فهرست مطالب

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال بیست و نهم شماره 3 (پیاپی 58، پاییز 1389)

  • تاریخ انتشار: 1390/03/01
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محمدباقر تیموری، ریحانه باژرنگ صفحه 1
    حدواسط های دو یونی (دو قطبی) گونه هایی ناپایدار و بسیار واکنش پذیرند که در بسیاری از واکنش های آلی به صورت درجا ایجاد شده و در جریان واکنش با واکنش گرهایی دیگر به دام می افتند و فراورده واکنش را تولید می کنند. روش های بسیاری برای ایجاد انواع گوناگون حدواسط های دو یونی معرفی شده است. یکی از متداول ترین روش ها، افزایش نوکلئوفیل های غیر پروتیک به آلکین های فعال است و حدواسطی که به این روش ایجاد می شود به حدواسط هویزگن شهرت دارد. از جمله نوکلئوفیل هایی که با حمله به آلکین های فعال، منجر به ایجاد حدواسط های هویزگن می شوند، ایزوسیانیدها هستند. در دو دهه اخیر مقاله های بسیاری با موضوع به دام اندازی حدواسط هویزگن حاصل از واکنش ایزوسیانیدها با آلکین های فعال توسط ترکیب های آلی مختلف منتشر شده است. در این مقاله ی مروری، جنبه های مختلف این مقاله ها به ویژه در ارتباط با نقش واکنش گر های به دام اندازنده و مکانیسم عمل آنها با جزئیات بیشتر مورد بحث واقع می شود.
    کلیدواژگان: آلکین فعال، ایزوسیانید، حدواسط دو یونی، حدواسط هویزگن، واکنش چندجزیی
  • احسانه فخر موسوی، علیمراد رشیدی، گیتی ابوالحمد، محمد مهدی اکبرنژاد، مسعود زارع صفحه 39
    نانو لوله های کربنی با بازدهی و خلوص بالا بر روی کاتالیست Co-Mo/MgO با روش رسوب گذاری شیمیایی بخار (CVD) در راکتور بستر سیال تولید شد. پارامترهای گوناگونی مانند دما، نسبت گاز منبع کربنی به هیدرون، شدت جریان گاز، مدت زمان واکنش، اندازه ذره های کاتالیست، شیب دمایی و نوع گاز مورد بررسی قرار گرفتند. در این مقاله تاثیر این پارامترها بر کیفیت و بازده نانو لوله های کربنی تولیدی گزارش شده است. در بهترین شرایط شاملدما °C 900، زمان واکنش 30 دقیقه، شدت جریان گاز متان mL/min1800، شیب دمایی °C/min 7، اندازه ذره ها mm 212 و نسبت گاز منبع هیدروکربنی به گاز هیدروژن برابر با یک، نانولوله های کربنی تک دیواره با قطر متوسط 9/0 نانو متر و بازدهی 300% به دست آمد.
    کلیدواژگان: نانو لوله های کربنی، روش رسوب گذاری بخار هیدروکربن ها، راکتور بستر سیال، کاتالیست Co، Mo، MgO
  • احمد قضاتلو صفحه 47
    در این مقاله بر اساس تحلیل ریاضی در فضای یک بعدی، ضریب هدایت حرارتی اجسام متخلخل با حفره هایی در مقیاس ماکرو مدل سازی شده است. مدل سازی تخلخل مبتنی بر تحلیل ریاضی بوده و در آن سه حالت تخلخل (74/0، 68/0، 52/0 y =) لحاظ شد. سپس با درنظر گرفتن فرض های نزدیک به واقعیت که با هدف تسهیل در تحلیل محاسبات و حذف مکانیسم های تشعشع و جابه جائی بود مدلی ساده توصیه شد. نتیجه های به دست آمده از مدل پیشنهادی برای سه ماده متخلخل پنبه،فیبر و ماسه در دو حالت، هنگامی که درون حفره ها یک بار هوا و بار دیگر آب قرار گیرد ارزیابی شد که نتیجه های به دست آمده از مدل برای محتوی هوا دارای دقت بسیار خوبی بود. در مدل پیشنهادی، هرچه کسر ضریب هدایت جامدبه ضریب هدایت گاز در یک جسم متخلخل بیش تر باشد دقت پاسخ مدل بیشتر می شود. به عبارتی هر قدر توده جسم متخلخل، هدایت بیش تری داشته باشد و یا سیال درون حفره خاصیت هدایت ضعیف تری داشته باشد انطباق مدل بر رفتار حرارتی آن جسم بیش تر شده و دقت پیش بینی آن افزایش می یابد. درنتیجه کاربرد این مدل برای اجسام متخلخلی که چگالی بیشتری دارند توصیه می شود.
