استخراج به کمک سیال فوق بحرانی یک روش جدید و بسیار کاربردی برای استخراج مواد دارویی از گیاهان می باشد. مزیت استخراج فوق بحرانی از خواص ویژه سیال فوق بحرانی نتیجه می شود. دانسیته سیال فوق بحرانی شبیه دانسیته مایعات است و خواص انتقالی آن یعنی ویسکوزیته و ضریب نفوذ آن شبیه گازها است. از بین سیالهای مختلف، دی-اکسید کربن بعنوان بهترین سیال برای فرآیندهای فوق بحرانی انتخاب شده است. علل این انتخاب عبارتند از: پایین بودن نسبی دما و فشار بحرانی، غیرسمی بودن، غیر قابل اشتعال بودن و ارزان بودن. با وجود این، این تکنولوژی هنوز در بسیاری از کشورها جا نیفتاده است. یکی از دلایل این امر، هزینه بر بودن افزایش فشار برای تولید سیال فوق بحرانی است. لذا برای اقتصادی کردن این فرآیند، تعیین شرایط بهینه ضروری می باشد. جهت انجام این کار می توان از مدل سازی ریاضی فرآیند استفاده کرد. مهمترین هدف این پایان نامه مدلسازی ریاضی فرآیند استخراج فوق بحرانی از دانه های گیاهی (خس خس و خوا) می-باشد. قبل از انجام مدل سازی، لازم است که دانسیته، ویسکوزیته و ضریب نفوذ در سیال فوق بحرانی تعیین شود. برای ضریب نفوذ، روابط نسبتاً دقیقی ارائه شده است. لذا در این پروژه ابتدا سعی شده است روابطی برای ویسکوزیته و دانسیته سیال در شرایط فوق بحرانی ارائه شود. در مورد ویسکوزیته، رابطه دقیقی برای دی اکسید کربن ارائه شده است. برای محاسبه دانسیته سیال خالص یا سیال مخلوط با کمک حلال، از معادلات حالت استفاده شده است. در ضمن، یک معادله حالت جدید نیز ارائه شده است. در ادامه پارامتر معادله پی آراس وی با کمک شبکه عصبی، انفیس و برازش خطی چندگانه محاسبه شده است.بعد از محاسبه پارامترهای ویسکوزیته و دانسیته مدل ریاضی مربوط به استخراج فوق بحرانی استخراج شده است. نتایج حاصل از مدل دارای تطابق خوبی با داده ها ی آزمایشگاهی مربوط به دانه خس خس و خوا است. در ادامه با ترکیب ترمودینامیک با مدل ارائه شده مقادیر بهینه دما و فشار برای استخراج خس خس بدست آمده است. همچنین اثر کمک حلال بر روی میزان بازده استخراج از دانه خوا به کمک مدل ارائه شده بررسی شده است.