مهندسی شیمی ایران
سال:1391 | دوره:11 | شماره:65 |تعداد مقالات:10

با توجه به روند رو به رشد تولید علم و نگارش مقالات علمی در کشور، موضوع رعایت نکات اخلاقی مرتبط با نگارش، نظر دست اندرکاران حوزه پژوهش و بویژه مجلات علمی را به خود جلب کرده است.

تبلور گچ در فرایند تولید اسید فسفریک، به روش دی هیدرات، مورد مطالعه قرار گرفته است. قسمت عمده ناخالصی های موجود در خاک فسفات در طی واکنش خاک با اسید سولفوریک، وارد فاز مایع می شود و تاثیر عمده ای بر واکنش شیمیایی و خواص بلورهای سولفات کلسیم می گذارد. مطالعات تاثیر ناخالصی ها بر تبلور در یک راکتور شیشه ای به عنوان ظرف تبلور MSMPR صورت گرفته است. روش استفاده شده برای بررسی اثر ناخالصی ها بر صاف شوندگی بلور ها عبارت است از بررسی اندازه، صاف شوندگی، شستشوپذیری و خواص بلور ها با استفاده از توزیع اندازه آنها. نتایج آزمایش ها با یون های ناخالصی های معدنی نشان می دهند که تاثیر ناخالصی ها را می توان به تاثیر غیرمستقیم و تاثیر مستقیم تقسیم کرد. همچنین خواص بلور ها از جمله شکل، صاف شوندگی، شستشوپذیری، چگالی، اندازه و توزیع اندازه بلور ها در غلظت های متفاوت ناخالصی ها یکسان نمی باشند و برخلاف تصور قبلی، تاثیر این ناخالصی ها وابسته به غلظت آنهاست.

در این مقاله فناوری پرتو فرابنفش (UV) جهت گندزدایی آب و مزایای استفاده از این روش در مقایسه با سایر روش ها مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که در عملکرد مناسب این واحدها پارامترهای زیادی دخالت دارند و روشهای مناسبی برای طراحی آنها وجود ندارد، اخیرا در زمینه طراحی این واحدهای عملیاتی با استفاده از شبیه سازی CFD کارهای زیادی گزارش شده است. به این صورت که با حل معادلات حاکم بر واحد مورد نظر که شامل معادلات پیوستگی و تکانه، تابش و سینتیک است نیمرخ سرعت، شدت تابش یا نرخ تابش، اندازه و میزان حذف میکروارگانیسم ها (ریزاندامگان) را به دست آورده و از این طریق می توان یک طراحی بهینه از لحاظ زمانی و هزینه ای انجام داد. در این مقاله دیدگاه های مختلف مربوط به هیدرودینامیک، تابش و سینتیک در شبیه سازی CFD این راکتورها و مزایا و معایب آن ها مورد بررسی قرار گرفته است.

فعالیت های صنعتی و کشاورزی باعث آزاد شدن فلزات سمی و سنگین در محیط می گردد، و این فلزات، حیات اکوسیستم ها و سلامتی انسان را به خطر می اندازند. متاسفانه فلزات سنگین به دلیل محلول بودن در آب وارد اکوسیستم های آبی شده و سبب تخریب آنها می شوند و به راحتی در زنجیره های غذایی جابجا، و باعث تهدید انسان و سایر جانوران می شوند. در این تحقیق، باکتری باسیلوس سویه (MGL-75) به عنوان جاذب زیست شناختی برای جذب زیستی فلز کادمیم در راکتور بسته مورد مطالعه قرار گرفته است. در آزمایش نخست، سینتیک و تکدمای جذب فلز کادمیم به وسیله باسیلوس در pH=6.5 مطالعه شده است. از معادله لانگموییر برای تفسیر داده های تکدما استفاده شده است. با انجام این آزمایش ها مشخص گردید، که زمان تعادل جذب فلز در حدود 5 دقیقه بوده است و بیشینه میزان جذب کادمیم در حدود 0.75 میلی مول بر گرم وزن خشک زیست توده باکتریایی می باشد. در بخش دوم کار، آزادسازی فلز کادمیم از باکتری توسط عوامل رهاساز شامل: کلسیم کلرید، اسید نیتریک، اسید کلرهیدریک، اسید استیک، کلرید پتاسیم و اتیلن دیامین تترااستیک اسید مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش پایانی، اثر اتوکلاو، 2، 4 دی نیترو فنول، سدیم آزید روی جذب فلز بررسی شده است. pH بهینه برای جذب کادمیم در حدود 6.5 بوده است.

