دانشگاه آزاد اسلامی
جنوب واحد تهران
تکمیلی دانشکده تحصیلات
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی – طراحی فرآیندهای صنایع نفت
عنوان:
 مدلسازی استخراج روغن از دانه آفتابگردان با استفاده از CO2 فوق بحرانی

چکیده:

استفاده از سیال فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی در سالیان اخیر افزایش چشمگیری داشته است و امروزه از دی اکسید کربن فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی استفاده فراوانی می شود که از جمله می توان به استفاده از این سیال در صنایع داروسازی و غذایی اشاره کرد. فرآیند استخراج فوق بحرانی روغن آفتابگردان یکی از فرآیندهای مهمی است که امروزه مطرح می شود. در این تحقیق مدلسازی ریاضی استخراج روغن آفتابگردان از هسته آن با استفاده از فرض هسته کوچک شونده (Shrinking core) انجام شده و تاثیر پارامترهای دما، فشار، فلو و سایز هسته بر بازده استخراج مورد بررسی قرار گرفته. پس از بررسی تاثیر، دما در بازه 313K تا 353K، فشار از 20MPa تا 60MPa، سایز هسته از 0/23mm تا 2/18mm و فلو از 6-1 cm3/min این نتیجه به دست آمده که شرایط بهینه فشار 40MPa یا بیشتر، دما 353K یا بیشتر، فلوی 4 cm3/min یا بیشتر و سایز هسته 0/23mm است که بهتر است فرآیند در این شرایط انجام شود.

مقدمه
در میان فرآیندهای شناخته شده برای انجام عملیات جداسازی، فرایند تقطیر و استخراج اهمیت فراوانی داشته و از معمولی ترین روش هایی می باشد که از دیر زمان شناخته شده و به کار رفته اند. برای جدا کردن برخی از مواد از مخلوط ها نمی توان روش های معمول تقطیر و ا ستخراج را عمدتا به لحاظ اقتصادی به کار گرفت؛ زیرا خواص فیزیکی و شیمیایی مواد و نیز شرایط مورد نیاز به گونه ای است که امکانات لازم جهت استفاده و کاربرد روش های معمول موجود را به طور رضایت بخش و با کیفیت بالا فراهم نمی سازد . اهم این موارد شامل بالا بودن نقطه جوش، نزدیک بودن نقطه جوش موارد مورد نظر، حساسیت مواد به دمای بالا، تامین و بازیابی حلال می باشد . در موارد ذکر شده و مشابه که از ملاحظات اقتصادی و محدودیت های عملی و اجرائی نا شی شده است، بایستی از روشی برای انجام عمل جداسازی استفاده نمود و یا امکان بهره گیری آن را بررسی کرد که آن روش حتی الامکان بتواند اکثر شرایط مورد نیاز و بالاخص شرایط عمده و غالب را تامین نماید. یکی از روش هایی که امروزه جهت جداسازی مواد مفید و ضروی از مخلوط ها و اجسام
مرکب مورد توجه قرار گرفته و در حال حاضر به کار گرفته می شود استخراج با سیال فوق بحرانی می باشد.

فصل اول

کلیات

1-1- استخراج

برای اینکه جزئیات فرایند استخراج فوق بحرانی بیان شود ابتدا باید فرایند استخراج بطور جداگانه تعریف شود.
تعریف استخراج : هر گاه دو ماده یا دو فاز (می توانند از دو فاز مختلف یا یکسان باشند) در تماس مستقیم با هم قرار گیرند تا طی مدت زمانی جزء مطلو ب آن از یک فاز یا ماده وارد فاز یا ماده دیگر شوند به آن استخراج گفته می شود.
اساس انتقال در این پدیده تماس مستقیم یا مستمر است و در اثر این تماس مستقیم و مستمر یک جزء مطلوب انتقال می یابد.
استخراج انواع مختلف دارد مانند: استخراج مایع- مایع، جامد- مایع، گاز- مایع ، جامد-گاز و غیره.
یکی از مواد استخراج که امروزه کاربرد فراوانی در صنایع مختلف پیدا کرده است استخراج فوق بحرانی است .

2-1- به کار بردن سیال فوق بحرانی برای استخراج

استخراج با حلال یکی از قدیمی ترین روشهای جداسازی بوده و بدون شک تاریخ استفاده از آن به قبل از میلاد برمیگردد . علم استخراج با حلال در طی مدت زمان طولانی توسعه یافته است و بیشترین پیشرفت در مورد حلالها و سیالهای مورد استفاده در فرایندهای استخراجی بوده است . استخراج با فاز جامد و ، (soxhlet) سوکسله ،(sonication) روشهای استخراجی نظیر سونیکشن استخراج مایع که مدتها پیش ابداع شده اند امروزه نیز به همان صورت قبلی جهت تهیه نمونه به کار میروند . روشهای استخراج با حلالهای دورریز، با بازگیری ناقص نمونه ها، وقت گیر بودن فرایند، مصرف زیاد حلال و … همراه هستند . بدین ترتیب محققان به فکر ابداع روش جدید استخراجی افتادند که علاوه بر اینکه معایب فوق را نداشته باشد بلکه دارای مزایای چندی نیز باشد . یکی از این است که مزیتهای بسیاری دارد که از جمله می توان به SFE روشها استخراج با سیال فوق بحرانی کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.