فهرست مطالب

شیمی و مهندسی شیمی ایران - سال سی و یکم شماره 1 (پیاپی 64، بهار 1391)

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران
سال سی و یکم شماره 1 (پیاپی 64، بهار 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/07/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سیده فاطمه بنی هاشمی، علی احمدپور، مجید پاکیزه، مهدی پورافشاری چنار صفحه 1
    در این پژوهش، ابتدا نانو ذره های سیلیکالیت-1 با اندازه متوسط 40 نانومتر به روش هیدروترمال برای جوانه نشانی سنتز شدند. با توجه به اینکه جوانه نشانی بلور های زئولیت بر روی سطح پایه یکی از گام های کلیدی در سنتز غشاهای زئولیتی به روش رشد ثانویه محسوب می شود، تعداد مرحله های جوانه نشانی پایه به روش پوشش عمقی به منظور بالا بردن کیفیت غشاء مورد ارزیابی دقیق قرار گرفت. آزمایش های تعیین ویژگی-ها شامل تجزیه های طیف پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، ایزوترم جذب و دفع نیتروژن، طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR)، وزن سنجی حرارتی (TGA) و گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) بر روی نانو ذره های سنتز شده و پایه های جوانه نشانی شده صورت گرفت. بررسی تاثیر تعداد مرحله های جوانه نشانی بر روی پایه آلومینا نشان داد که تکرار سه مرحله جوانه نشانی بهترین پوشش را بر روی پایه ایجاد می کند.
    کلیدواژگان: نانو سیلیکالیت، 1، رشد ثانویه، جوانه نشانی، پوشش عمقی، تعیین ویژگی ها
  • حسین هلی، حسین یادگاری صفحه 13
    در این مقاله یک روش ساده و موثر برای ساخت نانوپوسته های کبالت اکسید (II) ارایه می شود. مورفولوژی و ساختار شیمیایی نانوپوسته ها با روش های گوناگون شامل میکروسکپ های الکترونی (روبشی و عبوری)، پراش اشعه ایکس، میکروسکپی روبشی تونلی و روش های الکتروشیمیایی بررسی شد. مطالعه جامعی بر رفتار الکتروشیمیایی نانوپوسته ها در فصل مشترک با الکترولیت، فرایندهای انتقال بار و جرم (انتشار غیر خطی یون مقابل) در آنها و سینتیک و مکانیسم واکنش ها با استفاده از ولتامتری چرخه ای و اسپکتروسکپی امپدانس الکتروشیمیایی انجام شد. ثابت های سرعت واکنش های الکتروشیمیایی، و ضریب انتشار یون مقابل در نانوپوسته ها در پتانسیل های گوناگون گزارش شد.
    کلیدواژگان: نانوپوسته، کبالت اکسید، انتشار غیرخطی، انتقال بار، اسپکتروسکپی امپدانس
  • سیما رضوان طلب، الهام جنت دوست، عارف علیپور صفحه 35
    مطالعه های انجام شده بر روی دریاچه اورمیه تاکنون شامل بررسی ترکیب شیمیایی آن بوده و بررسی ترمودینامیک و همچنین ضریب فعالیت یون ها و نمک های موجود که برای تهیه نمودارهای فازی دریاچه دارای اهمیت زیادی از لحاظ نظری و عملی است، مورد توجه قرار نگرفته است. در این پژوهش محاسبه ضریب های فعالیت یون ها و نمک ها با فرض همگن بودن آب دریاچه، در دمای °C25 و نیز با استفاده از اطلاعات منتشر شده در مورد غلظت یون های دریاچه در سال های گذشته انجام شده است. با استفاده از مدل پیتزر و نتیجه های به دست آمده، حلالیت و ضریب اشباع برای هریک از نمک ها تعیین شده است. نتیجه های محاسبه ها نشان می دهد که آب دریاچه اورمیه نسبت به املاحی مانند مگنزیت و دولومیت فوق اشباع است.
