Ústav chemického a environmentálneho inžinierstva
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
Veda a výskum
Difúzne a separačné procesy
Výskumné projekty
Spresnenie opisu viaczložkovej rovnováhy kvapalina – para a kvapalina – kvapalina pre potreby separácie kvapalín destiláciou, extrakciou a extrakčnou destiláciou; VEGA 1/3581/06
Spresnenie opisu rovnováhy dvojfázových viaczložkových sústav typu kvapalina – para a kvapalina – kvapalina potrebných pri návrhoch priemyselných separačných zariadení, ako sú destilačné a extrakčné kolóny, ako aj pri určovaní ich optimálnych prevádzkových podmienok. Rozšíriť metódu korelácie trojzložkových rovnovážnych údajov dvojfázových systémov typu kvapalina – para a kvapalina – kvapalina formou univerzálneho ternárneho príspevku. Preskúmať vplyv ternárnej korekcie vyhodnotenej z ternárnych rovnovážnych údajov kvapalina – para a kombinovaných údajov kvapalina – para a kvapalina – kvapalina na spresnenie predpovede komplexnej dvojfázovej štvorzložkovej rovnováhy. Výpočty aplikovať pre systémy súvisiace so separáciou BTX aromátov zmesovými extrakčnými rozpúšťadlami. Pri použití daného opisu sa významne zredukuje experimentálny podklad potrebný pre výpočet viaczložkových rovnovážnych údajov pri výpočtoch separačných zariadení, ako sú extraktory a rektifikačné kolóny.
Spresnenie termodynamického opisu viaczložkovej rovnováhy kvapalina-kvapalina-para pre potreby modelovania separačných zariadení; APVV-0353-06
Vypracovanie všeobecného prístupu k opisu viaczložkových viacfázových rovnováh typu kvapalina–para a kvapalina–kvapalina–para s využitím poznatkov o binárnej a ternárnej rovnováhe subsystémov mnohozložkových systémov. Vytvorenie elektronickej a knižnej databázy parametrov ternárnych príspevkov najpoužívanejších GE-rovníc, t.j. rovníc opisujúcich závilosť aktivitných koeficientov zložiek od zloženia roztoku. Predpoveď základných charakteristík mnohozložkovej zmesi a analýza možností ich separácie. Experimentálne stanovenie rovnovážnych údajov dvojfázových viaczložkových systémov za účelom vytvorenia kompletného experimentálne podkladu pre potreby modelovania kolón. Návrh a simulácia optimálnych podmienok pri delení mnohozložkových zmesí rektifikáciou v prítomnosti extrakčného rozpúšťadla. Preskúmanie vplyvu spresnenia termodynamického opisu viaczložkovej viacfázovej rovnováhy v návrhových výpočtoch extrakčných a azeotropických destilácií, so zameraním na separáciu BTX aromátov. Hlavným cieľom predloženého projektu je spresnenie termodynamického opisu viaczložkovej viacfázovej rovnováhy na báze binárnych a ternárnych rovnovážnych údajov a poukázať na možnosti použitia daného termodynamického opisu v modelových výpočtoch destilačných kolón. Táto časť projektu nadväzuje na naše výsledky získané pri riešení predchádzujúceho projektu VEGA v oblasti korelácie a predpovede izotermických L-L a v súčasnosti aj V-L rovnovážnych údajov, kde závislosť dodatkovej Gibbsovej energie, resp. závislosť aktivitných koeficientov od zloženia roztoku je vyjadrená formou klasických a neklasických rovníc (NRTL rovnica, Wilsonova rovnica, UNIQUAC rovnica a Redlichov-Kisterov rozvoj) rozšírených o univerzálny ternárny príspevok. Pre opis izobarickej rovnováhy bude potrebné závislosť parametrov ternárnych príspevkov ku GE-rovniciam vyjadriť ako funkciu teploty, otestovať rôzne teplotné závislosti parametrov ternárnej korekcie, nájsť vhodnú optimalizačnú metódu, vypracovať výpočtový program a vyhodnotiť parametre ternárnej korekcie pre vybrané sady ternárnych systémov. Rozšíriť okruh korelovaných ternárnych systémov a výsledky korelácie ternárnych rovnovážnych údajov sprístupniť formou elektronickej a knižnej databázy parametrov ternárnych parametrov. Skvalitnenie opisu viaczložkovej rovnováhy umožní správnejšie posúdiť správanie sa viaczložkového systému: vyhodnotiť vlyv prídavku pomocného rozpúšťadla na zmenu relatívnej prchavosti pôvodnej zmesi; sledovať mieru selektivty pomocnej látky; rozhodnúť o výbere prídavného rozpúšťadla a kvantifikovať jeho množstvo, a v neposlednej miere rozhodnúť o výbere separácie a druhu potrebného experimentálneho podkladu. V ďalšej časti projektu pôjde o použitie GE-rovníc rozšírených o ternárny príspevok v modelových výpočtoch destilačných kolón a preskúmanie vplyvu spresnenia termodynamického opisu viaczložkovej viacfázovej rovnováhy v návrhových výpočtoch extrakčných a azeotropických destilácií, so zameraním na separáciu BTX aromátov. Pri návhových výpočtoch separácie mnohozložkových zmesí sa budeme opierať o kompletný binárny a ternárny experiment. Preto bude experimentálna časť práce zameraná na meranie rovnováh kvapalina-para (prípadne aj kvapalina-kvapalina) dvoj- a trojzložkových sústav, ktoré sú súčasťou separovaných viaczložkových zmesí.


 
 English