فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 67 (خرداد و تیر 1392)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 67 (خرداد و تیر 1392)

  • بهای روی جلد: 50,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1392/04/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • محمدتقی تقی زاده، زهرا عباسی صفحه 4
    توسعه بعضی مواد که توانایی زیست تخریبی دارند و آلودگی محیط را به حداقل می رسانند بسیار اهمیت دارد. این مواد نه تنها باعث راحتی در زندگی می شود. بلکه بعد از استفاده اثر کمتری بر محیط می گذارند و در مدت طولانی، به مولکولهای کوچکتر سازگار با محیط تجزیه می شوند و در محیط قابل کنترل هستند.
    در این پژوهش فیلم های نانوکامپوزیت (نشاسته/ پلی وینیل الکل/ خاک رس) به عنوان یک پلاستیک قابل مصرف در صنایع بسته بندی به روش محلول تولید شد و تخریب آن با آنزیم آلفاآمیلاز بررسی گردید. تاثیر عواملی مانند: شرایط دما و درصد نانوذره بر میزان تخریب نانوکامپوزیت بررسی شد. میزان تخریب فیلم های نانوکامپوزیت با آزمون های: میزان جذب آب، میزان کاهش وزن، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و اسپکتروسکوپی UV ارزیابی گردید. تخمین زده شد که نانوذره باعث کاهش تخریب می شود. قابلیت تخریب آنزیمی به این صورت متفاوت است: (نشاسته/ پلی وینیل الکل) > (نشاسته/ پلی وینیل الکل/ مونت موریلونیت)
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، مونت موریلونیت، تخریب آنزیمی، آلفا آمیلاز
  • علی صمدی افشار، سید رضاهاشمی، محسن میری، پرویز ستایشی حق صفحه 12
    برای عاری سازی گاز مایع از وجود مرکاپتان ها روش های مختلفی وجود دارد ولی روشی که در پالایشگاه های گاز پارس جنوبی از آن استفاده می شود، روش سولفورکس تحت لیسانس شرکت اکسنس فرانسه است که در آن با استفاده از محلول بازی سود سوزآور و در حضور کاتالیست پایه کبالتی، شیرین سازی انجام می گیرد. در این تحقیق ابتدا درباره فرایند استخراج مرکاپتان بحث شده و در ادامه، تاثیر عوامل متغیر تاثیرگذار بر استخراج آن از قبیل غلظت و مقدار سود سوزآور و دمای استخراج مورد بررسی قرار گرفته است و در پایان با توجه به نتایج آزمایشگاهی شرایط عملیاتی بهینه سازی شده است
    کلیدواژگان: شیرین سازی گاز مایع، استخراج مرکاپتان، فرایند سولفورکس، بهینه سازی
  • هانیه شکرکار، نورالله کثیری*، تورج محمدی صفحه 18

    با توجه به استفاده وسیع از غشاءهای ریزصاف کن در مقیاس صنعتی لزوم مدلسازی فرایندهای غشایی با ابزارهای دقیق امری مهم واجتناب ناپذیر است. فرایند ریزصاف کردن یکی از فرایندهای غشائی است که جهت انواع خاصی از جداسازی ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله تصفیه پساب نفتی توسط غشای سرامیکی مطالعه شده و یک روش تقریبی جدید برای مدلسازی ضخامت لایه قطبش غلظتی(cδ) ارائه شده است. تاثیر عوامل مختلف مانند اختلاف فشار اعمال شده در دو طرف غشای (P)، سرعت جریان عرضی (CFV)، دما (T)، غلظت روغن در پساب سنتزی(CF) و مدت صاف کردن (t) بر نمودار غلظت و ضخامت لایه قطبش غلظتی بررسی شده است. در این تحقیق معادله (انتقال – نفوذ) توسط روش المان محدود حل شده است و چنانکه مشاهده خواهد شد پیش بینی مدل تطابق خوبی با رفتار مورد انتظار را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: مدلسازی، ریزصاف کردن، قطبش غلظتی، المان محدود
  • علی اولاد، سپیده بهبودی صفحه 26
    اضافه کردن ذرات یا نانوذرات معدنی در ماتریکس های بسپاری جنبه بسیار جالبی از سنتز چندسازه ها و نانوچندسازه ها می باشد. سنتز نانوچندسازه های (بسپاری/ذرات معدنی) به عنوان راهکاری برای بهبود ویژگی های بسپارهای سنتزی بسیار مورد توجه واقع شده است. در میان ذرات و نانوذرات معدنی مختلف، دی اکسید تیتانیم به دلیل دارا بودن خواصی از قبیل نورکاتالیزوری، پایداری نوری، بی اثر بودن زیستی و شیمیایی، ضریب شکست بالا، ثابت دی الکتریک بالا، زیست سازگاری و قیمت پایین به یک افزودنی مهم در ساخت چندسازه ها و نانوچندسازه های بسپاری تبدیل شده است. چندسازه ها و نانوچندسازه های (بسپار/دی اکسید تیتانیم) در زمینه های مختلفی مانند پوشش های ضدخوردگی، سلول های خورشیدی، باتری های یون لیتیم، پیل های سوختی، حسگرها و پوشش های بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله ویژگی ها و کاربردهای ذرات و نانوذرات دی اکسید تیتانیم در زمینه های بسپاری مختلف و خواص چندسازه ها و نانوچندسازه های حاصل مورد بررسی و مطالعه مروری قرار می گیرند
    کلیدواژگان: دی اکسید تیتانیم، چندسازه، نانوچندسازه، نانوذرات، بسپار
  • امیرجنگی زهی، سعید پورمهدیان*، پیام سمساریلر، محمدعلی اطمینانی اصفهانی، عبدالکمال دوردی نژاد کر، غلامرضاپیرچراغی صفحه 39