    کلیدواژگان: دریاچه اورمیه، معادله پیتزر، فعالیت یونی، ضریب اشباع
  • وهاب صحرایی، سیروس قطبی *، وحید تقی خانی، خداداد نظری صفحه 45

    در این پژوهش برای بررسی ضریب فعالیت محلول های الکترولیتی از معادله حالت «تئوری آماری سیال-های تجمعی» یا «SAFT» استفاده شده است. در این معادله حالت برای در نظر گرفتن اثر حضور یون ها در محلول جمله MSA به معادله حالت اضافه شده است. معادله حالت SAFT دارای این ویژگی است که با استفاده از ترمودینامیک آماری و در نظر گرفتن کلیه نیروهای بین مولکولی مواد، قادر به پیش بینی ویژگی های ترمودینامیکی سیال های تجمعی نظیر آب است همچنین با اضافه کردن جمله MSA ویژگی های ترمودینامیکی محلول های الکترولیتی را نمی توان توسط این معادله حالت بررسی نمود. در این کار از یک عبارت جدید برای سهم مربوط به سیال مرجع «کره سخت» استفاده شده است. مدل ارایه شده دارای سه پارامتر تنظیم شونده می باشد. در این کار، ضریب فعالیت 14 محلول الکترولیتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه های به دست آمده نشان می دهد که این مدل به خوبی می تواند این کمیت را برازش کند. کاربرد مدل ارایه شده برای ضریب اسمزی محلول آبی مایع یونی (1 بوتیل متیل ایمیدازولیوم تترا فلوئورو بورات)]4[BMIM][BF به عنوان یک نمک آلی نشان می دهد که این مدل نسبت به مدل پیترز بهتر می تواند این کمیت را برازش کرده، و برای دماهای گوناگون این کمیت را دقیق تر پیش بینی کند.

    کلیدواژگان: معادله حالت، GV، SAFT، MSA، محلول الکترولیتی، ضریب فعالیت، مایع یون
  • مریم نیکخو، حبیب الله بهاروند، همایون احمدپناهی صفحه 55
    اندازه گیری پروتئین های گلیکوله شده در پایش بلند مدت گلوکز خون به ویژه در مورد بیماران دیابتی کاربرد دارد. امروزه یکی از فناوری های مرسوم در جداسازی و شناسایی این نوع پروتئین ها، استفاده از تبادل-گرهای کاتیونی به شکل ستون های میکرو است. یکی از انواع این رزین های سنتزی بر پایه پلی بوتیل متاکریلات است.
    در این مطالعه، رزین بر پایه پلی بوتیل متاکریلات با استفاده از روش پلیمریزاسیون تعلیقی با ساختارهای شیمیایی و فیزیکی گوناگون سنتز و تعیین هویت شد. اسپکتروسکوپی FTIR حضور گروه های اسیدی کربوکسیلیک را در رزین تایید کرد. با استفاده از دستگاه تعیین سطح ویژه (BET) و میکروسکوپ روبشی الکترونی (SEM) به ترتیب سطح ویژه ذره های رزین تعیین و ماکروپور بودن رزین نشان داده شد. اسپکتروسکوپی UV/VIS برای تعیین قابلیت رزین در جداسازی هموگلوبین A1c استفاده شد. سرانجام مناسب بودن رزین تعویض یون کاتیونی سنتز شده با ساختاری ماکرو پور و ظرفیت تبادل یون 083/3 میلی اکی والان بر گرم رزین خشک، در جداسازی HbA1c نشان داده شد.
