مهندسی شیمی ایران
سال:1394 | دوره:14 | شماره:78 |تعداد مقالات:10

یکی از مشکلات صنعت فولاد تشکیل آلاینده ها حین فرایند تولید می باشد. مدل های خروج آلاینده برای محاسبه اثرات مواد بر روی محیط زیست به کار می روند. در این تحقیق مدلسازی آلودگی هوا و مدلسازی انتشار گاز دی اکسید گوگرد توسط نرم افزار انجام گرفته است. میزان نشر جرمی، مشخصات دودکش، اطلاعات هواشناسی و وضعیت توپوگرافی به عنوان اطلاعات ورودی نرم افزار استفاده شده است. با توجه به نتایج، هر چه پایداری جو کمتر باشد، آلاینده بیشتر پراکنده خواهد شد. در ماه های مختلف سال در شرایط جوی یکسان هر چه سرعت باد کمتر باشد به علت اختلاط کمتر، مسافت گسترش آلودگی بیشتر است. در شرایط ثابت کلاس جوی و سرعت باد، هر چه دمای هوا بیشتر باشد میزان گسترش آلودگی بیشتر است. طبق نتایج، دما و رطوبت تاثیر کمتری نسبت به باد در گسترش آلودگی دارند. بیشترین آلودگی مربوط به ماه نوامبر (پایدارترین شرایط جوی) و کمترین آلودگی به ترتیب مربوط به ماه های دسامبر، ژانویه و جون است.

در گذشته استخرهای تثبیت فاضلاب به دلیل عملکرد مناسب، بهره برداری آسان و صرفه اقتصادی به عنوان اولین انتخاب برای تصفیه فاضلاب جوامع کوچک و بزرگ مورد نظر بوده است. اما امروزه به دلیل تغییر در کیفیت فاضلاب ها و افزایش مواد آلاینده سمی در آنها، تصویب قوانین سخت گیرانه زیست محیطی و نیاز به استفاده از پساب این استخرها، ایجاد نوآوری و اصلاحات برای بهبود عملکرد این استخر ها را ضروری ساخته است. هدف از ارتقاء تصفیه خانه های موجود و طراحی استخرهای پیشرفته، حفظ مزایای استخرهای تثبیت فعلی همچون سادگی ساخت، نگهداری و بهره برداری و نیاز کم به تجهیزات الکترومکانیکی و نیروهای متخصص و کاهش معایب آنها از جمله کاهش جامدات معلق خروجی و نیاز کمتر به زمین و کاهش بو می باشد. این مقاله به بررسی عیوب عمده استخرهای تثبیت متعارف می پردازد و روش های بهبود وضعیت و استفاده از فناوری های نوین را معرفی می نماید.

در این تحقیق از یک مدل ایده آل تزریق نیتروژن برای بررسی تاثیر تراوایی روی تولید و افت فشار مخزن استفاده شده است. مدل با استفاده از نرم افزار ECLIPSE 300 شبیه سازی گردید که شامل 2 چاه تولیدی و یک چاه تزریقی است. سناریوی مطرح شده تغییر تراوایی در جهت Z می باشد. با ازدیاد تراوایی در جهت Z نرخ تولید نیز افزایش می یابد و بیشترین افت فشار مربوط است به تراوایی 1 میلی دارسی که با افزایش تراوایی به دلیل تکمیل چاه در لایه های 1 و 2 به کاهش افت فشار و نهایتا به دلیل رسیدن اثر تزریق به کل مخزن و اشباع مخزن توسط آن به افزایش فشار منجر می شود. در این تحقیق نسبت همبستگی تراوایی با فشار و تولید کل به کمک شبکه عصبی تعیین شد.

