پديد آورنده :
منصوري، محمدجواد
عنوان :
بررسي آزمايشگاهي و بهينه سازي استخراج روغن و رآكتور توليد بيوديزل از گياه ساليكورنيا به روش فوق بحراني
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، 79ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد قريشي
توصيفگر ها :
سيال فوق بحراني , بيوديزل , ساليكورنيا , روش سطح پاسخ , استخراج
استاد داور :
حميد زيلويي، محمدهادي جريني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/07/13
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/07/20
چكيده فارسي :
چكيده در عصرر حاضرر افزايش مصررف سروخت هاي فسريلي و محدود بودن ذخاير آن در نواحي خاصري از جهان و همچنين آلودگي محيط زيسرت در اثر اسرتفاده از سروخت هاي فسريلي توجه پژوهشرگران را به سروخت هاي جايگزين با منبع گياهي معطوف داشرته اسرت از جمله منابع گياهي براي توليد بيوديزل گياه سراليكورنيا اسرت كه داراي محتواي غني از روغن اسرت روش اسرتخراج فوق بحراني به كمك سريال كربن دي اكسرريد فوق بحراني براي اسررتخراج روغن از گياه سرراليكورنيا به كار گرفته شررد در اين پژوهش از روش سررطح پاسررخ و طرح مركرب مركزي براي طراحي آزمرايش هرا در فرآينرد جرداسرررازي در شررررايط عمليراتي متفراوت اسرررتفراده گرديرد همچنين اثر چهرار متغير دما فشررار دبي جريان كربن دي اكسرريد فوق بحراني و زمان ديناميك به ترتيب در محدوده هاي 53 تا 57 درجه ي سررانتي گراد 21 تا 23 مگاپاسكال 8 0 تا 2 2 ميلي ليتر بر دقيقه 04 تا 061 دقيقه بر بازدهي و ميزان بازيابي استخراج روغن بررسي شده است براي توليد بيوديزل از روغن ا رتخراج رده از گياه راليكورنيا از روش ترانس ا رتري با ا رتفاده از كاتالي رت بازي ا رتفاده گرديد كه به موجب آن تحت تاثير س س س س س ش س كاتاليسرت بازي به متيل اسرتر اسريدهاي چرب تبديل مي شروند نتايج حاصرل از فرآيند اسرتخراج و روش ترانس اسرتري به صرورت بازده اسرتخراج درصرد بازيابي روغن و بيوديزل مجمو متيل اسرتر اسريدهاي چرب ارائه شرده اسرت نتايج آزمايشرگاهي در اسرتخراج روغن برازش خوبي با ضرريب تشرخيص 06 69 و ضرريب تشرخيص اصرالح شرده 26 39 به دسرت آورد نتايج حاصرل از داده هاي آزمايشرگاهي و مدل سازي نشان داد كه با افزايش فشار ميزان درصد بازيابي روغن افزايش مي يابد اين مشاهده و پيش بيني به دليل افزايش دانسيته ي سيال فوقبحراني در فشرار هاي باال اسرت كه افزايش حالليت كربن دي اكسريد فوق بحراني را به دنبال دارد افزايش دما تا محدوده ي 55 تا 56 درجه ي سرانتي گراد سربب افزايش ميزان درصرد بازيابي روغن مي شرود كه علت آن افزايش فشرار بخار اجزا حل شرونده كه به موجب آن حالليت ماده ي حل شررونده درون كربن دي اكسرريد فوق بحراني افزايش مي يابد اما با افزايش بيشررتر دما از محدوده ي ذكر شررده كاهش ميزان درصررد بازيابي روغن را نشرران مي دهد كه اين كاهش به دليل كاهش دانسرريته ي حالل ودر ادامه كاهش ميزان حالليت كربن دي اكسرريد فوق بحراني اسررت عالوه بر آن افزايش زمان ديناميك باعث افرايش ميزان درصررد بازيابي روغن گرديده اسررت كه علت آن را ميتوان تاثير نيرومحركه ي ميان سرريال و نمونه براي انتقال جرم به دليل عبور حالل تازه دانسررت اما مشرراهده گرديد كه در زمان هاي باالتر شرريب نمودار كاهشرري اسررت و پيش بيني گرديد اين امر به دليل كاهش روغن موجود در نمونه و به دنبال آن كاهش ميزان درصررد بازيابي روغن اسرت عالوه بر آن پيش بيني گرديد كه افزايش دبيجريان تا حدود 9 1 ميلي ليتر بر دقيقه به دليل كاهش ضرخامت اليه انتقال جرمي اطراف ذرات جامد و به دنبال آن كاهش مقاومت انتقال جرم سربب افزايش ميزان درصرد بازيابي روغن شرده اسرت اما با افزايش بيشرتر دبي جريان به دليل كاهش زمان اقامت و تماس ضررعيف حالل با جامد ميزان درصررد بازيابي روغن كاهش مي يابد روش سررطح پاسررخ شرررايط عملياتي بهينه براي اسرتخراج روغن را در دماي 15 66 درجه سرانتي گراد فشرار 23 مگاپاسركال دبي جريان 9 1 ميلي ليتر بر دقيقه و زمان ديناميك 061 دقيقه به دسرت آورد و بازده بهينه را برابر با 2 07 درصرد محاسربه كرد كه با نتايج آزمايشرگاهي كه اين مقدار 75 86 به دسرت آمد تقريب خوبي حاصل گرديد نهايتا مقدار بازده بيوديزل به دست آمده از واكنش روغن حاصل شده از حالت بهينه استخراج 29 درصد شد كلمات كليدي سيال فوق بحراني بيوديزل ساليكورنيا روش سطح پاسخ استخراج
