11874

11874

مدل سازي و شبيه سازي ديناميكي ستون استخراج ضربه اي سيني دار

كارشناسي ارشد

شيمي - طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيند

دي 1391

دي 1391

دكتر منصور شيرواني - دكتر احد قائمي

چكيده در اين تحقيق فرآيند استخراج مايع – مايع در ستون هاي ضربه اي سيني دار مدل¬سازي و شبيه سازي شده است. در قسمت مدل توسعه يافته براي تخمين غلظت ماده حل شونده در فازهاي پيوسته و پراكنده از يك مدل ديناميكي اختلاط پيشرو غير تعادلي بر مبناي مدل فيلمي استفاده شده است. . مدل ارائه شده براي شبيه سازي يك ستون ضربه¬اي سيني دار استفاده شده كه در آن آب به عنوان فاز پيوسته، اتيل استات به عنوان فاز پراكنده و اسيد استيك به عنوان ماده حل شونده مي¬باشد. معادلات حاصل از مدل¬سازي فرآيند شامل معادلات ديفرانسيل جزئي بوده كه در جهت محور ستون گسسته¬سازي شده و به صورت همزمان توسط روش خطوط در محيط نرم¬افزار Matlab حل شده¬اند در مدل¬سازي هيدروديناميكي ستون، براي محاسبه توزيع اندازه قطرات، از مدل موازنه جمعيت استفاده شده است كه در آن اثرات شكست و ائتلاف قطرات به طور همزمان ديده شده است. همچنين در مدل موازنه جمعيت براي به دست آوردن نتايج بهتر، عبارت جابجايي در طول ستون در نظر گرفته شده است. قطر ميانگين ساتر محاسبه شده با استفاده از اين مدل براي 6 سيني انتهايي ستون داراي 64/0% خطا است در صورتي كه خطا در رابطه نيمه تجربي به دست آمده از داده¬هاي آزمايشگاهي برابر با 36/8% مي¬باشد. با استفاده از نتايج شبيه سازي، غلظت فاز گسسته در طول ستون داراي 9/15% و در فاز پيوسته داراي 8/15% خطا مي¬باشد. براي ارزيابي نتايج شبيه سازي فرآيند از داده هاي تجربي موجود در مقالات استفاده گرديد. مقايسه نتايج تجربي با نتايج شبيه سازي نشان داد كه مدل ارائه شده با دقت بالا مي تواند رفتار فرايند را پيش بيني نمايد. واژه‌هاي كليدي:استخراج مايع – مايع، ‌ستون‌هاي ضربه¬اي سيني¬دار، موازنه جمعيت، مدل اختلاط پيشرو