СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АЦЕТОНА ИЗ ЕГО ВОДНОГО РАСТВОРА И РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ:

Фарид Мухамедович Гумеров; Зуфар Ибрагимович Зарипов; Руслан Рустамович Накипов; Сергей Валерьевич Мазанов; Рустем Айтуганович Усманов; Азат Равилевич Фазлыев

doi:10.14258/jcprm.20260217678

Фарид Мухамедович Гумеров Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: gum@kstu.ru
Зуфар Ибрагимович Зарипов Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: zufar_zaripov@mail.ru
Руслан Рустамович Накипов Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: nakip88@yandex.ru
Сергей Валерьевич Мазанов Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: serg989@yandex.ru
Рустем Айтуганович Усманов Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: usmanoff@gmai.com
Азат Равилевич Фазлыев Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: fazlyev.azat@gmail.com

https://doi.org/10.14258/jcprm.20260217678

Ключевые слова: биодизельное топливо, оптимизация состава, экстракция, тип фазового поведения, сверхкритическое флюидное состояние, растворимость и

Аннотация

Приведены результаты тестовых испытаний представлений о двойственной природе механизма переноса массы в сверхкритическом флюидном экстракционном процессе для бинарных систем I-II типов фазового поведения на примере задачи выделения ацетона из его водного раствора. Установлено, что мнение о предпочтительности дистилляционного разделения в сопоставлении с возможностями экстракционного процесса, реализуемого в сверхкритических флюидных условиях, некорректно и вызвано несовершенными представлениями и недооценкой возможностей экстракционного процесса. Обоснована целесообразность использования сверхкритического флюидного экстракционного процесса применительно к системам I-II типов фазового поведения в рамках задачи разделения смесей эфиров жирных кислот. Представлены результаты экспериментального исследования фазового поведения бинарной смеси «СО₂-этиловый эфир олеиновой кислоты», осуществленного при Т=313.15 К. Для рассматриваемой системы установлен I-II тип фазового поведения. Также приведены результаты экспериментальной реализации сверхкритического флюидного экстракционного процесса применительно к задаче концентрирования этилового эфира пальмитиновой кислоты в смеси с этиловым эфиром олеиновой кислоты. Оригинальный подход к концентрированию работоспособен и отличается достаточно высокой динамикой процесса разделения и может быть применим для широкого спектра систем, включая и сами жирные кислоты.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Фарид Мухамедович Гумеров, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры теоретических основ теплотехники

Зуфар Ибрагимович Зарипов, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры теоретических основ теплотехники

Руслан Рустамович Накипов, Казанский национальный исследовательский технологический университет

заведующий лабораторией сверхкритических флюидных технологий кафедры теоретических основ теплотехники

Сергей Валерьевич Мазанов, Казанский национальный исследовательский технологический университет

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры теоретических основ теплотехники

Рустем Айтуганович Усманов, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры теоретических основ теплотехники

Азат Равилевич Фазлыев, Казанский национальный исследовательский технологический университет

кандидат технических наук, доцент кафедры процессов и аппаратов химической технологии

Литература

Gumerov F.M., Mazanov S.V., Zaripov Z.I. i dr. Biodizel'noye toplivo. Pereeterifikatsiya v sverkhkritiche-skikh flyuid-nykh usloviyakh. [Biodiesel fuel. Transesterification under supercritical fluid conditions]. Kazan', 2017, 360 p. (in Russ.).

Gumerov F.M. Sverkhkriticheskiye flyuidnyye tekhnologii. Uchebnik dlya vuzov. [Supercritical fluid technologies. Text-book for universities]. St. Petersburg, 2022, 656 p. (in Russ.).

Mazanov S.V., Kuagu Zh.-M., Unkpaten D.D., Fonkou M.D., Usmanov R.A., Zaripov Z.I., Gumerov F.M., Shapo-valov Yu.A. Sverkhkriticheskiye flyuidy: teoriya i praktika, 2022, vol. 17, no. 1, pp. 76–88. https://doi.org/10.34984/SCFTP.2022.17.1.006. (in Russ.).

Yu Z.-R., Singh B., Rizvi S.S.H., Zollweg J.A. J. Supercritical Fluids, 1994, vol. 7, no. 1, pp. 51–59. https://doi.org/10.1016/0896-8446(94)90006-X.

Vasconcellos V.R., Cabral F.A. JAOCS, 2001, vol. 78, no. 8, pp. 827–829. https://doi.org/10.1007/s11746-001-0350-8.

Ismadji S., Bhatia S.K. J. Supercritical Fluids, 2003, vol. 27, pp. 1–11. https://doi.org/10.1016/S0896-8446(02)00190-0.

