دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال:1382 | دوره:37 | شماره:4 (پیاپی 82) |تعداد مقالات:13

کاتالیست نیکل به طور گسترده در صنایع پتروشیمی،فولاد سازی و روغنهای نباتی کاربرد دارد. در صنایع روغنهای نباتی، واکنش هیدروژناسیون روغنهای مایع در حضور کاتالیست نیکل انجام میدهند تا روغن جامد بدست آید و در نتیجه طول عمر روغن افزایش یافته و فسادپذیری آن کاهش یابد. پس از مدتی که کاتالیست نیکل در هیدروژناسیون روغن های نباتی مورد استفاده قرار گرفت. اکتیویته خود را از دست می دهد. و به اصطلاح "غیر فعال" می شود که نیاز به "بازسازی" جهت استفاده مجدد آن ضرورت پیدا می کند. در حال حاضر بازسازی کاتالیست نیکل در داخل کشور جنبه علمی و عملی لازم را نداشته و هر ساله ارز زیادی جهت خرید کاتالیست تازه از کشور خارج می شود. در این پروژه از طریق گاز، یفیکاسیون، کربن موجود بر روی کاتالیست در حضور اکسیژن هوا به موتواکسید کربن دی اکسید کربن تبدیل شده و از صحنه عمل خارج می گردد. همچنین در دماهای بالا که جهت کربن زدایی به کار می رود روغن باقیمانده در کاتالیست پس از هیدروژناسیون روغن های نباتی، اکسید شده و از کاتالیست خارج می گردد. آزمایشات انجام شده نشان می دهد که در حدود 45 درصد وزنی کاتالیست را کک، روغن باقیمانده در کاتالیست و ترکیبات غیر فعال کننده دیگر تشکیل می دهند. در این تحقیق دمای بهینه کربن زدایی با انجام آزمایش بر روی نمونه های مختلف و تجزیه و تحلیل داده ها برآورد شده است. این داده های دمای 450oC درجه سانتی گراد را به عنوان دمای بهینه کربن زدایی مشخص ساخته اند. همچنین به دلیل تولید دود زیاد حاصل از اکسیداسیون روغنهای نباتی باقیمانده در کاتالیست، در مرحله دیگری از آزمایشات ابتدا روغن های باقیمانده در کاتالیست را توسط حلال تتراکلرید کربن( CCL4) استخراج نموده و سپس مخلوط را صاف کرده و پس از خشک کردن در دماهای مختلف کربن زدایی شده است. این مرحله از آزمایشات توافق خوبی با مرحله قبلی دارد و نشان می دهد 23 درصد وزن کاتالیست غیر فعال را روغن باقیمانده در کاتالیست و در حدود 22 درصد وزنی کاتالیست غیر فعالی را کک و سایر غیر فعال کننده ها تشکیل می دهد.

در این بررسی پروسکایت های LaCoO3 به روش سیترات و نوع پایه دار در آن با تلقیح محلول نیترات های کبالت و لانتانیم روی پایه های سیلیکا و آلومینا تهیه شد. همچنین از پایدار کننده های سرپا، زیرکونیا و لانتانا برای کاهش اثرات متقابل پروسکایت و پایه استفاده گردید. عملکرد این کاتالیست ها در 750-100سانتی گراد در حضور گازی شبیه گاز خروجی از اگزوز خودروهای بنزینی بررسی شد. کاتالیست بدون پایه LaCoO3 CO را در دماهای کمتر از oC300 سانتی گراد تبدیل میکنند. درحالی که اتان در دماهای بالاتر از oC 700 درجه سانتی گراد تبدیل شوند. روی کاتالیست های پایه دار C2H6 هر دو در دماهای بالاتر از oC 700 درجه سانتی گراد بطور کامل تبدیل می شوند. طیف های XRD کاتالیست ها نشان می دهد که اثر متقابل شدیدی بین پروسکایت و پایه وجود دارد. سریا در میان پایدار کننده ها بالاترین اثر برای کاهش این اثر متقابل را دارد.

