طراحی و بهینه سازی فرآیند تولید بیودیزل از پسماندهای صنایع غذایی

در این تحق یق با استفاده از روش طراحی مفهومی و بکارگیری الگوریتمهای ارائه شـده توسـط Malone و (1988) Douglas (1985) بــه طراحــی فرآینــدهای بهینــه تولیــد بیــودیزل از پسماندهای صنایع غذایی پرداختـه شـد . بـرای بررسـی تـاثیر متغیرهای طراحی بر عملکرد کل فرآیند بخصوص راکتورهای استریفیکاسیون و ترانس استریفیکاسـیون , راکتورهـای فرآینـد مدل سازی شد . در فرآیند پیوسـته، درصـد اسـید چـرب آزاد خوراک، درصدتبدیل و نسـبت مـولی واکنشـگرها در راکتـور استریفیکاسیون , درصـدتبدیل و نسـبت مـولی واکنشـگرها در راکتور ترانس استریفیکاسیون و تناژ تولیـد بعنـوان متغیرهـا ی اصلی طراحی انتخاب شدند . مقادیر بهینه این متغیرها بترتیـب %45-50 مولی , ) %82-89 تـابعی از تنـاژ تولیـد ), %,96 ,11:1 8:1 بــه دســت آمــد . در فرآینــد ناپیوســته بــه بهینــه ســازی پارامترهــایی نظیــر زمــان گــردش (Cycle Time) ، میــزان کاربری (Utilization) تجهیـزات، میـزان ادغـام (Merging) و تفکیک (Splitting) تجهیزات فرآیند، تعداد مسیرهای مـوازی، نحوه ترکیب تجهیزات پیوسته و ناپیوسته و موقعیـت مخـازن میانی در فرآیند پرداخته شـد . زمـان گـردش بهینـه درحـدود 3/257 ساعت به ازای هر دوره تولید ) ) Batch تعیین شـد . بـا مطالعه تاثیر تناژ تولید بر پتانسیل اقتصادی فرآیندهای پیوسـته و ناپیوسته، فرآیند ناپیوسته برای تناژهای تولیـد کمتـر از 260 تن بر سال و فرآیند پیوسته برای تناژهای تولید بیشتر توصـیه میشود . در این تحقیق، با توجه به رابطه مستقیم بین پتانسـیل اقتصادی و تناژ تولید، بیشترین پتانسیل اقتصـاد ی در حـداکثر مقدار تولید ممکن حاصل می شود . با توجـه بـه مقـادیر بهینـه متغیر های طراحی، نقطـه سـر بـه سـر فرآینـد های پیوسـته و ناپیوسته به ترتیب در تناژهای تولید 157 و 130 تـن در سـال واقع میشود

کلیدواژه ها:

طراحی فرآیند ، بیودیزل ، پتانسیل اقتصادی ، پسماندهای غذایی ، طراحی مفهومی