فهرست مطالب

علوم و مهندسی جداسازی - سال سوم شماره 1 (پیاپی 5، 1390)
  • سال سوم شماره 1 (پیاپی 5، 1390)
  • تاریخ انتشار: 1390/12/17
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علی زرین پور، اسماعیل دره زرشکی، محمد نوع پرست، سیدضیا الدین شفائی تنکابنی، زهرا منافی صفحه 1
    یون فریک به عنوان یک عامل اکسنده در انحلال کانی های سولفیدی مس و به ویژه کالکوپیریت عمل می کند. با افزودن یون فریک با غلظت معین می توان انحلال کالکوپیریت را سرعت بخشید. استفاده از یون فریک نیازمند هزینه های زیاد می باشد. بنابراین، در این تحقیق امکان تولید یون فریک از پیریت توسط باکتری های مزوفیل مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا با استفاده از باکتری های مزوفیل، انحلال باکتریایی یک نمونه شاخص پیریت معدن مس سرچشمه ارزیابی و تاثیر pH، محیط کشت های متفاوت(K 9، Norris و K 9/0)، و درصد جامد بررسی گردید. نتایج تحقیق نشان داد حداکثر بازیابی آهن در pH برابر 6/1، محیط کشت k 9 و درصد جامد 5 درصد 6/62 درصد با بیشترین تولید یون فریک(Fe3+) بدست آمد.
    کلیدواژگان: انحلال باکتریایی، یون فریک، یون فرو، بازیابی، پیریت
  • محسن حیدری، مهدی پورافشاری چنار، مجید پاکیزه صفحه 9
    با توجه به جایگاه ایران در ذخایر جهانی گاز و توسعه کشور، شیرین سازی گاز طبیعی دارای اهمیت خاصی می باشد. اغلب گازهای طبیعی شامل آلودگی هایی مانند دی اکسیدکربن و سولفیدهیدروژن می باشند که این آلودگی ها قبل از تحویل گاز طبیعی به خطوط لوله بایستی حذف شوند و به مقدار استاندارد کاهش یابند. توسعه تکنولوژی غشایی در دهه های اخیر در جهان، این تکنولوژی را قابل رقابت تر با روش های معمول شیرین سازی کرده است. در این مقاله هدف ارائه مرزهای اقتصادی بین تکنولوژی های آمین، غشاء و هیبرید برای شیرین سازی مخلوط های گازی حاوی متان، دی اکسیدکربن و سولفیدهیدروژن می باشد. در این مطالعه شبیه سازی واحد آمین با استفاده از نرم افزار Aspen-Hysys انجام شد. همچنین مدلسازی و شبیه سازی سیستم غشایی به روش دقیق و با استفاده از نرم افزار MATLAB صورت گرفت. پیکربندی سیستم غشایی از نوع دومرحله ای با جریان برگشتی در نظر گرفته شد. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف مانند فشار گاز ورودی، فشار جریان تراوش یافته، ترکیب و دبی گاز ورودی بر هزینه سیستم های غشایی و آمین بررسی شده است. نتایج نشان داد که برای خوراک CO2/CH4 مرز اقتصادی شامل سه ناحیه آمین، غشایی و ترکیبی است که در دبی های پایین و در تمام محدوده غلظت، واحد غشایی از نظر اقتصادی به صرفه است. برای خوراک CO2/H2S/CH4 مرز اقتصادی شامل دو ناحیه آمین و ترکیبی است که تمام پالایشگاه های گاز کشور در حال حاضر در این نمودار و در ناحیه اقتصادی آمین قرار می گیرند.
    کلیدواژگان: شیرین سازی گاز سیستم غشایی، ارزیابی اقتصادی، واحد ترکیبی
  • فهیمه دهقانی، بهرام رضایی، محمدرضا اصلانی صفحه 21
    یکی از پارامترهای فیزیکی بسیار مهم ذرات، شکل آن هاست که دارای نقش حیاتی در صنایعی است که مواد مختلف را به شکل پودر به کار می برند. در این تحقیق تاثیر روش خردایش (آسیاهای گلوله ای و میله ای) بر روی شکل ذرات کوارتز و همچنین تاثیر شکل ذرات بر روی سینتیک فلوتاسیون آن ها مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای شکل ذرات برای محصولات آسیاها، توسط تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و با استفاده از سیستم آنالیز تصویری کلمکس ویژن پی ای به دست آمد. آزمایشات فلوتاسیون توسط سلول آزمایشگاهی دنور انجام شد. نتایج نشان داد که ذرات تولید شده توسط آسیای میله ای دارای میزان کشیدگی و پهنای بیشتر و میزان گردی و عرض نسبی کمتری، نسبت به ذرات تولید شده توسط آسیای گلوله ای هستند. در آزمایشات فلوتاسیون میزان ثابت سینتیک، برای محصول آسیاهای میله ای و گلوله ای به ترتیب min-1750/6 و min-1341/6 به دست آمد. همچنین ذراتی با میزان کشیدگی و پهنای بیشتر و میزان گردی و عرض نسبی کمتر، قابلیت فلوتاسیون بیشتری داشتند.
    کلیدواژگان: خردایش، شکل ذرات، سینتیک، فلوتاسیون، کوارتز
  • سیدرضا امینی نیاکی، احمد غضنفری مقدم صفحه 31
    استفاده از الیاف گیاهی برای تقویت محصولات بیوکامپوزیتی اخیرا مورد توجه محققین قرار گرفته است. لیگنین موجود در این الیاف باعث کاهش خصوصیات مکانیکی بیوکامپوزیت ها شده و لازم است الیاف تحت تیمار شیمیایی قرار گرفته تا لیگنین آن ها کاهش یابد. در این پژوهش با استفاده از روش پاسخ سطح (RSM) و تابع مطلوب به بهینه سازی متغیرهای موثر در فرآیند کاهش لیگنین الیاف خرما پرداخته شد تا الیافی با حداقل لیگنین و حداکثر استحکام کششی بدست آید. متغیرهای مستقل در نظر گرفته شده در این پژوهش عبارت بودند از: 1) درصد وزنی آب اکسیژنه، 2) در صد وزنی هیدرواکسید سدیم، 3) دمای محلول قلیایی و 4) مدت قرار دادن الیاف در محلول. آزمایش ها براساس طرح مرکب مرکزی چرخشی انجام و از دو چند جمله ای درجه دوم برای بیان تابع وابستگی بین متغیرهای مستقل و متغیرهای وابسته (لیگنین و استحکام کششی) استفاده شد. مقادیر پیش بینی شده توسط دو مدل بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مطابقت خیلی بالایی داشتند (98/0 = R2). مقادیر بهینه متغیرهای مستقل که با استفاده از روش تابع مطلوب بدست آمدند عبارت بودند از: آب اکسیژنه (wt) 5/4%، هیدروکسیدسدیم (wt) 7/5%، دما C°9/41 و مدت آزمایش 8/16 ساعت. آزمایش های انجام شده با مقادیر بهینه شده میانگین لیگنین و استحکام کششی الیاف را به ترتیب 23/10% و MPa 08/220 نشان دادند
    کلیدواژگان: الیاف خرما، لیگنین، بهینه سازی، پاسخ سطح، استحکام کششی
  • حسن پهلوانزاده، پریسا نوری اصل صفحه 41
    سیستم های خنک کننده تبخیری دسیکنت سازگار با محیط زیست می باشد و به عنوان سیستمی جهت تهویه محیط داخل ساختما ن ها استفاده می شوند. در این مقاله ویژگی های سیستم رطوبت زدای دسیکنت مایع مورد استفاده در خنک کننده های تبخیری معرفی می شود. این سیستم جهت مطالعه به صورت آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. محلول کلریدلیتیم به عنوان دسیکنت مایع و ستون پرشده جهت رطوبت زدایی از هوا مورد استفاده قرار گرفت. این سیستم دارای بخشی برای شبیه سازی هوای فرآیندی با دما، رطوبت و شدت جریان های مختلف می باشد. مدل ((اثربخشی- Effectiveness)) برای پیش بینی عملکرد سیستم رطوبت زدای کلریدلیتیم در نظر گرفته شد. جهت معتبرسازی این مدل، مقایسه ای بین داده های آزمایشگاهی خروجی از سیستم رطوبت زدای کلریدلیتیم با نتایج حل مدل ((اثربخشی)) انجام گرفت. نتایج نشان می دهد بین داده های آزمایشگاهی و نتایج حل مدل همسویی مطلوبی وجود دارد و افزایش تعداد واحدهای انتقال جرم باعث بهبود در عملکرد سیستم رطوبت زدایی می گردد. همچنین عوامل موثر در افزایش تعداد واحدهای انتقال جرم مورد مطالعه قرار گرفت.
    کلیدواژگان: دسیکنت مایع، رطوبت زدایی، تعداد واحدهای انتقال جرم
  • امین سالم، صمد نورقاسمی، فاطمه امانپور ریحانی صفحه 57
    در تحقیق حاضر برج جذب فشار پایین یک واحد تصفیه گاز با آمین که از نوع سینی دار بوده و به جهت اضافه بار نسبت به طراحی مشکلات عملیاتی متعددی دارد، انتخاب و با استفاده از مدل سرعت انتقال جرم و حرارت نرم افزار Aspen Plus شبیه سازی شده است. هدف اولیه این تحقیق مطالعه عملکرد برج سینی دار به کمک نرم افزار و مقایسه نتابج حاصله با داده های صنعتی به منظور بررسی صحت محاسبات بوده است. در مرحله بعدی تحقیق، تاثیر انواع آکنه ها و عوامل گوناگون از قبیل غلظت و شدت جریان گاز ورودی، شدت جریان آمین و همچنین پارامترهای آکنه مانند ضخامت ورقه های آن، بر عملکرد برج بررسی شده است. نتایچ بدست آمده نشان داد که استفاده از دو بستر 5/4 متری از نوعMellapak 250Y، ضمن کاهش قابل ملاحظه افت فشار سیستم، ظرفیت آن را نیز افزایش داده بطور یکه در صورت ثابت نگه داشتن مقدار سرعت گردش آمین، مقدار گاز ورودی به برج را می توان تا حدود 60% افزایش داد.
    کلیدواژگان: گاز ترش، آمین، جذب، آکنهسینی، شبیه سازی
  • سمیه عبدالهی، جعفر صادق مقدس، داریوش مولا صفحه 69
    بیوراکتور غشایی(MBR) تلفیقی از یک سیستم بیوراکتور و یک سیستم غشایی است.بیوراکتور غشایی به علت برتری هایی که نسبت به روش های مرسوم دارد در حال پیشرفت سریع در تصفیه فاضلاب هایی است که به کیفیت بالای جریان خروجی نیاز دارند. در این تحقیق میکروارگانیزم هایی که توانایی سازگاری با محیط فاضلاب شامل نفت و شوری بالارا داشتنداز نفت خام سنگین موجود در جنوب ایران جداسازی شدند و حذف آلایندهای نفتی توسط آنها بررسی گردید.سپس میکرواورگانیزم ها در مخزن یک بیوراکتور غشایی از نوع غوطه ور رشد یافتندو تصفیه فاضلاب آلوده به مواد نفتی با غلظت (mg/l3000-700)COD و غلظت(mg/l14000-4200) MLSSبررسی گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد بیوراکتور غشایی موجود با توجه به نوع میکروارگانیزم های بکار رفته درآن و شرایط محیطی pH 8-7/6، دمای محیط (30-28 درجه سانتیگراد)،شوری بالا (نزدیک به شوری آب دریا) و بازده حذف بین %93-%80، در تصفیه فاضلاب نفتی بسیار موفق عمل کرده است.
    کلیدواژگان: بیوراکتور غشایی، میکروارگانیزم، آلاینده های نفتی، شوری بالا
|
  • A. Zarrinpour, E. Darezereshki, M. Noaparast, Z. Shafaei, Z. Manafi Page 1
    Ferric iron works as an oxidizing agent of copper sulfide particularly for chalcopyrite and by adding ferric iron with certain concentration, leaching rates of chalcopyrite could be increased. Using ferric iron is costly. In this study, the possibility of production of ferric iron from pyrite by mesophile bacteria are investigated. In this regard, using mesophile bacteria, bioleaching of an index sample of pyrite of Sarcheshmeh copper mine was evaluated and impact of pH, various media (9K, 0.9K and Norris) and the pulp density was investigated. The result showed that maximum recovery of iron was obtained at, pH=1.6, medium 9k and pulp density 5, was 62.6 percent with the highest production of ferric ions (Fe3+).
  • M. Heidari, M. Pourafshari Chenar, M. Pakizeh Page 9
    According to the position of Iran in the global gas reserves and the development of the country, natural gas sweetening process has a significant importance. Natural gas often contains contaminations such as CO2 and H2S that must be removed or lowered in content to the standard limits, before being delivered to the gas pipelines. Development of membrane technology in the world in the recent decades has made this technology more competitive with the conventional gas sweetening processes. The aim and objective of this study is providing economic boundaries between amine, hybrid and membrane technologies for sweetening of mixed gases containing CH4, CO2 and H2S. Simulation of the amine plant has been done using the Aspen-Hysys software and the membrane system has been precisely modeled and simulated using the MATLAB software. Configuration of membrane system was considered as a 2- stage process using a recycled flow. The influence of different parameters, including gas inlet pressure, permeate pressure, composition and the effect of inlet gas flow on the cost of membrane and amine systems, has also been studied. The results showed that for the CO2/CH4 feed, economic boundaries include three zones: Amine, membrane, hybrid and in all range of concentrations the membrane unit is economically efficient. For the CO2/H2S/CH4 feed, economic boundaries include two zones: amine & hybrid that all gas refineries in our country are placed in the economic area of amine now.
  • F. Dehghani, B. Rezai, M. Re. Aslani Page 21
    The particle shape is an important physical characteristic that plays an essential role in industries employing various materials in powdered form. This paper studies the influence of comminution method (ball and rod mills) on quartz particles shape and also the influence of the particles shape on their flotation kinetics. Shape parameters of the particles were investigated by the particle images obtained from the scanning electron microscope (SEM) using a Clemex vision PE image analysis system. The flotation tests were performed by a Denver laboratory cell. Results showed that elongation and flatness parameters values of rod mill product is more than ball mill product, but roundness and relative width parameters values of rod mill product is less than ball mill product. In flotation testes, kinetics constant of rod mill product and ball mill product were determined 6.750min-1 and 6.341min-1, respectively. Also flotation of quartz particles, with higher elongation and flatness and with lower roundness and relative width indicated more floatability.
  • S. R. Amini Niaki, A. Ghazanfari Moghaddam Page 31
    During the past decade, the use of plant fibers for reinforcing biocomposite material has attracted many researchers. The lignin content of the fibers reduces the mechanical properties of the resulting biocomposites, thus the lignin content is reduced by chemical treatments. In this research, the effective factors in the process of lignin reduction, including hydrogen peroxide and sodium hydroxide content, and temperature of the medium and the retention time, were optimized to prepare fiber with lowest amount of lignin and with highest tensile strength. The experiments were performed based on "central composite rotatable design" using four independent factors, each at five levels. A second degree polynomial was used to define a function relating the dependent and independent variables. The experimental data and the predicted data by the models were highly correlated (R2 <0. 98). The optimization results indicated that the optimized level for hydrogen peroxide and sodium hydroxide were 4. 5% and 5. 7%، wt. The optimum medium temperature and retention time were 41. 9ºC and 16. 8 h, respectively. At the optimized values of the independent variables, the lignin content and the tensile strength of the fibers were 10. 23% ww and 220. 08 MPa, respectively.
  • H. Pahlavanzadeh, P. Nooriasl Page 41
    Desiccant evaporation cooling technology is compatible with the environment and can be used in air conditioners in the indoor environment of the building. The characteristics of dehumidification column of the liquid desiccant evaporation cooling air conditioning system are introduced in this paper. A system was designed and manufactured for this purpose. Lithium chloride (LiCl), as liquid desiccant, and a packed bed column were used for the dehumidification. The described system includes a part for processed air simulation with various temperatures, humidities and flow rates. The effectiveness model is considered for predicting performance of the lithium chloride dehumidification system. For validation purposes, a comparison was made between experimental outlet data of the system and corresponding results of the experimental model that showed a satisfactory correlation i.e. increase in the mass transfer unit number (NTU) leads to better performance of the dehumidification system. In addition, factors leading to increase in NTUs are also investigated.
  • A. Salem, S. Noorghasemi, F. Amanpour Reyhani Page 57
    In the present study the absorption tower of the amine gas treating unit was simulated by using rate base method of Aspen Plus simulator. The industrial tray column was selected due to problems in capacity. The first aim of the work was to evaluate the simulation results by operational characteristics of the tower. In the next part of investigation, the application of various types of structured packings to absorb H2S in packed columns was presented. The effect of different parameters, such as inlet gas concentration and flow rate, and packing characteristics such as sheet thickness, on the tower performance are investigated. The results show that the use of Mellapak 250Y, instead of current trays, causes a considerable improvement in pressure drop. On the other hand, this change in tower structure introduces an extra capacity which can be used either to decrease circulating amine flow rate for energy benefits, or increase inlet gas flow rates for capacity enhancement purposes.
  • S. Abdollahi, J.S. Moghaddas, D. Mowla Page 69
    Membrane bioreactor (MBR) is a combination of one bioreactor system and one membrane system. Membrane bioreactors (MBR) have been widely used in wastewater treatment that requires high effluent quality, due to their important advantages over traditional technologies. In this research, the microorganisms with the ability to withstand in an environment with high salinity and oil were isolated from heavy crude oil in the south of Iran and biodegradation of oil pollutants studied. The adapted bacteria were cultivated later in the feed tank of a submerged hollow fiber MBR and biodegradation of oil polluted industrial wastewater with COD concentration of (700-3000mg/l) and MLSS concentration (4200–14000mg/l) have been studied.The obtained results suggested that the existing membrane bioreactor have high performance in crude oil contaminated wastewater treatment, considering its microorganisms, environmental conditions (pH=6.7-8), temperature (28-30°C), high salinity (close to sea’s level) and removal efficiency (80-93%).