Geri Dön

Mathematical modeling of supercritical fluid extraction of biomaterials

Biyomalzemelerin süperkritik akışkanlarla ekstraksiyonunun matematiksel modellenmesi

  1. Tez No: 201884
  2. Yazar: HALİL İBRAHİM ÇETİN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MERYEM ESRA YENER, DOÇ. DR. HAKAN IŞIK TARMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Food Engineering, Chemical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Matematiksel Modelleme, Hacimsel Ortalama, S¨uperkritik Akı¸skan Ekstraksiyonu, Spektral Eleman Y¨ontemi, Alan Ayrı¸stırması, Mathematical Modeling, Volume Averaging, Supercritical Fluid Ex- traction, Spectral Element Method, Domain Decomposition
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

S¨uperkritik akıskan ekstraksiyonu dogal yapılardan biyomalzemelerin elde edilmesinde kullanılmaktadır. Proses tasarımında ve tasarımın ger¸cekle¸stirilmesinde ekstraksiyonun matematiksel modellenmesi gereklidir. Literaturdeki modeller iliskili modellerdir ve deneysel verilere ba˘gımlıdırlar. Guvenilir sonuclar veren tahmin edici modellerin olusturulması ¨onemlidir. Bu ¸calısmanın uzun vadeli amacı dolgulu yataklarda superkritik akıskan ekstraksiyonunun tahmin edici bir kutle iletimi modelinin hacimsel ortalama yontemi ile olusturulmasıdır. Hacimsel ortalanmıs degiskenler kullanılarak kutle iletimi denklemlerinin gelistirilmesi icin hız ve hız sapma alanları, kapanma degiskenleri belirli bir durum icin cozulmus ve hacimsel ortalama yontemiyle gelistirilmis kutle iletimi denkleminin katsayıları bir ve iki-boyutlu geometriler icin analitik ve sayısal yontemlerle hesaplanmıstır. Sayısal ¸cozum icin; Tanım Alanı Ayrıstırma teknigiyle Spektral Eleman yontemi bilesimi, Onkosullandırılmıs ˙Ikili Degisim algoritması ve Uzava yontemleri kullanılmıstır. Yeni terimler eklenmis halde hacimsel ortalanmıs kutle iletim denkleminin konvektif teriminin katsayıları ortalama hızla aynı buyuklukte bulundu. Dagılım terimi katsayıları yagın superkritik karbon dioksit icindeki difuzyon degerine yakın hesaplandı. Fazlar arası kutle iletim teriminin katsayıları her iki geometri icin, oldugundan buyuk bulundu. Sınır kosullarının gelistirilmesi, parcacık geometrisinde degisiklik ve ucboyutlu hesaplamaların yapılması fazlar arası kutle iletim katsayısı de˘gerini geli¸stirecektir.

Özet (Çeviri)

Supercritical °uid extraction has been used to recover biomaterials from natural matrices. Mathematical modeling of the extraction is required for process design and scale up. Existing models in literature are correlative and dependent upon the experimental data. Construction of predictive models giving reliable results in the lack of experimental data is precious. The long term objective of this study was to construct a predictive mass trans- fer model, representing supercritical °uid extraction of biomaterials in packed beds by the method of volume averaging. In order to develop mass transfer equations in terms of volume averaged variables, velocity and velocity deviation ¯elds, closure variables were solved for a speci¯c case and the coe±cients of volume averaged mass transfer equation for the speci¯c case were computed us- ing one and two-dimensional geometries via analytical and numerical solutions, respectively. Spectral Element method with Domain Decomposition technique, Preconditioned Conjugate Gradient algorithm and Uzawa method were used for the numerical solution. iv The coe±cients of convective term with additional terms of volume averaged mass transfer equation were similar to super¯cial velocity. The coe±cients of dis- persion term were close to di®usivity of oil in supercritical carbon dioxide. The coe±cients of interphase mass transfer term were overestimated in both geome- tries. Modi¯cations in boundary conditions, change in geometry of particles and use of three-dimensional computations would improve the value of the coe±cient of interphase mass transfer term.

Benzer Tezler

  1. Kirlilik oluşturan atık deniz fanerogamlarının süperkritik CO2 ekstraksiyonunun matematiksel modellemesi ve rafinat fazdaki biyokütleden biyoetanol eldesi

    Mathematical modeling for supercritical fluid extraction of waste marine pollutant phanerogams and investigation of bioethanol production from biomass in raffinate phase

    MÜGE PİLAVTEPE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ

  2. Doğal maddelerin dolgulu kolon ekstraktörde süperkritik CO2 ile ekstraksiyonunun modellenmesi

    Modelling and extraction of natural products by supercritical CO2 in packed bed extractor

    ONUR DÖKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYLA ÇALIMLI

  3. Modelling and simulation of supercritical fluid extraction of natural materials from plants

    Başlık çevirisi yok

    OSMAN TARIK SERPİL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    PROF. DR. ÖNER HORTAÇSU

  4. Turunçgil meyve ve yapraklarının farklı ekstraksiyon yöntemleriyle ekstraksiyonu ve matematik modellemesi

    Extraction of the citrus fruit and leaves by various extraction methods and mathematical modelling

    ZEYNEP İLBAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAH İSMAİL KIRBAŞLAR

    PROF. DR. MAHMUT RAHİM BAYRAMOĞLU

  5. Süperkritik akışkan ekstraksiyonun matematiksel modelinin sonlu farklar yöntemiyle çözümü

    Solution of mathematical model for supercritical fluid extraction with finite difference method

    ELVEDA GAMZE MEMİŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Matematik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF TEKİN TARIM