مدل سازی ریاضی فرایند استخراج روغن نباتی در اکستراکتورهای افقی با جریان های متقاطع ناهمسو

اکثر دانه های روغنی حاوی 12 تا 65 درصد روغن میباشند و با توجه به درصد روغن یکی از دو روش استخراج: 1- استخراج بوسیله پرس و یا 2- استخراج به وسیله حلال و یا از هر دو روش استفاده می شود. به این ترتیب که برای دانه هایی که درصد روغن آنها تا حدود 20 درصد باشد فقط از روش استخراج با حلال استفاده می شود در حالیکه برای دانه های پر روغن توسط پرس و سپس استخراج توسط حلال پیشنهاد میشود. مکانیزم فرایند استخراج روغن در حقیقت همان فرایند (Leaching) یا استخراج از درون جامد با مایع (حلال) می باشد و بر این اساس استوار است که روغن تا زمانی که حلالیت حلال که معمولا نرمال هگزان می باشد به حد اشباع نرسیده باشد در آن حل شده و از خلل و فرج دانه های روغنی خارج می شود و زمانیکه حلالیت در هگزان به حد اشباع رسید یک تعادل بین مایع خارج (میسلا) و مایع داخل جامد (روغن و میسلا) برقرار شده و به میزانی که مولکول روغن از دانه روغنی پولک شده خارج می شود به همان تعداد مولکول روغنی وارد فاز جامد می شود. دو روش کلی 1ـ غوطه وری کامل (Immersion) ، 2ـ تماس مداوم یا غوطه وری ناقص (Percolation) برای استخراج روغن استفاده می شود. عواملی از قبیل درجه حرارت، مدت زمان استخراج ، میزان حلال ، میزان رطوبت دانه، شکل هندسی و اندازه ذرات پولک شده بر فرآیند استخراج تاثیر می گذارند. در این تحقیق یک مدل کامل استخراج روغن در اکستراکتور به دست آمده که برای استخراج کننده های (Counter Current Cross) CCC, (Cross)C, (Counter Current) CC قابل استفاده بوده وشامل زیر بخشهایی برای قسمتهای بارگیری، غوطه وری ، قطره گیری و سینی ها می باشد. ضمنا این مدل توانایی پیش بینی توزیع غلظت در بخش غوطه وری و خروجی از اکستراکتور را دارا می ابشد. افت روغن هم قابل محاسبه بوده و جریان متقاطع ناهمسو برای محیط متخلخل و میسلا، انتقال جرم بین پولک های پهن شدن و میسلا، نفوذ در کل محدوده استخراج ، انتقال میسلا بین واحدهای غوطه ور شده، اثر منطقه بارگیری و قطره گیری و رژیم های عملیاتی انتقالی در اکستراکتور مورد بررسی قرار گرفته اند.

کلیدواژه ها:

مدل ریاضی ، استخراج روغن ، محیط متخلخل ، جریان ناهمسوی متقاطع