در شبیه سازهای مرسوم که درصنعت مورد استفاده قرار می گیرند، منحنیهای تراوائی نسبی توسط رابطه تجربی کوتز برای هر مقدار از کشش بین سطحی تصحیح می شوند. بر اساس نتایج تحقیقات انجام شده در دانشگاه هریوت - وات بالا رفتن سرعت در نزدیکی دهانه چاه میعان گازی باعث افزایش تراوائی نسبی میعانات و مخصوصا گاز در اطراف دهانه چاه می شود. لذا به منظور اعمال تاثیر مثبت دبی رابط تجربی جدیدی مشابه رابطه تجربی کوتز پیشنهاد گردید که در آن به جای کشش بین سطحی از پارامتر بدون بعد عدد موئینگی Nc که نسبت نیروی از جت به نیروی سطحی می باشد. برای تصحیح منحنیهای تراوائی نسبی استفاده می شود. بدین ترتیب با بکار بردن رابطه تجربی جدید در شبیه سازها سرعت بازیافت میعانات نسبت به حالتی که فقط تاثیر کشش بین سطحی در نظر گرفته می شود افزایش قابل توجهی خواهد داشت. در ضمن در مخازن گاز میعانی بر خلاف گاز خشک تاثیر منفی اینرسی (ضریب تلاطم) که بصورت ضریب پوسته تعریف می شود ثابت نبوده و تابعی از دبی می باشد. به منظور مطالعه پدیده مذکور در مقیاس مخزن، یک مخزن گاز میعانی از نوع مخازن ترکدار طبیعی واقع در میدان نار به عنوان نمونه انتخاب گردید ابتدا سیال مخزن توسط یک معادله حالت مدلسازی گردید و سپس منحنی های تراوایی نسبی که صرفا برای مقادیر کشش بین سطحی تصحیح شده اند به دست آورده شد و در نهایت با استفاده از مدل نفت سیاه 100- Eclipse و تغییر در پارامترهای تطابق سعی شد که از اطلاعات دبی - افت فشار در آزمایش پس فشار انجام شده در چاهها تطابق گرفته شد و مشاهده گردید که در سایر دبیها تطابق خوبی از فشار جریانی ته چاه بدست نیامد. بنابراین نتیجه گیری گردید که در مقیاس مخزن نیز انجام تصحیح تاثیر سرعت بر روی مدلهای شبیه ساز به منظور مدلسازی بهتر جریان سیالات در مخازن گاز میعانی ضرورت به نظر می رسد.

انتقال حرارت پایدار در مخزن مجهز به همزن مکانیکی برای مخلوط سه فازی جامد- مایع- گاز مورد بررسی قرار می گیرد. مخزن استوانه ای با کف تخت، مجهز به چهار تیغه غیر استاندارد متقارن می باشد و به منظور سرمایش مخلوط داخل مخزن از یک جداره ساده استفاده می شود. برای اختلاط موثر مخلوط سه فازی، یک همزن توربینی چهار تیغه ای زاویه ای بکار گرفته میشود جهت چرخش همزن طوری است که جریانی رو به بالا و در جهت محور مخزن ایجاد می کند. مواد ماسه ، آب و هوا به ترتیب به عنوان فاز جامد، مایع واردمی شود . به منظور مشاهده اثرات تغییرات سرعت چرخشی همزن بر ضریب انتقال حرارت مقادیر سرعت همزن 800 ، 1000 و 1400 دور بر دقیقه در نظر گرفته شده است. با توجه به تاثیر بسزایی حضور ذرات جامد بر هیدرودینامیک اختلاط اثرات تغییرات قطر و میزان غلظت ذرات جامد بر ضریب انتقال حرارت در اندازه های 1/0 ، 2/0 و 4/0میلیمتر و در درصدهای جرمی 14/2 ، 6/6 ، 3/10 از ذرات جامد مورد آزمایش قرار گرفته است. حضور فاز گازی در مخلوط دو فازی جامد - مایع و نقش آن بر ضریب انتقال حرارت مخلوط سه فازی توسط تغییرات عدد جریان (Qg/Nd3) که گستره آن بین 008/0 تا 02/0 است مورد بررسی واقع شده است.