    کلیدواژگان: پلیمریزاسیون تعلیقی، رزین تبادل گر یون، پلی بوتیل متاکریلات، هموگلوبین گلیکول دار شده
  • سمیه قاسمی، ربیع بهروز * صفحه 63

    ترکیب مناسبی از مواد شیمیایی و بهینه سازی مرحله های گوناگون رنگبری اثر مهمی روی کیفیت خمیر رنگبری شده دارد. از میان عامل های تاثیرگذار روی رنگبری با پراکسید، وجود فلزات انتقالی دارای بیشترین اثرات مخرب است. یکی از موثرترین تیمارهای مورد استفاده برای حذف این فلزات استفاده از ماده کی لیت کننده می باشد. از آنجایی که مواد کی لیت کننده در بعضی از کشورها در زمره مواد سمی طبقه بندی می شوند. این پژوهش با هدف بررسی کارایی و امکان استفاده از پیش تیمار اسیدی به عنوان جایگزینی برای مواد کی لیت ساز در فرایند رنگبری با هیدروژن پراکسید خمیر شیمیایی مکانیکی (CMP) بر پایه منیزیم هیدروکسید انجام شد.نتیجه های به دست آمده از اندازه گیری ویژگی های نوری کاغذهای دست ساز به دست آمده از پیش تیمار با ماده کی لیت-کننده DTPA و پیش تیمار شستشوی اسیدی نشان داد که بالاترین میزان روشنی و کمترین میزان زردی و ماتی را نمونه-های پیش تیمار شده با ماده کی لیت کننده DTPA داشتند. همچنین نتیجه های به دست آمده از اندازه گیری فلزات انتقالی نشان داد که پیش تیمار اسیدی، یون های منیزیم بیشتر و یون های منگنز و آهن کمتری را نسبت به DTPA خارج کرده است. نتیجه های این پژوهش نشان می دهد که، پیش تیمار اسیدی در خروج فلزات انتقالی کارایی کمتری نسبت به DTPA دارد و در نتیجه این گزینش گری ناخواسته در خروج فلزات، ویژگی های نوری ضعیف-تری نشان داده است.

    کلیدواژگان: شستشوی اسیدی، ماده کی لیت کننده، خمیرشیمیایی مکانیکی (CMP)، رنگبری
  • معصومه تکبیری، تورج محمدی، افشین پاک صفحه 71
    ترکیب های آلی گوگردی در بنزین هنگام سوختن با تولید SOx موجب آلودگی هوا می شوند. در این پژوهش غشای دو لایه PDMS/PA برای جداسازی گوگرد از بنزین مدل شده (با مخلوط های تیوفن/ نرمال هگزان) توسط فرایند غشایی تراوش تبخیری مورد استفاده قرار گرفت. درمورد اثر غلظت تیوفن (wt.% 6/0-4/0)، دمای خوراک (°C 50-30)، فشار فراورده ی تراوشی (mmHg 100-23) و سرعت جریان خوراک (L/h 90-30) بر عملکرد جداسازی تراوش تبخیری پژوهش تجربی انجام شد. از روش تاگوچی برای طراحی سامانه آزمایش ها و اثر پارامترهای فرایندی بر شار تراوشی از غشا استفاده شد. نتیجه های این مطالعه نشان داد که اثر غلظت و سرعت جریان خوراک بر شار تراوشی در مقایسه با اثر دما و فشار فراورده ی تراوشی ناچیز است. با افزایش دمای خوراک، غلظت تیوفن، سرعت جریان خوراک و کاهش فشار فراورده ی تراوشی شار کل افزایش می یابد.
    با توجه به اهمیت دو پارامتر دما و فشار، اثر این دو پارامتر بر ضریب غنی سازی تیوفن بررسی شد. با کاهش دمای خوراک و فشار فراورده ی تراوشی ضریب غنی سازی تیوفن افزایش می یابد. در شرایط عملیاتی دمای خوراک °C 30 و فشار فراورده ی تراوشی mmHg 23 می توان به بالاترین ضریب غنی سازی، 5/1، دست یافت.
    کلیدواژگان: جداسازی گوگرد، بنزین، مخلوط تیوفن، نرمال هگزان، غشا PDMS، PA، تراوش تبخیری
  • مصطفی مالکی مقدم، عباس سام، حسن حاجی امین شیرازی صفحه 81
    به کارگیری روش شناورسازی به منظور بازیابی ذرات ریز ایلمنیت به علت محدودیت شدید مکان های فعال روی سطح ایلمنیت و در نتیجه قابلیت ضعیف شناوری این کانی در مطالعه های گذشته امید بخش نبوده است.
