فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 23 (امرداد و شهریور 1385)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 23 (امرداد و شهریور 1385)

  • 120 صفحه، بهای روی جلد: 6,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1385/06/25
  • تعداد عناوین: 14
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • سیدعبداللطیف هاشمی فرد، صفورا کریمی صفحه 3
    سیکل های تبرید متداولی که امروزه در وسایل نقلیه استفاده می شود، ترجیحا از نوع سیکل های تراکم بخار هستند. در این سیکل ها، کمپرسور، انرژی لازم برای حرکت را به صورت کار دریافت می کند که این انرژی، از نیروی محرکه موتور اتومبیل دریافت می شود. همان طور که می دانیم، یک کمپرسور، انرژی زیادی را مصرف می کند و ضمنا دارای قیمت بالایی نیز است. از طرف دیگر، یخچال های جذبی به دو دلیل عمده تنها در مقیاس های بزرگ صنعتی به کار می روند. از یک طرف منبع ارزان حرارتی برای انجام فرآیند، تنها در مقیاس های بزرگ در دسترس است (به علت واقع شدن این فرآیندها در مناطق صنعتی) و از طرف دیگر به ترکیبات ویژه دوتایی مبرد جاذب که سمی و خورنده هستند، وابسته است؛ که بهترین نمونه این سیستم ها سیکل آب آمونیاک است. در صورتی که بتوانیم ترکیبی بیابیم که مشکلات ذکر شده در آنها مرتفع شده باشد، امکان استفاده از این روش سرمایشی در مقیاس های کوچک و خانگی نیز وجود خواهد داشت. در پی حل مشکل اول یعنی یافتن منبع ارزان حرارتی در مقیاس کوچک در این پروژه تلاش کردیم به ارزیابی نصب یک سیستم تهویه مطبوع از این نوع در ظرفیت پایین در اتومبیل های متداول بپردازیم تا به کمک گرمای اضافی تولید شده در گازهای حاصل از احتراق که از اگزوز خارج می شوند، علاوه بر کاهش مصرف سوخت، قسمت های متحرک قابل فرسایش متصل به موتور اتومبیل از طریق کمپرسور نیز کمتر شود. همچنین در این کار یک ترکیب جدید مبرد جاذب که دارای خواص مورد نیاز بوده و نقایص قبلی را نداشته باشد نیز معرفی شده است. و همچنین شرایط عملیاتی نظیر تاثیر بالاترین و پایین ترین فشار، دبی جرمی مبرد، گرمای ژنراتور و جذب کننده به وسیله مدل UNIQUAC بر روی عملکرد سیکل، مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: سیکل یخچال جذبی، ظرفیت پایین، اتومبیل، هواساز (تهویه مطبوع)، UNIQUAC
  • مرتضی سهرابی، آزاده پروین، بابک بنکدار پور صفحه 16
    در این مقاله سرعت زیست درمانی خاک آلوده به ماده 2 و 4 دی کلروفنوکسی استیک اسید به میزان 1000 میکروگرم در هر گرم از خاک به کمک باکتری Ralstonia eutropha در دما، pH و رطوبت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت.
    طراحی آزمایش به روش تاگوچی صورت گرفت و بر این اساس 4 دسته آزمایش در شرایط متفاوت انجام شد. غلظت سم باقی مانده در خاک پس از استخراج با حلال به کمک دستگاه HPLC تعیین شد. در هر 4 دسته آزمایش سم مورد نظر به نحو مطلوبی تجزیه شد، ولی بالاترین سرعت تجزیه در دمای 35 درجه سلسیوس، pH برابر 6 و رطوبت 80% به دست آمد.
    سینتیک واکنش تجزیه زیستی ماده آلاینده فوق با فرض پیروی رشد باکتری از رابطه Monod بررسی شد و ثابت های سینتیکی به کمک نتایج حاصل از آزمایش و با روش حداقل سازی مربعات خطا تعیین شد. در خاتمه مقایسه ای بین داده های تجربی و نتایج حاصل از مدل، به عمل آمد و ملاحظه شد که میزان تطبیق آنها در حدود 85-90% است.
