметры процесса массопереноса при фильтрации потока сверхкритического флюида через зернистый слой .
2.2. Основные уравнения процесса для монодисперсного слоя
2.2.1. Массоперенос в поровом пространстве зернистого слоя при фильтрации потока флюида
2.2.2. Диффузия раствора в частице зернистого слоя
2.3. Качественный анализ математической модели
2.4. Аналитическое решение задачи
2.5. Адаптация и тестирование модели извлечения из монодисперсного зернистого слоя
2.6. Влияние формы частиц зернистого слоя на процесс извлечения
2.6.1. Постановка задачи для пластинчатых частиц
2.6.2. Решение задачи для пластинчатых частиц
2.6.3. Эффективный размер частиц
2.7. Постановка и решение задачи массопереноса из полидисперсного зернистого слоя
2.7.1. Математическая модель массопереноса из полидисперсного зернистого слоя
2.7.2. Аналитическое решение для случая пластинчатых частиц
2.7.3. Частные виды распределения частиц слоя по размерам
2.8. Адаптация полидисперсной модели по экспериментальным данным
2.8.1. Описание эксперимента
2.8.2. Адаптация модели
Выводы
ГЛАВА III. Экспериментальное исследование растворимости целевых компонентов в потоке СК С
3.1. Объекты исследований
3.2. Экспериментальное оборудование
3.2.1. Проточная экспериментальная установка с компрессорным циклом работы
3.2.2. Методика проведения эксперимента в потоке СК С
3.2.3. Методика проведения эксперимента в потоке СК С02, модифицированном сорастворителем
3.2.4. Оценка расходов СК С02,результаты пробных измерений
3.3. Проточная экспериментальная установка с насосным циклом работы
3.3.1. Методика проведения эксперимента в потоке СК С
3.3.2. Оценка расходов СК С02, результаты пробных измерений
3.4. Результаты измерения растворимости в потоке СК С
3.4.1. Растворимость салициловой кислоты в потоке СК С
3.4.2. Растворимость фенола в потоке СК С
3.4.3. Растворимость сквалена в потоке СК С
3.4.4. Растворимость салициловой кислоты в модифицированных потоках «СК С02 - этанол»; «СК С02 - метанол»
3.4.5. Растворимость сквалена в потоке «СК С02 - этанол»
3.5. Описание фазовых равновесий в исследованных системах с использованием уравнения состояния Пенга-Робинсона
3.5.1. Термодинамическая модель
3.5.2. Описание фазового равновесия в системе «салициловая кислота -СК С02»
3.5.3. Описание фазового равновесия в системе «фенол - СК С02»
3.5.4. Описание фазового равновесия в системе «сквален - СК С02»
3.6. Определение режимных параметров извлечения исследованных
компонентов
Выводы
Глава IV. Экспериментальное исследование массопереноса при фильтрации потока СК С02 в зернистых слоях
4.1. Извлечение технологических примесей из слоя продукта синтеза салициловой кислоты воздействием потока СК С
4.2. Извлечение масла из слоя молотых семян амаранта воздействием потока СК С
4.2.1. Определение состава масла, извлеченного потоком СК С
4.2.2. Оценка полноты извлечения масла потоком СК С
4.2.3. Выделение сквалена из извлеченного масла
4.3. Коэффициент фазового распределения сквалена
4.3.1. Фракционирование сквалена воздействием потока СК С
4.3.2. Коэффициент фазового распределения сквалена в системе “масло -
СК С02”
Выводы

Pressure (bar)
Рис. 1.15. Сравнение данных по растворимости нафталина в потоке СК ССЬ при температуре 308.15 К. (♦)- [65], (■) - [81], (А)-[47, 56], (х) [51].
Pressure (bar)
Рис. 1.16. Растворимость трифенилметана в потоке СК СО2 [51]. ( А) -308.15 К, (■) — 318.15 К, (♦)-328.15 К.
К динамическому проточному методу можно отнести и аналитический метод сверхкритической флюидной хроматографии (SFC) [81, 84, 85]. Схема такой установки [52] представлена на рис. 1.17. На данной установке исследована растворимость бифенила в сверхкритическом диоксиде углерода