فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 51 (مهر و آبان 1389)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 51 (مهر و آبان 1389)

  • بهای روی جلد: 20,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1389/09/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • علی اصغر حمیدی، مجتبی سمنانی رهبر*، فریبا دارابی صفحه 4

    خشک کن های پاششی یکی از کاربردی ترین انواع خشک کن ها در صنایع شیمیائی هستند. با وجود بررسی های بسیاری که بر روی این خشک کن ها به صورت نظری صورت گرفته است عملکرد خشک کن های صنعتی هنوز از مباحث مهم و مورد توجه محققان است. در این تحقیق، ابتدا مدل ریاضی یک خشک کن پاششی ارائه شده و سپس این مدل بر روی خشک کن پاششی صنعتی شرکت پاکسان مورد استفاده قرار گرفته و تغییرات دمای خوراک، قطر و رطوبت قطره بر حسب زمان و همچنین تاثیر دمای خوراک و قطر روزنه نازل بر روی مسافت طی شده قطره در جهت های عمودی و افقی درون برج خشک کن مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج حاصل از مدل، تاثیر رطوبت قطره بر روی گاز خروجی کاملا وابسته به مدت تماس قطره و گاز است و در تماس طولانی مدت، افت دمای گاز خروجی محسوس است. دمای خوراک نیز در ابتدای ورود به خشک کن اثر قابل ملاحظه ای ندارد اما در تماس بیش از 5 ثانیه گاز با قطره، دمای بیشتر قطره (خوراک) می تواند کاهش بیشتری در دمای گاز خروجی ایجاد کند. همچنین در تماس طولانی مدت قطره و گاز، قطر قطراتی که با دمای بیشتر وارد خشک کن شده اند کمتر از قطر قطراتی خواهد بود که دمای اولیه کمتری داشته اند. و همچنین در صورتی که از روزنه به قطر 5/3 میلیمتر استفاده شود قطر قطره ایجاد شده و بار تبخیر برج کمتر خواهند بود. مقایسه نتایج حاصل از مدل با داده های تجربی نشان می دهد که مدل مزبور بخوبی می تواند این داده ها را توجیه نموده و تطابق مناسبی ایجاد نماید.

  • مصطفی کشاورز مروجی، محمد مروتی پسند، عماد قادری، منوچهر وثوقی صفحه 13
    زیست آکتورهای هوا راند1 از مهمترین انواع تماس دهنده های (گاز- مایع) هستند که در فرایندهای شیمیایی و زیست شیمیایی در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز کاربرد های مهمی دارند. این زیست رآکتور ها بخصوص در فرایندهای زیست شیمیایی مزایایی نسبت به زیست رآکتورهای همزن دار2 و برج های جبابی3 دارند. در این مقاله انواع زیست رآکتورهای هوا راند بررسی و مزایا و معایب و برتری نسبی آنها نسبت به رآکتورهای همزن دار و حبابی مطالعه شده است. طراحی و افزایش مقیاس زیست رآکتورهای هوا راند وابسته به عملکرد هیدرودینامیک در این زیست رآکتورهاست که معمولا شامل استفاده از پارامترهایی مانند سرعت گاز، کسر حجمی گاز، سرعت ظاهری مایع و اختلاط است. بعلت برهم کنش زیاد این عوامل، بررسی رفتار رآکتورهای هوا راند بسیار پیچیده است. در این تحقیق، پارامترهای موثر بر هیدرودینامیک جریان در رآکتورهای هوا راند بررسی شده است. در سالهای اخیر، دینامیک سیالات محاسباتی بعنوان ابزاری برای مطالعه هیدرودینامیکی زیست رآکتورهای هوا راند مورد استفاده قرار گرفته و روش های دینامیک سیالات محاسباتی و کاربرد آنها در شبیه سازی رآکتورهای هوا راند معرفی و بررسی شده است.