چكيده انگليسي :
80 Experimental evaluation and optimization of oil extraction and biodiesel production reactor using Salicornia plant by supercritical fluid method Mohammad Javad Mansouri mj mansouri@ce iut ac ir Date of Submission 2020 9 16 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan Iran Degree M Sc Language PersianSupervisor Dr Seyyed Mohammad Ghoreishi ghoreshi@cc iut ac irAbstract Nowadays increasing consumption of fossil fuels and limite of reserves in certain parts of the world as well asenvironmental pollution due to the use of fossil fuels has drawn the attention of researchers to alternative fuels with plantsources Salicornia is one of the plant sources for biodiesel production Which has a rich oil content supercritical extractionmethod using supercritical carbon dioxide fluid was used to extract oil from Salicornia plant In this research the responsesurface design method and the central composite design were used to design of experiments in the separation process underdifferent operating conditions Also the effect of four variables of temperature pressure supercritical carbon dioxide flowrate and dynamic time in the range of 35 to 75 C 12 to 32 MPa 0 8 to 2 2 ml min 40 to 160 minutes on the efficiencyand recovery rate of oil extraction has been investigated Laboratory results in oil extraction achieved a good fit with arelativity coefficient of 96 60 and a modified relativity coefficient of 93 62 The results of laboratory data and modelingshowed that with increasing pressure the percentage of oil recovery increases This observation and prediction is due toincreasing in the density of supercritical fluid at high pressures which leads to an increase in the solubility of supercriticalcarbon dioxide With increasing the temperature to the range of 55 to 65 C the oil recovery percentage increase due to theincreasing in vapor pressure of the soluble components which increases the solubility of the solute in supercritical carbondioxide However with further increasing of temperature from the mentioned range the decrease of oil recovery percentageshows that this decrease is due to the decreasing of solvent density and further decrease of supercritical carbon dioxidesolubility In addition increasing the dynamic time has increased the oil recovery percentage which can be attributed tothe effect of the driving force between the fluid and the sample to transfer the mass due to the passage of fresh solvent However it was observed that at higher times the slope of the graph is decreasing and it was predicted that this is due tothe reduction of oil in the sample and consequently the reduction of oil recovery percentage In addition it was predictedthat increasing the flow rate to about 1 9 ml min due to reducing the thickness of the mass transfer layer around the solidparticles and consequently reducing the mass transfer resistance has increased the oil recovery percentage However withfurther increase of flow rate due to reduced residence time and weak contact of solvent with solid the percentage of oilrecovery decreases The response surface design method achieved optimal operating conditions for oil extraction at 66 51 C pressure 32 MPa flow rate of 1 9 ml min and dynamic time of 160 minutes and the optimum efficiency of 70 2 Percentcalculated that with laboratory results obtained this value 68 57 a good approximation was obtained Finally the amountof biodiesel obtained from the oil reaction obtained from the optimal extraction state was 92 Keywords Supercritical Fluid Biodiesel Salicornia Response Surface Method Extraction
استاد راهنما :
محمد قريشي
استاد داور :
حميد زيلويي، محمدهادي جريني
