Экспериментальные исследования растворимости веществ в сверхкритических флюидных (СКФ)-средах
Автор: Сагдеева Г.С., Сагдеев А.А., Гарипов М.Г., Хайретдинова А.В.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 11 т.10, 2024 года.
Бесплатный доступ
В работе рассмотрена динамическая экспериментальная установка, разработанная авторами. Приведен критический анализ работы данной установки с указанием основных недостатков и путей ее усовершенствования. Одним из недостатков установки является невозможность поддержания постоянного давления в первом сборнике экстракта, что не позволяет фракционировать определенные компоненты смеси. С целью устранения этого недостатка в схему установки были включены: редукционный клапан, клапан высокого давления. При этом экстракционная ячейка была соединена с первым сборником экстракта через клапан высокого давления и через редукционный клапан соединена со вторым сборником экстракта. В результате удалось достичь более точный расход СКФ благодаря установке клапана высокого давления и редукционного клапана, позволяющего поддерживать необходимое постоянное давление в первом сборнике экстракта для фракционирования определенного компонента смеси. Кроме того, в ходе СКФ экстракционного процесса с использованием СО2, модифицированного сорастворителем, имеющим свойство кристаллизоваться при температуре диоксида углерода, нагнетаемого насосом высокого давления, возникает проблема самой реализации данного процесса. На всасывание насоса подается жидкий СО2 , охлажденный до температуры -15°С, после насоса СО2 нагнетается через трехходовой вентиль в центральную магистраль, туда же подается сорастворитель. Там сорастворитель охлаждается до температуры диоксида углерода и кристаллизуется, блокируя магистраль, что приводит к срыву реализации СКФЭ-процесса. Данная проблема была решена путем замены трехходового вентиля на промежуточный обогреваемый сосуд для предварительного смешения диоксида углерода с сорастворителем и нагрева смеси до заданной температуры перед подачей их в экстракционную ячейку. В результате этого появилась возможность реализации СКФЭ-процесса с использованием СК СО2, модифицированного сорастворителем, который может кристаллизоваться при температуре диоксида углерода, нагнетаемого насосом высокого давления.
Сверхкритический флюид, растворимость, экспериментальная установка, экстракция, стирол
Короткий адрес: https://sciup.org/14131418
IDR: 14131418 | DOI: 10.33619/2414-2948/108/17
Список литературы Экспериментальные исследования растворимости веществ в сверхкритических флюидных (СКФ)-средах
- Амирханов Д. Г., Гумеров Ф. М. Термодинамические основы сверхкритических флюидных технологий. Казань: КГТУ, 2009. 357 с.
- Гумеров Ф. М., Сабирзянов А. Н., Гумерова Г. И. Суб- и сверхкритические флюиды в процессах переработки полимеров. Казань: ФЭН, 2007. 336 с.
- Сагдеев К. А., Гумеров Ф. М. Патент на полезную модель №99340 RU. Установка для исследования растворимости веществ с использованием сверхкритических флюидов. Опубл. 20.11.2010. Бюллетень №32.
- Сагдеев К. А., Сагдеев А. А., Каюмов Р. А. Патент на полезную модель №133012 RU. Установка для исследования экстракционных процессов с использованием растворителей в сверхкритическом состоянии. Опубл. 10.10.2013. Бюллетень №28.
- Сагдеев А. А., Хазипов М. Р. Патент на полезную модель №204404 RU. Устройство для измерения растворимости веществ при переходе из твердого состояния в жидкое в сверхкритическом флюиде. Опубл. 24.05.2021. Бюллетень №15.
- Сагдеев А. А., Хазипов М. Р. Патент на полезную модель №195514 RU. Устройство для измерения растворимости веществ и их смесей в сверхкритическом флюиде. Опубл. 30.01.2020. Бюллетень №4.
- Сагдеев А. А., Хазипов М. Р. Патент на изобретение №2784729 RU. Установка для реализации сверхкритического экстракционного процесса с использованием различных сорастворителей. Опубл. опубл.29.11.2022. Бюллетень №34.
- Ashour I., Almehaideb R., Fateen S. E., Aly G. Representation of solid-supercritical fluid phase equilibria using cubic equations of state // Fluid phase equilibria. 2000. V. 167. №1. P. 41-61. DOI: 10.1016/S0378-3812(99)00314-3