Моделирование кинетических зависимостей переноса массы и тепла в трубчатых мембранах. Модель мембранного реактора для производства биотоплива. Специфика установки для рафинации растительных масел мембранной экстракцией с использованием двуокиси углерода.
При низкой оригинальности работы "Процессы переноса массы и тепла системы "жидкость-жидкость" в аппаратах с объемом, структурированном мембранными перегородками", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Процессы переноса массы и тепла системы «жидкость-жидкость» в аппаратах с объемом, структурированном мембранными перегородками Работа выполнена в ГОУ ВПО «Майкопский государственный технологический университет» Научный консультант: доктор технических наук, профессорМежду потоками, представляющими собой неоднородные системы, возникает раздел фаз - свободная поверхность, на которой действуют силы межфазного поверхностного натяжения, усложняющие гидродинамику процесса и существенно влияющие на процессы тепло-и массообмена. Диссертационная работа выполнена в Майкопском государственном технологическом университете в рамках подпрограммы: «Разработка инновационных технологий и техники переработки сельскохозяйственного сырья и производства продовольствия на основе мембранных и экстракционных процессов» Республиканской целевой программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия», утвержденной постановлением Государственного Совета-Хасэ Республики Адыгея от 30 января 2008 года № 689-ГС. Целью работы является научное обоснование, разработка процессов и создание оборудования для переноса массы и тепла системы «жидкость - жидкость» в аппаратах с объемом, структурированном мембранными перегородками, создание на этой основе технологии комплексной переработки растительных масел. Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: - развить теорию непрерывного тепло - и массопереноса в контакторе с половолоконными мембранами для различного взаимного направления потоков с продольным перемешиванием во взаимодействующих фазах и получить зависимости концентрационных и температурных распределений по длине аппарата, на основе которых выполнить анализ эффективных режимов переноса массы и тепла; На основе полученных зависимостей концентрационных и температурных распределений по длине аппарата для различного взаимного направления потоков и продольного перемешивания во взаимодействующих фазах проведен анализ эффективных режимов переноса массы и тепла в контакторе с половолоконными мембранами.В качестве параметров варьирования использовались: температура потока жидкости в трубе, начальное давление потока жидкости в трубе, длина трубы, коэффициент сопротивления мембраны, внутренний и внешний радиус трубы. В качестве плана численного эксперимента был выбран трехуровневый полный факторный план второго порядка по восьми переменным: температура жидкости в трубе, начальное давление в потоке жидкости в трубе, длина трубы, коэффициент сопротивления мембраны (отношение коэффициентов диффузий), внутренний и внешний радиус трубы. Расход воды в мембранах, кг/сек Расход воды в кожухе, кг/сек Начальная температура в мембранах, К Конечная температура в мембранах, К Начальная температура в кожухе, К Конечная температура в кожухе, К Если давление снаружи мембраны и на выходе внутри мембраны совпадают (PK=Ps), то уравнение (20) принимает вид: (21) Характер зависимости изменения давления при поперечной фильтрации определен при следующих параметрах: длина волокна Lm=0,215 м; радиус волокна RL=1,15·l0-4 м; проницаемость мембраны rp=6,2·10-15м; давление на входе в мембрану РН=2,026·105 Па (2 бар); давление на выходе из мембраны РК=1,52·105 Па (1,5 бар); давление снаружи мембраны PS=1,013·105 Па (1 бар).
План
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
2. Схаляхов, А.А. Производство биотоплива из масел и жиров: монография / А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой; Федер. агентство по образованию, ГОУ ВПО МГТУ. - Майкоп: МГТУ, 2008. - 132 с.
Научные статьи в журналах, рекомендуемых ВАК: 3. Оценка развития научного направления «Экстракция двуокисью углерода»/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология. - 1999. - № 1. - С. 8-11.
4. Поведение коэффициентов диффузии жирных кислот в CO2 при сверхкритических условиях/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Д.Э. Тихонов, Х.Р. Блягоз//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология. - 1999. - № 2-3. - С. 72-73.
5. Универсальная установка для экстракции двуокисью углерода/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология. - 1999. - № 4. - С. 67-69.
