مدل سازی و شبیه سازی سینتیکی فرآیندهای تبلور ضد حلال مایع با در نظر گرفتن مکانیسم های انباشتگی و شکست ذرات

در این پروژه سعی شده است بستری مناسب جهت شبیه سازی فرآیند تبلور ضدحلال ارائه گردد. تبلور یکی از قدیمی ترین و مهم ترین فرآیندهای عملیات واحد به شمار می آید که به طور گسترده ای برای تولید محصولاتی با خلوص بالا در فرآیندهای دارو سازی، مواد شیمیایی کشاورزی و صنایع مواد شیمیایی پودری استفاده می شود. تبلور از محلول به دلیل توانایی آن در جداسازی هایی با خلوص بالا یک عملیات مهم صنعتی به شمار می آید. در کنار روش های گوناگون ایجاد فوق اشباعت نظیر خنک کنندگی و تبخیر، افزودن ضد-حلال به صورت مایع، گاز متراکم یا سیال فوق بحرانی به عنوان روش جایگزین در این زمینه مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق، سیستم تبلور ضدحلال مایع شامل کلرید سدیم به عنوان حل شونده، آب به عنوان حلال اولیه و اتانول مایع به عنوان ضد-حلال در نظر گرفته شده است و با در نظر گرفتن پدیده های سینتیکی هسته زایی، رشد، انباشتگی و شکست ذرات در معادله موازنه جمعیت به مدل سازی و شبیه سازی این فرآیند می پردازیم و در ادامه نتایج شبیه سازی فرایند تبلور ضد حلال کلرید سدیم جهت اعتبار سنجی شبیه سازی ارائه گردیده است. مدل های موازنه ی جمعیت که سینتیک های هسته زایی، رشد بلور، انباشتگی و شکست ذرات را توصیف کرده در فرآیند تبلور ضد حلال نسبتاً پیچیده بوده و اغلب به صورت دیفرانسیل جزئی– انتگرالی می باشد. یک الگوریتم عددی قوی به صورت ترکیبی از روش های کرنک - نیکلسون و لکس- وندراف برای حل معادله ی موازنه جمعیت در این تحقیق در نظر گرفته شده است. الگوریتم شبیه سازی با تغییر در عوامل موثر فرآیندی نظیر نرخ افزایش ضد حلال انجام شده است. شبیه سازی ها در دمای عملکرد 25 انجام شده است. در انتها اعتبارسنجی میان داده های آزمایشگاهی و نتایج مدل سازی با در نظر گرفتن ترم انباشتگی- شکست و بدون در نظر گرفتن این ترم ارائه شده است و توافق خوبی میان نتایج شبیه سازی و داده های آزمایشگاهی با در نظر گرفتن ترم انباشتگی- شکست مشاهده می شود