فهرست مطالب
دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 62 (امرداد و شهریور 1391)
- تاریخ انتشار: 1391/06/28
- تعداد عناوین: 10
-
- سرمقاله
- مقالات
-
صفحه 4لایه های نفوذ گاز شامل یک لایه نفوذ گاز و یک لایه میکرو متخلخل میباشند. کربن فعال به طور گسترده در لایه های میکرو متخلخل مورد استفاده قرار گرفته است. عملکرد اصلی لایه نفوذ گاز عبارتست از: توزیع واکنشگرها بر روی جایگاه های فعال الکترود، مدیریت آب و بهبود تماس الکتریکی بین الکترود و صفحات دو قطبی. در این تحقیق، نانولوله های کربنی در لایه میکرو متخلخل نفوذ گاز مورد استفاده قرار گرفتهاند. لایه های نفوذ گاز با ترکیب درصدهای متفاوتی از کربن فعال و نانولولهکربنی و مقادیر مختلفی از PTFE، با دو روش میکرو افشانه و پوششدهی چرخان، اصلاح شدند. لایه های نفوذگاز اصلاح شده تحت آنالیزهای زاویه تماس، توزیع اندازه حفرات و تصویر میکروسکوپ الکترونی قرار گرفتند. در نهایت، با استفاده از بهترین لایه نفوذ گاز اصلاح شده، مجموعه (الکترود- غشاء) آماده شد و در دستگاه پیل سوختی، منحنی های پلاریزاسیون به دست آمد. با استفاده از نتایج توزیع اندازه حفرات و مقایسه دو روش پوشش دهی مشاهده گردید که پوشش دهی با استفاده از میکرو افشانه در مقایسه با پوشش دهی چرخان دارای حفرات ریزتر، توزیع اندازه حفرات مناسبتر و تخلخل بیشتری است که در نتیجه سبب بهبود خواص توزیع گاز و مایع و در نتیجه سبب افزایش عملکرد پیل سوختی میشود.تصویر میکروسکوپ الکترونی لایه های نفوذ گاز اصلاح شده، الگوی توزیع یکنواخت و بدون شکاف از پودرهای کربنی در میکرولایه متخلخل را نشان داد. اصلاح لایه نفوذ گاز با استفاده از مخلوط 50 درصد وزنی نانو لوله کربنی و 50 درصد وزنی کربن فعال، عملکرد بهتری در مقایسه با لایه نفوذ گاز اصلاح شده با استفاده از مخلوط 100 درصد وزنی نانو لوله کربن از خود نشان میدهد. با استفاده از مواد نانو، لایه های میکروی، نازکتر ساخته شد. همچنین، لایه های میکروی جدید دارای عبورپذیری گازی بالاتر، هدایت الکتریکی بهتر همراه با مدیریت آب و عملکرد بالاتر بودند.
کلیدواژگان: پیل سوختی غشاء تبادل پروتون، لایه نفوذ گازی، میکرو لایه متخلخل، نانو لوله های کربنی -
صفحه 14
در این مقاله کاربرد سیستم CHP در کاهش مصرف انرژی و CO2 تولیدی ارزیابی شده است. یک برج مسکونی و یک آپارتمان بعنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شده اند. سیستم CHP در هر دو مورد بر مبنای دو سناریو (انرژی حرارتی و الکتریکی مورد نیاز) انتخاب شده اند. نتایج نشان می دهد که تولید CO2 و مصرف انرژی، هنگامی که سیستم تولید همزمان انتخابی بر پایه تقاضای انرژی الکتریکی باشد، کاهش خواهد یافت، در این صورت هزینه ثابت افزایش می یابد. در صورتی که مبنای انتخاب سیستم تقاضا برای برق واحد مسکونی باشد سیستم های CHP با ظرفیت 10 کیلووات برای آپارتمان مورد بررسی و ظرفیت 700 کیلووات برای برج کفایت می کند، ضمنا نتایج نشان داد که در سناریوی دوم (گرمای مورد نیاز) هزینه های ثابت، کاهش می یابد اما تولید CO2 و سوخت مصرفی افزایش خواهد یافت.