    کلیدواژگان: 2 و 4، دی کلرو فنوکسی استیک اسید، Ralstonia eutropha، زیست درمانی خاک، معادله مونود، روش تاگوچی
  • حسین ابوالقاسمی، رضا عروج، محسن طبسی صفحه 22
    در سال های اخیر مطالعه و تحقیق در مورد استخراج به وسیله سیالات فوق بحرانی، به طور وسیعی مورد توجه قرار گرفته است. در استخراج به وسیله سیال فوق بحرانی (SFE) عوامل مختلفی بر بازده استخراج تاثیرگذار هستند. اگرچه در این مقاله عوامل موثر بر SFE فلزات مورد بررسی قرار می گیرد، ولی این عوامل دارای رفتار و تاثیر مشابهی در سایر موارد استفاده از SFE هستند. در این مقاله اثر انواع مختلف لیگاندها، تاثیر استفاده از مخلوط لیگاندها، اصلاحگر (اثراصلاحگر سیال فوق بحرانی)، شرایط عملیاتی (دما و فشار)، آب و حجم سیال فوق بحرانی (یا به عبارت دیگر دبی سیال فوق بحرانی) مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: استخراج فوق بحرانی، سیال فوق بحرانی، فلزات، لیگاند، اصلاحگر
  • محمود برقعی، محمدرضا فدایی تهرانی، جلال الدین شایگان صفحه 31
    در جوامع بشری ساخت تصفیه خانه آب وقتی مورد نیاز است که کیفیت فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی آب خام برای آشامیدن مناسب نبوده و لازم باشد با انجام عملیاتی، کیفیت آب به حد مورد نظر برسد. یکی از مسائل مهم در طراحی تصفیه خانه های آب، هیدرولیک جریان و ترسیم پروفیل هیدرولیکی است. برای رسم پروفیل هیدرولیکی در طول تصفیه خانه، ابتدا پروفیل جریان در تک تک واحدها و در مسیر بین واحدها تعیین و سپس با کنار هم قراردادن آنها، پروفیل کل به دست می آید. برای تعیین پروفیل هیدرولیکی در هر قسمت، باید افت ارتفاع در بخش های مختلف آن قسمت محاسبه شود. در این مقاله نحوه محاسبه افت ارتفاع و تعیین پروفیل هیدرولیکی در قسمت های مختلف یک تصفیه خانه آب مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تصفیه خانه آب، هیدرولیک جریان، پروفیل هیدرولیکی، افت ارتفاع
  • فاطمه هاشمی، هوشنگ پرهام صفحه 45
    در این مقاله اساس عملکرد، مزایا و معایب روش های حذف فلزات سنگین مقایسه می شود. جذب سطحی، به عنوان روش مورد نظر در این تحقیق، شرح داده می شود و تعادلات متداول جذب سطحی، همدماهای لانگمیر و فروندلیچ، عوامل موثر بر سرعت جذب سطحی، ترمودینامیک جذب سطحی، سیستم های جذب سطحی (غیر پیوسته، بستر ثابت، ضربه زده، بستر متحرک حالت پایا و بستر سیال شده) و همچنین ویژگی های مهم جاذب ها برای کاربرد بررسی می شوند. جاذب ها به انواع معدنی و آلی طبقه بندی شده و جاذب های تجارتی هر طبقه بیان می شود. در پایان نیز بیوجاذب ها و امکان استفاده از بیومس ها به عنوان جاذب فلزات سنگین از پساب ها ارائه می شود.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، فلزات سنگین، بیو جاذب، تصفیه پساب
  • محمدعلی موسویان، مصطفی وفایی، اکبر ملک پور، سیدجواد احمدی صفحه 53
    غشاء های زئولیتی به دلیل داشتن منافذ یکنواخت و بسیار کوچک، در حد مولکولی، قابلیت جداسازی مولکول ها، بر اساس تفاوت در خواص جذب و نفوذشان را دارند. بنابراین غشاء های زئولیتی وفرآیند تراوش تبخیری می تواند گزینه مناسبی برای جداسازی مخلوط های مایع باشد. از اولین کاربردهای تجاری این فرآیند می توان به جداسازی آب از ترکیبات آلی اشاره نمود. همچنین به دلیل زیاد بودن روش های تهیه زئولیت ها، از غشاءهای زئولیتی در موارد دیگری نیز، همچون حذف ترکیبات آلی از آب، حذف آب از محلول های اسیدی در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شده است.
