فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 61 (خرداد و تیر 1391)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 61 (خرداد و تیر 1391)

  • بهای روی جلد: 50,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1391/04/25
  • تعداد عناوین: 9
|
  • وحیده غفاریان، سعید زینالی هریس * صفحه 4

    در این تحقیق رفتار جریان شناختی محلول های بسپاری در فرایند ساخت غشا ءهای الیاف توخالی در حالتی که از رفتار شبه پلاستیک و یا نیوتونی تبعیت کنند، مورد توجه قرار گرفته و تاثیر این رفتار در ساختار و کارایی غشاء های به دست آمده، ارزیابی شده است. تحقیقات انجام شده در این زمینه نشان می دهد برای سیالات شبه پلاستیک با توجه به شرایط فرایند و سیال، با افزایش شدت برشی می توان به غشاء هایی با ساختار چگال، توزیع حفرات محدود و در نتیجه شار تراویده کم، به درصد دفع و انتخاب پذیری بالا دست یافت. حال آنکه افزایش شدت برشی برای سیالات نیوتونی منجر به ایجاد غشاءهایی با ساختار متخلخل و توزیع حفرات گسترده خواهد شد و طبیعتا در این حالت شار تراویده افزایش می یابد و انتخاب پذیری کمتری قابل دست یابی خواهد بود.

    کلیدواژگان: غشاء الیاف توخالی، جریان شناسی، شدت برشی، تخلخل، شار، درصد دفع
  • نرگس محمدشاهی، علیرضا سلیمانی نظر*، مریم احمدی گلستان صفحه 13

    استفاده از ترکیبات بازدارنده روش موثری بر کنترل پدیده رسوب آسفالتین در صنایع نفت است. آزمایش پخش آسفالتین روش مناسبی برای انتخاب نوع بازدارنده تاثیرگذار و بررسی اثر غلظت آن بر پیشگیری از ته نشین شدن رسوب آسفالتینی خارج از محلول در نمونه های نفت میباشد. عملکرد چند روغن گیاهی با استفاده از آزمایش پخش آسفالتین بر دو نمونه نفت خام ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. روغن فندق و روغن جوانه گندم نتایج بسیار خوبی بر کنترل تهنشینی رسوب آسفالتین این نمونه های نفت خام دارند. نتایج نشان می دهند که این ترکیبات، در غلظت ppm 18000 و بیشتر از آن، قادر به حذف کامل رسوبات آسفالتین دو نمونه نفت خام می باشند.

    کلیدواژگان: آسفالتین، آزمایش پخش آسفالتین، روغنهای گیاهی، تهنشینی، نفت خام
  • حسین صالحی زاده، راضیه برین صفحه 22
    نفت خام مخلوطی از هیدروکربن ها شامل تنوعی از ترکیبات آلی و فلزات سنگین است. حضور برخی فلزات نظیر وانادیم و نیکل در نفت خام، بر فرایند پالایش اثر منفی دارد. کاتالیزگر های مورد استفاده در فرایند شکست حرارتی، هیدروژن دار کردن، و هیدرو گوگردزدایی را مسموم می کند و بازدهی محصولات فرایند شکست حرارتی را کاهش می دهد. فلزات موجود در نفت خام سبب تولید کک، گازها و کاهش عمر کاتالیزگر ها می شوند. فرایند اکسایش دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد توسط وانادیم، تسریع می شود و سبب خوردگی میکروبی و باران اسیدی می گردد. در میان روش های متنوعی که برای حذف فلزات از نفت خام وجود دارد، روش های شیمیایی نظیر استخراج با حلال ها و روش های کاتالیزگری و هیدروکاتالیزگری موثرتر می باشند، لیکن اغلب پرخرج بوده و آلودگی زیست محیطی ایجاد می کنند. به همین دلیل استفاده از روش های زیستی مورد توجه قرار گرفته و در سال های اخیر به علت برتری این روش ها در مقایسه با روش های شیمیایی، مطالعات بسیاری در زمینه پالایش زیستی نفت انجام گرفته است. این مقاله به بررسی یافته ها و پیشرفت های اخیر در زمینه حذف فلزات از نفت خام با تکیه بر روش های زیستی می پردازد.
    کلیدواژگان: فلززدایی زیستی، متالوپورفیرین، نفت خام، نیکل، وانادیم
  • وحید جوان بخت، حمید زیلویی*، کیخسرو کریمی صفحه 32