کلیدواژگان: سیستم CHP، مصرف انرژی، افزایش بازدهی، تقاضای حرارت و الکتریسیته مورد نیاز، کاهش آلاینده ها، بهینه سازی اقتصادی -
صفحه 21فراصاف کردن یکی از فرایندهای غشایی است که بیشترین کاربرد را در صنایع لبنی همچون آبزدایی از شیر و تغلیظ آب پنیر دارد. انسداد غشاهای فراصاف کردن در صنایع شیر بهطور عمده ناشی از ترسیب ریزسازواره ها، پروتئینها، چربی ها و مواد معدنی بر سطح غشاء میباشد. به این دلیل، تمیز کردن شیمیایی غشاءها ضروری است. در این مقاله نتایج بهدست آمده از تحقیقات در مورد انسداد غشاءهای فراصاف کردن توسط ترسیب اجزای شیر بر روی غشاء ارائه شده است. اثر عوامل مختلف تمیزکننده درباره بازیابی غشاءهای مسدود شده مطالعه شد. نتایج نشان داد که ترکیبی از دودسیل سولفات سدیم، اتیلندیآمینتترا استیک اسید (EDTA) و هیدروکسید سدیم میتواند به عنوان ترکیب تمیزکننده برای دستیابی به یک بازیابی بهینه غشاءهای استفاده شده در آبزدایی از شیر استفاده شود. به نظر میرسد که نتایج تجربی بهدست آمده میتواند در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرد و این روش میتواند بر مشکل انسداد در هر مقیاسی غلبه کند.
کلیدواژگان: فراصاف کردن، انسداد، شستشوی شیمیایی، بازیابی غشاء، حذف مقاومت -
صفحه 27فرایند جذب گاز با واکنش شیمیایی توسط حلال های مایع به طور وسیعی در عملیات تصفیه گازهای اسیدی و خالص سازی گاز به کار می رود. در این تحقیق تجربی، آزمایش های جذب شیمیایی گاز دی اکسیدکربن توسط محلول آبی هیدروکسید سدیم در یک برج پرشده با پرکن های حلقه راشیگ نامنظم انجام شده است. از نتایج آزمایشگاهی حاصل شده برای محاسبه میزان جذب دی اکسید کربن و ضریب انتقال جرم کلی حجمی1 استفاده شده است. به طور کلی، ضریب انتقال جرم کلی حجمی برای این سیستم به صورت تابعی از متغیر های عملیاتی اصلی فرایند از قبیل شار حجمی مایع، جزء مولی دی اکسید کربن در جریان گاز ورودی و غیره می باشد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داده است که با دو برابر شدن غلظت حلال و شار حجمی مایع، ضریب انتقال جرم کلی حجمی به طور متوسط، به ترتیب، 70% و 90% افزایش یافته است. همچنین، با افزایش شدت جریان حجمی مایع و غلظت سود (دو برابر شدن هر کدام)، میزان جذب دی اکسید کربن، به ترتیب، به طور متوسط 67% و 65% بهبود یافته است.
کلیدواژگان: میزان جذب، دی اکسید کربن، ضریب انتقال جرم کلی حجمی، برج پرشده -
صفحه 34از زمان کشف مواد پرتوزا در سال 1896 توسط هنری بی کوریل، دانشمندان به شدت علاقه مند به مطالعه خواص مختلف مواد پرتوزا از جمله خواص حرارتی و ترموفیزیکی این مواد شدند. پروژه مانهاتان و مواد پرتوزای مصنوعی که بعدها به وجود آمد، منجر به گسترش فعالیت ها در راستای به دست آوردن داده های ترمو فیزیکی مواد پرتوزا شد. اطلاعات پیرامون خواص این مواد باکمک راکتورهای هسته ای گسترش پیدا کرده است. به دلیل شرایط خاص مواد پرتوزا، مطالعات گرماسنجی در مورد این مواد از حساسیت های بالایی برخوردار است و مشکلات این گونه اندازه گیری ها در مورد این مواد نیز، در مقایسه با مواد طبیعی دیگر، گسترده تر است. گرماسنجی مواد پرتوزا دارای دو مشکل اساسی است: اولی اثرات تخریب حرارتی و دومی مصونیت آزمایشگر در مقابل تابش های پرتوزا که در این مقاله این دو مشکل مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
کلیدواژگان: گرماسنجی، مواد پرتوزا، حفاظت از تابش، گرماسنج، گرمای تخریب -
صفحه 46روش های پردازش تصویر در سالهای اخیر در مسائل مختلف مهندسی شیمی برای ارزیابی و کمی سازی نتایج آزمایش های گوناگون به کار گرفته شده اند. از مهمترین کاربردهای پردازش تصویر می توان به پردازش اطلاعات در زمینه ساخت نانوسیم ها، غشاءها، کاتالیزگرها اشاره کرد. در مقاله حاضر، پردازش تصویر در توصیف ترتیب نانوحفره ها و یافتن نواحی منظم در اکسید آلومینیم آندی ارائه شده است. این روش با گرفتن عکس الکترونی از حفره ها و یافتن مرکزهای آنها شروع می شود، سپس شش ضلعی هایی متشکل از هر حفره و شش همسایه آن را تعریف می کنیم. در مرحله بعد با توجه به ترتیب قرار گرفتن همسایه های هر نقطه، زاویه ای را به هرحفره تخصیص می دهیم و بر مبنای زاویه همسایه ها، حفره ها را به گونه ای به یک ناحیه اختصاص می دهیم که انحراف استاندارد زاویه های ناحیه از یک مقدار آستانه بیشتر نشود. از اندازه دامنه های به دست آمده در تصویر به عنوان معیاری برای کمی سازی میزان نظم در تصویر استفاده می کنیم. با استفاده از این تکنیک می توان زمان آندیزاسیون (آندی کردن) را برای ساخت نانوحفره های اکسید آلومینیم آندی بهینه نمود تا نواحی با حداکثر سطح منظم به دست آید. این روش در تشخیص دامنه های تصویر، نسبت به روش های قبلی، به مراتب نتایج بهتری به دست می دهد و از کارایی و بازدهی بالاتر و بهتری برخوردار است.