    کلیدواژگان: ضریب هدایت حرارتی موثر، جسم متخلخل، مدلسازی، هدایت
  • نسیم طاهونی، سارا ایمان شایان، فاطمه جدا، محمدحسن پنجه شاهی صفحه 55
    از اولین باری که مبدل های حرارتی چند جریانه مورد استفاده قرار گرفتند، تا کنون زمان زیادی نمی گذرد. تبادل حرارتی همزمان چندین سیال تنها در یک واحد انتقال حرارت، و ایجاد صرفه جویی های قابل ملاحظه در فضا، انرژی، تامین ساختار نگهدارنده، و انعطاف پذیری این مبدل ها در کاربرد های گوناگون، طراحان را بر آن داشته تا در صدد توسعه روش های طراحی این ساختار های فشرده برآیند. اگرچه تاکنونروش های گوناگونی برای طراحی این گونه مبدل ها در مقاله ها و کتاب ها ارایه شده است، لیکن در هیچکدام از آنها موضوع مهم افت فشار جریانها به عنوان یک پارامتر قابل بهینه سازی در نظر گرفته نشده است. از طرفی، در یک سیستم حرارتی بهینه، برای برآورد کردن هزینه های واقعی، هزینه تامین افت فشار جریان ها نیز باید به عنوان یک پارامتر مهم طراحی در سرمایه گذاری کلی منظور شود. برای نیل به این هدف، پژوهش حاضر انجام شده است که در آن اثرات افت فشار جریان ها، روی میزان سطح مورد نیاز مبدل مورد بررسی قرار گرفته و یک الگوریتم طراحی برای محاسبه بهترین مقادیر افت فشار جریان ها، جهت رسیدن به حداقل هزینه کل سالیانه ارایه شده است. به این منظور هزینه های کلی سالیانه مبدل به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی شبه آنیلینگ(SA) و بهره گیری از اصول فناوری پینچ به حداقل مقدار خود رسیده است.در ادامه کاربرد روش جدید در یک مثال نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس برای ارزیابی میزان بهبود نتیجه های حاصل از بهینه سازی و نیز دقت و کیفیت این روش، مقایسه ای با یکی از تازه ترین روش های طراحی موجود، که بر پایه بیشینه سازی افت فشارها می باشد و توسط پیکون نونز ارایه شده است، صورت گرفته است. نتیجه مقایسه نشان دهنده ی کاهش 25 درصدی در هزینه های کلی سالیانه و کاهش حجم مبدل به میزان 2/16 درصد می باشد. این امر، صحت کاربرد روش جدید را در رسیدن به نتیجه های بهینه تایید و تصدیق می کند.
    کلیدواژگان: مبدل های حرارتی پره، صفحه ای، مبدل های حرارتی چند جریانه، بهینه سازی، افت فشار، الگوریتم SA
  • مریم ظاهری، حسین ابوالقاسمی، محمد قنادی مراغه، پریسا ظاهری صفحه 73
    در این کار آزمایشگاهی، اثر حضور جزء منتقل شونده بر میانگین اندازه قطره ها در استخراج مایع مایع مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، دو سری آزمایش در یک دستگاه مخلوط کن ته نشین کن افقی با امولسیون تولوئن- آب انجام شده است. در سری اول آزمایش ها، اثر دور همزن و ماندگی بر میانگین اندازه قطره ها در غیاب جزء منتقل شونده (استن) و در سری دوم آزمایش ها، این اثرها در حضور جزء منتقل شونده بررسی شده است. نتیجه ها نشان می دهند در شرایط هیدرودینامیکی ثابت، اندازه ی قطره ها با افزایش غلظت جزء منتقل شونده کم می شوند. همچنین نرخ کاهش قطر میانگین ساتر با افزایش دور همزن کاهش می یابد. برای غلظت های مختلف جزء منتقل شونده، یک مدل ریاضی کلی برای قطر میانگین ساتر ارایه شده است. این مدل همخوانی خوبی با نتیجه های آزمایشگاهی دارد.
    کلیدواژگان: مخلوط کن، ته نشین کن، میانگین اندازه ی قطره ها، جزء منتقل شونده، دور همزن، ماندگی
  • فرزاد جعفر کاظمی، علیرضا آهنگری صفحه 85
    در این مقاله ابتدا با استفاده از روش های استاندارد تحلیل برج های خنک کن باز، یک کد کامپیوتری با نام MATPRES تدوین شده که توسط آن می توان به طراحی و بارگذاری این نوع از برجها پرداخت. سپس روشی جدید برای طراحی نوعی از برجهای خنک کن انباشته معرفی شده است. کد کامپیوتری MATDCT نیز برای حل مسئله این نوع از برج ها ارایه شده است. در ادامه با هدف ارزیابی این دو مدل در یک برج خنک کن انباشته با معرفی تعریف ضریب انتقال جرم متوسط و ضریب انتقال حرارت همرفتی میانگین و استفاده از آن در مدل PRES امکان بررسی و ارزیابی نتیجه های حاصل از مدل های DCT و PRES در این برج در دو حالت طراحی و بارگذاری فراهم شد. همچنین در بررسی های به عمل آمده اثرات مقاومت فیلم آب در روش DCT و اختلاف آن با نتیجه های به دست آمده از ارزیابی مدل PRES مورد تجزیه و تحلیل فرار گرفته است.