    در این پژوهش، فعال سازی سطحی و پالایش اسیدی قبل از آماده سازی، به منظور بررسی امکان افزایش قابلیت شناوری ایلمنیت مورد توجه قرار گرفته اند. نمونه مورد مطالعه خوراک خط 3 مدار فرآوری کانسار تیتانیوم کهنوج با عیار 36/6% 2TiO بود. پس از خردایش ذرات تا زیر 106 میکرون با به کارگیری طرح آزمایشی تاگوچی، مخلوط کلکتورهای Clarient flotinor SM15 و Flotinor FS با نسبت 1 به 1، میزان کلکتور 700 گرم بر تن، pH برابر 5/8 و زمان آماده سازی 15 دقیقه به عنوان شرایط بهینه انجام آزمایش ها انتخاب شدند. در این شرایط، میزان بازیابی و عیار 2TiO به ترتیب 32 و 3/12 در صد به دست آمد. استفاده از سرب نیترات به عنوان فعال کننده سطح تا 150 گرم بر تن باعث افزایش 50 درصدی بازیابی و 9 درصدی کارایی جدایش شد. همچنین پالایش اسیدی قبل از آماده سازی، موجب افزایش 14 درصدی عیار 2TiO در کنسانتره شد. استفاده از روش شناورسازی در مرحله های رافر، کلینر و ری کلینر منجر به دستیابی به عیار 32% ایلمینیت با بازیابی کمینه 55% شد.
    کلیدواژگان: شناورسازی، فعال سازی سطحی، پالایش اسیدی، کارایی جدایش
  • فیروز فاخری، جعفرصادق مقدس صفحه 89
    زمان اختلاط یک پارامتر قابل مقایسه برای بررسی بازده سامانه های اختلاط می باشد. در این پژوهش پارامترهای مهم تاثیر گذار (سرعت چرخش همزن و حضور فاز گاز) بر زمان اختلاط در یک مخزن اختلاط توربینی از نوع راشتون مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به نتیجه های به ست آمده، زمان اختلاط با افزایش سرعت چرخش همزن کاهش می یابد و تاثیر حضور فاز گاز بر زمان اختلاط وابسته به سرعت چرخش همزن می باشد. همچنین در این پژوهش نتیجه های به دست آمده با استفاده از روش هدایت-سنجی با مقدارهای به دست آمده از روش لیزری (PLIF) توسط مقدس مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتیجه ی این مطالعه نشان داد که نتیجه های به دست آمده از روش هدایت سنجی توافق بسیار مناسبی با روش PLIF دارد. به همین دلیل روش هدایت-سنجی می تواند به عنوان یک روش کم هزینه، دقیق و ساده جایگزین روش های گران شود. از طرفی چون در مقیاس بزرگ از سامانه های اختلاط، استفاده از معادله ها و فرمول ها نتیجه دقیقی را نخواهد داد و از طرفی تعداد روابط موجود برای مقیاس های بزرگ محدود می باشد، درنتیجه در این پژوهش برای پیش بینی زمان اختلاط از یک مدل کامپارتمان شش ناحیه ای استفاده شده است. نتیجه های به دست آمده از مدل کامپارتمان ارایه شده با اندازه گیری های تجربی صورت گرفته توافق بسیار مناسبی در این پژوهش داشت.
    کلیدواژگان: زمان اختلاط، توربین راشتون، هدایت سنجی، مدل کامپارتمان
  • محمودرضا رحیمی صفحه 101
    دراین پژوهش، یک مدل دینامیک سیالات محاسباتی ((CFD سه بعدی دو سیالی در چارچوب اولری- اولری برای شبیه سازی هیدرودینامیک جریان ها روی سینی غربالی در مقیاس صنعتی به منظور مطالعه اختلاط فازها توسعه داده شده است. فاز گاز گسسته و فاز مایع پیوسته به عنوان دو فاز با اثرهای متقابل در نظر گرفته شده اند. برای بررسی وضعیت اختلاط فازها، سه پارامتر توزیع جزء حجمی، توزیع دانسیته مخلوط و سطح تماس فازهای گاز مایع در مکان های گوناگون سینی بررسی شده اند. در چهار ناحیه شامل پشت بند خروجی، در نزدیکی ورودی مایع به سینی، کنار دیواره برج و در فاصله بین سوراخ های مجاور وضعیت اختلاط نامناسب دیده شد.
