فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 30 (آبان 1386)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 30 (آبان 1386)

  • 118 صفحه، بهای روی جلد: 10,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1386/09/25
  • تعداد عناوین: 13
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • محمد مهدی منتظررحمتی، امیر شایگان فر صفحه 3
    به دلیل کاربردهای متنوع ایزومرهای زایلن، جداسازی آنها به منظور مصرف در صنایع پایین دستی از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از ایزومرهای مذکور متازایلن می باشد که جداسازی آن از طریق فرایند جذب سطحی با استفاده از غربال مولکولی به منظور دستیابی به خلوص بیش از 5/99 درصد وزنی برای تولید اسید ایزوفتالیک مورد توجه است. بدین منظور در این مقاله پس از بررسی روش های موجود جداسازی، با هدف امکان سنجی جداسازی متازایلن از مخلوط زایلن ها از نرم افزار Xylene-Simulator ver 1.4 که در واحد شبیه سازی و کنترل فرایندهای پژوهشگاه صنعت نفت به سفارش شرکت پتروشیمی آروماتیک اصفهان توسعه یافته، استفاده شده و اثر پارامترهای مختلف بر این جداسازی مورد مطالعه قرار گرفته است. مهمترین هدف در این فرایند، انتقال متازایلن به جریان استخراج و تولید جریان استخراج غنی از متازایلن و دافع در ستون های جذب و سهولت جداسازی آنها در مرحله بعد توسط فرایند تقطیر برای رسیدن به خلوص بالا می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی موید امکان دستیابی به این هدف از طریق بهینه سازی پارامترها می باشد.
    کلیدواژگان: متازایلن، جذب سطحی، غربال مولکولی بستر شبه متحرک
  • محسن ملکی دوززاده، پریسا خدیو پارسی، شمسعلی رضازاده، حسین ابوالقاسمی صفحه 19
    استخراج روغن های فرار از گیاهان معطر دارویی از دیر باز توسط روش تقطیر صورت می گرفته و با گذشت زمان، پیشرفت ها و تغییراتی در این روش به وجود آمده است، به طوری که از اوایل دهه هشتاد میلادی استفاده از روش تقطیر با بخار آب به عنوان یک فرایند پر بازده و کم هزینه مورد بررسی قرار گرفته است.
    در این مقاله به بررسی عوامل موثر بر افزایش بازده استخراج و کیفیت محصول حاصل و همچنین کاهش زمان تقطیر با بخار آب پرداخته می شود، که این عوامل عبارتند از: استفاده از گرمکن با طول موج کوتاه (گرمکن مایکرویو)، استفاده از ستون تقطیر عایق بندی شده، تاثیر میزان جریان حجمی بخار ورودی به ستون تقطیر، تاثیر دما و فشار و تاثیر درجه خردی گیاه.
    به طور کلی می توان گفت افزودن تمامی مواردی که در بالا به آن اشاره شد، به جز دما، فشار و گرمکن مایکرویو، سبب افزایش بازده استخراج روغن های فرار می گردد بدون آنکه تاثیر نامطلوبی بر رنگ و رایحه آن بگذارد، ولی استفاده از گرمکن مایکرویو تنها سبب کاهش زمان فرایند می شود و افزایش دما و فشار ممکن است باعث به وجود آمدن ترکیب های ناخواسته شود که این ترکیب ها باعث تیرگی و بوی نامطبوع روغن های فرار می شود.
    کلیدواژگان: گیاهان معطر دارویی، تقطیر با بخار اب، روغن های فرار، گرمکن مایکرویو، درجه خردی گیاه
  • حسین ابوالقاسمی، محمد قنادی، سمیه کنعان پناه صفحه 31
    بررسی پروفایل غلظت و مدل های منحنی جذب ایزوترم در فرآیندهای جذب سطحی به منظور دستیابی راندمان و ضرایب انتقال جرم در این فرآیند بسیار حائز اهمیت می باشد.