    کلیدواژگان: برج خنک کن، برج آکنده، روش حاضر، طراحی، بارگذاری، برج نفوذی، ضریب انتقال جرم متوسط
  • مجید احمدلوی داراب، فرزان قالیچی، احمد رمضانی صفحه 101
    در این پژوهش به منظور بررسی اثرهای درصدهای گوناگون گرفتگی و همچنین اثرهای ناشی از زاویه های گوناگون پیوندی بر روی الگوی جریان خون به ویژه بر روی مقدارهای تنش برشی وارده بر ناحیه های مستعد گرفتگی کهبه طور عمده Toe، Heel و بستر رگ کرونری مقابل ناحیه انشعاب می باشند جریان پالسی و سه بعدی خون با استفاده از فرض نیوتنی و همگن بودن خون و صلب بودن جداره عروق کرونری، در بای پس کرونری- کرونری به ازای زاویه های پیوندی 20، 30 و 40 درجه و درصدهای گرفتگی 50، 75 و 85 درصد با استفاده از نرم افزار Fluent شبیه سازی شد. از جمله نتیجه های مهم به دست آمده می توان به تاثیر میزان گرفتگی بر روی مقدارهای تنش برشی وارده بر ناحیه های مستعد در موردهایی که برگشت جریان به ناحیه بالادست کرونری وجود دارد اشاره کرد. همچنین استفاده از زاویه های پیوندی نزدیک به 30 درجه که به عنوان زاویه های مطلوب پیوندی با استفاده از فرض های اعمال شده در شبیه سازی، از جمله مهم ترین نتیجه های به دست آمده از این پژوهش به شمار می روند.
    کلیدواژگان: بای پس، رگ کرونری، جریان سه بعدی، جریان
  • پونه ابراهیمی، فرشته پورمراد، سهیلا هنری صفحه 111
    اندازه گیری غلظت برخی از داروها در سرم انسان در مطالعه های فارماکوکینتیک و تعیین سمیت دارویی از اهمیت بنیادی برخوردار است. بین سطح خونی دارو واثرات حاصل از آن، ارتباط قابل ملاحظ های وجود دارد که اطلاع از این ارتباط، در تدوین یک استراتژی درمانی بسیار مفید می باشد. هدف از انجام این پژوهش، یافتن بهترین شرایط مناسب برای جداسازی همزمان شش داروی ضد صرع شامل پریمیدون، فنوباربیتال، فنی توئین، کاربامازپین، اتوسوکسیماید و دیازپام در نمونه های سرمی با روش کمومتریکس و نیز بررسی مزاحمت های فیزیکی و شیمیایی حاصل از محیط سرمی بر نمودار کالیبراسیون مربوطه در اندازه گیری همزمان این داروها بوده است.به منظور بهینه سازی زمان آنالیز و تفکیک بین پیکهای همسایه، از روش های کمومتریکس طراحی آزمایش، آنالیز چند متغیره و تصمیم گیری چند مقیاسی بهینگی پارتو استفاده شد. متغیرهای مطالعه شده شامل pH فاز متحرک و درصد حجمی اصلاحگر آلی بودند. پس از تعیین شرایط بهینه، نمودار کالیبراسیون در حضور و غیاب سرم، برای بررسی اثر مزاحمت های فیزیکی و شیمیایی محیط سرمی، رسم شد. از نمودار کالیبراسیون به دست آمده، برای تعیین مقدار این داروها در سرم کنترل، به منظور بررسی صحت روش، استفاده شد. بررسی نتیجه ها نشان دادند که مهم ترین اثرها بر زمان بازداری داروها، به غلظت متانول مربوط می شود. سایر متغیرها اثر کمتری را بر زمان بازداری نشان دادند. همچنین ظاهر شدن عبارت برهمکنش دو فاکتوری بین این دو متغیر در مدل بازداری، ضرورت انجام روش های بهینه سازی چند متغییری را در فرایند جداسازی داروهای ضد صرع در RP-HPLC تاکید می کند. بررسی ها نشان دادند که شرایط بهینه شامل 2.6pH= و %60V= می باشد. همچنین بررسی اثر مزاحمت های فیزیکی و شیمیایی موجوددر محیط سرمی بر اندازه گیری داروها، نشان داد که برای فنوباربیتال، فنی توئین و کاربامازپین، مقدارهای شیب خطوط نمودار کالیبراسیون به تقریب اختلافی ندارند، درنتیجه می توان از روش استاندارد معمولی برای آنالیز HPLC آنها استفاده نمود. در حالی که برای اتوسوکسیماید و دیازپام شیب خط های نمودار کالیبراسیون اختلاف داشته و لازم است از روش افزایش استاندارد برای اندازه گیری کروماتوگرافی آنها استفاده شود.
    کلیدواژگان: داروهای ضد صرع، طراحی آزمایش، برازش خطی چندگانه، روش های کمومتریکس، بهینه سازی
  • مدیل حبیبی اردبیلی، علی وطنی، زمان ضیا بخش گنجی صفحه 121
    نظر به این که فشار مخازن نفت در اثر تولید کاهش می یابد، برای حفظ سطح تولید یا ازدیاد برداشت از روش های مختلفی استفاده می شود که یکی از آن ها تزریق گاز به مخزن است. از طرفی به دلیل کاهش توان تولید نفت، از میدان نفتی آغاجاری نیاز مبرم به تزریق گاز برای ازدیاد برداشت می باشد. این امکان وجود دارد که بخشی از گاز میدان مشترک پارس جنوبی را به وسیله خطوط لوله به منطقه نفتی آغاجاری انتقال داد تابه آن مخزن تزریق شود. گازهای حاصل از فازهای 6، 7 و 8 مخزن گازی پارس جنوبی دارای ناخالصی هایی نظیرکربن دی اکسید)2(CO، نیتروژن)2(N، هیدروژن سولفید S) 2(H و بخار آب O) 2(H می باشد.در این پژوهش تاثیر تزریق گاز ترش استحصالی از فازهای 6، 7 و 8 مجتمع گازی پارس جنوبی با درنظرگرفتن ترکیب گاز ترش و ویژگی های سیالمخزن بر کمترین فشار امتزاجی به روش شبیه سازی مدل ترکیبی با استفاده از نرم افزار CMGبررسی شده است.نتیجه های به دست آمده نشان می دهد، در صورتی که هر دو گاز اسیدی S 2H و 2CO از گاز تزریقی به طور کامل تصفیه شوند، حداقل فشار امتزاجی افزایش قابل ملاحظه ای پیدا می کند.
