هوتن هاتفي كوشا

Design an‎d Simulation of a Polyphenol Production Unit Using ASPEN ADSORPTION Software

پلي‌فنول‌ها تركيبات زيست‌فعالي با ساختار آروماتيك و خواص آنتي‌اكسيداني قوي هستند كه كاربردهاي گسترده‌اي در صنايع غذايي، دارويي و زيست‌محيطي دارند. بازيابي اين تركيبات از محلول‌هاي آبي يا پساب‌هاي صنعتي به‌دليل ويژگي‌هايي نظير حلاليت محدود، ساختار پيچيده و پايداري پايين، با چالش‌هايي همراه است. در اين پژوهش، شبيه‌سازي و افزايش مقياس فرآيند جذب پلي‌فنول‌هاي برگ چاي سبزEGCg)، ECg و (EC با استفاده از جذب سطحي مورد بررسي قرار گرفت. طراحي فرآيند در مقياس آزمايشگاهي و پايلوت و شبيه‌سازي آن با استفاده از نرم‌افزار Aspen Adsorption انجام گرفت. براي اين منظور، تأثير پارامترهايي مانند قطر و ارتفاع ستون، تخلخل جاذب و شدت جريان سيال بر عملكرد فرآيند جذب مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين، مدل‌سازي سينتيكي با استفاده از مدل نيروي محركه خطي و ايزوترم‌هاي استوكيومتريك، لانگموير و فرندليچ جهت تحليل رفتار تعادلي انجام شد. به‌منظور بررسي امكان‌سنجي صنعتي‌سازي، مقياس‌پذيري فرآيند با مقياس سه برابر و بر اساس حفظ معيارهاي كليدي مانند سرعت سطحي مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد كه ظرفيت جذب در مقياس پايلوت به‌طور قابل‌توجهي نسبت به مقياس آزمايشگاهي افزايش يافت؛ به‌طوري كه ميزان جذب EGCg از 47.70 g در ستون آزمايشگاهي به 1577.93 g در ستون پايلوت رسيد، در حالي‌كه اين مقادير براي ECg برابر 25.10 g و 830.39 g و براي EC برابر 27.87 g و 921.79 g بودند. همچنين مشخص شد كه تركيب EGCg بالاترين ميزان جذب را در مقايسه با ساير تركيبات دارد. ارزيابي دقت شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه نتايج نرم‌افزار Aspen Adsorption با داده‌هاي آزمايشگاهي تطابقي در حدود 93–96% دارد. اين مطالعه گامي در جهت توسعه فناوري‌هاي سبز براي بازيابي تركيبات با ارزش از جريان‌هاي مايع به‌شمار مي‌رود.