    سعی ما در این مقاله بررسی اصول اولیه جداسازی توسط فرآیند تراوش تبخیری از طریق غشاء زئولیتی و بیان مثال هایی از دبی ها و ضرایب جداسازی به دست آمده در این زمینه است. همچنین پیشرفت های اخیر در زمینه فرآیندهای تراوش تبخیری وموضوعات دیگری همچون دسته بندی غشاءهای زئولیتی، سنتز غشاء، تعیین خواص غشاء و تکنیک های اندازه گیری در فرآیند تراوش تبخیری نیز مورد بحث قرار خواهند گرفت. در انتها، چندین نظر و پیشنهاد برای بهتر درک نمودن فرآیند تراوش تبخیری توسط غشاء زئولیتی و اثرگذاری بیشتر این فرآیند ارائه شده است
    کلیدواژگان: تراوش تبخیری، غشا ءهای زئولیتی، جداسازی مایعات، غشاءهای سرامیکی
  • مسعود خواجه، اسماعیل فاتحی فر، صمد شهری، یعقوب منصوری، آیدین عبدالله نژاد صفحه 63
    در این تحقیق مدل سازی و شبیه سازی عددی و سه بعدی پخش گازهای خروجی از دودکش های پالایشگاه تبریز در مقیاس واقعی با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) انجام شده است. این شبیه سازی با استفاده از نرم افزار فلوئنت موازی و بر روی سوپر کامپیوتر پاسارگاد مرکز محاسبات سریع بخش مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز، به علت تعداد سلول محاسباتی زیاد (حدود هشت میلیون سلول محاسباتی) انجام پذیرفته است. زمان لازم برای هر اجرای برنامه توسط نرم افزار فلوئنت با استفاده از 12 دستگاه کامپیوتر پنتیوم چهار (P4) موازی با CPU=2400MHZ و حافظه فیزیکی کلی GB12 حدود 20 ساعت می باشد. بعد از شبیه سازی و مقایسه نتایج حاصل با داده های تجربی یک دودکش موجود، تاثیر عوامل مختلف از جمله سرعت باد و دمای محیط بر نحوه پخش گازهای آلاینده مورد بررسی قرار گرفته و شرایط بحرانی که در آن حداکثر غلظت آلاینده ها در سطح زمین به وجود می آید به دست آمده است.
    کلیدواژگان: CFD، آلاینده های گازی، شبیه سازی، دودکش های پالایشگاه تبریز
  • منصور کلباسی، بهاره علی اکبری، امین احمدپور، بهروز میرزا صفحه 74
    کربنات کلسیم یکی از مواد مهم معدنی چندمنظوره با کاربردهای متنوع در صنایع غذایی، دارویی،شیمیایی، پلاستیک و کاغذ است. در این پروژه، شبیه سازی فرآیند خشک کردن افشان کربنات کلسیم در یک خشک کن از نوع همسو مورد بررسی قرار گرفت و با ارائه یک مدل ریاضی اطلاعات مربوط به عملکرد خشک کردن به دست آمد. برای این منظور، ابتدا از طریق آزمایش، سینتیک خشک شدن این ماده را به دست آورده و معادلات مومنتوم روی ذره معلق در هوا و معادلات دیفرانسیل در سه بعد مسیر حرکت ذره محاسبه شد و عدد رینولدز و ضرایب انتقال حرارت و جرم، تعیین و نیز موازنه های جرم و انرژی برای ارائه یک مدل ریاضی تلفیق گردیدند. برای پی بردن به صحت و دقت مدل، نتایج حاصل از مدل با نتایج حاصل از آزمایشات مقایسه شد و متناسب با روابط مورداستفاده، یک برنامه کامپیوتری به زبان MATLAB ارائه گردید که مقایسه نتایج حاصل از اجرای آن با نتایج تجربی نشان از دقت بالای نرم افزار ارایه شده، دارد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، فرآیند خشک کردن، کربنات کلسیم، خشک کن
  • امیرحسین نوارچیان، زهره نریمانی صفحه 81
    نانوکامپوزیت های پلی(وینیل کلراید) مونت موریلونیت دسته ای جدید از مواد مهندسی هستند که به دلیل قابلیت پخش بالا و همگن لایه های سیلیکاتی مونت موریلونیت در زمینه پلیمر در مقیاس نانویی، دارای خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی بهبود یافته ای نسبت به پلی(وینیل کلراید) خالص یا کامپوزیت های معمولی آن هستند. در این تحقیق ضمن مطالعه و دسته بندی روش های تولید این نانوکامپوزیت، ریزساختار، مورفولوژی و نیز خواص حرارتی و مکانیکی آن در مقایسه با پلیمر خالص مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر عواملی مانند درصد خاک رس، میزان ماده نرم کننده و نوع سازگارکننده در نانوکامپوزیت بر این گونه خواص مطالعه شده است. با توجه به قیمت پایین، در دسترس بودن خاک رس در طبیعت و سازگاری آن با محیط زیست، استفاده از نانوکامپوزیت های پلی(وینیل کلراید) مونت موریلونیت کاربردهای متنوعی را در ساخت قطعات مهندسی پیدا خواهد کرد.
