مدل سازی سینتیکی-ترمودینامیکی تخمیر استخراجی اتانول توسط سیستم دو فازی آبی peg 6000 – na2so4

بحران روزافزون گرمایش جهانی، در کنار کاهش منابع سوخت فسیلی، اتانول را به عنوان یک منبع انرژی شبه تجدید پذیر مطرح نموده است. به علاوه، اتانول کاربرد های گسترده ی در پزشکی و نیز تعداد زیادی از صنایع شیمیای دارد. این حقایق، اهمیت مطالعه ی فرآیندهای نوین تولید و استخراج اتانول که پتانسیل بالایی برای افزایش بازده ی تولید این محصول بیولوژیکی دارا می باشند را نشان می دهند. بدین منظور و در این پژوهش، سیستم های دو فازی آبی به عنوان فرآیندی نوین برای استخراجِ در حین تولید اتانول به عنوان راهکاری برای برطرف کردن مشکلات ناشی از اثر بازدارندگی محصول اتانول بر فعالیت میکروارگانیسم های تولید کننده آن، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین ترتیب و با توجه به نیاز به داده های تعادلی مایع-مایع اجزاء تشکیل دهنده ی سیستم دو فازی آبی در کنار محصول (اتانول) و نیز خوراک قندی (گلوکز) فرآیند، در این پژوهش داده های تعادلی سیستم دو فازی آبی پنج جزئی پلی اتیلن گلایکول ???? + نمک سدیم سولفات + آب در حضور اتانول و گلوکز در دمای ?????? درجه ی کلوین با استفاده از روش های اسپکتروفوتومتری اندازه گیری شدند. سپس مدلسازی ترمودینامیکی داده های مذکور با استفاده از مدل ضریب اکتیویته ی nrtl بر حسب کسر جرمی با دقت قابل قبولی صورت پذیرفت. به دنبال آن، با مطالعه ی مدل های سینتیکی مختلف تولید اتانول، مدلی مناسب انتخاب شده و در کنار الگوریتم پیشنهاد شده در این پژوهش، به عنوان مدلسازی با دقت بالای تخمیر استخراجی اتانول ارایه گردیده است. به طور خلاصه، ترکیب مدل ترمودینامیکی تعادل اجزاء موجود در فرآیند تخمیر استخراجی اتانول با مدل سینتیکی مناسب، مدل پیشنهادی برای فرآیند تولید همراه با استخراجِ اتانول به کمک سیستم ّهای دوفازی آبی را به مدلی با دقت بالا برای پیش بینی تولید اتانول و نیز مورد استفاده در طراحی فرآیند های پیوسته تبدیل نموده است. در نهایت نیز تاثیر پارامترهای کلیدی سیستم ّهای دو فازی آبی در میزان تولید اتانول، در سیستم مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفتند.