مهندسی شیمی ایران
سال:1392 | دوره:12 | شماره:69 |تعداد مقالات:12

تحقیق جاری مقاومت پوزولان طبیعی فعال شده با یک فعال کننده جامد مرکب را در برابر چرخه های (انجماد- ذوب) و حمله (نمک- یخ) ارزیابی می کند. شدت تخریب با اندازه گیری مقاومت فشاری، حجم کل تخلخل باز و میزان جذب آب آزمونه های ملات مطابق استانداردهای ASTM C666 و ASTM C672 ارزیابی شد. مقاومت فشاری آزمونه های ملات این چسباننده پس از اعمال 75 چرخه (انجماد- ذوب)، تا 100% کاهش یافت، در حالی که آزمونه های ملات سیمان پرتلند پس از اعمال 200 چرخه، تنها 17.38% افت مقاومت فشاری نشان دادند. نتایج حاصل از اندازه گیری حجم کل تخلخل باز و میزان جذب آب نیز تایید کننده شدت بیشتر تخریب در آزمونه های ملات پوزولان طبیعی فعال شده است. بعد از اعمال 50 چرخه تهاجم (نمک- یخ) در حضور محلول کلرید کلسیم 1.5، 3 و 4.5%، میزان پوسته شدن ملات پوزولان فعال شده حدوداً 4 برابر ملات سیمان پرتلند اندازه گیری شد.

امروزه به علت محدودیت هایی در تولید و مصرف انرژی بشر به سوی استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی کشانده شده است. یکی از این منابع مهم انرژی، امواج دریاست که محققین را به خود جلب نموده است. یکی از این روشهای کسب انرژی، استفاده از دستگاه هایی است که بر روی آب شناور می باشند و با حرکت امواج مقداری از انرژی آنها را جذب کرده و به انرژی جنبشی تبدیل کرده و این نوع انرژی را توسط ژنراتورهای خطی به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در این تحقیق، این نوع مکانیزم را با یک مکانیزم پیشنهادی توسط محققین حاضر مورد بررسی قرار داده ایم. این روش پیشنهادی شامل مکانیزم ساده ای است که در آن مسیر حرکت شناور یک مسیر دایره ای شکل است و شناور، انرژی جنبشی خود را به صورت گشتاور به مولد انتقال می دهد. نتایج این تحقیق معرف آن است که در یک مدت مشخص، مسیر طی شده توسط شناور در مکانیزم پیشنهادی، در مقایسه با مکانیزم مقایسه شونده، بیشتر است و این امر منجر به بدست آوردن انرژی جنبشی بیشتری می گردد. برای مدل سازی این مکانیزم، معادلات حرکت و انرژی این فرایند بدست آورده شده و طبق یک سری از فرضیات و شرایط مرزی حاکم بر فرایند حل گردیده است. نتایج، معرف آن است که روش پیشنهادی نسبت به روش مورد مقایسه می تواند از لحاظ نظری حدود 37 درصد انرژی بیشتری را از امواج دریا دریافت نماید و همچنین بازدهی آن تا حدود 17 درصد قابل افزایش است. مزایای دیگر این روش، مکانیزم ساده آن و قطعاتی است که نیاز به فناوری بالایی برای تولید آن نمی باشد.

در سال های اخیر ترکیب واکنش و جداسازی در راکتورهای غشایی کاتالیستی به دلیل کاهش حجم، هزینه های فرایند و مصرف انرژی، توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده است. خواص منحصر به فرد زئولیت ها به ویژه زئولیت MFI ((ZSM-5) و (سیلیکالیت-1))، نظیر اندازه مناسب حفره ها، انتخاب پذیری و پایداری حرارتی و شیمیایی مناسب، باعث شده است که غشاهای زئولیتی به عنوان گزینه مناسبی برای انجام فرایند جداسازی در راکتورهای غشایی معرفی شوند. استفاده از غشا با عملکرد مطلوب تاثیر به سزایی در کارایی راکتور غشایی دارد به نحوی که تحقیقات گسترده ای در مورد ساخت غشاءهای عاری از ترک و با گزینش پذیری بالا انجام گرفته است. در تحقیق حاضر، روش های مختلف ساخت غشاهای MFI مورد استفاده در راکتورهای همپارش غشایی و عملکرد آن ها در جداسازی همپارهای هیدروکربن های خطی و حلقوی براساس کارهای تحقیقاتی انجام شده در مقالات، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، مقایسه ای بر عملکرد این راکتور ها و راکتور های ثابت بستر مرسوم در فرایند همپارش صورت گرفته است.

