بررسی خواص و کاربرد مایعات یونی در استخراج آروماتیک ها و مدل سازی آن ها به کمک الگوریتم ژنتیک

مایعات یونی نمک هایی با نقطه ی ذوب پایین بوده که در دمای محیط به صورت مایع می باشند. اخیراً این دسته از مایعات به دلیل فشار بخار ناچیز و فراریت پایین، مورد توجه زیادی واقع شده اند. کاربرد این مایعات در فرایندهای استخراج، در حال گسترش میباشد به طوری که در سال های اخیر، جداسازی هیدروکربن ها با استفاده از این مایعات به عنوان حلال صورت می گیرد. خواص 4 مایع با نام های اختصاری [bmim][scn]، [bmim][bf4]، [hmim][bf4] و [hmim][pf6] در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. این خواص شامل چگالی، ضریب شکست، کشش سطح، گرانروی دینامیک و سینماتیک بوده و به دنبال آن مدل سازی این خواص نسبت به دما و ارتباط میان خواص فوق با معادلات نیمه تجربی انجام گرفته است. همچنین فرایند جداسازی آروماتیک ها از مخلوط هیدروکربن ها توسط مایعات یونی با فرایندهای فوق با حلال های رایج از جمله سولفولان مورد مقایسه قرار گرفته است. در نتیجه این مقایسه نشان داده شد که مایعات یونی می توانند جایگزین بسیار مناسبی برای این حلال های رایج باشند. در این تحقیق، به منظور مدل سازی این سیستم ها، مدل های ترمودینامیکی nrtl ، nrtl1 و nrtl2 در 20 سیستم، مدل های asog و unifac در 12 سیستم و مدل دو پسوندی مارگولس در 20 سیستم مختلف سه جزئی استخراج آروماتیک ها با حلال مایع یونی به کار گرفته شده است. در بین این مدل ها، بهترین دقت از آن مدل nrtl1 با خطای کلی 002/0 برای 187 خط رابط بوده است. این مدل سازی بر اساس روش جدید بهینه سازی الگوریتم ژنتیک که کاربرد بسیار بالایی را در حل مسائل غیر خطی دارد انجام گرفته است. بر خلاف سایر روش های ارائه شده در نرم افزارها، این روش جمعیتی از راه حل های مسأله را بررسی نموده و منجر به بهینه نمودن کلی، در حل مسائل می گردد. پارامترها و مقدار خطای هر مدل برای همه ی سیستم های نامبرده محاسبه گردید. خطاهای مدل سازی معادله nrtl با روش ارائه شده، در مقایسه با دیگر روش های رایج در مراجع، نشان داد که الگوریتم ژنتیک می تواند نسبت به سایر روش ها، دقیق تر و موثرتر واقع شود.