مهندسی شیمی ایران
سال:1393 | دوره:13 | شماره:77 |تعداد مقالات:11

امروزه استفاده از راکتورهای غشایی در فرایندهای شامل واکنش کاتالیستی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در چنین سیستم های ترکیبی، فرایند جداسازی غشایی با یک واکنش کاتالیستی همراه گشته و استفاده از غشاء موجب افزایش انتخابگری و بازدهی واکنش در فرایند ترکیبی می گردد. در تحقیق حاضر، در ابتدا به انواع راکتورهای غشایی بر اساس نوع هندسه، ساختار مواد سازنده غشاء، ساختار و نوع عملکرد راکتور بر اساس جایگاه و نوع کاتالیست اشاره می گردد. سپس سامانه های شامل واکنش همراه شده با فرایند جداسازی غشایی به مانند راکتورهای غشایی کاتالیستی، راکتورهای غشایی تراوش تبخیری و زیست راکتورهای غشایی مورد بررسی قرار می گیرد. علاوه بر این به شرح انواع راکتورهای غشایی کاتالیستی و واکنش های انجام شده در این گونه سامانه ها به تفصیل پرداخته می شود.

رشد حباب یکی از پارامتر های کلیدی در مدل کردن رانش گاز محلول است. لازم است تا نیروهایی که رشد را کنترل می کنند مشخص شده و به طور مناسب برای مدلسازی رشد حباب محاسبه شوند. علاوه براین، قابلیت اجرا و اعتبار مدل های تجربی رشد حباب بایستی قبل از استفاده، معلوم گردد. در این مقاله، به بررسی مکانیزم های تشکیل حباب، رشد حباب و جریان فاز گاز در فرایند رانش گاز محلول در مخازن نفت سنگین پرداخته می شود. همچنین، تئوری های گوناگون به همراه روابط و فرضیات مختلف بیان شده اند.

در این مطالعه رفتار حرارتی جریان آشفته هوا در یک کانال سه بعدی که با میله ها و آشفته سازهای نوع دلتا- وینگلت مجهز شده به صورت عددی تحلیل شده در حالی که شار حرارتی ثابتی روی دیواره بالایی کانال اعمال شده است. محاسبات با استفاده از روش محاسباتی حجم محدود و الگوریتم سیمپل برای شدت جریان های در محدوده رینولدزهای 22000-5000 انجام شده است. صحت نتایج به دست آمده از محاسبات عددی در قیاس با نتایج تجربی گزارش شده در مقالات قبلی تایید شده به طوری که افزایش بیشتر در عدد ناسلت و ضریب اصطکاک برای استفاده همزمان از میله و گردابه ساز را تایید کرده است. همچنین رفتار جریان سیال و انتقال گرما برای کانال پیشنهادی که دیواره های بالایی و پایینی آن میله دار شده و همزمان گردابه سازها در ورودی آن نصب شده اند افزایش قابل ملاحظه ناسلت را در مقایسه با حالت های مطالعه شده پیشین نشان داده است.

