آزمایشگاه فرایندهای فوق بحرانی

استخراج عصاره­ها و روغن­های گیاهی با سیالات فوق بحرانی:

در طی عملیات  SFE، ماده خام گیاهی وارد یک محفظه استخراج می شود و نمونه در تماس مستقیم با جریان حلال فوق بحرانی قرار میگیرد و مواد قابل حل شدن وارد جریان حلال میشوند. راکتور عملیاتی مجهز به سیستم کنترل دما و فشار بوده و باعث حفظ شرایط استخراج در حد مطلوب می گردد. از جمله مزایای این فراوری کاهش مدت زمان عصاره گیری و روغن گیری، کاهش میزان حلال مصرفی، افزایش بازده استخراج و تقویت کیفیت محصول نهایی می­باشد.

 تبدیلات فوق بحرانی برای محصول گازی:

یکی از روش­های تولید سوخت­های پاک همچون متان و گاز سنتز، انجام فرآیند تولید از مواد با ساختار کربنی در محیط سیال فوق بحرانی میباشد. در این فرآیند نیازی به هوای اضافی نیست و در نتیجه بازده نیز افزایش می­یابد. در این فرآیند خوراک و حلال­های مدنظر به واکنشگاه اضافه می­شود و پس از بستن درب واکنشگاه، آن را درون کوره الکتریکی قرار داده و دما به بالای 200 درجه سانتیگراد رسانده می­شود. پس از اتمام واکنش در زمان تعیین شده، رآکتور از کوره بیرون آورده می­شود و پس از خنک شدن، از محل نمونه­برداری گاز حاصل، به وسیله سرنگ مخصوص نمونه برداشته شده و به دستگاه کروماتوگرافی گازی جهت آنالیز کمی و کیفی تزریق می­گردد.

تبدیلات فوق بحرانی برای محصول مایع:

در فرآیند تبدیل فوق بحرانی زیست توده گیاهی به محصولات مایع، محتوای اسید چرب آزاد و تری گلیسرید (در صورت وجود در محیط واکنش) از طریق واکنش ترانس استریفیکاسیون به متیل استرهای اسیدچرب که نوعی بیودیزل هستند، تبدیل می­شوند. همچنین در صورت وجود مقادیر سلولز و محتوای قندی، مواد اکسیژن­داری همجون الکل­ها و اترها نیز استحصال می­شوند. این مواد از این بابت حائز اهمیت هستند که هم به تنهایی به عنوان سوخت قابل استفاده هستند و هم افزودنی­های بسیار مفیدی برای بیودیزل می­باشند که در بهسوزی بیودیزل نقش مهمی ایفا می­کنند.

تبدیلات فوق بحرانی برای محصولات گازی، مایع و جامد:

در فرآیند تولید همزمان گاز، مایع و جامد از محتوای کربنی در حضور سیال فوق بحرانی، علاوه بر گازهایی همچون متان و هیدروژن و محصولات مایعی مانند بیودیزل، بیوجت، انواع الکل­ها و اترها، بیوچار نیز قابل دستیابی است. بیوچار به صورت جامد بوده و سرشار از کربن است که می‌تواند آن را به مدت هزاران سال در خود نگاه دارد. بیوچار شامل کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد و خاکستر در مقادیر متنوع است. شیوه عملکرد این فرایند بدین شکل است که خوراک اولیه درون کوره‌ای با حرارت بالای 200 درجه سانتیگراد در شرایطی که اکسیژن ناموجود بوده یا به مقدار فوق العاده کمی یافت میشود، حرارت داده میشود. کیفیت بیوچار تولیدی وابستگی مستقیمی به مقدار حرارت موجود در کوره و همچنین مدت زمان حرارت‌دهی دارد.
آنچه در اثر این فرآیند (پیرولیز) ایجاد می‌شود، نوعی زغال یا کربن فعال به نام بیوچار می‌باشد. این ماده به علت سرعت تجزیه پایین نسبت به سایر مواد آلی، ظرفیت زیادی برای کاهش گازهای گلخانه‌ای از قبیل دی اکسید کربن و متان که از ضایعات کشاورزی آزاد می‌شود، دارد و می‌‌تواند کربن را برای دوره‌های طولانی ذخیره کند.

اپراتور آزمایشگاه:

شماره تماس:

محل دستگاه: پژوهشکده علوم و فناوری نانو، طبقه دوم، آزمایشگاه فوتوکاتالیست