مهندسی شیمی و نفت
سال:1389 | دوره:44 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

در این مقاله اثر حضور کاتیون های فلزی روی خواص لجن فعال و گرفتگی غشا در تصفیه پساب به وسیله بیورآکتور غشایی غوطه ور بررسی شده است. سامانه مورد استفاده شامل غشای مسطح از جنس سلولز استات در یک بیورآکتور غشایی با حجم کاری دو لیتر بود. آزمایش های تعیین مشخصات لخته سازی و آبگیری لجن فعال در غلظت های مختلف از کاتیون های سدیم، پتاسیم، منیزیم و کلسیم در تصفیه پساب های سنتزی حاوی برش های نفتی انجام شده است. نتایج نشان داد که کاتیون ها با تشکیل پیوند با مواد خارج سلولی باعث تشدید فرآیند لخته سازی لجن فعال می شوند. این پدیده به ویژه در مورد کاتیون های دو ظرفیتی منیزیم و کلسیم، به دلیل ایجاد پل بین مواد خارج سلولی شدیدتر است، به طوری که کاتیون های دو ظرفیتی، قدرت لخته سازی را تا میزان دو برابر افزایش می دهند. از طرفی کاتیون ها باعث بهبود خواص ته نشینی و آب گیری لجن فعال می شوند و به ویژه کاتیون های دوظرفیتی میزان گرفتگی غشا را تا 25 درصد لجن فعال کاهش می دهند.

با استفاده از فنون غیرمخرب، بدون باز کردن برج های تقطیر، برج های فرایندی، مخازن تحت فشار و غیره اطلاعات مهمی از درون آن ها و فرایند های در حال انجام در آن ها به دست می آید. بهره گیری از فناوری روبش با استفاده از اشعه گاما به عنوان ابزار تشخیص برای روبش برج های سینی دار، برج های با بستر آکنده، مخازن ذخیره سازی و غیره از یکسو و همچنین تعیین چگالی مواد محتوی، ارتفاع سطح مواد محتوی، سطح تماس بین دو سیال مختلف و غیره از سوی دیگر روز به روز افزایش یافته است.در این مقاله سعی شده است نارسایی های درون برج سینی دار مدل شود و نحوه تشخیص نارسایی ها با استفاده از پروفایل حاصل از روبش بیان شود. از این مدل پیشنهادی می توان برای شروع کار روبش استفاده کرد و از آن برای کالیبره کردن و تنظیم کردن شرایط کار استفاده کرد.

زئولیت های NaY با نسبت Si/Al چارچوبی متفاوت و به فرم سدیم دار به شکل هیدروترمال سنتز شده و سپس با یون آمونیوم تعویض یونی شدند. مشخصات ساختاری نمونه های سنتز شده به وسیله آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، آنالیز فلورسنس اشعه ایکس (XRF)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) و تعیین سطح ویژه (BET) به دست آمدند. سپس اثر متغیر های عملیاتی آلومینیوم زدایی هیدروترمال یعنی دما، زمان و فشار جزئی بخار آب بر آلومینیوم زدایی چارچوب زئولیت های Y و ساختار آنها به وسیله آنالیزهای XRD و BET تعیین شد. با توجه به آزمایش های انجام شده برای زئولیت با نسبت اتمی Si/Al برابر با 1.69، آلومینیوم زدایی هیدروترمال موفقیت آمیز نبود، در حالی که برای زئولیت با نسبت اتمی Si/Al برابر با 2.44 آلومینیوم زدایی با موفقیت انجام شد. فراوری هیدروترمال سبب خروج تعدادی از آلومینیوم های چارچوبی شده که در نتیجه آن نسبت Si/Al چارچوب زئولیت از 2.44 تا 12.3 افزایش یافته است، به طوری که با سخت تر کردن شرایط فراوری هیدروترمال، میزان آلومینیوم زدایی بیشتر شد، اما درصد کریستالیتی زئولیت از 100 به 68 درصد کاهش یافت. همچنین در اثر آلومینیوم زدایی هیدروترمال، سطح ویژه زئولیت فوق پایدار نسبت به زئولیت Y مادرش تا حدود 200m2/g کاهش یافت.

در این مقاله، عملکرد کنترل استنتاجی پیش بین غلظت با بهره گیری از شبکه عصبی برای تخمین، در یک برج تقطیر چند جزیی خلوص بالا بررسی شده است. ابتدا یک شبکه عصبی مصنوعی برای تخمین غلظت محصول بالای برج از روی دمای سینی های برج طراحی شده و سپس یک کنترلر پیش بین برای کنترل غلظت تخمین زده شده به کار گرفته شده است. عملکرد سیستم کنترل استنتاجی پیش بین ارائه شده برای حذف اغتشاش و تغییر مقدار مقرر بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترلر پیشنهادی از عملکرد مناسبی بهره مند است.

