۸ نتیجه برای تقطیر
سعید عظیمی باویل علیایی، علی جعفریان دهکردی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
تقطیر چند مرحله‌ای، یکی از سیستم‌های آب شیرینکن حرارتی است که امروزه به علت بهره‌وری انرژی و عملکرد بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. پیچیدگی فرآیند و سازوکار‌های انتقال حرارت متفاوت، این سیستم را از دیگر سیستم‌های مانند تبخیر ناگهانی متمایز کرده است. وجود فیلم ریزشی روی ردیف‌های افقی دسته‌لوله اگر چه موجب افزایش انتقال حرارت می‌شود اما احتمال رسوب‌گذاری به ویژه در ردیف‌های پایینی که ضخامت فیلم کاهش می‌یابد، را بالا می‌برد. تبخیر فیلم ریزشی پدیده‌ای خودافزا است زیرا کاهش ضخامت فیلم ریزشی و افزایش انتقال حرارت را در پی دارد که آن نیز دوباره منجر به افزایش تبخیر می‌شود. در کار حاضر یک الگوریتم کاربردی برای طراحی ترموهیدرولیکی و سطوح انتقال حرارت ارائه شده‌است. بر اساس این الگوریتم، توزیع جریان و انتقال حرارت در دسته‌لوله به صورت عددی شبیه‌سازی شده‌است. نتایج حل عددی نشان میدهد که بیشترین میزان تغلیظ و احتمال رسوب‌گذاری، در پیرامون ناحیه ورودی لوله‌های ردیف آخر رخ میدهد. همچنین توزیع یکنواخت آب تغذیه روی دسته‌لوله منجر به توزیع غیریکنواخت تولید بخار در طول لوله‌ها می‌شود. کیفیت بخار داخل لوله‌ها نیز از ورود تا خروج تقریبا به صورت خطی کاهش می‌یابد در حالیکه سطح عمده هر مقطع از لوله را بخار تشکیل میدهد و فیلم مایع تقطیر شده یک رژیم حلقوی را تجربه می‌کند. همچنین کاهش کیفیت بخار و عدم تولید بخار یکنواخت، کارایی حرارتی بخش‌هایی انتهایی لوله را کاهش میدهد.
مجتبی عباسی حطانی، محمدحسن رحیمیان،
دوره ۱۵، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، تقطیر بخار و رشد کردن قطره روی دیواره سرد افقی و همچنین افتادن قطره از روی صفحه عمودی شبیه سازی شده است. روش بکار رفته روش بولتزمن شبکه ای و مدل مورد استفاده مدل لی است که در نسبت های چگالی و ویسکوزیته زیاد پایدار است. این روش همراه با حل معادله دما و اضافه کردن یک عبارت چشمه تغییر فاز به معادله اصلی لی، مورد استفاده قرار گرفته است. مدل لی بر فرضیات کان-هیلیارد و فرض تراکم ناپذیری جریان استوار است. در تحقیق حاضر به علت وجود تغییر فاز شرط دیورژانس آزاد میدان سرعت برقرار نخواهد بود. حل میدان دما که با استفاده از روش اسکالر منفعل صورت گرفته از حل میدان جریان جداست و فرض بوزینسک باعث تاثیر پذیری میدان جریان از میدان دما می‌شود. شبیه سازی به صورت دو بعدی می باشد و از مدل D۲Q۹ استفاده شده است. نتایج حاصله از شبیه سازی در شبکه بندی‌های مختلف مقایسه شده است. در این مقاله اثر جاذبه، زاویه تماس تعادلی قطره و دیواره و دمای سرد دیواره بر افزایش ضخامت قطره و همچنین قانون بقای جرم بررسی شده است. در انتها میدان جریان برای تکرار های مختلف تحلیل و خطوط جریان رسم شده است. مزیت این شبیه سازی، تقطیر به روش لی در نسبت چگالی بالا است. که در این مقاله نسبت چگالی ۲۵ دارای جواب قابل قبولی میباشد.