    در این مطالعه با استفاده از بیلان جرمی ماده جذب شونده در داخل ذره جاذب (رزین)، معادله دیفرانسیل پاره ای غیر خطی برای 4 منحنی جذب ایزوترم لانگمیور، فروندلیچ، ردلیچ پترسون و تات حاصل شده است. با خطی کردن این معادله توسط روش Approximation Method و حل عددی آن به روش همگرای ضمنی (Implicit)، پروفایل غلظت ماده جذب شونده در فاز جامد بدست می آید. مزیت این کار تحقیقاتی در این است که معادله ارائه شده مستقل از نوع منحنی جذب ایزوترم بوده ویک رابطه کلی برای پروفایل غلظت و همچنین یک ماتریس کلی نیز برای این نوع مسائل ارائه می دهد. بطور کلی با حل ماتریس ارائه شده توسط کامپیوتر، مبنایی برای مقایسه مقادیر مطالعات آزمایشگاهی با مقادیر بدست آمده از محاسبات ریاضی در اختیار محققان جذب سطحی قرار می گیرد و می توان مقادیر خطای محاسبات تئوری با مقادیر آزمایشگاهی را بدست آورد.
    کلیدواژگان: جذب سطحی تعادلی، ایزوترم، مدل سازی ریاضی، روش تقریبی، روش غیر صریح
  • سیدمحسن پیغمبرزاده، محمد جامی الاحمدی صفحه 39
    درپدیده جوش، امکان انتقال شار حرارتی زیادی با وجود اختلاف دمای اندک وجود دارد که این امر، استفاده از این پدیده را در صنایع هوافضا مانند تبخیرکننده های فشرده برای تنظیم حرارتی محیط سفینه های فضایی و خنک کردن تجهیزات الکترونیکی آن ها بسیار قابل توجه نموده است. این کاربردها منجر به انجام کارهای تحقیقاتی مختلفی به منظورتوصیف کمی رفتار جوش در محیط هایی با نیروی گرانشی مختلف شده است. به منظور درک بهتر اساس کار جوش تحت این شرایط، در این مقاله ابتدا روش های آزمایشگاهی مختلف به کار گرفته شده در مراجع جهت ایجاد مایکروگراویتی به اختصار معرفی گردیده و در ادامه، تاثیر نیروهای مختلف وارد شده بر حباب مثل نیروهای شناوری، کشش سطحی و اینرسی القا شده به وسیله حرکت سیال و برآورد تاثیر پارامترهایی مانند سرد بودن دمای توده سیال (bulk subcooling) در گرانش کم، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: گرانش، حباب، جوش، انتقال حرارت، شناوری، سفینه فضایی
  • مجید پیروی، بهزاد پورعباس، علی اکبر بابالو صفحه 46
    نانوذرات فلزی به علت خواص منحصر به فرد الکتریکی، مغناطیسی و نوری بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. به دلیل ناپایداری نانوذرات فلزی، این ذرات در اثر تماس با یکدیگر، بهم چسبیده و رشد کرده وساختار نانومتری و خواص منحصر به فرد خود را از دست می دهند. در این تحقیق پارامترهای موثر بر تهیه نانوذرات فلزی به روش احیاء فلزات در ماتریس پلیمری (روش درجا) از پیش ماده آلی- فلزی و یا نمک های فلزی، مورد بررسی قرار گرفته و نحوه تاثیر هر کدام از این پارامترها ارائه می شود. در تهیه نانوذرات فلزی به روش درجا، زمینه پلیمری علاوه بر نقش احیاکنندگی، باعث پایداری نانوذرات فلزی سنتز شده نیز می شود که کاربردهای این نوع نانوذرات، بسیار حائز اهمیت است. نتایج حاصل در خصوص سنتز نانوذرات طلا (Au) و نقره (Ag) نشان می دهد که با این روش می توان ذرات نانومتری این فلزات را با توزیع یکنواختی (باریکی) از اندازه ذرات سنتز کرد. همچنین نسبت زمینه پلیمری به پیش ماده فلزی به عنوان عامل پایدارکننده و نوع و غلظت عامل احیاکننده از پارامترهای کلیدی در تعیین و کنترل اندازه ذرات نانومتری سنتز شده با این روش محسوب می شوند.