در این تحقیق از یک مدل ایده آل تزریق CO2 و N2 برای بررسی تاثیر خواص سنگ (خواصی مانند تراوایی، تخلخل، اندازه بلوک ها و خواص دیگر) روی تولید و افت فشار مخزن استفاده شده است. مدل با استفاده از نرم افزار اکلیپس 300 شبیه سازی شده است، که شامل 3 چاه تولیدی و یک چاه تزریقی می باشد. در تحقیق حاضر سه سناریو مطرح گردید که عبارتند از، تغییر تراوایی، تغییر تخلخل و تغییر اندازه بلوک ها. با توجه به اینکه برای تزریق N2 نتایج بهتری بدست آمد فقط نتایج آن گزارش می گردد، گرچه نمودارها شامل هر دو گاز می باشد، ولی بیشترین افت فشار را تراوایی 10 میلی دارسی دارد که مقدار آن psia (3986.0283) است و کمترین افت فشار مربوط به تراوایی 1000 میلی دارسی می باشد که مقدار آن psia (4123.646) مشاهده شد. با افزایش تخلخل، نرخ تولید افزایش می یابد و همچنین با افزایش اندازة بلوک ها نرخ تولید بیشتر و افت فشار کمتر می شود. در این تحقیق حداقل فشار امتزاجی (MMP) به کمک شبکه عصبی مصنوعی محاسبه شد.

خواص بسپارهای رسانا وابستگی شدیدی به روش بسپارش آن ها دارد که می تواند شیمیایی، الکتروشیمیایی و نورشیمیایی باشد. اخیراً سنتز نورشیمیایی بسپارهای رسانا به دلیل برخی مزایا مانند قیمت ارزان تر، نیاز به تجهیزات ساده تر و قابلیت استفاده در کاربردهای ویژه در مقایسه با دو روش دیگر مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. به طور کلی روش های بسپارش نوری بسپارهای رسانا شامل دو دسته تهییج مستقیم تکپار رسانا و بسپارش نوری با استفاده از سامانه های نورکاتالیستی است. در روش اول تکپار رسانا به عنوان نور حساس کننده مستقیما نور را جذب کرده و تهییج می شود و سپس بسپارش را آغاز می کند. در روش دوم، از یک کاتالیزور به منظور تسریع فرایند استفاده می شود که نور را جذب می کند و تهییج می شود. سپس به وسیلة واکنش های انتقال الکترون بین گونة تهییج شده و یک الکترون گیرنده، اکسیدکننده های قوی به وجود می آیند که تکپارهای رسانا را بسپارش می کنند. در مقاله مروری حاضر روش های مختلف بسپارش نوری بسپارهای رسانا تجزیه و تحلیل شده است.

آلودگی هوا در اثر توسعه جوامع بشری و فناوری های نوین همواره از اساسی ترین تهدیدهای زیست محیطی بوده که مشکلات فراوانی را برای انسان به وجود آورده است. ترکیبات بنزن، تولوئن و زایلن به عنوان مهم ترین ترکیبات آلی فرار آلاینده هوا، توجه محققین جهت حذف این آلاینده ها را به خود معطوف کرده است. در این مقاله هدف، بررسی کاتالیست های گوناگون برای حذف ترکیبات آلی فرار با تمرکز بر پایه های کربنی می باشد. پایه های کربنی به دلیل خصوصیات سطحی مناسب اعم از سطح فعال و تخلخل بالا و همچنین طراحی و ساخت آسان از مواد خام ارزان و در دسترس، توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. مطالعه فلزات نجیب همچون پلاتین، پالادیم و فلزات واسطه مانند کبالت، روی، نیکل، آهن از دیگر محور های این مطالعه می باشد. فلزات نجیب با وجود فعالیت و بازدهی بالا در فرایند اکسایش ترکیبات آلی، به دلیل قیمت بالا، موجب شده است استفاده از فلزات واسطه در کانون توجه قرار گیرد. همچنین از میان شرایط عملیاتی، تاثیر دما و غلظت اولیه آلاینده ها بر فرایند اکسایش به صورت مختصر مورد بررسی قرار گرفته است.