    کلیدواژگان: جریان دو فازی گاز، مایع، هوا راند، زیست رآکتور، هیدرودینامیک، دینامیک سیالات محاسباتی
  • سیدسیاوش مدائنی، نیما ارست صفحه 27
    از خواص سیالات فوق بحرانی می توان در فرایند های ساخت غشاءها بهره گرفت. استفاده از خاصیت غیر انحلال پذیری دی اکسید کربن فوق بحرانی به جای استفاده از یک غیر حلال آلی، اولین گام در استفاده از این سیالات در ساخت غشاءها بوده است. (SC-CO2)1 به دلیل ضریب نفوذ بسیار بالا به خوبی در محلولهای پلیمری نفوذ می کند و فازها را از یکدیگر جدا می سازد. همچنین این غیر حلال پس از اتمام فرایند، به راحتی از نمونه ها استخراج می شود. ساخت غشاء از اغلب پلیمرهای موجود بجز پلیمرهای محلول در آب، بدین روش، امکان پذیر است و برای استفاده از این پلیمرها نیز می توان از روش مخلوط منبسط شده به کمک (SC-CO2) استفاده کرد. در این روش، از مخلوطی شامل یک حلال خالص و (SC-CO2)، به عنوان غیر حلال استفاده می شود، به طوری که این مخلوط می تواند هم مشابه یک حلال آلی عمل کند و هم خواص سیالات فوق بحرانی، مانند کشش سطحی کم و نفوذ پذیری زیاد را در دمای بسیار مناسب داشته باشد. اشباع سازی لایه های پلیمری از دیگر کاربردهای (SC-CO2) در فرایند ساخت غشاءهاست. به کمک این روش می توان با نشاندن ذرات (فلزی - غیر فلزی) در سطح غشاءها، خصوصیات سطحی آنها را بهینه کرد و آنها را پرکاربردتر نمود. به کمک این روش می توان با نشاندن ذرات پالادیم یا استایرن در سطح غشاءهای نافیون مورد استفاده در سلول های سوختی، هدایت پروتونی غشاءها را افزایش و نفوذ عرضی متانول از میان آنها را کاهش، و به طور کلی، کارایی این غشاءها را تا حد قابل قبولی افزایش داد. به علاوه می توان به کمک این روش، سطح غشاء غربال مولکولی کربن را از ذرات پالادیم اشباع کرد و با ایجاد موانعی بر سر راه مسیرهای موجود برای انتقال مولکول های گازی، خاصیت خود انتخاب گری این غشاءها را افزایش داد. علاوه بر تکنیک های پرکاربرد فوق، در این مقاله دو روش دیگر، یکی روش ساخت غشاءهای نامتقارن با یک لایه نازک رویین به کمک (SC-CO2)، و دیگری روش ساخت غشاء به وسیله تشکیل کمپلکس اسیدی چند لایه بر روی فیلم متخلخل پلی اتیلن، ارائه می شود.
    کلیدواژگان: غشاء، دی اکسید کربن فوق بحرانی، تغییر فاز، اشباع سازی
  • مریم کرم الدین، فرشاد ورامینیان صفحه 40
    در بعضی شرایط خاص تشکیل هیدرات، سه فاز: هیدرات جامد، هیدرات گاز و هیدرات مایع در کنار هم قرار می گیرند. در این تحقیق، بررسی تعادل ترمودینامیکی هیدرات، در مخلوط دوتایی آب و متان با معادله حالت VPT و قانون اختلاط دانش و با استفاده از مدل (واندروالس- پلاتیو) برای فاز جامد و در نظر گرفتن تعادل سه فاز: مایع (غنی از آب)، بخار (غنی از هیدروکربن) و جامد (هیدرات) انجام شده است. به این منظور فشار تعادلی هیدرات متان یک بار از تعادل جامد– بخار و بار دیگر از تعادل جامد– مایع و با دو آلگوریتم پیشنهادی، محاسبه شده است. مقایسه نتایج محاسباتی و داده های تجربی موجود برای کمیت فشار در مخلوط آب و متان در محدوده دمایی 4/262 تا 9/285 کلوین نشان می