مدلسازی استخراج از دانه های گیاهی با استفاده از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن – شیمی

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:111
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

مدلسازی استخراج از دانه های گیاهی با استفاده از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن – شیمی

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده …………………..۱
مقدمه …………………..۲
روش کار و تحقیق……………۴
فصل اول : دانه های روغنی گیاهی و سیالات فوق بحرانی ……………۵
۱-۱- هدف…………….۶
۱-۲- منابع روغنهای گیاهی شناخته شده …………..۶
۱-۲-۱- روغن دانه آفتابگردان …………..۷
۱-۲-۲- روغن سویا…………………..۱۲
۱-۲-۳- روغن بذرچای ……………۱۳
۱-۲-۴- روغن گلرنگ ……………..۱۵
۱-۳- مروری بر سیالات فوق بحرانی ……………۱۷
۱-۳-۱- تعریف و تاریخچه ………………..۱۷
۱-۳-۲- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی ………………۱۹
فصل دوم : مروری بر پژوهشهای انجام شده ………………۲۵

۲-۱- مدل هسته کوچک شونده …………………۲۷
۲-۲- مدل سلولهای شکسته و سالم …………..۳۶

فصل سوم : مدلسازی و آزمایش استخراج روغن آفتابگردان …………۴۴

۳-۱- معادلات موازنه جرم در روش هسته کوچک شونده ……….۴۵
۳-۲- پارامترهای موردنیاز برای حل معادلات موازنه جرم ……….۴۸
۱-۳-۲- چگالی سیال فوق بحرانی ……………..۴۸
۲-۳-۲- ویسکوزیته سیال فوق بحرانی …………………۵۰
۳-۳-۲- ضریب نفوذ مولکولی ……………۵۲
۴-۳-۲- وزن مولکولی روغن آفتابگردان ……………….۵۲
۵-۳-۲- ضریب نفوذ مؤثر در بستر و جامد …………..۵۳
۶-۳-۲- ضریب انتقال جرم در بستر و ذره جامد ……………۵۳
۷-۳-۲- ضریب پراکندگی محوری ……………..۵۶
۸-۳-۲- سطح ویژه بستر و سطح ویژه دانه ………….۵۷
۳-۳- روش آزمایش و فرآیند روغنکشی به کمک هگزان ………..۵۹
فصل چهارم : بحث و نتایج …………….۶۵

۴-۱- تأثیر دما و فشار بر پارامترهای به کاررفته در موازنه جرم ……….۶۶
۴-۲- تأثیر پارامترهای مختلف بر بازدهی استخراج ……….۶۶
الف_ اثر میزان جریان حلال ……………..۶۶
‌ب _ اثر دما …………………….۶۹
‌ج _ اثر فشار …………………..۷۴
‌د _ اثر اندازه ذره ……………۷۷

۴-۳- بررسی رفتار غلظت روغن در داخل ذره جامد و حلال …………….۸۰
۴-۴- مقایسه رفتار و میزان استخراج روغن میان دانه های استوانه ای و کروی …..۸۲
منابع……………..۸۹
چکیده انگلیسی ……………….۹۳

