فهرست مطالب

شیمی و مهندسی شیمی ایران - سال سی و دوم شماره 2 (پیاپی 68، تابستان 1392)

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال سی و دوم شماره 2 (پیاپی 68، تابستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/08/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • زهره اسمعیل زایی*، علی اکبر صبوری، حسن منصوری ترشیزی، مریم سعیدی فر، عادله دیوسالار صفحه 1
    سه کمپلکس نیکل با فرمول های 2)3](NO2[Ni(en)، 2)3](NO2[Ni(phen)، 2)3](NO2[N (bpy) (به ترتیب a، b و c) که در آنها =en اتیلن دی آمین، =bpy 2 و 2- بی پیریدین و =phen 1و 10 فنانترولین است تهیه شد. ساختار این کمپلکس ها توسط روش های طیف سنجی فرا بنفش، فروسرخ، رزونانس مغناطیسی هسته و روش های هدایت سنجی و تجزیه عنصری شناسایی شد. برهمکنش این سه کمپلکس محلول در آب با DNA غده تیموس به روش های جذب الکترونیکی، فلوئورسانس و ژل فیلتراسیون مطالعه شد. این کمپلکس ها می توانند DNA را در غلظت های بسیار کم، غیرطبیعی کنند. برهمکنش بین کمپلکس های b و c که دارای لیگاندهای آروماتیک و مسطح هستند، شاید از نوع اینترکیلیشن باشد. همچنین، کمپلکس c می تواند DNA را به دو قطعه برش داده و با هر دو برهمکنش داشته باشد.
    کلیدواژگان: کمپلکس های نیکل، برهمکنش با DNA، اینترکیلیشن
  • آرش یونس نیا لهی*، احمد اکبری، مجید بوجاران صفحه 15
    در این پژوهش، غشای نانومتخلخل پلی(وینیلیدن فلوئوراید) (PVDF) از روش ترغیب جدایی فازی به وسیله غیرحلال در دمای محلول سازی °C75 و دمای حمام انعقاد °C20 تهیه شد. مکانیسم تشکیل غشای PVDF (ریخت-شناسی) و عملکرد آن (شار آب خالص و بازده پس زنی 7 ترکیب زیستی) نیز مورد بررسی قرار گرفت. در تشکیل این غشا، جدایی بینودالی مکانیسم غالب بوده و بلورینگی و جدایی اسپینودالی سبب تشکیل ساختار گرانولی در سطح غشا و دیواره درشت تهی جاها شدند. اندازه حفره های غشا به وسیله روش بارت جوینر هالندا (BJH) اندازه گیری شد. این روش نشان داد که اندازه حفره های این غشا در مقیاس نانو است (یعنی 2 -18 نانومتر). شار آب خالص و پس زنی ترکیب زیستی دکستران آبی در فشار 200 کیلوپاسکال برای این غشای PVDF به ترتیب L/m2h 60/23 و %5 /92 بودند که به وسیله دستگاه فراتصفیه مورد اندازه-گیری قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: پلی(وینیلیدن فلوئوراید)، روش جدایی فازی، بلورینگی، جدایی اسپینودالی، فراتصفیه، پس زنی
  • علی حمزه زاده گرمی، عبدالله سمیعی بیرق*، محمد سمعیع پورگیری، نصرالله مجیدیان صفحه 31
    پلیمریزاسیون تعلیقی استایرن، یک روش مهم و گسترده برای تولید پلی استایرن به ویژه پلی استایرن انبساطی است. در این شیوه آب، فاز پیوسته و مونومر استایرن به همراه افزودنی هایی مانند شروع کننده ها، فاز پخش شده توسط همزن است. برای پایداری سامانه تعلیق از پایدارکننده آلی و معدنی به صورت تکی و ترکیبی استفاده می شود. در طول پلیمریزاسیون با افزایش درصد تبدیل، ویسکوزیته قطره های مونومری افزایش می یابد. متوسط اندازه ذره ها و توزیع آن، دو پارامتر کلیدی هستند که باید در طول پلیمریزاسیون تعلیقی استایرن کنترل شوند. در این پژوهش برای کنترل این دو، از عامل های تعلیق کننده پلی وینیل الکل و تری کلسیم فسفات و هیدروکسی اتیل سلولز هم به