Моделирование и оптимизация технологической схемы процесса первапорации на примере разделения водных смесей спиртов С2-С4
Диссертация
Перспективы использования метода первапорации для разделения трудноразделимых или азеотропных смесей, являющихся отходами производства, требуют решения задачи моделирования технологических схем. Ключевой проблемой при моделировании технологических схем является расчет массообменных характеристик мембран. Для описания трансмембранного переноса в первапорации были предложены различные модельные… Читать ещё >
Список литературы
- Волков В.В. Разделение жидкостей испарением через полимерные мембраны // Изв. АН. Сер. хим. — 1994. — № 2. — С. 208−218.
- Хванг С.Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения. -М.: Химия, 1981. -464 с.
- Дытнерский Ю.И., Быков И. Р. Испарение через мембрану как промышленный процесс разделения азеотропных водно-органических смесей // Хим. пром. 1995. — № 8. — С. 439 — 445.
- Rautenbach R., Klatt S., Vier J. State of the art of pervaporation 10 years of industrial PV // Proc. 6th Int. Conf. Pervap. Process Chem. Ind. (ICPPCI-92 -Ottawa, Canada, September 27−30, 1992). P. 2−15.
- Андрюхова M.B. Разработка технологии разделения водных смесей спиртов С2-С4 сочетанием ректификации и первапорации на примере смеси изопропанол-вода: Автореф. дисс.. канд. техн. наук. Ангарск, 1994. — 17 с.
- Cote P., Lipski С., A techno-economic evaluation of pervaporation for water treatment // Proc. 4th Int. Conf. Pervap. Process Chem. Ind. (ICPPCI-89 -Florida, USA, December 3−7, 1989). P. 304−320.
- Tusel G.F., Bruschke H.E.A. Use of prvaporation systems in the chemical industry // Desalination. -1985. V. 53. — P. 327−338.
- Humphrey J.L., Seibert A.F. Separation technologies: An opportunity for energy savings // Chem. Eng. Prog. 1992. — V. 88. № 3. — P. 32−43.
- Bengtson G., Boddeker K.W. Pervaporation von hochsiedern bei hoher membranquellung // Chem. -Ing. Tech. 1990. — V. 62. — P. 937−939.
- Aptel P., Cuny J., Neel J. Application of the pervaporation process to separate azeotropic mixtures // J. Membr. Sci. 1976. — V. 1. — P. 271−288.
- Kalantzi К., Marin M., Gibert H. Pervaporation of water-ethanol mixtures in an isothermie separation module // Leb. Wiss. & Tech., — -1990. V. 23. № 6.-P. 531−537.
- Beaumelle M., Marin M., Gibert H. Pervaporation of aroma compounds in water-ethanol mixtures: experimental analysis of mass transfer // Food Eng. 1992. — V. 16. — P. 293−307.
- Mulder M.H.V., Smolders C.A. Continuous ethanol production controlled by membrane processes // Process Biochem. 1986. — V. 21. № 2. -P. 35−39.
- Hickey P.J., Slater C.S. The selective recovery of alcohols from fermentation broths by pervaporation // Sep. and Purif. Meth. 1990. — V. 19. — P. 93−115.
- Matsumoto K. Yoshikawa M. Dehydration of solvent extract containing biomaterials by pervaporation // Proc. 6th Int. Conf. Pervap. Process Chem. Ind. (ICPPCI-92 Ottawa, Canada, September 27−30, 1992). — P. 468 476.
- Asada T. Future of pervaporation // Proc. 6 Int. Conf. Pervap. Process Chem. Ind. (ICPPCI-92 Ottawa, Canada, September 27−30, 1992). — P. 554−558.
- Сеселкин И.В., Комарова Л. Ф., Капустян Н А. и др. Исследования по выделению растворителей в производстве рибофлавина сочетанием ректификации с диффузионным проникновением через мембрану // Химико фарм. журн. — 1992. № 12. — С.83−85.