مسعود ضیایی راد، فرزانه امانی،
دوره ۱۵، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۴ )
چکیده
این مقاله به بررسی عددی افزایش انتقال حرارت با استفاده از نانوذرات در پدیده تقطیر سیال روی یک صفحه سرد مایل پرداخته است. برای حل تشابهی معادلات لایه مرزی تقطیر روی سطح از روشهای پرتابی و اویلر اصلاح شده استفاده شده است. اثرات تغییر زاویه سطح، بکارگیری نانوسیالهای مختلف، تغییر در کسرحجمی نانوذرات و عدد ژاکوب بر پروفیل سرعت، دما و عدد نوسلت بررسی شده است. نمودارهای حاصل در موارد مشابه با تئوری نوسلت و مطالعات تحلیلی موجود برای سیال پایه و نانوسیال مقایسه و اعتبارسنجی شده اند. نتایج نشان میدهد که حضور نانوذرات در فیلم مایع تقطیر، انتقال حرارت از آن را افزایش میدهد. با دور شدن سطح از حالت عمودی، تغییرات دما در عرض لایه مرزی نانوسیال به حالت خطی نزدیک شده و در نتیجه انتقال حرارت از آن کاهش می‌یابد. همچنین می‌توان دریافت که عدد نوسلت متوسط تا زاویه سطح ۲۰ درجه، تقریبا ثابت مانده و بعد از آن با شیبی ملایم کاهش می‌یابد؛ بطوریکه به‌عنوان مثال برای نانوسیال آب-اکسید تیتانیوم، با افزایش زاویه عمودی سطح تا ۶۰ درجه، گرادیان دما در حدود ۲۰ درصد کاهش یافته است. علاوه بر آن، مشاهده شد که رابطه نسبت عدد نوسلت نانوسیال به آب خالص، برحسب کسرحجمی نانوذرات به‌صورت خطی است که شیب این خط برای نانوسیالهای آب- مس و آب-نقره از سایر نانوسیالهای مطالعه شده بیشتر است؛ یعنی این دو نانوسیال در افزایش انتقال حرارت موثرتر نشان می‌دهند. نتایج بدست آمده همچنین این مطلب را که تئوری نوسلت در اعداد ژاکوب پایین جواب صحیح می دهد، تائید کرد.
دوره ۱۵، شماره ۷۷ - ( ۴-۱۳۹۷ )
چکیده
اثرات دو روش مختلف استخراج ، یعنی استخراج با روش نوین ( سیال فوق بحرانی) و استخراج با روش سنتی ( تقطیر با آب)، برعملکرد و ترکیبات شیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس پوست پرتقال مورد مطالعه قرار گرفت . زمان کل فرآیند در روش سنتی طولانی تر از روش نوین بوده و به طور کلی بازده اسانس حاصل از روش سیال فوق بحرانی (۳/۸ %) بیشتر از روش تقطیر با آب (۵/۲ %) بود . و ترکیبات شیمیایی اسانس های حاصل به کمک دستگاه کروماتوگرافی گازی – طیف سنج جرمی (GC/MS) شناسایی و درصد ترکیبات اندازه گیری شد. طبق نتایج بدست آمده از کروماتوگرافی ،دی لیمونن که ترکیب اصلی موجود در اسانس پوست پرتقال می باشد در هر دو روش بیشترین فراوانی را نسبت به بقیه ترکیبات موجود در اسانس داشت. اما مقدار دی لیمونن در روش استخراج با تقطیر (۵۸/۸۶ %) بیش تر از روش سیال فوق بحرانی (۷۱/۶۹ %) بود. ولی طبق کروماتوگرام ، مقدار فنول در اسانس حاصل از سیال فوق بحرانی (۴۹/۱ %) بیش تر از تقطیر (۰۳/۰ %) بود که مطابق با مقایسه فنول در آزمون فولین سیوکالتو بود.
