دانلود تحقیق استخراج با سیالات فوق بحرانی

Word 4 MB 24412 11
مشخص نشده مشخص نشده مهندسی صنایع - مهندسی معدن
قیمت قدیم:۱۲,۰۰۰ تومان
قیمت: ۷,۶۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • استخراج با سیالات فوق بحرانی (SCF) و کاربردهای آن در فرآیندهای جداسازی
    چکیده:
    یکی از روش‌های جدید که در ده دهه‌ اخیر برای تخلیص مواد اولیه پیشنهاد شده، استخراج به وسیله سیالات فوق بحرانی (Super Critical Fluid, SCF) است. در این روش جداسازی، از یک گاز متراکم در حالت فوق بحرانی (سیال تحت شرایط دما و فشاری بالاتر از مقادیر بحرانی آن) به عنوان حلال استفاده می‌شود. با وجود اینکه فرآیند استخراج با SCF در فشارهای بالا انجام می‌شود و این موضوع هزینه‌های اولیه سرمایه‌گذاری را به شدت افزایش می‌دهد، ولی در مجموع این روش برای بعضی فرآیندها مقرون به صرفه تشخیص داده شده است.

    سیالات فوق بحرانی
    در شرایط پایین‌تر از نقطه بحرانی تعادلات بخار مایع به صورتی است که فاز بخار در بالاتر از سطح جدایش دو فاز و مایع در پایین سطح قرار می‌گیرد. با افزایش دما و فشار، به تدریج دانسیته مایع کاهش یافته و دانسیته گاز زیاد می‌شود. در نقطه بحرانی دانسیته دو فاز با یکدیگر برابر می‌شود و تشخیص سطح جدایش دو فاز غیرممکن است. سیال در شرایط دما و فشار بالاتر از نقطه بحرانی، سیال فوق بحرانی نامیده می‌شود.
    برای اولین بار، بارون چالز کاگنیاید، آزمایش‌های تجربی برای درک ماهیت سیال فوق بحرانی انجام داد. او یک ماده خالص را در یک محفظه شیشه‌ای بسته قرار داد و پی برد که با گرم کردن محفظه در یک دمای مشخص، سطح جدایش فازهای بخار مایع از بین می‌رود.
    ناپدید شدن تمایز بین دو فاز بخار مایع در شکل 1 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود، با گرم کردن فازها (سل a)، به تدریج دانسیته دو فاز به هم نزدیک شده (سل b) و در نهایت تمایز بین دو فاز مایع و بخار در نقطه بحرانی از بین می‌رود و دانسیته‌ها با هم برابر می‌گردند (سل c).
    برخلاف مایع، در شرایط فوق بحرانی، تغییر ناچیزی در T‌یا P و یا هر دو، تغییرات شدیدی در خواص فیزیکی به ویژه دانسیته سیال ایجاد می‌کند. این موضوع در استخراج بسیار مفید می‌باشد، زیرا باعث می‌گردد که بازیابی مواد استخراجی با انبساط ناگهانی حلال فوق بحرانی انجام گیرد و با جداسازی کامل حلال، مشکلات ناشی از مسمومیت محصولات توسط حلال برطرف می‌شود. از مزایای دیگر سیال فوق بحرانی، این است که قدرت حلالیت در حدود مایع بوده و خصوصیات انتقالی آنها در حدود گازها می‌باشد. شکل 2، تغییرات دانسیته CO2 با فشار را در دماهای مختلف نشان می‌دهد. این شکل نشان می‌دهد که در شرایط نزدیک به نقطه بحرانی، تغییرات دانسیته با دما شدید است. از آنجایی که با افزایش دانسیته، حلالیت هم افزایش می‌یابد، لذا در فشار بالا می‌توان عملیات استخراج را انجام داد و بازیابی نیز با انبساط ناگهانی مخلوط انجام می‌شود.

