12953

12953

مدل‌سازي خشك كن بستر سيال با جريان متقاطع

كارشناسي ارشد

شيمي - طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيندها

اسفند ماه1392

اسفند ماه1392

دكتر شاهرخ شاه حسيني

چكيده در اين پژوهش به بررسي فرآيند خشك شدن در يك خشك¬كن بستر سيال پيوسته با جريان غيرايده¬ال همراه با پديده پراكندگي محوري پرداخته شده است و هدف ارائه يك مدل مناسب جهت پيش¬بيني عملكرد خشك¬كن مي¬باشد. همچنين بررسي هيدروديناميك جريان غيرايده¬ال مواد در بستر به كمك مطالعات آزمايشگاهي و با هدف وارد كردن پديده پراكندگي محوري در مدل صورت گرفته است.بدين منظور ابتدا با انجام مطالعاتي روي پژوهش¬هاي انجام شده در اين زمينه يك سري از عوامل و پارامترهاي مؤثر روي عملكرد خشك¬كن¬هاي بستر سيال در نظر گرفته شد كه سرعت هواي ورودي، دبي خوراك جامد و شيب دستگاه مي¬باشند. جهت انجام آزمايش¬ها از جو به عنوان يك گياه دارويي با رطوبت ثابت ورودي 23% وزني بر مبناي جامد خشك به عنوان جامد مورد آزمايش و از هوا با رطوبت نسبي 15% و دماي ثابت 45 بهعنوان هواي ورودي به خشك¬كن استفاده گرديد. براي انجام آزمايش و تعيين شرايط عملياتي بهينه با بررسي مطالعات پيشين، محدوده پارامترهاي مؤثر انتخاب گرديد كه براي سرعت هوا 3، 4، 5/4، براي دبي جامد 173، 346، 519 و براي شيب دستگاه 0، 145/1+، 292/2+ مي¬باشد. آزمايش¬ها با دو روش تاگوچي و OFAT طراحي و انجام گرفت. سپس تأثير هر يك از پارامترها روي عملكرد خشك¬كن بررسي شد و تحليل نتايج آن ارائه شد، در نهايت درصد رطوبت¬زدايي به دست آمد. افزايش سرعت هواي ورودي از 3 تا 4 سبب كاهش ميزان رطوبت¬زدايي و از 4 تا 5/4 سبب افزايش ميزان رطوبت¬زدايي ¬شد. افزايش دبي خوراك از 173 تا 519 g/min تأثير منفي بر روي فرآيند خشك¬ كردن داشت. افزايش شيب دستگاه تاثير بسزايي بر روي درصد رطوبت¬زدايي نداشت و تنها به ميزان اندكي باعث كاهش درصد رطوبت¬زدايي شد. در نهايت شرايط مناسب رطوبت¬زدايي، سرعت هواي 3، دبي جامد 173 و شيب دستگاه 292/2+به دست آمد. همچنين مدل¬سازي فرآيند با در نظر گرفتن پديده پراكندگي محوري صورت گرفت و هدف به دست آوردن تغييرات رطوبت و دماي جامد و همچنين تغييرات رطوبت و دماي هوا در طول بستر بود. نتايج بدست آمده از آزمايش¬ها نشان داد كه در نظر گرفتن پراكندگي محوري به عنوان پارامتري مؤثر در غير ايده¬آل بودن سيستم انتخاب درستي براي مدل كردن سيستم بوده است. واژه‌هاي كليدي: خشك¬كن بستر سيال، مدل¬سازي، پراكندگي محوري، روش تاگوچي وOFAT.