مهندسی شیمی ایران
سال:1392 | دوره:12 | شماره:67 |تعداد مقالات:12

با توجه به جهت گیری امروزی ساختار وزارت علوم، تحقیقات و فناوری بر گسترش فعالیت های پژوهشی در موسسه های آموزش عالی کشور، نقش پژوهشگاه ها در این ارتباط بیش از پیش اهمیت می یابد، چرا که این پژوهشگاه ها واجد بهترین شرایط برای انجام پژوهش های نوین و کاربردی هستند و نخستین وظیفه آنها نیز پژوهش است در حالیکه در دانشگاه ها این آموزش است که عمده فعالیت اعضای هیات علمی را در بر می گیرد (اگرچه بدون پژوهش هیچ ارتقایی به اعضای هیات علمی تعلق نخواهد گرفت).

توسعه بعضی مواد که توانایی زیست تخریبی دارند و آلودگی محیط را به حداقل می رسانند بسیار اهمیت دارد. این مواد نه تنها باعث راحتی در زندگی می شود. بلکه بعد از استفاده اثر کمتری بر محیط می گذارند و در مدت طولانی، به مولکولهای کوچکتر سازگار با محیط تجزیه می شوند و در محیط قابل کنترل هستند.در این پژوهش فیلم های نانوکامپوزیت (نشاسته/ پلی وینیل الکل/ خاک رس) به عنوان یک پلاستیک قابل مصرف در صنایع بسته بندی به روش محلول تولید شد و تخریب آن با آنزیم آلفاآمیلاز بررسی گردید. تاثیر عواملی مانند: شرایط دما و درصد نانوذره بر میزان تخریب نانوکامپوزیت بررسی شد. میزان تخریب فیلم های نانوکامپوزیت با آزمون های: میزان جذب آب، میزان کاهش وزن، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و اسپکتروسکوپی UV ارزیابی گردید. تخمین زده شد که نانوذره باعث کاهش تخریب می شود. قابلیت تخریب آنزیمی به این صورت متفاوت است: (نشاسته/ پلی وینیل الکل) > (نشاسته/ پلی وینیل الکل/ مونت موریلونیت).

برای عاری سازی گاز مایع از وجود مرکاپتان ها روش های مختلفی وجود دارد ولی روشی که در پالایشگاه های گاز پارس جنوبی از آن استفاده می شود، روش سولفورکس تحت لیسانس شرکت اکسنس فرانسه است که در آن با استفاده از محلول بازی سود سوزآور و در حضور کاتالیست پایه کبالتی، شیرین سازی انجام می گیرد. در این تحقیق ابتدا درباره فرایند استخراج مرکاپتان بحث شده و در ادامه، تاثیر عوامل متغیر تاثیرگذار بر استخراج آن از قبیل غلظت و مقدار سود سوزآور و دمای استخراج مورد بررسی قرار گرفته است و در پایان با توجه به نتایج آزمایشگاهی شرایط عملیاتی بهینه سازی شده است.

با توجه به استفاده وسیع از غشاهای ریزصاف کن در مقیاس صنعتی لزوم مدلسازی فرایندهای غشایی با ابزارهای دقیق امری مهم واجتناب ناپذیر است. فرایند ریزصاف کردن یکی از فرایندهای غشائی است که جهت انواع خاصی از جداسازی ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله تصفیه پساب نفتی توسط غشای سرامیکی مطالعه شده و یک روش تقریبی جدید برای مدلسازی ضخامت لایه قطبش غلظتی (dc) ارائه شده است. تاثیر عوامل مختلف مانند اختلاف فشار اعمال شده در دو طرف غشای (P)، سرعت جریان عرضی (CFV)، دما (T)، غلظت روغن در پساب سنتزی (CF) و مدت صاف کردن (t) بر نمودار غلظت و ضخامت لایه قطبش غلظتی بررسی شده است. در این تحقیق معادله (انتقال- نفوذ) توسط روش المان محدود حل شده است و چنانکه مشاهده خواهد شد پیش بینی مدل تطابق خوبی با رفتار مورد انتظار را نشان می دهد.