    کلیدواژگان: گاز ترش، ناخالصی، تزریق گاز، حداقل فشار امتزاجی، ازدیاد برداشت
  • امیرحسین سعیدی دهاقانی، محسن وفایی سفتی*، سیدعلی موسوی دهقانی، مجید امامی میبدی صفحه 133

    میزان رزین موجود در نفت خام پارامتری موثر در رسوب آسفالتین ها در نفت خام می باشد و با افزایش میزان رزین موجود در نفت خام، میزان رسوب آسفالتین کاهش می ی ابد. عامل های تشکیل رسوب در مخازن، تغییرهای فشار، دما و ترکیب نفت می باشند. این عامل ها سبب به هم خوردن تعادل شیمایی موجود در مخزن می شوند که نتیجه آن به صورت تشکیل رسوب رزین و آسفالتین می باشد. از آنجایی که تا به حال میزان رزین به عنوان پارامتر تاثیر گذار در مدل سازی به کار گرفته نشده، به منظور توسعه مدل معادله حالت تجمعی، برای اولین بار، اجزای تجمعی در نفت خام دو جزء آسفالتین و رزین در نظر گرفته می شوند. در این پژوهش با استفاده از رابطه های موجود از حالت پایه، یک معادله حالت برای قسمت ضریب تراکم پذیری شیمیایی به دست آمده است و در نهایت با جمع این معادله و یکی از معادله های مشهور همچون پنگ رابینسون یک نوع معادله حالت جدید به دست آمده که معادله حالت تجمعی نام دارد و برای این گونه مطالعات به کار می رود. در تئوری سیال تجمعی فرض می شود که ضریب تراکم پذیری از دو بخش ضریب تراکم پذیری فیزیکی و ضریب تراکم پذیری شیمیایی تشکیل شده است. برای بخش فیزیکی از معادله حالت پنگ رابینسون استفاده شده و به بخش شیمیایی به دست آمده در این کار اضافه شده است. با استفاده از فرض بی اثر بودن اجزای آسفالتین و رزین بر فاز بخار، همچنین مایع بودن رسوب آسفالتین و رزین که فرض های قابل قبولی هستند، ابتدا محاسبات تعادلی بخار مایع و سپس محاسبه های تعادلی مایع مایع انجام شد. با محاسبه مقدار رسوب آسفالتین به دست آمده از مدل سازی و مقایسه با نتیجه های تجربی می توان مقدار رسوب رزین همراه آسفالتین را نیز محاسبه کرد.که یکی از نقاط قوت معادله به دست آمده می باشد. محاسبه میزان رزین تاکنون در مقاله ای ذکر نشده است.

    کلیدواژگان: آسفالتین، رزین، معادله حالت تجمعی، ضریب تراکم پذیری شیمیایی، رسوب
  • حسن اصیلیان، علی خوانین، ایمن حمود صفحه 147
    در این پژوه شجذب بخارهای بنزن به وسیله ی زئولیت طبیعی ایران اصلاح شده با کلریدریک اسید در شرایط گوناگون مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه های زئولیت طبیعی (کلینوپتیلولیت) جمع آوری شده از منطقه سمنان به منظور تعیین ساختار بلوری، به روش پراش اشعه ایکس (XRD) مورد تجزیه قرار گرفتند، و پس از آسیاب کردن و مش بندی در اندازه های مختلف با استفاده از محلول کلریدریک اسید یک نرمال و با نسبت جامد به محلول 25:1 اصلاح شدند، زئولیت های اصلاح شده با اسید در تهیه لوله های جاذب مورد استفاده قرار گرفته و عملکرد جذب زئولیت و تاثیر پارامترهای مختلف روی میزان جذب بنزن با استفاده از روش استاتیک بررسی شدند. نقطه های شکست نمونه ها در شرایط مختلف از نظر مش، دبی، جرم، غلظت بنزن و دما اندازه گیری شدند. نتیجه های به دست آمده از پژوهش نشان داد زئولیت طبیعی اصلاح شده با کلریدریک اسید می تواند جاذب مناسبی برایبنزن باشد. بر این اساس ظرفیت جذب این نوع زئولیت (در غلظت های زیر ppm500) mg benzene/g 92/1 به دست آمد، و شرایط بهینه نمونه برداری بنزن از هوا توسط زئولیت عبارت است از: مش(60/80)، جرم (mg 800، 200)، شدت جریان mL/min 50، درجه حرارت °C 25.
