فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 34 (خرداد و تیر 1387)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 34 (خرداد و تیر 1387)

  • 80 صفحه، بهای روی جلد: 10,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1387/06/10
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • ماندانا آثار، فرشاد ورامینیان* صفحه 3
    برای بررسی و محاسبات تعادلی سیستم حاوی هیدرات گازی باید بتوان فوگاسیته یک جزء را در سه فاز در حال تعادل شامل گاز – مایع – جامد هیدرات محاسبه کرد. برای محاسبه فوگاسیته جزء در فاز هیدرات که یک فاز جامد محلول است، مدل های مختلفی مطرح شده است. اولین مدل وان در والس و پلاتیو است که بر پایه فرضیات مشابهی بین فرآیند تشکیل هیدرات و فرآیند جذب هم دما بیان شده و مدل دیگر مدل پریش و پراسنیتز است که از ابتدا دو حالت تشکیل هیدرات از یخ و یا تشکیل هیدرات از آب را در نظر می گیرد و مدل اسلون و بلارد که فرض ثابت بودن حجم شبکه هیدرات را در مدل های قبلی اصلاح کرده و تغییر حجم ناشی از وجود مولکول های مهمان را در نظر می گیرد. کلاوودا و سندلر نیز تابع پتانسیل را به صورت چند لایه (پوسته) بین مولکول های آب و انرژی متقابل مهمان – مهمان در نظر می گیرد. مقایسه بین مدل ها در این کار ارایه شده است.
    کلیدواژگان: فوگاسیته، هیدرات گازی، تعادل
  • کیوان شایسته*، جعفر صادق مقدس صفحه 9
    کیفیت نهایی یک مخلوط توسط اهمیت نسبی اختلاط و جدایش تعیین می شود. برای اینکه فرآیند اختلاط بهترین نتیجه را بدهد، ضروری است که جدایش ذرات حداقل شود. در این مقاله مروری، عوامل موثر در ایجاد پدیده جدایش معرفی و سپس مکانیزم ایجاد آن ارایه خواهد شد. به دنبال آن مفاهیمی همچون شدت جدایش و مقیاس جدایش توضیح داده خواهد شد. ضمنا مروری بر روش های موجود برای اندازه گیری جدایش ذرات ارایه می شود. در انتها جهت داشتن مخلوطی با کیفیت خوب، روش های جلوگیری از این پدیده ارایه خواهد شد.
    کلیدواژگان: اختلاط جامدات، جدایش، مکانیزم های جدایش، شاخص های جدایش، روش های کاهش جدایش
  • ایران عالم زاده*، مهرداد میرزایی، اختر کاظمی صفحه 15
    رشد و بیوسنتز پنی سیلین توسط دو گونه پنی سیلیوم کریسوژنوم 5031 PTCC و 5033 PTCC در محیط کشت سنتزی بررسی شد. آزمایش هایی به منظور تعیین توده سلولی و مقدار پنی سیلین تولید شده در فلاسک های گردان و فرمانتور با گلوکز و لاکتوز به عنوان منبع کربن انجام گرفت. لاکتوز با سرعت پایین تری تخمیر می شود اما برای تولید پنی سیلین قند مناسب تری است. محیط کشت بهینه نسبت 3:1 لاکتوز به گلوکز تعیین گردید. مقدار تولید پنی سیلین در فلاسک های گردان بیشتر از مقدار تولید در فرمانتور بود. گونه5031 PTCC حدود 4 برابر گونه دیگر پنی سیلین تولید کرد بنابراین به عنوان گونه مناسب تر از لحاظ تولید پنی سیلین تعیین شد. روش جدید سیستم استخراج سه فازی مایع شامل بوتیل استات، پلی اتیلن گلیکول، سولفات آمونیوم و آب مورد مطالعه قرار گرفت. در این مرحله حدود 80 درصد از پنی سیلین موجود در نمونه بازیابی شد. به منظور بهینه کردن فرآیند، عوامل موثر بر آن از قبیل غلظت اولیه اجزای تشکیل دهنده فاز، وزن مولکولی پلی اتیلن گلیکول، pH و غلظت اولیه پنی سیلین بررسی شد. با افزایش غلظت اولیه اجزای تشکیل دهنده فاز در این سیستم، پنی سیلین در فاز میانی جدا می شود. مطلوب است که پنی سیلین به فاز بالایی منتقل شود که با کاهش pH امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: پنی سیلیوم، کریسوژنوم، پنیسیلین، تولید، استخراج، بهینه سازی
