پایان نامه جداسازی و استخراج


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

پایان نامه جداسازی و استخراج مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۶۲  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود پایان نامه جداسازی و استخراج نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

فصل اول – جدا سازی و استخراج
–    جدا سازی   .      . ۱
–    روش های جدا سازی         .۱
–    استخراج       ..   .۲
–    دلایل استفاده از استخراج      ۲
–    انواع عملیات در استخراج         .۲
–    استخراج ترکیبات با حلال      ۳
–    استخراج از مایع      .۶

فصل دوم – استخراج فوق بحرانی   ۸
– سیال فوق بحرانی      ۸
–    اصول استخراج فوق بحرانی      ۹
–    اصول ترمودینامیکی         ۱۱
–    مراحل فرآیند      ..۱۳
–    کاربردهای تجاری      .۱۵
–    مزایای استخراج با سیال فوق بحرانی      ..۱۷

فصل سوم – استخراج با  سیال فوق بحرانی         ۱۸
–    تراکم گاز ها – نقطه بحرانی         ۱۸
–    رفتار فازی سیال فوق بحرانی   ..۲۱
–    تئوری رفتار سیال فوق بحرانی   .۲۲
–    تعادل فازی   .۲۳
–    بررسی های محیطی      ۲۴

فصل چهارم – استخراج بتا – کاروتن از خمیر هویج توسط سیال فوق بحرانی    ۲۶
–  تئوری بحث استخراج بتا – کاروتن از خمیر هویج توسط سیال فوق بحرانی   ….۲۶
فصل پنجم – بررسی روش های تولید نانو پودر ها با استفاده از سیالات فوق بحرانی      ۳۲
–    مقدمه      …۳۲
–    فرآیند آنتی حلال فرآیند محلول اشباع گازی (SAS)   ..۳۵
–    تولید ذره از طریق فرایند محلول اشباع گازی (PGSS)      ۳۷
–    کاهش فشار محلول آلی مایع منبسط شده ( DELOS)   ۳۹
–    نتیجه گیری   .۴۱

فصل ششم – برخی کاربرد ها و مزایای استخراج فوق بحرانی
–    استریلیزاسیون مواد غذایی      …۴۲
–    روغن های اسانسی      .۴۵
–    اوکالیپتوس   .۴۹
–    کربن فعال   ..۵۶
–    مزایای باز یافت کربن فعال با سیال فوق بحرانی   ۵۷
–    مزایای استفاده از سیال فوق بحرانی  در استخراج ترکیبات موجود در پوست سبز پسته   ۵۹
–    منابع            ۶۰

– منابع

 E.D.Eastman and G.K. Rollefson,”physical chemistry,”Copy right by mc Graw- hill Inc., New York. (1974).

D.F.Willams, chem. Eng Sci , 36 ,1769 -1788( 1981)

“Peery’ Chemical Eng. Handbook “ Peery. 7th Edition ch.3 -111 (2000)

S.S.Rivzi, A.L Benado, J.A Zollweg, J.A.Daniels, Food Tech. , 40(6) -55(1986)

M.Ezaraso, The Journal Of Supereriti Cal Fluids. , 21,195 (2001).

Z. Knez , R. Steiner , J. Supercrit. Fulids., 5,251(1992)

–         کتاب ” عملیات واحد در مهندسی شیمی “، تالیف “مک کیب ” جلد دوم

فصل اول

جدا سازی و استخراج

۱-۱– جدا سازی

در تولید مواد شیمیایی، جدا سازی بسیار اهمیت دارد. در واقع بیشتر دستگاه های فراوری به جدا سازی یک فاز یا یک ماده از یک فاز یا ماده ای دیگر اختصاص دارند.

جدا سازی ها دو نوع هستند، تفکیک نوع اول که به عملیات نفوذ معروف است و شامل انتقال مواد بین فاز های مختلف می باشد. جدا سازی نوع دوم،‌که به آن جدا سازی مکانیکی می گویند. جدا سازی های مکانیکی در مخلوط نا همگن کاربرد دارند، نه محلول های همگن.

فنون جدا سازی به تفاوت های فیزیکی بین ذرات از قبیل انداره، شکل یا چگالی مبتنی است. از این روش برای جدا سازی جامدات از گازها، قطرات مایع از گازها، جامدات از جامدات و جامدات از مایعات استفاده می شود.

