9620

شبيه سازي برج هاي جذب براي عصاره گيري گياهان

كارشناسي

مهندسي شيمي

1403

دكتر شاهرخ شاه حسيني

1403/12/18

مهندسي شيمي، نفت و گاز

Simulation of Adsorption Columns for Plant Extraction

تفاله انگور يكي از محصولات جانبي فرآيند توليد نوشيدني است كه به دليل حجم بالاي توليد و مديريت نامناسب، مي‌تواند مشكلات زيست محيطي قابل توجهي‌ ايجاد كند. درعين حال، اين ماده حاوي تركيبات زيست فعال ارزشمندي مانند پلي فنولها است كه به دليل خواص آنتي اكسيداني قوي، كاربرد گسترده‌اي در صنايع غذايي، دارويي و شيميايي دارند . در اين پژوهش، فرآيند ليچينگ و غني سازي پلي‌فنول ها از تفاله انگور با استفاده از رزين ماكروپروس (ال ايكس آ-10) و آب به عنوان حلال سبز مورد بررسي قرار گرفت و تحليل فني-اقتصادي آن انجام شد. در گام نخست، تركيب شيميايي تفاله انگور قرمز حاصل از فرايندهاي صنعتي مختلف مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت تا مبناي طراحي و شبيه سازي فرآيند فراهم شود. شبيه سازي فرآيند در مقياس پايلوت و به صورت ناپيوسته با استفاده از نرم افزار سوپرپرو ديزاينر انجام شد. خروجي شبيه سازي در مقياس پايلوت 1.8977 كيلوگرم محصول با خلوص 97% بود كه تطابق خوبي با داده‌هاي تجربي (2 كيلوگرم محصول) نشان داد. همچنين، تأثير پارامترهاي كليدي استخراج، شامل دما، زمان و نسبت حلال به خوراك بر بازده ليچينگ پلي فنول‌ها بررسي و بهينه سازي شد. پس از تأييد مدل پايلوت شبيه سازي فرآيند در مقياس صنعتي و به صورت پيوسته انجام شد. نتايج تحليل اقتصادي نشان داد كه فرآيند ليچينگ پلي فنول‌ها از تفاله انگور داراي پتانسيل اقتصادي بالايي است. شاخص‌هاي مالي شامل ارزش خالص فعلي برابر با 3.8 ميليون دلار، نرخ بازده داخلي برابر با 17.11% و دوره بازگشت سرمايه حدود 5 سال برآورد شد. تحليل حساسيت نشان داد كه پارامترهاي قيمت فروش پلي‌فنول، درصد پلي‌فنول موجود در تفاله انگور، قيمت رزين و ظرفيت كارخانه بيشترين تأثير را بر شاخص‌هاي اقتصادي فرآيند دارند. بنابراين، براي پياده سازي اين فرايند، پيشنهاد مي‌شود سرمايه گذاري بيشتري در توليد و خالص‌سازي پلي‌فنول‌هاي باكيفيت و ارزش افزوده بالا صورت گيرد و كارخانه در مقياس بالا راه اندازي شود. به طور كلي، نتايج اين مطالعه نشان داد كه استفاده از رزين ماكروپروس ال ايكس آ- 10 براي ليچينگ پلي‌فنول‌ها از تفاله انگور يك فرآيند فني و اقتصادي قابل توجه است. اين فرآيند نه تنها مي‌تواند به عنوان يك راهكار پايدار براي مديريت پسماندهاي توليدي در صنعت نوشيدني مطرح شود، بلكه محصولات باارزشي براي صنايع مختلف توليد مي كند كه مي‌تواند اثرات زيست‌محيطي منفي ناشي از دفع پسماند را كاهش دهد.

تفاله انگور , تركيبات فنولي , جذب , شبيه سازي , تحليل فني-اقتصادي