نوشته شده توسط : مدیر سایت
دانشگاه آزاد اسلامی
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده
از زمره فلزات سنگین و باارزشی که امروزه توجه زیادی در حذف و بازیافت آن از پساب صنایعی بمانند تولید آینه، عکاسی و آبکاری به آن معطوف شده است نقره می باشد. با توجه به اینکه روش های متداول حذف دارای معایبی همچون نیاز به انرژی و مواد شیمیایی فراوان و تجهیزات خاص می باشد در پروژه حاضر از جاذب های معدنی محلی فلدسپار و دولومیت به عنوان جاذب های ارزان قیمت در جهت حذف یون های نقره از پساب های آلوده به این فلز استفاده شده است. اهداف اصلی این تحقیق عبارتند از:
1) بررسی حذف یون نقره با استفاده از جاذب های معدنی محلی فلدسپار و دولومیت از محلول آبی، 2) مطالعه اثر عوامل محیطی و آزمایشگاهی مختلف مانند اندازه ذرات جاذب، PH، مقدار جاذب، غلظت اولیه نقره و اثر زمان بر عوامل فوق در فرآیند حذف بودن نقره، 3) بررسی ایزوترم جذب بهینه و 4) تعیین پارامترهای سینتیکی فرایند جذب نقره توسط جاذب های مورد مطالعه.
نتایج حاصله نشان می دهد که در فرآیند حذف نقره (+Ag) توسط جاذب های فلدسپار و دولومیت با افزایش میزان جاذب مصرفی، زمان تماس PH و کاهش اهدازه ذرات جاذب و کاهش غلظت محلول، درصد حذف افزایش یافته است. بررسی ایزوترم های جذب نشان داده است که نتایج تجربی حاصل برای هردو جاذب فلدسپار و دولومیت به ترتیب با ضرایب همبستگی 0,9964 و 0,9998 با ایزوترم فرندلیچ مطابقت می کنند و سینتیک جذب نقره نیز توسط جاذب های فلدسپار و دولومیت با مدل مرتبه شبه دوم به ترتیب با ضرایب همبستگی 0,9993 و 0,9998 تطابق دارد.
مقدمه
دسترسی مداوم و آسان به آب شرب سالم از جمله شاخص های توسعه یافتگی و رفاه در هر جامعه است. این امر در جوامع توسعه یافته بالای 99% است. ولی متأسفانه در برخی کشورهای در حال توسعه به علت وجود منابع آلاینده آمار داده شده حاکی از کمبود شدید دسترسی مداوم به منابع آب سالم و بهداشتی برای عموم مردم است. آلاینده های شیمیایی که یا به طور طبیعی و یا به واسطه فعالیت بشر وارد آب می شوند از جمله مهمترین آلاینده های منابع آب به شمار می آیند. توجه به این نکته حائز اهمیت است که همه آب های طبیعی حاوی آلاینده های متنوعی هستند که از فرآیندهای فرسایش، شستشو و تماس با هوا سرچشمه می گیرند. علاوه بر این آلودگی طبیعی، آلودگی های دیگری نیز وجود دارد که از تخلیه فاضلاب های خانگی و صنعتی به دریا، سطح زمین، لایه های زیرزمینی یا به آب های سطحی ناشی می شوند. هر حجمی از آب قادر است مقدار معینی از آلودگی را از طریق رقیق سازی و به کمک عوامل خودپالایی بدون بروز اثرات جدی بپذیرد. اگر میزان آلودگی بیشتر شود ماهیت آب پذیرنده تغییر می کند و استفاده از آن برای مقاصد مورد نظر ممکن است مناسب نباشد.
فصل اول
کلیات
1-1- آلاینده های تجزیه پذیر (غیر مقاوم)
شامل مواد آلی و بعضی مواد معدنی و برخی میکروارگانیسم ها که توسط فرآیندهای خودپالایی طبیعی تجزیه می شوند به طوری که غلظت آنها با گذشت زمان به سرعت کاهش می یابد.
1-2- آلاینده های تجزیه ناپذیر (مقاوم)
شامل بسیاری از مواد معدنی است که تحت تأثیر فرآیندهای طبیعی قرار نمی گیرند به طوری که غلظت این آلاینده ها فقط با رقیق سازی کاهش می یابد. فرآیندهای تصفیه معمول آب و فاضلاب اغلب بر آلاینده های مقاوم اثر نمی کنند، لذا وجود این مواد در منابع آبی، امکان استفاده از آن را محدود می کند.
از نگاهی دیگر مهمترین خصوصیات انواع آلاینده ها عبارتند از:
مواد معلق بی اثر یا مواد محلول که در غلظت های بسیار بالا سبب بروز مشکلاتی می شوند مثلا تخلیه آب شور حاصل از زه کشی معدن می تواند کیفیت آب رودخانه را به گونه ای تغییر دهد که برای مقاصد آب رسانی مناسب شود.
عواملی که به موازنه اکسیژن آب اثر می گذارند، شامل:
آلودگی حرارتی: به این ترتیب که غلظت اکسیژن محلول در آب با افزایش دمد کاهش می یابد و موازنه اکسیژن را مختل می کند.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده:
نظر به ویژگی های منحصر به فرد غشاءهای تبادل یونی به ویژه در فرآیند غشایی تولید کلر آلکالی و نیز اهمیت فنی و اقتصادی این غشاءها مطالعه اولیه ای در زمینه شناخت غشاءهای تبادل یونی انجام دادم.
در این تحقیق ضمن معرفی آیونومرها و غشاءهای تبادل یونی به ویژه پرفلئورینه و تعیین خواص و نقش آنها در صنعت کلر آلکالی، انواع غشاءهای تجاری موجود در بازار معرفی و مورد بررسی قرار گرفته است. مدل های ساختمانی و مورفولوژی پرفلئورینه به همراه اصول و مکانیزم انتقال یون از درون غشاء ارائه گردیده است. مدل های شبکه خوشه ای و سه فاز توانایی نسبی خواص و قابلیت انتخاب پلیمر را دارا می باشند. خواص مهم غشاءهای تبادل یونی پرفلئورینه همچون گنجایش آب، ظرفیت تبادل یونی، راندمان جریان، هدایت الکتریکی، خواص مکانیکی و غیره تعریف و مورد بررسی قرار گرفته است، نیز روش های اندازه گیری این خواص ارائه گردیده است.
در این تحقیق ضمن ارائه تاریخچه ای از صنعت کلر آلکالی انواع سل های مورد استفاده توصیف شده، در ادامه مزایا و معایب غشاءهای تبادل یونی و به طور کلی انتظاراتی که از غشاءهای کلر آلکالی داریم بیان شده است. در ادامه نیم نگاهی نیز به غشاءهای تبادل یونی در صنعت، چگونگی مراقبت از الکترولایزرها و انواع تست های مربوط به غشاء در قبل و بعد از راه اندازی شده است. علل راه اندازی سل با آب نمک قلیایی، علل پاره شدن غشاء و نشانه های آن و چگونگی تعمیر آنها نیز ذکر شده است. در انتها نیز نکاتی در مورد چگونگی نگهداری و مراقبت از غشاء از زمان تولید تا هنگام نصب ذکر گردیده است. به واسطه نقش کلیدی غشاء در فرآیند کلرآلکالی تحقیق هرچه بیشتر در زمینه غشاء و البته تلاش برای ساخت غشاء در کشور اهمیت زیادی می یابد، زیرا صنعت کلرآلکالی غشایی در صنایع پتروشیمی در جهان در حال گسترش بوده و در نتیجه احتمال تبدیل واحدهای جیوه ای به غشایی در آینده زیاد است.
فقط غشاءهای تبادل یونی چند لایه (کامپوزیت) پرفلئورینه متشکل از کوپلیمرهای تفلون و یک پلی وینیل اثر دارای گروه های عاملی سولفونیک و یا کربوکسیلیک اسیدی تقویت شده با پارچه های تفلونی، پایداری شیمیایی، الکتروشیمیایی، حرارتی و مکانیکی لازم جهت به کارگیری در سل های غشایی واحدهای صنعتی کلر آلکالی را دارا می باشند. بهترین آنها در حال حاضر نفیون گریدهای Nx982 و 966 ساخت شرکت Du pont و سپس فلمیون 892 ساخت شرکت Asahi Glass می باشند.
مقدمه:
از اوایل دهه 70 میلادی، به دلیل بالا رفتن سریع قیمت های انرژی و نگرانی هایی محیط زیستی در مورد آلودگی های ناشی از جیوه در سل های جیوه ای، انگیزه های بسیار قویی برای توسعه یک تکنولوژی جدید در صنعت کلر – آلکانی در کشور آمریکا شکل گرفت. بدین منظور فرآیند الکترولیز با استفاده از Membrane های تبادل یونی در سل های الکترولیز مورد توجه قرار گرفت. قلب این فرآیند جدید، غشاهای تبادل یونی (کاتیونی) بود که در آن Membrane به عنوان یک سد جداکننده دو فاز با قابلیت نفوذ انتخابی تلقی گردیده که تحت تأثیر نیروی محرکه فقط به برخی ترکیبات معین (کاتیون ها یا آنیون ها) اجازه نفوذ می داد در حالی که بقیه ترکیبات در فاز اولیه باقی می ماندند.
غشاهای تبادل یونی اولیه بر پایه پلیمرهای هیدروکربوری ساخته شده بودند که به دلیل شرایط محیطی بسیار خورنده در فرآیند کلرآلکالی، سریعا توسط کلر تخریب می شدند. اما توسعه پرفلئورو آیونومرها و فلئورو پلیمرهای حاوی گروه های تبادل یونی و به کارگیری آنها به عنوان غشاء موجب برطرف شدن این مشکل و باعث توسعه تکنولوژی سل های غشایی در الکترولیز محلول آب نمک شده لازم به ذکر است که این غشاهای پرفلئورینه به دلیل خواص منحصر به فرد و کاربرد چند منظوره در فرآیندهای مختلف که عمدتا کلر – آلکالی و پیل های سوختی نوع Proton Exchange Membrane (PEM می باشد توسط شرکت های معدودی تولید می شود.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده
تحقیق حاصل شامل شش فصل می باشد. فصل یک شرح مختصری از عناوین : فرایند های جدا سازی تفکیک
آن ها از لحاظ خواص شیمیایی و فیزیکی ، تکنولوژی غشایی ، جداسازی غشایی و طبقه بندی آن ها بر اساس نیروی
محرکه شان می باشد. در این فصل مشخصات هر یک از فرایند های غشایی به صورت جدولی شامل نوع غشای به کار
رفته ضخامت غشا، اندازه ی حفرات غشا، نیروی محرکه ی جدا سازی و کاربرد های هر کدام ذکر شده است.