    در ناحیه مرکزی سینی جریان به تقریب قالبی با توزیع به نسبت یکنواخت اختلاط فازها دیده شد. میزان اختلاط بستگی به شدت جریان گاز و مایع دارد و پاسخ ناحیه مرکزی و چهار ناحیه مشخص شده با اختلاط غیر یکنواخت به تغییر شدت جریان مایع و گاز متفاوت است. این مدل امکان دیدن جزئیاتی را فراهم نموده است که تاکنون مطالعه های موجود قادر به ارایه آنها نبوده اند.
    کلیدواژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، سینی غربالی، هیدرودینامیک، اختلاط فازها
  • سمانه صبور، محمد نادر لطف اللهی، پویا متحدین صفحه 115
    در این پژوهش، با استفاده از مدل پیتزر مقدار و نوع رسوب برای چندین نمونه آب دریا و آب سازند به دست آمده است. این رسوب ها به علت تزریق آب ناسازگار با آب سازند و یا تغییر دما و فشار در داخل چاه به وجود آمده اند. این رسوب ها شامل باریم سولفات، استرانسیم سولفات، کلسیم سولفات دو آبه و کلسیم سولفات بدون آب هستندکه باعث بروز مشکلات فراوانی در مخزن نفت و یا چاه تولید نفت می شوند. نتیجه ها نشان می دهد که بیشترین مقدار رسوب برای نسبت های بزرگ تر آب سازند به آب دریا به وجود می آید و در بیشتر موارد، مقدار رسوب استرانسیم سولفات از رسوب های دیگر بیشتر است. همچنین به دلیل حلالیت بیشتر کلسیم سولفات دو آبه، مقدار رسوب کلسیم سولفات دو آبه ناچیز است. با افزایش دما، مقدار رسوب استرانسیم سولفات و کلسیم سولفات، افزایش و مقدار رسوب باریم سولفات، کاهش می یابد و افزایش فشار باعث کاهش فوق اشباع بودن سولفات و مقدار رسوب می شود. البته در شرایط دمایی و فشاری به کار رفته در این پژوهش، تغییرهای فشار اثر کمتری را نشان می دهد. محاسبه های این مطالعه، تطابق خوب مدل پیشنهادی برای پیش بینی مقدار و نوع رسوب با نتیجه های گزارش شده میدانی را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: مدل پیتزر، رسوب، تزریق آب، حلالیت
|
  • Sayed Fatemeh Banihashemi, Ali Ahmadpour, Majid Pakizeh, Mahdi Pourafsharichenar Page 1
    In the present investigation, nanosized silicalite-1 powder was first synthesized as a seed with mean diameter of 40 nm by the hydrothermal method. Seeding of nanosized zeolite crystals on the support surface is one of key steps in the secondary growth synthesis method. Therefore, in order to increase the quality of the zeolite membrane, subsequent seeding steps were investigated by dip-coating technique. The seeded supports and silicalite-1 nanoparticles were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), N2-BET adsorption/desorption isotherm,Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Thermo Gravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimeter (DSC). Examination of the number of seeding steps showed that three subsequent seeding steps would improve the quality of seed layer.
    Keywords: Nanosilicalite, 1, Secondary growth, Seeding, Dip, coating, Characterization
  • Hossein Heli, Hossein Yadegari Page 13
    A simple and efficient method was reported for the synthesis of conalt (II) oxide nanoflakes. Morphology and chemical structure of the nanoflakes were evaluated by different electron microscopy methods (scanning and transmission), X-ray diffraction, scanning tunneling microscopy and electrochemical methods. A comprehensive study on the electrochemical behavior of the nanoflakes at an interface with electrolyte, charge propagation and mass transport (counter ion diffusion) processes in the nanoflakes and the kinetic and mechanism of electrochemical reactions were performed by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. Electrochemical reaction rate constants and counter cation diffusion coefficient into the nanoflakes at different potentials were reported.