    در این مقاله به بررسی سینتیک واکنش رشد فوم پلی یورتان جهت کاربرد در سامانه ترمز خودروی شیمیایی پرداخته شده است. هدف اصلی، کنترل انبساط حجمی فوم محصول برای قطع جریان تولیدی از منبع شیمیایی و توقف خودرو در مکان مشخص می باشد. برای این منظور تاثیرات نسبت های حجمی واکنش دهنده ها، مقادیر آن ها و همچنین سرعت آمیختن مواد در راکتور، به عنوان پارامترهای تاثیرگذار بر سرعت رشد فوم در دما و فشار محیط مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج آزمایش ها نشان دهنده تاثیر شدید میزان آب بر سرعت رشد فوم و کنترل پذیری واکنش می باشد. با افزایش نسبت حجمی آب از 5/0 به 1 و 2، سرعت رشد فوم به شدت کاهش می یابد. نسبت پلی الکل به دی ایزوسیانات نیز بر سرعت رشد یکنواخت فوم و پایداری آن و در نتیجه کنترل پذیری آن تاثیر زیادی دارد

    کلیدواژگان: خودروی شیمیایی، فوم پلی یورتان، سینتیک واکنش
  • نیما شفیعی، مجید پاکیزه*، علی رضوی سرآسیا صفحه 46

    مخازن زیرزمینی ذخیره سازی گاز یک روش متداول و شناخته شده در جهان برای جبران کمبود گاز مورد نیاز و پوشش مازاد مصرف در فصول سرد است. برای ذخیره سازی گاز طبیعی از دو نوع تاسیسات: بار پایه ذخیره1 و اوج بار ذخیره2 استفاده می شود. معمولا برای ذخیره زیرزمینی گاز طبیعی سه نوع مخزن وجود دارد: ذخیره در مخازن نفت و گاز تخلیه شده، ذخیره در سفره های آب زیرزمینی، ذخیره در گنبدهای نمکی. تبدیل یک مخزن گاز یا نفت تخلیه شده به مخزن ذخیره سازی گاز طبیعی ساده تر و ارزان تر از سایر روش های فوق است. در این مقاله ضمن اشاره به وضعیت فعلی ذخیره سازی گاز در جهان و ایران و چشم انداز آینده آن، بخش های مختلف یک جایگاه ذخیره سازی زیرزمینی آورده شده است، همچنین معیارهای طراحی آن معرفی گردیده و ارزیابی عملکرد و کارایی انواع مخازن برای طرح ذخیره سازی گاز با توجه به سه پارامتر اصلی توانایی انباشت گاز، مهاجرت نکردن گاز و قابلیت تولید ارائه شده است. با توجه به منابع عظیم گاز ایران اهمیت احداث و بهره برداری از پروژه های مهم و استراتژیک ذخیره سازی گاز در مخزن سراجه میدان قم، طرح ذخیره سازی گاز در مخزن شوریجه دی میدان خانگیران و چند موقعیت دیگر بررسی شده است