دراین مقاله اثر نسبت هوا به گازی قابل احتراق، شبیه گاز اگزوز خودروهای بنزینی، روی عملکرد اکسید فلزی نیمه هادی پایه دی اکسید قلع در دماهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. گازهای قابل احتراق ترکیبات مختلفی از گاز مونو کسیدکربن و اتان در هلیم بوده و با هوا مخلوط گردیده است. این بررسیها برای گاز مونوکسید کربن در هوا در محدوده دماییoC  400-300 درجه سانتی گراد و برای اتاق در هوا در محدوده دمایی بالاترCo  460-400 درجه سانتی گراد انجام شد. با تغییر نسبت هوا به گاز قابل احتراق مقاومت سنسور بصورت منحنی های بشکل S تغییر می کند که دارای سه ناحیه مقاومت کم، انتقالی و مقاومت زیاد می باشد. محدوده تغییرات مقاومت انتقالی (ازمقاومت کم به زیاد) بسته به دما و نوع گاز ز ده هزار مرتبه می باشد. همچنین ناحیه انتقالی این منحنی ها، برای ترکیب گاز CO در هوا بالاتر و برای ترکیب گاز C2H6 در هوا پایین تر از نسبت استوکیومتری مربوط اتفاق می افتد. با افزایش دما تغییرات مقاومت شدید تر می شود. همچنین با قرار دادن یک محفظه احتراق کاتالیستی قبل از سنسور شیب منحنی S شکل در ناحیه انتقالی زیادتر شده و این انتقال در حدود نسبت استوکیومتری رخ می دهد.

تولید نسبتا بالای سالانه برنج درکشور، سبب جمع آوری مقدار زیادی سبوس برنج میگردد. این واقعیت سبب شد تا تحقیقاتی بر روی موارد استفاده سبوس برنج در ایران انجام شود. در این تحقیق تولید ماده ضد کف از پوسته و سبوس برنج ایرانی در مقیاس پنج مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا روغن خام سبوس برنج با استفاده از یک دستگاه اتوماتیک عصاره گیر استخراج گردید و از نرمال هگزان به عنوان حلال مناسب استفاده شود و سپس با استفاده از یک دستگاه تبخیر در خلاء دوار از روغن خام حلال زدایی گردید. آنالیز انجام شده بر روی روغن نشان داد که درصد اسید اولئیک بیشتر از دیگر اسیدهای چرب می باشد. و میزان آن 5/63 درصد است . مواد مومی روغن خام سبوس برنج بوسیله عمل سرما سازی در دمای 18 سانتیگراد و سپس با استفاده از دستگاه سانتریفوژ جدا شد. لجن مومی تهیه شده شامل 68 درصد اسیدهای چرب آزاد و 32 درصد موم بود در حالی که فاز روغن شامل 64 درصد اسید چرب و 35 درصد گلیسیرید بود. روغن بدون موم به عنوان یک عامل ضد کف برای محیط آبی مورد ارزیابی قرار گرفت و با اسید اولئیک مقایسه شد . براساس یافته ها و نتایج ما، توانایی و قدرت ضد کف کنندگی روغن بدون موم سبوس برنج برابر و یا بیشتر از اسید اولئیک است.

ارزیابی توان هیدرو کربن زائی سازند ها با استفاده از روش ∆logR روشی بر اساس جدایی بین نمودار درون چاهی تخلخل (DT/CNL/RHOB) و نمودار درون چاهی مقاومت ویژه (R)امروزه به عنوان روشی مناسب در بسیاری از چاه های مشهور جهان به کار برده شده است. این روش توسط پسی و همکارانش(Passey et al.,1990) برای پیش بینی غنی شدگی آلی سنگ های مادر ارائه شده و می تواند برای محدوده وسیعی از درجه بلوغ صحیح باشد. اساس این روش از برهم نهی نمودار های درون چهاهی تخلخل(صوتی، نوترون، چگالی) مقیاس بندی شده بر روی نمودار درون چاهی مقاومت ویژه و تعیین مقدار جدائی بین این دو نمودار و محاسبه مقدار کل کربن آلی (TOC) و (S2) مقدار هیدرو کربن (نفت و گاز) آزاد شده و در طی فرآیند پیرولیز در دستگاه راک اوال (ROCK-EVAL) برحسبmgHC/g و (ROCK) می باشد. با این روش می توان در مراحل اکتشاف ارزیابی نسبی مناسبی از سازنده ها را بدون تهیه نمونه به دست آورد. در این مطالعه مناطق غنی شدگی آلی سازند کشف رود در چاه های 16 و 30 واقع در تاقدیس خانگیران (کپه داغ) با استفاده از روش ∆logR مورد بررسی قرار گرفته و برای چاه خانگیران 30 نتایج حاصل از این بررسی با داده های مربوط به نمونه های مغزه مقایسه شده اند.