۱-۲- روش ها جدا سازی

برای جدا سازی روش ها زیر را می توان نام برد :

۱)                 تقطیر

۲)                 تقطیر ساده

۳)                 تقطیر جزء به جزء

۴)                 تقطیر با بخار آب

۵)                 تقطیر در خلاء

۶)                 استخراج

۷)                 تبلور

۸)                 دکانتاسیون

۹)                 فیلتراسیون

۱۰)                   سانتریفیوژ

۱۱)                   کروماتوگرافی

۱۲)                   کروماتوگرافی کاغذی

۱۳)                   کروماتوگرافی ستونی

۱۴)                   کروماتوگرافی لایه نازک

۱۵)                   کروماتوگرافی گاز – مایع

۱۶)                   کروماتوگرافی مایع – مایع

۱۷)                   کروماتوگرافی تعویض یون

۱-۳- استخراج

استخراج که به آن جدا سازی با حلال هم گفته می شود، فرآیندی است که در آن اجزای یک مخلوط بوسیله تماس با یک مایع نا محلول دیگر جدا می شود. اگر موادی که جزء محلول اولیه هستند به مقدار متفاوتی در دو فاز مایع پخش شوند، جدا سازی نسبی حاصل می شود، که این حالت را می توان با چند مجاور سازی،‌جذب گازی و یا تقطیر بهبود بخشید. در مواردی که سیستم مرحله ای کاربرد ندارد می توان از یک سیستم مداوم با جریان ناهمسو استفاده کرد. استفاده از رفلاکس مانند تقطیر باعث افزایش جدا سازی نهایی می شود.

در تمامی این اعمال محلول یا جامدی که استخراج از آن انجام می شود ” خوراک ” و مایعی که خوراک با آن مجاور می شود ” حلال ” نامیده می شود. محصولی که از حلال غنی است ” استخراج شده ” و مایع باقی مانده که حل شونده از آن جدا شده است ” پس مانده ” نامیده می شود.

در فرآیند های پیچیده تر ممکن است از دو حلال برای جداسازی اجزاء یک خوراک استفاده شود.

۱-۴- دلایل استفاده از استخراج

در موقعی که عمل استخراج به طور مستقیم قابل رقابت با فرآیند های جدا سازی دیگر است و مواقعی که این عمل تنها روش جدا سازی به نظر می رسد از عمل استخراج استفاده می شود.

۱-۵- انواع عملیات در استخراج

     ۱)استخراج با حلال

۱)                 استخراج با  فوق بحرانی

۲)                 استخراج بلسیستم پرکیلاتور

 ۶-۱- استخراج ترکیبات با حلال

در این قسمت درباره روش های حذف یک ماده از جامد یا مایع توسط حلال مایع بحث می شود. این روش ها بر دو دسته اند :

۱)                       فروشویی یا استخراج از جامد، که برای حل کردن ماده انحلال پذیری به کار می رود که با جامد انحلال ناپذیری مخلوط شده است.

۲)                       استخراج از مایع،‌که برای جدا سازی دو مایع مخلوط شدنی با استفاده از حلالی است که ترجیحا یکی از آنها را حل می کند. گرچه هر دو فرآیند اصول مشترکی دارند، ‌به علت تفاوت نوع دستگاه های مورد استفاده و کمی هم به خاطر اختلافات نظریه های مربوط به هر روش، آنها را به طور جدا گانه بررسی  می کنیم.

۷-۱- فروشویی

فروشویی با شستشوی جامدات صاف شده تفاوت بسیار کمی دارد و دستگاه فروشویی خیلی شبیه بخش ششتسوی صافی های مختلف است. در فروشویی، مقدار ماده انحلال پذیر حذف شده اغلب بیش تر از آنچه است که در شستشوی معمولی صاف سازی حذف می شود و خواص جامدات در ضمن فروشویی ممکن است تغییر کند. جامدات خوراک ریز و درشت، سخت، یا دانه ای پس از حذف محتوی ماده انحلال پذیرشان ممکن است به صورت خمیر در آیند.

۸-۱- دستگاه فروشویی

اگر جامدات، در تمام عملیات فروشویی، توده باز و نفوذ پذیری را تشکیل دهند، حلال ممکن است از بستر هم نزده جامدات تراوش کند. اگر جامدات یا مواد نفوذ نا پذیر در فروشویی خرد شوند، جامدات در حلال پراکنده و سپس از آن جدا می شوند. هر دو روش ممکن است به صورت نا پیوسته و یا پیوسته باشد.

۹-۱- فروشویی با تراوش در بستر جامدات ساکن

فروشویی با بستر جامد ساکن در مخزنی انجام می شود که ته آن متخلخل است، این مخزن جامدات را نگه می دارد و حلال را عبور می دهد. جامدات وارد مخزن می شوند، و روی آنها آنقدر حلال پاشیده می شود تا محتوی حل شونده در آنها به حداقلی که از نظر اقتصادی قابل قبول است برسد و استخراج انجام شود. در بعضی موارد،‌آهنگ انحلال به قدری سریع است که فقط یک مجرا برای حلال در ماده کفایت می کند اما  اغلب، از جریان ناهمسوی حلال در مخزن هایی که به طور سری قرار دارند استفاده می شود. در این روش، در مخزن حاوی جامدی که تقریبا به طور کامل استخراج شده است حلال تازه وارد می شود. این حلال در چند مخزن سری جریان می یابد و سرانجام از مخزنی که تازه بار شده است خارج می شود. این مجموعه مخزن ها را  زنجیره استخراج می گویند.