دهد که در صورت انتخاب دو فاز از سه فاز در حال تعادل، باید تعادل دو فاز (جامد – بخار) انتخاب شود و سپس با در نظر گرفتن شرایط تعادل فازی، درصدهای تعادلی در سایر فازها به دست آید. میزان خطای متوسط محاسبه شده در تعادل (جامد – بخار) در دو روش ارائه شده در این مقاله 21/9 درصد، در حالی که این مقدار در تعادل (جامد – مایع)، 32/23 درصد است که این موضوع برتری استفاده از فازهای تعادلی (جامد – بخار) را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: قوانین اختلاط، معادله حالت، هیدرات گازی، تعادل فازی
  • محمد پازوکی، خاتون هادیپور، پیروز پروین، لیلا پشت شیخایی صفحه 48
    با توجه به کاهش منابع انرژی های فسیلی در جهان در این مقاله اهمیت زیست انرژی به عنوان یک سوخت جایگزین، مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین برنامه ها و چشم انداز زیست انرژی در ایران و چند کشور دیگر که هم از منابع انرژی فسیلی و هم انرژی های تجدیدپذیر بهره مند هستند ارائه شده است. شرایط حال و افق آینده تولید و مصرف بیواتانول در ایران به عنوان یک مکمل سوخت و در نهایت یک سوخت جایگزین بنزین پرداخته و بر ضرورت توجه، حمایت و سرمایه گذاری در زمینه تحقیق و توسعه و گسترش تولید این محصول استراتژیک تاکید می شود. ازجمله کشورهایی که سهم بسزایی در توسعه زیست انرژی در جهان دارند می توان آمریکا، استرالیا، کانادا و برزیل را نام برد که هر یک در راستای استفاده هرچه بیشتر از منابع زیست انرژی برای تولید سوخت، الکتریسیته و گرما گام های بلندی برداشته اند تا هم در استفاده از سوختهای فسیلی صرفه جویی شود و هم میزان آلودگی هوا کاهش یابد. در کشور ایران نیز با توجه به نیاز روز افزون جامعه به انرژی، برنامه هایی در این زمینه وجود دارد. به عنوان مثال در سال 1384، تولید ناخالص داخلی زیست توده در حدود Mtoe4/25 بوده که 1/1% از کل تولید ناخالص داخلی محسوب می شود.
    کلیدواژگان: زیست انرژی، زیست اتانول، انرژی های تجدیدپذیر، زیست توده
  • مریم حسن قاجار، سید حسن هاشم آبادی صفحه 63
    در خشک شدن انجمادی مواد متخلخل، پیش بینی ضرایب نفوذ نسبتا مشکل، و تنها به صورت تجربی، قابل دستیابی است. با ارائه رابطه ای جهت تعیین ضریب نفوذ موثر بخار، می توان نرخ خشک شدن محیط های متخلخل را با توجه به میزان تخلخل آنها در فرایندهای انجمادی پیش بینی کرد، همچنین استفاده از معادلات به دست آمده در این زمینه درکاهش وقت و هزینه آزمایش، موثر است. در این مطالعه با توجه به نوعی ایده آل سازی هندسی از ساختار محیط متخلخل، پدیده نفوذ و انتقال جرم بخار در فرایند خشک شدن انجمادی پلیمر ژلاتین با استفاده از اطلاعات آزمایشگاهی و حل معادلات پیوستگی، تکانه، جرم و انرژی و شرایط مرزی مناسب، در جریان آرام و دو فازی مایع- بخار در شرایط عملیاتی متفاوت، شبیه سازی شده است. در نهایت، رابطه ای جهت تعیین ضریب نفوذپذیری بخار در فرایند خشک شدن انجمادی هیدروژل متخلخل، با توجه به میزان تخلخل،اثر اندازه حفرات و رطوبت ارائه شده که نتایج مدل با روابط مدل های تجربی، تطابق مناسبی نشان می دهند.
