بررسی فرآیند تولید پودر ریزساختار(در ابعاد میکرو یا نانو) با استفاده از دی اکسید کربن فوق بحرانی در فرآیند گاز ضد حلال

در این پایان نامه، تولید ریز ذرات آسپرین (در ابعاد نانو و میکرو) با استفاده از دو روش شامل انبساط ناگهانی محلول فوق بحرانی همراه با جامد کمک حلال (ress-sc) و یک روش جدید بر پایه فرآیند گاز ضد حلال انجام شده است. در بخش نخست، آزمایش ها به منظور ارزیابی اثر پارامترهای مختلف شامل قطر نازل (750-300 میکرومتر) ، نوع نازل (اریفیس- موئین)، فاصله اسپری (6-2 سانتی متر)، دمای پیش انبساط(70-30 درجه سانتی گراد) و فشار محفظه انبساط(8-1 بار) بر روی اندازه و ساختار ذرات آسپرین انجام شده است. متوسط اندازه ذرات اولیه آسپرین 500 میکرومتر می باشد، در حالی که پس از انجام فرآیند ress-sc، به متوسط اندازه ذراتی بین61/6-17/0 میکرومتر می رسد. نتایج بخش تجربی نشان می دهد، با کاهش قطر نازل، فاصله اسپری و دمای پیش انبساط و افزایش فشار محفظه انبساط، اندازه ذرات آسپرین کاهش می یابد. در بخش بعدی از مطالعات آزمایشگاهی، از یک روش جدید به نام "تشکیل رسوب در محلول مایع با کاهش فشار دی اکسید کربن زیر بحرانی(plprsc-co2)" استفاده شده است. در این روش از دی اکسید کربن به عنوان گاز ضد حلال برای تولید ریز ذرات آسپرین استفاده شده است. نرخ بالای تولید محصول ، مصرف پایین دی اکسیدکربن و بدون نیاز به تجهیزات پیچیده از جمله مزایای این روش نسبت به سایر روش های مشابه می باشد. پس از بررسی امکان پذیری این روش، اثر پارامتر های مختلف از جمله فشار، دما، غلظت و نوع حلال بر مورفولوژی و متوسط اندازه ذرات آسپرین ارزیابی شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد روش پیشنهادی با موفقیت ذرات اولیه آسپرین با متوسط اندازه 500 میکرومتر را به ذراتی با متوسط اندازه 8/5 میکرومتر کاهش داده است. در بخش نظری این پایان نامه، مدل سازی حلالیت 9 ترکیب دارویی در دی اکسید کربن انجام شده است. همچنین یک مدل اصلاح شده جدید از معادله حالت ردلیش کوانگ برای پیش بینی حلالیت مواد دارویی در سیال فوق بحرانی ارائه شده است. در بخش نظری، شبیه سازی یک بعدی جریان سیال در فرآیند ress از ورودی نازل تا دیسک ماخ نیز انجام شده است. هدف از این مدلسازی ، بررسی تغییرات پارامتر های هیدرودینامیکی و ترمودینامیکی و محاسبه فوق اشباعیت ، هسته زایی و قطر هسته های بحرانی در مسیر فرآیند می باشد. در این مدل ، جریان سیال در ناحیه نازل به صورت پایا، یک بعدی ، آدیاباتیک و در ناحیه انبساط همراه با انتقال حرارت و بدون اصطکاک فرض شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهد شروع فرآیند هسته زایی و تشکیل ذرات در ناحیه عبور جریان از دهانه خروجی نازل به محفظه انبساط است.