فهرست مطالب
دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 42 (مهر و آبان 1388)
- بهای روی جلد: 20,000ريال
- تاریخ انتشار: 1388/08/15
- تعداد عناوین: 11
-
- سرمقاله
-
صفحه 2
- مقالات
-
صفحه 3هدف از انجام این تحقیق، مطالعه عددی جریان سیال و توزیع دما در تبادلگرهای خط انتقال (TLE) کوره های شکست حرارتی می باشد. از تبادلگرهای TLE برای خنک کردن جریان خروجی از راکتورهای شکست حرارتی استفاده می شود. از مزایای استفاده از این گونه تبادلگرها در صنایع، می توان به کاهش هزینه های جداسازی، تولید بخار با فشار بالا و بازیافت حرارتی بالا از گازهای حاصل از شکست حرارتی، اشاره کرد. حل عددی انتقال حرارت، جریان سیال و فرایندهای مربوط به آنها وقتی می تواند انجام گیرد، که قوانین حاکم بر این فرایندها به زبان ریاضی و با معادلات دیفرانسیل، بیان شده باشند. جریان های پیچیده را می توان از طریق عددی با روش های دینامیک سیالات محاسباتی و عناصر با حجم محدود و بدون استفاده از تقریب های اضافی مدل کرد. از مزایای استفاده از روش های دینامیک سیالات محاسباتی، می توان به تشخیص (عیب یابی) جریان، ارزیابی سریع فرایند، بهره وری انرژی و کاهش هزینه های طراحی اشاره کرد. برای شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت درون تبادلگر از نرم افزار فلونت و از مدل آشفتگی استاندارد برای مدل کردن آشفتگی درون تبادلگر استفاده شده است. با بررسی انواع مدل های آشفتگی مشاهده شد که مدل های آشفتگی بالاتر از مرتبه 2 برای مدل سازی تبادلگرها مناسب نمی باشند. نتایج حاصل از شبیه سازی به صورت کانتورهایی از دما، فشار و سرعت ارائه شده اند که در مقایسه با نتایج تجربی، همخوانی خوبی نشان می دهند.
کلیدواژگان: تبادلگر خط انتقال، شکست حرارتی، دینامیک سیالات محاسباتی -
صفحه 14
با توجه به مساله کاهش مصرف انرژی سیستمهای تهویه مطبوع، استفاده از تبادلگرهای گرمایی لوله ای، روشی است که در این آزمایش ها انتخاب شده است. تبادلگرهای گرمایی لوله ای به عنوان پیش سردساز و پیش گرمساز به کار می روند. لوله های گرمایی به خاطر هدایت حرارتی بسیار بالا، به صورت اختلاف دمای کم بین بخش تبخیرکننده و قسمت چگالنده دارای اهمیت بسزایی می باشند. 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 چاله حرارتی است. استفاده از این سیستمها در تبخیرکننده تبادلگر 10 تا 15 درصد و در چگالنده آن 40 تا 65 درصد، بهینه سازی انرژی خواهد داشت. عملکرد مناسب یک تبادلگر گرمایی لوله ای به عوامل مختلفی از جمله افت فشار در تبادلگر بستگی دارد. در این تحقیق، با ساخت یک تبادلگر گرمایی لوله ای ترمو سیفونی به صورت تجربی و نظری، افت فشار در تبادلگر گرمایی بررسی گردیده و مقادیر تجربی با نتایج به دست آمده از روش های مختلف مقایسه شده اند.