چکیده
آفتابگردان (Helianthus annuus) بعد از سویا دومین دانه روغنـی یکـساله اسـت کـه بـه منظـوراستخراج روغن آن در دنیا کشت می شود. روغن آفتابگردان (sunflower oil) یک روغن غیر فـراراست که به دلیل داشتن مقادیر زیاد اسیدهای چرب غیراشباع در دمای اتاق مایع بوده و در غـذا بـهعنوان روغن سرخ کردنی و در فرمولاسیون مواد آرایشی- بهداشتی به عنوان یک نرم کننده استفادهمی شود.
در این تحقیق استخراج روغن از دانه هـای آفتـابگردان بـا اسـتفاده از فرآینـد اسـتخراج بـه کمـک سیال فوق بحرانی با روش هسته کوچک شونده(shrinking core) در یک ستون استخراج پر شده در دماهای ۳۱۳ ، ۳۳۳ و ۳۵۳ کلوین و فشارهای ۲۰ تـا ۶۰ مگاپاسـکال بـا قطـر ذره ۱۸/۲- ۲۳/۰ میلیمتر و با میزان جریانcm3/min 6-1 مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنـین اثـر پارامترهـایعملیاتی مانند دما، فشار، قطر ذرات و میزان جریان حلال بر رانـدمان اسـتخراج بررسـی گردیـده وبوسیله روابط گوناگون پارامترهای موجود در مدل مانند ضـریب نفـوذ مـوثر در ذرات ،Dep ،ضـریبانتقال جرم در بستر و ضریب انتقـال جـرم در ذره ، kf و k’f ، ضـریب پراکنـدگی محـوری ،DL ، محاسبه شده است. نتایج بدست آمده بیانگر این موضوع می باشد که ضریب ان تقال جرم در بستر در دما و فشارهای مختلف در فاصله m/s 6-10×۸۶/۸-۶-۱۰×۹۳/۳ قرار دارد که این مقادیر در محدودهنتایج بدست آمده توسط بیشتر محققان می باشد. همچنین میزان بازدهی استخراج به کمـک روشسوکسله در پایان زمان فرآیند(۲۰۰ دقیقه ) ۳/۹۲ درصد و میزان بازدهی در مدلسازی توسـط روشفوق بحرانی در مدت زمان مشابه بین ۹۶/۸۹ تا ۸۷/۹۰ درصد بدست آمده است به طوریکه تغییراتدما و فشار در انتهای استخراج تاثیری زیادی بر روند افزایش بازدهی ندارد. میزان بـازدهی مطلـوبکه نتیجه مقادیر مدلسازی و آزمایش است نیز در فاصله ۴/۹۳-۵/۹۲ درصد می باشـد بـه طوریکـهخلوص محصول با استفاده از این روش بسیار بالاتر از روش سوکسله است.