افزایش آلودگی زیست محیطی حاصل از پساب های صنعتی، بهداشتی و هزینه های بالای واحد های آب شیرین کن و چاه آب به دلیل مصرف قابل توجه برق، نیاز به انواع فناوری های تصفیه پساب را بیشتر کرده است. همچنین بهبود کیفیت نفت صادراتی از نظر میزان نمک موجود در آن و کاهش هزینه های نمکزداها از دیگر مسائل پر اهمیت در بالادستی نفت و گاز است. در مقاله حاضر فناوری های مورد استفاده در سطوح متفاوت انرژی در بالادستی با در نظر گرفتن هزینه های زیست محیطی، سرمایه گذار ی و عملیاتی به عنوان تابع هدف با استفاده از مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط مورد مقایسه قرار گرفته اند. فناوری ها شامل چهار دسته نمک زدای الکتروستاتیک، تصفیه پساب صنعتی، تصفیه پساب بهداشتی و آب شیرین کن ها می باشند. در هر یک از گروه های فناوری، شاخص های مقایسه بین واحد ها تعیین کننده برتری فناوری در بازه های زمانی در طول سال است. با به کار بردن مدل بسط داده شده در منطقه نفتی جزیره سیری اولویت انتخاب فناوری ها در شرایط محیطی تعیین شده است.

دوپینگ نانو ذرات TiO2 توسط طلا با غلظت 2% وزنی و با استفاده از روش احیای شیمیایی انجام گرفت. کارائی نورکاتالیستی آنها توسط مطالعه تخریب نوری رنگAcid Red88 به عنوان یک آلاینده از صنایع نساجی که محلول در آب می باشد در حضور نور مرئی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این کار تحقیقی از تیتانیم تتراایزوپروپوکسید به عنوان یک منبع آلی برای سنتز TiO2 استفاده شد. احیای شیمیایی ذرات طلا از طریق سدیم بورهیدرات صورت گرفت. علاوه بر این سنتز نانو ذرات در دماهای مختلف تکلیس (400، 450، 500، 550 و 600 درجه سلسیوس) به منظور دستیابی به بهترین دمای تکلیس، انجام گردید. نورکاتالیست های سنتز شده با بهره گیری از روش های مختلف از قبیل XRD و TEM مورد بررسی قرار گرفتند. به هر حال، تمامی نورکاتالیست های دوپینگ شده یک کارایی تخریب نوری قابل توجهی (افزایش تخریب حدود 8% در حضور نور مرئی و 25% در حضور UV) را در مقایسه با TiO2 سنتز شده در حضور منبع نوری مرئی و UV، از خود نشان دادند.

آماده سازی ریزجلبک به منظور تولید زیست سوخت شامل سه مرحله کشت، برداشت و استخراج روغن می باشد. برداشت و آبگیری بهینه ریزجلبک ها از عمده ترین چالش ها در مقیاس صنعتی است. یکی از عوامل افزایش قیمت محصولات تولیدی ریز جلبک ها عدم وجود روشی مناسب برای برداشت آن از محیط کشت است. در این مقاله هدف بیان و مقایسه انواع روش های برداشت ریزجلبک ها از محیط کشت می باشد. روش های برداشت به سه گروه شیمیایی، مکانیکی و الکتریکی تقسیم می شوند. روش شیمیایی شامل منعقدسازی و تراکم سازی است که این دو فرایند برای برداشت ریز جلبک از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشند. در روش های برداشت مکانیکی، سانتریفوژ روشی متداول است و بازدهی برداشت نسبتا بالایی دارد اما یه دلیل مصرف بالای انرژی، هزینه بر می باشد. در روش الکتریکی، انعقاد الکتریکی روشی جدید برای برداشت ریزجلبک است که در مقایسه با روش های دیگر بازدهی برداشت بالاتری دارد و انرژی کمتری مصرف می کند.