Особливості розрахунку для процесів екстракції матеріального балансу трьохфазних сумішей

Автор(и)

  • Vitaliy Glybin National Aviation University
  • Olena Kuznetsova Kyiv National University of Technologies and Design

DOI:

https://doi.org/10.18372/2306-1472.74.12298

Ключові слова:

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

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.

Біографії авторів

Vitaliy Glybin, National Aviation University

PhD, Associate Professor, Docent.

Department of Biotechnology, National Aviation University, Kyiv, Ukraine.

Education: Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, Ukraine (1966).

Research area: heat- and mass transfer processes.

Olena Kuznetsova, Kyiv National University of Technologies and Design

Ph.D, Associate Professor, Docent.

Department of Technogenic Safety and Heat- and Mass Transfer Processes, Kyiv National University of Technologies and Design, Kyiv, Ukraine.

Education: Kyiv Polytechnic Institute (1988).

Research area: heat- and mass transfer processes.

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.

Downloads

Опубліковано

13.03.2018

Як цитувати

Glybin, V., & Kuznetsova, O. (2018). Особливості розрахунку для процесів екстракції матеріального балансу трьохфазних сумішей. Вісник Національного авіаційного університету, 74(1), 108–115. https://doi.org/10.18372/2306-1472.74.12298

Номер

Том 74 № 1 (2018)

Розділ

Біотехнології

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).