    کلیدواژگان: زئولیت طبیعی ایران، کلینوپتیلولیت، زئولیت اصلاح شده، بنزن، نمونه برداری هوا، ظرفیت
  • عبدالمجید مسکوکی، سیدعلی مرتضوی، آرش مسکوکی صفحه 157
    استفاده از فناوری فراصوت برای رفع گرفتگی و تمیز کردن غشاهای پلیمری اولترا و میکروفیلتراسیون نزدیک به کمتر از یک دهه است که مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، قابلیت تمیز کنندگی فرکانس های مختلف فراصوت دررفع گرفتگی مدول های مختلف غشا و اثر ممانعت کنندگی ساختار غشا و مدول محافظت کننده آن بر قابلیت تمیز کنندگی غشاهای پلیمری در فرایند شستشوی غشاء با به کار بردن فراصوت مورد بررسی قرار گرفتند. ابتدا سه نوع غشای گوناگون شامل الیاف توخالی بدون مدول، غشای تخت با مدول فلزی و اکریلیک و غشای حلزونی با مدول پلی پروپیلن انتخاب و میزان شار تراوه و مقاومت هیدرو دینامیکی هریک درحالت نو تعیین شدند. سپس توسط شیر 1 درصد بدون چربی در آنها گرفتگی ایجاد شد. غشاهای گرفته به طور جداگانه به مدت 30 دقیقه و درحین شستشو با آب مقطر تحت اثر امواج فراصوت با فرکانس های 45،28 و100 کیلوهرتز با توان ثابت 300 وات قرار داده شده و میزان شارتراوه ومقاومت هیدرو دینامیکی غشاهای نو، گرفته و تمیزشده توسط فراصوت طی مدت شستشو و هم چنین قابلیت تمیزکنندگی فراصوت در فرکانس های مختلف محاسبه و با استفاده از طرح آماری در جدول ANOVA با یکدیگر مقایسه شدند. نتیجه ها پس از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که بیش ترین قابلیت تمیز کنندگی به وسیله امواج مختلف فراصوت درتمام غشاهای مورد آزمایش در 5 دقیقه اول به دست می آمد. در غشای الیاف توخالی بدون مدول و در تمام فرکانس های مورد آزمایش به ویژه در فرکانس 28 کیلوهرتز، فقط 5 دقیقه اعمال فراصوت کافی است تا غشا به میزان بیش از 95 درصد تمیز شود و علت آن نبود هرگونه مانع و دسترسی مستقیم امواج فراصوت به سطح غشا می باشد. اما قابلیت تمیز کنندگی در غشاهای تخت به دلیل وجود مدول با نگهدارنده فلزی و اکریلیکی در فرکانس 28 کیلوهرتز حداکثر به میزان 92 درصد پس از30 دقیقه شستشو به دست آمد ودرشرایط مساوی نسبت به غشای الیاف توخالی از مقادیر کمتری برخوردار بود. بقیه فرکانس های مورد آزمایش برتمیزکنندگی این نوع غشا اثر کمتری دارند. کمترین تاثیر امواج فراصوت در مدول های غشای حلزونی مشاهده شد که فقط به میزان 21 درصد به کاربردن فراصوت 28 کیلوهرتز و پس از 30 دقیقه شستشو به دست آمد وبه نظر می رسد فقط لایه های خارجی غشا تحت تاثیر قرار گرفتند که علت آن ساختار متراکم مدول و عدم دسترسی امواج فراصوت به سطح غشا می باشد.
    کلیدواژگان: غشا های پلیمری، گرفتگی، فراصوت، میکرو فیلتراسیون، اولترافیلتراسیون
  • حسین گنجی دوست، نادر مختارانی، بیتا آیتی، مصطفی جعفرپور صفحه 169
    از میان پلاستیک های قابل تجزیه که تاکنون تهیه شده، پلی هیدروکسی آلکانوآت ها به علت قابلیت تجزیه پذیری کامل، پایین بودن هزینه تولید درمقایسه با سایر پلیمرهای زیست تخریب پذیر و همچنین سادگی نسبی فرایند، بیش تر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به مشکلات موجود در دفع پسماندهای پلاستیکی و دفع لجن مازاد تصفیه خانه پساب شهری و همچنین کاهش هزینه تولید، امکان تولید PHAs توسط لجن فعال و تعیین شرایط بهینه برای افزایش تولید PHAs موضوع این پژوهش قرار گرفت. در این پژوهش از یک راکتور SBR هوازی بی هوازی برای خو دادن میکروارگانیسم ها و از یک راکتور منقطع هوازی برای غنی سازی میکروارگانیسم ها از پلیمر استفاده شده و اثر چهار پارامتر زمان ماند سلولی، زمان هوادهی، غلظت اسیدهای چرب فرار در پساب شهری و منبع کربن برای غنی سازی میکروارگانیسم ها بر میزان تولید پلیمر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا با انجام آزمایش های اولیه میزان مصرف استات و پروپیونات توسط لجن فعال به ترتیب در بازه ی SS1-.g1-mgC.L 32-30 و 17-15 و مدت زمان فرایند تولید پلیمر 24 ساعت تعیین شد. سپس طراحی آزمایش با روش تاگوچی انجام شد و برای هریک از چهار پارامتر سه سطح در نظر گرفته شده و 9 ترکیب آزمایشی اجرا و نتیجه های آزمایش ها با نرم افزار QUALITEK-4 آنالیز شد. بر اساس نتیجه های به دست آمده زمان ماند سلولی 10 روز، زمان هوادهی 3 ساعت، پساب شهری همراه با درصدی استات به عنوان افزودنی و استات به عنوان منبع کربن در راکتور تولید پلیمر به عنوان شرایط بهینه تعیین شد. نتیجه های آزمایش ها همچنین نشان می دهد که در شرایط بهینه، با استفاده از لجن مازاد تصفیه خانه پساب شهری، امکان تولید PHAs به میزان 6/12% وزن مواد جامد معلق مایع مخلوط (MLSS) وجود دارد.