صورت مجزا، هم به صورت ترکیبی در راکتور نیمه صنعتی شرکت پتروشیمی تبریز استفاده و دیده شد که در صورت مصرف مجزای عامل های تعلیق، برای تولید اندازه ذره های پلیمری کروی قابل استفاده در صنعت، بایستی مقدارهای زیادتری از تری کلسیم فسفات را نسبت به پلی وینیل الکل استفاده کرد. این در حالی است که هیدروکسی اتیل سلولز به تنهایی قادر به پایدارسازی سامانه تعلیق نمی باشد. اما زمانی که از پایدارکننده ها به صورت ترکیبی استفاده می شود هیدروکسی اتیل-سلولز به همراه تری کلسیم فسفات نتیجه های بهتری نشان می دهد. نتیجه آزمایش ها نشان داد که تاثیر هیدروکسی اتیل سلولز در حضور تری کلسیم فسفات به مراتب بیشتر از پلی وینیل الکل می باشد. مشاهده های عینی نیز نشان داد که در موقع استفاده از تری کلسیم فسفات چه به صورت مجزا و چه ترکیبی آلودگی در راکتور ایجاد نمی شود. این در حالی است که باید از مقدار بهینه ای از پلی وینیل الکل استفاده کرد تا هم چسبیدن ذره ها به دیواره و تجهیزهای داخل راکتور کمینه شود و هم اندازه های مورد استفاده در صنعت بیشتری تولید شود.
    کلیدواژگان: پلیمریزاسیون تعلیقی، پایدارکننده، اندازه ذرات، تری کلسیم فسفات، پلی وینیل الکل، هیدروکسی اتیل سلولز
  • صدیقه پارسامهر، فرشاد ورامینیان*، هادی روستا، بهمن توحیدی صفحه 41
    در این پژوهش اثر مبرد 22R برسرعت تشکیل هیدرات متان، هنگامی که مخلوطی از گازهای 22R و متان به عنوان فاز گازی هستند، بررسی می شود. افزودن 22R به فاز گازی، سبب افزایش سرعت تشکیل هیدرات متان می شود. آزمایش ها در غلظت های0، 162، 5550، 16000 و 29500 از22R (برحسب ppm) انجام شده اند. نتیجه ها نشان می دهد که در این غلظت ها سرعت اولیه تشکیل هیدرات متان(ازکمترین تا بیشترین غلظت) از36% تا 64% افزایش می یابد و زمان لازم برای رسیدن به فشار تعادلی از 65% به 39% کاهش می یابد. هم-چنین زمان القابه مقدار چشمگیری کاهش می یابد که نشان دهنده ی حضور 22R به همراه متان در فاز هیدرات است، زیرا با حضور 22R در فاز هیدرات، فشار تعادلی کاهش می یابد و نیروی محرکه تشکیل هیدرات افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: متان، 22R، هیدرات گازی، زمان القا، سینتیک تشکیل هیدرات
  • وحید ورطه پرور*، محمدحسین کیانمهر، اکبر عرب حسینی، سید رضا حسن بیگی صفحه 47
    یکی از روش هایی که در سال های اخیر برای تحلیل انرژی مورد توجه قرار گرفته است تحلیل اکسرژی می باشد. به منظور کاهش مصرف انرژی، یک روش خشک کنی طراحی شده است که از ترکیب دو نوع خشک کن بستر سیال و بستر ثابت تشکیل شده است. در این پژوهش، مطابق قانون دوم ترمودینامیک به تحلیل اکسرژی و پارامترهای موثر بر تلفات و بازدهی اکسرژی این خشک کن ترکیبی پرداخته شده است. در آزمایش ها اثر سه دمای هوای ورودی 50، 60، 70 درجه سلسیوس به خشک کن و سه ضخامت بستر 4، 6، 8 سانتی متر در طبقه پایین که بستر سیال است و دو ضخامت 6، 8 سانتی متر در طبقه بالایی که بسترثابت است، بررسی شده است. نتیجه ها نشان داد تلفات اکسرژی طبقه بالایی کمتر و بازدهی اکسرژی آن بیشتر از طبقه پایین می-باشد. همچنین افزایش ضخامت طبقه پایین سبب افزایش تلفات و کاهش بازدهی اکسرژی طبقه بالا می شود درحالی که افزایش ضخامت طبقه بالایی موجب کاهش تلفات و افزایش بازدهی طبقه پایین می شود.