آیدا فارسی، مهران عامری، سید محمد حجت محمدی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
یک سیستم طراحی شده برای سرمایش تا دماهای بسیار پایین، سیستم تبرید تراکمی فوق بحرانی دیاکسیدکربن است. حرارت دورریز از این سیستم مقدار قابل توجهی است که انگیزه‌ای برای بازیابی و استفاده از این حرارت اتلافی در سایر سیستم‌ها از جمله منبع حرارتی آب شیرینکن تقطیر چند مرحله‌ای، به منظور تولید همزمان آب و سرما و نیز کاهش مصرف انرژی است. در این پژوهش آنالیز انرژی و مقایسه‌ی دو سیستم ترکیبی نوین، شامل سیستم تبرید دیاکسیدکربن فوق بحرانی و دو مدل آب شیرینکن تقطیر چند مرحله‌ای، شامل موازی ارتقا یافته و موازی به همراه پیش گرم‌کن آب، انجام شده‌است. اثر پارامترهای مهم بر ضریب عملکرد سیستم تبرید و میزان آب شیرین تولیدی بررسی شده‌است. نتایج نشان داد در هر دو سیستم، با کاهش دمای اواپراتور یا افزایش دمای محیط، ضریب عملکرد سیستم تبرید کاهش و میزان آب شیرین شده افزایش می‌یابد. همچنین، با افزایش فشار خروجی کمپرسور تا رسیدن به نقطه‌ی بهینه، افزایش ضریب عملکرد و کاهش میزان آب شیرین شده مشاهده می‌گردد. نیز می‌توان گفت که مدل آب شیرینکن تقویت‌یافته توانایی تولید آب شیرین بیشتری نسبت به مدل پیش گرم‌کن دارد. به منظور بهبود عملکرد سیستم ترکیبی و کاهش انرژی مصرفی، دو روش استفاده از کمپرسور دو مرحله‌ای و منبسط کننده مورد بررسی قرار گرفته‌است. در روش کمپرسور دو مرحله‌ای گرچه ضریب عملکرد ۶,۲% نسبت به سیستم پایه افزایش می‌یابد اما دبی آب شیرین‌شده ۶۰% کاهش می‌یابد. در حالی که در روش بکارگیری منبسط کننده، ضریب عملکرد ۲۳.۵% افزایش می‌یابد و دبی آب شیرین‌شده کمتر از ۸% کاهش می‌یابد.
دوره ۱۶، شماره ۹۱ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
چکیده
سابقه و هدف: استخراج به کمک آب فوق داغ به دلیل داشتن مزایایی از قبیل سرعت و بازدهی بالا، کاهش مقدار حلالهای آلی مورد استفاده نسبت به روشهای سنتی و همچنین به دلیل سازگار بودن با محیط زیست مورد توجه قرار گرفته است.
مواد و روشها: در این مطالعه استخراج اسانس از بذر گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare Mill.) با استفاده از روش استخراج با آب فوق داغ انجام شد و با روش تقطیر با آب مقایسه قرار گردید. ترانس آنتول به عنوان ترکیب اصلی، هدف انجام آزمایشهای بعدی قرار گرفت. جداسازی و تشخیص ترانس آنتول استخراج شده به وسیله GC-FID و GC/MS انجام شد. تاثیر پارامترهای دما، متوسط اندازه ذره و شدت جریان بر روی میزان استخراج در روش آب فوق داغ بررسی شدند. به منظور تسهیل روند آزمایشها و مقایسه پارامترهای موثر از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. نسبت مساحت ترانس آنتول به استاندارد داخلی حاصل از کروماتوگرافی گازی به عنوان معیار ارزیابی تاثیر پارامترها و روشهای استخراج اسانس از دانه رازیانه محاسبه شد.
یافتهها: نتایج آنالیز واریانس نشان داد که دما و متوسط اندازه ذره تاثیر قابل توجهی بر میزان استخراج ترانس آنتول دارند. بیشترین نسبت سطح ترانس آنتول به استاندارد داخلی در دمای ۱۷۵ درجه سانتیگراد، متوسط اندازه ۳۹۸/۰ میلیمتر و شدت جریان ۳ میلیلیتر در دقیقه به دست آمد.
نتیجهگیری: نتایج این مطالعه نشان داد که استخراج با آب فوق داغ در مقایسه با روش تقطیر با آب یک شیوه سریع با بازدهی بالا به منظور استخراج ترانس آنتول به عنوان یک ترکیب اکسیژندار با ارزش میباشد.