در طرح توسعه نیروگاه مسجد سلیمان عملیات حفاری و آتشکاری به طور همزمان با کاراهای مکانیکی و الکتریکی فاز یک انجام می شود. برای جلوگیری از آسیب دیدن سازه ها و تجهیزات نیروگاه فاز یک در اثر انفجارات انجام شده در طرح توسعه نیروگاه لازم است میزان لرزش ناشی از این انفجارات پیش بینی شود تا بتوان با توجه به حد مجاز لرزش، عملیات آتشکاری را به نحو مناسبی طراحی کرد. دراین مقاله پیش بینی حداکثر سرعت ذرات توسط روابط تجربی، و شبکه عصبی و بر اساس دو عامل فاصله از محل انفجار و مقدار ماده منفجره مصرفی به ازای هر تاخیر انجام شده است. نتایج نشان داد که پنچ مدل تجربی پاسخ های تقریبا مشابهی ارائه می کنند اما شبکه عصبی علاوه بر خطابی کمتر نسبت به روابط تجربی، به دلیل غیر خطی بودن، انعطاف پذیری زیاد و همچنین امکان حذف و اضافه نمودن هر تعداد از عوامل موثر بدون نیاز به کار گسترده، قابلیت های بسیار بیشتری نسبت به روابط تجربی دارد. با توجه به جمیع جهات پیشنهاد می شود برای پیش بینی میزان لرزش ناشی از انفجار از شبکه های عصبی استفاده شود. بررسی ها نشان می دهد که میزان لرزش های اندازه گیری شده در حفریات فاز یک سد مسجد سلیمان در اثر آتشکاری در طرح توسعه سد، مقادیر کوچکی نسبت به حد مجاز لرزش داشته و با توجه به استاندارد های موجود هیچگونه خطری ایجاد نمی کند.

کانی پیروتیت مهمترین باطله موجود در معادن نیکل سولفیدی است که حضور آن در کانسنگ علاوه بر ایجاد اختلال در مدار پر عیار سازی بروش فلوتاسیون، در کوره ذوب نیز باعث تصاعد مقادیر زیادی گاز SO2 می شود که باعث آلودگی زیست محیطی است. در این مقاله فلوتاسیون ریز مقیاس این کانی با استفاده از یک سلول هالیموند اصلاح شده و بکارگیری دو نمونه آزمایشگاهی خالص مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین برای مطالعه اثر ناخالصیها، یک نمونه طبیعی از ناحیه معدنی سادبوری کانادا تهیه و مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج حاصل، حاکی از اثرات متفاوت پارامترهای موثر در فلوتاسیون مانند،pH غلظت سیانور سدیم، حضور سولفات مس در پالپ و اکسیداسیون بر این 3 نمونه می باشد. بر اساس این نتایج، با وجودیکه بکارگیری محیط قلیایی، اکسیداسیون شدید و یا سیانور سدیم ، بعنوان بازدارنده پیروتیت، نتایج قابل قبولی در خصوص حذف موثر این کانی ارائه خواهد داد ولی بهرحال میزان تاثیر این پارامترها تابعی ازسیستم تبلور و ناخالصیهای همراه نمونه مورد آزمایش است. فلوتاسیون پیروتیت در pH قلیایی و در حالت مصرف 20 میلی گرم بر لیتر کلکتور منجر به بازیابی بین 20 الی 30 درصد برای انواع مختلف پیروتیت می شود. بکارگیری اکسیداسیون در همین pH بازیابی را در هر سه حالت بمقدار حدودا 10 درصد کاهش خواهد داد. از طرفی استفاده از سیانور سدیم بعنوان بازدارنده نیز بمیزان حداکثر 5 درصد باعث کاهش بازیابی می گردد. در حالت فعال سازی نمونه های پیروتیت با سولفات مس، کلیه نمونه ها رفتار نسبتا مشابهی از خود نشان می دهند.

