مدل سازی سینتیکی فرآیند تبلور به شیوه ضدحلال فوق بحرانی (دی اکسید کربن-تولوین-فنانترن)

در این تحقیق با استفاده از داده های آزمایشگاهی موجود در منابع، رابطه‌ای تجربی برای تعیین حلالیت فنانترن در مخلوط دی اکسیدکربن فوق‌بحرانی و تولوین و همچنین رابطه‌ای جهت پیش‌بینی فوق اشباعیت فنانترن دراثر تغییر فشار سیستم (نرخ تزریق ضدحلال) تعیین گردیده‌است. در ادامه، مدل سازی سینتیکی تبلور ضد-حلال فوق‌بحرانی با استفاده از روش موازنه جمعیت صورت گرفته‌است. الگوریتم عددی به صورت ترکیبی از روش های کرنک-نیکلسون و لکس-وندراف برای حل مدل درنظر گرفته شده‌است. مراحل شبیه سازی با تغییر در عوامل موثر فرآیندی نظیر نرخ افزایش ضدحلال، نرخ فوق‌اشباعیت در دمای عملکردی °c40 و بازه فشاری بین 34/0 تا 63/5 مگاپاسکال انجام شد. با حل عددی معادله موازنه جمعیت به روش گسسته سازی، هسته زایی، رشدبلور، توزیع اندازه و متوسط طول ذرات تعیین گردیدند. نتایج حاکی از کاهش شدید حلالیت اشباع حل شونده از 27/0 تا 16/0 بدلیل افزایش شدید فشار از 1/0 تا 34/0 مگاپاسکال بوده که باعث ایجاد فوق اشباعیت شدید از 1 به 6/1 و کاهش شدید حلالیت شده‌است. همچین با افزایش ضدحلال، در فشار 6 مگاپاسکال مقدار فوق‌اشباعیت بیشترین بوده‌است. در فشار 3/0 مگاپاسکال هسته زایی اولیه نسبت به ثانویه اولویت داشته و با افزایش ضدحلال و رسوب حل شونده اثر هسته زایی ثانویه تشدید شده و در فشار 6 مگاپاسکال به مقدار بیشینه خود رسیده‌است. تا فشار79/1 مگاپاسکال، منحنی توزیع اندازه ذرات بصورت یونیمودال بوده و نقطه بیشینه منحنی در نواحی با اندازه کوچکتر (دسته اندازه ای کمتر از20) قرار داشته است. مشاهده می شود که با افزایش فشار، پیک دوم رشد کرده و نمودار از حالت یونیمودال به سمت باینومیال در حال تغییر یافتن بوده است.