مطالعه غنی‌سازی اسانس نعناع به‌وسیله شبیه‌سازی تقطیر چند جزئی پیوسته و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی

Abstract

در این پژوهش غنی‌سازی ماده مؤثره اسانس نعناع به‌وسیله شبیه‌سازی رایانه‌ای عملیات تقطیر چند جزئی پیوسته، مورد مطالعه قرار گرفته است. در شبیه‌سازی از روش نقطه حباب و الگوریتم Wang-Henke استفاده شده است. در این روش روابط MESH (روابط موازنه جرم و تعادل فازی برای هر جزء، مجموع اجزاء مولی و موازنه انرژی برای هر مرحله تعادلی) حل شده و برای حل معادلات از روش ماتریس سه قطری (روش توماس) استفاده شده است. همزمان با بدست‌آوردن نتایج شبیه‌سازی، نسبت به آزمایش با ستون تقطیر اقدام شده و نتایج آزمایشها نیز بدست آمده است. در آزمایشها، از ستون تقطیر پیوسته با تعداد سینی‌های یک عدد تا پنج عدد استفاده شده و تأثیر تعداد سینی‌ها در غنی‌سازی ماده مؤثره اسانس نعناع مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در انتها، نتایج شبیه‌سازی رایانه‌ای با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی به همراه نتایج حاصل از آزمایشها نشان می‌دهد که توسط ستون تقطیر دارای پنج عدد سینی، مقدار ماده مؤثره اسانس نعناع از 31% به بیش از 60% می‌رسد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که اضافه کردن یک سینی به ستون تقطیر با تعداد سینی‌های کم، تأثیر بیشتری در جداسازی ماده مؤثره نسبت به اضافه کردن یک سینی به ستون تقطیر با سینی‌های زیادتر دارد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که افزایش نسبت برگشت خارجی به ستون تقطیر از 2 به 3 باعث افزایش جداسازی ماده مؤثره می‌شود. این افزایش نسبت برگشت، برای ستون تقطیر با 5 سینی، باعث افزایش 4% وزنی ماده مؤثره در محصول خروجی می‌شود.