برای تعیین نرخ حمل جامد و ثابت سنتیکی در ستونهای فلو تاسیون مدلهای مختلفی توسط محققین ارئه شده است. هر کدام از این مدلها تحت شرایط خاصی صحت پیدا می کند و نمی توان برای آنها عمومیت در نظر گرفت. این مسئله در مورد مدلهای تجربی اهمیت بیشتری دارد. معضل دیگری که در مورد مدلهای تجربی مطرح می باشد، تفاوت زیاد آنها با مقادیری است که از راه آزمایش حاصل می شود. بنابراین برای بزرگ مقیاس کردن ستونهای فلوتاسیون که ثابت سنتیکی و ظرفیت حمل پارامترهای اصلی هستند. برآورد این مقادیر از طریق آزمایش ضروری خواهد بود. در کارخانه آزمایشی تغلیظ مس سرچشمه برای بزرگ مقیاس نمودن ستون فلوتاسیون نیمه صنعتی و طراحی ستون صنعتی برای مرحله شستشو در کارخانه فرآوری مولیبدنیت،نرخ حمل ثابت سنتیکی از طریق آزمایشهای خاصی اندازه گیری شده است. مقدار ظرفیت حمل حاصله از آزمایشها با مقادیر بدست آمده از مدلها، یکسان نیست و برای تفاوت دو مقدار، دلایلی ارائه گردیده است.

در بررسی حاضر میزان متوسط تنش عمودی و افقی در لایه های غیر چسبنده راه و همچنین مقدار تنش در نقاط تماس بین سنگدانه ها در این لایه ها، اندازه گیری گردید. به این منظور از دستگاه ویژه ای بنام محفظه حلقوی، که به تازگی در دانشگاه چالمز سوئد طراحی شده است، استفاده شد. برای اندازه گیری تنش در نقاط تماس سنگدانه ها نیز از فیلمهای حساس به فشار استفاده شده است. تاثیر اندازه ذرات بر نحوه توزیع تنش نیز با آزمایش 5 گروه مصالح با دامنه اندازه های مختلف بررسی قرار گرفت. تحلیل نتایج آزمایشهای انجام شده با فیلمهای حساس نشان داد که در نمونه های ریز دانه تر تنشها به نحو یکنواخت توزیع می شوند. نتایج هم چنین نشان دهنده ایجاد تنشهای بسیار بالا در نقاط تماس بین سنگدانه ها، در اثر بارگذاری ناشی از عبور وسایل نقلیه می باشد. اندازه ذرات نیز بر میزان تنش در نقاط تماس تاثیر می گذارند به گونه ای که مقدار تنش درنقاط تماس ذرات درشت دانه تر به شدت افزایش می یابد.

یکی از ناخالصی های مهم در پودر سیلیس اکسید آهن است، که کیفیت محصول شیشه را به شدت کاهش می دهد. وجود اکسید آهن در سیلیس مصرفی صنعتی شیشه نه تنها باعث ایجاد رنگهای نامطلوب درآن می گردد، بلکه تغییرات بیش از حد مجاز آن نیز اختلال در روند تولید را نیز بدنبال دارد. در این تحقیق سیلیس مصرفی در کارخانه استخراج و فرآوری مواد اولیه شیشه تاکستان که یکی از مهمترین تولید کنندگان پودر سیلیس در صنایع شیشه می باشد، با کاربرد روشهای اسید شوئی و جدایش مغناطیسی فرآوری شد. نمونه خوراک با میزان اکسید آهن 082/0% ابتدا مورد مطالعه کانی شناسی قرار گرفت تا نحوه درگیری کانیهای مختلف شناسائی گردد. و سپس تحت شرایط مختلفی پر عیار شد. پارامترهائی نظیر درصد جامد، زمان، دما، نوع اسید، میزان اسید، و شدت میدان مغناطیسی بهینه سازی گردید و نهایتا تلفیق دو روش اسید شوئی و مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفت، نتایج حاصل نشان داد که در بهترین حالت محصولی با اکسید آهن 018/0% قابل دستیابی خواهد بود.