    کلیدواژگان: لجن فعال، پلی هیدروکسی آلکانوات ها، زمان هوادهی، زمان ماند سلولی، تاگوچی
|
  • Mohammad Bagher Teimouri, Reihaneh Bazhrang Page 1
    Zwitterionic (dipolar) intermediates are unstable and very reactive species which areusually generated in situ in many organic reactions and trapped during the reaction by other reactants to afford the products. There are many ways to form different zwitterionic intermediates. One of the most common methods for their generation is addition of non-protic nucleophiles to the activated alkynes. Isocyanides are especially noticeable as nucleophiles in the sense that they formed Huisgen intermediate, as one of the known zwitterionic species. Numerous significant papers have been published over the last two decades with focal theme of trapping Huisgen intermediate formed by the reaction of isocyanides with activated alkynes. In this review, different aspects of these publications based on the role of various trapping agents and then mechanisms ofactions are discussed in detail.
    Keywords: Activated alkyne, Isocyanide, Zwitterionic intermediate, Huisgen intermediate, Multicomponent reaction
  • Ehsaneh Fakhr Mousavi, Alimorad Rashidi, Giti Abolhamd Page 39
    Carbon nanotubes with high yield and quality were synthesis by chemical vapordeposition over Co-Mo/ MgO in a fluidized bed reactor. Different parameters such as temperature, ratio of hydrocarbon source to hydrogen, rate of gas, the run duration, the size of catalyst particles, the ramp of temperature and the kind of hydrocarbon source have been examined. The influence of these parameters on the carbon nanotubes yield and quality are reported. In the best operation conditions (900°C, 30 min, rate of gas=1800mL/min, ramp temperature 7°C/min, size of catalyst particle=212 m, ratio of hydrocarbon source to hydrogen=1/1) single walled carbon nanotubes with 0.9nm average diameter and 300% yield is produced.
    Keywords: Carbon nanotubes, Chemical vapor deposition, Fluidized bed reactor, Co-Mo--MgO catalys
  • Ahmad Ghozatloo Page 47
    this paper, thermal conductivity of porous media has been modeled based onmathematical analysis in one dimensional space with micro size. First, porous modeling established on three kinds of porosity (y = 0.52, 0.68 and 0.74) and then to make analysis and calculation easy, reality assumptions were considered. With omitted radiation and convection mechanisms, we can developed one simple model as kP = kgks / (ks - y (ks - kg)). After developing the model its results for three materials cotton, fiber and sand obtained and then compared to the experimental data and the results of Maxwell model as a valid model. The results obtained for two modes of material into the holes once air and once again water. The results obtained from the model for gas fluid (air)into the holes with great accuracy. Generally, based on the terms of model, in porous media accuracy of the model was increased when the ratio of (ks / kg) was increased. At the other hand, if the bulk has much conductivity or the fluid into the hole has low conductivity, the prediction of model and its adaptation on heat behavior of the body will be better. So the uses of this model was recommended for dense porous materials
    Keywords: Effective thermal conductivity, Porous media, Modeling, Conduction
  • Nasim Tahouni, Sara Iman Shayan, Fatemeh Joda, Mohammad Hasan Panjeshahi Page 55
    Although there is no long time from the first application of Multi-Stream HeatExchangers (MSHE), but their benefits have made them attractive to be applied in a various situations. Several methods have been developed for designing of such exchangers due to their wide advantages such as simultaneous heat exchange between more than two streams in a single unit, significant savings in space, energy, structural supports and task flexibility. There is no published design method taking into account the effect of stream pressure drops as a design parameter when designing the heat exchanger. This research describes a new method for designing MSHE’s based onoptimum pressure drops, using Simulated Annealing algorithm (SA) and Pinch Technologyprinciples. In optimizing the whole heat exchanger parameters, total annual cost is considered to be the main objective function. The new procedure has been applied to a case study already reported in literature. The results showed 25% reduction in total annual cost and smaller heat exchanger volume by 16.2%. Therefore, the presented design and optimization algorithm in this paper seems to be a good alternative method to conventional design procedures.
    Keywords: Multi-stream heat exchangers, Plate, fin heat exchangers, Optimization, Pressure drop, Simulated Annealing (SA) Algorithm
  • Maryam Zaheri, Hossein Abolghasemi, Mohammad Ghanadi Maragheh, Parisa Zaheri Page 73
    The present work examines the influence of solute (acetone) on mean drop sizein a mixer settler. For this purpose, two series of experiments were performed in a single stage horizontal mixer-settler with toluene-in-water emulsions. At first, the effects of the impeller speed and hold-up on the mean drop size were examined without acetone. Afterward the same investigation was performed in the presence of acetone. The results show that in the presence of acetone, D32 decreases and the decreasing rate of D32 with impeller speed diminishes. Moreover, the increasing rate of D32 diminishes with the increase in the hold-up. For various acetone concentrations, an empirical model for mean drop size have been proposed. This correlation has a good agreement with experimental data.