6. Схаляхов, А.А. Коэффициенты диффузии триглицеридов и жирных кислот в двуокиси углерода при сверхкритических условиях/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология. - 2000.- № 2-3. - С. 62-63.
7. Теоретический анализ экстракции в массообменнике с пористой перегородкой/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев, Х.Р. Блягоз//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология. - 2001. - № 5-6. - С. 66-68.
8. Схаляхов, А.А. Массообмен при экстракции в аппаратах с пористой перегородкой/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология.- 2003.- №5-6.- С. 82-84.
9. Схаляхов, А.А. Влияние продольного перемешивания во взаимодействующих фазах при десорбции в пленочном трубчатом противоточном аппарате/А.А. Схаляхов, А.Г. Верещагин, Е.П. Кошевой//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология.- 2007.- № 2.- С. 71-73.
10. Схаляхов, А.А. Организация процесса переэтерификации в мембранном реакторе/А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой//Новые технологии. - 2008. - Вып. 5. - С. 34-36.
11. Конденсатор для парогазовых смесей с полимерными половолоконными мембранами/А.А. Схаляхов, Е.П.Кошевой, В.С. Косачев, А.Г. Верещагин//Известия ВУЗОВ. Пищевая технология.- 2009. - № 2-3 С. 68-70.
18. Схаляхов, А.А. Математическое моделирование кинетики и свойств реакционной смеси при производстве биодизельного топлива из масел/А.А. Схаляхов//Новые технологии.- 2009. - № 3.- С. 29-35.
19. Схаляхов, А.А. Обоснование системы процессов получения фосфолипидных продуктов и биодизеля при переработке отходов гидратации масла/А.А. Схаляхов, А.Г. Верещагин, Е.А. Бутина//Новые технологии.- 2009. - № 3.- С. 39-42.
20. Схаляхов, А.А. Математическая модель гидравлики мембранного реактора в линии производства биодизеля/А.А. Схаляхов//Новые технологии.- 2009. - № 3.- С. 39-42.
21. Схаляхов, А.А. Результаты моделирования работы мембранного реактора для производства биодизельного топлива из масел/А.А. Схаляхов//Новые технологии.- 2009. - № 3.- С. 42-48.
22. Схаляхов, А.А. Оценка эффективных режимов работы массообменника с пористой перегородкой/А.А. Схаляхов//Новые технологии.- 2009. - № 3.- С. 48-54.
23. Схаляхов, А.А. Постановка сопряженной задачи переноса тепла через трубчатую мембрану от протекающего в ней потока/А.А. Схаляхов//Новые технологии.- 2009. - № 4.- С. 53-56.
24. Схаляхов, А.А. Численное решение сопряженной задачи переноса тепла через трубчатую мембрану/А.А. Схаляхов//Новые технологии.- 2009. - № 4.- С. 57-62.
25. Описание теплообмена в половолоконных мембранах для внутренней сопряженной задачи/А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев//Новые технологии.- 2010. - № 1.- С. 54-59.
26. Перенос тепла в теплообменнике с непроницаемыми половолоконными мембранами/А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев//Новые технологии.- 2010. - № 1.- С. 59-64.
Научные статьи и отчеты: 27. Двуокись углерода при сверхкритических условиях как растворитель для экстракционной очистки жиров/А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой, Д.Э. Тихонов//Процессы, аппараты и машины пищевой технологии: межвуз. сб. науч. тр. / М-во образования Рос. Федерации, С.-Петерб. гос. акад. холода и пищевых технологий. - СПБ.,1999. - С. 153-159.
28. Анализ технологии и техники экстрагирования двуокисью углерода при сверхкритических условиях/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Новые технологии: [сб. науч. тр. МГТУ] / М-во образования и науки Рос. Федерации, Майкоп. гос. технол. ун-т. - Майкоп, 2005. - С. 178-180.
29. Массоперенос в массообменнике с пористой перегородкой (мембраной)/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов//Новые технологии: [сб. науч. тр. МГТУ] / М-во образования и науки Рос. Федерации, Майкоп. гос. технол. ун-т. - Майкоп, 2005. - С. 175-177.
30. Технология и техника экстрагирования двуокисью углерода при сверхкритических условиях/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Экономика и технологии. - 2005. - № 1. - С. 51-54.