نظریه اختلال ترمودینامیکی سیالات کلاسیکی نظریه کامل و قابل قبولی است که با استفاده از آن می توان یک روش تحلیلی جامعی نسبت به معادله حالت سیالات ساده داشت. این نظریه نه تنها در محاسبه خواص ترمودینامیکی توده ای سیال نقش دارد بلکه اخیرا از آن برای محاسبه خواص ترمودینامیکی جامدات نیز استفاده می شود. همچنین در نظریه تابعی چگالی کلاسیکی و معادلات انتگرالی نیز نقش مهمی بازی می کند. بر اساس نظریه اختلال ترمودینامیکی، کمیت های ترمودینامیکی سیالات کلاسیکی وابسته به ساختار مولکولی آنهاست و ساختار مولکولی نیز متاثر از دافعه سخت بین مولکولی است و قسمت جاذبه پتانسیل بین مولکولی، پتانسیل متوسط خالصی را به صورت یکنواخت در سرتاسر سیستم ایجاد می کند و نقش نگهدارنده مولکول ها را بر عهده دارد. نسخه های مختلف این نظریه شامل: 1) ایده و طرح اولیه که زوانزیگ با عنوان بسط دمای- بالا پایه ریزی کرد و جمله اول اختلال استخراج شد، 2) بارکر و هندرسون جمله های بالاتر اختلال را بدست آوردند و به تبع آن تصحیحات مختلفی برای حل ضعف های آن ارائه کردند، 3) حالت مرجع سیستم اختلالی را وییک- چندلر- اندرسون با معرفی قطر مولکولی موثر به صورت تحلیلی استخراج کردند و سپس با معرفی معیار قطر مولکولی بولتسمن به عنوان نسخه کاملتر نظریه WCA، یعنی نظریه BAS معرفی شد. در این مقاله کلیه نسخه های این نظریه بررسی شده و روابط ریاضی آن ها استخراج، و میزان توانایی های آن ها در پیش بینی داده های شبیه سازی ارزیابی می شوند و همچنین نظریه ژوو را (با نگرش بسط- l) که با نگرش دیگری غیر از زوانزیگ (بسط دمای- بالا) به نظریه اختلال ترمودینامیکی نگاه می کند، بررسی می کنیم.

هدف از ساخت واحد تصفیه آب کندانس در نیروگاه ها، تصفیه تمام یا بخشی از جریان کندانس است، به گونه ای که کیفیت استاندارد آب جوش آور/ آب تغذیه ثابت نگه داشته شود. ناخالصی های موجود ناشی از عواملی نظیر سوراخ شدن لوله های کندانسور، تغلیظ ناخالصی های بسیار جزیی آب ورودی به جوش آور در فاز بخار و یا به سبب محصولات ناشی از خوردگی فلزات در تماس با آب یا بخار می باشند. واحدهای تصفیه کندانس دو فرایند تصفیه فیزیکی و شیمیایی آب را تواما انجام می دهند و برای بی یون سازی آب در این واحدها از انواع رزین های تبادل یونی بصورت مخلوط یا پیش اندوده استفاده می گردد. انتخاب نوع رزین ها بستگی به آنالیز آب و شرایط بهره برداری دارد. در این مقاله به تشریح منابع ایجاد ناخالصی در کندانس و ضرورت تجهیز نیروگاه های بخاری و سیکل ترکیبی به واحد تصفیه کندانس و مزایای بکارگیری این واحد پرداخته می شود. در ادامه، انواع سیستم های تصفیه کندانس معرفی و مقایسه آن ها از جنبه های مختلف صورت می پذیرد.

گسترش روزافزون جوامع بشری و توسعه صنعت سبب افزایش تولید فاضلاب شده است. وجود نیتروژن به صورت های مختلف، در فاضلاب برخی صنایع مانند صنعت پرورش ماهی توجه محققان را به روش های کارامد حذف نیتروژن جلب کرده است، زیرا میزان نیتروژن در فاضلاب این صنایع بالاست همچنین وجود بیش از حد نیتروژن در خروجی تصفیه خانه ها، روان آب های کشاورزی و جریان آب های سطحی شهری سبب افزایش آن و ایجاد اختلال در اکوسیستم آبی می شود. روش های حذف نیتروژن در این متن به چهار دسته فیزیکی- شیمیایی، زیستی، الکتروشیمیایی و زیست الکتروشیمیایی تقسیم شده است. در روش فیزیکی- شیمیایی می توان به اسمز معکوس، جابجایی یونی، الکترودیالیز و جذب با استفاده از کربن فعال اشاره کرد. روش زیستی به سه دسته کلی سیستم هایی با رشد معلق ریزاندام، رشد روی آکنه های خنثی و ترکیبی از این دو سیستم رشد تقسیم شده است. در این بین روش های زیستی و زیست الکتروشیمیایی به علت سازگاری با محیط زیست، سادگی فرایند و هزینه کم نسبت به روش های دیگر بیشتر مورد توجه هستند.