    کلیدواژگان: پلی (وینیل کلراید)، نانو کامپوزیت، مونت مور یلونیت، مورفولوژی، پایداری حرارتی، مقاومت مکانیکی
  • معرفی، اخبار و گزارش ها
  • همایش ها و نمایشگاه ها
    صفحه 99
|
  • S.A. Hashemifard, S. Karimi Page 3
    The refrigeration cycles currently are used in road transport vehicles are predominantly the vapor compression refrigeration cycles. In such a unit, the compressor requires an input of energy in the form of work. Although in smaller systems, the compressor can be belt driven from the main propulsion engine. As we know a compressor is a highly energy consumer and expensive equipment. On the other hand, owing to two reasons, absorption – refrigeration cycle has been used mostly in large industrial scales. The first is the availability of a cheap source of heat to implement the process. The next refers to particular known couples of refrigerant – absorbent that are poisonous, best exemplified by ammonia – water systems. According to the first case, in this work we have tried to evaluate the installation of a low capacity air conditioner of this type in an ordinary automobile in order to reduce the fuel consumption and also limitation of wear of moving parts of the engine (because of compressor load) by using the waste heat produced from exhaust gas exiting from the combustion chamber. Also in the present research, capability of a new couple of refrigerant – absorbent having required properties to do the same work without any previous deficiencies to rectify the second problem was discussed, and operative condition such as; effect of maximum and minimum pressure, mass flow rate of refrigerant, generator and absorber temperature by UNICUAQ model on the cycle operation were taken into consideration.
  • M. Sohrabi, A. Parvizi, B. Bonakdarpour Page 16
    In this paper the bioremediation of soil contaminated with the herbicide, 2,4-dichlorophenoxy acetic acid has been studied applying Ralstonia eutropha. The effects of temperature, pH and moisture on the rate of degradation of the latter poison has been investigated.Taguchi experimental design method were applied to determine the relative impacts of pertinent system's variables. According to such an approach, four series of experiments were performed under various operating conditions. In all four series of experiments the poison was degraded efficiently, however, the highest rate was observed at the temperature of 35°C, pH 6 and 80% moisture content. A kinetic model for the biodegradation of the herbicide was developed for this particular condition. To present the model, a general stoichiometric equation was assumed for the degrading process.The growth rate of bacteria was assumed to follow a Monod type equation. In addition, based on the present observation, the biodegradation of the herbicide was considered to be an autocatalytic type reaction. The kinetic parameters were obtained from the experimental results, applying the non linear least square technique. The final relation takes the following form:where, XP is the extent of degradation of the herbicide and t, is time.A close correlation has been observed between the experimental data and those predicted from the model. The degree of agreement was within 85-90%
  • H.Abolghasemi, R.Orouj, M.Tabasi Page 22
    In recent years a lot of researches have been done on extraction by supercritical fluids. In supercritical fluid extraction, several factors affect on extraction efficiency. Although, in this paper some of effective parameters on metals SFE have been investigated, but these factors have similar behavior in other applications of SFE. In this paper the effect of different ligand, their synergistic effects, modifier (SFE modifier), water and the volume of supercritical fluid (or in other words, supercritical fluid flow rate) have been investigated.