    شکل 1: عکس‌های واقعی از ایجاد سیال فوق بحرانی در یک ظرف شیشه‌ای

    انتخاب حلالیت فوق بحرانی
    مهمترین مساله‌ای که در طراحی فرآیند استخراج با سیال فوق بحرانی باید پاسخ داده شود، انتخاب حلال می‌باشد. با انتخاب حلال مناسب، هزینه‌های عملیاتی کاهش یافته و خلوص محصولات افزایش می‌یابد. حلال مصرفی باید ارزان و غیرسمی بوده و قدرت حلالیت بالایی را داشته باشد. حلال‌هایی نظیر N2O به علت قابلیت انفجار در فشارهای بالا، گزینه مناسبی در استخراج با SCF نمی‌باشند. برخی دیگر مانند SF6 و Xe گران گران قیمت بوده و برخی چون آب و NH4 به سبب دما و فشار بحرانی بالا، هزینه‌های عملیاتی را به شدت افزایش می‌دهند. اولین انتخاب در استخراج فوق بحرانی، حلال CO2 می‌باشد که برخی از خصوصیات آن به شرح زیر است:
    • دما و فشار بحرانی نسبتاٌ پایین (31 درجه سانتیگراد و 73 اتمسفر)؛
    • مناسب برای استفاده در فرآیندهای صنایع غذایی؛
    • ارزان قیمت؛
    • قابل دسترس بودن؛
    • غیرقابل سمی بودن، غیرقابل اشتعال بودن و بی‌اثر بر روی بسیاری از مواد.
    به رغم خصوصیات خوب مذکور، CO2 حلال خوبی برای مواد قطبی نمی‌باشد و باید اصلاح کننده‌هایی چون H2O, CH3CN, CH3OH (در حدود 1 تا 100 درصد وزنی) به CO2 اضافه شود. در برخی موارد نیز از حلال‌هایی غیر از CO2 استفاده می‌شود.
    روش عملیاتی استخراج با SCF
    برای درک بهتر فرآیند استخراج با SCF، شماتیک ساده این فرآیند در شکل 3 نشان داده شده است. در مرحله بارگیری (Loading) مخلوط خوراک در تماس مستقیم با جریان SCF قرار می‌گیرد و مواد قابل حل استخراج و وارد جریان SCF می‌شود. در این شرایط، یک یا چند ماده از مخلوط خوراک توسط حلال فوق بحرانی (در اینجا CO2)‌ جدا می‌گردد. شرایط را می‌توان طوری تنظیم نمود که تنها ترکیبات موردنظر جدا شوند که این شرایط بستگی به نوع حلال، فشار و دما دارد.
    با کاهش دما و فشار در یک جداساز (Separator)،‌ می‌توان مواد حل شده در سیال فوق بحرانی را بازیابی نمود. سپس حلال، سرد شده و به مایع تبدیل می‌گردد و بعد از جمع‌آوری در یک مخزن به مبدل حرارتی انتقال داده می‌شود تا به شرایط بالاتر بحرانی برسد و دوباره به مخزن استخراج فرستاده شود. این سیکل تا بازیابی کامل مواد موردنظر ادامه می‌یابد.
    برخی از مزایای استخراج با سیال فوق بحرانی نسبت به استخراج معمولی موارد زیر می‌باشد:
    • در استخراج با سیال فوق بحرانی، زمان انجام فرآیند، کاهش چشمگیری دارد.
    • انتخاب‌پذیری بالاست.
    • برخلاف استخراج معمولی، تغییر در قدرت حلالیت با تغییر فشار به آسانی انجام می‌شود.
    • عموماً حلال‌های به کار گرفته شده در استخراج با SCF مشکلات زیست‌محیطی ندارد.
    • مصرف حلال در این نوع استخراج به مراتب کمتر از استخراج معمولی می‌باشد.
    • بازیابی حلال آسان است.

مقدمه انتقال حرارت به سيالات با خواص متغير موضوعي است که از بيش از نيم قرن پيش مورد توجه محققان قرار گرفته است. خواص ترموديناميکي و انتقالي در سيالات معمولا تابعي از دما و فشار سيال است. اين خواص در دماها و فشارهاي معمولي تقريبا ثابت است. يکي از

مقدمه: استخراج با حلال یکی از قدیمی‌ترین 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 فرآیندهای استخراج بوده است. روش‌های استخراجی نظیر، سونیکیشن1، سوکسله2، استخراج با فاز جامد[1] و استخراج مایع-مایع[2] که مدتها پیش ابداع شده‌اند ...