در این مقاله فرایند خشک شدن نخودفرنگی توسط هوا در یک خشک کن با بستر سیال از منظر ترمودینامیکی مدل سازی شده است. نمونه ها در سه دمای 40، 50 و 60oC در داخل یک خشک کن آزمایشگاهی خشک گردیدند. مدل پیشنهادی با برقراری موازنه جرم، انرژی و آنتروپی بر پایه معادلات ترمودینامیکی، تغییرات دمای نمونه ها و هوای خروجی، رطوبت نمونه ها و هوای خروجی، آنتروپی تولیدی و اکسرژی را پیش بینی می کند. نتایج نشان می دهند. که تغییرات سرعت تاثیر اندکی بر فرایند خشک کردن دارد و افزایش مقدار اولیه نمونه، مدت خشک کردن را طولانی تر می نماید. مقایسه داده های تجربی رطوبت مواد و دمای هوای خروجی با نتایج حاصل از مدل نشان دهنده اعتبار مدل پیشنهادی است. مقدار خطای نسبی داده های پیش بینی شده نسبت به داده های تجربی (MRE) برای رطوبت مواد و دمای هوای خروجی از بستر به ترتیب 4.6 و 5.6 درصد محاسبه شدند.

معمولا مخازن هیدروکربنی غیر حجمی در طول عمر خود به مرحله ای می رسند که فشار مخزن برای تولید مقدار مورد انتظار از سیالات کافی نمی باشد. استفاده از فرازآوری مصنوعی یکی از روش های متداول برای جبران این مشکل و افزایش تولید می باشد. در میدان مورد بررسی از زمان شروع تولید تاکنون شرایط چاه ها تغییرات زیادی داشته اند که سبب کاهش دبی و عقب ماندن از برنامه تولید شده است. در این مقاله ابتدا کلیاتی پیرامون مزایا و معایب روش های مختلف فرازآوری مصنوعی بیان شده است. سپس آینده تولید یکی از چاه های میدان مورد بررسی نسبت به تغییرات پارامترهای اساسی محاسبه و با توجه به آن پمپ الکتریکی شناور به عنوان مناسب ترین روش فرازآوری مصنوعی در آن چاه انتخاب شده است. تعیین عمق مناسب نصب پمپ الکتریکی شناور و بررسی احتمال وقوع پدیده قفل گازی در پمپ از دیگر نتایج این تحقیق می باشد.

در این مطالعه واکنش شیفت گاز - آب که یک واکنش گرمازا به منظور تولید هیدروژن و کاهش میزان CO در گاز سنتز است، به همراه مکانیسم و مدل های سینتیکی این واکنش بر روی کاتالیست پلاتین محاسبه شده اند. دو نوع مکانیسم احیا و تجمعی مبتنی بر دو مدل لانگمویر - هینشلوود و الی ریدل در دامنه دمایی 723- 573 کلوین در نظر گرفته شده است. روابط سینتیکی سرعت برای 15 مدل سینتیکی بر اساس مرحله محدودکننده سرعت استخراج شده است و با تعریف تابع هدف مناسب و استفاده از الگوریتم ژنتیک به عنوان الگوریتم بهینه سازی، مدل ها با هم مقایسه گردیده اند. به علت خطای بسیار پایین این مراحل، تغییرات ضرایب ثابت های سرعت بر اساس روابط دمایی آرنیوس و وانت هوف به دست آمده اند. در نهایت از بین مدل های ارائه شده، مدل سینتیکی مبتنی بر مکانیسم احیا و مدل لانگمویر - هینشلوود با کمترین خطا، به عنوان بهترین مدل پیشنهاد شده است.

مواد چسبناک یکی از مهمترین مشکلات بازیافت کاغذ و کارتن می باشند. این مواد در هنگام تبدیل کاغذهای بازیافتی به خمیرکاغذ، روی قسمت های مختلف ماشین کاغذ، خشک کن ها و سیلندرها رسوب کرده و باعث کاهش کیفیت محصول و پارگی کاغذ خواهد شد. اخیرا فناوری مبتنی بر آنزیم برای کنترل مواد چسبناک در بازیافت کاغذ مورد استفاده قرار گرفته که از کارایی بسیار بالایی برخوردار است. چسب حساس به فشار (PSA) یکی از از انواع مواد چسبناک موجود در بازیافت کاغذ می باشد. در این مطالعه به بررسی تاثیر آنزیم در کنترل مواد چسبناک و چسب حساس به فشار (PSA) در بازیافت کارتن های بسته بندی پرداخته است. آنزیم هایی که در این تحقیق برای کنترل مواد چسبناک مورد مطالعه قرار گرفته اند شامل استراز و لیپاز می باشند. ساختار مواد چسبناک و چسب حساس به فشار حاوی تعداد زیادی پیوند استری می باشند. آنزیم های استراز و لیپاز توانایی شکستن پیوندهای استری را دارند. استراز و لیپاز مواد چسبناک را به ذرات ریزتر تبدیل کرده و به حذف بهتر و کامل تر آن ها کمک می کنند. این آنزیم ها باعث تغییر در خواص چسبندگی سطح مواد چسبناک می شوند و از قدرت چسبندگی این مواد می کاهند. با استفاده از کنترل آنزیمی می توان حدود 70 الی 90 درصد از مواد چسبناک را حذف کرد. خواص نوری و مقاومتی کاغذها با کنترل آنزیمی مواد چسبناک و چسب حساس به فشار در بازیافت کاغذ بهبود پیدا خواهد کرد.

