مهندسی شیمی ایران
سال:1392 | دوره:12 | شماره:70 |تعداد مقالات:10

پدیده های نفوذ مولکولی و پراکندگی، دو مکانیسم بسیار مهم در فرایند تزریق امتزاجی گاز به مخازن نفتی هستند که متاسفانه در غالب شبیه سازیهای انجام گرفته در مطالعات مخزن، از آنها صرفنظر می شود. در واقع اختلاط سیال تزریقی و نفت در محیط متخلخل سنگ مخزن، توسط همین دو مکانیسم کنترل می گردد. صرفنظر کردن از این دو پدیده در شبیه سازیها می تواند باعث ایجاد خطا در نتایج شبیه سازی شود و به همین جهت استناد به این نتایج برای به کارگیری در اجرای پروژه های تزریق گاز به مخزن، غیر قابل قبول خواهد بود و قطعا به نتایج مورد انتظار نخواهد انجامید. هدف از انجام این تحقیق نشان دادن خطای حاصل از اغماض این دو پدیده در شبیه سازیهاست. در این مقاله ابتدا تاثیر مکانیسم های نفوذ مولکولی و پراکندگی بر روی فرایند تزریق امتزاجی گاز با استفاده از یک مدل ساده یک بعدی تحت سناریو های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. این سناریوها شامل در نظر گرفتن پدیده های نفوذ مولکولی و پراکندگی و همچنین اغماض این پدیده ها هستند. مقایسه نتایج این سناریوها نشان می دهد که صرفنظر کردن از این پدیده ها باعث ایجاد خطای زیاد در پیش بینی تغییرات غلظت گاز، ضریب برداشت نفت و همچنین زمان میان شکنی گاز خواهد شد. بر اساس مطالعات انجام شده در این مقاله، نهایتا ضریب پراکندگی بهینه و مناسب جهت طراحی فرایند تزریق امتزاجی محاسبه و ارائه خواهد گردید.

امروزه شبیه سازی به عنوان یک ابزار مهم مدیریتی در مطالعات مخزن بکار می رود و تطابق تاریخچه1 نیز از مهمترین مسائل در شبیه سازی است. برای در دست داشتن پیش بینی قابل اعتماد از عملکرد آینده مخزن، انجام تطابق تاریخچه بر روی مدل شبیه سازی شده یک مخزن ضروری خواهد بود. اساس فرایند تطابق تاریخچه، تنظیم و تطبیق فاکتورها و پارامترهای مخزنی است که با حداقل سازی خطا بین داده های ثبت شده واقعی (مثلا اطلاعات تولیدی، فشار، نسبت گاز به نفت و میزان آب تولیدی) و نتایج بدست آمده از شبیه سازی حاصل می گردد. این فرایند عموما به دو روش کلاسیک دستی و خودکار انجام می شود. در این مقاله، تاثیر دقت بالای تطابق تاریخچه در پیش بینی عملکرد آینده مخزن با اعمال چند سناریوی تزریق امتزاجی گاز و تخلیه طبیعی بر روی دو مدل مخزنی متفاوت معمولی و شکافدار بصورت مجزا بررسی شده است که تطابق تاریخچه هر دو مدل مخزنی به روش خودکار با استفاده از یک نرم افزار هوشمند تطابق تاریخچه انجام شده است. در هر مدل با انتخاب دو حالت از تطابق تاریخچه (با دقت های متفاوت)، شبیه سازی سناریوهای مختلف بر روی هر دو حالت انجام شد و نتایج سناریوها با توجه به میزان دقت دو حالت تطابق تاریخچه، مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت.

شبکه های آلی فلزی ساختارهایی منظم، حاصل از پیوند (اتصال) مواد معدنی و آلی با یکدیگر هستند که به دلیل قابلیت کاربرد در زمینه های مختلف، سال هاست که مورد توجه محققین در بخش های مختلف صنعت و دانشگاه می باشند. کاربردهای گوناگون این مواد به دلیل برخی ویژگی های منحصر به فرد آنها نظیر سطح آزاد گسترده، استحکام حرارتی و مکانیکی بالا، چگالی پایین و تخلخل بسیار بالا در فرایندهای مختلف رو به افزایش است. در این مقاله سعی شده است به برخی از مهمترین دستاوردهای پژوهشی چند سال اخیر این نوع مواد در مصارف جذب انتخابی، ذخیره سازی هیدروژن، کاتالیزور، تابشی و رهاسازی دارو پرداخته شود.

در مقاله حاضر نسبت به مدل سازی فرایندهای مختلف انتقال جرم و گرمای همزمان در جابه جایی اجباری برای یک سیستم آزمایشگاهی اقدام شده است. پس از حل همزمان مجموعه معادلات جبری غیر خطی مربوط به مدل ریاضی سیستم مورد نظر، نتایج به دست آمده حاکی از آن هستند که وجود انتقال جرم نقش به سزایی در میزان کل گرمای منتقل شده دارد و این امر در حضور پدیده های میعان و تبخیر و جذب به شدت تقویت می گردد. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی در خصوص میزان تاثیر فرایند انتقال جرم بر ضریب انتقال گرما و کل گرمای منتقل شده برای سیستم های مختلف مانند میعان آب از هوای مرطوب، تبخیر آب در هوای خشک و تبخیر آب در هوای حاوی آمونیاک همزمان با میعان (جذب) آمونیاک از هوا در آب به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته اند.

