[发明专利]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

权利要求书

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：

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)。