    فلز سرب به عنوان فلزی سنگین و راهبردی است و آلودگی قابل توجه آن در محیط زیست، اهمیت زیادی در صنایع دارد. جذب زیستی یون های این فلز از محلول آبی توسط ریخت شناسی مخمری قارچ موکور ایندیکوس مورد بررسی قرار گرفت. برای افزایش میزان جذب، یک پیش فراوری اولیه توسط محلول هیدروکسیدسدیم 2/0 مولار برروی سلول های زیست توده انجام شد. pH بهینه به عنوان مهمترین پارامتر موثر در جذب زیستی سرب، 5/5 به دست آمد و در این pH، حداکثر ظرفیت جذب سرب توسط مخمر (mg/g)002/0±121/12 تعیین شد. از معادله هو برای نشان دادن سینتیک جذب و از معادله لانگموییر برای بررسی همدمای جذب استفاده گردید.

    کلیدواژگان: جذب زیستی، موکور ایندیکوس، سرب، پساب صنعتی، زیست توده
  • علی اولاد، فهیمه ایل غمی، محمد براتی صفحه 39
    بسپارهای ذاتا رسانا گروه جدید و بسیار مهمی از بسپارها هستند که به خاطر پتانسیل کاربردی بالا در صنایع مختلفی نظیر صنایع الکترونیکی، حسگرها و روکش های بسپاری ضد خوردگی بسیار مورد توجه بوده اند. از بین این بسپارها، پلی آنیلین به دلیل ویژگی های منحصر به فردی چون سنتز ساده، پایداری محیطی بالا و دوپه شدن ساده و در نتیجه رسانش الکتریکی قابل کنترل، بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است. با این حال فرایندپذیری پایین این ماده بسپاری، موجب شده است که تا حد زیادی کاربردهای آن محدود شود. تهیه نانو ساختارهای پلی آنیلین، روشی برای غلبه بر مشکل فرایندپذیری و همچنین بهبود خواص الکتریکی این ماده است. هدف این مقاله بررسی روش های تهیه شیمیایی نانو ساختارهای پلی آنیلین و نیز بررسی اجمالی کاربردهای این نانوساختارها در علوم و صنایع مختلف است.
    کلیدواژگان: پلی آنیلین، نانوساختارهای پلی آنیلین، بسپارش اکسایشی، روش سنتز با قالب، روش سنتز بدون قالب، روش سنتز قالب سخت، روش سنتز قالب نرم
  • علی الله وردی، شیما پورزاده فلاح صفحه 48
    سیمان‎ها در هنگام فرایند هیدراتاسیون (آبپوشی) رفتارهای متفاوت از خود نشان می‎دهند. این رفتارها که گاهی غیر قابل پیش بینی اند، می‎توانند منشا برخی مشکلات در خواص کاربردی محصولات پایه سیمان شوند. بنابراین یک روش سریع و دقیق لازم است تا رفتار آبپوشی مواد سیمانی بررسی و مشخص شود. همچنین در برخی مخلوط‎های سیمانی لازم است که وجود مواد افزودنی تشکیل دهنده مخلوط سیمانی، چه کم چه زیاد، دقیقا تعیین گردد. طیف‎نمایی تبدیل فوریه مادون قرمز این امکانات را به سادگی فراهم می‎کند. با این تکنیک آزمایشگاهی می‎توان به بررسی تاثیر کلینکر و مواد افزودنی بر رفتار آبپوشی و خواص سیمان پرداخت.
    کلیدواژگان: طیف نمایی تبدیل فوریه مادون قرمز، سیمان پرتلند، آبپوشی
  • علیرضا جوادی نوش آبادی، علی اکبر عبدالله زاده صفحه 55