    کلیدواژگان: نانو ذرات، پلیمر، فلز، احیا، روش درجا
  • قاسم خایین زاده، امیر ناصر احمدی، مهرداد محرابی، علی مهدیزاده صفحه 57
    در مقاله حاضر، تاثیر سرعت حجمی عبور یک سیال مایع (تولوئن) در یک سیستم جذبی، بر عملکرد جاذب های سیلیکاژل و زئولیت A4 در جذب آب از آن، مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. در این بررسی، تولوئن با سرعت جریان حجمی مختلف(دبی های متفاوت) در یک محدوده زمانی 7 ساعته از روی جاذب ها در یک ستون جذب عبور داده شده و میزان آب باقی مانده درآن اندازه گیری شده است. نتایج حاصل، حاکی از وابسته بودن میزان آب باقیمانده در مایع به سرعت جریان حجمی عبور آن از روی جاذب و همچنین عملکرد بهتر زئولیت نسبت به سیلیکاژل در جذب آب از تولوئن در محدوده آب موجود در جریان مایع است.
    کلیدواژگان: زئولیت، سیلیکاژل، ستون جذب، سرعت جریان حجمی، آب باقی مانده
  • سیدکریم شفقی اصل، جعفر توفیقی داریان، سیدعباس شجاع الساداتی صفحه 65
    در این تحقیق، تولید پروتئین تک یاخته با استفاده از آب پنیر به عنوان سوبسترات انجام گرفت. میکرو ارگانیسم استفاده شده، مخمر تریکوسپرون بود که از پساب کارخانه پنیرسازی، جداسازی شده بود. عملیات فرایند تخمیر با استفاده از بیوراکتور ایرلیفت با حلقه خارجی انجام گرفت. در دمای 30 درجه سانتی گراد و پی. اچ 5/3 و در شدت هوا دهی های مختلف، میزان کاهش COD آب پنیر اندازه گیری شد. نتایج آزمایشات نشان داد که در شدت هوادهی بهینه vvm 5/2 میزان COD آب پنیر از ppm 70000 به ppm 7000 رسید، یعنی در حدود 90 درصد از میزان COD آب پنیر کاسته شد.
    با توجه به اینکه در تولید هر یک کیلوگرم پنیر، در حدود 8 کیلوگرم آب پنیر تولید می شود، در صورت استفاده نکردن از این آب پنیر، در تولید محصولات غذایی مشکلات زیست محیطی خواهیم داشت. لذا تحقیقات آینده بر روی آب پنیر، جهت تولید انواع محصولات غذایی از طریق فرآیندهای تخمیری، مهم خواهد بود.
    کلیدواژگان: آب پنیر، پروتئین تک یاخته، بیوراکتور ایرلیفت، COD
  • پیمان مرادی، فرامرز جودکی، سمیرا شباک، شهاب برون، متین پروری صفحه 71
    فرآیند شکل دهی کاتالیست های هتروژنی از اهمیت زیادی در مراحل ساخت کاتالیست برخوردار می باشد. کاتالیست پرووسکایت لانتانیوم نیکل با استفاده از روش سل ژل تهیه و تحت عمل شکل دهی قرار گرفت که دارای شکل استوانه ای با چهار،دو، و یک سوراخ و سر و ته گنبدی و نیز قرصی بود. تاثیر پارامترهای مختلف در فرایند شکل دهی از جمله: نوع و شکل قالب، نوع پیونددهنده و مقاوم کننده و مقادیر آنها، فشار اعمالی، عملیات حرارتی بعد از شکل دهی اولیه کاتالیست و نوع مواد اولیه تشکیل دهنده کاتالیست در میزان مقاومت مکانیکی نهایی کاتالیست با استفاده از روش های استاندارد موجود در این زمینه اندازه گیری شد و در نهایت شرایط بهینه جهت شکل دهی کاتالیست تعیین گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که دمای پختC °700، فشار bar800، نسبت جرمی پیونددهنده به کاتالیست برابر 1:7 و نوع پیونددهنده پلی وینیل الکل و مقاوم کننده آلومینا با مش 250 منجر به تهیه کاتالیست با بالاترین مقاومت مکانیکی گردید.
