آمار
| تعداد نشریات | 26 |
| تعداد شماره‌ها | 447 |
| تعداد مقالات | 4,557 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,379,997 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,061 |
مدلسازی سینتیکی فرآیند تبلور به شیوه ضدحلال فوق بحرانی (دی اکسید کربن-تولوئن-فنانترن) | ||
| نشریه علوم و مهندسی جداسازی | ||
| مقاله 9، دوره 6، شماره 1، تیر 1393، صفحه 11-21 اصل مقاله (763.48 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jsse.2014.598 | ||
| نویسندگان | ||
| مهرنوش شوشتری؛ سید مصطفی نوعی باغبان* ؛ سید حسین نوعی باغبان؛ داریوش جعفری | ||
| گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد | ||
| چکیده | ||
| در این تحقیق با استفاده از دادههای آزمایشگاهی موجود در منابع، رابطه‌ای تجربی برای تعیین حلالیت فنانترن در مخلوط دیاکسیدکربن فوق‌بحرانی و تولوئن و همچنین رابطه‌ای جهت پیش‌بینی فوق اشباعیت فنانترن دراثر تغییر فشار سیستم (نرخ تزریق ضدحلال) تعیین گردیده‌است. در ادامه، مدلسازی سینتیکی تبلور ضدحلال فوق‌بحرانی با استفاده از روش موازنه جمعیت صورت گرفته‌است. الگوریتم عددی به صورت ترکیبی از روشهای کرنک-نیکلسون و لکس-وندراف برای حل مدل درنظر گرفته شده‌است. مراحل شبیهسازی با تغییر در عوامل موثر فرآیندی نظیر نرخ افزایش ضدحلال، نرخ فوق‌اشباعیت در دمای عملکردی °C40 و بازه فشاری بین 34/0 تا 63/5 مگاپاسکال انجام شد. با حل عددی معادله موازنه جمعیت به روش گسستهسازی، هستهزایی، رشدبلور، توزیع اندازه و متوسط طول ذرات تعیین گردیدند. نتایج حاکی از کاهش شدید حلالیت اشباع حلشونده از 27/0 تا 16/0 بدلیل افزایش شدید فشار از 1/0 تا 34/0 مگاپاسکال بوده که باعث ایجاد فوق اشباعیت شدید از 1 به 6/1 و کاهش شدید حلالیت شده‌است. همچین با افزایش ضدحلال، در فشار 6 مگاپاسکال مقدار فوق‌اشباعیت بیشترین بوده‌است. در فشار 3/0 مگاپاسکال هستهزایی اولیه نسبت به ثانویه اولویت داشته و با افزایش ضدحلال و رسوب حلشونده اثر هستهزایی ثانویه تشدید شده و در فشار 6 مگاپاسکال به مقدار بیشینه خود رسیده‌است. تا فشار79/1 مگاپاسکال، منحنی توزیع اندازه ذرات بصورت یونیمودال بوده و نقطه بیشینه منحنی در نواحی با اندازه کوچکتر (دسته اندازهای کمتر از20) قرار داشته است. مشاهده میشود که با افزایش فشار، پیک دوم رشد کرده و نمودار از حالت یونیمودال به سمت باینومیال در حال تغییر یافتن بوده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تبلور؛ مدلسازی؛ ضد حلال فوق بحرانی؛ توزیع اندازه ذرات؛ معادله موازنه جمعیت | ||
| مراجع | ||
|
[1]. G. Tjakko, R. M. G. Zijlema, G. J. Witkamp, G. M. van Rosmalen, and J. de Graauw (2000) "Antisolvent Crystallization as an Alternative to Evaporative Crystallization for the Production of Sodium Chloride", Industial Engineering Chemical Research. 39, 1330-1337. [2]. H.Takiyama, T. Otsuhata, and M. Matsuoka (1998) "Morphology of NaCl Crystals in Drowning-Out Precipitation Operation", Chemical Engineering Research and Design, 76(7), 809-814. [3]. Z. Q.Yu, R.B.H. Tan, and P.S. Chow (2005)"Effects of Operating Conditions on Agglomeration and Habit of Paracetamol Crystals in Anti-solvent Crystallization", Journal of Crystal Growth, 279(3-4), 477-488. [4]. N. Nonoyama, K. Hanaki, and Y. Yabuki (2006) "Constant Supersaturation Control of Antisolvent-Addition Batch Crystallization", Organic Process Research & Development, 10(4 (,727-732. [5]. G. Muhrer, C. Lin, and M. Mazzotti (2002) "Modeling