آلودگی های ناشی از فاضلاب واحدهای صنعتی سرب و روی که عمدتا حاوی انواعی از فلزات سنگین می باشند یکی از موضوعات پر مخاطره زیست محیطی محسوب می شوند. در سال های اخیر، روش های متعددی برای حذف و بازیابی فلزات سنگین از انواع جریانات فاضلاب مورد استفاده قرار گرفته اند. اما با ظهور فناوری های نوین به ویژه فرایندهای جداسازی غشایی فرصت های جدیدی به منظور سهولت و افزایش کارایی و اثربخشی در تصفیه این گونه فاضلاب ها بوجود آمده است. هدف از مقاله پیشرو معرفی ویژگی ها، فرصت ها و چالش های جداسازی و حذف فلزات سنگین بویژه در واحدهای صنعتی سرب و روی توسط انواع فرایندهای غشایی اعم از اولترافیلتراسیون، اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون و الکترودیالیز و بررسی مزایا و محدودیت های هر یک از این فرایندها می باشد. با توجه به بررسی های صورت پذیرفته و در نظر گرفتن مولفه هایی نظیر میزان مصرف انرژی، میزان حذف، شار غشاء و هزینه های فرایندی، نانوفیلتراسیون یکی از مناسب ترین فرایندها به منظور حذف فلزات سنگین از فاضلاب به شمار می رود. سایر فرایندها نیز با غلبه بر مشکلاتی نظیر گرفتگی، مصرف بالای انرژی و مصرف مواد شیمیایی قابلیت کاربرد گسترده ای را دارا می باشند.

ازدیاد برداشت نفت به روش میکروبی به کلیه فرایندهایی اطلاق می شود که در آن ها از قابلیت تولید متابولیت های میکروبی توسط میکروارگانیسم های مختلفی جهت بهبود بازدهی استخراج نفت استفاده می شود. از جمله این متابولیت ها، زیست سورفاکتانت ها می باشند. زیست سورفاکتانت ها ترکیبات فعال سطحی هستند که با کاهش کشش سطحی منجر به حل شدن ترکیبات آلی در ترکیبات غیرآلی می شوند. این مقاله مروری بر روش ها و مزیت های بهره گیری از زیست سورفاکتانت و فاکتورهای موثر در تولید آن ها و همچنین تاثیر شرایط محیطی بر عملکرد زیست سورفاکتانت ها در ازدیاد برداشت میکروبی نفت خواهد داشت.

هدف از این مطالعه، بررسی حذف فلزات سنگین (Ni, Cd, Cr) با استفاده از گیاه مانگرو با توجه به پارامترهای غلظت، زمان و pH می باشد. این گیاهان از نقاط مختلف جنگل های حرا منطقه عسلویه نمونه برداری شد و بعد از قرار گرفتن در پایلوت با غلظت های 2.5، 10.5 و 15 میلی گرم در لیتر در pH برابر 7.8 از عناصر مذکور، به مدت یک ماه مورد ارزیابی قرار گرفتند. با توجه به نتایج تجربی در پالایش یون کرم و یون کادمیم با افزایش غلظت، افزایش جذب توسط گیاه و در مورد نیکل با کاهش جذب همراه بود. در ادامه تحقیقات اثر زمان تماس نشان داد که بیشترین جذب در مدت 5 روز توسط گیاه صورت گرفت. جهت بررسی اثر pH، گیاه در pH برابر 2، 4، 6، 8 و 10 در غلظت 15 میلی گرم بر لیترازیون کرم، به مدت 7 روز مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت طبق نتایج تجربی بیشترین جذب توسط این گیاه، به ترتیب، یون کرم بیشتر از نیکل و یون کادمیم در pH برابر 8 در مدت 5 روز صورت گرفت.