| Description: |
Исследована кинетика извлечения растительного масла сверхкритическим диоксидом углерода (СКДУ) из капиллярно-пористого материала. В данной работе пористая среда моделируется системой периодически расположенных сфер, которые помещаются в жидкую среду. Для оценки основных параметров конфигурации среды использованы несколько методов: метод эффективной среды, приближение регулярного режима, адиабатическое приближение. Оценка времени диффузии для принятой системы шарообразных включений потребовала определения зависимости параметров системы от давления и температуры. Решение постановленной задачи определения коэффициентов диффузии в шарообразной частице и матрице, в частности, при большом коэффициенте вязкости матрицы привело к получению формул, из которых вытекает, что время экстракции обратно пропорционально эффективному коэффициенту диффузии. Для уменьшения времени экстракции следует уменьшать вязкость масло-флюидной смеси. Кроме того, время экстракции уменьшается с уменьшением характерного размера частицы. Для проверки предложенной теории было проведено сравнение полученных теоретических результатов с экспериментальными зависимостями. Изучение кинетики прессования и отжима подсолнечного масла без и с применением СКДУ проведено на камеральной установке. Установлено, что введение СКДУ позволяет увеличить выход масла и ускорить время его отжима. The kinetics of extraction of vegetable oil by supercritical carbon dioxide (SCDC) from a capillary-porous material has been studied. In this paper, a porous medium is modeled by a system of periodically located spheres that are placed in a liquid medium. To estimate the main parameters of the configuration of the medium, several methods were used: the effective medium method, the approximation of the regular regime, and the adiabatic approximation. Estimation of the diffusion time for the adopted system of spherical inclusions required the determination of the dependence of the system parameters on pressure and temperature. The solution of the formulated problem of determining the diffusion coefficients in a spherical particle and matrix, in particular, with a large matrix viscosity coefficient, led to the derivation of formulas from which it follows that the extraction time is inversely proportional to the effective diffusion coefficient. To reduce the extraction time, the viscosity of the oil-fluid mixture should be decreased. In addition, the extraction time decreases with decreasing characteristic particle size. To test the proposed theory, the theoretical results obtained were compared with experimental dependences. The study of the kinetics of pressing and squeezing of sunflower oil without and with the use of SCDCwas carried out on a laboratory unit. It has been establis hed that the introduction of the SCDC allows increasing the oil yield and accelerating the time of its extraction. |