Авторы

Уравнение состояния и плотность смеси сверхкритического диоксида углерода с растительными маслами

УДК 51-72; 665.1/.3

Уравнение состояния и плотность смеси сверхкритического диоксида углерода с растительными маслами

Старков А.С., Мельник Г.Е., Старков К.А., Федоров А. А.

Ссылка для цитирования: Старков А.C., Мельник Г.Е., Старков К.А., Федоров А.А. Уравнение состояния и плотность смеси сверхкритического диоксида углерода с растительными маслами // Вестник Международной академии холода. 2021. № 4. С.66-72.

Аннотация
Рассмотрено нахождение уравнения, связывающего объем, температуру и давление для газов, флюидов и жидкостей, которое является фундаментальным в теплофизике. В работе использовалось уравнение Ван-дер-Ваальса, содержащее два параметра – A и B. Параметр A характеризует силу, с которой приповерхностный слой молекул оттягивается от стенки ближайшим к нему слоем, а параметр B – суммарный объем молекул. Для более точного описания в уравнение состояния добавлено вспомогательное слагаемое – множитель, содержащий параметр C, величина которого определяется энергией взаимодействия молекул. Важным свойством предлагаемого уравнения является возможность определять параметры A, B и C для смеси по их значениям для компонент смеси. Выведено уравнение для плотности растворов сверхкритического диоксида углерода (СКДУ) в растительных маслах.

Ключевые слова: плотность, уравнение Ван-дер-Ваальса, формула смеси, зависимость от давления и температуры, сверхкритический диоксид углерода, растительные масла.

Список литературы

1. E. Torres-Ramón, C.M. García-Rodríguez, K.H. Estévez-Sánchez, I.I. Ruiz-López, G.C. Rodríguez-Jimenes, G. RomerodelaVega, M.A. García-Alvarado.Optimization of a coconut oil extraction process with supercritical CO2 considering economical and thermal variables // The Journal of Supercritical Fluids.April 2021. V. 170. 105160. DOI: 10.1016/j.supflu.2020.105160

2. Kim Y. Equation of state for carbon dioxide // Journal of Mechanical Science and Technology. 2007. 21. P. 799-803. DOI:10.1007/BF02916358

3. Мельник Г.Е., Волков С.М., Федоров А.В. Сверхкритический диоксид углерода: возможности применения в производстве растительного масла // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2016. №1(27). С. 3-14.

4. Мельник Г.Е., Волков С.М.Применение технологии экстрагирования сверхкритическим диоксидом углерода для извлечения подсолнечного масла // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института жиров. 2016. № 2. С. 40-45.

5. Меретуков З.А., Кошевой Е.П., Косачев В.С.Плотность и вязкость растворов двуокиси углерода в растительных маслах при прессовании масличных материалов // Новые технологии. 2011. № 4. С. 62-65.

6. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р.Молекулярная теория газов и жидкостей. / Пер. с англ. под ред. Е.В. Ступоченко. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 929 с.

7. Алтунин В.В.Теплофизические свойства двуокиси углерода. М.: Издательство стандартов, 1975. 546 с.

8. Spencer C.F, Danner R.P.Improved equation for prediction of saturated liquid density // Journal of Chemical & Engineering Data. 1972. V. 17, No 2. P. 236-241.

9. Рид. Р., Праусниц Дж., Шервуд Т.Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие / Пер. с англ. под ред. Б.И. Соколова – 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1982. 592 с, ил. – Нью-Йорк, 1977.

10. Уэйлес С.Фазовые равновесия в химической технологии: в 2 ч. / пер. с англ. М.: Мир, 1989. Ч. 1. 304 с.; Ч. 2. 360 с.

11. Redlich O., Kwong J. N. S.On the thermodynamics of solutions: V: An equation of state. Fugacities of gaseous solutions // Chem. review. 1949. V. 44, No 1. P. 233-244.

12. Peng D.-Y., Robinson D.B.A new two-constant equation of state // Ind. eng. chem. fundamen. 1976. V. 15. P. 59-64.

13. Каплун А.Б., Мешалкин А.Б.О термодинамическом обосновании формы единого уравнения состояния жидкости и газа. // Теплофизика высоких температур. 2003. Т. 41, № 3. С. 373-380.

14. Меретуков З.А., Кошевой Е.П.Физико-химическая механика экструзионной подготовки структуры растительных материалов к экстрагированию двуокисью углерода. углерода: монография. К.: Издательский дом ЮГ, 2011. 130 с.

15. Де-Бур Я. Введение в молекулярную физику и термодинамику. М.: Изд-во иностр. литературы, 1962. 277 с.

16. Freitas S.V.D, Silva F.A., Pastoriza-Gallego M.J., Piñeiro M.M., Lima A.S., Coutinho J.A.P. Measurement and prediction of densities of vegetable oils at pressures up to 45 MPa. // Journal of Chemical and Engineering Data. 2013. V. 58. P. 3046-3053.

Постон Т., Стюарт И.Теория катастроф и ее приложения. М.: Мир, 1980. 607 с.

Читать статью полностью