  • روزبه ملاعباسی*، سید حسن نوعی صفحه 21
    این مقاله با استفاده از قوانین ترمودینامیکی، بررسی می کند که مبادله کننده های لوله گرمایی می توانند در سیستم های تهویه مطبوع، برای پیش سرد سازی و پیش گرم سازی بسیار راضی کننده باشند. در مناطق مرطوب و بسیار گرم از پارامترهای بسیار موثر در تهویه مطبوع، میزان رطوبت موجود در خروجی سیستم است که کاهش این میزان رطوبت، انرژی بسیاری را تلف می کند. لوله های گرمایی به خاطر هدایت حرارتی خیلی بالا، به صورت اختلاف دمای کم بین بخش تبخیرکننده و قسمت چگالنده دارای اهمیت بسزایی است.مورد دیگری که شاید به همین اندازه قابل توجه باشد، فقدان هر نوع پمپ و یا منبع قدرت اضافی جهت انتقال حرارت از چشمه حرارتی به حفره حرارتی است. از جمله دیگر خصوصیات مهم لوله حرارتی، امکان کنترل دما و شار حرارتی است. در مرحله پیش سردسازی در پایین مبادله کن لوله گرمای در حدود 10 درصد مصرف انرژی کمپرسور را کاهش می دهد. در مرحله پیش گرم سازی در بالای مبادله کن لوله گرمای در حدود 50 درصد مصرف انرژی گرمکن نهایی را کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: تهویه مطبوع، مبادله کننده های لوله گرمایی، ترموسیفون، رطوبت، بهینه سازی مصرف انرژی
  • علی آراسته نوده* صفحه 27
    چینی بدنه ای است متراکم سفید و شفاف که نتیجه ترکیب 3 ماده اصلی سیلیس، فلدسپار و کائولن می باشد که هرکدام نقش تعیین کننده ای در 3 خصوصیت اصلی آن یعنی استحکام مکانیکی، شفافیت و سفیدی دارد.شفافیت خاصیتی است که بر عبور نور از درون بدنه چینی دلالت دارد و اصلی ترین عامل رسیدن به آن داشتن فاز آمرف بدون بلور و تخلخل با ضریب شکست نور متفاوت است. در طراحی یک فرمول مناسب ترکیب مواد باید طوری انتخاب شود که علاوه بر این 3 خاصیت اصلی شرایط لازم از جمله استحکام خام، بیسکوییت و پخت، انقباض و مقابله باافتادگی را درطی مراحل تولید دارا باشد. در این مقاله به جهت چاره اندیشی برای رسیدن به بالاترین شفافیت ممکن قابل تولید با ثابت نگه داشتن میزان رس در 65 درصد و با تغییر میزان سیلیس و فلدسپار با استفاده از خاک رس شسته شده مرند،سیلیس ملایر و فلدسپار همدان ترکیبات متفاوت تهیه و خواص اشاره شده با استفاده از آزمایشات فیزیکی، تصاویر اسکن شده و آنالیز با اشعه X مورد بررسی قرار می گیرد تا شفافیت لازم حاصل گردد. نتایج نشان می دهد که در نسبت 20 درصد سیلیس و 15 درصد فلدسپار می توان با ایجاد یک فاز آمرف کامل با میزان تخلخل و فاز بلورین کریستوبالیت کمینه با بیشترین میزان عبور نور در کنار ویسکوزیته فاز مذاب مناسب همرا ه با داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب رسید.
    کلیدواژگان: چینی مظروف، فلدسپار، شفافیت، ترانسلوسنسی
  • غلامحسین صدیقیان* صفحه 36
    آماده سازی گاز سنتز یکی از بخش های پرهزینه فرآیند گاز به مایع (GTL) محسوب می شود. از اینرو در طی چندین ساله گذشته عمده تلاش محققان و پژوهشگران بر فناوری های تولید گاز سنتز با کارایی و بازدهی زیاد برای فرآیند فیشر تروپس معطوف بوده است. این مقاله بر پتانسیل فناوری های نوین و یا اصلاح شده برای تولید گاز سنتز در واحد ها و کارخانه های بزرگ (GTL) تاکید و تمرکز دارد و سعی دارد تا به این سوال اساسی جواب دهد که در مقیاس وسیع صنعتی طی چند ساله آینده کدام فناوری می تواند به لحاظ اقتصادی و نیز رعایت جنبه های فنی با دیگر فناوری های تولید گاز سنتز رقابت کند.