در فصل دوم فرایند الکترودیالیز، اساس کار فرایند، غشاها، واحد الکترودیالیز، انرژی مصرفی فرایند، انواع الکترودیالیز و
کاربردهای آن توضیح داده شده است.
فرایندهای شیرین سازی آب اعم از حرارتی و غشایی در فصل سوم مورد بررسی قرار می گیرد. در این فصل مقایسه ای
بین روش های مختلف شیرین سازی آب از لحاظ قیمت، ظرفیت واحد، کیفیت محصول، منابع انرژی، میزان انرژی
مصرفی انجام می شود. سپس عوامل مؤثر بر انتخاب فرایندهای نمک زدایی و عواملی که در هزینه های نمک زدایی اثر
می گذارند بررسی می شود.
در فصل چهارم لوازم و وسایل مورد آزمایش و نوع آزمایش تشریح و روش طراحی آزمایش بیان می شود.
طراحی می شود. سپس L در فصل پنجم با استفاده از روش آماری تاگوچی در طراحی ابتدا آزمایش ها توسط آرایه ی
داده های حاصل از آزمایش ها تجزیه و تحلیل می شود.
در فصل ششم نتیجه گیری آزمایش ها مورد بحث قرار می گیرد. در این فصل اثر عوامل دما، دبی، ولتاژ و غلظت در
فرایند جداسازی بررسی می شود.
مقدمه
شیرین سازی آب فرآیندی است که مواد معدنی محلول از جمله نمک ( که فقط محدود به آن نیست ) را از
منابع آبی نظیر آب دریا و آب شور جدا م یکند.
انتخاب روش شیرین سازی آب به عوامل مختلفی از جمله میزان شوری آب، انرژی قابل دسترس، کیفیت آب
خروجی ، ظرفیت، فرآیندهای مقدماتی و غیره بستگی دارد.
اساس نمک زدایی، حذف نمک ها در آب شور یا آب دریا برای تولید آب آشامیدنی است . و لی تکنولوژی نمک زدایی
برای تولید آب جهت مصارف صنعتی و کشاورزی نیز استفاده می شود. بطور خلاصه فرآیند نمک زدایی، آب حاوی
نمک (آب دریا یا آب شور) را به دو جریان جداگانه تفکیک می کند:
1- آب بدون نمک با حداقل غلظت مواد معدنی و نم کهای حل شده.
2- مایع شامل باقیمانده جامدات حل شده که به عنوان محلول آب نمک 1 از سیستم خارج می شود.
به ازای هر 100 گالن آب دریا بسته به روش نمک زدایی می توان 10 تا 50 گالن آب آشامیدنی تهیه کرد. این مقدار
برای آب شور بالاتر هم می تواند باشد.
فرایندهای شیرین سازی آب عبارتند:
1- فرایندهایی که اساس آنها تغییر فیزیکی در حالت آب است (تقطیر یا انجماد)
2- فرایندهای غشایی (اسمز معکوس یا الکترودیالیز)
تاریخچه نمک زدایی
توسعه تکنولوژی نمک زدایی در اوایل قرن بیستم شروع شد و نیاز اصلی در آن زمان تقاضاهای نظامی بود .
در جنگ جهانی دوم نیاز نیروهای نظامی به آب آشامیدنی در مناطق بیابانی منجر به سرمایه گذاری و تحقیق برروی
روشهای نمک زدایی شد . در سال 1952 دولت آمریکا تحقیقاتی را در این زمینه پایه ریزی کرد . در اواخر دهه 60
در بیشتر نقاط دنیا نصب شد که عمدتاً از (MGD) تجهیزات نمک زدایی با ظرفیت بیش از 2 میلیون گالن در روز
روشهای حرارتی استفاده می شد. در دهه 1970 تکنولوژی غشایی (اسمز معکوس و الکترودیالیز) شروع به توسعه و
استفاده شد.
دولت امریکا سرمایه گذاری و تحقیقات در روشهای نمک زدایی را ادامه داد . بطوریکه در سال 1996 کنگره آمریکا
مبلغ 56 میلیون دلار برای تحقیقات برای یک دوره 5 ساله در این زمینه را تصویب کرد. در حال حاضر
نمک زدایی تنها برای نیازهای نظامی انجام نمی شود، بلکه در زمینه های مصارف شهری، کشاورزی و صنعتی نیز
کاربرد اساسی دارد . در سالهای اخیر رشد ظرفیت نمک زدایی در کل دنیا بطور متوسط 12 % در سال بوده است .
امروزه در دنیا 13600 واحد نمک زدایی در دنیا که ظرفیت تولید 8 بیلیون گالن آب آشامیدنی در روز را دارد
%54 این تجهیزات در خاور میانه است که با استفاده از سوختهای ارزان فسیلی عمل می کند . 17 % تجهیزات
نمک زدایی در امریکای شمالی است، که با 120 واحد 600 بیلیون گالن آب آشامیدنی در روز تولید می کند . اولین
نصب شد که تنها برای چند Dow Chemicals تجهیزات نمک زدایی در سال 1962 در بندر تگزاس توسط شرکت
سال مورد بهره برداری قرار گرفت.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده
غشاهای زئولیتی کاربرد های فراوانی در صنایع دارند.زئولیت ها در واکنشهای شیمیایی شرکت کرده و
نقش های متفاوتی از جمله به عنوان استخراج کننده، توزیع کننده و تماس دهنده متقابل را ایفا می
کنند. همچنین این غشاها در فرایندهای تراوش تبخیری و یا فرایندهای تراوش گاز مورد استفاده قرار می
گیرند. از سوی دیگر این مواد به عنوان غشاهای مناسب برای انجام فرایندهای جداسازی مورد استفاده
قرار می گیرند. از آن جمله می توان به استفاده از زئولیت ها به عنوان موادی مناسب برای جداسازی مواد
آلی از یکدیگر و نیز برای جداسازی مواد آلی از آب استفاده اشاره نمود. کاربردهای خاص گوناگون، نظیر
تصفیه آب، استخراج فلزاتی همچون روی و مس و انواع کاربردهای کاتالیستی، از دیگر ویژگی های
زئولیت ها می باشد.
در این تحقیق، کاربردهای مختلف زئولیت ها در صنایع و نیز برخی از روش های ساخت آنها مورد
بررسی قرار گرفته است.
مقدمه
توجه ویژه به برخی از فرایندهای جداسازی که دارای محدودیتهای مختلف از نظر شرایط عملیاتی
هستند، از یک سو و نیاز به حصول مواد با درجه خلوص بالا از سوی دیگر، استفاده از غشاهای مختلف را
به شکل قابل توجهی گسترش داده است.
زئولیت ها به عنوان یکی از مهمترین گروه های غشاهای معدنی مطرح هستند. این مواد دارای تخلخل
زیرکونیا، استیل و… ساخته می شوند.، γ و یا α بسیار بالا بوده و بر روی پایه های آلومینای
در میان انواع غربال های مولکولی، زئولیت ها به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد نظیر پایداری
حرارتی، داشتن حفرات با اندازه های منظم، امکان جذب و جایگزینی مجدد آلومینیوم و بسیاری
ویژگیهای مهم دیگر، مورد توجه ویژه محققین در سالهای اخیر بوده اند.
زئولیت ها استفاده گسترده ای در واکنشهای شیمیایی و نیز جداسازی های فیزیکی دارند. در این تحقیق
پس از معرفی ساختار زئولیت ها و مشهورترین گونه های این مواد، مهمترین روشهای ساخت زئولیتها
تشریح شده است.
در ادامه کاربردهای زئولیتها در دو دسته مورد بررسی قرار گرفته است، که دسته نخست، استفاده از این
مواد در راکتورهای شیمیایی و دسته دوم، کاربردهای زئولیت ها در انجام فرایندهای مختلف جداسازی
است.
فصل اول
معرفی زئولیت ها
1- غربالهای مولکولی
1-1- ساختار غربال های مولکولی
1-1-1- مقدمه
زئولیت یک نام یونی است و از دو بخش زئو به معنی جوشش و لیتوس به معنای سنگ گرفته شده است.
تاکنون بیش از 50 خانواده از زئولیتهای طبیعی کشف شده که عمده ترین آن منابع زئولیت طبیعی در آمریکا و نواحی هاوایی وایسلند بوده است اما از دهه 1950 به بعد کلیه تلاشها در راستای تهیه زئولیت های مصنوعی (سنتزی) متمرکز شده است.
برخی از عمده ترین کاربردهای زئولیت های طبیعی عبارتند از بهرگیری در صنعت سیمان به عنوان یک کانی غنی آلومینوسیلیکاتی، پر کننده در صنایع کاغذ و رنگ به واسطه خواص فیزیکی مطلوب از جمله سبکی آن در مقایسه با کانی های دیگر، خشک کردن و تخلیص گاز طبیعی (H2S, H2O, CO2) تخلیص بیوگاز متان حاصل از فرآیندهای بیوشیمیایی باکتری ها، بهبود کیفیت خاک از راه مبادله یونی، جداسازی هوا و حذف سزیم و استرانسیم از تفاله های هسته ای.
1-1-2- زئولیت های سنتزی
با پی بردن به تأثیر ساختار، نوع شبکه و نسبت SiO2/Al2O3 بر خواص زئولیت ها، سنتز زئولیت های جدید با ساختار و خواص تغییر یافته مورد توجه قرار گرفت. اولین زئولیت های تهیه شده به ترتیب زئولیت ZK-5 بدون تشابه با نوع طبیعی آن توسط میلتون، زئولیت A توسط متخصصین یونیون کار باید برک زئولیت X توسط میلتون، زئولیت Y و L توسط برگ در اوائل دهه 50 می باشند.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده
آب معمولاً همراه با نفت در مخازن نفتی یافت می شود. علاوه بر آن، یک لایه آبده که در نتیجه بالاتر بودن چگالی
آب نسبت به نفت در یک لایه جداگانه ای در زیر یا حاشیه مخزن نفتی قرارگرفته، وجود دارد. آبی که به طور طبیعی در
مخزن وجود دارد. بعد از آنکه استخراج نفت و گاز در طول زمان انجام شد، آب لایه های آبده به چاه های تولیدی می
رسد و تولید آب شروع می شود. برشهای آب خروجی از نفت در طول زمان و استخراج هر چه بیشتر از چاه های نفتی
ویا گازی افزایش می یابد. تا آن جا که تولید نفت از میادین متوقف می شود، محتوای نفت خروجی چاه می تواند به
کمتر از دو درصد و آب به نود و هشت درصد برسد. مشکل بزرگ ایجاد شده تصفیه این پساب نفتی جهت رساندن
استاندارد لازم به منظور دور ریز به دریا و در شرایط بهتر آماده کردن این آب به منظور تزریق مجدد به چاهها از طریق
واحدهای تزریق آب موجود با مشخصات تعیین شده است.