    Keywords: Nanoflake, Cobalt oxide, Nonlinear diffusion, Charge propagation, Impedance spectroscopy
  • Sima Rezvantalab, Elham Jannatdoust, Aref Alipour Page 35
    All of researches have been done about Urmia Salt Lake up to now, are about its chemical composition. Whereas thermodynamics study of the lake and evaluation of single-ion and mean salt activity in order to prepare phase diagram has theoretical and practical importance. In this study, ionic and salt activity coefficients have computed in 25°C temperature, assuming homogenous chemical composition in the lake and using published information in recent years. By Pitzer model and its results, we have predicted solubility and saturation indexes for some minerals.Urmia Salt Lake brines were shown to be oversaturated with respect to magnezit and dolomite.
    Keywords: Urmia Salt Lake, Pitzer model, Ionic activity, Saturation index
  • Vahab Sahraei, Syrous Ghotbi, Vahid Taghikhani, Khodadad Nazari Page 45

    In this work “Statistical Association Fluid Theory (SAFT)” Equation Of State (EOS) is applied for activity coefficient of electrolyte solution. For considering the presence of ions Mean Spherical Approximation (MSA) term is added to SAFT EOS. The SAFT EOS can predict the thermodynamic properties of associating fluids like H2O and by adding the MSA term, the thermodynamic properties of electrolyte solutions can be obtained. In this work a new term for hard-sphere reference fluid is used. The proposed model has three adjustable parameters. In this the work correlation of activity coefficient for 14 electrolyte solutions is considered. The results show that the proposed model can correlate very well the activity coefficient. The proposed model can also correlate better than Pitzer model the osmotic coefficient of ionic liquid solution [BMIM][BF4] as an organic salt at different temperatures.

    Keywords: Equation of state, GV, SAFT, MSA, Electrolyte solution, Activity coefficient, Ionic liquid
  • Maryam Nickhoo, Habibollah Baharvand, Homayon Ahmadpanahi Page 55
    Determination of glycated proteins is effective in the monitoring of long-term glucose control in individuals with diabetes mellitus. Nowadays micro-column ion-exchange chromatography that could separate the proteins is frequently used. In this system, the separation was carried out on an ion-exchange resin. One of these resins based on polybutyl methacrylate is synthesized, using suspension polymerization technique. The synthesized resin was characterized by analytical methods. FT-IR spectroscopy confirmed presence of carboxylic groups in the resin. Using Scanning Electron Microscope (SEM) and BET surface analysis techniques, respectively, macroporous structure of the resin was confirmed and specific surface area was determined. Application of the resin in separation of hemoglobin A1c was examined by UV-spectrophotometer as detector. It is shown that the synthesized macropore cation exchange resin with cation exchange capacity of 3.083 mEq / (g dry resin) is applicable for Hb A1c hemoglobin separations.
    Keywords: Suspension polymerization, Ion, exchange resin, Polybutyl methacrylate, Glycosylated hemoglobin
  • Somayeh Ghasemi, Rabi Behrooz Page 63

    Appropriate composition of chemicals and optimizing of bleaching stages have important effect on bleached pulp quality. Transition metals have the greatest destructive effects on peroxide bleaching. One of the most effective of treatments for removing these metals is using of chelating agents. Since in some countries, the chelating material is classified as toxic substances. This research was done for evaluating effectiveness and the possibility of using acidic pre-treatment as an alternative for chelating materials in hydrogen peroxide bleaching of CMP based on Mg(OH)2. Evaluation of optical properties of the hand sheet papers for pretreatment by DTPA and acid washing showed that the DTPA pre-treated samples had the highest brightness and the lowest yellowness index and opacity. Also, transition metals measurements showed that the acid pre-treatment removed more magnesium ion and less Mn and Fe ions compared to DTPA. According to the research results, acid pre-treatment have less efficiency in metal elimination than DTPA.