  • Borghei, M.R.Fadaei, J.Shayegan Page 31
    In modern societies, water treatment plant is needed when physical, chemical or biological quality of raw water is not suitable and needed to promote water quality for sanitary and drinking purposes. The hydraulic characteristics and hydraulic profile determination of water flow through pipes, channels and different units are one of the most important problems in design of water treatment plant. Usually in order to make of hydraulic profile throughout the treatment plant, first head losses in every unit and the pipes between them are determined, then by considering flow diagram in various sections, the hydraulic profile will be developed. In this paper, the methods of head losses calculation and sketching hydraulic profile in water treatment plants have been studied.
  • F.Hashemi, H.Parham Page 45
    This article compared the fundamental operation, advantages and defects of methods of heavy metals removal. Adsorption as desired method explained. This literature presents common adsorption equilibria. Langmuir and Freundlich isotherms, effecting factor of adsorption rate, adsorption thermodynamics, adsorption systems (Batch, Fixed bed, Plused, Steady state moving bed, Fluidized bed, Fixed bed adsorber design) and impotant Characteristics of adsorbents application. Adsorbents Classified in inorganic and organic kinds and commercial adsorbents of any classes descripted. Finally bioadsorbents and potentiality of utilization of bioadsorbents as heavy metals adsorbents from wastewater explained.
  • M.A. Mosaveian, M. Vafaei Page 53
    Zeolite membrane have uniform, molecular-size pores,and they separate molecules based on differences in the molecules adsorption and diffusion properties. zeolite membrane are thus well suited for separating liquid-phase mixtures by pervaporation and the first commercial application of zeolite membrane has been for dehydrating organic compounds. because of the large number of zeolite thet can be prepared, zeolite membranes have also been used to remove organic compounds from water,separate organic mixtures,and remove water from acid solution on the laboratory scale. The fundamental aspects of separation by pervaporation through zeolite membrane are reviewed, and examples of selectivities and fluxes obtained are presented.in this paper the recent development in pervaporation process is reviewed and some of the topics include: characteristics of zeolite membranes, membrane synthesis, membrane characterization and pervaporation measurement techniques are discussed. finally several possibilities for improving understanding and effectiveness of pervaporation through zeolite membranes are also suggested.
  • M. Khajeh, E. Fatehifar, S. Shahri, Y. Mansouri, A. Abdollahnejad Page 63
    In this study, three dimensional numerical modeling and simulation of multi-pollutant dispersion from network of Tabriz refinery stacks in actual scale using Computational Fluid dynamics (CFD) has been done. Simulation was done using Parallel Fluent Software in High Performance Computing Center (HPCC) of shiraz University using Pasargad super computer. Total cells was around 8 million and required time for running program using 12 parallel node (P4) with CPU=2400 MHz and total RAM=12GB, was 20 hr. Results of simulation was checked with measured data and there was good agreement. After that, effect of different parameters like wind speed and ambient temperature on dispersion of pollutants was shown. Finally, place of maximum concentration of pollutants on ground level was determined.
  • M. Kalbasi, B. Aliakbari, A. Ahmadpour, B. Mirza Page 74
    In this project, a mathematical model used to study the process of calcium carbonate drying in a co-current spray dryer. In order to determine its performance, the drying kinetics equation obtained using the experimental data. The momentum equation on the suspending particle in air and the differential equations in three dimensions of the particle movement paths and the Reynolds number and the mass and heat transfer coefficients have been solved. Proportional to these relations, a computer program in MATLAB presented. The results obtained from this program predicted the experimental data very well.
  • A. H. Navarchian, Z. Narimani Page 81
    Poly(vinyl chloride)-clay nanocomposites are a new kind of engineering materials with dramatic improvements in physical, mechanical and thermal properties when compared to virgin PVC or its conventional filled composites. This is due to homogeneous nano-scale dispersion of layered silicates of montmorillonite (MMT) of clay in polymer matrix. In this review paper, the preparation methods of these nanocomposites are categorized. The nanostructure, thermal stability and mechanical properties of PVC-MMT nanocomposites are comprehensively studied and compared with pure PVC. The effect of clay and plasticizer content, and type of compatiblizer on the above mentioned properties is also reviewed. Since MMT is naturally available, economic, and environmentally friendly, the PVC-MMT nanocomposites are expected to have numerous applications in industrial fields.