    بیشوفیت یک کانی کلرید منیزیم آبدار با فرمول (MgCl2.6H2O) است. وزن مخصوص بیشوفیت 56/1 گرم بر سانتیمتر مکعب و جرم مولکولی آن 31/203 می باشد. بیشوفیت کاربرد های فراوانی در صنعت و کشاورزی دارد. هدف این تحقیق استحصال بیشوفیت با خلوص بالا از شورابه دریاچه نمک است. روش های متعددی برای استحصال بیشوفیت از قبیل روش تبخیر خورشیدی و تعویض یونی وجود دارد اما در این تحقیق از یک روش ابتکاری و جدید برای استحصال بیشوفیت استفاده شده است. این روش، روش ترکیبی تبخیر خورشیدی و خیساندن با حلال آلی است. ماده اولیه مورد آزمایش از دریاچه نمک در اطراف کاشان تهیه شده است. در این تحقیق با چند مرحله تبخیر خورشیدی و خیساندن، محصولی با عیار 99% بیشوفیت و بازیابی 69/91 درصد از شورابه دریاچه نمک به دست آمد.خواص (فیزیکی- شیمیایی) شورابه و محصول با استفاده ازXRD، کمپلکسومتری (کمپلکس سنجی)، ICP و وزن سنجی تعیین شد.
    کلیدواژگان: بیشوفیت، شورابه، تبخیر خورشیدی، خیساندن، حلال آلی
  • سروش صباغیان، لیلا وفاجو، سعید شیرازیان صفحه 61
    فرایند های بسیاری برای کاهش انتشار دی اکسید گوگرد توسعه پیدا کرده است. فرایند رایج برای کاهش آلاینده دی اکسید گوگرد، استفاده از سنگ آهک است. در این تحقیق، فرایند گوگردزدایی مستقیم به صورت یک واکنش (جامد- گاز) غیر کاتالیزی در یک رآکتور ثابت بستر پر شده از کلوخه های آهک به صورت دینامیکی مدل شده است. مشاهده گردید که سه عامل دما، فشار سیستم و غلظت گاز، تاثیر قابل ملاحظه ای در میزان گوگردزدایی دارند. در این بررسی دیده شد که جمله نفوذ در داخل لایه های محصول به طور محسوسی تابع دما بوده و به سختی با درجه سولفوردارشدن تغییر می کند. به علت آنکه در دماهای بالا کلوخه شدن ذرات سنگ آهک رخ می دهد، لایه های محصول در این دماها متخلخل می باشند. نتایج این مدلسازی تطابق قابل قبولی با اطلاعات تجربی دارد.
    کلیدواژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، رآکتور ثابت بستر، گوگردزدایی، واکنش (جامد، گاز)
  • طاهره پورصابری، مصطفی حسنی سعدی، کامران ترکستانی صفحه 69
    اگرچه وجود مقادیر اندک فلوئورید در آبهای آشامیدنی اثرات سودبخشی برای دندان ها و استخوان ها دارد؛ اما وجود مقادیر زیاد آن اثرات معکوسی از پوسیدگی دندان ها تا فلج شدن به بار میآورد؛ بنابراین حذف مقادیر بالای فلوئورید از پساب ها حائز اهمیت است. بسیاری از فعالیت های صنعتی مانند پالایشگاه ها، صنایع فولاد، ذوب آلومینیم، بلور و شیشهسازی و کارخانجات تولید نیمه هادی ها پساب هائی با مقادیر بالای فلوئورید تولید مینمایند که باید فلوئورزدائی شوند. در این تحقیق یک نانوجاذب مغناطیسی جدید برای حذف گزینشی یون فلوئورید از محیطهای آبی تهیه و عملکرد آن در حذف یون های فلوئورید برحسب عواملی مانند pH، زمان تماس، میزان جاذب و اثر آنیون های دیگر موجود در محیط بررسی شد. تحت شرایط بهینه (5/5=pH، زمان تماس:40 دقیقه و میزان جاذب:100 میلی گرم) بازدهی فلوئورید زدائی 2/96% بهدست آمد. امکان استفاده مجدد از این نانوجاذب برای چهار دوره متوالی وجود دارد. از جاذب سنتز شده بهطور موفقیتآمیز جهت حذف فلوئورید از پساب کارخانه شیشه و بلورسازی استفاده گردید.
    کلیدواژگان: تصفیه فاضلابهای صنعتی، نانوذرات مغناطیسی، یون فلوئورید
|
  • V. Ghaffarian, S. Zeinali Haris Page 4