کلیدواژگان: تهویه مطبوع، تبادلگرهای گرمایی لوله ای، بهینه سازی مصرف انرژی، افت فشار -
صفحه 22شیرین بیان یکی از گیاهان خودرو است که کاربردهای فراوانی در صنایع دارویی و غذایی دارد. مهمترین جزء شیرین بیان، یک ساپونین شیرین مزه است که گلیسریزین نامیده می شود. در این بررسی، ابتدا عصاره ناخالص شیرین بیان توسط اسید، ترسیب و تغلیظ شد. از نظر خالص سازی، مهمترین مشکل، وجود مقدار زیادی ترکیبات رنگی از نوع فلاونوئیدها در عصاره است. به منظور رنگزدایی از عصاره تغلیظ شده، از جذب توسط کربن فعال در شرایط مختلف عملیاتی شامل pH، دما و دور همزن، استفاده شد. در پایان، عصاره رنگزدایی شده به روش تبلور در الکل با درصدها و pHهای مختلف خالص سازی گردید. نتایج، نشان دهنده آن است که 2=pH بهترین pH برای ترسیب می باشد. کربن فعال نوریت با ارائه محصولی با بازدهی 64 درصد و خلوص 68 درصد گزینه مناسبی برای رنگزدایی در صنعت است. همچنین تبلور می تواند در شرایط مناسب 13=pH و اتانول 90٪، بلورهایی با خلوص 2/98٪ تولید کند. البته در حالت اخیر، بازدهی تا حد 65٪ کاهش می یابد.
کلیدواژگان: شیرین بیان، گلیسریزین، خالص سازی، رنگزدایی، مصرف دارویی -
صفحه 29امواج فراصوت، امواج صوتی با فرکانس بالا هستند که به طور گسترده در پزشکی و تسهیل واکنش های شیمیایی، به ویژه واکنش های پلیمریزاسیون، به کار می روند. با استفاده از امواج فراصوت، برخی از مونومرها می توانند بدون نیاز به آغازگرهای رایج پلیمریزاسیون رادیکالی آزاد در سامانه امولسیونی پلیمریزه شوند. در این مقاله نتایج پژوهش های انجام شده در سه بخش: (1) ماهیت و منبع تولید رادیکال آزاد، (2) اثرات انواع حفره زایی و (3) وابستگی سرعت پلیمریزاسیون و وزن مولکولی به توان خروجی، شدت جریان گاز خنثی، نوع و غلظت عامل سطح فعال، و غلظت مونومر در پلیمریزاسیون به کمک امواج فراصوت مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که در یک سامانه ی فراصوتی، پلیمریزاسیون و تخریب بطور همزمان صورت می گیرند، پلیمریزاسیون امولسیونی فراصوتی، فرایندی پیچیده است. نتایج تحقیقات انجام شده نشان می دهد که مواد فعال در سطح یونی، نقش مهمی در پلیمریزاسیون فراصوتی دارند و با استفاده از شدت جریان زیاد گاز نیتروژن در مدت کوتاه، درصد تبدیل افزایش می یابد. در صورتی که توان خروجی در محدوده ی آستانه ی حفره زایی و قله ی حفره زایی باشد، افزایش توان، موجب افزایش سرعت پلیمریزاسیون می شود. کاهش غلظت مونومر نیز به افزایش سرعت پلیمریزاسیون کمک می کند.
کلیدواژگان: فراصوت، پلیمریزاسیون، آغازگر، امولسیفایر، حفره زایی -
صفحه 38نانوذرات طلا یکی از پرکارترین نانوذرات فلزی می باشند که در زمینه های مختلف بخصوص نانوزیست فناوری1، کاربرد دارند. در این مقاله، تهیه نانوذرات طلا به روش شیمیایی و با استفاده از ال آلانین به عنوان عامل کاهنده و نیز، پیش ماده مورد استفاده، تتراکلرید طلای سه آبه، بحث و بررسی شده است. همچنین، به منظور پایدار کردن این ذرات، از کتیوسان به عنوان یک ماده فعال کننده سطح (سورفکتانت) طبیعی استفاده شده است. نانوذرات طلای به دست آمده توسط طیف سنجی فرابنفش مرئی و میکروسکوپ الکترونی عبوری، شناسایی شده و نیز اندازه و شکل آنها مشخص گردید. نتایج نشان داد که اندازه این ذرات 40-15 نانومتر، ذرات، کروی شکل و توزیع آنها مناسب بوده است. همچنین، وجود نوار جذبی متقارن با ماکزیمم جذب 544 نانومتر، حاکی از تشکیل نانوذرات طلا بوده است. بررسی پایداری این ذرات، که در مورد آنها از کیتوسان به عنوان پایدارکننده استفاده شده است، به روش طیف سنجی مرئی فرابنفش، نشان داد که آنها به مدت 20 روز پایدار می باشند.