    کلیدواژگان: اکسرژی، انرژی، بستر ثابت، بستر سیال، خشک کن
  • مجتبی باقری، ناصر بدری، داود رشتچیان*، هوشنگ اقبالیان صفحه 57
    یکی از مهمترین روش های انتقال گاز، استفاده از خطوط لوله می باشد. با توجه به اینکه گاهی خطوط لوله انتقال گاز در اطراف مناطق مسکونی گسترش یافته اند و در صورت بروز نشتی یا پارگی در این خطوط، امکان ایجاد خسارت های جانی و مالی وجود دارد، ایمنی افراد ساکن در مناطق اطراف خطوط لوله انتقال از اهمیت زیادی برخوردار است و تامین این ایمنی از مهمترین دغدغه های صنعت انتقال گاز است. در این مطالعه، چگونگی تعیین حریم ایمنی خطوط لوله انتقال گاز ترش، که با توجه به پخش احتمالی گاز سمی هیدروژن سولفید در محیط، نسبت به خطوط لوله گاز شیرین خطرناک تر است، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تحلیل و تعمیم نتیجه های به دست آمده، یک خط لوله انتقال گاز ترش در استان بوشهر مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از نرم افزار PHAST RISK و با توجه به روش ارزیابی کمی ریسک، حریم این خط لوله، در چهار ضخامت گوناگون، تعیین و مشخص شد که تاثیر 2 میلیمتر افزایش یا کاهش در ضخامت لوله در تعیین حریم ایمن، می تواند حدود 60 متر و یا بیشتر باشد. این در حالی است که روش های گذشته تاثیر ضخامت لوله را لحاظ نمی کردند.
    کلیدواژگان: خط لوله، گاز ترش، حریم ایمن
  • اکبر فرزانگان*، ابراهیم قاسمی اردی، علیرضا ولیان، وحید حسن زاده صفحه 73
    کاربرد آسیاهای لوله ای چنداطاقکی در مدار بسته با یک جدا کننده هوایی تجربه ای بسیار معمول برای خردایش کلینکر در کارخانه های سیمان است. کارخانه سیمان اردبیل که فراورده ی آن سیمان پوزولانی می باشد نیز از چنین مدارهایی برای خردایش مخلوط کلینکر، پوزولان و گچ با درصد های معین، برای تولید سیمان استفاده می کند. برای شبیه سازی مدارهای آسیاکنی سیمان این کارخانه نمونه های بسیاری از جریان های موجود در مدارها برداشته شد. همچنین از داخل آسیاها از نقطه هایی با فاصله های ثابت روی محور آسیاها نمونه برداری شد. سپس دانه بندی نمونه ها با استفاده از تجزیه سرندی و پراش سنجی لیزری به دست آمد و به همراه شدت جریان های گوناگون موازنه جرم شدند. اندیس کار باند و تابع شکست نمونه ی بار ورودی به آسیا (مخلوط کلینکر، پوزولان و گچ) در آزمایشگاه تعیین شد. از این داده ها برای واسنجی مدل های مورد استفاده در شبیه سازی استفاده شد. برای شبیه سازی مدارها از نرم افزار (BMCS) Bsed Modular Comminution Simulator استفاده شد که می تواند مدارهای گوناگون خردایش را شبیه سازی کند. در این مقاله، مدل های ریاضی آسیای گلوله ای و منحنی جدایش برای شبیه سازی آسیاهای لوله ای و مدل منحنی جدایش برای شبیه سازی شبکه های میانی وجداکننده هوایی به کار گرفته شدند. برنامه BMCS در شبیه سازی آسیای گلوله ای از مدل موازنه جمعیت برای توصیف ریاضی فرایند شکست و مدل مخازن به دنبال هم برای توصیف ریاضی توزیع زمان اقامت و در شبیه سازی شبکه های میانی و جداکننده هوایی از مدل وایتن برای توصیف ریاضی منحنی جدایش استفاده می کند. پارامترهای مدل وایتن نیز با استفاده از جعبه ابزار الگوریتم ژنتیک نرم افزار MATLAB تعیین شد. همخوانی نزدیک نتیجه های شبیه سازی و داده های واقعی نشان دهنده دقت نمونه برداری، اعتبار مدل های مورد استفاده و واسنجی آنها و صحت پیش بینی ها توسط شبیه ساز است.