    In this paper, rheological properties of polymeric solutions are investigated in hollow fiber membranes fabrication, when the solutions are close to newtonian or pseudo plastic fluids. Studies in this field show that for pseudo plastic dope solutions, according to process and solution conditions, shear rate increasing results in obtaining dense membranes with narrow and limited pore size distribution, and so low permeate flux and high rejection percent which shows high selectivities. However, when dope solution follows newtonian behavior, prepared membrane are porous with widespread pore size distribution which have high permeate flux and low rejection percent.

    Keywords: Hollow Fiber Membrane, Rheology, Shear Rate, Porosity, Flux, Rejection Percent
  • N. Mohammadshahi, A.R. Solaimany Nazar, M. Ahmadi Golestan Page 13

    Inhibitor treatment is an effective method for asphaltene deposition control in petroleum industries. Asphaltene dispersant test is an appropriate method to select the inhibitor type and inhibition evaluation on deposition phenomenon control. The performance of some vegetable oils on asphaltene deposition control of two Iranian crude oils is evaluated. The nut and wheat germ oils have excellent results on these crude oils. Results show these compounds in the concentration of 18000 ppm and more of that can perfectly remove of asphaltene precipitation of two crude oil samples.

    Keywords: Asphaltene, Asphaltene Dispersant Test, Vegetable Oils, Deposition, Crude Oil
  • R. Barin, H. Salehizadeh Page 22
    Oil is a mixture of hydrocarbons containing a variety of organic compounds and heavy metals. The presence of vanadium and nickel in crude oil has an adverse effect on the refinery processes and acts as a poison on catalysts used in catalytic cracking, hydrogenation and hydro-desulphurization processes. This leads to a significant decrease in the yield of cracked products. Metals in crude oil increase the production of coke and gases and cause a marked shortening in the catalyst’s life. The process involving the oxidation of sulphur dioxide to sulphur trioxide is catalyzed by vanadium in fuel oil combustion, leading to corrosion and formation of acid rain. Among strategies for removing metals from crude oil, chemical processes such as solvent extraction, catalytic and catalytic hydroprocessing have been commonly used because of their effectiveness. These are often expensive and produce secondary pollution in the environment. In recent years, due to advantage of the biological methods rather than other methods, more studies have been carried out regarding to biorefinery. This paper reviews the recent trends about demetallizating of heavy metals from crude oil with insisting on biological methods.
    Keywords: Biological Demetallization, Metalloporphyrin, Crude Oil, Nickel, Vanadium
  • V. Javanbakht, H. Zilouei, K. Karimi Page 32

    Lead as a heavy and strategic metal and it’s contamination in environment, has very importance in industries. The biosorption of lead(II) ions onto Mucor indicus biomass from aqueous solution was investigated. The cells were pretreated with 0.2 M NaOH solution in order to increase the biosorption capacity of M. indicus. The effect of solution pH, initial metal concentration, and biomass dosage on biosorption was studied. Optimum value for initial pH of solution was obtained 5.5. Ho and Langmuir equations were applied to kinetic and isotherm analysis on experimental data. The maximum metal uptake value (qmax) was found as 12.121±0.002 (mg/g).