در این مقاله، تاثیر عوامل مختلف (چگالی، گرانروی، کشش بین سطحی و غلظت جزء منتقل شونده) بر ماندگی نقطه وارونگی فاز بررسی شده است. نتایج آزمایش ها نشان دادند که تغییر در نسبت چگالی فازها تا حدودی بر ماندگی نقطه وارونگی بی اثر است. همچنین مشخص شد که مهم ترین عامل بر میزان ماندگی نقطه وارونگی فاز، نسبت گرانروی فازها است و افزایش گرانروی هر فاز تمایل آن فاز را برای پراکنده شدن افزایش می دهد. افزایش کشش بین سطحی نیز مشروط بر اینکه نسبت گرانروی فاز پراکنده به فاز پیوسته بزرگ تر از یک باشد، باعث کاهش ماندگی نقطه وارونگی فاز می شود و اگر نسبت گرانروی فازها کوچک تر از یک باشد، سبب افزایش ماندگی در نقطه وارونگی فاز می شود. افزایش غلظت جزء منتقل شونده نیز از طریق تاثیر بر خواص فیزیکی فازها و بر همکنش های الکترواستاتیکی میان قطره ها و فاز پیوسته سبب افزایش تمایل به هر دو نوع وارونگی (O/W®W/O) و (W/O®O/W) می شود.

در بیشتر تجهیزات استخراج صنعتی، مقادیر کمی آلوده کننده های فعال سطحی که به طور اجتناب ناپذیر وجود دارد، می توانند اثرات عمیقی بر رفتار قطره ها داشته باشند. بدین منظور آزمایش های متعددی برای بررسی اثر حضور عامل فعال سطحی آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) بر اندازه قطره ها در شرایط هیدرودینامیکی مختلف و در حضور جزء منتقل شونده (استن) در یک دستگاه میکسر-ستلر افقی انجام شده است. آزمایش ها در غلظت های مختلف SDS به همراه یک غلظت ثابتی از استن و در هلدآپ ها و دورهای مختلف همزن انجام شده است. نتایج نشان می دهند که در حضور غلظت های پایین از SDS، اندازه قطره ها کاهش شدیدی از خود نشان می دهند، ولی در غلظت های بالا با افزایش آن تغییر در اندازه قطره ها کمتر می شود. همچنین برای غلظت های مختلف SDS، یک مدل تجربی برای میانگین اندازه قطره ها ارائه شده است.

برای مدل سازی حلالیت توسط معادلات حالت، به خواص بحرانی ماده حل شونده نیاز است. برای بسیاری از مواد، خواص بحرانی وجود ندارد. روش متداول استفاده از روش گروه های کمکی است که باعث بالا رفتن میزان خطا در مدل سازی می شود. در این مطالعه برای مدل سازی حلالیت توسط معادلات حالت معادله حالت ساو-ردلیش-کوانگ (SRK) و پنگ-رابینسون (PR) از قوانین اختلاط Huron-Vidal استفاده شد. یک تابع جدید بر حسب دما و فشار برای محاسبه C2 (پارامتر قوانین اختلاط Huron-Vidal) ارائه شد. برای مدل سازی حلالیت توسط مدل های نیمه تجربی، فرم جدیدی از معادلات ارائه شده توسط Mendez و Chrastil مورد استفاده قرار گرفت. مدل سازی حلالیت در حلال فوق بحرانی برای 20 ماده توسط روش های ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که در مدل سازی با استفاده از معادلات نیمه تجربی میزان خطا برای مدل های Charstil، Aguilera، Gordillo، Mendez و دو مدل اصلاح شده توسط این گروه به ترتیب 19.89 و 34.89 و 11.71 و 12.07 و 11.17 و 15.70 و در مدل سازی با استفاده از معادلات حالت توسط SRK, PR به ترتیب 14 و 19.85 است.

در این مقاله شبیه سازی و بهینه سازی رآکتور صنعتی هیدروژناسیون استیلن بررسی شده است. به دلیل پیچیدگی واکنش های هیدروژناسیون استیلن، هیچ یک از سینیتیک های پیشنهاد شده توسط محققان مختلف، نمی تواند سینتیک کاملا دقیق فرایند تلقی شود. یکی از روش های قابل اعتماد در تعیین سینتیک فرایند، انجام شبیه سازی فرایند و سپس حداقل کردن اختلاف داده های واقعی با نتایج شبیه سازی به کمک تکنیک های بهینه سازی برای بازه ای معین از شرایط عملیاتی است. بدین منظور، فرایند رآکتور هیدرژناسیون استیلن روی کاتالیست صنعتی یک واحد پتروشیمی نمونه، در بازه یک ساله برای تخمین عوامل سینتیکی آن در شرایط عملیاتی صنعتی بررسی شد. در تابع هدف مورد بررسی در طی فرایند بهینه سازی، با توجه به وجود نقاط محلی زیاد در فضای حل مساله و غیرخطی بودن تابع هدف، الگوریتم ژنتیک و نیز روش SA برای بهینه سازی عوامل سینتیکی واکنش، به کار گرفته شده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده اند.همچنین تاثیر عوامل موثر بر بازده الگوریتم ژنتیک برای این مساله، بررسی شده و بهترین عوامل تعیین شد.

هدف این مقاله بررسی عددی ناسلت محلی جت متقارن در سیستم های مایع- مایع است. معادله های ریاضی حاصل از بررسی های نظری به صورت مدل کامپیوتری نوشته شده است. برای حصول اطمینان از کار این نرم افزار اطلاعات تجربی حاصل از یک مقاله پژوهشی مورد استفاده قرار گرفت. پس از تنظیمات لازم، نرم افزار مورد نظر داده های آزمایشگاهی را با دقت کافی پیش بینی کرد و به این ترتیب از کار نرم افزار اطمینان حاصل شد. پس از اطمینان از عملکرد نرم افزار تاثیر تغییرات در عوامل هیدرودینامیکی و عوامل حرارتی بر ناسلت محلی مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت معادله ای برای پیش بینی مقدار عددی ناسلت محلی به صورت تابعی از طول جت ارائه شد.