استخراج با سيالات فوق بحراني 11 ص - word (..doc) - عمران -

قسمتی از متن :

1

‏استخراج با سيالات فوق بحراني (SCF‏) و كاربردهاي آن در فرآيندهاي جداسازي

‏چكيده:

‏يكي از روش‏‌‏هاي جديد كه در ده دهه‏‌‏ اخير براي تخليص مواد اوليه پيشنهاد شده، استخراج به وسيله سيالات فوق بحراني (Super Critical Fluid, SCF‏) است. در اين روش جداسازي، از يك گاز متراكم در حالت فوق بحراني (سيال تحت شرايط دما و فشاري بالاتر از مقادير بحراني آن) به عنوان حلال استفاده مي‏‌‏شود. با وجود اينكه فرآيند استخراج با SCF‏ در فشارهاي بالا انجام مي‏‌‏شود و اين موضوع هزينه‏‌‏هاي اوليه سرمايه‏‌‏گذاري را به شدت افزايش مي‏‌‏دهد، ولي در مجموع اين روش براي بعضي فرآيندها مقرون به صرفه تشخيص داده شده است.

‏سيالات فوق بحراني

‏در شرايط پايين‏‌‏تر از نقطه بحراني تعادلات بخار ـ مايع به صورتي است كه فاز بخار در بالاتر از سطح جدايش دو فاز و مايع در پايين سطح قرار مي‏‌‏گيرد. با افزايش دما و فشار، به تدريج دانسيته مايع كاهش يافته و دانسيته گاز زياد مي‏‌‏شود. در نقطه بحراني دانسيته دو فاز با يكديگر برابر مي‏‌‏شود و تشخيص سطح جدايش دو فاز غيرممكن است. سيال در شرايط دما و فشار بالاتر از نقطه بحراني، سيال فوق بحراني ناميده مي‏‌‏شود.

‏براي اولين بار، بارون چالز كاگنيايد، آزمايش‏‌‏هاي تجربي براي درك ماهيت سيال فوق بحراني انجام داد. او يك ماده خالص را در يك محفظه شيشه‏‌‏اي بسته قرار داد و پي برد كه با گرم كردن محفظه در يك دماي مشخص، سطح جدايش فازهاي بخار ـ مايع از بين مي‏‌‏رود.

2

‏ناپديد شدن تمايز بين دو فاز بخار ـ مايع در شكل 1 نشان داده شده است. همانطور كه مشاهده مي‏‌‏شود، با گرم كردن فازها (سل a‏)، به تدريج دانسيته دو فاز به هم نزديك شده (سل b‏) و در نهايت تمايز بين دو فاز مايع و بخار در نقطه بحراني از بين مي‏‌‏رود و دانسيته‏‌‏ها با هم برابر مي‏‌‏گردند (سل c‏).

‏برخلاف مايع، در شرايط فوق بحراني، تغيير ناچيزي در T‏‌‏يا P‏ و يا هر دو، تغييرات شديدي در خواص فيزيكي به ويژه دانسيته سيال ايجاد مي‏‌‏كند. اين موضوع در استخراج بسيار مفيد مي‏‌‏باشد، زيرا باعث مي‏‌‏گردد كه بازيابي مواد استخراجي با انبساط ناگهاني حلال فوق بحراني انجام گيرد و با جداسازي كامل حلال، مشكلات ناشي از مسموميت محصولات توسط حلال برطرف مي‏‌‏شود. از مزاياي ديگر سيال فوق بحراني، اين است كه قدرت حلاليت در حدود مايع بوده و خصوصيات انتقالي آنها در حدود گازها مي‏‌‏باشد. شكل 2، تغييرات دانسيته CO2‏ با فشار را در دماهاي مختلف نشان مي‏‌‏دهد. اين شكل نشان مي‏‌‏دهد كه در شرايط نزديك به نقطه بحراني، تغييرات دانسيته با دما شديد است. از آنجايي كه با افزايش دانسيته، حلاليت هم افزايش مي‏‌‏يابد، لذا در فشار بالا مي‏‌‏توان عمليات استخراج را انجام داد و بازيابي نيز با انبساط ناگهاني مخلوط انجام مي‏‌‏شود.

‏شكل 1: عكس‏‌‏هاي واقعي از ايجاد سيال فوق بحراني در يك ظرف شيشه‏‌‏اي

تصاویری از چند صفحه نخست فایل :

توجه فرمایید بدلیل تهیه ی تصویر با نرم افزار های خارجی متن نمایش داده شده در تصاویر ممکن است دارای اشکالاتی در نمایش برخی حروف باشد که در فایل اصلی بدون مشکل است