از سه شرکت سازنده مختلف مورد بررسی قرار PVDF لذا به منظور تصفیه این پساب سه غشا تجاری موجود از جنس
مورد بررسی قرار گرفته شده است. TMP گرفته شده است همچنین اثر دبی جریان و
در این کار از مدل های هرمیا به منظور بررسی مکانیسم های رسوب در آلترافیلتراسیون آب همراه بهره گرفته شده
است و نتیجه آن نشان می دهد که مدل تشکیل لایه کیک و انسداد حفره میانی و همچنین مدل انسداد استاندارد حفره
به ترتیب از مدلهای دیگر سازگاری بیشتری با رسوب ایجاد شده روی غشاها نشان می دهند و در نتیجه مدل ترکیبی با
داده های آزمایشگاهی بهترین تطبیق را دارد.
مقدمه
صنایع نفت و گاز مقدار زیادی پساب به عنوان محصول جانبی تولید می کنند در جزیره سیری سالیانه در حدود
10000000 بشکه آب همراه تولید می شود و این آب می تواند منبع اصلی آلودگی زیست محیطی دریایی باشد چون
نهایتا این آب به دریا می ریزد. می توان با تصفیه این آب و حذف نفت همراه و رساندن میزان کدری به حد قابل قبول
آن را همراه با آب تزریقی به چاهای تزریق فرستاد. ترکیب آب همراه متفاوت است (بسته به نوع مخزن ) و شامل مواد
نفتی، مود آلی، جامدات معلق و حل شده و نمکها و فلزات می باشد.
از نظر تاریخی که در سال 1778 فیزیکدان فرانسوی بنام آنتوان نولت پدیده ای که در حال حاضر اسمزشناخته می
شود را بیان کرد که در این فرآیند آب را در طول یک غشا نیمه تراوا از محلول آبی با ذرات کمتر به محلول آبی به
ذرات بیشتر نفوذ می کند و به تعادل می رسد. دویست سال بعد محققان دریافتند که با صرف انرژی جهت این فرایند را
می توان برعکس کرد و آب خالص بدست آورد آنها این پدیده را اسمز معکوس نامیدند.
در فرآیند مدلسازی غشایی تصفیه آب همراه سعی خواهد شد به طور بنیادی این فرایند مورد بررسی قرار گیرد و تاثیر
عوامل مختلف فیزیکی بر روی بازدهی فرآیند تحقیق شود همچنین سعی خواهد شد مبنای مدلسازی فرایند
الترافیلتراسیون باشد تا اینکه درصد جداسازی نفت و حذف کدری آب بررسی شود و با داده های آزمایشگاهی مقایسه
گردد.
بنابراین اهداف پروژه به شرح زیر است:
• حذف نفت باقیمانده در آب همراه بعد از تفکیک کننده و رساندن آن به میزان استاندارد
• بررسی مکانیسم رسوب ایجاد شده روی غشاهای مورد استفاده
• بررسی پارامترهای عملیاتی از قبیل دما، فشار، دبی جریان خوراک
• حفظ محیط زیست
در فصل 1 به بررسی آب همراه و روش های مختلف تصفیه آن اشاره خواهد شد، فصل 2 به شیمی غشا و خواص و
ساختار غشاها و فصل سه راه های ازدیاد شار و انتخاب غشای مناسب در نهای%
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده :
ایمنی نقش مهمی را در تمامی مراحل طراحی فرایندهای شیمیایی ایفا می کند. به منظور حصول اطمینان از
مسائل مربوط به ایمنی و محیط زیست و همچنین به حداقل رساندن تغییرات آتی در فرایند، مسأله ایمنی باید
در فازهای اولیه طراحی مورد توجه قرار گیرد.
نقطه شروع برای برنامه ریزی جامع در مورد ایمنی، تشخیص مخاطرات است. روش های زیادی از قبیل چک
بدین منظور توسعه یافته اند. (HAZOP) لیست، بررسی ایمنی، آنالیز پرسش و آنالیز مخاطرات و راهبری
دومین گام بعد از تشخیص مخاطرات، تحلیل و اولوی تبندی پیامدهای موجود به منظور میزان حذف و یا
طبقه بندی می گردد که « ارزیابی خطر » کاهش اثرات آن م یباشد. این دو گام تحت عنوان جام عتری به نام
گام اول جنبه کیفی آن را در بر گرفته و گام دوم بعد کَمی مسأله است. برخی از روش های معمول مورد
استفاده در ارزیابی مخاطرات عبارتند از :
.[1](FTA) و آنالیز درخت خطا ( ETA) آنالیز درخت رویداد ،(HAZAN) آنالیز مخاطرات
هدف از این سمینار مطالعه مخاطرات واحدهای اوره و آمونیاک می باشد. واحدهای اوره وآمونیاک از
واحدهای مهم صنایع پتروشیمی م یباشد و در کشور چندین واحد اوره و آمونیاک در حال کار و چندین
واحد در حال ساخت می باشند.
