جداسازی و پدیده های انتقال
سال:1389 | دوره:21 | شماره:1 |تعداد مقالات:7

در این تحقیق، یک مدل پویا و غیرتعادلی بر مبنای مدل فیلمی برای مدلسازی فرآیند جذب سولفید هیدروژن توسعه یافته است. در این مدل از مدل فیلمی پایا که در آن ترکیب و تعامل نفوذ و واکنش های شیمیایی در نظر گرفته شده استفاده شده است. معادلات حاصل از مدلسازی فرآیند شامل مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل پاره ای و معمولی بوده که در جهت محور برج انفصال سازی انجام گرفته که با استفاده از روش خطوط (Method of lines) حل شده اند. برای ارزیابی مدل ارایه شده، از داده های صنعتی جذب سولفید هیدروژن در برج سینی دار توسط محلول دی گلایکول آمین استفاده شده است. نتایج شبیه سازی فرآیند در دو حالت پایا و پویا ارایه شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی نشان می دهد که مدل ارایه شده پیش بینی خوبی از رفتار فرآیند در شرایط پایا و دینامیکی دارد.

بسترهای شارانیده شده گاز - جامد، در صنعت بسیار مورد توجه می ‏باشند. هیدرودینامیک این سیستم‏ ها به دلیل پیچیدگی بالای آنها نیاز به تحقیقات گسترده ‏ای دارد. در مطالعه حاضر، هیدرودینامیک بستر شارانیده شده گاز - جامد حاوی ذرات کروی با قطر میانگین  0.275mmبا استفاده از CFD به صورت دو بعدی آن هم در حالت ناپایا مورد بررسی قرار گرفته است. مدل دو سیالی با استفاده از نظریه جنبشی جریان دانه ‏ای برای بیان بهتر رئولوژی فاز جامد در دامنه سرعت‏ ظاهری  0.1m/sتا 0.4m/s در گاز مورد استفاده قرار گرفته است. با ساده‏ سازی معادله انتقال دمای دانه ‏ای به صورت یک معادله جبری، حجم محاسبات به میزان چشم‏ گیری کاهش یافته است. نتایج حاصل از شبیه ‏سازی به کمک نرم افزار شبیه ‏ساز CFD، بصورت کیفی و کمی با نتایج تجربی مقایسه گردیده و هم‏ خوانی خوبی یافت شده است. پروفیل ‏های پیش‏ بینی شده سرعت و جزء حجمی ذرات درون بستر در درک بهتر پدیده‏ های انتقال و برخی پدیده ‏های فیزیکی هم چون سایش ذرات در این سیستم ‏ها کمک می‏ کنند.

هدف از این پژوهش، مطالعه اثر حضور گوگرد در کاتالیست های آهن - منگنز می باشد. یکی از اثرات گوگرد و یا ترکیبات گوگرددار ایجاد مسمومیت در کاتالیست و در نتیجه، کاهش فعالیت آن در فرایند سنتز فیشر - تروپش می باشد. در این پژوهش، از مقایسه داده های به دست آمده از کاتالیست های بدون گوگرد و گوگرددار این نتیجه حاصل شد که گزینش پذیری و درصد تبدیل کاتالیست ها به طور چشم گیری در اثر مسمومیت ناشی از گوگرد تغییر می کنند. نتایج نشان دادند که بسته به مقدار گوگرد در بافت کاتالیست درصد تبدیل کربن مونوکسید و گزینش پذیری نسبت به تولید متان و تشکیل کک تا حد زیادی در اثر مسمومیت کاهش می یابند. همچنین در این پژوهش اثر گوگرد در تغییر بافت و افزایش سطح کاتالیست، مورد بررسی قرار گرفت.

نانوسیال ها سوسپانسیون های پایداری از نانوذرات جامد در یک سیال پایه می باشند که پتانسیل زیادی در افزایش انتقال حرارت از خود نشان می دهند. آنها می توانند در بسیاری از تجهیزات حرارتی از جمله سیستم ترموسیفون ها، به عنوان محیط انتقال حرارت مورد استفاده قرار بگیرند. یک ترموسیفون دوفازی بسته، دستگاهی برای انتقال حرارت می باشد که شامل یک لوله دوسر بسته تحت خلا است که درون آن با مقدار معینی از یک سیال عامل پر شده است. در این پژوهش پس از تهیه نانوسیال های «اکسیدآلومینیوم / آب» و «اکسیدمس / آب» در غلظت های مختلف حجمی از 1 تا 3 درصد، نقش استفاده از آنها به عنوان محیط انتقال حرارت در داخل سیستم ترموسیفون دوفازی بسته بررسی شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که در صورت استفاده از نانوسیال به جای آب در سیستم ترموسیفون دوفازی بسته، راندمان سیستم به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. به طوری که در نسبت پرشدن %45 استفاده از نانوسیال های اکسیدآلومینیوم / آب و یا اکسیدمس / آب به جای آب خالص به ترتیب منجر به افزایش 14.7 و 13.4 درصدی در راندمان سیستم مورد استفاده می گردد. همچنین در مورد هر دو نانوسیال، ماکزیمم راندمان در نسبت پرشدن %35 و در غلظت حجمی %3 حاصل می شود.