اضافه کردن ذرات یا نانوذرات معدنی در ماتریکس های بسپاری جنبه بسیار جالبی از سنتز چندسازه ها و نانوچندسازه ها می باشد. سنتز نانوچندسازه های (بسپاری/ذرات معدنی) به عنوان راهکاری برای بهبود ویژگی های بسپارهای سنتزی بسیار مورد توجه واقع شده است. در میان ذرات و نانوذرات معدنی مختلف، دی اکسید تیتانیم به دلیل دارا بودن خواصی از قبیل نورکاتالیزوری، پایداری نوری، بی اثر بودن زیستی و شیمیایی، ضریب شکست بالا، ثابت دی الکتریک بالا، زیست سازگاری و قیمت پایین به یک افزودنی مهم در ساخت چندسازه ها و نانوچندسازه های بسپاری تبدیل شده است. چندسازه ها و نانوچندسازه های (بسپار/دی اکسید تیتانیم) در زمینه های مختلفی مانند پوشش های ضدخوردگی، سلول های خورشیدی، باتری های یون لیتیم، پیل های سوختی، حسگرها و پوشش های بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار گرفته اند. در این مقاله ویژگی ها و کاربردهای ذرات و نانوذرات دی اکسید تیتانیم در زمینه های بسپاری مختلف و خواص چندسازه ها و نانوچندسازه های حاصل مورد بررسی و مطالعه مروری قرار می گیرند.

در این مقاله به بررسی سینتیک واکنش رشد فوم پلی یورتان جهت کاربرد در سامانه ترمز خودروی شیمیایی پرداخته شده است. هدف اصلی، کنترل انبساط حجمی فوم محصول برای قطع جریان تولیدی از منبع شیمیایی و توقف خودرو در مکان مشخص می باشد. برای این منظور تاثیرات نسبت های حجمی واکنش دهنده ها، مقادیر آن ها و همچنین سرعت آمیختن مواد در راکتور، به عنوان پارامترهای تاثیرگذار بر سرعت رشد فوم در دما و فشار محیط مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج آزمایش ها نشان دهنده تاثیر شدید میزان آب بر سرعت رشد فوم و کنترل پذیری واکنش می باشد. با افزایش نسبت حجمی آب از 0.5 به 1 و 2، سرعت رشد فوم به شدت کاهش می یابد. نسبت پلی الکل به دی ایزوسیانات نیز بر سرعت رشد یکنواخت فوم و پایداری آن و در نتیجه کنترل پذیری آن تاثیر زیادی دارد.

مخازن زیرزمینی ذخیره سازی گاز یک روش متداول و شناخته شده در جهان برای جبران کمبود گاز مورد نیاز و پوشش مازاد مصرف در فصول سرد است. برای ذخیره سازی گاز طبیعی از دو نوع تاسیسات: بار پایه ذخیره 1 و اوج بار ذخیره 2 استفاده می شود. معمولا برای ذخیره زیرزمینی گاز طبیعی سه نوع مخزن وجود دارد: ذخیره در مخازن نفت و گاز تخلیه شده، ذخیره در سفره های آب زیرزمینی، ذخیره در گنبدهای نمکی. تبدیل یک مخزن گاز یا نفت تخلیه شده به مخزن ذخیره سازی گاز طبیعی ساده تر و ارزان تر از سایر روش های فوق است. در این مقاله ضمن اشاره به وضعیت فعلی ذخیره سازی گاز در جهان و ایران و چشم انداز آینده آن، بخش های مختلف یک جایگاه ذخیره سازی زیرزمینی آورده شده است، همچنین معیارهای طراحی آن معرفی گردیده و ارزیابی عملکرد و کارایی انواع مخازن برای طرح ذخیره سازی گاز با توجه به سه پارامتر اصلی توانایی انباشت گاز، مهاجرت نکردن گاز و قابلیت تولید ارائه شده است. با توجه به منابع عظیم گاز ایران اهمیت احداث و بهره برداری از پروژه های مهم و استراتژیک ذخیره سازی گاز در مخزن سراجه میدان قم، طرح ذخیره سازی گاز در مخزن شوریجه دی میدان خانگیران و چند موقعیت دیگر بررسی شده است.