- Свитцов А.А., Орлов Н. С. Мембраны в различных областях науки и техники. Ч. 2.: Состояние и перспективы мембранных технологий. -М.: ВНТИЦ, 1988. Вып. 28. — 125 с.
- Андрюхова М.В., Комарова Л. Ф. Разделение азеотропных водно-спиртовых смесей методом первапорации // Журн. прикл. хим. 1996. — Т. 69.-№ 4. — С. 583−586.
- Капустян Н.А., Гарбер Ю. Н., Комарова Л. Ф. и др. Влияние воды на процесс мембранного разделения в системах н-спирты-хлорбензол // Журн. прикл. хим. -197.9. Т. 52. — № 6. — С. 537−541.
- Капустян Н.А., Гарбер Ю. Н., Комарова Л. Ф. и др. Влияние воды на процесс мембранного разделения в системах н-спирты-толуол // Журн. прикл. хим. 1980. — Т. 53. № 1. С. 125−128.
- Капустян Н.А., Комарова Л. Ф., Гарбер Ю. Н. и др. Влияние воды на процесс мембранного разделения в системах н-спирты-хлорбензол // Журн. прикл. хим. 1980. — Т. 53. № 1. — С. 224−227.
- Капустян Н.А., Комарова Л. Ф., Гарбер Ю. Н. и др. Разделение сложных полиазеотропных систем сочетанием мембранной технологии и ректификации // Журн. прикл. хим. 1981. — Т. 54. № 3. — С. 611−615.
- Капустян Н.А., Комарова Л. Ф., Гарбер Ю. Н. и др. Мембранное разделение в составляющих системы толуол-хлорбензол-этиловый и бутиловый спирты-вода // Журн. прикл. хим. 1981. — Т. 54. № 6. — С. 1417−1420.
- Rautenbach R., Albrecht R. Separation by membranes // Chem. Eng. 1982.-V 5. № 6.-P. 329−341.
- Rautenbach R., Albrecht R. The separation potential of pervaporation. Part 1. Discussion of transport equations and comparison with reverse osmosis // J. Membr. Sci. 1985. — V 25. — P. 1−10.
- Brun J.P., Larchet C., Melet R., Bulvestre G. Modelling of the pervaporation //J. Membr. Sci. 1985. — Y. 23. № 3. — P. 257−283.
- Mulder M.H.V., Smolders C.A. Pervaporation, solubility aspects of the solution-diffusion model //Separ. and Purif. Meth. -1986. V. 15. — № 1. — P. 1−19.
- Mulder M.H.Y., Smolders C.A. On the mechanism of separation of ethanol/water mixtures by pervaporation. I. Calculations of concentration profiles // J. Membr. Sci. 1984. — V. 17. № 3. — P. 289−307.
- Mulder M.H.V., Franken A.C.M., Smolders C.A. On the mechanism of separation of ethanol/water mixtures by pervaporation. I. Experimental concentration profiles // J, Membr. Sci. 1985. — V. 23. № 1. — p. 41.58.
- Fels M., Huang R.Y.M. Theoretical interpretation of the effect of mixtures composition on separation liquid in polymers // J. Macromol. Sci. -Phys. 1971. — V. 5. — № 1. — P. 89.
- Okada Т., Matsuura T. Predictability of transport equations for pervaporation on the basis of pore-flow mechanisms // J. Membr. Sci. 1992. -V. 70. — P. 193.
- Агеев Е.П., Секачева H.B. Автоколебательный режим проницаемости и селективности асимметричных мембран из поливинилтриметилси-лана // Высокомол. соединения. 1985. — Т. 27. № 3. — С. 63−164.
- Агеев Е.П., Вершубский А. В. Математическое описание коллапса кооперативных структур в полимерных мембранах с помощью локальных моделей ближнего взаимодействия. Постановка задачи // Журн. физ. химии. 1994. — Т. 68. № 4. — С. 649−655.
- Ageev Е.Р., Matushkina N.N., Strusovskaya N.L. Pervaporation through structurally unstable polymeric membranes // J. Membr. Sci. 1992. -V. 67.-P. 167−175.