کلیدواژگان: نانوذرات طلا، کاهش شیمیایی، ال، آلانین، کیتوسان -
صفحه 45از آنجاییکه فرایند آب زدایش اسمزی به منظور دستیابی به محصولات با کیفیت بهتر و حفظ خواص اولیه در صنایع غذایی و دارویی از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار است، لذا این مقاله سعی دارد، آب زدایش اسمزی را در ریشه های هویج مورد بررسی تجربی و تحلیلی قرار دهد. چون ساختار بافت و نسوج هویج در دو جهت شعاعی و محوری متفاوت است، از اینرو ضرایب نفوذ شعاعی و محوری با استفاده از داده های آزمایشگاهی تعیین می شوند. همچنین مدلسازی ریاضی همراه با قوانین اول و دوم فیک انجام شده است. تاثیر میزان غلظت محلول بر ضرایب نفوذ در دو جهت شعاعی و محوری به کمک اطلاعات تجربی، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.
کلیدواژگان: شکر، هویج، آب زدایش، اسمز، مدل سازی ریاضی، ضریب نفوذ محوری و شعاعی -
صفحه 51سیستم های ذره ای از جمله سیستم های رایج در صنایع شیمیایی و زیر مجموعه ای از سیستم های توزیع شده شبه گویا1 می باشند به نحوی که در حدود 60 درصد از صنایع شیمیایی با فرایندهای ذره ای مرتبط اند. در اینگونه سیستم ها هدف، تولید محصولی با دانه بندی معین و اندازه مشخصی از ذرات در محصول نهایی است. این امر سبب شده است که مسئله کنترل این گونه سیستم ها به منظور دستیابی به توزیع دانه بندی مطلوب، جزو چالش های بزرگ در زمینه کنترل فرایند، در عرصه مهندسی شیمی باشد. در این میان، آنچه که مهم است شناخت رفتار این دسته از سیستم ها و ارائه راهکاری مناسب در عرصه کنترل سیستم های ذره ای است. خصوصیات دینامیکی، معادلات بسیار پیچیده ریاضی حاکم بر اینگونه فرایندها، رفتار کاملا ناخطی دینامیکی و عدم کنترل مطلوب توسط روش های معمول کنترلی، تحقیقات وسیعی را در زمینه کنترل و شناخت ساختار این دسته از فرایندها می طلبد.
در این تحقیق با بررسی روش های ارائه شده در زمینه دینامیک سیستم های ذره ای و همچنین راهکارهای ارائه شده در زمینه کنترل این دسته از فرایندها سعی شده است که مقایسه ای از نتایج حاصله از این تحقیقات در این زمینه صورت پذیرد و با توجه به این نتایج، راهکارهای نوین در زمینه کنترل این دسته از سیستم ها ارائه و پیشنهاد شود.
کلیدواژگان: سیستم ذره ای، سیستم توزیع شده شبه گویا، کنترل ناخطی -
صفحه 64
-
صفحه 69
-
صفحه 70
-
Page 3The purpose of this research is numerical study of fluid flow and temperature distribution in the transfer line exchanger (TLE) of thermal cracking furnace. That is used for cool out flow of thermal cracking reactors. The advantages of using these exchangers in industries are the low cost of separation, production of high pressure steam and high heat recovery from the cracked gas. Numerical solution of heat transfer and fluid flow can be done when governing laws on these processes have been explained by differential equations. Complex flow can be modeled by numerical methods of computational fluid dynamics (CFD), such as finite volume, without using additional approximations. The advantages of using computational fluid dynamics include diagnosis of flow, rapid evaluation of novel process route, energy efficiency and low cost design. For simulation of fluid flow and heat transfer in the heat exchanger, FLUENT software and k– model for turbulent model are used. By investigation of turbulent models, it is observed that application of turbulent models with orders higher than 2 are not proper for modeling of heat exchangers. Simulation results were presented for temperature, pressure and velocity contours, which results show good agreement in comparison with experimental data.