Zou M., Yu Z.R., Kashulines P., Rizvi S.S.H., Zollweg J.A. J. Supercritical Fluids, 1990, vol. 3, no. 1, pp. 23–28. https://doi.org/10.1016/0896-8446(90)90046-O.

Lockemann C.A. Chem. Eng. Proc., 1994, vol. 33, pp. 171–187. https://doi.org/10.1016/0255-2701(94)90007-8.

Chang C.-m., Lee M.-s., Li B.-c., Chen P.-y. Fluid Phase Equilibria, 2005, vol. 233, pp. 56–65. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2005.04.008.

Karim A.M.A., Mutlag A.K., Hameed M.S. ARPN J. Eng. Applied Sci., 2011, vol. 6, no. 9, pp. 122–134.

Gaschi P.S., Mafra M.R., Ndiaye P.M., Corazza M.L. J. Chem. Thermodynamics, 2013, vol. 57, pp. 14–21. https://doi.org/10.1016/j.jct.2012.08.012.

Aminian A., ZareNezhad B. Fuel, 2020, vol. 282, pp. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118823.

Patashinskiy A.Z., Pokrovskiy V.L. Fluktuatsionnaya teoriya fazovykh perekhodov. 2-oye izd. [Fluctuation Theory of Phase Transitions. 2nd ed.]. Moscow, 1982, 384 p. (in Russ.).

Anisimov M.A. Kriticheskiye yavleniya v zhidkostyakh i zhidkikh kristallakh. [Critical phenomena in liquids and liquid crystals]. Moscow, 1987, 272 p. (in Russ.).

Williams D.F. J. Chem. Eng. Sci., 1981, vol. 36, no. 11, pp. 1769–1788. https://doi.org/10.1016/0009-2509(81)80125-X.

Г Gumerov F.M., Zaripov Z.I., Nakipov R.R., Mazanov S.V., Sagdeyev A.A. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki, 2025, Vol. 95, no. 10, pp. 1995–2011. https://doi.org/10.61011/JTF.2025.10.61353.11-25. (in Russ.).

Gumerov F.M., Khayrutdinov V.F., Zaripov Z.I. Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 2021, vol. 55, no. 3, pp. 273–285. (in Russ.).

Khayrutdinov V.F., Gumerov F.M., Khabriyev I.Sh., Gabitov R.F., Farakhov M.I., Gabitov F.R., Zaripov Z.I. Ekologiya i promyshlennost' Rossii, 2020, vol. 24, no. 9, pp. 4–10. (in Russ.).

Gumerov F.M., Zaripov Z.I., Khayrutdinov V.F., Sagdeyev D.I. Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 2023, vol. 57, no. 1, pp. 48–59. (in Russ.).

Supercritical fluids processing: emerging opportunities. Emerging technologis. No. 15. New Jersey, 1985, 185 р.

Cignarowicz M.Z., Seider W.D. Ind. Eng. Chem. Res., 1989, vol. 28, no.10, pp. 1497–1503.

Cignarowicz M.Z., Seider W.D. Proc. Int. Symp. Supercrit. Fluids. Nice, France, 1988, pp. 153–159.

Patent 4349415 (US). 1982.

Secuianu C., Feroiu V., Geana D. J. Chem. Eng. Data, 2003, vol. 48, no. 6, pp. 1384–1386. https://doi.org/10.1021/JE034027K.

Khalil W., Coquelet C., Richon D. J. Chem. Eng. Data, 2007, vol. 52, no. 5, pp. 2032–2040. https://doi.org/10.1021/je700321s.

Day C.-Y., Chang C.J., Chen C.-Y. J. Chem. Eng. Data, 1996, vol. 41, no. 4, pp. 839–843. https://doi.org/10.1021/je960049d.

Lemmon E.W, Huber M.L., Mc Linden M.O. NIST Standard Reference Database 23, NIST Reference Fluid Thermo-dynamic and Transport Properties. REFPROP, version 10.0. Standard Reference Data Program. National Institute of Standards and Technology, Gaithershung, MD, 2018.

Brandalize M.V., Gaschi P.S., Mafra M.R., Ramos L.P., Corazza M.L. Сhemical engineering research and design, 2014, vol. 92, no. 3, pp. 2814–2825. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2014.04.028.

Bharath R., Inomata H., Arai K., Shoji K., Noguchi Y. Fluid Phase Equilibria, 1989, vol. 50, no. 3, pp. 315–327. https://doi.org/10.1016/0378-3812(89)80298-5.