    کلیدواژگان: آسیای لوله ای، مدل سازی و شبیه سازی، کارخانه سیمان اردبیل، BMCS، مدل وایتن
  • بهاره مشتاق*، سید مهدی برقعی، الهام اشرفی، جلیل شادبهر صفحه 83
    در این پژوهش کارایی سامانه تلفیقی راکتور زیست فیلمی با بستر متحرک مجهز به جدا کننده غشایی، با راکتور زیست فیلمی با بستر متحرک معمولی مقایسه شد. آزمایش ها بر روی دو راکتور با مدیای KMT با حجم موثر 30 لیتر، یکی با غشا و دیگری بدون غشا انجام شد. حجم مدیا 40 درصد بوده و از یک غشای میکروفیلتراسیون از نوع الیاف تو خالی استفاده شد. به منظور رشد فیلم زیستی بر روی حامل ها، راکتورها به مدت دو ماه به صورت ناپیوسته مورد بهره برداری قرار گرفتند. پساب مصنوعی مورد استفاده مخلوطی از ملاس و برخی نمک ها به عنوان منبع مغذی بود که در سه مقدار COD متفاوت (500، 1000و2000 میلی گرم در لیتر) و در سه زمان ماند گوناگون (10، 15و20 ساعت) و در نتیجه در بار آلی 8 /4 - 6 /0 کیلوگرم بر متر مکعب در روز بر راکتورها اعمال می شد. بازده حذف COD برای خروجی غشا 98-92 درصد، برای فرایند زیستی داخل راکتور 96-89 درصد و برای راکتور زیستی بستر متحرک معمولی 96-87 درصد به دست آمد. میزان SS یا توده میکروبی معلق نیز از 4000 میلی گرم در لیتر به 9230 میلی گرم در لیتر برای راکتور دارای غشا و 2450 میلی گرم در لیتر برای راکتور زیستی بستر متحرک معمولی رسید.
    کلیدواژگان: راکتور زیست فیلمی با بستر متحرک، راکتور زیستی غشایی، غشای الیاف توخالی، حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی
  • سیروان خوانچه زر، سمیره هاشمی نجف آبادی*، جعفر محمدیان موسی آبادی، رسول خلیل، زاده، سمانه اسفندیار صفحه 93
    در بررسی حاضر، بخش CD از پروتئین باکتریورودوپسین (BR) در اشرشیاکولی نوترکیب بیان شد. ژن موتانت BR با در نظر گرفتن کدون مورد استفاده در اشرشیاکولی ساخته شد. ژن ساخته شده در پلاسمید بیانی pET21a+ در محل های برش Nde I و Hind III کلون شده و تحت کنترل پیش بر T7 با موفقیت بیان شد. پروتئین بیان شده با SDS PAGE تجزیه شد. اثر دما (A)، زمان القا (B) و زمان فرایند پس از القا (C) روی بازدهی میزان بیان پروتئین (میزان فراورده بر واحد جرم خشک سلول) با استفاده از تجزیه های جدول Yates غربالگری شد. سه عامل A، B و C مهم بودند و با روش تاگوچی بهینه شدند. شرایط بهینه عبارتند از: دما oC 37، زمان القا در 7/0 OD600 = و زمان فرایند پس از القا 4 ساعت. همچنین، تولید پیش بینی شده پروتئین در شرایط بهینه، 54 /21% از کل پروتئین سلولی بود. با استفاده از شرایط بهینه به دست آمده، تاثیر افزودن اسیدهای آمینه روی میزان بیان بخش CD نوترکیب باکتریورودوپسین و رشد باکتری در اشرشیاکولی با استفاده از محیط کشت M9 مورد بررسی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل جدول Yates نشان داد که اسیدهای آمینه آلانین، ترئونین و لیوسین دارای اثر بیشتری روی بیان پروتئین بودند و برای افزودن به محیط کشت در فرمانتور در دو سطح گوناگون انتخاب شدند. نتیجه ها نشان دادند که افزودن اسیدهای آمینه باعث افزایش بازدهی تولید پروتئین مورد نظر می شود، اما تاثیر ناچیزی روی رشد باکتری دارد.