    کلیدواژگان: ذخیره سازی زیرزمینی گاز، انواع مخازن ذخیره سازی، تاسیسات ذخیره سازی زیرزمینی
  • زهرا ضمیرایی، سمیه باقی پور، روحان رخشایی صفحه 57
    فرایند حذف کامل بی هوازی مواد آلی (CARP) در پساب های رقیق مانند لجن یا خروجی یک هاضم تخمیر متان، تحت شرایط بی هوازی به منظور تصفیه نهایی انجام شد. اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) در پساب از ppm 4000 به کمتر از ppm 20 کاهش یافت. فرایند تخمیر خشک دو مرحله ای (متان- آمونیاک) (فرایند (Met-Am)) برای تصفیه بی هوازی پسماندهای نیتروژنی مانند لجن پسماند و پسماند غذایی، بدون نیاز به رقیق کردن آمونیاک تولید شده مناسب است. در این دستگاه، بیوگاز با تجزیه جامدات فرار (VS) با سرعت حدود N m3 820 به ازای هر تن تولید شد. تخمیر دو مرحله ای (هیدروژن- متان) (فرایند (Hy-Met)) برای تصفیه پساب های مواد قندی مناسب است که از 6/2 تن ضایعات نان، m3 145 هیدروژن در روز معادل با kwh 214 با بازدهی تبدیل 50% سیستم پیل سوختی و همچنین m3514 متان در روز معادل 530 لیتر مواد روغنی در روز، تولید شد.
    کلیدواژگان: فرایند حذف کامل بی هوازی مواد آلی (CARP)، راکتور UASB، تخمیر متان، تخمیر هیدروژن، تخمیر خشک
  • سکینه فخرآور، سعید زینالی هریس، محمد ایزدی، قاسم نجف پور صفحه 67
    اسید لاکتیک یک اسید آلی است که کاربرد های گسترده ای در صنایع مختلف دارد. امروزه به دلیل سنتز پلاستیک های تخریب ناپذیر از آن، نیاز به تولید اسیدلاکتیک افزایش یافته است. در این پروژه تاثیر دما، pH و منابع نیتروژنی افزودنی متفاوت، بر تولید اسیدلاکتیک از آب پنیر دی پروتئینه، توسط لاکتوباسیلوس بولگاریکوس در فرایند تخمیر ناپیوسته بررسی شد و مقادیر بهینه برای تولید حداکثر به دست آمد. فرایند در مدت انکوباسیون 72 ساعت و بدون کنترل pH انجام شد. بیشترین اسیدلاکتیک تولید شده و بازدهی در محیط کشت حاوی 40 گرم بر لیتر لاکتوز و 20 گرم بر لیتر عصاره مخمر، به ترتیب، 8/24 گرم بر لیتر و 62/0 درصد بوده است. هم چنین دمای بهینه برای رشد سلولی و تولید اسیدلاکتیک 32 درجه سلسیوس و pH مناسب در فاصله (5/6-6) تعیین شد
    کلیدواژگان: اسیدلاکتیک، فرایند ناپیوسته، آب پنیر، لاکتوباسیلوس
  • سهیل عابر، حبیب مهری زاده صفحه 74
    آلودگی آب های سطحی توسط انواع آلاینده ها و نیز محدودیت منابع آبهای سطحی در دسترس بشر باعث توسعه روش های متنوع و موثر برای تصفیه آب های آلوده و استفاده دوباره از این آبها شده است. از جمله روش هایی که در سالهای اخیر برای تصفیه آبهای آلوده مورد مطالعه قرار گرفته است، استفاده از فلزات صفر ظرفیتی به ویژه آهن صفر ظرفیتی (ZVI) است که از طریق احیا و جذب سطحی انواع آلاینده ها، باعث تصفیه آبهای آلوده می شود. در سالهای اخیر به دلیل ویژگی های منحصر به فرد ذرات آهن در مقیاس نانو، بیشتر مطالعات در این زمینه بر روی استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (NZVI) متمرکز شده است. لذا در این مقاله مروری بر کاربرد NZVI در حذف انواع آلاینده ها و نیز تاثیر کاهش اندازه ذرات آهن تا مقیاس نانو در افزایش بازدهی حذف آلاینده ها خواهیم داشت
    کلیدواژگان: نانوپودر، فلزات صفر ظرفیتی، تصفیه، فلزات سنگین، نیترات زدایی، آلاینده های آلی و معدنی
  • اخبار و گزارش ها
  • اخبار و گزارش ها / اخبار داخلی انجمن
    صفحه 85
|
  • M. T. Taghizadeh, Z. Abbasi Page 4
    It is quite important to develop some materials that can biodegrade to minimize the pollution. These materials not only provide the convenience for daily life but also minimize the impact to the environment after being used. In the long run, these materials will decompose into small environmentally friendly molecules and be handled in properly controlled environment. In this study, first nanocomposite films starch/ Polyvinyl Alcohol (PVA)/ MMT as a consumable plastic packaging industry were prepared by a solution casting method Then analyses the enzymatic degradation behaviour and its degradation enzyme alpha-amylase was evaluated. was studied the effect of factors such as: temperature conditions and the percentage of nanoparticles on the rate of destruction of nanocomposites was evaluated. Nanocomposite films with the amount of destruction tests: water absorption, weight loss, Scanning electron microscopy (SEM) and UV spectroscopy were measured. It was estimated that the nanoparticle declines the destruction. The enzyme ability for destruction is different as: Starch/PVA> Starch/PVA/ MMT
    Keywords: Nanocomposite, Montmorillonite, Enzymatic Degradation, α Amylas
  • A. Samadi Afshar, S. R. Hashemi, M. Miri, P. Setayeshi Hagh Page 12
    General LPG sweetening method used in Iran’s South Pars Gas Complex is Sulfrex liquid-liquid extraction and caustic regeneration processes which uses caustic as alkaline solution to extract mercaptans from propane and butane and also uses LCPS 30 as catalyst to regenerate of spent caustic. This study was focused on the extraction section process. Also effect of the main operating variables on mercaptans extraction, including extraction temperature, concentration, flow rate and amount of caustic as alkaline solution were studied and at the end, according to laboratory results, operational process parameters were optimized and tuned.
    Keywords: Sulfrex Process, Mercaptan Extraction, LPG Sweetening, Optimization, Caustic Regeneration
  • H. Shokrkar, N. Kasiri, T. Mohammadi Page 18