    کلیدواژگان: شکل دهی، کاتالیست، پرووسکایت، ریفورمینگ متان
  • میثم قدردان، جلال الدین شایگان صفحه 89
    نظر به پایان پذیری منابع انرژی فسیلی و مشکلات بوجود آمده ناشی از مصرف این سوخت ها (آلودگی هوا و گرمایش جهانی)، تلاش برای جایگزینی سوخت های پاک تولید شده توسط منابع تجدیدپذیر در حال انجام است. در این میان هیدروژن به دلایل متعدد از قبیل: عدم انتشار آلاینده به هنگام سوختن، فراوانی روش های تولید و قابلیت ذخیره سازی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از طرف دیگر افزایش تقاضای انرژی در بخش حمل و نقل و وابسته بودن آن به بنزین و گازوئیل باعث شده است که بسیاری از دولت ها تصمیم بر بکارگیری هیدروژن در این بخش بگیرند. استفاده گسترده از هیدروژن در بخش حمل و نقل نیاز به احداث زیرساخت های لازم دارد که در این مقاله به آن ها اشاره خواهد شد. همچنین در این مقاله مزایای هیدروژن نسبت به سوخت های متداول مورد بررسی قرار گرفته است که از مهمترین آن ها می توان به بیشتر بودن بازدهی چاه تا چرخ هیدروژن نسبت به سوخت های متداول اشاره کرد.
    کلیدواژگان: انرژی هیدروژن، حمل و نقل، آلودگی هوا
  • معرفی، اخبار و گزارش ها
  • صفحه 106
  • گزارش کمیته دانشجویی انجمن مهندسی شیمی ایران
    صفحه 109
  • صفحه 111
|
  • M. M. Montazer-Rahmati, A. Shayganfar Page 3
    Because of the various applications of xylene isomers, their separation for use in downstream industries is essential. One of the above-mentioned isomers is meta-xylene whose separation by an adsorption bed packed with molecular sieve adsorbents to achieve purities in excess of 99.5% for production of isophthalic acid is of interest. After reviewing the feasibility of various existing methods of separation of meta-xylene from a mixed xylenes mixture, the Xylene-Simulator version 1.4 developed in the Process Simulation and Control Department of the Research Institute of the Petroleum Industry by the order of the Isphahan Aromatics Petrochemical Complex was used to investigate the effect of various parameters on this separation process. The most important objective of this process is the transfer of meta-xylene to the extract phase and the production of an extract stream rich in meta-xylene and the desorbent in the adsorption tower which would facilitate their separation with high purity using distillation in the next step. The results obtained validate the possibility of achieving this goal by optimizing the studied parameters.
  • M. Maleky-Doozzadeh, P. Khadiv-Parsi, S. Rezazadeh, H. Abolghasemi Page 19
    Extraction of essential oil from medicinal and flavored plants by the method of distillation has been used for a long time and has been developed later. In the early of 80s it was observed that steam distillation had a high yield as well as low expense. In this article the influence of microwave heater, isolation of distillation column, steam flow rate, temperature, pressure and degree of grinding of plant were studied.Overall, we can say that addition of all factors discussed above, except temperature and pressure and microwave heater caused an increase in extraction of essential oil without any unfavorite effect on color and fragrance, but using microwave heater just decreased process time. Increasing temperature and pressure probably caused undesirable components that they could change the color of the essential oil and made unfavorite fragrance.
  • H. Abolghasemi, M. Ghanadi, S. Kananpanah Page 31
    Study of adsorption models and concentration profile is very important in order to determine efficiency and mass transfer coefficients. A non-linear partial differential equation (PDE) was obtained using mass balance on the spherical element at resin by four isotherm models (Langmuir, Freudlich, Redlich-peterson and Toth). The PDE turn to linear equation with Approximation Method and it solved with converge Implicit Method and lead to concentration profile. The most advantage of this work is presentation of general PDE that it is independent of type of isotherm models. Also, a general matrix is obtained for this type of problems. Generally, the solution of matrix presented a comparison between experimental data and mathematical calculations. Therefore, one can compute the deviation of the theoretical calculations with the experiments.
  • S. M. Peyghambarzadeh, M. Jamialahmadi Page 39
    In boiling, high heat flux levels are possible driven by relatively small temperature differences, which make its use increasingly attractive in aerospace applications, such as compact evaporators in the thermal control of spacecraft environments, and cooling of electronic equipment. Such characteristics have led to research efforts aimed at quantifying boiling behavior in variable gravitational environments. What is discussed in this article includes brief introduction to different experimental methods to prepare microgravity condition and analysis of forces acting on bubble such as buoyancy, surface tension and inertia induced by fluid motion and on the other hand, evaluates the parameters affecting this phenomenon like subcooling, in order to achieve better understanding of the boiling fundamentals under this condition.
