پديد آورنده :
بيكي حسن، فاطمه
عنوان :
بررسي آزمايشگاهي ، بهينه سازي و مدل سازي استخراج فوق بحراني هارمين ازدانه گياه اسپند با استفاده از سيال كمكي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي فرآيند
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 150 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد قريشي
توصيفگر ها :
استخراج فوق بحراني , اصلاح گر , هارمين , اسپند , روش سطح پاسخ , مدل سازي رياضي , الگوريتم ژنتيك
استاد داور :
علي اكبر دادخواه، محمدرضا احساني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/10
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/08/10
چكيده فارسي :
چكيده گياه اسپند از ديرباز در طب سنتي به عنوان دارو جايگاه ويژهاي داشته است اين گياه حاوي آلكالوئيدهاي مهمي از قبيل هارمالين هارمين هارمان و غيره است غلظتهاي مختلف آلكالوئيدهاي يادشده در درمان بيماريهاي مختلفي از جمله مهار سلولهاي سرطاني موثر است بنابراين توسعه يك روش كارآمد و اقتصادي براي استخراج آلكالوئيدها از نظر جنبه هاي پزشكي و اقتصادي از اهميت زيادي برخوردار است مواد گياهي را با روشهاي مختلف مرسوم و نامرسوم استخراج مي كنند يكي از روش هاي نامرسوم استخراخ با سياالت فوقبحراني است روش استخراج با سيال فوق بحراني به دليل كاهش استفاده از حاللهاي آلي مضر زمان استخراج كوتاهتر و نرخ پخش باالي چربي ها نسبت به ساير تكنيك ها برتر است روش ها در اين پژوهش با استفاده از روش سطح پاسخ در نرم افزار ميني تب 11 تعداد 11 آزمايش براي استخراج هارمين از دانه ي گياه اسپند با كربن دي اكسيد فوق بحراني به همراه اصالحگر اتانول طراحي شد در اين آزمايشها تاثير چهار پارامتر عملياتي دما فشار شدت جريان دي اكسيدكربن و زمان ديناميك با محدودههاي عملياتي به ترتيب 31 35 درجه سانتيگراد 11 11 مگاپاسكال 1 1 9 1 ميليليتر بر دقيقه و 10 121 دقيقه بر ميزان بازيابي هارمين مورد بررسي قرار گرفت همچنين عالوه بر استخراج فوق بحراني استخراج سوكسله با حالل متانول نيز صورت گرفت عالوه بر اين فرآيند استخراج با استفاده از يك مدل رياضي مدلسازي شده است پارامترهاي مدل شامل ضريب نفوذ مؤثر ضريب انتقال جرم اليهاي پراكندگي محوري محاسبه از روابط تجربي و ضريب توزيع محاسبه از الگوريتم ژنتيك ميباشند ضريب توزيع از طريق الگوريتم ژنتيك به گونهاي محاسبه شده است كه خطاي ميانگين مطلق نسبي ميان نتايج مدل و دادههاي تجربي AAD حداقل شود نتايج آناليز سطح پاسخ نشان داد كه دادههاي آزمايشگاهي به خوبي به وسيلهي يك مدل مرتبه دوم برازش ميشوند به طوري كه ضريب تشخيص 2 2 در مدل برابر با 91 99 و ضريب تشخيص اصالحشده برابر با 20 19 است نتايج نشان داد كه ترمهاي خطي فشار دما نرخ جريان و زمان ديناميك 100 0 و ترمهاي مربع دما و دبي 100 0 همچنين ترم مربع زمان ديناميك 50 0 داراي اثر قابل توجهي بر پاسخ مدل ميزان بازيابي هستند همچنين مقدار بهينهي پارامترهاي استخراج در محدودهي آزمايش به صورت دماي 11 11 درجه سانتيگراد فشار 11 مگاپاسكال نرخ جريان 22 1 ميليليتر بر دقيقه و زمان ديناميك 121 دقيقه ميباشد كه تحت اين شرايط ميزان بازيابي هارمين برابر با 11 23 پيشبيني شدهاست نتايج مدلسازي رياضي نيز نشان داد كه اين مدل به خوبي قادر به پيشبيني دادههاي آزمايشگاهي است و خطاي مطلق متوسط 62 3 AAD به دست آمد كه بيانگر سازگاري و دقت مناسب اين مدل است همچنين در اين پژوهش بهينهسازي توسط الگوريتم ژنتيك انجام گرفت و پارامترهاي بهينه دماي 329 11درجه سانتيگراد فشار 11 مگاپاسكال نرخ جريان 122 1 ميليليتر بر دقيقه و زمان ديناميك 99 911 دقيقه و در نهايت مقدار بهينه بازيابي هارمين 211 23 درصد به دست آمده است بنابراين مقادير پارامترهاي بهينه الگوريتم ژنتيك و طراحي رويه پاسخ مطابقت خوبي با يكديگر دارند كلمات كليدي استخراج فوقبحراني اصالحگر هارمين اسپند روش سطح پاسخ مدلسازي رياضي الگوريتم ژنتيك
چكيده انگليسي :
109Optimization by response surface methodology and modeling ofsupercritical carbon dioxide extraction of harmine from Peganum harmala L seeds Fatemeh Beykihasan f beyki@ce iut ac ir Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Prof Seyyed Mohammad Ghoreishi ghoreshi@cc iut ac irAbstractAs a herb Peganum harmala has been important in traditional medicine for a long time Thisplant contains important alkaloids such as Harmaline Harmine Harmane variousconcentrations of the alkaloids are effective in treating various diseases including inhibition ofcancer cells Therefore developing an efficient and economic method for extraction thealkaloids will pose a great importance for both medical and economical aspects Extraction ofplant materials can be done by various conventional and nonconventional extractionprocedures One ofnonconventional techniques is Supercritical extraction SFE technique issuperior to the other techniques because of reduced use of harmful organic solvents shorterextraction times and high diffusion rates of lipids Methods In this study using response surface methodology in MiniTab16 software number of31 tests were designed to extract Harmine from Peganum harmala seed with supercritical carbondioxide with a modifier ethanol In these tests the effect of four operating parameters temperature pressure CO2 flow rate and dynamic time with operating ranges 35 75 C 10 30 MPa 0 3 1 9 ml min and 40 120 minutes respectively on the rate of harminerecovery was investigated Also in addition to supercritical extraction Soxhlet extraction withmethanol solvent was performed In addition the extraction process is modeled using amathematical model Mathematical model parameters are including effective pore diffusivity film mass transfer coefficient axial dispersion were obtained from empirical equations anddistribution coefficient were obtained from genetic algorithm and the distribution coefficient
استاد راهنما :
محمد قريشي
استاد داور :
علي اكبر دادخواه، محمدرضا احساني