بررسی مخاطرات این واحدها از اهمیت خاصی برخوردار است. در این سمینار به مخاطرات عمده از قبیل
آتش، انفجار و انتشار گازهای سمی در این واحدها پرداخته خواهد شد.
مقدمه
صنایع شیمیایی و پتروشیمی اغلب با مواد شیمیایی خطرزا و واحدهای عملیاتی تحت شرایط دما و فشار
بالا نظیر راکتورها، تانک های ذخیره و … سر و کار دارند. بنابراین احتمال وقوع حوادثی مثل آتش سوزی،
انفجار و نشت مواد سمی در این واحدها وجود دارد. این حوادث ممکن است به علت اشکالات فرایندی،
نقص دستگاه ها و یا خطاهای انسانی ایجاد گردد. رشد صنایع در کنار رشد جمعیت انسانی نه تنها باعث
تکرار حوادث بلکه موجب افزایش خسارات ناشی از آ نها نیز شده است. علاوه بر مسائل ناشی از خسارات
و عقب ماندن در میدان رقابت جهانی، عوامل دیگری نیز وجود دارد که در جلب توجه به مسأله ایمنی
ایجاد انگیزه می کند. یکی از مهمترین این عوامل، جنبه های وجدانی و اخلاقی مسأله است. آمار حوادث
بیشماری که منجر به فاجعه و به خطر افتادن جان کارگرانی که در داخل و یا مردمی که در اطراف
زندگی می کنند، شده است حاکی از این است که مسأله ایمنی اهمیت دارد و باید به فکر راهی برای فرار،
کنترل و یا رفع مخاطرات بود.
برای حفظ ایمنی ابتدا باید مخاطرات بالقوه را شناخته و مهمترین آ نها را تعیین نمود و سپس راهی
برای مقابله با آن ها پیدا نمود. بنابراین بحث و بررسی در مورد مخاطرات فرایند دو جنبه دارد. نخست
شناخت و معلوم کردن مخاطرات یعنی فهمیدن این مسأله که در یک واحد صنعتی یا یک فرایند چه
خطراتی بالقوه وجود دارند و دوم روش های ارزیابی آن ها به منظور تعیین میزان حذف آن ها و یا محافظت
جان انسان ها در مقابل آن ها.
چون هر روشی برای برآورد خطرها .« میزان فرار از مخاطرات » : یکی از بهترین تعاریف ایمنی عبارتست از
دارای محدودیت خاص خود می باشد و کلیه خطرات، علت ها و پیامدها را پوشش نم یدهد به همین
.[ به منظور نسبی بودن ایمنی استفاده شده است[ 1 « میزان » منظور از کلمه
موضوع اصلی این سمینار مطالعه مخاطرات واحدهای ا وره و آمونیاک اعم از آتش، انفجار و نشت مواد
سمی با استفاده از یکی از تکنیک های رایج جهت مطالعه مخاطرات م یباشد. آنچه در این سمینار آمده
است:
این سمینار شامل شش فصل می باشد که در فصل اول به کلیات ایمنی و مخاطرات فرایندی می پردازد،
در فصل دوم روش ها و تکنیک های ارزیابی مخاطرات بررسی م یگردد، در فصل سوم روش تجزیه وتحلیل
به تفضیل بیان می شود، در فصل چهارم شرح فرایند آمونیاک و اوره و همچنین (PHA) مقدماتی خطر
واحد PHA مخاطرات مواد شیمیایی آن مورد مطالعه قرار می گیرد، در فصل پنجم نتایج مطالعات
آمونیاک و اوره گزارش می شود و در نهایت در فصل ششم بحث و نتیجه گیری این مطالعات ثبت می گردد.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده
فرآیندهای شیمیایی در صورتی که به فرآیندهای کوچکتر تقسیم شوند بسیار قابل درک تر خواهند بود، به عنوان مثال داگلاس یک فرایند جداسازی را به سه فرآیند کوچکتر: سیستم واکنشی (راکتور)، سیستم جداسازی مایع و سیستم بازیابی گاز تقسیم نمود. هرکدام از سیستم های کوچکتر نیز دارای پیچیدگی های خاص خود را دارا هستند و با شکستن هرکدام از این سیستم های کوچکتر می توان به اجزاء موجود درون سیستم رسید و به بحث و نظریه پردازی در مورد چگونگی طراحی آنها پرداخت.