    کلیدواژگان: اشرشیا کولی، باکتریورودوپسین، قطعه C، D، بهینه سازی، پروتئین نوترکیب
  • حسین امانی*، فرزانه شاه میرزایی صفحه 103
    در این پژوهش، تولید بیوسورفکتانت سورفکتین با استفاده از باکتری Bacillus subtilis NLIM 0110 مورد مطالعه قرار گرفت. این باکتری از خاک یک منطقه کشاورزی ایران جدا شده بود. شرایط بهینه برای تولید سورفکتین در مقیاس ارلن برابر rpm 250 و °C37 به دست آمد. در این شرایط بهینه، بیشترین مقدار تولید زیست توده و سورفکتین در ارلن به ترتیب به g/L 4و g/L 8 /1 رسید. بازده سورفکتین روی بیومس Yp/x (g/g)، بازده سورفکتین روی ساکاروز Yp/s (g/g) و نرخ کل تولید سورفکتین (mg/l. h) Y به ترتیب 45/0، 18/0 و 30 به دست آمد. نتیجه ها همچنین نشان داد برای این میکروارگانیسم، تولید سورفکتین وابسته به رشد باکتری است. سورفکتین تولید شده توانست فعالیت سطحی خوبی از خود نشان دهد به طوری که کشش سطحی از mN/m 70 به مقدار mN/m 25 رسید. بنابراین، بیوسورفکتانت تولیدی را می توان برای کاربردهای صنعتی پیشنهاد داد.
    کلیدواژگان: بیوسورفکتانت، باسیلوس سابتیلیس، کشش سطحی، سورفکتین، بهینه سازی
|
  • Zohreh Esmaeilzaei *, Ali Akbar Saboury, Hasan Mansouri Torshizi, Maryam Saeidifar, Adeleh Divsalar Page 1
    Three Nickel (II) complexes of formula [Ni(en)2](NO3)2(a), [Ni(bpy)2](NO3)2 (b) and [Ni(phen)2](NO3)2(c) (where en = ethylenediamine, bpy = 2,2 bipyridine and phen = 1,10 phenanthroline) were prepared. The structure of these complexes have been characterized by spectroscopic methods such as infrared, ultraviolet visible and nuclear magnetic resonance and conductivity measurements and elemental analysis. Interaction of these three complexes with calf- thymus DNA were carried out using ultraviolet- visible, fluorescence and jell- filterationtachniques. These complexes can denature the DNA at quite low concentrations. Complexes b and c having aromatic surface presumably intercalate in DNA. Moreover complex c can cleave the DNA into two parts and interact with both.
    Keywords: Nickel complexes, Interaction with DNA, Intercalation
  • Arash Yunessnia Lehi *, Ahmad Akbari, Majid Bojaran Page 15
    In this research, nanoporous poly(vinylidene fluoride) (PVDF) membrane was prepared via Non-solvent Induced Phase Separation (NIPS) method at solution temperature of 75°C and coagulation bath temperature of 20°C. Also, mechanism of PVDF membrane formation (morphology) and its performance (flux of pure water and rejection efficiency of 7 biological compounds) was investigated. In the formation of this membrane, binodal demixing was dominant mechanism and that crystallization and spinodal decomposition caused to form granular structure at membrane surface and rim of macrovoids. Size of membrane pores was measured by Barett-Joyner-Halenda (BJH) method. This method showed that the size of these membrane pores is in nanoscale (i.e. 18-27 nm). Flux of pure water and rejection of the biological compound of blue dextran at pressure of 200 kPa were for this PVDF membrane 23.60 L/m2h and 92.5% respectively that were measured by the use of ultrfiltration apparatus.