فرایند حذف کامل بی هوازی مواد آلی (CARP) در پساب های رقیق مانند لجن یا خروجی یک هاضم تخمیر متان، تحت شرایط بی هوازی به منظور تصفیه نهایی انجام شد. اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) در پساب از 4000ppm به کمتر از 20ppm کاهش یافت. فرایند تخمیر خشک دو مرحله ای (متان- آمونیاک) (فرایند (Met-Am)) برای تصفیه بی هوازی پسماندهای نیتروژنی مانند لجن پسماند و پسماند غذایی، بدون نیاز به رقیق کردن آمونیاک تولید شده مناسب است. در این دستگاه، بیوگاز با تجزیه جامدات فرار (VS) با سرعت حدود 820N m3 به ازای هر تن تولید شد. تخمیر دو مرحله ای (هیدروژن- متان) (فرایند ( Hy-Met)) برای تصفیه پساب های مواد قندی مناسب است که از 2.6 تن ضایعات نان، 145 m3 هیدروژن در روز معادل با 214kwh با بازدهی تبدیل 50% سیستم پیل سوختی و همچنین 514m3 متان در روز معادل 530 لیتر مواد روغنی در روز، تولید شد.

اسید لاکتیک یک اسید آلی است که کاربرد های گسترده ای در صنایع مختلف دارد. امروزه به دلیل سنتز پلاستیک های تخریب ناپذیر از آن، نیاز به تولید اسیدلاکتیک افزایش یافته است. در این پروژه تاثیر دما، pH و منابع نیتروژنی افزودنی متفاوت، بر تولید اسیدلاکتیک از آب پنیر دی پروتئینه، توسط لاکتوباسیلوس بولگاریکوس در فرایند تخمیر ناپیوسته بررسی شد و مقادیر بهینه برای تولید حداکثر به دست آمد. فرایند در مدت انکوباسیون 72 ساعت و بدون کنترل pH انجام شد. بیشترین اسیدلاکتیک تولید شده و بازدهی در محیط کشت حاوی 40 گرم بر لیتر لاکتوز و 20 گرم بر لیتر عصاره مخمر، به ترتیب، 24.8 گرم بر لیتر و 0.62 درصد بوده است. هم چنین دمای بهینه برای رشد سلولی و تولید اسیدلاکتیک 32 درجه سلسیوس و pH مناسب در فاصله (6-6.5) تعیین شد.

آلودگی آب های سطحی توسط انواع آلاینده ها و نیز محدودیت منابع آبهای سطحی در دسترس بشر باعث توسعه روشهای متنوع و موثر برای تصفیه آب های آلوده و استفاده دوباره از این آبها شده است. از جمله روشهایی که در سالهای اخیر برای تصفیه آبهای آلوده مورد مطالعه قرار گرفته است، استفاده از فلزات صفر ظرفیتی به ویژه آهن صفر ظرفیتی (ZVI) است که از طریق احیا و جذب سطحی انواع آلاینده ها، باعث تصفیه آبهای آلوده می شود. در سالهای اخیر به دلیل ویژگی های منحصر به فرد ذرات آهن در مقیاس نانو، بیشتر مطالعات در این زمینه بر روی استفاده از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی (NZVI) متمرکز شده است. لذا در این مقاله مروری بر کاربرد NZVI در حذف انواع آلاینده ها و نیز تاثیر کاهش اندازه ذرات آهن تا مقیاس نانو در افزایش بازدهی حذف آلاینده ها خواهیم داشت.