کلیدواژگان: اکسید آلومینیم آندی، درجه منظم، نانوساختار، پردازش تصویر -
صفحه 54مدلسازی نقش مهمی در طراحی و توسعه پیل های سوختی غشاء بسپاری ایفا کرده است. یکی از مهمترین مشکلات در پیل سوختی غشاء بسپاری، مدیریت آب است، زیرا غشای بسپاری قلب یک پیل سوختی را تشکیل می دهد و هدایت یونی آن وابستگی زیادی به محتوای آب در غشاء دارد. در این مقاله یک مدل پایا، دو بعدی و همدما در یک تک سلول پیل سوختی غشای بسپاری با استفاده از روش حجم محدود ارائه شده است. توجه ویژه در این مدل به پدیده انتقال آب در غشاء می باشد. نتایج مدل نشان می دهد که کاهش غلظت واکنش هنده ها در کانال جریان، اثر زیادی بر واکنش الکتروشیمیایی در لایه کاتالیزگر دارد. نتایج به دست آمده از این مدل برای محتوای آب و منحنی قطبیدگی با اطلاعات موجود در مقالات معتبر مورد مقایسه قرار گرفته و اعتبار بخشی شده است. این مدل می تواند برای بررسی عملکرد انواع غشاءهای بسپاری در شرایط مختلف عملیاتی به کار رود.
کلیدواژگان: پیل سوختی، غشای بسپاری، مدلسازی، محتوای آب -
صفحه 69
رشد و توسعه تولید تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی از یک سو و عمر مفید کوتاه این تجهیزات از سوی دیگر باعث به وجود آمدن حجم بزرگی از زباله های الکتریکی و الکترونیکی شده است. هر چند روش های عمومی نظیر دفع و سوزاندن برای رهایی از این زباله ها وجود دارد، اما این روش ها دارای معایبی از هر دو دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی هستند. زباله های الکترونیکی از منظر مواد و ترکیبات تشکیل دهنده، بسیار متنوع و پیچیده اند و آمار و ارقام منتشر شده توسط سازمان های مختلف حکایت از حجم زیاد این ضایعات دارد. به همین جهت برای بازیافت موثر این زباله ها، به یک مدیریت کارآمد، زیرساخت مناسب و برنامه منسجم نیاز می باشد. امروزه بسیاری از کشورها و سازمان ها قوانینی در جهت استفاده مجدد، بازیافت و سایر اشکال بازیابی این ضایعات به منظور کاهش انهدام و دفع آنها به اجرا گذاشته اند. خوشبختانه اخیرا اقدامات موثری در این زمینه در کشور ما ایران صورت گرفته است.