31. Эффективность процессов экстракции и разделения в системе «триацилглицерины-двуокись углерода-этанол»/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Новые технологии: [сб. науч. тр. МГТУ] / М-во образования и науки Рос. Федерации, Майкоп. гос. технол. ун-т. - Майкоп, 2005. - С. 181-183.
32. Разработка конструкции конденсатора для смесей растворителя с неконденсирующимся газом/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев, А.В. Гукасян, А.Г. Верещагин//Новые технологии/М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. Агентство по образованию, Майкоп. гос. технол. ун-т.- Майкоп, 2006.- Вып. 2.- С. 90-92.
33. Схаляхов, А.А. Коэффициенты распределения жирных кислот в системе с двуокисью углерода при сверхкритических условиях/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз//Научные основы процессов, аппаратов и машин пищевых производств: междунар. науч.-практ. конф., Россия, Краснодар, 24-26 сент. 2002 г.: [материалы]. - Краснодар, 2002. - С. 29-31.
34. Схаляхов, А.А. Моделирование растворимости триглицеридов в смешанном растворителе при сверхкритических условиях/А.А. Схаляхов, В.Ю. Чундышко, А.Л. Яковлев//IX Неделя науки МГТУ: V Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, докторантов и молодых ученых «Наука XXI веку» (II сессия).- Майкоп, 2004.- С. 125-129.
35. Технология получения фракционированных фосфолипидных продуктов/Е.А. Бутина, А.А. Схаляхов, В.В. Сорокина, Е.Н. Пахомова//Инновационные технологии в создании продуктов питания нового поколения: материалы Всерос. науч.- практ. конф. с междунар. участием.- Краснодар, 2005.- С.183-185.
36. Конструкции конденсатора для смесей паров ацетона с неконденсирующимся газом азотом/А.А. Схаляхов, А.Г. Верещагин, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев, А.В. Гукасян//Наука, техника и технология XXI века (НТТ-2007): материалы III Междунар. науч.-техн. конф. (Нальчик, 4-6 октября 2007 г.) / [редкол.: Батыров У. Д. (отв. ред. и др.)].- Нальчик, 2007.- Т. 1.- С. 221-224.
37. Схаляхов, А.А. Математическая модель гидравлики реактора с пористыми мембранами для производства биодизеля/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев//Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: материалы Десятой междунар. науч.-практ. конф. (11-12 декабря 2007 г.).- Барнаул, 2007.- С. 347-349.
38. Моделирование процесса конденсации смеси паров ацетона с инертным газом в парогазовом конденсаторе/А.А Схаляхов, А.Г. Верещагин, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев//Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: материалы Десятой междунар. науч.-практ. конф. (11-12 декабря 2007г.).- Барнаул, 2007.- С.339-342.
39. Теплообменные характеристики половолоконных непористых мембран/А.А. Схаляхов, А.Г. Верещагин, Е.П. Кошевой, А.В. Гукасян//Наука, техника и технология XXI века (НТТ-2007): материалы III Междунар. науч.-техн. конф. (Нальчик, 4-6 октября 2007 г.)/[редкол.: Батыров У. Д. (отв. ред. и др.)].- Нальчик, 2007.- Т. 1.- С. 216-221.
Патенты и свидетельства: 40. Универсальная установка для экстракции двуокисью углерода/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Свидетельство на полезную модель № 16458. - 2001.
41. Экстрактор/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз//Свидетельство на полезную модель № 16503. - 2001.
42. Конденсатор/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев, А.Г. Верещагин, А.В. Гукасян//Патент на полезную модель № 61401.- 2006, БИ № 6, 2007.
43. Линия комплексной переработки растительного масла. Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2009141410 от 11.11.2009 г. Схаляхов А.А., Блягоз Х.Р., Кошевой Е.П., Бутина Е.А., Верещагин А.Г.
44. Линия получения биотоплива из растительного масла. Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2009141411 от 11.11.2009 г. Схаляхов А.А., Блягоз Х.Р., Кошевой Е.П., Бутина Е.А., Верещагин А.Г.
