بررسي پارامتر هاي موثر در فرايند خشك كردن شير در تجهيز خشك كن پاششي و بهينه سازي عملياتي و هندسه ان ها

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي طراحي فذايند

تهران شمال

1401

تاريخ ثبت در تهران شمال يكشنبه 1402/4/4

صحافي شده ندارد

سميه محمديان

دانشگاه پيام نور مركز تهران شمال

خشك كردن 1با اسپري يكي از فرايند هاي ايجاد محصول با كيفيت مناسب مي باشد كه امروزه كاربرد بسياري در تحقيقات ازمايشگاهي و همچنين عرصه صنعت پيدا كرده است.اين فرايند براي خشك كردن محتواي مايع،با قابليت كنترل دقيق روي خصوصيات پودر حاصل و ايجاد شرايط مطلوب براي نياز هاي متفاوت به كار گرفته مي شود.امروزه محصولات خشك شده با Spray Drayerبه سبب يكنواختي و خصوصيات مطلوب پودر،جايگاه ويژه اي پيدا كرده است.فرايند خشك كردن توسط خشك كن پاششي2 عبارت است از تبديل خوراك از حالت محلول،به ذرات خشك جامد.اين فرايند توسط اسپري كردن محلول در محيطي كه گرماي لازم جهت خشك كردن با استفاده از هواي گرم تامين شده است،انجام مي گيرد.اين سيستم يك فرايند مداوم و پيوسته است و خوراك مورد نظر مي تواند محلول،دوغاب و يا حتي خمير باشد.بر اساس خصوصيات فيزيكي و شيميايي خوراك،محصول بدست امده پودري متشكل از ذرات منفرد و به هم چسبيده مي باشد.مهمترين ويژگي به دست امده يكنواختي ذرات است،كه باعث به وجود امدن خصوصياتي نظير روان بودن،حل شدن سريع،مخلوط شدن اسان با ديگر مواد و همچنين سهولت انجام عمليات بعدي بر روي ان مي شود.خشك كردن از طريق خشك كن هاي پاششي يكي از روش هاي جديد خشك كردن محلول ها است.خشك كن هاي پاششي به صورت وسيع براي خشك كردن محلول ها،سوسپانسيون ها،امولسيون ها و خمير ها در صنايع غذايي،شيميايي،داروسازي،سراميك و..... استفاده مي شود.وسيله مخصوصي به نام اتومايزر(Atomizer) مايع را به قطرات ريز تبديل كرده و به طور همزمان به همراه هواي داغ به داخل محفظه پراكنده مي شود.پژوهش مورد نظر درمورد بهينه سازي عملياتي3 و بهينه سازي هندسه4 اسپري دراير شير خشك 5مي باشد.با توجه به اينكه يكي از معضلات موجود در فرايند اسپري درايرچسبيدن ذرات به ديواره مي باشد و براي اينكه ما بتوانيم مشكل را حل نمايم در صنعت از فرايند چكش كاري استفاده مي كنند.اين كار باعث از بين رفتن و ايجاد تنش مكانيكي در سيستم ميشود،به همين خاطر ما مد نظر داريم كه با اعمال چند اصلاح مناسب بر روي Geometry سيستم ميزان چسبندگي ذرات به ديواره را كاهش دهيم.الگوريتم حل شده در اين شبيه سازي SIMPEL بوده و از مدل اشفتگي K-epsilon استفاده شده است و همچنين اثر پارامتر هايي چون سرعت ورود خوراك سرعت هواي ورودي دماي خوراك و دماي هواي ورودي براي فرايند خشك كن پاششي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت.در انتهاي اين تحقيق نيز هندسه اي به منظور بهبود ميزان چسبندگي ذرات به ديواره ي خشك پيشنهاد شد.شبيه سازي كار مورد نظر به صورت عددي در نرم افزار ANSYS FLUENT 2020 6 بررسي و مدل سازي CFD 7 انجام شد.

72559