جامد در هر یک از مخزن ها ساکن است تا  این که کاملا استخراج شود. لوله کشی بین مخازن طوری است که امکان ورود حلال تازه به هر مخزن و خروج محلول غلیظ از هر مخزن وجود دارد، و می توان یک مخزن را به طور همزمان تغذیه و تخلیه کرد. سایر مخزن های زنجیره را با ورود و خروج هم زمان مواد در آن ها می توان در عملیات ناهمسون تغذیه نگه داشت. این فرایند را  فرایند شنکز  می گویند.

در بعضی از حالات فروشویی با بستر جامد، حلال فرار است و باید از مخزن ها بستهای که تحت فشار کار می کنند استفاده شود. برای راندن حلال از بستر بعضی جامدات با نفوذ پذیری کم نیز فشار لازم است. مجموعه ای از این مخزن های فشاری را که  با جریان ناهمسو کار می کنند  زنجیره پخش  می گویند.

۱۰-۱- فروشویی با بستر متحرک

در دستگاه هایی که در شکل ۱-۱ نشان داداه شده اند، جامدات با کمی همزدن، یا بدون آن در حلال به حرکت در می آیند. استخراج کن  بولمن (شکل ۱-۱ الف ) دارای بالابر جامی در محفظه بسته ای است. ته جام ها سوراخ دار است. در گوشه سمت راست بالایی دستگاه، همان طور که در شکل نشان داده شده است،جام ها با مواد جامدی مانند دانه ها سویا بار می شوند، و ضمن حرکت رو به پایین، روی آنها مقداری مناسبی نیم میسلی پاشیده می شود. نیم میسلی حلالی است که حاوی مقداری روغن استخراج شده و مقدار کمی از ذرات جامد است. با جریان ناهمسوی جامدات و حلال در سمت راست دستگاه به طرف پایین، حلال روغن بیش تری از دانه ها سویا می گیرد. به طور همزمان  ذرات ریز از حلال حذف می شود به طوری که فول میسلی زلال را از چاهک سمت راست که در پایین محفظه قرار دارد می توان پمپ کرد. وقتی دانه های سویای کمی استخراج شده در سمت چپ دستگاه به طرف بالا می روند. جریان از حلال خالص در آنها به طور ناهمسو تراوش می کند. این جریان در چاهک سمت چپ جمع می شود و به مخزن ذخیره نیم میسلی پمپ می شود. دانه ها سویای کاملا استخراج شده از جام هایی که در بالای بالابر قرار دارند به داخل قیفی ریخته می شود و از آنجا توسط نوار نقاله ها پره دار حمل می شوند. ظرفیت دستگاههای رایج از ۵۰  تا ۵۰۰ تن سویا در هر ۲۴ ساعت است.

در استخراج کن رو توسل که در شکل  ۱-۱ ب نشان داده شده است  یک سبد افقی به محفظه ها دیواره دار تقسیم بندی می شود و ته آن برای مایع نفوذ پذیر است. سبد حول

یک محور عمودی به طور آهسته می چرخد. جامدات از نقطه تغذیه وارد هر یک از محفظه ها  می شود. سپس محفظه ها به طور متوالی از روی تعدادی افشانه حلال  بخش زهکشی  و نقطه تخلیه عبور می کنند.در نقطه تخلیه به محفظه باز می شود و جامدات استخراج شده را تخلیه می کند. محفظه خالی به طرف نقطه تغذیه حرکت می کند تا بار

  بعدی جامدات را دریافت کند. برای ایجاد استخراج  اهمسو  حلال تازه فقط به آخرین محفظه قبل از نقطه تخلیه داده می شود و جامدات در هر محفظه با پساب حاصل از محفظه  بعدی شستشو می شوند.

۱۱-۱-فروشویی جامدات پراکنده

جامدانی که بستر ها نفوذ ناپذیر را تشکیل می دهند قبل از فروپاشی یا در ضمن آن، توسط همزن مکانیکی داخل مخزن یا مخلوط کن،‌در حلال پراکنده و فراوری می شوند. سپس، پس مانده فرو شویی شده از طریق ته نشینی یا صاف سازی از محلول غلیظ جدا می شود.