در این تحقیق سعی شده است تا با ارائه و بررسی دیدگاه های شبیهسازی CFD جریان های واکنش دار، مدل ها و تاثیراتی که وجود واکنش در شبیه سازی CFD این دسته از فرایندها به همراه دارند مورد مطالعه قرار گیرد. مطالب ارائه شده در این تحقیق شامل دیدگاه های شبیهسازی فرایندهای واکنش دار مغشوش بر اساس مدل هایRANS ، LES و DNS و همچنین نحوه شبیه سازی جریان های چند فازی بر اساس دیدگاه های VOF، اولری - اولری و اولری - لاگرانژی می باشد. همچنین به طور خاص به بررسی دیدگاه های شبیه سازی فرایندهایی که در آن ها سرعت واکنش نسبت به سرعت اختلاط بالا می باشد و مدل های پرکاربرد در زمینه شبیه سازی این دسته از فرایندها همراه با محدوده قابل قبول استفاده هر یک ارائه گردیده است. بررسی مدل های تابع توزیع احتمال (PDF) که در آن ها اثر جمله واکنش از معادلات حاکم حذف می گردد و همچنین مدل های پدیده شناسی (غیر PDF) که بر اساس غالب بودن مقیاس زمانی میکرواختلاط نسبت به مقیاس زمانی انجام واکنش ارائه شده اند در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است.

ریزجلبک ها گونه هایی بسیار مناسب برای تولید موادی گرانقیمت و مفیدفایده هستند که در صورت استفاده نکردن از آن ها، استفاده از روش های شیمیایی پیشنهاد می شود که معایب و مزایای خود را دارد. ریزجلبک دونالیلاسالینا به دلیل داشتن محیط کشت اختصاصی، تولید مواد گران قیمت از جمله کاروتنوئیدها و موارد دیگر از معروف ترین نوع ریزجلبک ها به شمار می رود. پارامترهای گوناگونی بر نرخ رشد، چگالی سلولی ریزجلبک و همچنین میزان کاروتنوئید تولیدی تاثیر می گذارد که با بهینه کردن این پارامترها، می توان به بهره وری مناسبی دست یافت. از دیگر مسائل مورد اهمیت در مورد کشت صنعتی ریزجلبک ها استفاده از محیط کشت مناسب برای تولید صنعتی مواد مورد نظر است. در این میان باید با توجه به نوع محیط کشت (بسته یا باز) و در نظر گرفتن مسائل اقتصادی و مزایا و معایب هر کدام، بهترین گزینه را انتخاب کرد. به طور مثال با انتخاب روش های مناسب و بررسی های اقتصادی می توان اقدام به رشد این ریزجلبک در دریاچه ارومیه کرد. لازم به ذکر است که به دلیل شرایط اقلیمی مناسب و بومی بودن این جلبک در این دریاچه، از یک طرف کشت صنعتی و تولید کاروتنوئیدها و محصولات دیگر می تواند سودآور باشد و از طرف دیگر پوشش ایجاد شده بر روی سطح دریاچه می تواند موجب کاهش میزان تبخیر از دریاچه و در نتیجه جلوگیری از خشکی بیشتر و بهبود این مشکل در سال های آتی گردد.