به طور کلی یکی از مهمترین پارامترهای طراحی را می توان بحث اقتصادی طراحی در کنار کارائی عملیاتی تجهیزات دانست. به عنوان مثال گزینش پذیری (Selectivity) با کاهش میزان تبدیل (Conversion) در یک راکتور افزایش می یابد، اما همانگونه که مشخص است یک طراح نمی تواند از یکی از فاکتورها در مقابل دیگری صرفه نظر کند لذا هنر طراحی در برقراری ایده آل ترین حالت است که کمترین هزینه و بیشترین سود را به ارمغان بیاورد. لذا برای ایجاد یک فرآیند بهینه و قابل رقابت نیاز است که تاثیر تک تک پارامترهای طراحی در قیمت فرآیند محاسبه شوند و کلیه نمودارهای جریان (Flow sheets) احتمالی مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور می بایست از متدهای طراحی بر مبنای فرمول که ساده و دقیق هستند استفاده نمود و ممکن است محاسبات بارها توسط کامپیوتر انجام شود بدون اعلام خطایی در فرآیند در عین طراحی مفهومی بسیار ضعیف لذا توجه به جزئیات و استفاده از قوانین سرانگشتی اهمیت بسزایی دارد. آخرین نکته مهم اینست که طراحی اولیه ضعیف هزینه بیشتری را جهت اصلاح در مرحله طراحی اصلی می طلبد، قانون سرانگشتی در این زمینه می گوید که هر دلار هزینه شده در اصلاح طراحی اولیه در مرحله نمودار جریان 10$ هزینه دارد، در مرحله طراحی با جزئیات 100$، 1000$ بعد از ساخت فرآیند و 10000$ در صورت شکست خوردن و جواب ندادن فرآیند. در مطالب مطرح شده سعی شده تا به صورت اجمالی به بررسی طراحی سیستم تقطیر چه از لحاظ عملیاتی و چه از لحاظ اقتصادی پرداخته شود.
مقدمه
تقطیر روشی است برای جداسازی اجزای یک محلول، براساس قابلیت توزیع مواد بین فازهای گاز و مایع، وقتی که تمام اجزا در هردو فاز موجود باشند. در اینجا برخلاف عمل جذب یا دفع گازی، که در آنها ماده جدیدی به منظور ایجاد فاز دوم به مخلوط اضافه می شود، فاز جدید به وسیله تبخیر یا میعان از محلول اولیه تشکیل می شود.
برای روشن شدن تفاوت بین تقطیر و سایر عملیات، به ذکر چند مثال می پردازم. در جداسازی آب و نمک معمولی، چون نمک در شرایط موجود کاملا غیر فرار است باقی می ماند و آب تبخیر می شود. این عملیات تبخیر نام دارد. و اما تقطیر جداسازی محلول هایی است که تمام اجزا آن فراریت نسبی داشته باشند. از این دسته، جداسازی اجزی محلول مایعی از آمونیاک و آب را در نظر بگیرید. همانگونه که می دانیم وقتی محلول آمونیاک – آب را در مجاورت هوا (که اساساً در مایع نامحلول است) قرار دهیم، آمونیاک دفع می شود اما به دلیل مخلوط بودن با بخار آب و هوا خالص نیست. به عبارت دیگر، با حرارت دادن، می توانیم محلول را به طور جزئی تبخیر کنیم به طوری که فاز گازی شامل آب و آمونیاک تشکیل گردد و از آنجایی که فاز گاز، نسبت به مایع باقی مانده، از نظر آمونیاک غنی تر است، مقداری جداسازی صورت می گیرد. با دستکاری مناسب فازها یا تکرار تبخیر و میعان، می توان به طور معمول هردو جزء مخلوط را به صورت خالص کاملاً جدا کرد.
مزایای چنین روش جداسازی ای روشن است. در عمل تقطیر، فاز جدید از جهت ارزش گرمایی با محلول اولیه تفاوت دارد؛ ولی دادن یا گرفتن حرارت به راحتی صورت می گیرد که البته هزینه انجام این عمل باید همیشه در نظر گرفته شود. به عبارت دیگر، در عملیات جذب یا دفع، که با افزودن یک ماده خارجی همراه است، محلول جدیدی به دست می آید که به نوبه خود باید به وسیله یکی از عملیات انتقال جرم جداسازی شود مگر اینکه محلول جدید مستقیماً قابل استفاده باشد.
تقطیر نیز، به عنوان یک فرآیند جداسازی، به نوبه خود محدودیت های ویژه ای دارد. در جذب یا عملیات، که در آن یک ماده خارجی برای ایجاد فاز جدید جهت توزیع اجزاء استفاده می شود، می توان حلالی را انتخاب کرد که بیشترین جداسازی را فراهم کند؛ مثلاً، چون آب برای جذب هیدروکربورهای گازی از یک مخلوط گازی مناسب نیست، به جای آن می توان از یک روغن هیدروکربوری که حلالیت بهتری داشته باشد استفاده کرد. ولی در تقطیر چنین آزادی انتخابی وجود ندارد. با به کار بردن حرارت در تقطیر، به تنهایی، گاز ایجاد شده فقط شامل اجزاء موجود در مایع خواهد بود؛ بنابراین به علت شباهت زیاد گاز و مایع از نظر شیمیایی، اختلاف غلظت ناشی از توزیع اجزاء بین دو فاز معمولاً زیاد نیست. در واقع گاهی اختلاف غلظت آنقدر کم است که فرآیند، عملاً ممکن نیست و حتی ممکن است اختلاف غلظتی وجود نداشته باشد.