    کلیدواژگان: ضریب نفوذ موثر، نفوذ پیوسته، خشک شدن انجمادی، شبیه سازی CFD
  • حمیدرضا سطوتی، محمدنادر لطف اللهی صفحه 70
    در بسیاری از فرایندهای شیمیایی باید جامدات محصول یا ماده اولیه دارای توزیع اندازه باریک و مناسبی باشند. روش های سنتی کاهش اندازه مانند خرد کردن، آسیاب کردن و خشک کردن دارای مشکلاتی مانند مصرف زیاد انرژی، باقی ماندن حلال در ترکیب و تجزیه حرارتی و شیمیایی محصول، می باشند. در نتیجه، تحقیق درباره روش های جایگزین روش های سنتی مورد توجه محققین بوده است. یکی از این روش های جایگزین، استفاده از سیالات فوق بحرانی است. سیالات فوق بحرانی برای تولید ذرات جامد با اندازه های کوچک و توزیع اندازه باریک، در فرایندهای مختلف به کار می روند. روش انبساط ناگهانی محلول های فوق بحرانی1 برای تولید ذراتی که انحلال پذیری قابل توجهی در سیال فوق بحرانی دارند می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در فرایند ضد حلال گازی2 شرایط فشار، متعادل تر است ولی مشکل آن، امکان باقی ماندن حلال در محصول می باشد. دو روش دیگر، یعنی فرایندهای تشکیل ذرات از محلول های اشباع از گاز3 و کاهش فشار محلول های آلی انبساط یافته4، با روش های قبلی، متفاوت می باشند. در این دو فرایند از مزیت خواص سیال فوق بحرانی به عنوان حلال یا ضد حلال استفاده نمی شود بلکه از تاثیر سرمایشی زیاد ایجاد شده بر اثر انبساط سیال فوق بحرانی از شرایط فوق بحرانی به فشار محیط، بهره گیری می شود.
    کلیدواژگان: کاهش اندازه، توزیع اندازه، سیال فوق بحرانی، محلول های فوق بحرانی، ضد حلال گازی، محلول های اشباع از گاز، محلول های آلی انبساط یافته
  • سمانه سامی، امیر رحیمی صفحه 82
    مقاله حاضر یک مقاله مروری در زمینه مطالعات آزمایشگاهی ومدلسازی صورت گرفته سالهای اخیر در خصوص حذف آلاینده-های گازی به روش زیست تصفیه است که در آن مطالعات صورت گرفته در این زمینه بررسی گردیده و نتایج حاصله بازبینی و مقایسه شده اند. این مطالعه نشان می دهد که اگر چه سیستم های زیست تصفیه مورد بررسی های آزمایشگاهی متعددی قرار گرفته اند با وجود این، نتایج حاصل، هیچگاه برای توسعه روابط تجربی با جنبه کاربری عمومی به کار گرفته نشده اند و یا اساسا به دلیل پیچیدگی این سیستم ها و تاثیرپذیری نتایج از متغیرهای عملیاتی زیاد، این امر، امکان پذیر نبوده است. همچنین نتایج مربوط به بررسی مطالعات مدلسازی صورت گرفته در این تحقیق، نشان می دهد که هیچ کدام از مدل های ارائه شده از جامعیت کافی برخوردار نبوده اند. با وجود این، در اغلب موارد و گاهی در شرایطی که از فرضیات بسیار ساده کننده در تبیین مدل استفاده شده، نتایج حاصل از مدل، از دقت کافی برخوردار بوده است. این مسئله در خصوص مدلسازی هایی که نتایج آنها با داده های آزمایشگاهی همان محققان مقایسه گردیده بیشتر مشهود است. به نظر می رسد موارد گلوگاهی در مدلسازی سیستم های حذف زیستی گاز های آلاینده شامل سینتیک واکنش، سطح واکنش (متفاوت از سطح پرکننده ها) و عدم توزیع یکنواخت میکروارگانیسم مورد استفاده در سیستم است که کماکان مدل های ریاضی کلاسیک مورد استفاده در این موارد، متکی بر فرضیات ساده کننده می باشند.
    کلیدواژگان: مدلسازی، زیست تصفیه، زیست صافی، واکنش زیستی
  • فرزاد عبداللهی دمنه، سیدمحمدعلی موسویان، محمدرضا امیدخواه، حسین بهمنیار صفحه 96
    در طول دهه اخیر همواره این بحث در بین مدیران کلان کشور مطرح بوده که در صورت تولید گاز طبیعی، بیش از نیاز داخل، چگونه آن را به ارزش افزوده بیشتری تبدیل کنیم. در این مقوله گزینه های پیش روی آنها عبارت بودند از:- انتقال از طریق خط لوله تا مرز ترکیه و تزریق به خط لوله نابوکو2 جهت تغذیه شبکه گاز اروپا- تولید گاز طبیعی مایع در عسلویه (منطقه تمبک) و فروش آن در بازار گسترده گاز مایع طبیعی- تولید برشهای هیدروکربنی نظیر بنزین و گازوییل از گاز طبیعی با استفاده از فرایند تبدیل گاز به مایع3 - تولید متانول - تولید اتیلن با استفاده از فرایند زوج اکسایش متان4 تاکنون از میان گزینه های تولید فوق تنها تولید متانول اجرایی شده و فرایندهای گاز به مایع و زوج اکسایش متان در مقیاسهای کوچک در پژوهشگاه صنعت نفت و پیرو آن در مقیاس نیمه صنعتی پیگیری می شوند. بدیهی است که هرچه قیمت نفت کاهش یابد از سوددهی فرایندهای گاز به مایع و زوج اکسایش متان کاسته می شود تا جایی که با قیمت هایی بسیار پایین تر از نفت ضررده خواهند شد. در مورد دوگزینه اول همواره مسئولان مردد بوده اند که به کدامیک همت گمارند گویی که تنها یکی از آنها می بایست انتخاب شود که این تعلل به عقب افتادن اجرای طرحهای گاز طبیعی مایع و خط لوله نهم (خط لوله از عسلویه تا مرز ترکیه) انجامید. خوشبختانه در سالهای اخیر هردو گزینه دنبال شده و در حال اجرایی شدن هستند. در این مقاله سعی بر آنست که جوانب فنی و اقتصادی این دو گزینه که محل مناقشه بین مدیران کلان کشور بوده است موشکافی شود.
    کلیدواژگان: خط لوله، گاز طبیعی مایع، جوانب فنی و اقتصادی
  • صفحه 111
  • مطلب انگلیسی
  • صفحه 118
|
  • A. A. Hamidi, M. Semnani Rahbar, F. Darab Page 4

    Spray dryers are one the most applicable dryer in chemical industries. In spite of different theoretical researchs on spray drying, industrial dryer performance is still a considerable subject for scientists. In this investigation, at first, a mathematical model of a spray dryer was persented and then, the model was applied on an industrial case (Paxan Co.) with presentation of basic relations and equations. Thus, variation of feed temperature, droplet diameter and humidity versus time and also, effects of feed temperature and nozzel orifice diameter on droplet distance in vertical and horizental axes in the spray dryer tower were investigated. The obtained results from mathematical model and practical data show that effect of droplet humidity on outlet gas depends on contact time between droplet and gas. In contact time more than five seconds, higher temperature of feed causes more decrease of outlet gas temperature. In enough contact time, diameter of droplets with high temperature can be less than droplet with low temperature. Also, the nozzle with 3.5mm diameter produces low diameter droplet and decreases vaporization load of tower. According to the results, nozzle feed temperature doesn`t affect on gas temperature at the beginning of gas entry. The comparison between model results and pactical data shows that this model satifies the data very well.

  • M. K. Moraveji, M. Morovati, E. Ghaderi, M. Vossough Page 13
    Airlift bioreactors form one of the most important classes of gas-liquid contactors that are extensively used in chemical and biochemical processes especially in oil and gas industries. These bioreactors have some advantages respect to CSTR and BCR’s especially in bioprocesses. In this article, various kinds of airlift bioreactors have been investigated. Design or scaling of the bioreactors is depend on the hydrodynamics turnover, that inclusive using parameters such as gas velocity, void fraction, liquid velocity and mixing. Because of the rigorous interaction, behavior study of these bioreactors are complicated. In this research, effective hydrodynamics parameters in the airlift bioreactors are investigated.
  • S. S. Madaeni, N. Arast Page 27
    Supercritical CO2 (SC-CO2) have been extremely used in membrane formation process due to the appropriate properties. Numerous polymeric membranes have been prepared by the phase separation process using SC-CO2 as a non-solvent for the polymer solution. This process exhibit several advantages, mainly membrane properties may bemanupulated by changing process condition; i.e., supercritical CO2 can produce very different non-solvent activities using different pressures and temperatures. However the major drawback of this technique is limited affinity between CO2 and water at the ordinary process conditions. Consequently, this process cannot be used to produce membranes of water-soluble polymers. In another supplement method, the phase inversion of water-soluble polymers was proposed using liquids expanded by SC-CO2. With this process, it is possible to take advantage of both capabilities of the organic solvents and SC-CO2 at very low temperatures. The next methods are synthesis of composite membranes. In a case study for improving the conductivity of Nafion membranes and to inhibit methanol permeation, styrene monomer was radically grafted onto the Nafion 115 membrane using SC-CO2. In another work; Pd particles were grafted on Nafion 117 by supercritical-impregnation and chemical reduction. Moreover the gas permeation properties of carbon molecular sieve (CMS) membranes dispersed with palladium nano particles via SC-CO2 impregnation method were investigated in another work. In this review paper we cite other methods which have successfully used for preparation of membranes namely formation of integrally skinned asymmetric gas separation membranes by SC-CO2 and proton conducting membrane preparation using multi-layer acid–base complex formation on porous polymeric film.
  • M. Karamoddin, F. Varaminian Page 40
    In some special conditions of hydrate forming, three hydrate-vapor-liquid phases are equilibrated together. In this research, thermodynamic hydrate equilibrium in binary mixture of methane and water with VPT equation of state and Danesh mixing rule and using Van der Waals Plauteeuw model for hydrate solid phase by attending to (HVLW) equilibrium phases is studied. In this purpose equilibrium pressure, once by using HV state and another time with HLW, and by two suggested algorithm is calculated. Comparison between calculation results and available experimental data in 262.4-285.9 K temperature range for methane hydrate pressure, shows that if two phases chosed from three equilibrium phases, HV equilibrium phases must be used and then equilibrium percent in other phases will obtain. Calculated average error percent in HV equilibrium state of two methods is 9.21%, although this percent in HLW state is 23.23%.
  • M. Pazouki, Kh. Hadipour, P. Parvin, L. Posht Sheykhani Page 48
    In this article the importance of bioenergy as an alternative fuel source is investigated. Also programs and outlooks of bioenergy in Iran and some other countries which possess both fossil energy sources and renewable energy sources are reported. The present and future of bioethanol consumption in Iran as a supplementary to petrol fuel and the necessity to support and invest on research and development of this strategic product is emphasized. Countries like United States, Australia, Canada and Brazil are very concerned about the development of bioenergy and have plans for using bioenergy resources for production of fuel, electricity, and heat. These plans include using less fossil fuel and also reducing the risk of air pollution. Iran also has programs to reduce dependencies on fossil fuel. Iran in 2008 had biomass gross production of about 25.4 Mtoe which is about 1.1 % of the fuel gross production.
  • M. Hassan Ghajar, S.H. Hashemabadi Page 63
    Ascertainment of effective diffusion coefficient in porous solids is difficult and will determine empirically. A model to assess the relationship between the effective vapor diffusivity and porosity has been developed by computational fluid dynamic techniques and experimental data of freeze dryer set up. Continuity, momentum and energy equations with heat and mass transfer models solved for idealized geometry of porous hydro gel and diffusion mechanism duo to pressure gradient in freeze drying porous media was studied for two phase liquid-vapor as mixture model multiphase flow. The effective vapor diffusivity at freeze drying has been determined as a function of porosity and water volume fraction at vapor diffusion and condensation process in freeze dryer. The simulation results are in a quite fair agreement with empirical models to predict effective vapor diffusivity.
  • H. R. Satvati, M. N. Lotfollahi Page 70
    In many of chemical processes, the narrow and suitable size distribution for solid products and raw materials is necessary. Traditional processes such as crushing, milling and drying have problems like high energy consumption, solvent residue in product as well as thermal decomposition of product. Therefore, research about alternate methods instead of traditional procedures is of interest the researchers. One of these alternatives is the use of supercritical fluids. The supercritical fluids are used for solid particle production with small size and narrow size distribution using different processes with different roles. Rapid expansion of supercritical solution (RESS) method can be used to produce particles which have significant solubility in supercritical fluid. In supercritical anti-solvent (SAS) process, pressure term is more dominant; however its problem is solvent residue in the product. The procedures of the gas-saturated solution (PGSS) and the depressurization of expanded liquid organic solution (DELOS) processes are different with the previous mentioned methods. These two processes do not use advantage of supercritical fluid properties as solvent or anti-solvent, but they use the large cooling effect of supercritical fluid when expansion occurs suddenly.
  • S. Sami, A. Rahimi Page 82
    The present paper is a review paper which explains and analyses the recent mathematical modeling and experimental studies on removal of the gaseous pollutants by biofiltration. Also, the comparison of these studies is carried out on the basis of differences in experimental methods and modeling approaches. This study shows that however the biofiltration systems have been considered through several experimental studies, but the results have been not used for developing of comprehensive empirical correlations which could be used in similar operating conditions and systems. It seems this is due to complicated nature of such systems and abundance of effective operating parameters. Also the analysis of modeling studies shows that any of the proposed models have not adequate universality. Nonetheless, the results of the models with oversimplifying assumptions have enough accuracy, especially when the results of the models are compared with the experimental data presented by the same authors. Results of this analysis also show that still, there is a large scientific deficiency in predicting of main and important parameters in the modeling of biofilters, including the kinetic of reactions, the actual mass and heat transfer area, and the non-uniform distribution of microorganism. Therefor, many of the mathematical models are based on the oversimplifying assumptions for the main parameters.
  • F. Abdollahi-Demneh, M. A. Moosavian, M. R. Omidkhah, H. Bahmaniar Page 96
    During recent decade it has been repeatedly declared by Iranian top managements that in the case of producing gas more than domestic consumption how it might be converted to more value added. Actually there are following five possible options in front of them for this additional natural gas:- Transmission via natural gas trunk-lines up to the border of Turkey in order to inject to the Nabucco pipeline for consumption in Europe.- LNG production in Assaluyeh (Tombak) and selling in the LNG market all around the world.- Gasoline and petrol production via Gas to liquid (GTL) process.- Methanol production- Ethylene production via Oxidative Coupling of Methane (OCM).Up to now, amongst the abovementioned options only the methanol production projects have been executed in industrial scale inside Iran while regarding the OCM and GTL processes some pilot plant projects in the Research Institute of Petroleum Industry (RIPI) are on stream. It is noteworthy that the OCM and GTL processes are economically feasible provided that oil prices are high. About the first and second abovementioned options, namely pipeline and LNG, it is remarkable that for a long period of time Iranian top managements in the filed of energy were doubtful to select one of them in a manner that one must be selected and the other ought to be forgotten. During recent years both two options were pursued by Iranian top managements hence some projects were defined and now are on stream. The objective of this study was to investigate the technical and economical aspects of these two options in order to make the issue more clear.Spray dryers are one of the most important dryers and have many applications in the food, drug and chemical industries. In this investigation, a model Is suggested to predict the product temperature, drying time and the dryer height In order to evaluate the dryer performance in different operational conditions. To achieve this, knowledge of the drying kinetics and the transfer phenomenon are necessary. The main aim in this project is, modeling of the spray drying of Alumina Slurry in a co current dryer.In this modeling Mass, heat and momentum transfer equations on droplets and hot air have been written. By writing a computer program for the simultaneous solution of mass, energy and momentum balances, a mathematical model is introduced. In order to evaluate the accuracy of the model, the experimental data were used and results showed good agreement between the theory and the experiments. By using the results of the model, the change in the dryer input parameters and their effect on final product characterizations have been studied.