МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕТУЛИНА ИЗ БЕРЕСТЫ БЕРЕЗЫ

Скачать статью

В работе представлено математическое описание процесса пропитки и экстракции бересты березы толуолом. Сопоставление результатов математического моделирования и экспериментальных данных подтвердило адекватность разработанной математической модели. Отклонение расчетных значений от экспериментальных данных не превышает 18 %. Для определения коэффициентов массопроводности на этапах пропитки и извлечения бетулина спроектирована экспериментальная установка. В температурном диапазоне 100-105 °С коэффициенты составили, соответственно, a_mE = 5,2?10^-12 и a_m = 7,8?10^-11 м² /c. В результате моделирования установлено, что средняя продолжительность стадии пропитки бересты составляет 25 мин, а время экстракции при периодическом процессе составляет около 2 часов. Однако выход бетулина при удельном расходе толуола в соотношении 1:7 составляет 60-70 % и для повышения степени извлечения целесообразно организовать процесс в несколько циклов и продолжить исследования по оптимизации параметров процесса.

Ключевые слова: береста, пропитка, экстракция, бетулин, массопроводность, моделирование.

MODELING OF THE PROCESS OF EXTRACTION OF BETULIN FROM BIRCH BARK

The paper presents a mathematical description of the process of impregnation and extraction of birch bark with toluene. Comparison of the results of mathematical modeling and experimental data confirmed the adequacy of the developed mathematical model. The deviation of the calculated values from the experimental data does not exceed 18%. An experimental installation has been designed to determine the mass conductivity coefficients at the stages of impregnation and extraction of betulin. In the temperature range of 100-105 °C, the coefficients were, respectively, a_mE = 5,2?10^-12 and a_m = 7,8?10^-11 m²/c. As a result of modeling, it was found that the average duration of the birch bark impregnation stage is 25 minutes, and the extraction time during the periodic process is about 2 hours. However, the yield of betulin at a specific toluene consumption in a ratio of 1:7 is 60-70% and to increase the degree of extraction, it is advisable to organize the process in several cycles and continue research on optimizing the process parameters.

Keywords: birch bark, impregnation, extraction, betulin, mass conductivity, modeling.