طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه آبگیری بیواتانول سوختی آزمایشگاهی
چکیده
امروزه به منظور حفظ منابع طبیعی موجود و همچنین کاهش آلودگی زیست محیطی تحقیقات بر روی منابع جدید برای جایگزینی با سوخت های مرسوم و فسیلی در دست انجام است و برخی از انواع سوخت ها به عنوان سوخت جایگزین موتورهای درون سوز معرفی گردیده اند که از جمله آن ها می توان اتانول با پایه زیستی (بیواتانول) به تنهایی و یا به صورت مخلوط با بنزین را نام برد. خالص سازی بیواتانول در درصدهای بالا بسیار اهمیت داشته و اتانول با درصدهای (درجه) کمتر از 2/99 برای این منظور مناسب نیستند. روش های مختلفی برای جداسازی آب از اتانول وجود دارد. از جمله این روش ها می توان به تقطیر آزئوتروپیک، استفاده از حلال ها و نمک ها، استفاده از غربال های مولکولی، استفاده از سامانه های خاص تقطیر، استفاده از مواد جاذب رطوبت در فاز مایع و... اشاره کرد. در این تحقیق که منجر به تدوین این پایان نامه شده است با در نظر گرفتن ماده جاذب آب زئولیت 3a، با استفاده از روش غربال های مولکولی به طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاهی برای تهیه سوخت از بیواتانول در مقیاس آزمایشگاهی پرداخته شد. تأثیر دمای ستون آبگیری (40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس)، در فشار خلاء (2/0، 3/0، 4/0 و 5/0 بار) و دبی های جریان بخار ورودی مختلف (10، 15، 20 و 25 لیتر بر دقیقه) بر میزان آبگیری و بازده عملکردی دستگاه مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نتایج آزمایش های عملکرد دستگاه نشان داد که با افزایش مقدار دبی جریان بخار اتانول در ستون آبگیری و همچنین فشار خلاء، میزان خلوص نهایی اتانول کاهش می یابد. با افزایش مقدار دبی جریان بخار اتانول در ستون آبگیری، زمان فرآیند آبگیری کاهش و با افزایش فشار خلاء، افزایش می یابد ولی عامل دما باعث ایجاد اختلاف معنی داری در هر دو عامل نمی گردد. نتایج داده های بدست آمده، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و تحلیل آماری رگرسیون چند متغیره نیز مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان داد که شبکه عصبی نسبت به مدل رگرسیون خطی چند متغیره، از دقت بیشتری در پیش بینی مقادیر عامل های ارزیابی دستگاه آبگیری بیواتانول برخوردار می باشد.