با این وجود، در جداسازی مستقیم که با تقطیر نیز انجام می شود، فرآیند دیگری برای جداسازی لازم نیست و به همین خاطر این عمل یکی از مهمترین عملیات های انتقال جرم است.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
چکیده
تولید متانول از مدتها پیش مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. در کار حاضر با مقایسه منابع متعدد مشخص شده که انواع راکتورهای پیشرفته 3 فازی (راکتور بستر دوغابی، راکتور بستر ثابت گاز – مایع – جامد و راکتور بستر سیال) نیز می تواند در سنتز متانول به کار گرفته شود که از بازده و درجه تبدیل بالاتری نسبت به راکتورهای رایج برخوردارند. گرچه تاکنون مقیاس های فراگیر و با در نظر گرفتن همه جوانب انجام نگرفته است.
در این پروژه به منظور افزایش بازدهی تولید متانول مکانیسم این فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته و اثر وجود گاز CO2 در خوراک فرآیند از جنبه نحوه دخالت آن در مکانیسم بررسی و مدلسازی گردیده است. نشان داده نشده که به دلیل فشار بالا و وجود مواد قطبی (H2O, CH3OH) در سیستم فرض گاز کامل صحیح نمی باشد زیرا ضرایب فوگاسیته متانول و آب و در نتیجه ضرایب تصحیح بسیار کمتر از یک می باشند همچنین استفاده از قانون لوئیس نیز صحیح نمی باشد زیرا چنین فرضی به ویژه در دماهای پائین خطای زیاد به دنبال دارد. مشخص شد که برای انجام دقیق تر محاسبات (ضریب فوگاسیته ضریب تصحیح و به ویژه درجه تبدیل تعادلی) علاوه بر دما و فشار وابستگی به غلظت نیز در آنها منظور شده باشد.
فصل اول
وضعیت جهانی و روش های تولید متانول
مقدمه
صنعت پتروشیمی یکی از اساسی ترین و مهمترین صنایع موجود جهانی به شمار می آید که از آن به عنوان صنعت مادر نام برده می شود. به دلیل وجود ذخایر عظیم نفت خام و گاز طبیعی در کشور جمهوری اسلامی ایران این صنعت از جایگاه و اهمیت خاصی برخوردار می باشد به طوری که شاید بتوان گفت در کشور ما پتروشیمی صنعتی است با امکانات تقریباً نامحدود که می تواند در راستای رشد و توسعه دیگر بخش های اقتصاد کشور قرار بگیرد.
وجود ذخایر عظیم نفت و گاز ارزش افزوده بالای محصولات پتروشیمی ایجاد بازار کار امکانات صادرات خودکفایی و صرفه جوئی ارزی انتقال تکنولوژی و… از جمله عوامل مهمی بوده که بستر مناسبی را برای سرمایه گذاری در این صنعت مهم فراهم آورده است.
1-1) تولید متانول در ایران
صنعت پتروشیمی، یکی از اساسی ترین و مهمترین صنایع موجود جهانی به شمار می آید که از آن به عنوان صنعت مادر نام برده می شود. به دلیل وجود ذخایر عظیم نفت خام و گاز طبیعی در کشور جمهوری اسلامی ایران، این صنعت از جایگاه و اهمیت خاصی برخوردار می باشد، به طوری که شاید بتوان گفت در کشور ما، پتروشیمی صنعتی است با امکانات تقریباً نامحدود که می تواند در راستای رشد و توسعه دیگر بخش های اقتصاد کشور قرار بگیرد.
اکثر محصولات در صنعت پتروشیمی به عنوان مواد اولیه در دیگر بخش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و چنانچه صنایع مادری همانند صنعت پتروشیمی از رشد و توسعه مناسب و به موقع برخوردار باشد توسعه و شکوفایی این بخش ها را در پی خواهد داشت.
وجود ذخایر عظیم نفت و گاز، ارزش افزوده بالای محصولات پتروشیمی، ایجاد بازار کار، امکانات صادرات، خودکفائی و صرفه جویی ارزی، انتقال تکنولوژی و… از جمله عوامل مهمی بوده که بستر مناسبی را برای سرمایه گذاری در این صنعت مهم فراهم آورده است.
دولت جمهوری اسلامی ایران از سال های پس از انقلاب اسلامی و بخصوص سالهای پس از پایان جنگ تحمیلی، گام های بلندی را در این زمینه برداشته است. هرچند که به دلیل مشکلاتی نظیر جنگ تحمیلی و بازسازی ویران های بعد از جنگ، حرکت در این راستا با تاخیر انجام گرفته است، با این وجود امید آن می رود که با توجه به امکانات بالقوه و بالفعل، کشور عزیز ما بتواند جایگاه شایسته خود را در بازارهای جهانی محصولات پتروشیمی باز یابد و به عنوان یکی از مراکز عمده تولیدات پتروشیمی در منطقه و جهان شناخته شود. از جمله طرح های مهم شرکت ملی صنایع پتروشیمی در برنامه دوم توسعه کشور، طرح متانول خارک می باشد.
واحد متانول خارک بزرگترین واحد تولید متانول در کشور و دومین واحد تولید متانول پس از واحد متانول شیراز می باشد که خوراک آن توسط مجتمع پتروشیمی خارک تامین می گردد.
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
|
| |
| وب : | |
| پیام : | |
| 2+2=: | |
| (Refresh) | |
|
متن دلخواه شما
|
|
|
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