the Gas Antisolvent Recrystallization Process", Industrial & Engineering Chemistry Research, 41(15), 3566-3579. [6]. D. J. Dixon, K. P. Johnston, (1993) ''Formation of microporous polymer fibers and oriented fibrils by precipitation with a compressed fluid antisolvent'', Journal of Applied Polymer Science, 50(11), 1929-1942. [7]. N. Elvassore, T. Parton, and A. Bertucco (2003) " Kinetics of particle formation in the gas antisolvent precipitation process", AIChE Journal, 49, 859–868. [8]. D Jafari, SM Nowee, SH Noie, M Shushtari, (2012) "The prediction of Thermodynamic-Kinetic behavior of antisolvent crystallization from Sodium Chloride aqueous systems containing Non-electrolytes", Int. Journal of Applied Sciences and Engineering Research, 1(2), 312-320. [9]. م. ع. مسیگل،ا. گودرزنیاو ه. ناظم (1390)"بررسی ترمودینامیکی سیستم دو جزئی کربن دی اکسید فوق بحرانی – مایعات یونی توسط معادله حالت پنگ رابینسون در فرایند استخراج فوق بحرانی"، سومین کنفرانس تخصصی ترمودینامیک، رشت، دانشگاه گیلان، انجمن مهندسی شیمی ایران. [10]. ر. خلیلی، م. ارجمند، م. کلباسی (1391) "بهینه سازی قوانین اختلاط برای مدل سازی و اندازه گیری میزان حلالیت در فاز فوق بحرانی"، ماهنامه نفت، گاز و انرژی، شماره 11، فروردین و ردیبهشت ص 19. [11]. م. خواجه نوری، ع. حقیقی اصل (1391)، "بررسی مدل های سینتیکی استخراج با CO2 فوق بحرانی از روغنهای گیاهی"، دوماهنامه مهندسی شیمی ایران، شماره 65، اسفند 1391 ص 68. [12]. ر. عروج، ح. ابوالقاسمی، ض. وطنی، م. مهدویان (1389) "روش جدید برای محاسبه پارامتر اختلاط و اصلاح مدلهای نیمه تجربی برای مدلسازی حلالیت در حلال فوق بحرانی"، نشریه مهندسی شیمی و نفت، سال چهل و چهارم، شماره 1، 1389 ص 63. [13]. ر. دیلم صالحی، م. لطف اللهی، ح. مدرس (1385) "مدلسازی مقادیر حلالیت هیدروکربن های سنگین در سیال فوق بحرانی با استفاده از معادلات حالت"، فصلنامه مدلسازی در مهندسی ، شماره 12، تابستان ص 34. [14]. ر. دیلم صالحی، م. لطف اللهی، (1383) "استخراج با سیالات فوق بحرانی SCF و کاربردهای آن در فرآیندهای جداسازی"، دوماهنامه مهندسی شیمی ایران، شماره 10، ص 22. [15]. Van ness, Abbott, (2001) Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic, McGraw-Hill, Boston. [16]. A. Randolph, M. A. Larson (1998) Theory of particulate processes (2nd edition), Academic Press Inc, San Diego, CA. [17]. Y. Bakhbakhi (2009) "A Discretized Population Balance for Particle Formation from Gas Antisolvent Process: The Combined Lax-Wendroff and Crank-Nicholson Method", Computers and Chemical Engineering, 33, 1132-1140. [18]. M. K. Bennett, S. Rohani (2001) " Solution of population balance equations with a new combined Lax-Wendroff/Crank-Nicholson method", Chemical Engineering Science, 56, 6623–6633. [19]. P. Marchal, R. David, J. P. Klein, J. Villermaux (1988) "Crystallization and Precipitation Engineering. An Efficient Method for Solving Population Balance in Crystallization with Agglomeration", Chemical Engineering Science, 43(1), 59-67. [20]. M.J. Hounslow, R. L. Ryall, and V.R. Marshall (1988) "A Discretized Population Balance for Nucleation, Growth, and Aggregation", AIChE Journal, 34(11), 1821-1832.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,967 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 983 |
||