Особливості розрахунку для процесів екстракції матеріального балансу трьохфазних сумішей

Vitaliy Glybin, Olena Kuznetsova

Анотація


Мета: Вдосконалення алгоритму розрахунку рівноваги рідина-рідина-пара для бінарних та трьохкомпонентних сумішей (для процесів екстракції). Методи: Аналіз фазових діаграм, моделювання відсікання частини рівноважної фази, алгебраїчні перетворення системи рівнянь задачі одноразового випаровування трьохфазної суміші заданого складу. Результати: Для двох типів фазових діаграм двокомпонентних сумішей з обмеженою розчинністю компонентів в рідкій фазі отримані обмеження на можливі значення молярних часток парової та двох рідких фаз за умов рівноваги рідина-рідина-пара  для суміші заданого загального складу. Для трьохкомпонентних сумішей отримані аналітичні вирази для розрахунку складів трьох фаз за заданими двома наборами коефіцієнтів розподілу. Отримані формули для розрахунку молярних часток парової та двох рідких фаз за заданим загальним складом суміші. Наведені формули застосовані для розрахунку трьохфазної рівноваги суміші бутилен-н-бутан-вода на підставі законів Рауля та Генрі. Обговорення: Для трьохкомпонентних сумішей для орієнтовних розрахунків можна застосувати отримані формули як для визначення складів співіснуючих рівноважних фаз, так і для визначення молярних часток фаз. Для бінарних сумішей доцільно доповнити вхідну інформацію задачі одноразового випаровування суміші заданого складу припустимим значенням молярної частки парової фази.


Ключові слова


біотехнологія; екстракція; коефіцієнт розподілу; матеріальний баланс; рівновага рідина рідина пара; розрахунок; суміш

Посилання


Sydorov Yu.Sh., Vlyazlo R.Y., Novikov V.P. (2008) Protsesy i aparaty mikrobiolohichnoyi ta farmatsevtychnoyi promyslovosti [Processes and apparatuses of microbiological and pharmaceutical industries]. Lviv, Intelekt-Zakhid Publ., 736 p. (in Ukrainian).

Doran P. M. (2013) Bioprocess engineering principles. Oxford, Academic press, 919 p.

Soetaert W., Vandamme E. J. (Eds.). (2010). Industrial biotechnology: sustainable growth and economic success. John Wiley & Sons, 499 p.

Walas S.M. (1985) Phase Equilibria in Chemical Engineering. Boston, Butterworth Publ., 664 p.

Reddy P.S., Rani K.Y. (2012) A Simple Algorithm for Vapor-Liquid-Liquid Equilibrium Computation. Industrial & engineering chemistry research, vol.51, no. 32, pp.10719-10730. doi: 10.1021/ie 2022064.

Wyczesany A. (2012) Calculation of Vapour-Liquid-Liquid Equilibria in Quaternary Systems. Chemical and Process Engineering, vol. 33, no 3, pp.463-477. doi: 10.2478/vl 10176-012-0039-5.

Cismondi M., Michelsen M.L. (2007) Global phase equilibrium calculations: Critical lines, critical end points and liquid-liquid-vapour equilibrium in binary mixtures. The Journal of supercritical fluids, vol. 39, no. 3, pp. 287-295.

Heidman J.L., Tsonopoulos C., Brady C.J., Wilson G.M. (1985) High-temperature mutual solubilities of hydrocarbons and water . AIChE Journal, vol. 31, no. 3, pp. 376-384.

Llave F.M., Luks K.D., Kohn J.P. (1985) Three-Phase Liquid-Liquid-Vapor Equilibria in the Binary Systems Nitrogen+Ethane and Nitrogen+Propane. Journal of Chemical & Engineering Data, vol. 30, no. 4, pp. 435-438. doi: 10.21/je00042a019.

Vargaftik N.B. (1972) Spravochnik po teplofizicheskim svoystvam gazov i zhidkostey [Handbook of thermophysical properties of gases and liquids]. Moscow, Nedra Publ., 720 p. (in Russian).

Wehe A.H., Mc Ketta J.J.(1961) Butene - n-butane-water system in two- and three-phase regions. Journal of Chemical and Engineering Data, vol. 6, no. 2, pp. 167-176.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2306-1472 (Online), ISSN 1813-1166 (Print)

Передплатний індекс 86179

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASEBSCOCrossRefBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