    کلیدواژگان: گاز سنتز، رفرمینگ اتونرمال، رفرمینگ گاز داغ شده اکسیداسیون چزئی کاتالیستی، رفرمینگ غشاء سرامیکی
  • سهرابعلی قربانیان*، سعیدرضا رادپور، علیرضا صالح پور، محمدعلی موسویان صفحه 41
    کشور ما از لحاظ غنی بودن ذخایر معدنی و از جمله ذخایر عظیم سلستین حائز اهمیت بوده و بر اساس آخرین برآوردهای به عمل آمده، میزان قطعی این ذخایر دو میلیون تن با عیار 75 تا 95 درصد سولفات استرانسیم بوده، که سولفات استرانسیم در صنعت مصرف چندانی نداشته، اما به صورت کربنات استرانسیم وسیع ترین شکل کاربردی آن به خصوص در صنعت ساخت لامپ تلویزیون رنگی، صنایع پیروتکنیک، سرامیک سازی، رنگسازی و تصفیه الکتریکی روی و موارد متعدد دیگر می باشد. درکار تجربی حاضر تولید کربنات استرانسیم از ماده معدنی سلستین مورد بررسی قرار گرفته، با انجام آزمایشات دقیق اثر پارامترهای مهمی چون دمای فرآیند، زمان فرآیند، دانه بندی خوراک و کک و هم چنین درصد کک اضافی جهت تبدیل بهینه کربنات استرانسیم با انجام بهینه واکنش، و آن گاه معادلاتی در این موارد ارایه گردیده، و در نهایت راندمان تبدیل 72 درصد به دست آمده است.
    کلیدواژگان: سلستین، کربنات استرانسیم، پارامترهای موثر تولید، پارامترهای موثر واکنش
  • شیما عزیزی*، سید حمیدجزایری، سیدمحسن پیغمبرزاده صفحه 50
    بنتونیت ارزیابی شده در این مقاله، استخراجی معادن شهر بابک و از نوع سدیمی می باشد که در دمای °C90 و توسط اسید سولفوریک مورد فعال سازی قرار گرفت. این پژوهش با هدف بررسی اثر سه پارامتر مدت زمان فعال سازی (t)، درصد جرمی اسید به رس (%acid) و نسبت وزنی مایع به جامد در سوسپانسیون (L/S) بر میزان فعالیت و قابلیت جذب سطحی این نوع بنتونیت انجام شد. قدرت جداسازی کلروفیل از روغن خوراکی بعنوان معیار فعال شدن نمونه های تولید شده در نظر گرفته شد و بر این اساس با بررسی عملکرد نمونه ها در جذب کلروفیل، بهترین شرایط تولید نمونه فعال در محدوده مقادیر مورد بررسی یافته شد. این بررسی نشان می دهد که افزایش شدت فعال سازی لزوما به تولید محصول مطلوب منتهی نمی شود.