  • M. Peyravi, B. Pourabbas, A. A. Babaluo Page 46
    Metal nanoparticles have attracted attention due to their unique electrical, magnetical and optical properties. Due to the metal nanaparticles instability because of their high surface energy, these unique properties can be affected by coagulation and growth of cluster size. In this research, the effective parameters on the synthesis of metal nanoparticles via reduction of metal ions in the polymeric matrix (in situ method) from organometal and metal salts precursors were investigated and the effects of the investigated parameters were presented. In the synthesis of metal nanoparticles via in-situ method, polymeric matrix plays as reducing agent and stabilizer to prevent coagulation of the synthesized nanoparticles which have very important and strategic applications. The obtained results of the studies on the synthesis of Au and Ag nanoparticles showed that the metal nanoparticles synthesized via this method have narrow particle size distribution. Also, polymer matrix as stabilizer to metal precursor ratio and reducing agent type and content are key parameters in the controlling of the synthesized nanoparticles size in this method.
  • Gh. Khatinzadeh, An. Ahmadi, M. Mehraby, A. Mehdizadeh Page 57
    In the present article, the ability of silica gel and 4A zeolite in the process of adsorption of water from toluene at different toluene flow rate has been examined in a dynamic adsorption system.In a duration of 7 hours, toluene with a water content of 220 ppm was admitted to flow in a column filled with different adsorbents and the residual water was measured in the outgoing toluene from the column.The results indicated that the residual water content in toluene was increased with the flow rate while the performance of zeolite was greater than that of the silica gel.
  • S. K. Shafaghiasl, J. D. Tofighi, S. A. Shojaosadaty Page 65
    In This investigation to produce Single cell protein was done by using cheese whey as substrate. The used microorganism was Trichosporon yeast as fermented, that is separated from chees- making factory in fusion. Fermentation process was done by using external loop air lift bioreactor. In temperature 30 c○ and pH 3.5, and various aeration intersity rate of cheese whey COD reduction was measured. The experimental results showed that in aeration intensity 2.5 v.v.m rate of cheese whey COD from 70000 p.p.m reduced to 7000 p.p,m, that is, approximately, 90 percent of cheese whey COD rate was reduced. By attention to, in production any cheese Ky, almost, 8ky cheese whey is produced. While it wasn,t used from this cheese whey, we will encounter the difficulty of environment. Then future investigation over cheese whey, to produce kinds of foodstuffs by formentation processing will be important.
  • P. Moradi, S.Shabbak, F. Joodaki, S.Boroon, M. Parvari Page 71
    Shaping of heterogeneous catalysts is so important in catalyst producing process. Catalyst perovskite Nickel prepared via sol-gel method and shaped in different cylindrical shape with one, two, four and no holes. The factors that affects catalyst‘s shaping includes kind and amount of binder, device’s pressure, heating operation after shaping, and raw materials. Catalyst’s strength is measured and conditions for catalyst’s shaping eventually are optimized by standard methods. Results shown optimum conditions are: the furnace temperature: 700(ºC), pressing machine: 800 bar, mass ratio of binder to catalyst: 1/7, binder: PVA, Alumina: mesh 250.
  • M. Qadrdan, J. Shayegan Page 89
    Regarding to exhaustion of fossil energy resources and side effect problems which are originated from consumption of these fuels (air pollution and global warming), several efforts to substitute clean energy carrier are being done. In this situation, hydrogen for many reasons such as: emitting no pollution during burning, diversity in production methods, and capability of being stored in high scales, fascinated many researchers. Also, increase in transportation fuel demand, and it's dependability on gasoline and diesel, inspired many governments to develop the infrastructures of hydrogen application in transportation sector. In this paper, review of hydrogen energy system technologies, and technical comparison of hydrogen with conventional fuels, were done. The most important advantage of using hydrogen is this that well to wheel efficiency of hydrogen is higher, in comparison of conventional fuels.