    Keywords: Biosorption, Mucor indicus, Lead, Industrial Wastewater, Biomass
  • A. Olad, F. Ilghami, M. Barati Page 39
    Intrinsically conducting polymers are the new and important group of polymers with high potential for the application in various industries such as electronic, sensors and anticorrosion coatings. Among all conducting polymers, polyaniline because of its unique properties such as simple synthesis, high environmental stability and simple redox doping/dedoping has been extensively studied. However, polyaniline suffer from poor processability witch causes to some limits in its applications. Preparation of polyaniline nanostructures is a way to overcome the poor processability and also to improve the electrical properties of polyaniline. The aim of this work is to study and review the various polyaniline nanostructures and their preparation methods as well as their promising properties and potential applications in various technological fields.
    Keywords: Polyaniline, Polyaniline Nanostructures, Oxidative Polymerization, Template Synthesis Method, Non, template Synthesis Method, Hard Template Synthesis Method, Soft Template Synthesis Method
  • A. Allahverdi, S. Pourzade Fallah Page 48
    Additive-containing cements usually exhibit different hydrating behaviors. These behaviors which are sometimes unexpectable can result in some difficulties in engineering properties of the cement based materials. It is therefore necessary to use an accurate and fast laboratory technique to characterize the hydrating behaviors of the cement-based materials. In some cementing mixes, it is also necessary to determine the presence of relatively less or high amounts of additives. Fourier transform infrared spectroscopy can simply provide all these capabilities. Using this laboratory technique, one can investigate the effects of clinker and additive materials on the hydrating behavior of the cement.
    Keywords: Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Portland Cement, Hydration
  • A. Javadinooshabdi, A.A. Abdullah Zadeh Page 55
    Bischofite is a hydrous magnesium chloride mineral with formula MgCl2.6H2O. Specific gravity of bischofite is 1.56 gram per cubic centimeter, and molecular weight of it is 203.31. Magnesium chloride is industrially useful and necessary in some agricultural applications. The aim of this study is recovery of Bischofite from Salt Lake brine. There are various methods for extraction Bischofite such as solar evaporation methods and ion exchange, but in this study has been used a new and innovative method for extraction Bischofite. This method is combined method of solar evaporation and leaching with organic solvents. The raw material was provided from Salt Lake brine in around Kashan. The impurities in brine were sodium chloride, sulfates and a little calcium chloride and potassium chloride. In this study, with several stages of solar evaporation and leaching was produced Bischofite with purity 99% and recovery 91.69% from brine Salt Lake Physico-chemical properties of the final product are determined using XRD, complexometry, ICP and gravimetry.
    Keywords: Bischofite, Brine, Solar Evaporation, Leaching, Organic Solvent
  • S. Sabbaghian, L. Vafajoo, S. Shirazian Page 61
    SO2 Emissions from different industrial activities such as, production of electricity in power plants, the metallurgical and cement productions, to name a few, are undesired due to this chemical’s harmful effects. Many processes to reduce sulfur dioxide emissions have been developed. Amongst these processes, direct dry sorbent injection is a relatively simple and low-cost process. In the current study, a CFD investigation of the Direct Sulfation Process is presented. This model accounted for this process to take place in a fixed bed reactor. Effects of important operating conditions including the temperature, concentration and pressure were studied in this work. It was shown that these parameters significantly affected the process. Ultimately, obtained theoretical results were shown to be comparable with experimental data available in the literature. This research provided a complementary theoretical method to the existing experimental technique the former of which might be used for any process optimizations.
    Keywords: Computational Fluid Dynamics, Fixed Bed Reactor, Desulfation, Solid, gas Reaction
  • T. Poursaberi, M. Hassanisadi, K. Torkestani Page 69
    Although the presence of small amounts of fluoride in drinking water is beneficial for bones and teeth, its excess amounts causes some adverse effects such as dental fluorosis and paralysis; therefore removal of its excess amounts is a must. A lot of industrial activities such as refineries, steel, crystal and glass industries and semiconductor production plants produce high fluoride effluents that should be defluoridized. In this study a new magnetic nanosorbent was produced for the selective removal of fluoride ion from aqueous media; based on parameters such as pH, contact time, amount of sorbent and effect of the present interfering anions in the medium, its performance was studied; under optimal conditions (i.e. pH:5.5, contact time: 40 min and sorbent dosage: 100 mg) the fluoride removal efficiency of 96.2% was achieved. This sorbent could be reused for four cycles. The synthesized sorbent was successfully applied for fluoride removal from the effluents of a crystal and glass production plant.
    Keywords: Industrial Wastewater Treatment, Magnetic Nanoparticles, Fluoride Ion