    کلیدواژگان: بنتونیت فعال، فعال سازی، جذب سطحی
  • فرزاد جانی، میترا دادور* صفحه 57
    بیوفیلتراسیون یکی از موثرترین روش های زیستی برای تصفیه جریان هوای آلوده با غلظت کم آلاینده است. راندمان این فرآیند تا حد زیادی به ساختمان فضاهای خالی در بستر بیوفیلتر وابسته است. مدل های قبلی برای این فرآیند، بر اساس معادلات انتقال و واکنش در سیستم های پیوسته بوده، بدون آن که تاثیر مورفولوژی فضاهای خالی، یعنی اندازه آن ها و نحوه اتصالشان در نظر گرفته شود. در این مقاله تصفیه هوای حاوی ترکیبات آروماتیکی TEX (تولوئن، اتیل بنزن و زایلن) با استفاده از مدل شبکه سه بعدی برای فضاهای خالی مدلسازی شده و تاثیر افزایش ضخامت بیوفیلم بر مورفولوژی فضاهای خالی در نظر گرفته شد. این مدل تاثیر رشد بیومس در ایجاد گرفتگی در بستر، کانالیزه شدن جریان و به دنبال آن افزایش افت فشار و کاهش راندمان حذف آلاینده را پیش بینی کرد. مقایسه نتایج به دست آمده از مدلسازی ریاضی با اطلاعات تجربی توافق خوبی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بیوفیلتر، مدلسازی، مدل شبکه ای منافذ، رشد بیومس، TEX
  • اخبار و گزارش ها
  • صفحه 70
|
  • M.Assar, F.Varaminian* Page 3
    For study of equilibrium conditions of systems that consists of gas hydrate, different models were needed to calculate fugacity of each component in different phase like gas, liquid, solid. By using equation of state and proper mixing rules, fugacity of components can be calculated for gas and liquid phase. But for solid phase, there arent different models. The first model proposed by Van der Waals and Plateaue. The basic idea of this model based on similarity between gas hydrate formation and adsorption process. Parrish and Prausnits assumed that the hydrate formation from ice. Sloan and Ballard considered the amount of changes in volume during hydrate formation, because of guest molecules. Klauda and Sandler assumed a multi layer potential function for molecular forces. This paper is a general review of models in detail.
    Keywords: Fugacity, Gas Hydrate, Equilibrium
  • Keivan Shayesteh*, Jafarsadegh Moghaddas Page 9
    Final quality of a mixture is determined by relative importance of mixing and segregation. To obtain the best result for process of mixing, it is necessary to minimize segregation. In this review paper, effective factors in segregation phenomenon are introduced, and its mechanisms are presented. Some concepts such as intensity of segregation and scale of segregation are explained. Meanwhile, available methods for measurement of segregation are presented. Finally, to obtain a mixture with a good quality, methods to decrease segregation phenomenon are revealed.
    Keywords: Solids mixing, Segregation, Mechanisms of segregation, Indexes of segregation, Methods for reduction of segregation
  • I.Alemzadeh*, M. Mirzaie, A. Kazemi Page 15
    Growth and penicillin biosynthesis by two strains of penicillium chrysogenum; PTCC 5031, PTCC 5033, in synthetic media were investigated. Experimental efforts have been made to determine the biomass and penicillin yield in shaking flasks and fermentor with glucose and lactose as carbon sources. Lactose is fermented at a much slower rate, but it is a better sugar for penicillin production. The ratio 3:1 of lactose:glucose has been determined for the optimum media. As the strain PTCC 5031 produce 4 times greater than the other strain, it was determined as the best strain. A novel three-liquid-phase extraction system consisting of butyl acetate, poly ethylene glycol, ammonia sulfate and water has been studied. In this stage nearly 80% of Penicillin has been recovered. In the case of optimization the process the factors affecting penicillin extraction including initial concentration of phase-forming components, PEG molecular weight, pH and initial concentration of penicillin have been investigated. Penicillin G preferentially were partitioned into the middle phases with increasing initial concentration of phase forming components in such system. It is desired to enhance penicillin partition into the top phase. This is possible by pH decreasing.
    Keywords: Penicillium chysogenum, penicillin, production, extraction, optimization
  • R.Mollaabbasi*, S.H.Noie Page 21
    This paper with thermodynamics laws shows that heat pipe heat exchangers are very satisfy for preheating and precooling in air conditions system. If an air conditioner fails to lower the humidity adequately, the air will be cool, but will feel uncomfortably damp. One technology that addresses this problem is the dehumidifying heat pipe, a device that enables an air conditioner to dehumidify better and still efficiently cool the air. The heat pipe is ideal for hot, humid environments. A dehumidifying heat pipe resembles two heat exchangers, located on either side of the air conditioner's evaporator coil. Several tubes connect the two sections. A refrigerant inside the tubes pre-cools the incoming supply air by absorbing the heat from it. This causes the refrigerant in the tube to evaporate. Although the heat pipes dont use any electricity directly, they cause the conditioned air to leave the system slightly warmer than it would have in the absence of the heat pipe, so it takes more energy to cool your home. The system also consumes more fan power to blow air past the heat pipe. However, the manufacturer claims that your thermostat can be set higher with the low humidity air, allowing a net energy savings. In precooling and preheating side, we have 10 & 50 percent saving of energy with HPHE.