    Keywords: Mixer-Settler, Mean drop size, Solute, Impeller speed, Hold-up
  • Farzad Jafar Kazemi, Ali Reza Ahangari Page 85
    At the beginning of this article, using standard method for analysis of open coolingtowers, a computer code (MATPRES) has been compiled which can be used for design and rating of the towers. Then, a new method has been introduced for some types of packed cooling towers. A new computer code (MATDCT) has been presented for problem solving of these kinds of towers. In continuation, with the aim of evaluation of these methods in a packed tower two definitions, mean mass transfer coefficient (hd) and average convection heat transfer coefficient has been introduced. Using these definitions, the possibility of results evaluation of these two methods (DCT,PRES)has been provided in a packed tower for design and rating situations.
    Keywords: Cooling tower, Packed tower, PRESENT method, Design, Rating, Diffusion tower, Mean mass transfer coefficient
  • Majid Ahmadloui Darab, Farzan Ghlichi, Ahmad Ramazani Page 101
    In this paper, in order to investigate the effect of different degree of stenoses andgrafting angle on wall shear stress, three dimensional pulsatile blood flow was studied ina coronary-coronary bypass. The blood was considered as Newtonian, homogenous andincompressible fluid. Simulations were carried out in 20, 30 and 40 bypass grafting angle and 50, 75 and 85 stenoses percentages using Fluent software. Results show the stenoses percentage effect on recirculation zone in the upstream of coronary artery. Simulation results also show using 30° bypass angle is a very suitable bypass angle in coronary-coronary bypass grafting.
    Keywords: Bypass, Coronary artery, 3D Flow, Pulsatile
  • Pouneh Ebrahimi, Fereshteh Pormorad, Soheila Honary Page 111
    Determination of the drug’s serum concentration has an important role inpharmacokinetic and toxicity studies. There is a significant relation between serum level and drug effects which can helps to find a therapeutic protocol. The objective of this study is to investigate optimum condition to separate 6 anticonvulsant agents (primidone, phenobarbital, phenytoin, carbamazepine, ethosuximide and diazepam) by chemometrix method in patient’s serum. Also, the impact of physical and chemical disturbances due to serum environment on the calibration curve in simultaneous measurement of six compounds has been evaluated. Chemometrix methods such as experimental design, multivariable analysis and Parto multifactorial decision was used to achievean optimum analysis time and suitable resolution of neighborhood peaks. pH and organic solvent were selected as the variables. Serum drug’s amount was determined via calibration graph.The analysis method showed the most important factors affecting on retention time of the drugs was methanol percentage in the mobile phase. The involvement of other variables was not significant.The interaction of two factors in retention model exhibited the necessity of carrying outa multifactorial analysis method to separate anticonvusant drugs in RP-HPLC. Our study showed the optimum condition in pH = 26 and V= 60%. There was no effect from serum physical and chemical factors on the determination of drugs in this study in regard to phenobarbital, phenytoin and carbamazepine. Therefore this model can be used for separation of these drugs in mixture but this method should be changed to standard addition in order to measure ethosuximide and diazepam.
    Keywords: Anticonvulsant drugs, Experimental design, Multiple linear regression, Chemometrics approaches, Optimization
  • Madil Habibi Ardabili, Ali Vatani, Zaman Ziabakhsh Gangi Page 121
    Since the pressure of hydrocarbon reservoirs drops due to production, in orderto keep the production rate constant or increase enhanced recovery, few methods are used. One of which is gas injection to the reservoir. On the other hand, due to reduction in oil production potential of Aghajari oil field, gas injection is highly required to pressurize and enhance oil recovery. There is a possibility to transfer a part of South Pars Common field produced gas to Aghajari oil district via pipeline to inject it into that reservoir. Produced gases of phases 6, 7 and 8 of South Pars gas reservoir contain impurities such as carbon dioxide (CO2), nitrogen (N2), hydrogen sulfide (H2S) and water vapor (H2O). In this research, the effect of injection of the produced sour gas from phases 6, 7 and 8 of South Pars Complex, on minimum miscibility pressure is investigated by compositional simulation method and using CMG software, considering sour gas composition. The yielded results show that minimum miscibility pressure will increase considerablyif both acidic gases, H2S and CO2 are stripped from the injected gas.
    Keywords: Sour gas, Impurity, Gas injection, Minimum miscibility pressure, Enhanced oil recovery
  • Amir Hossein Saeedi Dehaghani, Mohsen Vafaie Seftie, Sayed Ali Mousavi Dehghani, Majid Emami Meybodi Page 133

    Quantity of resin that exists in raw oil is an effective parameter in asphalteneprecipitation in raw oil. Causes in formation of precipitation in reservoirs are pressure variation, temperature and formation of asphaltene and resin. As till now quantity of resin did not account. For the first time, we consider resin - asphaltene association in raw oil. Association equation of state is one of the most applicable models used for these studies. In association fluid theory, it is assumed that compressibility consists of physical compressibility factor and chemical compressibility factor. For physical part we used Peng - Robinson equation of state that added to chemical part derived in this study. By using the fact that asphaltene and resin do not affect on vapor phase, also considering asphaltene and resin precipitations as being liquid that they are acceptableassumptions, at first vapor - liquid equilibrium calculations then and liquid - liquid equilibriumcalculation performed. By calculation of asphaltene precipitation from modeling and compare them with experimental values, precipitation of resin precipitated with asphaltene can be used.