ذخیره سازی مقادیر زیاد هیدروژن در فشارهای ایمن، عامل کلیدی در ایجاد یک اقتصاد مبتنی بر هیدروژن می باشد. در طی سال های اخیر، با گسترش اقتصاد هیدروژنی و خودروهای مجهز به پیل سوختی، نحوه ذخیره سازی و انتقال مقادیر هیدروژن، مشکلی اساسی در راه این برنامه بوده است. امروزه روش های ذخیره سازی بسیاری در دسترس هستند. بجز فناوری های کلاسیک از جمله فشرده سازی و مایع سازی، فناوری های در حال توسعه همچون ذخیره سازی بر اساس واکنش های شیمیایی (مانند آمونیاک)، و واکنش های فیزیکی (مانند نانو تیوب های کربن) نیز عمل ذخیره سازی را انجام می دهند. در کنار این فناوری ها، تکنولوژی جدیدی نیز در حال شکل گیری است که بر پایه کلتریت های هیدرات به عنوان منبع ذخیره سازی و حمل هیدروژن استوار است. در این مقاله سعی شده است به تفصیل امکان ذخیره سازی هیدروژن در هیدرات و مدل های ترمودینامیکی ارایه شده برای هیدرات هیدروژن بررسی گردد.

شبکه های عصبی مصنوعی از جمله روش های جدید ریاضی بوده که به تازگی کاربرد فراوانی در مهندسی شیمی یافته است. این روش معمولا در مواردی که دسترسی به اطلاعات خاص مقدور نباشد نتایج قابل قبولی به همراه دارد. در این مقاله دو نوع شبکه عصبی پرسپترون چند لایه و شبکه عصبی با تابع شعاعی در جهت پیش بینی و تخمین ضرایب دوم معادله حالت ویریال مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین عوامل مختلف ساختاری و روش های مختلف بهبود یادگیری و عمومیت شبکه های عصبی مورد بررسی قرار گرفته اند. در پایان، رفتار این دو نوع شبکه از نظر دقت و سرعت در دستیابی به جواب نهایی با یکدیگر مقایسه و به نقاط قوت و ضعف هر یک پرداخته شده است. در این پژوهش از داده های تجربی متناسب با صد ماده هیدروکربنی مختلف در جهت پیش بینی ضرایب دوم معادله حالت ویریال و بررسی عملکرد شبکه های متفاوت استفاده شده است.

اعمال میدان مغناطیسی به عنوان یکی از روش های نوین بهبود انتقال گرما مطرح است. در این مطالعه فعالیت های انجام شده در خصوص تاثیر میدان مغناطیسی بر انتقال گرما در شرایط مختلف جمع آوری شده و نتایج آنها مورد بررسی، تجزیه و تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. نتایج مطالعات نشان دهنده اثرات متفاوت میدان مغناطیسی در شرایط مختلف بر انتقال گرما می باشد، به طوری که با بررسی نتایج موجود در منابع می توان دریافت که اعمال میدان مغناطیسی با توجه به نوع سیال استفاده شده، شرایط انتقال گرما (جابجایی آزاد، اجباری و ترموسیفون)، نوع میدان، جهت گیری آن و نوع دستگاه باعث افزایش، کاهش یا حتی توقف انتقال گرما می شود یا بر آن بی اثر است.