    Keywords: Heat pipe heat exchanger, Air condition, Energy saving, Thermosyphon, Humidification
  • Ali Arasteh Nodeh* Page 27
    Tableware is a white and dense body that produced by three basic raw materials like silica, feldspar and kaolin. Each of them has n effect on module of rapture, translucency and whiteness. Translucency imply to passing light through body and best way to achieve it, is producing a fused phase without any crystal and porosity that have different diffraction factor. To design a best composition, we should mix this material to reach essential properties for producing tableware in production line as biscuit, fired and green module of rapture, shrinkage and resistance to deformation besides the other properties we said. In this paper to achieve the highest Translucency we used Marand Washed kaolin, Mallayer Silica and Hamedan Feldspar and fixed clay content at 65% and changed silica and feldspar content then provided different composition and measure all properties by physical experiment, Scand picture(SEM), X-ray diffraction. Colorimeter and light transition measurement Results show in 20% silica and 15% feldspar composition we can have a fused phase with minimum crystal phase and porosity that lead to maximum light transition besides other essential properties.
    Keywords: Tableware, porcelain, translucency, feldspar, transition
  • Gh. Sodeifian* Page 36
    Gas-to-liquid (GTL) is attracting attention as a promising area for future development in the energy sector. Proven technology is available, and several large projects are in advanced stages of development for diesel or methanol production. The preparation of synthesis gas is the most capital intensive part of a GTLcomplex. Hence, there is a considerable incentive to optimise and further develop syngas production technologies for the purpose of cost reduction. This paper tries to answer which technology will be dominant during the next decades with consideration of the technical and economical aspects. Investigation on this subject shows that ATR technology holds promises for significant, further improvements, both as a standalone technology and in combination with HTER in series arrangement.
    Keywords: Gas, to, Liquid (GTL), Auto Thermal Reforming, Catalytic Partial Oxidation, Ceramic Membrane Reforming (CMR)
  • Sohrab Ali Ghorbanian*, Saeid Reza Radpour, Mohammad Ali Moosavian, Alireza Salehpour Page 41
    Our country has many mineral sources such as mineral Celestine and on the basis of estimations, the capacity of this sources are containing more than two million tons with 75-95 percent purity of strontium sulfate. Strontium sulfate has not any high-level consumption in industries, but it has a huge consumption in the form of strontium carbonate in many industries such as Color Cathode Ray Tubes (CRT), pyrotechnical process, ceramics, paint production, zinc purification process and etc. In this research work, SrCO3 producing from Celestine mineral is analyzed and many important parameters including process temperature, residence time, feed particle size distribution and the effect of excess coke on strontium carbonate conversion are determined. Finally, with affective parameters modeling, optimized conversion of reaction 72% is achieved.
    Keywords: Celestine, strontium carbonate, process parameters, optimized parameters modeling
  • S. Azizi *, S.H. Jazayeri, S.M. Peyghambarzadeh Page 50
    In this work a sodiumic bentonite clay from Shahre-Babak was activated with H2SO4 at 90°C. The aim of the study was to determine the effect of three parameters i.e. activation time (t), acid concentration (%acid) and Liquid/Solid ratio (L/S) in the activation suspension, on the adsorption ability of acid activated product. Chlorophyll removal from edible oil was chosen as an adsorption criterion. We traced the Chlorophyll concentration in the bleached oil and consequently the best arrangement of the above parameters was found. The results demonstrate that the most activated product will not necessarily produce due to maximum severity of activation condition.
    Keywords: Acid activation, Activated bentonite, Adsorption
  • F.Jani, M.Dadvar* Page 57
    Biofilteration is one of the most effective biological methods for treatment of polluted air stream containing low concentration of pollutant. The efficiency of this process mostly depends on the pore spaces structure in the biofilter medium. The previous models for this process were based on the transport and reaction equations in the continuum systems, not considering the effect of the pore spaces morphology, pore size and connection type. In this work, treatment of air stream contaminated with TEX (toluene, ethylbenzene and xylene) was modeled using 3D pore network model and the effect of increasing biofilm thickness on the pore spaces morphology was considered. This model predicted the effect of biomass growth on bed clogging, flow channeling, and consequently on the pressure drop increasing and pollutant removal efficiency decreasing. Comparison between model results and experimental data show the reasonable agreement.
    Keywords: Biofilter, Modeling, Pore network model, Biomass growth, TEX