    Keywords: Poly(vinylidene fluoride), Phase separation method, Crystallization, Spinodal decomposition, Ultrafiltration, Retention
  • Ali Hamzehzadeh Germi, Abdullah Samiee Beirag*, Mohammad Samiepoor Giri, Nasrollah Majidian Page 31
    Suspension polymerization of styrene is an important way to produce polystyrene and expandable polystyrene. In this process, water is used as continues aqueous phase and styrene with additives like initiators are dispersed by agitator. Organic and inorganic stabilizers are used alone or together to stabilize suspension. Viscosity of monomer droplet increases as conversion increases during polymerization. Mean particle size and its distribution of polymer particles are key parameters that should be controlled. We used TCP, HEC and PVA to control these parameters in pilot scale reactor in Tabriz petrochemical complex. This research shows that, we should use more TCP than PVA to produce commercial size of EPS. HEC cant stabilize dispersion. But when we use suspension agents together, HEC and TCP show great results. The influence of HEC on particle size distribution is more than PVA. There is no pollution inside reactor when we use TCP. But it is necessary to use optimum amount of PVA to produce less pollution and more commercial size of EPS.
  • Sedigheh Parsamehr, Farshad Varaminian*, Hadi Roosta, Bahman Tohidi Page 41
    In this work the effect of R22 on methane hydrate formation rate is investigated. R22 and methane are in gas phase. With adding R22 in gas phase the methane hydrate formation rate is increased. Experiments were done at R22 concentrations of 0, 162, 5550, 16000 and 29500 ppm. The results show the initial rate of methane hydrate formation is increased between 36% - 64 % and the required time for reaching to the equilibrium pressure is decreased with increasing the concentration of R22. Also induction time is decreased in due to encaging R22 in hydrate phase, because with encaging R22 in hydrate phase the equilibrium pressure is decreased and driving force for methane hydrate formation is enhanced.
    Keywords: Methane, R22, Gas hydrate, Induction time, Hydrate formation kinetics
  • Vahid Vartehparvar *, Mohammad Hossein Kianmehr, Akbar Arabhosseini, Sayed Reza Hasan, Beygi Page 47
    Exergy analysis is one method for studying of energy efficiency and optimization for systems and machines including dryers. Fluidized bed dryers despite widespread usage have low energy efficiency. Therefore a new method has been proposed that the fluid bed drying has been combined with thick (fix) bed dryer as outlet air from the fluidized bed section is conducted to the thick bed section for drying the other material or same kind material that existed in the first section. Experiments were performed in three temperatures, 50, 60 and 70 °C and three bed depth in down, fluidized bed drying, 4, 6 and 8 cm and two beds depth in up, batch bed drying, 6 and 8 cm. The results show that exergy loss of top floor is lower than down floor. And also increasing in bed depth of down floor causes increasing in exergy loss of top floor, but exergy loss of down floor decreases with increasing in bed depth of top floor.
    Keywords: Exergy, Energy, Fix bed, Fluidized, Dryer
  • Mojtaba Bagheri, Naser Badri, Davood Rashtchian*, Hooshang Eghbalian Page 57
    One of the most important methods of gas transmission is using of pipelines. Regards to that most of gas transmission pipelines is in residential areas, the safety consideration for pipelines is very important. In this study, determination of safe distance for sure gas pipelines has been studied. The case study is a sure gas pipeline in BUSHEHR province. Using PHAST RISK software and regards to quantitative risk assessment, safe distance for this pipeline in four wall thickness has determined and the results showed that effects of 2 millimeter change in wall thickness can change safe distance about 60 meter.
    Keywords: Pipeline, Sour gas, Safe distance
  • Akbar Farzanegan*, Ebrahim Ghasemi Ardi, Ali Reza Valian, Vahid Hasanzadeh Page 73
    Multi-compartment tube mills in closed circuit with air separators are widely used for clinker grinding in cement plants. Ardabil cement plant which produces a pozzolanic type of cement is also using such closed grinding circuits for comminution of clinker, pozzolan and gypsum mixtures with specific ratios to produce cement powder. To simulate grinding circuits of this plant, a large number of samples were collected from various existing streams. In addition, samples were collected from inside of the mills at evenly spaced locations on their longitudinal axis. Then, particle size distribution of samples were determined using sieve analysis and laser diffraction methods and were mass balanced using streams flow rates. The work index and breakage distribution function of mill feed (mixture of clinker, pozzolan and gypsum) were determined in laboratory. These data were used for calibration of simulation models. For circuit simulations, BMCS (BMCS-based Modular Comminution Simulator) software was used which is capable of simulating various comminution circuits. In this article, mathematical models of ball mill and efficiency curve were used for simulation of tube mills and efficiency curve for simulation of air separators. BMCS program for simulation of tube mills uses a population balance model for mathematical description of breakage process and tanks-in-series model for mathematical description of residence time distribution.Also, for simulation of diaphragms and air separator BMCS uses Whiten model for mathematical description of efficiency curve. Whiten model parameters were determined using GA toolbox of MATLAB software. Close agreement between simulation results and actual data indicate accuracy of sampling procedure, validity of models and their calibration and accuracy of predictions made by simulator.