    Due to extensive usage of microfiltration membranes in industrial –scale, modeling of this processes are important and imperative. MF is one of the processes which are used for certain types of separation. In this paper, treatment of oily wastewaters with ceramic MF membranes was studied and a new approach has been suggested for modeling the concentration polarization layer in the waste water membrane system. Effects of various operation conditions (trans-membrane pressure (TMP), cross-flow velocity (CFV), temperature (T), oil concentration (C), and filtration time (t)) on the concentration profile and polarization layer are studied. A numerical solution of advection–diffusion equation has been developed using a control volume approach based on the finite element method. As will be observed, model behavior complies well with anticipations.

    Keywords: Modeling, Microfiltration, Concentration Polarization, Finite Element
  • A. Olad, S. Behboudi Page 26
    Incorporation of inorganic particles and nanoparticles in polymer matrices is the most popular and interesting aspect of composite and nanocomposite synthesis. Polymer/inorganic nanocomposites have attracted much attention as a strategy to improve the properties of synthetic polymers. Among various inorganic particles and nanoparticles, titanium dioxide is an important additive in polymer composites owing to its unique properties such as photocatalytic effect, photostability, chemically and biologically inertness, high refractive index, high dielectric constant, low cost and biocompatibility. The incorporation of titanium dioxide nanoparticles into the polymer matrices gives unique improvements in the properties of the polymer nanocomposites. These nanocomposites could be used in diverse applications. Polymer/titanium dioxide nanocomposites are applied in various areas such as corrosion protection coatings, solar cells, polymer wastes dispose, lithium ion batteries, sensors and actuators. In this paper a brief review on the properties and applications of titanium dioxide nanoparticles in the polymer composites and nanocomposites have been discussed
    Keywords: Titanium Dioxide, Composite, Nanocomposite, Nanoparticles, Polymer
  • A. Jangizehi, S. Pourmahdian, P. Semsarilar, M. A. Etminani Esfehani Page 39

    In this paper, the kinetics of polyurethane’s foaming reaction is studied in order to be used in the chemical brake system of a chemical automotive. The original aim of this project is to control the volumetric expansion of the product foam, so that it cuts off the electrical current produced by an electrochemical source and stops of the automobile at a previously decided distance. The volumetric ratio of reactants, their initial amounts and also the rate, at which they are mixed in the reactor, have been investigated as the effective parameters on the speed of foam growth at room pressure and temperature. Experiments show the rigorous effect of water amount on the rate of growth and the controllability of the foaming reaction. Increase of volumetric ratio of water from 0.5 to 1 and 2, leads to an intense decrease in the rate of foam growth. Also the Polyol to Diisocyanate ratio affects the uniform growth and the stability of the foam and therefore has an intense effect on the controllability of this reaction.