    Keywords: Acid washing, DTPA Chelating agent, Chemi, Mechanical Pulp (CMP), Hydrogen peroxide bleaching, Mg(OH)2, NaOH
  • Masoumeh Takbiri, Tooraj Mohammadi, Afshin Pak Page 71
    Sulfur present in gasoline results in air pollution by SOx emissions. With the mixtures of thiophene/n-hexane making up the model gasoline, PDMS/PA composite membrane was used for sulfur removal from gasoline by pervaporation. Effects of sulfur content (0.3-0.6 wt.%), feed temperature (30-50 ºC), permeate pressure (23-100 mmHg) and feed flow rate (30-90 L/h) were investigated on pervaporation separation of n-hexane/thiophene binary mixtures. Douglas design was used to research the effects of operating parameters on total fluxes. Experimental results indicated that sulfur content and feed flow rate have negligible effects on total flux in comparison with feed temperature and permeate pressure. Increasing feed temperature, sulfur content, feed flow rate and decreasing permeate pressure, increase total flux. According to significance of feed temperature and permeate pressure, effects of these investigated on thiophene enrichment factors. Thiophene enrichment factor increased with decreasing feed temperature and permeate pressure. The highest enrichment factor of thiophene was obtained to be 1.5 at a feed temperature of 30 ºC and a permeate pressure of 23 mmHg.
    Keywords: Sulfur removal, Gasoline, Thiophene, n, hexane mixture, PDMS, PA membrane, Pervaporation
  • Mostafa Maleki Moghadam, Abbas Sam, Hasan Haji Amin Shirazi Page 81
    Application of flotation in ilmenite fine particles recovery was not proved promising in previous studies, due to very limited active sites on ilmenite which is responsible for poor flotability of the mineral. In this work, surface activation and acidic pretreatment were examined to improve ilmenite floatability. Experiments were conducted on samples collected from the feed to line 3, containing 6.36% TiO2. The samples were ground to minus 106µm. Taguchi method was used to design experiments leading to optimal operational conditions, which found to be 700 g/t Clarient Flotinor SM 15 and Flotinor FS mixture with ratio 1/1 as collectors, 15 minutes as conditioning time and pH at 8.5. It is shown that using Pb(NO3)2 as surface activation with dosages up to 150 g/t, resulted in about 50% increase in recovery with a corresponding 9% increase in separation efficiency. Additionally, the concentrate grade was increased about 14% by using acidic pretreatment before conditioning.
    Keywords: Flotation, Acidic treatment, Surface activation, Separation efficiency
  • Firuz Fakheri, Jafarsadegh Moghaddas Page 89
    Mixing time can be used as a comparative measurement of mixers efficiency. The present study is an investigation of the effect of important operating variables (impeller rotational speed and air bubbles present) on the mixing time in an agitated tand by dual Rushton turbine. This study has shown that the mixing time decreases with an increase in impeller speed and the effect of gas flow rate on the mixing time depends on the impeller rotational speeds. The mixing time obtained by conductivity method has been compared with the PLIF technique by Moghaddas. According to the experimental results, the mixing times which were obtained from the conductivity technique have a good agreement with the PLIF technique. Therefore, the conductivity technique is a simple, accurate and cost effective technique to replace expensive way. Also, the mixing time obtained by using the correlation and formula at large scale of mixing systems was incorrect, and the number of available correlation in this scale of mixing systems is limited. In the present study,to predict of mixing time in a dual Rushton impeller stirred, a six-concentration obtained experimentally and that calculated from compartment model was obtained.
    Keywords: Mixing time, Rushton turbine, Conductivity, Comparment model
  • Mahmood Reza Rahimi Page 101
    In the present study a three-dimensional Eulerian-Eulerian Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed to predict the hydrodynamics behavior of industrial scale sieve trays, for study of phase mixing inside the tray. The dispersed gas and the continuous liquid phases are as two interpenetrating phases. Three parameters consisting distribution of density of mixture, volume fraction distribution and interfacial area density were evaluated as characteristics of mixing. Four regions consisting near wall region, the area between adjacent holes, behind the entrance and exit weirs are distinguished as regions with poor mixing. Plug flow with almost uniform phase mixing was seen at central region of tray. The extent of mixing is depended on the gas and liquid flow rates, and the response of central region and above mentioned 4 poor mixing areas to change of gas and liquid flow rates are different. The results showed that proposed model can well predict some details of phase mixing characteristics, while known methods have not ability to show them.
    Keywords: CFD, Sieve tray, Hydrodynamics, Phase mixing