RSS 2.0 عمران-معماري خاکبرداري آغاز هر کار ساختماني با خاکبرداري شروع ميشود . لذا آشنايي با انواع خاک براي افراد الزامي است. الف) خاک دستي: گاهي نخاله هاي ساختماني و يا خاکهاي بلا استفاده در

انتقال گرما به وسیله نانو سیالات چکیده : اخیراً استفاده از نانوسیالات که در حقیقت سوسپانسیون پایداری از نانو فیبر ها و نانورزات جامد هستند به عنوان راهبردی جدید در عملیات انتقال حرارت مطرح شده است . تحقیقات اخیر روی نانو سیالات ، افزایش قابل توجهی را در هدایت حرارتی آنها نسبت به سیالات بدون نانوزات دیا همراه با ذرات بزرگتر (ماکرو ذرات) نشان می دهد . از دیگر تفاوت های این نوع ...

فسفرها استحکام بالاتری نسبت به شبکه های سولفید فلزی دارند اما معمولاً انتشار دهنده های ناکارآمد در ولتاژهای پایین هستند. فسفر آبی رنگ که برای FED مورد توجه بیشتر قرار گرفته Bi:YNBO4 میباشد. (انتشار در 440nm) فسفر آبی رنگ اشباع شده بوسیله جانشین سازی Nb در شبکه YNBO4:Bi نیز تولید میشود اما از نظر کارایی، کارایی کمتری دارد. رفتار نور دهی YNBO4:Bi, YNBO4 تحت UV و الکترون های متحرک ...

پیشگفتار داربست های به دست آمده از طریق روش بسپارش کانیدهای خوبی برای مهندسی بافت به شمار رفته و به دلیل سهولت ساخت نسبت به روش دیگر ساخت داربست ارجحیت دارند. با وجودیکه پلیمرهای مختلفی را می توان به این روش بسپارش کرد. اما تعداد کمی از آنها منجر به داربست هایی با قابلیت دخول سلول یا همان داربست های متخلخل می شوند. برای نمونه پلی اتیلن گلیکول- مالتی-اکریلیت و پلی 2- هیدروکسی ...

سريهاي تواني يک سري به شکل * که در آن و.... اعدادي ثابت هستند، يک سري تواني از x مي نامند . معمولاً براي راحتي سري *به صورت مي نويسد در حالت کلي تر سري تواني به صورت است . اگر به جاي x مقدار ثابت r در نظر بگيريم سري تواني به يک سري عددي تبديل مي

آشنایی با فعالیت های سازمان انرژی اتمی ایران بدون تردید جمهوری اسلامی ایران از کشورهای صاحب نام در عرصه فناوری هسته ای در جهان است، اما کسب این جایگاه در گرو تلاش های بی وقفه کارشناسان و متخصصان اهل این سرزمین است که در طول سال های گذشته از هیچ کوششی فرو گذار نبوده اند. روایت جهانی شدن دانش هسته ای ایرانیان روایتی شنیدنی است که بازگویی و تامل در آن نسل امروز ما را با مسیر پیموده ...

بخش يکم معرفي روغن‌ هاي روان کننده روغن‌ هاي معدني روغن‌هاي معدني از نفت خام حاصل مي‌شند. نفت خام مخلوطي از هيدروکربن‌ها مي‌باشد و محتويات غير هيدروکربني بر اساس نوع نفت خام متغير است.[1] متوسط ترکيب مولکولي نفت خام به شرح زير اس

آزمايش شماره 1: نيروهاي وارد بر يک جسم غوطه ور يا شناور در يک مايع ساکن هدف آزمايش: هدف از اين آزمايش بررسي فرمولهاي مربوط به نيروي وارد بر يک سطح مغروق و تعيين مرکز فشار مي باشد. شرح دستگاه: دستگاه مورد آزمايش از تانک معکب مستطيل شکل

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول