فهرست مطالب

شیمی و مهندسی شیمی ایران - سال سی‌ام شماره 3 (پیاپی 62، پاییز 1390)

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال سی‌ام شماره 3 (پیاپی 62، پاییز 1390)

  • تاریخ انتشار: 1391/03/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • اباذر وحدت آزاد، هادی غائبی، مجید عمیدپور صفحه 1
    در این مقاله یک روش گرافیکی جدید برای بررسی زمان رسوب گذاری شبکه مبدل های حرارتی ارایه شده است. هدف از انجام این کار، افزایش مدت زمانی است که شبکه مبدل های حرارتی می تواند بدون نیاز به انجام فرایند رسوب زدایی، عملیات انتقال حرارت مورد نیاز را انجام دهد. در شبکه مبدل های حرارتی، تعدادی از جریان ها دارای نرخ رسوب گذاری بیشتری نسبت به سایر جریان ها می باشند. در این روش فرصت بیشتری برای جریان های با نرخ رسوب گذاری بیشتر برای رسوب گذاری داده می شود. در واقع جریان های با نرخ رسوب گذاری بیشتر با جریان های با نرخ رسوب گذاری کمتر بین مبدل های حرارتی گوناگون جایگزین می شوند تا زمان بیشتری به کل شبکه مبدل های حرارتی برای رسوب گذاری داده شود. در این صورت تعداد دفعات تمیز کاری شبکه مبدل های حرارتی در یک بازه ی زمانی مشخص کاهش می یابد. جابه جایی جریان ها مستلزم عبور جریان با نرخ رسوب گذاری بیشتر از مکانی است که قبلا جریان با نرخ رسوب گذاری کمتر عبور کرده است و برعکس. در نتیجه جریان ثانویه با پس ماندهای جریان اولیه مخلوط می شود. بنابراین باید تطابق و سازگاری ساختار جریان ها (برای جلوگیری از تخریب جریان ها) و ملاحظات دمایی(برای رسیدن به انتقال حرارت دلخواه) لحاظ شود. منظور از ملاحظات دمایی، باقی ماندن خروجی جریان ها در بازه ی از پیش تعیین شده است. این روش می تواند در واحد هایی که مسئله رسوب-زدایی و هزینه های مربوط به آن دردسرساز است، به کار گرفته شود.(برای مثال؛ صنایع لبنی)
    کلیدواژگان: فناوری پینچ، رسوب گذاری، زمان رسوب گذاری، شبکه مبدل های حرارتی
  • مجید ذوالقادری صفحه 15
    در عملیات واحد، کنترل ابعاد بار ورودی به دستگاه ها برای بهینه کردن عملکرد کل فرایند عملیات واحد ضروری است و این کار به طور معمول با کلاسیفایرها انجام می شود. اما زیاد بودن انتقال غیر انتخابی ذره ها به جریان ته ریز در حد جداسازی ریزتر از 45 میکرون، کارایی فرایند عملیات واحد را کاهش می دهد. در پژوهش حاضر عملکرد کلاسیفایر برگشتی در حد جداسازی های حدود 45 میکرون مورد ارزیابی قرار گرفت. ضریب نقص در تمامی آزمایش ها حدود 3/0 و یا کمتر بود؛ همچنین درصد انتقال مواد ریزتر از 25 میکرون به ته ریز، بین 8 تا13درصد می باشد. که این امر نشان دهنده کارایی خوب کلاسیفایر برگشتی در طبقه بندی ابعادی با حد جداسازی 45 میکرون بود. همچنین مشخص شد که شدت جریان آب شناوری تا مادامی که از حد بحرانی فراتر نرود، تاثیر به سزایی بر کاهش انتقال غیر انتخابی ذره ها به ته ریز دارد. چراکه بیشتر بودن شدت جریان آب از حد بحرانی موجب افزایش اختلاط در بخش قائم کلاسیفایر برگشتی و مختل شدن روند ته نشینی مواد در مجاورت مجرای ته ریزمی شود که این امر افزایش غیر انتخابی انتقال ذره های ریز به ته ریز را به دنبال خواهد داشت. به منظور ارزیابی میزان اختلاط در مجاورت مجرای ته ریز، شاخصی با عنوان «شاخص اختلاط» تعریف شد. اگر این شاخص برابر با 1باشد در مجاورت ته ریز اختلاط رخ نمی دهد و روند ته نشینی ذره های درشت مناسب است و هرچه این شاخص بزرگتر باشد، اختلاط بیشتر در ناحیه نزدیک به ته ریز رخ می دهد که این امر روند ته نشینی ذره ها را مختل می کند.
    کلیدواژگان: جداکننده بستر سیال، کلاسیفایر برگشتی، جداسازی ابعادی، اختلاط، ته نشینی
  • بهزاد وافری، حمیدرضا کرمی، غلامرضا کریمی صفحه 25
    پیل های سوختی یکی از مهمترین مبدل های انرژی در آینده می باشند که از هیدروژن خالص، متانول و گاز طبیعی به عنوان خوراک استفاده می کنند. تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریسیته در پیل های سوختی فرایندی مستقیم است که بدون ایجاد آلودگی های زیست محیطی و صوتی انجام می شود. از این رو مطالعه و مدل سازی راه های مختلف تولید و خالص سازی هیدروژن ضروری به نظر می رسد. یکی از مهمترین فرایند های شیمیایی موجود برای تولید هیدروژن، تبدیل گاز طبیعی با بخار آب است. شایان گفتن است که هیدروژن از جداسازی گاز سنتز (مخلوط هیدروژن و کربن مونواکسید) به عنوان فراوده ی واحد تبدیل با بخار آب به دست می آید. پژوهش های گسترده ای نیز بر روی راه های تولید مستقیم هیدروژن خالص با استفاده از غشاهای گوناگون انجام شده است. مطالعات گذشته نشان داده است که استفاده از غشای پالادیم نقره که فقط نسبت به هیدروژن عبورپذیر است، بهترین گزینه برای تولید هیدروژن خالص خواهد بود. بر همین اساس در این مقاله، مدل سازی فرایند تبدیل گاز طبیعی با بخار آب در راکتور غشایی پالادیم نقره انجام شده است. اثر متغیرهای گوناگونی مانند فشار و دمای محیط واکنش، نسبت متان به بخار آب در خوراک ورودی، ضخامت غشاء و نوع جریان واکنشگر ها و گاز جاروب کننده (همسو و ناهمسو) بر روی میزان تبدیل متان، تولید هیدروژن و نسبت هیدروژن به کربن مونواکسید تولیدی بررسی و شرایط بهینه ی عملیاتی به صورت کیفی تعیین شده است. مدل پیشنهادی با استفاده از داده های آزمایشگاهی موجود در مراجع مورد ارزیابی قرار گرفته است. این ارزیابی نشان می دهد که نتیجه های مدل ارایه شده به خوبی بر نتیجه های آزمایشگاهی منطبق است.
    کلیدواژگان: ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب، راکتور غشایی پالادیم، نقره، شرایط بهینه ی عملیاتی
  • طاهر یوسفی امیری، اسماعیل فاتحی فر *، کامران قاسم زاده، سهراب خشنود صفحه 39

    با توجه به اهمیت و کاربرد بالای ضریب نفوذ در محاسبه های انتقال جرم، رابطه های بسیاری برای محاسبه آن در شرایط گوناگون ارایه شده است. در این مقاله یکی از عمومی ترین، ساده ترین و پرکاربردترین این رابطه ها برای محاسبه نفوذپذیری در سامانه های مایع یعنی رابطه صدیقی لوکاس انتخاب شده و دقت و توانایی آن در محاسبه ضریب نفوذ 150 سامانه مایع گوناگون بررسی شده است. نتیجه ها نشان می دهند که خطای متوسط مطلق این رابطه در پیش بینی ضریب نفوذ سامانه های هیدروکربنی1/25% و محلول های آبی 8 /20% می باشد. همچنین این رابطه در پیش بینی ضریب نفوذ سامانه های دارای حلال الکلی ضعیف می باشد. از نتیجه های موجود در متون نیز برمی آید که بیشتر رابطه هادر تخمین ضریب های نفوذ شرایط الکلی نسبت به شرایط غیرالکلی، خطای بسیار بالاتری دارند. بر اساس این شاهدها و نیز نبود رابطه ای ویژه برای محلول های الکلی، رابطه ی جدیدی به شکل رابطه صدیقی لوکاس برای محاسبه ضریب نفوذ در سامانه های الکلی ارایه شده است. با استفاده از این رابطه، خطای متوسط برای شرایط الکلی از 8 /44% به 5 /28 و نیز درصد نتیجه های دارای خطای بالاتر از 70% از 24 به صفر کاهش یافت. برای تایید بیشتر، رابطه پیشنهادی با رابطه های تین کالوس، هایدوک مینهاس و ویلک چانگ نیز مقایسه شد. که نتیجه های به دست آمده بهبود بسیار خوب ضریب های نفوذ محاسبه شده و دقت بالاتر رابطه پیشنهادی را آشکار می سازد.

    کلیدواژگان: ضریب نفوذ، رابطه صدیقی، لوکاس، شرایط الکلی
  • مریم اصغرپور، محمدرضا مهرنیا، نوید مستوفی صفحه 45
    هدف ازاین پژوهش بررسی اثر آلاینده های نفتی و مواد فعال سطحی بر پارامترهای هیدرودینامیک و انتقال اکسیژن به عنوان پارامترهای کلیدی در فرآیندهای تصفیه زیستی هوازی آب های آلوده با روغن و نفت خام می باشد. نگهداشت کلی گاز (εg)، توزیع اندازه حباب و ضریب حجمی انتقال اکسیژن (kLa) برای آلاینده های نفتی شامل برش های نفتی 13C و 16C در آب با درصدهای حجمی 1/0 و 5 /0 در بازه ی سرعت هوادهی m/s) 3-10 × 52 /23-18/1(ug = در یک راکتور ستونی حبابی ارزیابی شد. یک نوع ماده فعال سطحی آنیونی SDS در آزمایش ها برای بررسی تاثیر مواد فعال سطحی برروی پارامترهای تصفیه مورد استفاده قرار گرفت.با افزایش سرعت هوادهی توزیع اندازه حباب به صورت دو قله ای بوده و مقدارهای نگهداشت گاز، قطر متوسط حباب و ضریب انتقال اکسیژن افزایش می یابند. آلاینده های نفتی و مواد فعال سطحی با کاهش کشش سطحی و جلوگیری از پدیده به هم پیوستن حباب ها باعث تاخیر در انتقال الگو از همگن به ناهمگن شده و همچنین قطر متوسط حباب باحضور آلاینده های نفتی کاهش می یابد. البته این تغییرات با حضور مواد فعال سطحی بیشتر است. همچنین آلاینده های نفتی باعث افزایش در نگهداشت گاز و ضریب انتقال اکسیژن به ویژه در سرعت های هوادهی بالاتر می شوند. در غلظت های بالاتر آلاینده ها، این افزایش بیشتر می شود. همچنین حضور مواد فعال سطحی برروی سطح حباب، با افزایش مقاومت انتقال جرم، باعث کاهش در انتقال اکسیژن می شوند. بر اساس نتیجه های این پژوهش رابطه های تجربی برای پیشنهاد نگهداشت گاز و ضریب حجمی انتقال اکسیژن به عنوان تابعی از سرعت ظاهری هوادهی و کشش سطحی ارایه شد.
    کلیدواژگان: آلاینده های نفتی، بیوراکتور ستونی حبابی، توزیع اندازه حباب، ماده فعال سطحی، ضریب حجمی انتقال جرم، نگهداشت گاز
  • افشین فرح بخش، مجید تقی زاده، باقر یخچالی، کامیار موقرنژاد صفحه 53
    در این مقاله از سویه میکروبی جدید باسیلوس لیچنیفورمیس ACO4 برای تولید امولسیون کننده زیستی استفاده شده است. بر اساس پژوهش های آزمایشگاهی انجام شده، ماده امولسیون کننده تولیدی توسط این سویه توان بالایی در امولسیون سازی نفت سنگین در آب را داشته و به همین منظور برای تشکیل امولسیون نفت خام سنگین میدان نوروز ایران در مقیاس نیمه صنعتی به کار گرفته شده است. با تشکیل امولسیون نفت در آب در شرایط بهینه دما، درصد آب و درصد امولسیون کننده، ویسکوزیته نمونه نفت سنگین از cP 10000 به cP 830 کاهش یافته و بدین وسیله شرایط آسان تر و کم هزینه تر انتقال نفت سنگین در خط لوله فراهم شده است. امولسیون تولیدی از خط لوله نیمه صنعتی ساخته شده عبور داده شده و با بررسی و مقایسه میزان رسوب گذاری برای نفت و امولسیون، اثر امولسیون سازی بر روی کاهش رسوب گذاری بررسی شد. این میزان کاهش چشمگیر در ویسکوزیته نفت سنگین و رسوب در مسیر انتقال، انرژی لازم برای انتقال را بسیار کم می کند. با به کار بردن سرما طی فرایند امولسیون سازی، پایداری نسبی 24 ساعته برای امولسیون قابل انتقال فراهم شد که این پایداری تا حدود 72 ساعت ادامه داشت.
    کلیدواژگان: امولسیون کننده زیستی، نفت خام سنگین، امولسیون نفت در آب، کاهش ویسکوزیته
  • سارا عسگری، پریسا خدیوپارسی، شمسعلی رضازاده، مرتضی پیرعلی همدانی صفحه 61
    گیاه سنبل الطیب (والرین)، دارای بیش از 150 ماده شیمیایی است که بسیاری از آنها از نظر فیزیولوژیکی فعال می-باشند. در این پژوهش، والرینیک اسید به عنوان ماده شاخص گونه والرین آفیسینالیس درنظر گرفته شده است.
    میزان درصد آن در عصاره خشک استخراج شده و همچنین درصد وزن عصاره خشک شده، به عنوان دو شاخص مقایسه برای تعیین شرایط بهینه استخراج با حلال درنظر گرفته شد. در آزمایش های انجام شده با ثابت نگه داشتن سه متغیر و ایجاد تغییرات در متغیر مورد بررسی، شرایط بهینه استخراج برای متغیرهای اندازه ذره گیاه، نوع حلال، دما و زمان استخراج تعیین شد. استخراج از پودر گیاه دارای اندازه ذره مش 60، با حلال اتانول 70% حجمی،در دمای جوش و به مدت چهار ساعت به عنوان روش بهینه انتخاب شد. با این روش، میزان درصد والرینیک اسید در عصاره خشک استخراج شده به مقدار 3/0 درصد وزنی (مقدار مطلوب در دارونامه یا فارماکوپه) به دست آمد.
    کلیدواژگان: استخراج جامد با حلال، سنبل الطیب، والرین آفیسینالیس، والرینیک اسید
  • حامد یونسی کرد خیلی، ربیع بهروز*، سعید کاظمی نجفی صفحه 69

    در این پژوهش اثر افزودن لیگنین استخراج شده از لیکور سیاه به دست آمده از فرایند خمیرسازی کرافت برروی جذب آب کوتاه مدت و ویژگی های مکانیکی ماده مرکب آرد چوب پلی پروپیلن مورد بررسی قرارگرفت. لیگنین با نسبت های 2، 5 و 10 درصد وزنی و به روش اختلاط حلال با آرد چوب راش مخلوط شد. مخلوط به دست آمده با پلی پروپیلن در دو حالت حضور و عدم حضور سازگار کننده (انیدرید مالئیک پلی پروپیلن)، به وسیله دستگاه مخلوط کن داخلی با یکدیگر مخلوط شده و سپس با استفاده از روش پرس گرم به صفحات چوب پلاستیک تبدیل شدند. سپس نمونه های آزمونی تهیه و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مورد نظر در این پژوهش براساس استانداردهای مربوطه اندازه گیری شدند. نتیجه ها نشان داد که به طور کلی لیگنین سبب بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مواد مرکب چوب پلاستیک می شود. به نظر می رسد این ماده توانسته است به سازگاری بین پلی پروپیلن و آرد چوب کمک کند و می توان از آن به عنوان یک ماده افزودنی کمک سازگارکننده MAPP در مواد مرکب چوب پلاستیک استفاده نمود. نتیجه های آزمون خمش نشان داد که در شرایط استفاده نکردن از سازگار کننده، مواد مرکب دارای 10 درصد لیگنین مدول الاستیسیته و مقاومت خمشی بالاتری نسبت به بقیه نمونه-ها نشان می دهند اما درحضور سازگار کننده، مواد مرکب دارای 5% لیگنین بیشترین مدول الاستیسیته و مقاومت خمشی را دارا بودند. در حضور و عدم حضور MAPP، بیشترین مقاومت به ضربه و کمترین میزان جذب آب در مواد مرکب دارای 10 درصد لیگنین دیده شد.

    کلیدواژگان: مواد مرکب چوب، پلاستیک، روش اختلاط حلال، لیگنین، جذب آب، ویژگی های مکانیکی
  • یحیی همزه، مسعود کمره ئی، سعید مهدوی، محمد آزاد فلاح، سحاب حجازی، سید محمد هاشمی نجفی صفحه 77
    در این پژوهش اثر افزودن سه نوع سورفکتانت غیریونی با نام های تجاری PEG-1000، KELA-2 و KECA-20 در چهار سطح 1%، 2%، 3% و 4% به عنوان افزودنی فرایند خمیرسازی CMP بر ویژگی های خمیرکاغذ CMP به دست آمده از اکالیپتوس کاملدولنسیس، رنگبری اکسایشی خمیر و ویژگی های کاغذ دست ساز مورد بررسی قرار گرفت. خمیرکاغذهای دارای بیشترین بازده و کمترین وازده به دست آمده از سورفکتانت ها به همراه پخت شاهد (بدون سورفکتانت) انتخاب و طی دو مرحله با هیدروژن پراکسید رنگبری شدند. نتیجه های تهیه خمیرکاغذ نشان داد که KECA-20 در سطح کاربرد 1 درصد موجب افزایش بازده خمیرسازی به مقدار 5 /2 درصد شد. سورفکتانت KECA-20 در سطح کاربرد 1 درصد و PEG-1000 در سطح کاربرد 4 درصد منجر به افزایش بازده بعد از الک، کاهش مصرف هیدروژن پراکسید در رنگبری، افزایش روشنی و کاهش ماتی و زردی کاغذهای به دست آمده شدند. همچنین کاغذهای به دست آمده از افزودن همه سورفکتانت ها نسبت به کاغذهای شاهد از ویژگی های مقاومتی بهتری برخوردار بودند.
    کلیدواژگان: اکالیپتوس، خمیرکاغذسازی CMP، سورفکتانت، بازده، ویژگی های نوری، مقاومت های کاغذ
  • محمدحسین رحمتی، سعید فرهادی، عابدین زبردستی صفحه 85
    فتولیز محلول همگن یک گروه از α- آریل کربوکسیلیک اسیدها با استخلاف های گوناگون در حضور هیدروژن پراکسید و با استفاده از کاتالیست منگنز(2،6- دی کلروفنیل)پورفیرین کلرید، (Mn(TDCPP)Cl) در تلاش برای شناسایی فراورده های تولید شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه های به دست آمده با استفاده از GC-MS نشان دهنده تبدیل این ترکیبات به مشتق های کربونیلی با بازده های متفاوت می باشد.
    کلیدواژگان: منگنزپورفیرین، α، آریل کربوکسیلیک اسید، فتوکربوکسیل زدایی و ترکیب های کربونیلی
  • سعید قدیمی، محمد امین رشنو طایی، علی اصغر ابراهیمی ولموزویی، کیوان اسعد سامانی، زهرا جوانی، کیوان نصرت زادگان، مهرداد پورایوبی صفحه 91
    در این پژوهش با استفاده از نرم افزار PASS، درصد احتمال خاصیت آنتی استیل کولین استرازی دویست و بیست و پنج مولکول فسفرآمید پیشگویی و از بین آن ها ده مولکول با بالاترین درصد احتمال آنتی استیل کولین استراز و با فرمول عمومی]3][OCH3)]P(O)[SCH3[NH(CH (44)،]3][OCH3]P(S)[OCH2)3[N(CH (46)،]3CH 2][OCH3CH 2)]P(O)[SCH3[NH(CH (47)،2]P(O)[CN]2)3[N(CH (93)،]2)3][N(CH3O]P(O)[OCH 2H 6-C 3-Cl5،4،2[(99)،]2)3][N(CH3CH2O]P(O)[OCH 2H 6-C 3-Cl5، 4، 2[(103)،]2)3P(O)[N(CH 2O] 4H 6[p-Cl-C (178)،]2)3P(O)[N(CH 2O] 6-C 3[p-CH (179)،]2)3P(O)[N(CH2O]5H 6[C (183)،]2)3O]P(O)[F][N(CH 4H 6-C 3[p-CH (217)، انتخاب شد. پس از تهیه، خالص سازی و شناسایی ترکیب های هدف با استفاده از فناوری های P NMR31، F19، C13، H1، IR، GC-Mass و X-Ray، میزان مهارکنندگی و آب گریزی این ترکیب ها با استفاده از روش های المن و فلاسک لرزان اندازه گیری شد. نتیجه های IC50 و LogP نشان می دهد که ترکیب 46 بالاترین و ترکیب 183 کمترین قدرت مهارکنندگی و ترکیب 44 کمترین و ترکیب 183 بیشترین آب گریزی را دارا می باشند. رابطه های ساختار- فعالیت در این ترکیب ها بیانگر آن است که از میان سه پارامتر الکترونی، فضایی و آبگریزی، پارامتر آبگریزی بیشترین تاثیر را در مقدار IC50 نشان می دهد.
    کلیدواژگان: فسفرآمید، فسفرآمیدوتیوآت، PASS، آبگریزی، آنتی استیل کولین استراز، IC50، رابطه ساختار، فعالیت
  • چکیده فارسی مقالات چاپ شده در Iran. J. Chem. Chem. Eng.، 30(3)، 2011
    صفحه 107
|
  • Abazar Vahdat Azad, Hadi Ghaebi, Majid Amidpour Page 1
    In this paper a new graphical method is presented for analysis of the time of fouling formation of heat exchanger networks. By using this method more opportunity of fouling formation are given for streams that have a high fouling formation rate, and the number of cleaning process of heat exchanger will decrease in a specified period of time. In fact high fouling formation rate streams are replaced with low fouling formation rate streams among different heat exchangers so that more fouling formation opportunity may be given for HEN. Therefore the high fouling formation streams should pass from the path that the low fouling formation rate stream previously has passed, and inversely. Therefore the HEN cleaning time decreases in fixed time period and the high fouling formation streams should pass from the path that the low fouling formation rate stream previously has passed, and inversely. As a result, second stream with high fouling formation rate mixes with residues of primary stream (low fouling formation rate stream). Therefore we should consider to adoption and conformability of streams structures (for prevention of streams destruction) and thermal considerations (for desirable heat transfer). Outlet temperatures of hot and cold streams should state in predefined temperatures. This method can be applied in plants that fouling and its related cost are undesirable (e. g. dairy industry).
    Keywords: PINCH technology, Fouling, Time of fouling formation, Heat exchanger network
  • Majid Zolghadri Page 15
    In unit operation processes; the control of feed size entering to equipments is essential in the optimization of overall operation performance which is usually accomplished by classifiers. In commercial scale unites, a considerable amount of classifier feed bypasses to the underflow non-selectively; especially in the cut sizes less than 45microns. This leads to deteriorate the process performance of the unite operation plant. In the present research, operation of a reflux classifier in the cut size of about 45microns was evaluated. The imperfection coefficient of classification in the all experiments were about 0.3 or less and the bypass of particles finer than 25 microns to underflow was between 8 to 13% which indicates a high performance of the reflux classifier in the size separation having cut size of 45 microns. It was found that fluidization water flow rate has a significant effect to bypass of particles; but excess of fluidization water flow rate caused mixing and in the vertical section that deranges sedimentation procedure leading to non-selective transport of fine particles to underflow. In order to evaluate mixing phenomenon in the vicinity of underflow valve, a Mixing Index was defined. If the defined index equals to unit, indicates to a non-mixing in the region of underflow. The higher index value than unite, indicates to more intense mixing in the vicinity of underflow valve resulting in disordering sedimentation of particles.
    Keywords: Fluidized bed separator, Reflux classifier, Size separation, Mixing, Sedimentation
  • Behzad Vaferi, Hamid Reza Karami, Hamid Reza Karami Page 25
    Fuel cells will be one of the most important resources of energy in the future They use pure hydrogen, and natural gas as a feed. Converting chemical energy to electrical energy in fuel cells is a direct process without any environmental pollution. Thus the study and modeling of various hydrogen production and purification processes is necessary. Up to day, natural gas steam reforming is one of the most important chemical processes for hydrogen production. It should be mentioned that hydrogen is obtained from a produced synthesis gas (product of methane steam reforming process). A lot of researches have also done work on a direct production of pure hydrogen using various membranes. Previous studies have shown that using Pd-Ag membrane is only permeable for hydrogen is the best choice for pure hydrogen production. Thus, in the present study the modeling of natural gas steam reforming in the Pd-Ag membrane reactor has been done. Effect of some variables such as pressure, temperature, steam to methane ratio in the feed, membrane thickness and flow pattern of reactants and sweep gas on the methane conversion, hydrogen production and produced hydrogen-to-carbon monoxide ratio have been investigated and optimum operating conditions have been determined qualitatively. The proposed model has been evaluated by some data that obtained from an experimental study. The results of the proposed model have a good consistency with the results of experimental study.
    Keywords: Methane steam reforming, Pd, Ag membrane reactor, optimum operation conditions
  • Taher Yousefi Amiri, Esmaeil Fatehifar, Kamran Ghasemzadeh, Sohrab Khosnood Page 39

    Because of the importance of diffusion coefficient and its high application in mass transfer calculations, many correlations have been proposed in order to predict it in various systems. In this paper, one of the most simple, general and applicable correlation to estimate diffusivity in liquid systems, Siddiqi-Lucas correlation, selected and its accuracy and capability in calculation of diffusivity of various liquid systems have been investigated. Results indicate that average absolute errors of this correlation in diffusivity prediction are 25.1% and 20.8% in hydrocarbon mixtures and aqueous solutions, respectively. Also, the calculations show that average absolute error for alcoholic solutions is 44.8% and more than 30% of calculated diffusion coefficients in these systems have an error of more than 60% while the in non-alcohols solutions average error is 18.9% and less than 2% of results have an error of more than 60%. Because of the weakness of this correlation in the prediction of diffusion coefficients in systems including alcoholic solvents, and the results of previous studies, literatures which depict higher prediction errors using most relations for alcoholic solutions with respect to non-alcoholic solutions, and since, there is not a particular relation for these systems, a new correlation in the form of Siddiqi-Lucas relation proposed to calculate diffusivity in alcoholic systems. Using this relation, the average error decreased from 44.8% to 28.5% and the results percentage with error more than 70% decreased from 24 to zero. For more verification, the results of proposed relation compared with Wilk-Chang results, Tyn-Calus and Hayduk-Minhas correlations, and the results indicated a good improvement in calculated coefficients and the higher accuracy of the proposed relation which makes its usage reasonable and necessary.

    Keywords: Diffusion coefficient, Siddiqi, Lucas correlation, Alcoholic systems
  • Maryam Asgharpour, Mohammad Reza Mehrnia, Navid Mostoufi Page 45
    The purpose of the present study was investigation of effect petroleum contaminants and surfactants on hydrodynamics and oxygen transfer as important parameters for treatment of crude contaminated wastewaters. Gas hold-up (εg), bubble size distribution and oxygen transfer coefficient (kLa) were evaluated for petroleum contaminants (C13 and C16) in water at concentrations of 0.1 and 0.5 vol.% over the range of superficial gas velocity (ug) of 1.18-23.52×10-3 m/s in bubble column reactor. A type of anionic surfactant (SDS) was utilized in the experiments for studying of surfactants on wastewater parameters. The bubble size distribution becomes bimodal with increasing of gas velocity and gas hold-up, mass transfer coefficient and Sauter mean diameter is increased. The petroleum contaminants and surfactants lead to delayed regime transition from the homogeneous to heterogeneous by decreased surface tension and by the coalescence inhibition, and also, Sauter mean diameter is decreased in the presence of petroleum contaminants. These changes increased in the presence of surfactants. Also, petroleum contaminants enhanced mass transfer coefficient and gas hold-up, especially at higher superficial gas velocity. Increasing of mass transfer and hold-up were more at higher concentrations of contaminants. Also, presence of surfactants on bubble surfaces, decreases oxygen transfer due to the enhanced mass transfer resistance. Empirical correlations were proposed for evaluating gas hold-up and mass transfer coefficient as a function of superficial gas velocity and interfacial surface tension.
    Keywords: Petroleum contaminants, bubble column bioreactor, bubble size distribution, Surfactant, mass transfer coefficient, gas hold, up
  • Afshin Farahbakhsh, Majid Taghizadeh, Bagher Yakhchali, Kamyar Movagharnejad Page 53
    In this research, the new microbial Bacillus licheniformisstrain ACO4 is used to produce a bioemulsifier. Based onlaboratorystudiesperformed, this bioemulsifier has a high emulsification capacity for the formation of the Iranian Nowruzheavy oil in water emulsion. This strain was able to reduce the viscosity of the emulsion from 10000 cP to 830 cP at pilot scale. This emulsion was stable for 72 h under the optimum conditions of temperature, water content and emulsifier concentration. The emulsion and heavy oil were passed through the pilot pipeline and the amount of sediment was observed and compared. The substantial stability of the oil in water emulsion allows the heavy oil to be transported practically over long distances or remain stationary for a considerable period of time prior to utilization.
    Keywords: Bioemulsifier, Heavy crude oil, Oil, water emulsion, Viscosity reduction
  • Sara Asgari, Parissa Khadiv Parsi, Shamsali Rezazadeh, Morteza Pirali Hamedani Page 61
    Valerian plant contains more than 150 components with physiological activity. Valerenic acid was pointed as a measure for Valeriana Officinalis type. Optimization of extraction was determined by percent of valerenic acid in dried extract and also the total percent of dried extract. There were set four variables of mesh size, type of solvent, temperature and time. There was found that a mesh size of 60 with ethanol 70% (by volume) as solvent at boiling point and for 4h optimized the extraction. The percent of extracted valerenic acid was 0.3 by weight (recommended in pharmacopoeia).