در این بررسی، کوشش شده است به طور مختصر زباله های الکترونیکی از ابعاد مختلف نظیر مقدار و ترکیب زباله های الکترونیکی، فواید بازیافت، مراحل کلی فرایند بازیافت، مدیریت ضایعات از ابعاد مختلف نظیر جمع آوری ضایعات و آلودگی های زیست محیطی مرتبط با زباله های الکترونیکی و اقداماتی که در کشور ما ایران صورت گرفته است، بررسی گردد.کلیدواژگان: زباله های الکتریکی و الکترونیکی، بازیافت، آلودگی -
صفحه 80آماده سازی و نگارش یک تحقیق علمی نیازمند رعایت اصول و چارچوبی است که عدم توجه به آنها، خواسته یا ناخواسته موجب بی اعتباری اثر علمی و باعث از دست رفتن حرمت نویسنده (یا نویسندگان) آن خواهد شد. نظر به ابهام زدایی از مواردی که مصادیق دزدی علمی هستند، در این مقاله موضوعات در سه دسته: الف- تضییع حقوق از پدیدآورندگان آثار علمی ب- تضییع حقوق همکاران موثر در ایجاد یک اثر علمی پ- سوء استفاده از آثار علمی ارائه شده قبلی خود شخص بررسی شده اند.
در ادامه به ذکر نکات مهم اخلاقی در نگارش یک تحقیق علمی و تنبی هات مصوب انجمن مهندسی شیمی ایران برای برخورد با موارد دزدی علمی اشاره شده و در پایان مواردی برای جلوگیری از پیدایش دزدی علمی پیشنهاد شده است.
کلیدواژگان: دزدی علمی، تضییع حقوق، تحقیق علمی، همایش علمی، نشریه، مقاله
-
Page 4Carbon nano-materials were applied to the gas diffusion layers of PEMFC. Gas diffusion layers consist of gas diffusion medium (carbon cloth or carbon paper) and micro-layers. Carbon actives have been widely used for the micro-layers. Main functions of gas diffusion layers are distribution of reactants to the active site of electrode, management of water supplied and/or generated and enhancement of electrical contact between the electrode and the bipolar plates. In this work, nano-tubes are adopted to the micro-layer of gas diffusion layers. The micro-porous layer of the GDLs as seen under scanning electron microscope showed excellent surface morphology showing the reinforcement with nano-tubes and the surface homogeneity without any cracks. In this work, the 50% of carbon nano tube and 50% of carbon active contained micro-layer case showed the best IV performance. By applying nano-materials, thinner micro-layers can be fabricated. This newly made micro-layer showed higher gas permeability and good electric conductivity with similar degree of water management as well as enhanced performance.Keywords: Proton Exchange Membrane Fuel Cell, Gas Diffusion Layer, Micro Porous Layer, Carbon Nanotubes
-
Page 14
In this paper the application of CHP systems in reduction of energy consumption as well as CO2generation has been evaluated. A residential tower and an apartment have been considered as case studies. CHP system has been selected based on two scenarios (heat and power demand base) for both cases. The results show that the energy consumption as well as CO2 generation decrease when CHP has been designed based on power demand, while the fixed cost increases. In this case, CHP systems with capacity of 10 and 700 kilowatt are adequate for an apartment and residential tower respectively. Meanwhile the results show that in the second scenario (heat demand) the fixed cost decreases while energy consumption and CO2 will increase.
Keywords: CHP System, Synchronic Production, Increasing Efficiency, Energy Consumption, Decreasing Pollutants -
Page 21Ultrafiltration (UF) is one of the membrane processes has the most applications in dairy industries such as milk dehydration and whey concentration. Fouling of UF membranes in the milk industry is mostly due to precipitation of microorganisms, proteins, fats and minerals on the membrane surfaces. Thus, chemical cleaning of the membranes is essential. Results from investigations on a polysulfone UF membrane fouled by precipitation of milk components are presented. The effect of different cleaning agents on recovery of the fouled membrane was studied. Results showed that a combination of sodium dodecyl sulfate, EDTA and sodium hydroxide could be used as a cleaning material to reach an optimum recovery of the membrane used for milk dehydration. It seems that the results obtained on an experimental scale can be applied to an industrial scale, and the method is able to overcome fouling on any scale.Keywords: Ultrafiltration, Fouling, Chemical Eleaning, Membrane Recovery, Resistance Removal
-
Page 27Gas absorption process with chemical reaction by liquid solvents is widely used in the treatment of acid gases and gas purification. In this study, CO2 chemically absorption experiments by aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) have been done in a packed column with Raschig Ring packings. Results are used for determination of CO2 absorption rate and volumetric overall mass transfer coefficient (KGa). Generally, the volumetric overall mass transfer coefficient (KGa) for CO2-NaOH system is function of the process main operating parameters such as liquid volumetric flux, input gas phase mole fraction of CO2. Also, these experiments indicated that the overall mass transfer coefficient is enhanced by doubling of liquid volumetric flux and solvent concentration in average of 90% and 70%, respectively. Although, CO2 absorption rate is raised by increasing of liquid flow rate and solvent concentration (doubling of each of them), up to 67% and 65, respectively.Keywords: Absorption Rate, CO2, Volumetric Overall Mass Transfer Coefficient, Absorption Packed
-