    Keywords: Asphaltene, Resin, Association equation of state, Chemical compressibility factor, Precipitation
  • Hasan Asilian, Ali Khavaneen, Iman Hamoud Page 147
    In this research, adsorption of benzene's vapor on natural Iranian zeolite modifiedby hydrochloric acid at different qualifications was studied. Samples of natural Iranian zeolite (Clinoptilolite) from Semnan were prepared, then their crystal structure was identified using X- Ray Diffraction analysis (XRD). The samples were crushed, sieved in different sizes. Zeolite samples were modified using 1N HCl solution with solid:solution ratio 1:25. Modified zeolites were used for preparing sampling tubes, and these tubes used in static method to study the effect of different parameters for adsorbing benzene upon zeolite. Breakthrough points in various qualifications (mesh, flow rate, mass, concentration,and temperature) were specified. In general, the obtained results showed that nutural zeolite modified by HCl has acceptable efficiency for sampling benzene, and has adsorption capacity at low concentrations (< 500 ppm) about 1.92 mg benzene/g zeolite and results showed that the optimum qualifications for sampling benzenein the air using natural modified zeolite: mesh: (60/80), mass: (800,200 mg), flow rate: 50 mL/min, and temperature 25 ºC.
    Keywords: Natural Iranianzeolite, Clinoptilolite, Modified zeolite, Benzene, Air sampling, Adsorption capacity
  • Abdolmajid Maskooki, Sayed Ali Mortazavi, Arash Maskooki Page 157
    Attentions to use of ultrasound for cleaning of polymeric membranes are less thanone decade. In this experiment, the cleaning efficiencies of various frequencies of ultrasound in different membrane modules and the barrier effect of structural design and membrane module during cleaning process using ultrasound were evaluated. Three membranes, hollow fiber without module, flat sheet membrane including stainless steel and acrylic module and spiral wound with polyethylene modules applied during forward flushing cleaning process by ultra pure distilled water for 30 minutes after fouling by skimmed milk 1% using ultrasonic irradiation of 28, 45 and 100 kHz frequencies in constant intensity of 300W. The permeate flux and hydrodynamic resistance of new,fouled and cleaned membranes during sonication using various frequencies of ultrasound were determined separately. In this manner the cleaning efficiency of each treated membranes were calculated The data statistically analyzed using ANOVA table. The results showed that the most cleaning effects obtained in all tested membranes by various frequencies of ultrasound at first 5 minutes of cleaning process. The highest amounts of cleaning effect achieved in hollow fiber membrane using all tested frequencies especially in 28 kHz. The maximum cleaning efficiency achieved more than 95 percent for the first 5 minutes and may be due to lack of barrier such as holder or membrane support in the design of this membrane module. However, we observed the cleaning efficiency of 92 percent after 30 minutes in flat sheet membrane module using ultrasoundin28 kHz and the amounts of cleaning efficiencies in same conditions were lower than hollow fiber module. The other tested frequencies were not significant cleaning effects and stainless steel and acrylic holders in design of membrane module prevented to reach of sonic power to surfaces and pores of flat sheet membrane. The minimum ultrasound cleaning efficiency achieved in spiral wound membrane modules only 21 percent after 30 minutes ultrasonication using 28 kHz during forward flushing and it seems that only outside of membrane surfaces are affected. This is may be due to special design of membrane module and barrier effects of configuration and membrane holders.
    Keywords: Polymeric membranes, Fouling, Ultrasound, Microfiltration, Ultrafiltration
  • Hossein Ganjidoust, Nader Mokhtarani, Bita Ayati, Mostafa Jafarpour Page 169
    Among the degradables plastics that has been fabricated so far, Poly Hydroxy Alkanoates (PHAs) have been attracted because of their complete degradability, low production cost, and also their simple processing compared to other biodegradable polymers. Considering the disposals of plastic waste and excess sludge of wastewater treatment plant problems and production expences reduction, the possibility of producing PHA by treating activated sludge and determining the optimum condition for increasing PHA production were the main issues of this paper. In this research, an anaerobic-aerobic SBR was used to make micro-organism adapted and a batch aerobic reactor was used for its enrichment. Four parameters of sludge retention time, aeration time, volatile fattyacid in municipal wastewater, and optimum carbon source determination for micro-organism enrichment have been studied. First, the rate of acetate and propionate uptake by activated sludge was determined in primary experiments in range of 30-32 and 15-17 mg C. L-1.h-1.g-1 SS in 24 hours were allocated for the production of polymer. In main experiments, Taguchi Method was employed for experiments design. Three levels were assigned for each of these four parameters, nine experimental runs were carried out and the results were analyzed through QUALITEK-4 software. Sludge retention time and aeration time were determined to be 10 days and 3 hours, respectively.Finaly, municipal wastewater containing acetate and propionate as the carbon sources in polymer production reactor were found to be the optimum condition. Results from Taguchi Method revealed that in optimum condition the sludge of municipal wastewater can produce PHA up 12.6% of sludge dry weight.
    Keywords: Activated sludge, Polyhydroxyalkanoates (PHA), Aeration time, Cell retention time, Taguchi