- Агеев Е.П., Вершубский А. В. Аналитическое исследование стационарных режимов работы структурно-неустойчивой разделительной мембраны // Теорет. основы хим. технологии. 1989. — Т. 23. № 5. — С. 600 610.
- Дытнерский Ю.И. Мембранные методы разделения жидких смесей. М.: Химия, 1975. — 232 с.
- Boddeker K.W. Terminology in pervaporation // J. Membr. Sci. -1990.- V. 51. P. 259−272.
- Николаев Н.И. Диффузия в мембранах. М: Химия, 1995. — 232 с.
- Волков В.И., Нестеров И. А., Тимашев С. Ф. и др. Исследование элементарных стадий диффузии воды в перфторированных сульфакатио-нитовых мембранах импульсными методами ЯМР /У Хим.-физ. ж. -1989. -Т. 8.-№ 1,-С. 128−136.
- Ji W., Sikdar S.K., Hwang S.T. Sorption, diffusion and permeation of trichloroethane through adsorbent-filled polymeric membranes // J. Memb. Sci.- 1995. V 103.-P. 243−255.
- Witchey-Lakshmanan L.C., Hopfenberg H.B., Chern R.T. Sorption and transport of organic vapors in poly l (trimethylsilyl)-l-propyne. // J. Membr. Sci. 1990. — V. 48. — P. 321−331.
- Tyagi R.K., Fouda A.E., Handa P. et al. Transport studies in pervaporation // Proc. 6th Int. Conf. Pervap. Process Chem. Ind. (ICPPCI-92 Ottawa, Canada, September 27−30, 1992). — P. 320−334.
- Okamoto K., Butsuen A., Tsuru S. et al. Pervaporation of water-ethanol mixtures through polydimethilsiloxane block-copolymer membranes // Polym. J. 1987. -V. 19. — P. 747−756.
- Toshihiro H. Graft polymerized membranes of methacrylic acid by plasma for water-ethanol permseparation // Ind. and Eng. Chem. Res. 1987. -V 26. № 7.-P. 1287−1290.
- Ландышева В.А., Сиваева O.E. Сферы применения первапорации. Обзор научно-технической информации. НПО «Полимерсинтез». -Владимир. 1990. 80 с.
- Boddeker К., Kaschemekat J., Barbknecht В. Dehydration of ethanol by pervaporation // Chem. Ing. Techn. -1986. V. 9. — P. 740−742.
- Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М: Химия, 1982. — 288 с.
- Балакирев B.C., Володин В. М., Цирлин A.M. Оптимальное управление процессами химической технологии. М.: Химия, 1978. — 348 с.
- Селинская Я.А., Бокарев А. К., Волков В. В. и др. Выделение бу-танола из водных растворов с помощью органофильных мембран методом первапорации // Тез. рос. конф. по мембранам и мембр. технологиям. М., 1995.,-С. 178.
- Островский Г. М., Волин Ю. М. Моделирование сложных химико-технологических схем. М.: Химия, 1975. — 312 с.
- Островский Г. М., Бережинский Т. А., Беляева А. Р. Оптимизация химико-технологических процессов. М.: Химия, 1984. — 240 с.
- Кафаров В.В., Перов B.JI., Мешалкин В. П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. М.: Химия, 1974.-352 с.
- Дытнерский Ю.И., Кочаров Р. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М: Химия, 1983. — 327 с.
- Дытнерский Ю.И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. -М.: Химия, 1986. 272 с.
- Шарикова Т.Г., Перевалова Т. М., Комарова Л. Ф. Проблемы очистки промышленных стоков методом первапорации// Тез. докл. Байкальского международного студенческого форума «Безопасное развитие регионов». Иркутск, 1996. -С.38−39.
- Komarova L.F., Sharikova T.G., Perevalova Т.М. Researches of waste waters purification by pervaporation through membrane. Third international congress «Water: Ecology and Technology» ECWATECH-98, Abstracts, Moscow, 1998, -P.282.