مهدی قیاسی، مهرزاد شمس،
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف از این پژوهش، بررسی پارامترهای هیدرولیکی موثر بر روی عملکرد برج تقطیر و مشخصات هیدرودینامیکی میدان جریان بر روی سینی غربالی در مقیاس صنعتی با استفاده از از شبیه‌سازی عددی میباشد. از روش دینامیک سیالات محاسباتی برای تحلیل و پیش‌بینی رفتار جریان بهره گرفته شد. هندسه مورد نظر، شامل فضای بین دو طبقه از برج تقطیر به همراه بخش ناودانی میباشد. پس از ترسیم هندسه و شبکه بندی آن در نرم افزار گمیبت، تحلیل میدان سه بعدی جریان به کمک نرم افزار فلوئنت شکل گرفت. از مدل دوفازی اویلری- اویلری برای شبیه‌سازی جریان دوفازی و مدل k-ε RNG جهت مدل‌سازی آشفتگی استفاده گردید. اعتبارسنجی نتایج، با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی سولاری و بل و رابطه تجربی ارائه شده توسط کلول انجام شد. توزیع سرعت و کسر حجمی مایع و گاز در مکان های مختلف بر روی سینی و اطراف آن مشخص شد. اثر دبی حجمی ورودی مایع و گاز و همچنین هندسه بند بر روی پارامترهای مرتبط با عملکرد سینی نظیر ارتفاع مایع زلال و ارتفاع ناحیه کف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که کاهش آشفتگی جریان گاز و مایع موجب بهبود عملکرد سینی‌های برج تقطیر خواهد شد.
دوره ۱۸، شماره ۱۲۰ - ( ۹-۱۴۰۰ )
چکیده
در این پژوهش، تاثیر متغیرهای مختلف فرایند تقطیر مقاومتی شامل گرادیان ولتاژ (۵، ۱۵ و ۲۵ ولت بر سانتی‌متر)، زمان استخراج (۳۰، ۷۵ و ۱۲۰ دقیقه) و غلظت نمک کلرید سدیم (۵/۰، ۱ و ۵/۱ درصد) بر عملکرد استخراج، مصرف انرژی و محتوای فنول کل اسانس بیدمشک مورد بررسی قرار گرفت و با روش تقطیر آبی مقایسه شد. در نهایت از مدل‌سازی شبکه عصبی مصنوعی برای پیش‌بینی سینتیک استخراج اسانس استفاده شد. نتایج نشان داد که بازده استخراج، مصرف انرژی و محتوای فنول کل به‌طور معنی‌داری تحت تاثیر متغیرهای زمان استخراج و گرادیان ولتاژ میباشد (۰۵/۰>p). بازده اسانس به‌دست آمده توسط روشهای تقطیر مقاومتی و تقطیر آبی به‌ترتیب برابر ۰۱۲/۰±۱۱۹/۰ و ۰۱/۰±۰۸۱/۰ بود. بین وزن مخصوص، ضریب شکست و محتوای فنول کل اسانس حاصل از روشهای تقطیر مقاومتی و تقطیر آبی تفاوت معنی‌داری وجود نداشت (۰۵/۰˃p)، با این‌حال IC۵۰ اسانس استخراج شده توسط روش تقطیر مقاومتی به‌طور معنی‌داری (۰۵/۰>p) بالاتر از اسانس بدست آمده با روش تقطیر آبی بود. در طراحی مدل شبکه عصبی مصنوعی گرادیان ولتاژ، زمان استخراج و غلظت نمک به عنوان ورودی در نظر گرفته شد و بازده استخراج اسانس به‌عنوان خروجی مدل پیش‌بینی گردید. نتایج نشان داد که بهترین عملکرد پیش‌بینی مربوط به پیکربندی ۳-۹-۸-۱ بود (۰۳۶/۰RMSE= و ۹۹/۰R۲=). بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که روش تقطیر مقاومتی برای استخراج اسانس قابل استفاده است و مدل شبکه عصبی مصنوعی یک ابزار کمی کارآمد در پیش‌بینی سینتیک استخراج اسانس است.