    Keywords: Tube mill, Modelling, simulation, Ardabil cement plant, BMCS
  • Bahareh Moshtagh *, Seyed Mehdi Borghei, Elham Ashrafi, Jalil Shadbahr Page 83
    The combination of moving bed biofilm reactors and membrane bioreactors can compensate for the drawbacks of both of these systems and further increase their acceptance and application in wastewater treatment industries. The objective of this study is comparison between a moving bed membrane bioreactor and a conventional Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR).The study was carried out using a hollow fiber microfiltration membrane. The pilot plant consisted of two separated 30 liters reactors with KMT carriers, one with membrane and one without it. The carrier filling fraction was 40%. The synthetic wastewater contained molasses and other salts as nutrient source. The COD of the feed was in three various concent ratios (500-1000-2000 mg/L) with different hydraulic retention times (10-15-20 hr) which responds to organic loading rates between 0.6-4.8 (kgCOD / m3d). The removal efficiency of COD for permeate was 92-98%, for biological treatment in the reactor was 89-96% and for conventional MBBR was 87-96%. The MLSS content increased from 4000 to 9230 in the reactor with membrane and decreased from 4000 to 2450 in the conventional MBBR.
    Keywords: Moving bed biofilm reactor, Hollow fiber membrane, Membrane bioreactor, COD removal
  • Sirvan Khancherzar, Sameereh Hashemi Najafabadi *, Jaafar Mohammadian Moosa, Abadi, Rasoul Khalilzadeh, Samaneh Eshandiar Page 93
    At present study, a C-D fragment of bacteriorhodopsin (BR) in recombinant E. coli was expressed. BR mutant gene was synthesized by consideration of E. coli codon usage. The synthesized gene was cloned in pET21a+ expression plasmid at Nde I and Hind III restriction sites and expressed under T7 promoter successfully. The expressed protein was analyzed by SDS-PAGE. The effect of temperature (A), induction time (B) and the process time after induction (C), on the protein expression yield (the amount of product per unit dry cell mass) were screened using Yates table analysis. Three factors of A, B and C were significant and optimized by Taguchi method. The optimized condition was as: temperature 37 0C, induction time at OD600= 0.7 and the process time after induction 4 h. Also, the predicted protein production at optimized condition was 21.54% of total protein. Using the gained optimum condition, the effect of amino acid addition on expression level of recombinant C-D fragment of BR and bacterial growth in E.coli, using M9 culture medium was also investigated. Yates table analysis showed that Threonine, Leucine and Alanine are more effective and so were selected for addition to the culture medium in the fermentor, at two different levels. The results showed that amino acid addition caused increasing in the desired protein productivity, but had little effect on the bacterial growth.
    Keywords: E. coli, Bacterirhodopsin, C, D fragmen, Optimization, Recombinant protein
  • Hossein Amani *, Arzaneh Shahmirzaei Page 103
    In this research, biosurfactant production (surfactin) by Bacillus subtilis NLIM 0110 has been investigated. This microorganism was isolated from agricultural area of Iran. For surfactin production, the best condition of biosurfactant in shake flask was obtained at 37°C and 250 rpm. In this condition, maximum production of biomass and biosurfactant are 4 and 1.8 g/L. The yield of biosurfactant on biomass (Yp/x), biosurfactant on sucrose (Yp/s), and the volumetric production rate (Y) for shake flask were obtained about 0.45 g/g, 0.18 g/g, and 0.03 g/L.h, respectively. For this microorganism, the production of biosurfactant was proportional to the cell growth representing biosurfactant as a growth-associated product. The produced surfactin showed good surface activity because it is able to reduce the surface tension from 72 mN/m to 25 mN/m. Therefore, the proposed biosurfactant is appropriate candidate for industrial applications.
    Keywords: Biosurfactant, Bacillus subtilis, Surface tension, Surfactin, Optimization