با عنوان : مدلسازی استخراج از دانه های گیاهی با بهره گیری از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصيلات تكميلي

“M.Sc” پايان نامه براي دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي- طراحي فرآيند

عنوان:

مدلسازي استخراج از دانه هاي گياهي با بهره گیری از سيال فوق بحراني دي اكسيد كربن

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چكيده

آفتابگردان (Helianthus annuus) بعد از سويا دومين دانه روغني يكساله می باشد كه به مقصود استخراج روغن آن در دنيا كشت مي گردد. روغن آفتابگردان (sunflower oil) يك روغن غير فرار می باشد كه به دليل داشتن مقادير زياد اسيدهاي چرب غيراشباع در دماي اتاق مايع بوده و در غذا به عنوان روغن سرخ كردني و در فرمولاسيون مواد آرايشي – بهداشتي به عنوان يك نرم كننده بهره گیری مي گردد.

در اين تحقيق استخراج روغن از دانه هاي آفتابگردان با بهره گیری از فرآيند استخراج به كمك سيال فوق بحراني با روش هسته كوچك شونده (shrinking core) در يك ستون استخراج پر شده در دماهاي 313، 333 و 353 كلوين و فشارهاي 20 تا 60 مگاپاسكال با قطر ذره 2/18 – 0/23 ميليمتر و با ميزان جريان 6-1 cm3/min مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. همچنين اثر پارامترهاي عملياتي مانند دما، فشار، قطر ذرات و ميزان جريان حلال بر راندمان استخراج بررسي گرديده و بوسيله روابط گوناگون پارامترهاي موجود در مدل مانند ضريب نفوذ موثر در ذرات، Dep، ضریب انتقال جرم در بستر و ضريب انتقال جرم در ذره، kf و k’f، ضريب پراكندگي محوري، DL، محاسبه شده می باشد. نتايج بدست آمده بيانگر اين موضوع مي باشد كه ضريب انتقال جرم در بستر در دما و فشارهاي مختلف در فاصله 3/93*10-6 8/86-*10-6 m/s قرار دارد كه اين مقادير در محدوده نتايج بدست آمده توسط بيشتر محققان مي باشد. همچنين ميزان بازدهي استخراج به كمك روش سوكسله در پايان زمان فرآيند (200 دقيقه) 92/3 درصد و ميزان بازدهي در مدلسازي توسط روش فوق بحراني در مدت زمان مشابه بين 89/96 تا 90/87 درصد بدست آمده می باشد به طوريكه تغييرات دما و فشار در انتهاي استخراج تاثيري زيادي بر طریقه افزايش بازدهي ندارد. ميزان بازدهي مطلوب كه نتيجه مقادير مدلسازي و آزمايش می باشد نيز در فاصله 93/4 – 92/5 درصد مي باشد به طوريكه خلوص محصول با بهره گیری از اين روش بسيار بالاتر از روش سوكسله می باشد.

مقدمه

جهت روغن كشي كاشت و برداشت مي گردند . از مهمترين دانه هاي روغني مي توان از دانه كنجد، آفتابگردان، بادام، زيتون، هسته خرما، بذر چاي، انگور و سويا نام برد. سالانه سطح بسيار وسيعي از زمينهاي كشاورزي زير كشت انواع اين دانه ها قرار مي گيرد و برخي كشورها از صادرات دانه هاي روغن درآمد زيادي را عايد خود مي كنند . منابع ديگري نيز براي روغن هاي نباتي وجود دارند كه كمتر شناخته شده اند، اين دانه ها اغلب محصول فرعي ديگر كارخانجات هستند . مواردي از قبيل جوانه ذرت، سبوس، برنج، دانه گوجه فرنگي، دانه مركبات و صيفي جات از اين دسته مي باشند، لذا بسيار ارزان بوده و به سادگي در دسترس هستند. در كشور ما دانه هاي روغني شناخته شده كمتر مورد توجه كشاورزان قرار گر فته اند و به دلايل مختلف، توليد اين دانه ها بسيار كمتر از ميزان مورد نياز تا حد خودكفايي مي باشد. چربيها و روغنها تركيباتي نامحلول در آب از منشا حيواني يا گياهي هستند. چربيها و روغنهاي خوراكي كه معمولاً ليپيدهاي غذايي ناميده مي شوند اکثراً از تري گليسريدها (تري اسيل گليسرول ها ) ساخته شده اند كه شامل استرهاي گليسرول و اسيدهاي چرب هستند. ويژگي هاي فيزيكي چربيها و روغنهاي طبيعي بر حسب نوع اسيدهاي چرب تشكيل دهنده تغيير مي كند.