- Шарикова Т.Г., Комарова Л. Ф., Андрюхова M.B. Возможности использования метода диффузионного испарения через мембрану для разделения водных смесей спиртов // Химия растительного сырья. 1997. — № 2.-С. 31−37.
- Шарикова Т.Г., Комарова Л. Ф., Андрюхова М. В. Информационные технологии для оптимизации мембранного разделения // Тез. докл. междунар. конф. «Экотехнология-96». Иркутск, 1996. — С. 125−126.
- Андрюхова М.В., Комарова Л. Ф., Смекалов В. Т. Статические и динамические аспекты мембранного разделения водно-спиртовых смесей // Журн. прикл. хим. 1996. — Т. 69. — № 6. — С. 917−921.
- Калиткин H.H. Численные методы. М: Наука, 1978. — 512 с.
- Джонсон К. Численные методы в химии. М: Мир, 1983. — 504 с.
- Шуп Р. Решение инженерных задач на ЭВМ: практическое руководство. М.: Мир, 1982. — 238 с.
- Кравцов A.B., Новиков A.A., Коваль П. И. Компьютерный анализ технологических процессов. Новосибирск: Наука, 1998. — 216 с.
- Шарикова Т.Г., Андрюхова М. В., Комарова Л. Ф., Оскорбин Н. М. Оптимизация технологии разделения водных смесей спиртов С2-С4 методом первапорации // Журнал прикл. хим. 1998. — Т. 71, — № 10. — С. 16 121 616.
- Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. — 598с.
- Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. -М: Мир, 1973. 567 с.
- Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Финансы и статистика, 1986. — Кн. 1. -366 е., — Кн. 2. — 351 с.
- Люблинский Р.Н., Оскорбин Н. М. Методы декомпозиции при оптимальном управлении непрерывными производствами. -Томск: Изд-во ТГУ, 1979.-220 с.
- Справочник химика. М.-Л.: Химия. 1965. — Т. 1. — 1070 с.
- Белов В.М., Свинцова Л. В., Карбаинов Ю. А., Шарикова Т. Г. Статистический и нестатистический анализ градуировочных зависимостей в инверсионной вольтамперометрии тяжелых металлов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1993. — Т. 36. № 11. — С. 35−45.
- Оскорбин Н.М., Жилин С. И., Дронов С. В. Сравнение статистической и нестатистической оценок параметров эмпирической зависимости // Изв. АГУ. 1998. № 4. — С. 22−27.
- Канторович Л.В. О некоторых новых подходах к вычислительным методам и обработке наблюдений // Сиб. мат. журнал, — 1962, — Т.З. № 5.-С. 701.
- Оскорбин Н.М., Максимов A.B., Жилин С. И. Построение и анализ эмпирических зависимостей методом центра неопределенности // Изв. АГУ. 1998. -№ 1. С. 37−40.
- Белов В.М., Суханов В. А., Унгер Ф. Г. Теоретические и прикладные аспекты метода центра неопределенности. Новосибирск: Наука, -1995.- 144 с.
- Оскорбин Н.М. Некоторые задачи обработки информации в управляемых системах // Синтез и проектирование многоуровневых иерархических систем. Барнаул: АГУ, 1983. — С. 64−70.
- Ерохин Г. Н., Камышников А. И., Оскорбин Н. М. Обработка больших баз данных методами линейного программирования // Управление, математическое моделирование и оптимизация на базе ПЭВМ: Меж-вуз. сб. науч. работ. Барнаул: АГУ, 1993. — С. 143−147.
- Завьялов Ю.С., Квасов Б. И., Мирошниченко В. Л. Методы сплайн-функций. М.: Наука, 1980. — 352 с.
- Завьялов Ю.С., Леус В. А., Скороспелов В. А. Сплайны в инженерной геометрии. М.: Машиностроение, 1985. — 224 с.
- Де Бор К. Практическое руководство по сплайнам. М.: Радио и связь, 1985.-304 с.
- Павлов К.Ф., Романков П. Г., Носков A.A. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1987. — 576 с.
- Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М: Химия, 1971. — 784 с.