مقدمه
منبع اصلی روغنهای نباتی در دنیا دانه های گیاهی روغنی می باشند، این دانـه هـا اغلـب شـناختهشده و صرفاً جهت روغن کشی کاشت و برداشت می گردند. از مهمترین دانه های روغنی میتوان ازدانه کنجد، آفتابگردان، بادام، زیتون، هسته خرما، بذر چای، انگور و سویا نام برد. سالانه سطح بسیاروسیعی از زمینهای کشاورزی زیر کشت انواع این دانه ها قرار می گیرد و برخی کشورها از صـادراتدانه های روغن درآمد زیادی را عاید خود می کنند. منابع دیگری نیز برای روغن های نبـاتی وجـوددارند که کمتر شناخته شده اند، این دانه ها اغلب محصول فرعی دیگر کارخانجات هستند. مـواردیاز قبیل جوانه ذرت، سبوس، برنج، دانه گوجه فرنگی، دانـه مرکبـات و صـیفی جـات از ایـن دسـته می باشند، لذا بسیار ارزان بوده و به سادگی در دسـترس هـستند. در کـشور مـا دانـههـای روغنـیشناخته شده کمتر مورد توجه کشاورزان قرار گرفته ان د و به دلایل مختلف، تولید این دانه ها بـسیارکمتر از میزان مورد نیاز تا حد خودکفایی می باشد[۱]. چربیها و روغنها ترکیبـاتی نـامحلول در آباز منشا حیوانی یا گیاهی هستند. چربیها و روغنهای خوراکی که معمـولاً لیپیـدهای غـذایی نامیـده می شوند عمدتاً از تری گلیسریدها (تری اسیل گلیسرول ها) ساخته شده اند کـه شـامل اسـترهایگلیسرول و اسیدهای چرب هستند. ویژگیهای فیزیکی چربیها و روغنهای طبیعـی بـر حـسب نـوعاسیدهای چرب تشکیل دهنده تغییر می کند[۲].
مصرف سرانه روغن در کشور ما کمتر از میانگین مصرف سرانه کـشورهای توسـعه یافتـه اسـت و ازآنجا که روغن یکی از ضروری ترین مواد مورد نیاز بدن مـی باشـد نیـاز بـه افـزایش مـصرف سـرانهاحساس می گردد. قدرت خرید از مهمترین عوامل میزان مصرف می باشد کـه در ایـران نـسبتاً کـماست، عامل دیگر میزان تولید داخلی روغن می باشد که در صورت افزایش تولید مـی تـوان مـصرفسرانه را به نسبت افزایش داد[۳].
روغـن آفتـابگردان ماننـد بـسیاری دیگـر از روغنهـای نبـاتی بـه طـور عمـده از اسـیدهای چـرب(fattyacids) تشکیل شده که مهمترین آنها عبارتند از [۴]:
اسید لینولئیک (۷۴%- ۴۸) اسید اولئیک (۴۰%- ۱۴) اسید پالمتیک (۹%- ۴) اسید استئاریک (۷%- ۱)
این روغن عموماً در مقایسه با اکثر روغنهای نباتی یک روغن پر ارزش محسوب می شود کـه دلیـلآن روشن بودن رنگ، طعم ملایم، نقطه دود بالا، بالا بودن میزان اسید لینولئیـک و عـاری بـودن ازاسید لینولنیک می باشد.
به طور کلی، اسیدهای چرب غیراشباع اولئیک و لینولئیک حـدود ۹۰% کـل اسـیدهای چـرب آن وبقیه را اسیدهای چرب اشباع پالمتیک و استئاریک تشکیل می دهند. نسبت اولئیـک بـه لینولئیـکمتغیر و بستگی به درجه حرارت هوا در محل کشت و ژنتیک آن دارد، به طوریکه در هوای خنک ترحدود ۷۵-۶۰ درصد آنرا اسید لینولئیک تشکیل می دهد که آفتابگردان تولیدی کانادا و آمریکا اینخصوصیات را دارند. سه نوع روغن آفتابگردان تولید می شود که شامل: روغن با اسید لینولئیک بالا،روغن با اسید اولئیک بالا و متوسط می باشد به نحوی که نوع اول حـداقل ۶۹% اسـ ید لینولئیـک و نوع دوم حداقل ۸۲% اسید اولئیک دارد. بالا بودن اسیدهای چرب غیراشباع روغن آفتابگردان از نظرتغذیه ای یک مزیت ویژه است[۴].

نتیجه گیری
نتایج بدست آمده از آزمایش سوکسله و شبیه سازی با مدل هسته کوچک شونده در دمای K353-313، فشار MPa60-20، میزان جریان حلال cm3/min 6-1 و انـدازه ذرهmm 18/2-23/0 بـا داده هـای آزمایـشگاهیسایر پژوهشگران( که در بخش مراجع آورده شده) مقایسه گردیده است، به طوریکه مـدل انجـام شـده نتـایجبسیار مشابهی با تحقیقات صورت گرفته دارد. بررسی تغییرات پارامترهای مختلف نشان می دهد که کاهش اندازه ذره و افزایش دما سبب افـزایش بـازدهی وافزایش فشار سبب کاهش آن می گردد، ضمن اینکه میزان بازدهی در پایان زمان استخراج مستقل از تغییـراتمیزان جریان حلال است. نتـایج ایـن تحقیـق مـا را در بدسـت آوردن شـرایط بهینـه اسـتخراج بـا اسـتفاده از دی اکسیدکربن فوق بحرانی کمک خواهد کرد.
دما : K353 فشار : MPa20
میزان جریان حلال : cm3/min 6 اندازه ذره : mm 23/0 بازدهی : ۸۹/۹۰%

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط