فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 20 (بهمن و اسفند 1384)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 20 (بهمن و اسفند 1384)

  • 110 صفحه، بهای روی جلد: 6,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1385/02/05
  • تعداد عناوین: 13
|
  • سرمقاله
  • سید سیاوش مدائنی صفحه 2
  • مقالات
  • آیدین کیخایی، یدالله سبوحی، شاهین روحانی صفحه 3
    استفاده از میکروتکنولوژی نسبت سطح به حجم را به مقدار قابل توجه ای افزایش می دهد. در پیل های سوختی با توجه به اینکه واکنش های الکتروشیمیایی، انتقال جرم و انتقال حرارت همگی پدیده های سطحی هستند، استفاده از میکروتکنولوژی می تواند روی چگالی توان، بازده و قیمت، تاثیر بسزایی بگذارد. در میان انواع مختلف پیل های سوختی، پیل های الکترولیت پلیمری (PEM) دارای مصارف توان کم و حجم کوچک هستند و به همین دلیل فواید استفاده از میکروتکنولوژی در آنها بیشتر از سایر انواع پیل های سوختی مطرح می شود. در این مقاله، براساس مطالعات انجام شده در زمینه ترکیبی میکروسیالات و پیل های سوختی توسط مولفین، محدودیت ها، امکانات و فواید استفاده از مهندسی و دانش میکرو در پیل های سوختی و مخصوصا پیل سوختی PEM و در پایان ویژگی های خاص دانش میکروسیالات(Microfluidics) مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: پیل سوختی، میکروکانال، میکروسیالات
  • محمد عجم حسنی، سید حسن هاشم آبادی صفحه 16
    در تحقیق حاضر، تعیین قطر بهینه اقتصادی براساس هزینه های موثر بر اجرای عملیات لوله کشی در ایران مورد مطالعه قرار گرفته است. مجموع هزینه های مربوط به احداث، راه اندازی و عملکرد خط لوله به صورت تابعی از قطر لوله بیان شده است. هزینه های مربوطه از فهرست بهای سازمان مدیریت و برنامه ریزی کل کشور، مربوط به تعرفه سال های 81 و 82 استخراج شده است. کمینه تابع هزینه، قطر بهینه اقتصادی برای خط لوله را به دست خواهد داد. در ادامه، رابطه ای براساس این آنالیز برای محاسبه قطر به دست آمده است که نتایج حاصل از این رابطه با روابط دیگر موجود تا 38% اختلاف نشان می دهد.
    کلیدواژگان: قطر اقتصادی لوله، هزینه های ثابت، هزینه های جاری، لوله سیاه، کمینه تابع هزینه
  • یاسر کاظمی آشتیانی، پریسا خدیو پارسی، شهره فاطمی صفحه 22
    اسانس های طبیعی در صنایع عطرسازی، آرایشی، بهداشتی و دارویی کاربرد فراوان دارد. مواد فوق به وسیله روش های گوناگون استخراج می شوند. روش تقطیر با بخار آب یکی از روش های متداول است که بخار آب پس از خارج ساختن اسانس از غشای گیاهی همراه با آن خارج می شود.
    میزان استخراج اسانس، تابع پارامترهای هیدرودینامیکی مانند سرعت حجمی بخار و شرایط عملیاتی نظیر دما و فشار است.
    در این تحقیق اسانس گیاه سنبل الطیب یا والرین که خاصیت آرام بخشی دارد با روش تقطیر با بخار آب استخراج شد و اثر سرعت حجمی بخار بر روی میزان استخراج مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی نتایجبه دست آمده ملاحظه شد که با کاهش سرعت حجمی بخار، میزان استخراج کلی افزایش می یابد که علت این امر، زیادتر شدن زمان اقامت بخار در ستون استخراج است.
    کلیدواژگان: گیاهان دارویی، اسانس، تقطیر با بخار آب، والرین، سنبل الطیب
  • محمد ایازی، شهرام امیری صفحه 30
    واحد راهنما (Pilot plant) نقش کلیدی در موفقیت واحد اصلی صنعتی دارد؛ طراحی صحیح واحدهای راهنما و در نهایت موفقیت آنها در گرو رعایت اصول و ضوابط مشخص شده ای است که در مقاله حاضر مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.
    در این مقاله ابتدا انواع واحدهای راهنما به اختصار بیان شده و سپس اصول و ضوابط لازم برای به دست آوردن تقریب های اولیه در زمان شروع طراحی، تفاوت های موجود در طراحی واحدهای راهنما با واحدهای صنعتی، روش های کاهش ریسک و روش های اجرا، بیان می شود.
    کلیدواژگان: واحد راهنما، واحد راهنمای تک منظوره، واحد راهنمای چند منظوره، طراحی واحدهای راهنما
  • افشین حسینه، محمدعلی موسویان، شهره فاطمی، شایان کریمی پور، سید ابراهیم حسینی راد صفحه 42
    در واحد متانول پتروشیمی خارک متانول و آب به میزان قابل توجهی از انتهای برج تقطیر خارج و به دریا می ریزد، که این کار علاوه بر جنبه های زیست محیطی، باعث از دست رفتن مقدار زیادی متانول می گردد. با فرض اینکه در شرایط واقعی به طور متوسط 4% متانول در آب پروسس موجود باشد، در صورت ارسال آب انتهای برج به دریا، علاوه بر هدر رفتن 15 متر مکعب آب در ساعت، حدود 15 تن در روز متانول از دست می رود، بنابراین لزوم بررسی موضوع و ارائه راه حل، جهت استفاده بهینه از آب و متانول انتهایی برج تقطیر به چشم می خورد که در این مقاله بدان پرداخته می شود. با توجه به آزمایش های مختلف انجام گرفته و نامه نگاری با شرکت لورگی، بهترین گزینه برای برطرف نمودن این مشکل، کنترل pH در برج تقطیر و تعویض لوله های کربن استیل با لوله های استیل ضد زنگ است، که در حال حاضر در پتروشیمی خارک مقدمات انجام این کار در حال اجرا است.
    کلیدواژگان: برج تقطیر، زیست محیطی، متانول، آب پروسس
  • مجید ریاحی سامانی، حسین عیسی زاده صفحه 50
    رسوب دهنده های الکترواستاتیکی (الکتروفیلترها) به طور وسیع برای تمیز کردن گاز خروجی در قسمت های مختلف کارخانه سیمان مورد استفاده قرار می گیرند. در مقاله حاضر عملکرد این رسوب دهنده ها مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است. رطوبت و دمای گاز خروجی و مقاومت ویژه ذرات موجود در گاز از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد الکتروفیلترها است. یکی از مشکلات الکتروفیلترهای موجود در صنعت سیمان این است که در صورت تغیر ناگهانی دما در حین بهره برداری، بازدهی آنها مختل می شود. همچنین الکتروفیلترها در دماهای بالا (400-200 درجه سانتیگراد) عملکرد مطلوبی ندارند. برای بهبود عملکرد الکتروفیلترهای کارخانه های سیمان در دماهای بالا و تغیرات ناگهانی دما، روش های زیر ارائه شد:1 کاهش دما و افزایش رطوبت گازخروجی قبل از ورود به الکترو فیلترها2 تحریک پالسی به الکترودهای تخلیه کننده در الکتروفیلترهاکاهش دما و افزایش رطوبت گازخروجی، هزینه زیادی به دنبال دارد و تجهیزات زیادی نیز لازم دارد. در تحریک پالسی به الکترودهای تخلیه کننده، راندمان بالایی به دست می آید و تغیرات دما تاثیر قابل توجهی بر عملکرد الکتروفیلتر نمی گذارد و در عین حال هزینه های ساخت و نگهداری آن پایین است. از این روش می توان جهت تمیز کردن گاز خروجی از کوره های دوار و کوره های پیش گرمکن در تمام کارخانه های سیمان استفاده کرد.
    کلیدواژگان: رسوب دهنده الکترواستاتیکی، کنترل آلودگی هوا، کارخانه سیمان
  • مسعود بهشتی، حسن کربکندی، داریوش عابدی، احسان پی پل زاده صفحه 54
    تولید آنتی بیوتیک های بتالاکتام شامل چندین مرحله، از جمله هیدرولیز آنزیمی پنی سیلین G به هسته اصلی سنتز آنتی بیوتیک ها به نام 6-آمینو پنی سیلانیک اسید با استفاده از آنزیم پنی سیلین جی آسیلاز و آسیلاسیون یا آمیداسیون آنزیمی و یا شیمیایی این هسته بترتیب با استر یا آمید مربوطه می شود. در این مقاله به مقایسه و بررسی هر یک از این روش ها پرداخته خواهد شد و عوامل موثر در سنتز، فرآیند جداسازی و پایین دستی روش سنتز آنزیماتیک این آنتی بیوتیک ها که یک روش جدید در دنیا می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. یک مدل پیشنهادی نیز توسط نرم افزار 5.1 Super Pro Desiger برای این فرآیند طراحی شده است. فرآیند کنونی سنتز آنتی بیوتیک های بتالاکتام مانند آمپی سیلین و آموکسی سیلین به روش شیمیایی است و با پیشرفت هایی که در علم بیوتکنولوژی در زمینه تثبیت آنزیم ها انجام گردیده و توجهی که به استفاده از روش های مناسب تر برای محیط زیست شده است، طولی نمی کشد که روش آنزیمی جایگزین روش شیمیایی می شود؛ همان گونه که در مرحله هیدرولیز آنزیمی توانسته است جایگزین کاملا قابل رقابتی برای روش شیمیایی باشد.
    کلیدواژگان: آنتی بیوتیکهای بتالاکتام، آمپی سیلین، آموکسی سیلین، سنتز آنزیماتیک، فرایند تولید صنعتی
  • حمیدرضا اصغری، سید حسن هاشم آبادی، نورالله کثیری صفحه 71
    در این مطالعه، انتقال حرارت و در نتیجه میزان دفع آب پیوندی در مرحله اولیه خشک کردن انجمادی، برای نمونه هایی با اشکال مختلف هندسی به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل سازی، معادله حرارت در شرایط ناپایا و یک بعدی، برای اشکال هندسی مختلف تیغه، استوانه و کره، در سه شرط حرارتی دما ثابت، شار حرارتی ثابت و شار جابجایی حل شده است. نتایج محاسبات نشان داد که در شرایط حرارتی مختلف، درصد دفع رطوبت پیوندی در نمونه کروی بیشتر از نمونه استوانه ای و درصد دفع رطوبت پیوندی در نمونه استوانه ای بیشتر از نمونه تیغه ای می باشد. برای اشکال هندسی مختلف، شرط حرارتی جابجایی مطلوب تر از شرط دمای ثابت و این شرط بهتر از شرط حرارتی شار ثابت است.
    کلیدواژگان: خشک کن انجمادی، مدل سازی، رطوبت پیوندی، تصعید، دفع
  • علی اسماعیلی، جلال الدین شایگان صفحه 80
    در این مقاله ابتدا به ضرورت بررسی پیامدهای زیست محیطی نیروگاه ها پرداخته شده است سپس بررسی تاثیرات زیست محیطی نیروگاه های گازی و بخاری و پس از آن تاثیر نیروگاه های هسته ای بر محیط زیست مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت این تاثیرات با هم مقایسه و نتیجه گیری شده است که نیروگاه های هسته ای برای محیط زیست زیان کمتری دارند.
    کلیدواژگان: پیامدهای زیست محیطی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه بخاری و گازی، نیروگاه هسته ای
  • معرفی کتاب
  • اخبار و گزارشها
  • صفحه 103
|
  • A. Keikhae, Y. Saboohi, S. Rouhani Page 3
    The ratio of surface to volume will increase when the size of the system decreases. Because of the fact that electrochemical reactions, mass transfer and heat transfer, which are most dominant processes in fuel cells, are all surface phenomena, the power density, efficiency and cost of the fuel cells can be improved using the concept of micro technology. PEM fuel cells are used in low power and tiny volume applications, thus micro technology can be more useful in these cells than other cells. Our investigation indicates that application of the concept of microfluidics in design of fuel cells could provide useful analytical basis for enhancing the performance of fuel cell technology. The present paper is devoted to the investigation of the limitations and potentials of applications of micro scale engineering in fuel cells. Finally the impact of specific characteristics of microfluidics on the performance of fuel cell is described briefly.
  • M. Ajam Hassani, S.H. Hashemabadi Page 16
    In this work, determination of pipes economical diameter has been investigated based on effective expenses for piping operation in Iran. Total cost function included fixed costs, variable costs, labor, operating costs and exploitation costs has been defined as a function of pipe diameter for carbon steel pipe by consideration to the Iran market analysis and 1381, 1382 costs references of Management and Planning Organization. From minimization of cost function, a correlation has been reported for calculation of economical diameter of carbon steel pipes. The results show prediction of economical diameter of pipe based on domestic cost analysis is almost 38% lesser than similar correlations.
  • Y.Kazemi-Ashtiani, P. Khadiv-Parsi *, Sh. Fatemi Page 22
    Eessential oils extracted from herbal plants are high performance material used in pharmaceutical, cosmetic and fragrance industries.This material is extracted by different procedures. Steam distillation is one of the best and economic methods for extraction of essential oils from the herbal plants.In this method steam diffuses through the plant and dissolves the oil into the vapor phase. The vapor arises to the top of extraction vessel and after condensation the essential oil will be gathered in the receiver. The weight of extracted oil is dependent to hydrodynamic parameters such as flow rate of vapor and operational condition as temperature and pressure. The subject of this research is extraction of essential oil from Valerain officinalis by steam distillation. A laboratory set up constructed and the effect of steam flow rate was considered as the main variable.It was concluded that decreasing steam flow rate caused an obvious increase in amount of extract, because of the more residence time in the bed.
  • M.Ayazi, Sh. Amiri Page 30
    Pilot plant has a main role for a successful design and operation of industrial plant. In order to correct design of a pilot plant, attention to principles and criteria design is recommended by this paper.In this paper, at first pilot plant types are mentioned and then principles and criteria of initial approaches for beginning of design, different design of a pilot plant with industrial plant, risk reducing methods and executive methods are considered.
  • A. Hosseineh, M. A. Moosavian, Sh. Fatemi, Sh.Karimipour Page 42
    Significant amount of methanol and water as a bottom product of distillation tower in Kharg petrochemical plant enter to sea which has environmental problem and it causes to waste much methanol. Average concentration of methanol in process water in real condition is %4, with discharging this mixture to the sea, losses of water and methanol will be 15 m3/hr and 15 ton/day respectively. Therefore study of object and presentation of solution for optimization of this process has been accomplished in this paper. Regarding to the different experiments and contact with Lurgi Co., the best solution is pH control in distillation tower and changing of carbon steel pipes with stainless steel pipes that at the present time preparations of this work are performing
  • M. Riahisamani, H. Eisazadeh Page 50
    Electrostatic precipitators (ESP) are used for gas cleaning in almost every section of cement manufacture processes. The characterization of dust emission is variable for different units, such as rotary kiln and raw mill, clinker cooler, cement and coal mill, in terms of exit gas temperature, dew point, and dust resistivity. It is seen that all these characteristics have a wide range of variance.ESP systems often don’t have a good operation at high temperature (200-400C) and temperature variation conditions.Some main process and design improvements effectively dealing with the problem of temperature have been discussed. These are: 1- gas conditioning, 2- pulse energisation. Generally, gas conditioning entails higher operating and maintenance costs. pulse energisation allows the use of hot gas, besides reducing the dust emission and power consumption and can be used for gas cleaning in all of the cement industry.
  • Masoud Beheshti, Hassan Korbekandi, Dariush Abedi, Ehsan Pipelzadeh Page 54
    This study is a literature review of comparing the chemical and the enzymatic methods of producing β-lactam antibiotics such as ampicillin and amoxicillin. The former method is one existing in the word and practiced in Iran, and the later is a process that has been intensely studied for the past couple of years, and is thought to be a well alternative for the chemical method which encounters many non recyclable organic solvents, that are also entrained in the product itself, that could lead to cancer. A general comparison of the two processes is made, and a process is actually offered for the enzymatic production and separation of the antibiotic as the final product. Factors effecting the enzymatic production of antibiotics such as the use of cosolvents, pH tolerance and method of stabilization of the penicillin G acylase as the enzyme have been introduced in this paper.
  • H.R. Asghari, S.H. Hashemabadi, N. Kasiri Page 71
    In recent years, freeze drying has found many applications in various industries. In this study, a dynamic model is developed to describe bonded moisture removing in freeze drying by mass and energy balance. Primary and secondary drying are distinguished. Three different geometrical shapes (slab, cylinder, sphere) of wet solid take into consideration in this mathematical modeling. Each of them subjected to three different thermal boundary conditions: constant temperature, constant heat flux and convection heat flux. Based on secondary stage of drying analysis, the percentage of bonded moisture desorbed in primary drying stage has been calculated analytically for all status. Results of computation show that for all of thermal boundary conditions, the percentage of desorbed bonded moisture in spherical sample is higher than cylindrical and removed bonded moisture percent in cylindrical sample is higher than slab.
  • A.Esmaeeli, J. Shayegan Page 80
    In this paper the necessity of the investigation on the environmental impact assessment of power plants has been dealt with. Secondly, the major environmental impacts of thermal and nuclear power plants have been investigated. And finally, these impacts have been compared with each other. The study shows that nuclear power plants have less harmful effects on the environment than gas or steam power plants.