با این روش می توان جامدات با غلظت کم را در مخزن همزن داری که در ته خود یک خروجی برای پس مانده ته نشین شده دارد به طور ناپیوسته فروشویی کرد. فروشویی ناهمسوی پیوسته را با چند تغلیظ کننده ثقلی سری ( شکل ۱-۲ )، و در صورت نا مناسب بودن تماس در تغلیظ کننده، آن را با قرار دادن مخزن همزن دار بین دو تغلیظ کننده می توان انجام داد. اگر جامدات ریز تر از آن باشند که تحت تاثیر وزن خود ته نشین شوند،‌تصفیه بیش تری انجام می شود و پس مانده در سانتریفوژهای پیوسته مجهز به نقاله مارپیچی با جام یکپارچه از مسیلی جدا می شود. بسیاری از سایر وسایل فروشویی برای اهداف خاصی، مانند استخراج انواع دانه ها روغنی توسط حلال، ابداع شده اند که طرح تفصیلی آنها به خواص حلال و خواص جامدی که باید فروشویی شود بستگی دارد ماده حل شده، اغلب توسط بلور سازی یا تبخیر باز یابی می شود.

۱۲-۱-استخراج از مایع

وقتی جدا سازی از طریق تقطیر کار آیی ندارد یا با دشواری روی می دهد، روش استخراج از مایع که یکی از جایگزینی های اصلی است به کار می رود. مخلوط هایی که از اجزاء با نقطه جوش نزدیک هم تشکیل شده اند یا موادی که حتی در شرایط خلاء نمی توانند در دمای تقطیر مقاومت کنند اغلب یا استخراج از نا خالصی ها جدا می شوند. در استخراج از اختلاف های  شیمیایی، به جای اختلاف فشار بخار، استفاده می شود. مثلا، پنی سیلین از طریق استخراج با حلالی مانند استات بوتیل، پس از کاهش PH برای رسیدن به ضریب مطلوب جدا سازی، از آبگوشت تخمیری بازیابی می شود. سپس، حلال با محلول فسفات تامپونی فراوری می شود تا پنی سیلین از حلال استخراج و محلول آبی خالصی به دست آید،‌که با خشک کردن آن،‌پنی سیلین تهیه می شود. از استخراج برای بازیابی اسید استیک از محلول های آبی رقیق نیز استفاده می شود، در این حالت از تقطیر نیز می توان استفاده کرد، اما مرحله استخراج باعث می شود آبی که باید تقطیر شود به طور قابل توجه کاهش یابد.

یکی از موارد استفاده عمده استخراج در جدا سازی محصولات نفتی است، که ساختمان شیمیایی متفاوت دارند. اما گسترده دمای جوش آنها تقریبا یکسان است. روغن های روانکار ( ) با حلال قطبی زود جوش مانند فنل،‌فورفورال، یا متیل پیرولیدن فراوری می شوند تا اروماتیک ها استخراج و از روغنی که عمدتا از پارافین و نفتن ها تشکیل شده است حذف شوند. در اروماتیک ها، ویسکوزیته بستگی ضعیفی به دما دارد اما به علت همپوشی گسترده های نقطه جوش، آنها را نمی توان با تقطیر جدا سازی کرد. با فرآیند مشابه،‌اروماتیک ها با استفاده از یک حلال قطبی دیر جوش از محصول کاتالیزی استخراج می شوند، و سپس ماده استخراج شده تقطیر می شود و اکسیلن ها، تولوئن و بنزن خالص می دهد که به عنوان واسطه های شیمیایی به کار می روند. یکی از حلال هایی که برای این منظور به کار می رود ترکیب حلقوی ( سولفولان ) است،‌که انتخاب پذیری بالایی برای اروماتیک ها دارد و فراریت آن خیلی کم است ().

در انتخاب بین تقطیر و استخراج، معمولا تقطیر انتخاب می شود هر چند که تقطیر نیاز به گرمایش دارد. در استخراج، باید حلال را برای استفاده مجدد بازیابی کرد ( معمولا با تقطیر )، و عملیات ترکیبی تقطیر – استخراج از عملیات تقطیر معمولی بدون استخراج پیچیده تر اغلب گران تر است. ولی، در استخراج انعطاف پذیری زیادی برای انتخاب شرایط معمولی بدون استخراج پیچیده تر و اغلب گران تر است ولی، در استخراج انعطاف پذیری زیادی برای انتخاب شرایط عملیات وجود دارد، زیرا نوع و مقدار حلال، و همچنین دمای کار کرد را می توان تغییر داد. از این نظر، استخراج به جذب گاز شبیه تر است تا به تقطیر معمولی. در بسیاری از مسائل، انتخاب بین روش ها باید بر مبنای مطالعه مقایسه ای استخراج و تقطیر انجام شود.

از استخراج برای جدا سازی بیش از دو جزء می توان استفاده کرد، و در بعضی کاربرد ها به جای یک حلال باید از مخلوط حلال ها استفاده شود.

فصل دوم

استخراج فوق بحرانی

50,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

 

مطالب پیشنهادی:
  • مقاله سیستم های تشخیص وسایل نقلیه
  • برچسب ها : , , , , , , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      دوشنبه, ۲۷ دی , ۱۳۹۵
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.