شبیه سازی عملیات خشک کردن با نرم افزار کامسول (COMSOL)

از عملیات خشک‌کردن برای کاهش میزان حلال درون کیک تا یک مقدار قابل قبول استفاده می‌شود. عملیات خشک‌کردن معمولاً گلوگاه (bottleneck) فرایندهای صنعت تولید ماده مؤثره دارویی (API) می‌باشند. زیرا عملیات‌های دیگر نظیر استخراج، کریستالیزاسیون، فیلتراسیون نیاز به زمان اقامت از مرتبه دقیق تا چند ساعت می‌باشند، درحالی‌که خشک‌کردن به چندین ساعت تا چندین روز زمان نیاز دارد. در صنعت داروسازی و غذایی خشک‌کردن به روش خلأ به همراه حرارت برای موادی که حساس به دما می‌باشند بسیار معمول می‌باشد. دستگاه Nutsche filter dryer یکی از معروف‌ترین تجهیزاتی می‌باشد و عملیات فیلتراسیون و خشک‌کردن تحت خلأ پشت سر هم انجام می‌شود و در نتیجه کیک مرطوب بدون دست‌کاری خشک می‌شود و کیفیت آن بالا می‌باشد. این دستگاه شکل استوانه‌ای دارد که قطر آن در حدود ۲ متر و ضخامت کیک تا چند سانتی‌متر می‌باشد.
در طراحی و بهینه‌سازی فرایندهای خشک‌کردن نیاز به مدل‌هایی می‌باشد که بتوان سرعت خشک شدن و زمان خشک شدن را با دقت مناسبی پیش‌بینی کرد. از طرفی باید بتوان افزایش مقیاس (scale-up) را به‌درستی انجام داد.
مواردی که در این درس‌نامه آورده شده‌اند عبارت‌اند از:
۱- مبانی مربوط به خشک‌کردن تحت خلأ، دلیل مدل‌سازی خشک‌کردن، روش‌های مدل‌سازی، معادلات، شرایط مرزی (B.C.) و شرایط اولیه (I.C.)، پارامترهای مؤثر در خشک‌کردن، اثر هم زدن بر رطوبت، دما و زمان خشک شدن.
۲- شبیه‌سازی Nutsche filter dryer در نرم‌افزار Comsol
۳- نحوه برقراری ارتباط بین نرم‌افزار MATLAB و Comsol و استفاده از کدهای متلب در کامسول
۴- به دست آوردن پارامترهای مجهول در خشک‌کردن از طریق بهینه‌سازی داده‌های آزمایشگاهی (استفاده از در بهینه‌سازی در MATLAB و کوپل کردن آن با شبیه‌سازی کامسول)
۵- افزایش مقایس Nutsche filter dryer و اثر اندازه، فشار و زمان‌بر روی میزان رطوبت
۶- شبیه‌سازی Nutsche filter dryer به همراه هم زدن (mixing) در زمان‌های مختلف (MATLAB+Comsol) و اثر آن بر روی زمان، دما و میزان رطوبت

پیش نمایش ۱: ۱۰ دقیقه

پیش نمایش ۲: ۱۰ دقیقه

پیش نمایش ۳: ۱۰ دقیقه