حسگر الکتروشیمیایی گلوکوز اکسیداز یکی از بهترین روش های شناسایی مقادیر کم گلوکوز است و بکارگیری نانوذرات کلوئیدی طلا به عنوان یک ماده مکمل در ساختار حسگر زیستی، می تواند در افزایش بازدهی و عملکرد بهینه مؤثر باشد. در این مقاله، الکترود حسگر زیستی با عنوان الکترود تخمیری کربن اصلاح شده با نانوذرات کلوئیدی طلا (Aunano/CPE) با استفاده از پودر گرافیت کربن، روغن پارافین و نانوذرات کلوئیدی طلا (24nm) تهیه گردیده و با الکترود تخمیری کربن (CPE) مقایسه شده است. در غشاءهای نیمه تراوایی، برای هریک از الکترودها، ترکیب 1 میلی لیتر بافر فسفات 0.1 مولار با pH معین و 10 میلی گرم آنزیم گلوکوز اکسیداز در اطراف الکترودها قرار داده شده است. در پتانسیل یکسان 0.7 ولت، حسگرهای زیستی توسط گلوکوز با محدوده غلظت (1-0) میلی مولار و مقادیر مختلف pH (8 و 6 و 4) مورد آزمون قرار گرفته اند که نتیجه آن تولید بیشترین جریان و ردیابی گلوکوز در pH=6 و غلظت 1 میلی مولار به عنوان بهینه ترین شرایط، بوده است. جریان سنجی حاصل از هر دو حسگر زیستی مورد مقایسه قرارگرفته اند که نهایتا استفاده از نانوذرات کلوئیدی طلا در ساختار الکترود (Aunano/CPE) منجر به افزایش رسانایی و جریان سنجی حسگر زیستی شده است.

در این مطالعه به معرفی سوخت هیدروژن و مزایای آن و همچنین روش های مرسوم ذخیره سازی هیدروژن پرداخته می شود. بر اساس تحقیقات صورت گرفته، استفاده از هیدریدهای فلزی به ویژه هیدرید منیزیم، بهترین گزینه برای ذخیره سازی هیدروژن محسوب می گردد. هیدرید منیزیم از ظرفیت ذخیره سازی بالا، وزن کم، قیمت مناسب و ایمنی بالا برخوردار است. لیکن دمای دفع هیدروژن در آن بالا و واکنش دفع هیدروژن در آن کند است. علاوه بر این، این ماده به آسانی از طریق قرارگیری در معرض اکسیژن، مسموم می گردد. این مشکلات منجر به ایجاد محدودیت در کاربرد عملی این ماده شده است. در این مطالعه به روش های مختلف غلبه بر مشکلات مذکور و بهبود خواص پودر هیدرید منیزیم پرداخته می شود.

بسپارهای ذاتا رسانا، بسپارهایی با ساختارهای دارای پیوندهای مزدوج در پیکره اصلی می باشند که در حالت طبیعی، دارای هدایت الکتریکی اندکی هستند. هدایت الکتریکی این مواد را می توان به کمک واکنشگرهای معینی موسوم به دوپه کننده ها به میزان قابل توجهی که در مواردی قابل قیاس با رسانش فلزات است، افزایش داد. پلی استیلن های دوپه شده از جمله بسپارهای مزدوج با هدایت الکتریکی مناسب می باشند که به دلیل فرایندپذیری نسبتا سخت و ناپایداری ذاتی، تجاری شدن آنها با مشکلات عدیده ای روبه رو است. پلی یورتان ها با داشتن خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی عالی، جزو بهترین اصلاح کننده های خواص بسپارهای ذاتا رسانا محسوب می شوند. این اصلاح می تواند شامل آمیزه سازی معمول یا ایجاد تغییرات شیمیایی در ساختار هر دو بسپار پلی یورتان و بسپار رسانای مورد نظر باشد.

امروزه روش های کاربردی نوینی برای بهبود عملکرد و افزایش بازدهی مبدل های حرارتی پوسته – لوله توسعه یافته است. یکی از این روش ها نصب دستگاه های اختلاط ایستا در داخل لوله های مبدل حرارتی پوسته- لوله است. در این مقاله با ارائه شیوه ای جدید، طراحی مبدل های حرارتی لوله ای مجهز به انواع دستگاه های اختلاط ایستا مورد بررسی قرار گرفته است. مزایا و شرایط استفاده از هر یک از انواع این تجهیزات برای سرعت جریان های مختلف سمت لوله به کمک چند مثال ساده مطالعه و نتایج ناشی از نحوه طراحی و تاثیر استفاده از روابط متفاوت انتقال گرما و هیدرولیک در این روش مقایسه شده است. نتایج بررسی نشان می دهند که المنت های کنیکس و SMV دارای حداقل سطح انتقال گرما می باشند. به منظور جبران افزایش فشار ناشی از افزودن این تجهیزات، موضوع امکان کاهش تعداد گذر (پاس) در طراحی مبدل حرارتی مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج آن بخوبی برای مهندسان طراح روشن و قابل تصمیم گیری است.

در این مطالعه به بررسی انتقال جرم و مدل سازی انحلال پذیری استخراج با آب زیر بحرانی پرداخته شده است. روش های تخمین انحلال حل شونده ها در آب زیر بحرانی شامل مدل های تجربی، پارامترهای انحلال پذیری هانسن، مدل انحلال پذیری بر اساس خواص اجزای خالص، مدل UNIFAC اصلاح شده، مدل ثابت دی الکتریک می شوند. روش های موجود بر اساس داده های انحلال پذیری محدود هستند. داده های موجود انحلال حل شونده های گوناگون شامل هیدروکربن ها، ترکیبات اسانسی، آفت کش ها، ترکیبات پلی فنولی در دمای بالا و پایین نقطه جوش آب می باشند. دانش تعادل فازی، سرعت انتقال جرم و اطلاعات انحلال پذیری برای طراحی فرایندهای استخراج و تجهیزات، مهم هستند.