پيش بيني ميزان حلاليت هاي 5 جامد صنعتي در سيال فوق بحراني كربن دي اكسيد به كمك معادله حالت بهبوديافته اسماعيل زاده - روشنفكر و قاعده اختلاط ونگ - سندلر و مدل مارگولس

استخراج فوق بحرانی تكنیك جدید و قدرتمندی است كه به دمای كمی نیاز دارد و همچنین محصول فرآیند عاری از باقیمانده حلال میباشد. روشهای تجربی جهت تعیین میزان حلالیت مواد جامد مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد میباشند. به همین خاطر استفاده از مدلهای ترمودینامیكی برای مدلسازی و تعیین میزان حلالیتها با دقت مناسب، رو به گسترش بوده و از اهمیت بسزایی برخوردار هستند. در این مطالعه، برای پیش بینی میزان حلالیت 5 جامد صنعتی در سیال فوق بحرانی كربن دی اكسید، از معادله حالت مكعبی و سه پارامتری بهبودیافته ی اسماعیل زاده روشنفكر همراه با قاعده اختلاط ونگ سندلر استفاده شده است. این قاعده اختلاط امكان استفاده از معادلات حالت مكعبی و مدل های انرژی گیبس اضافی را بهراحتی هموار میكند. در این مطالعه، از مدل انرژی گیبس اضافی مارگولس به منظور استفاده در قانون اختلاط ونگ سندلر استفاده شده است. پارامترهای مدل، برخلاف مطالعات پیشین برحسب تابعی درجه دو از دما محاسبه شدند. مقادیر بهینهی این پارامترها با استفاده از كد نویسی در نرمافزار متلب و روش بهینه سازی الگوریتم fminsearch به دست آمدند. نتایج مدلسازی نشان دادند كه به طور میانگین مدل مارگولس دارای میزان انحراف كلی 27 / 7 درصد برای 78 داده ی آزمایشگاهی است و تطبیق خوبی با داده های حلالیت آزمایشگاهی نشان میدهد.

Supercritical fluid extraction, is a new and powerful technique that requires low temperature and process product is free of solvet residual. Although empirical methods to determine the solubility of solids have high accuracy but requires spending more cost and time. For this reason, the use of thermodynamic models for identifying and modeling the solubility with reasonable accuracy, have increased and are of great importance. In this study, the modified Esmaeilzadeh–Roshanfekr (m-ER) equation of state (EOS) accompanied with the Wong–Sandler (WS), are applied to predict the solubilities of 5 industrial solid compounds in supercritical carbon dioxide. The Wong-Sandler mixing rule, simultaneously allows the use of models of equations of state and excess Gibbs energy equations smoothly and also it is proper for polarized mixtures. In this study, the Margules excess Gibbs energy (Gex) activity model are used in phase equilibrium calculations. The optimal values of the proposed thermodynamic model parameters, are evaluated using the fminsearch Algorithm optimization strategy. The results of modeling, indicate that the Margules excess Gibbs energy leads to accurate predictions (AARD= 7.27%) for 78 experimental datas and matching well with the experimental solubility data.