Материалы конференций: 45. Схаляхов, А.А. Оценка коэффициентов диффузии различных веществ в двуокиси углерода при сверхкритических условиях / А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой//Тез. докл. Сев.-Кавк. регион. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспектива-98», 24-27 апр. 1998г./[редкол.: Шаков Х.Х. (отв. ред.) и др.]. - Нальчик, 1998. - С. 10-11.
46. Разработка оборудования для экстракции газами при сверхкритических давлениях/Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой, Х.Р. Сиюхов, А.А. Схаляхов, В.Ю. Чундышко//Материалы II Междунар. науч. конф. «Продовольственный рынок и проблемы здорового питания»: тез. докл. - Орел, 1999. - С. 262.
47. Энергообеспечение экстракции газами на основе теплового насоса/Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, А.А. Схаляхов, В.Ю. Чундышко//Индустрия продуктов здорового питания - третье тысячелетие (человек, наука, технология, экономика): междунар. науч. - практ. конф., 24-25 февр. 1999 г.: тез. докл.- М., 1999. - Ч.1. - С. 93-94.
48. Блягоз, Х.Р. Разработка процесса экстракции двуокисью углерода/Х.Р. Блягоз, А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой//Технология, химия и экологические проблемы Северного Кавказа: сб. науч. тр. по материалам регион. науч.-практ. конф. «Неделя науки МГТИ»/М-во образования Рос. Федерации, Майкоп. гос. технол. ин-т. - Майкоп, 2000. - С. 34-35.- Библиогр. в конце ст.
49. Проблемы в развитии экстракции двуокисью углерода/Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой, Х.Р. Сиюхов, А.А. Схаляхов, В.Ю. Чундышко//Тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. «Молодые ученые - пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (технологические аспекты производства)», г. Москва, 18-19 декабря 2000 г. - М., 2000.- С. 173-174.
50. Рафинация растительных масел экстракцией двуокисью углерода/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, А.Б. Боровский, Х.Р. Блягоз//Прогрессивные пищевые технологии - третьему тысячелетию = Advanced food technologies - to the third millenium: междунар. науч. конф. [19-22 сент. 2000 г.: тез. докл./редкол.: Петрик А.А. (гл. ред.) и др.]. - Краснодар, 2000. - С. 172-173.
51. Совершенствование техники для экстракции двуокисью углерода/Е.П. Кошевой, А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Х.Р. Сиюхов, В.Ю. Чундышко//Материалы междунар. науч. - практ. конф. «Продовольственная индустрия юга России. Экологически безопасные энергосберегающие технологии хранения и переработки сырья растительного и животного происхождения»/Краснодар. НИИ хранения и перераб. с.-х. продукции; под ред. Сизенко Е.И. - Краснодар, 2000. - Ч.2. - С. 157-158.
52. Физическая рафинация растительных масел экстракцией двуокисью углерода в сверхкритическом состоянии/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, А.Б. Боровский, Х.Р. Блягоз//Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Продовольственная индустрия юга России. Экологически безопасные энергосберегающие технологии хранения и переработки сырья растительного и животного происхождения»/Краснод. НИИ хранения и перераб. с.-х. продукции; под ред. Сизенко Е.И. - Краснодар, 2000. - Ч.1. - С. 137-138.
53. Энергообеспечение экстракционной установки с использованием теплового насоса/Е.П. Кошевой, Х.Р. Блягоз, Х. Р. Сиюхов, А.А. Схаляхов, В. Ю. Чундышко//Прогрессивные пищевые технологии - третьему тысячелетию = Advanced food technologies - to the third millenium: междунар. науч. конф. [19-22 сент. 2000 г.: тез. докл./редкол.: Петрик А.А. (гл. ред.) и др.]. - Краснодар, 2000.- С. 187-188.
54. Мембранная экстракция жидких смесей двуокисью углерода/А.А. Схаляхов, Х.Р. Блягоз, Е.П. Кошевой, В.С. Косачев//Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 70-летию С.-Петерб. гос. ун-та низкотемператур. и пищевых технологий, 6-7 июня 2001 г./[редкол.: Малышев А.А. и др.]. - СПБ., 2001. - С. 170.
55. Схаляхов, А.А. Состояние и перспективы производства биодизеля/А.А. Схаляхов, Е.П. Кошевой, А.И. Хомяков//Тезисы IX Междунар. конф. молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии».- Казань, 2008.- С. 216.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