Page 34Since the discovery of radioactivity in 1986, by Henry Becquerel, scientific interest has spurred study of the properties of radioactive materials. There are approximately 20 radioactive element and also occur in significant quantities in nature (excluding the fission products and transuranic generated by natural fission reactor). Radioactive materials decay by emission of alpha, beta or gamma rays. Calorimetry is the quantitative measurement of heat. Applications of calorimetry include measurements of the specific heats of elements and compounds, phase change enthalpies, and the rate of heat generation from radionuclides. Calorimetry is used as a nondestructive assay (NDA) technique for determining the power output of heat-producing nuclear materials. In performing calorimetry with radioactive materials, there are essentially two major problems: decay heat effects and protection of the calorimetrist from exposure to radioactivity. In the present study these aspects of calorimetry is discussed.Keywords: Calorimetry, Radioactive Materials, Decay, Heat, Radiation Safety
-
Page 46Image processing techniques are recently employed in chemical engineering problems to evaluate and quantify result of experiments. Some of the most applications of image processing are the fabrication process of nanowires, membranes and catalysts. A new method to identify domains and quantify ordering degree of SEM micrographs of anodic porous alumina is presented in this paper. This method begins by take SEM micrographs from pores and identifying their centers, then their neighbors are detected and hexagons are identified. Then based on the configuration of neighboring pores an angel is assigned to the central pore of the hexagon. A spreading algorithm is proposed based on concatenating neighboring pores so that the standard deviations of angels of the whole domain do not exceed a specific threshold. Domain sizes are used as quantification criteria for anodic oxide aluminum ordering. Using the proposed technique proper anodization time to develop optimum domains in different anodization conditions could be achieved. Our algorithm greatly excels previous approaches identifying domain borders.Keywords: Anodic Aluminum Oxide, Degree of Ordering, Nanostructures, Image Processing
-
Page 54Models play an important role in fuel cell design and development. One of the critical problems to overcome in the proton exchange membrane (PEM) fuel cells is the water management. In this work a steady state, two dimensional, isothermal model in a single PEM fuel cell using individual computational fluid dynamics code was presented. Special attention was devoted to the water transport through the membrane. The effect of current density variation distribution on the Water content (ë) in membrane/electrode assembly (MEA) was determined. Our simulation results show the reduction of reactant concentration in flow channels has a significant effect on electrochemical reaction in the gas diffusion and catalyst layer. Different fluxes are compared to investigate the effect of operating condition on the water fluxes in membrane. The model can be used for comparison of different polymer membrane performance. The model prediction of water content curves are compared with one dimensional model predictions data reported in the validated open literature and a good compatibility were observed.Keywords: Fuel Cell, Polymer Electrolyte Membrane, Modeling, Water Content
-
Page 69
The increasing production and rapid changes of electric and electronic equipments as well as their short useful life have created a large stream of waste electric and electronic equipment (weee). Although there are some disposal and burning methods to manage e-waste, these conventional methods have several economical and environmental disadvantages. E-wastes are composed of many different materials and their component make up is relatively complicated. Moreover reported data from different organizations shows the increasing amount of waste stream. As a result it is necessary to have an appropriate infrastructure, a comprehensive program and an effective management to recycle electronic waste effectively. In recent years many countries and organizations have drafted legislation to improve the reuse, recycling and other forms of recovery in order to reduce the disposal of such wastes. Fortunately there have been effective measures in this field in our country Iran. In this paper, we briefly study electronic waste stream in terms of materials and components and amount of waste, recycling process including general steps of the process, advantages, e-waste management, collection system and related environmental problems and also recycling measures and programs in Iran.
Keywords: Waste Electric, Electronic Equipment (Weee), Recycle, Environmental -
Page 80Observing ethics in preparing scientific reports are obligatory. Deliberate or unintentional carelessness results in unoriginal or worthless records. The aim of the current paper is clarifying the plagiarism details. In this work, three categories are tackled including: a) Violation the rights of authors of scientific studies, b) Violation the rights of colleagues, c) self-plagiarism. The ethics in preparing a scientific report and penalties introduced by IAChE for plagiarism are mentioned. Finally, suggestions for stopping plagiarism are provided.Keywords: Plagiarism, Rights Violation, Scientific Reports, Conference, Journal, Paper
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.