    Keywords: Chemical Automotive, Polyurethane Foam, Kinetics of Reaction
  • A. Razavi Sarasia, M. Pakizeh, N. Shafiee Page 46

    Underground gas storage (UGS) is a universally common method for compensating shortages of natural gas and its excess use in cold seasons.To stores the gas, two ways are usually used: base load and peak load storage. There exsists three kinds of reservoirs for storing natural gas: storing in depleted oil (gas reservoirs), aquifer reservoirs, and in salt domes. It is easier and cheaper to use depleted oil and gas reservoirs for sharing natural gas. In this article, the situation of natural gas storage in Iran and the world and its prospect in the future are generally studied. In addition different parts of a storage site and its designing factors are introduced. Evaluation and performance of different reservoirs for storing gas is discussed depended on three parameters: potential gas accumulation, gas untransporting ability and ability of reproducing. At last the situation of natural gas storage projects in Iran containing the gas storage in Qom, Khangiran and some others fields have been pointed.

    Keywords: Underground Natural Gas Storage, Types of Storage, UGS Installation
  • Z. Zamiraei, S. Baghipour, R. Rakhshaee Page 57
    Complete anaerobic organic matter removal process (CARP), in which diluted wastewaters such as sewage and effluent from a methane fermentation digester were treated under anaerobic condition for post-treatment. The chemical oxygen demand (COD) in wastewater was decreased from 4000 ppm to less than 20 ppm. The dry ammonia-methane two-stage fermentation process (Am-Met process) is useful for the anaerobic treatment of nitrogen-rich wastes such as waste excess sludge and food waste produced without the dilution of the ammonia. The plant generating biogas by the decomposition of volatile solid (VS) at a rate of about 820 N m3 per ton of VS. The hydrogen-methane two-stage fermentation (Hy-Met process) is useful for the treatment of sugar-rich wastewaters, in which 2.67 t/d bread wastes were generated 145 m3 of hydrogen/d which corresponds to 214 kwh with 50% efficiency of the fuel cell the conversion system and 514 m3 methane/d which corresponds to 530 l of oil/d.
    Keywords: Complete Anaerobic Organic Matter Removal Process (CARP), UASB Reactor, Methane Fermentation, Hydrogen Fermentation, Ammonia Fermentation, Dry Fermentation
  • S.Fakhravar, S.Zeinali Heris, M.Izadi, Gh.Najafpour Page 67
    Lactic acid is an organic acid which have a wide range of application in different industries. Novel applications in synthesis of biodegradable plastics have increased the demand for lactic acid.The aim of present research was to investigate the effect of Temperature, PH and different nitrogen source, on the production of lactic acid from deproteinized cheese whey using Lactobacillus bulgaricus (ATCC 8001, PTCC 1332) as the producer organism in a batch culture. The initial lactose concentration was 40 g/Lit. Various nitrogen sources were compared with yeast extract in terms of their efficiency for lactic acid production. Process was performed at 72 hour incubation time with no pH control. Highest lactic acid production and efficiency was 24.8 g/Lit. and 0.62% respectively, for medium containing 40 g/Lit. lactose and 20 g/Lit. yeast extract. And also optimal temperature for cell growth and lactic acid production was 32C and appropriate pH investigated at 6-6.5.
    Keywords: Lactis acid, Batch fermentation, Whey, Lactobacillus
  • S. Aber, H. Mehrizade Page 74
    Pollution of surface waters by variety of pollutants and also limitation of available surface water sources have caused various and effective water treatment and reuse methods to develop. One of the methods recently studied in the treatment of polluted waters is based on the application of zero valent metals, especially zero valent iron (ZVI). In this method pollutants are removed through the reduction and adsorption mechanisms. In recent years, most of the studies in this area have focused on the application of nano zero valent iron (NZVI) because of their special properties in nano scale. Therefore in this article the applications of NZVI and also the impact of particle size reduction to nano scale in the removal of pollutants will be reviewed.
    Keywords: Nanopowder, Zero Valent Metals, Treatment, Heavy Metals, Denitrification, Organic, Inorganic Pollutants