در فرایند تولید آلومین از بوکسیت بخشی از سود سوزآور با سیلیس و مواد دیگر موجود در بوکسیت ترکیب شده و به شکل هیدروآلومینوسیلیکات سدیم وارد گل قرمز (گل باطله جدا شده از محلول آلومینت) می شود. هدف از این مطالعه، ایجاد فرایند بازیافت سود سوزآور از نمکهای سدیم به منظور کاهش تلفات سود ترکیب شده در طی عملیات تولید آلومین می باشد. یکی از روشهای بازیافت سود، استفاده از Ca (OH)2 و جایگزین کردن آهک بجای سود می باشد. برای بررسی پارامترهای موثر در فرایند بازیافت سودسوزآور، گل قرمز خروجی از واحد شستشوی گل قرمز کارخانه آلومین جاجرم انتخاب گردید و مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق پس از بررسی واکنشهای فرایند بازیافت سودسوزآور، تاثیر بعضی از عوامل از جمله زمان و مقدار آهک و همچنین نوع آهک افزودنی بر روی نمونه مورد نظر بررسی گردید. آزمایش ها در فشار اتمسفری انجام گرفت، به دلیل تجربیات حاصل از کارخانه های تولید آلومین، دمای واکنش در بالاتر از 90 درجه سلسیوس پیشنهاد گردید. آزمایش ها نشان دادند که زمان بهینه سودیابی از گل قرمز در محدوده (6-4) ساعت است. همچنین با توجه به انجام آزمایش ها در بستهای مولی مختلف آهک به سود بهترین بازدهی سودیابی در فرایند مشخص گردید.

در این بررسی، مدل های انتقال جرم استخراج با سیال فوق بحرانی (SC-CO2) از روغن های گیاهی تحقیق شده است. مکانیزم های بررسی شده انتقال روغن در شبکه جامد شامل واجذبی از جامد، شکل گیری کره کوچک شونده روغن متراکم شده در شبکه متخلخل غیر جاذب، و نفوذ در محیط همگن می شود. یک مدل انتقال جرم عمومی ساده شامل عواملی مانند: کنترل خارجی سرعت های انتقال جرم، کنترل داخلی سرعت های انتقال جرم، ملاحظه نیروی محرکه خطی و تقریب های حالت پایدار می شود. این بررسی، مدل های دو مرحله ای پیچیده تر و مقایسه برخی از مدل های پیشنهاد شده در این زمینه را نیز شامل می شود. در حال حاضر توافقی بر روی مناسب ترین مکانیزم انتقال جرم و چگونگی برخی از مکانیزم های پیشنهاد شده که تحت تاثیر آماده سازی جامد و شرایط استخراج است وجود ندارد.

امروزه استفاده از تبخیر کننده های خورشیدی به دلیل مصرف پایین انرژی، ملاحظات زیست محیطی، سهولت عملکرد و هزینه پایین به عنوان جایگزین مناسب برای وسایل حرارتی با سوخت فسیلی مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا مروری بر انواع تبخیرکننده های خورشیدی و نحوه عملکرد آنها انجام شده و درادامه مراحل طراحی و ساخت تبخیرکننده خورشیدی با قابلیت استفاده در واحدهای مسکونی ارائه شده است. مصرف برق دستگاه ساخته شده روزانه 800 وات ساعت می باشد و حداکثر 48 لیتر در روز محصول آب مقطر تولید می کند. هزینه تمام شده دستگاه در سه حالت: تبخیر 80% آب ورودی با بازدهی 100% و 50% جذب انرژی خورشیدی، تبخیر 100% آب ورودی با بازدهی 50% جذب انرژی خورشیدی بدون بازیابی انرژی بخار تولیدی و تبخیر 100% آب ورودی با بازدهی 50% جذب انرژی خورشیدی با بازیابی انرژی بخار تولیدی در دو حالت 50% و 75% محاسبه و نتایج حاصل ارائه شده است.