    Keywords: Solid, liquid extraction, Valerian, Valeriana officinalis, Valerenic acid
  • Hamed Younesi Kordkheili, Rabi Behrooz, Saeed Kazemi Najafi Page 69

    In this study, the effect of Kraft lignin was investigated on the short term water absorption as well as mechanical properties in wood flour-polypropylene composites. Kraft lignin was extracted from black liquor by acidic method and mixed with the wood flour with ratio of 0, 2, 5 and 10 percent (based on wood flour dry weight) by solvent mixing method. The composites were manufactured by hot press method after mixing of the wood flour, the lignin, the polypropylene as well as the MAPP (0 and 2%) in internal mixer. The physical and mechanical properties of prepared samples were determined according to standard test methods. The results showed that the lignin improved physical and mechanical properties of the composites and it can be used as co-compatibilizer of MAPP in the wood plastic composites. The bending test results showed that in absence of MAPP, the composites with 10% lignin exhibited the highest flexural modulus and flexural strength. However at presence of MAPP, the composites with 5% lignin exhibited the highest flexural modulus and flexural strength. In absence and presence of MAPP, the composites with 10% lignin exhibited the lowest water absorption and the highest impact strength.

    Keywords: Wood, plastic composites, Solvent mixing technique, Lignin, Water absorption, Mechanical properties
  • Yahya Hamzeh, Masoud Kamarei, Saeid Mahdavi, Mohammad Azadfallah, Sahab Hedjazi, Sayed Mohammad Hashemi Najafi Page 77
    In this research the effect of three non-ionic surfactants named PEG-1000, KELA-2 and KECA-20 at four levels of 1, 2, 3 and 4 % on CMP pulping of Eucalyptus Camaldulensis, oxidative bleaching of selected pulps and strength of handsheet papers were investigated.The resulting pulps with higher screen yield and lower reject from application of each surfactant as well as the reference CMP pulps (without surfactant) were selected and bleached in two stages with H2O2. The pulping results showed that application of KECA-20 at the level of 1% increased accepted yield by about 2.5%. KECA-20 (1%) and PEG-1000 (4%) at the level of 1% lowered the consumption of bleaching agents and increased brightness and decreased opacity and yellowness of pulp. In addition, application of surfactants increased strength of handsheet papers compared to the paper obtained from the reference CMP pulp.
    Keywords: Eucalyptus, CMP Pulping, Surfactant, Yield, Optical properties, Paper strengths
  • Mohammad Hossein Rahmati, Saeid Farhadi, Abedin Zebardasti Page 85
    Photolysis of a homogeneous solutions of several of α–aryl carboxylic acids in presence of hydrogen peroxide and manganese tetrakis(2,6-dichloro)porphyrin chloride,(MnTDCPPCl), as catalyst have been studied. All of carbonyl products obtained was characterized by GC-MS and TLC with different yields.
    Keywords: Manganese porphyrin, α–aryl carboxylic acid, Photo, decarboxylation, Carbonyl derivatives
  • Saeid Ghadimi, Mohammad Amin Rashno Taei, Ali Asghar Ebrahimi Valoozi, Ali Asghar Ebrahimi Valoozi, Zahra Javani, Keyvan Nosratzadegan, Mehrdad Pourayoubi Page 91
    In this research, by using the PASS Software, probability anti-acetylcholinesterase propertiec of two hundred and twenty-five phosphoramide molecules was predicted and then of among them of ten molecules with highest probability anti-acetylcholinesterase with general formula: [NH(CH3)]P(O)[SCH3][OCH3] (44), [N(CH3)2]P(S)[OCH3)[OCH3] (46), [NH(CH3)]P(O)[SCH2CH3] [OCH2CH3] (47), [N(CH3)2]P(O)[CN]2 (93),[2,4,5-Cl3-C6H2O]P(O)[OCH3][N(CH3)2] (99), [2,4,5-Cl3-C6H2O]P(O)[OCH2CH3][N(CH3)2] (103), [p-Cl-C6H4O]2P(O)[N(CH3)2] (178), [p-CH3-C6H4O]2P(O) [N(CH3)2] (179), [C6H5O]2P(O)[N(CH3)](183), [p-CH3C6H4O]P(O)[F][N(CH3)2] (217) was selected. After synthesis, purification and characterization of target compounds was performed by using the technique of IR, GC-Mass, X-Ray and 1H, 13C, 19F, 31P NMR spectroscopy. The lipophilicity parameter and the inhibitory potential for the target compounds was determined by the shake flask and the Ellman method respectively. The structure-activity relationships of the target compounds show that the log P parameter has more correlation with IC50 than the electronic and the stric parameters.
    Keywords: Phosphoramidate, Phosphoramidothioate, PASS, Lipophilicity, Anti, Acetylcholinesterase, IC50, Structure, activity relationships