مصرف سرانه روغن در كشور ما كمتر از ميانگين مصرف سرانه كشورهاي توسعه يافته می باشد و از آنجا كه روغن يكي از ضروري ترين مواد مورد نياز بدن مي باشد نياز به افزايش مصرف سرانه احساس مي گردد. قدرت خريد از مهمترين عوامل ميزان مصرف مي باشد كه در ايران نسبتاً كم می باشد، عامل ديگر ميزان توليد داخلي روغن مي باشد كه در صورت افزايش توليد مي توان مصرف سرانه را به نسبت افزايش داد.

روغن آفتابگردان مانند بسياري ديگر از روغنهاي نباتي به گونه عمده از اسيدهاي چرب (fattyacids) تشكيل شده كه مهمترين آنها عبارتند از:

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

اسيد لينولئيك (74% – 48)

اسيد اولئيك (40% – 14)

اسيد پالمتيك (9% – 4)

اسيد استئاريك (7% – 1)

اين روغن عموماً در مقايسه با اكثر روغنهاي نباتي يك روغن پر ارزش محسوب مي گردد كه دليل آن روشن بودن رنگ، طعم ملايم، نقطه دود بالا، بالا بودن ميزان اسيد لينولئيك و عاري بودن از اسيد لينولنيك مي باشد.

به گونه كلي، اسيدهاي چرب غيراشباع اولئيك و لينولئيك حدود 90% كل اسيدهاي چرب آن و بقيه را اسيدهاي چرب اشباع پالمتيك و استئاريك تشكيل مي دهند. نسبت اولئيك به لينولئيك متغير و بستگي به درجه حرارت هوا در محل كشت و ژنتيك آن دارد، به طوريكه در هواي خنك تر حدود 75 – 60 درصد آنرا اسيد لينولئيك تشكيل مي دهد كه آفتابگردان توليدي كانادا و آمريكا اين خصوصيات را دارند. سه نوع روغن آفتابگردان توليد مي گردد كه شامل: روغن با اسيد لينولئيك بالا، روغن با اسيد اولئيك بالا و متوسط مي باشد به نحوي كه نوع اول حد اقل 69% اسيد لينولئيك و نوع دوم حداقل 82% اسيد اولئيك دارد. بالا بودن اسيدهاي چرب غيراشباع روغن آفتابگردان از نظر تغذيه اي يك مزيت ويژه می باشد.

روش كار و تحقيق

در فصل اول اين تحقيق به معرفي دانه هاي روغني آفتابگردان، سويا، بذرچاي و گلرنگ كه معمولاً در بيشتر كارخانجات روغنكشي ايران مورد بهره گیری قرار مي گيرند پرداخته و سپس به گونه اجمالي در مورد سيالات فوق بحراني، كاربردها، ويژگيها، خواص فيزيكي و همچنين مزاياي آنها در مقايسه با حلالهاي معمول بحث مي گردد.

در فصل دوم روشهاي معمول مدلسازي استخراج روغنهاي نباتي به كمك سيالات فوق بحراني مانند مدل هسته كوچك شونده و روش سلولهاي سالم و شكسته مورد مطالعه قرارگرفته می باشد به طوريكه در مورد هر مدل فرضيات و برخي از كارهاي انجام شده توسط گروه هاي مختلف پژوهشگران در سالهاي اخير به همراه روابط مورد بهره گیری به مقصود انجام مدلسازي بررسي گرديده می باشد.

در فصل سوم، تحقيق انجام شده در مورد اين كار جهت مدلسازي استخراج روغن دانه آفتابگردان به كمك دي اكسيدكربن فوق بحراني آورده شده می باشد، همچنين روابط مورد بهره گیری به مقصود محاسبه پارامترهاي موردنياز در مدلسازي و معادلات موازنه جرم بر روي سيال و ذره جامد به همراه شرايط اوليه و مرزي آنها معرفي گرديده می باشد. در پايان اين فصل نيز به آزمايش انجام شده توسط روش سوكسله در استخراج روغن آفتابگردان با هگزان و داده هاي بدست آمده از آن پرداخته شده می باشد.

در فصل چهارم نتايج بدست آمده از مدلسازي و آزمايش سوكسله بررسي مي گردد به طوريكه اثر پارامترهاي ميزان جريان، دما، فشار و اندازه ذره بر روي بازدهي در دقيقه 80 (جايي كه نفوذپذيري كنترل كننده می باشد ) و در پايان زمان استخراج مورد مطالعه قرارگرفته می باشد. همچنين رفتار غلظت روغن در ذره جامد و حلال در لايه ه اي مختلف بستر بررسي گرديد ه و در پايان به مقايسه نتايج بدست آمده از مدلسازي استخراج روغن از دانه هاي استوانه اي و كروي پرداخته و پيشنهاداتي در مورد اين كار داده شده می باشد.

تعداد صفحه : 107

قیمت : شش هزار تومان

 

***

—-

پشتیبانی سایت :        ———-        serderehi@gmail.com