-
Page 14
In order to energy saving in air condition systems, using of HPHE is the style that chose in these experimental. Hphe used for precooling and preheating. Hphe is an extra heat conductor that acts with few temperature gradients between evaporator and condenser. Hphe act with any heat pump. Using of hphe in air condition systems, saves 10-15% energy in evaporator of hphe as precooling and 40-60% in condenser of hphe as preheating.Correct work of HPHE correlate to various parameters, similar pressure drop. In this paper, we build an hphe and compare pressure drop at theoretical manner with experimental in air condition system.
-
Page 22Licorice is a self-propelling plant that has many applications in pharmaceutical and food industries. Glycyrrhiza Glabra is a kind of licorice whose main active component is a triterpenoid saponin named glycyrrhizin. After extraction, acid precipitation used for preliminary isolation and concentration. Flavonoids are found as pigment in the aqueous extracted product. Decolorization of this extract is one of the major problem. Adsorption with activated carbon was used considering operational parameters including pH, temperature and agitation. Finally, decolorized extract was purified by crystallization in aqueous ethanol at different pH and ethanol percentage to yield the final purified product. Results show that the best pH for precipitation is about 2. Norit Activated Carbon is found to be the good choice for adsorption by 64% yield and 68% purity in industry. Crystallization can purify the extract by 90% aqueous ethanol at pH 13 to result in a product of 98.2% purity. In this case, however, the production output decreased to 65%.
-
Page 29Ultrasound consists of high-frequency sound waves and is widely used in medical purposes and chemical reactions, especially polymerization. The emulsion polymerization of some monomers can occur without the conventional free radical initiators under ultrasonic irradiation. In this paper recent experimental results are reviewed in three sections: (1) nature and source of the free radical for the initiation process; (2) effects of different types of cavitation; and (3) dependence of the polymerization rate and the polymer molecular weight on acoustic intensity, inert gas flow rate, type of surfactant and its concentration, and initial monomer concentration. Since the polymerization of monomer and degradation of polymer occur simultaneously, the ultrasonically initiated emulsion polymerization is complicated. The experimental results show that ionic surfactants play a very important role in obtaining a high polymer yield, and high conversions can be reached in a short time with usage of a high purge rate of N2. An increase in ultrasound intensity leads to an increase in polymerization rate in the range of cavitation threshold and cavitation peak values. Lower monomer concentration favors enhancement of polymerization rate.
-
Page 38Gold Nanoparticles are the most important and applicable Nanoparticles which are being used in Nanotechnology and Nano-Medicine. Therefore, it is important to find out /use suitable techniques to synthesize and prepare nanoparticles with different and suitable size, shape and distribution for various applications. In this article, preparation of gold nanoparticles by chemical reduction method and application of L-Alanine as a reducing has been discussed. In this study, HAuCl4. 3H2O was used as pre-material (pre-cursor) and Chitosan were used as natural surfactant to stabilize the synthesized particles. The size distribution and formation of gold Nanoparticles were confirmed by transmission electron microscopy and UV spectroscopy indicating the diameter of gold nanoparticles at the range of 15-40 nm with fine distribution. The formed nanoparticles and stabilized with chitosan analyzed by UV-Vis spectroscopy that showed the highest absorption at 544 nm, and were stable for 20 days.
-
Page 45Osmotic dehydration process has an important role in food and pharmacy industry, to gain better quality and properties. This paper tries to study this subject for carrot roots. Because the structure of roots is different in radial and longitudinal direction, determination of diffusion coefficients are carried out in both directions using experimental data. Mathematical modeling is also done using the solution of Fick's I. and II. laws. Experimental results show the effect of concentration on diffusivity in both radial and longitudinal directions.
-
Page 51Particulate systems are one of the common systems in chemical industries and a subset of Quasi Rational Distributed Systems (QRDS). Near 60 percent of chemical industries are related to Particulate systems. The main goal in this kind of systems is production of desire classified particles in size distribution. This matter causes control problems for these kinds of systems for achieving to desired seed distribution be one of the biggest problems in the field of process control. The most important problem is recognition of behavior of these systems and proposing a proper way in control field of particulate process. Dynamic properties, very complex governing equations, nonlinear dynamic behavior and lack of perfect control by common control methods needs wide research in control and recognition of structure of these processes.In this research is tried to survey of presented methods in field of particulate system process dynamic and their solving methods and comparing the results, new ways are offered in control of these systems.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.