一种球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型及其应用的制作方法

技术特征：
1.一种球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述预测模型的吸附模型如下所示：其中：ε
p
：多孔介质孔隙率；q
m
：朗格缪尔模型测定的多孔介质最大吸附量(mg/g)；b：朗格缪尔常数(l/mg)；q
a
：每克多孔介质实时吸附多酚的量(mg/g)；ρ
p
：多孔介质表观密度(g/ml)；t：时间(s)；x：径向距离(cm)，指的是拟测量的多孔介质的点距离球心的长度；d
ep
：吸附时的有效孔体积扩散系数(cm2/s)；d
s
：吸附时的表面扩散系数(cm2/s)；初始条件：t＝0，q
a
＝0
ꢀꢀꢀꢀ
式ii边界条件：边界条件：r：多孔介质的平均半径(cm)；k
l
：液体外部传质系数(cm/s)；c
a，l
：吸附过程中溶液中实时总酚浓度(mg/l)；c
a，s
：吸附过程中多孔介质中实时总酚的浓度(mg/l)。2.根据权利要求1所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述吸附模型中的参数q
m
和b通过如下方法得到：测定一定温度下不同的超声强度的平衡时每克多孔介质的多酚吸附量随平衡时溶液浓度变化的等温吸附数据，将所得数据代入式10所示模型得到q
m
和b：q
a,e
：平衡时每克多孔介质吸附多酚的质量(mg/g)；q
m
：朗格缪尔模型测定的多孔介质最大吸附量(mg/g)；b：朗格缪尔常数(l/mg)；c
a，l，e
：平衡时溶液中的总酚浓度(mg/l)；得到等温吸附曲线以及q
m
和b的值后，式iv中的c
a,s
采用式14表示并代入模型中：同时，将c
a,l
与时间t进行线性或非线性拟合从而将模型式iv中的c
a,l
用时间表示。3.根据权利要求2所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述c
a,l
与时间t的拟合模型为t＝k1×
exp(k2c
a,l
) k3exp(k4c
a,l
)，其中k1、k2、k3、k4为拟
合得到的常数。4.根据权利要求1所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述吸附模型中的边界条件中的参数k
l
通过如下方法得到：c
a，l
：吸附过程中溶液中实时总酚浓度(mg/l)；c
a，l，0
：吸附期间溶液中总酚的初始浓度(mg/l)；t：时间(s)；m：多孔介质质量(g)；s：单位质量多孔介质的外表面积(cm2/g)；k
l
：液体外部传质系数(cm/s)；v：溶液体积(ml)；所述的s的计算方式如下：s：单位质量多孔介质的外表面积(cm2/g)；r：多孔介质的平均半径(cm)；ρ
p
：多孔介质表观密度(g/ml)。5.根据权利要求1所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述吸附模型中的边界条件中的参数d
ep
通过如下方法得到：d
ep
：吸附时的有效孔体积扩散系数(cm2/s)；ε
p
：多孔介质孔隙率；τ：多孔介质的曲折系数；d
ab
：总酚分子扩散系数(cm2/s)；d
ab
值计算方式如下：d
ab
：总酚分子扩散系数(cm2/s)；t：溶液温度(k)；溶剂水合系数；m
b
：水的分子量(g/mol)；η
b
：目标温度下水的粘度(cp)；v
a
：多酚分子体积(cm3/mol)。6.根据权利要求1所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述多孔介质孔隙率ε
p
的计算方法如下：ε
p
：多孔介质孔隙率；
ρ
p
：多孔介质表观密度(g/ml)；ρ
s
：多孔介质振实密度(g/ml)。7.一种球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述预测模型的解析模型如下所示：c
d，s
：解吸期间多孔介质中实时总酚浓度(mg/l)；t:时间(s)；x:径向距离(cm)，指的是拟测量的多孔介质的点距离球心的长度；d
e
：解吸时的分子扩散系数(cm2/s)；初始条件：t＝0，c
d,s
＝c
d,s,0
，c
d,l
＝0
ꢀꢀꢀꢀ
式vic
d,s,0
：解吸期间多孔介质中的总酚初始浓度(mg/l)；c
d，l
：解吸期间溶液中实时总酚浓度(mg/l)；边界条件：边界条件：d
e
：解吸时的分子扩散系数(cm2/s)；a：多孔介质的总表面积(cm2)；c
d，l
：解吸期间溶液中实时总酚浓度(mg/l)；c
d，s
：解吸期间多孔介质中实时总酚浓度(mg/l)；v
l
：解吸时溶液体积(l)；t：时间(s)；x：径向距离(cm)，指的是拟测量的多孔介质的点距离球心的长度；r：多孔介质平均半径(cm)。8.根据权利要求7所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型，其特征在于，所述c
d,l
与时间t的拟合模型为c
d,l
＝k5*t/(k6 t)，其中k5、k6为根据实测结果拟合得到的常数。9.权利要求1
‑
8任一项所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型在吸附/解吸黑果花楸多酚中的应用。10.权利要求1
‑
8任一项所述的球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型在吸附/解吸葡萄多酚中的应用。

技术总结
本发明涉及多酚吸附/解析模型相关技术，特别涉及一种球形多孔介质吸附/解吸附水果多酚的预测模型及其应用。本发明考虑了多孔介质性能的变化，包括平均孔径，表面积、密度和孔隙率，结合扩散模型数值研究超声强化多孔介质吸附和解吸的传质机理，从而建立了科学的基于超声强化的多孔介质分离纯化多酚的吸附模型、解吸模型，从而实现对多酚纯化效率的预测。从而实现对多酚纯化效率的预测。


技术研发人员：陶阳 徐鹤宾 韩永斌 李丹丹 肖红梅
受保护的技术使用者：南京农业大学
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/11/8