در این مقاله عملکرد تعمیم شبکه های عصبی مصنوعی RBF و MLP به کمک مجموعه داده های تجربی به دست آمده از یک برج جذب آکنده در مقیاس آزمایشگاهی، مقایسه گردیدند. داده های آزمایشگاهی از یک برج آکنده به قطر 11 سانتی متر و به طول 1.8 متر که از حلقه های راشیگ 0.25 اینچی پرشده، به دست آمده است. در این سیستم جذب، برای جداسازی دی اکسیدکربن از هوا از دبی ها و غلظت های مختلف سود (NaOH) به عنوان حلال بهره گرفته شده است. جهت آموزش شبکه های عصبی، از دو شیوه نوین و مطمئن که در مقالات قبلی توسط مولفین ارایه گردیده اند، استفاده شده است [1-2]. در مقالات مذکور، روش جامعی جهت محاسبه مقدار بهینه گستردگی توابع گاوسین آیزوتروپیک همراه با الگوریتم ویژه ای برای آموزش شبکه های MLP ارایه شده اند. نتایج این مطالعه مشخص می نماید که شبکه های عصبی RBF به دلیل دارا بودن مبانی علمی مستحکم تر و همچنین قابلیت فیلتر نمودن نویز، از عملکرد مناسب تری برخوردار هستند. اگر چه بسیاری از نتایج به دست آمده از داده های آزمایشی مطابق روند معمول و قابل انتظار می باشد، اما در برخی موارد نیز نتایج به دست آمده از آزمایشات کمی غیرمنتظره بودند که با توجه به تکرار پدیده های مربوطه در شرایط مختلف، به نظر نمی رسد که این گونه نتایج ناشی از خطای آزمایشات باشند. برای مثال میزان درصد جذب دی اکسیدکربن به گونه های متفاوتی در نرمالیته های مختلف حلال عمل می نماید که می تواند از حیث برخی کاربردهای عملی بسیار مورد توجه قرار گیرد.

در این کار تحقیقاتی، فرآیند ایزومریزاسیون هگزان با استفاده از کاتالیست دو عاملی پلاتین بر روی موردنیت در شرایط مختلف عملیاتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که افزایش دما باعث افزایش تبدیل شده و همزمان بنابر تعادل ترمودینامیکی، گزینش پذیری را ابتدا افزایش و سپس کاهش می دهد. همچنین افزایش فشار باعث کم شدن میزان تبدیل و افزایش گزینش پذیری می شود. کاهش سرعت فضایی موجب زیاد شدن میزان تبدیل و کم شدن گزینش پذیری نسبت به ایزوآلکان ها می گردد. نتایج نشان می دهد که در دمای 270 درجه سانتیگراد، فشار 21bar، سرعت فضایی LHSV=2h-1 و نسبت مولی هیدروژن به هیدروکربن برابر با 2، فرآیند دارای بیشترین بازده می باشد.

در این مقاله عملکرد چندین مدل مختلف ارایه شده توسط محققین در زمینه پیش بینی شرایط تعادلی تشکیل هیدرات گازی مورد مقایسه قرار گرفته است. مدل های مذکور عبارتند از: مدل به کار رفته در نرم افزار CSMHYD (تهیه شده توسط تیم تحت سرپرستی دکتر اسلون)، مدل به کار رفته در نرم افزار HYSYS، مدل چن - جو و نیز مدل ارایه شده توسط آندرسون و همکاران. بر خلاف مدل چن - جو، مابقی مدل های مورد مقایسه بر پایه مدل واندروالس - پلاتو توسعه یافته اند. به منظور بررسی صحت عملکرد و میزان دقت مدل های فوق، از داده های تجربی موجود در مقالات استفاده شده است. در بیان میزان خطا نیز از درصد انحراف میانگین مطلق فشار استفاده گردیده است. مقایسه نتایج حاصله با داده های تجربی نشان می دهد که کمترین و بیشترین میزان خطا به ترتیب حاصل از مدل اندرسون و مدل استفاده شده در نرم افزار HYSYS می باشند. سپس در مرحله بعد مدل آندرسون به منظور پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات در حضور pTSA تصحیح گردیده و با داده های تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است. همخوانی قابل قبولی مابین داده های تجربی و نتایج حاصله از مدل مذکور مشاهده گردید.