دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
گروه مهندسی شیمی- فرآیند
سمینار کارشناسی ارشد
عنوان:
اصول پوشش دهی به روش A.C.C

چکیده:
در سمینار ارایه شده ابتدا به نقش پلیمرها از دیرباز تاکنون اشاره شده است. در ادامه آن به بررسی
ساختارهای مختلف پلیمری پرداخته شده که در ایجادشبکه های مناسب جهت پوشش دهی بطور
معمول مورد استفاده قرار میگیرند.
در ادامه به انواع روشهای رنگ آمیزی که بطور معمول جهت پوشش دهی قطعات خودرو مورد
استفاده قرار میگیرند اشاره شده است، که از این میان میتوان به پوشش های با روش اسپری و از نوع
اپوکسی اشاره کرد.
مورد بررسی قرار گرفته است. این روش که در طول A.C.C. در پایان اصول کلی روشی بنام روش
جند سال اخیر مورد استفاده قرار گرفته پوششی بر سطح قطعات ایجاد میکند که در عین ضخامت کم
از مقاومت قابل ملاحظه ای نسبت به تستهای معمول رنگ برخوردار میباشد.

مقدمه:
با توجه به مصرف روز افزون فلزات در تولید قطعات مورد نیاز در صنایع مختلف و با عنایت به شرایط آب و
هوایی و خوردگیهای موجود استفاده از پوشش بر روی قطعات و تجهیزات تنها راه حل منطقی احساس
میشود.
به این ترتیب زمان ماندگاری قطعات بالا رفته و دیدگاههای اقتصادی نیز تامین خواهد شد.
جهت پوشش دهی قطعات روشهای متفاوتی مورد استفاده قرار میگیرد که بنا بر شرایط استفاده از قطعه لازم
است مقاومتهای خاصی را از خود نشان دهد. به عنوان مثال قطعات داخلی خودرو باید نسبت به تغییر شرایط
جوی نظیر تغییرات آب و هوایی و یا برخورد و تماس با برخی مواد شیمیایی مقاومت داشته باشد.
پوشش برخی از قطعات خودرو به حدی حایز اهمیت است که از کار افتادن قطعه ممکن است با عث بروز
تصادفات قطعی در رانندگی شود.
در این خلاصه سعی شده تا به انواع پوشش قطعات خودرو و نیز روش اخیرA.C.C اشاره شود.

فصل اول
(ساختار کلی رنگ)

پلیمرها از دیر باز تاکنون
شبکه برخی از پلیمرهای طبیعی مثل پلاستیک طبیعی پشم ژله ,,, … هزاران سال است که شناخته شده
است که البته در طول قرن گذشته بهینه شده و خواص مفید آن ارتقا یافته است . به عنوان مثال در سال
1823 آقای , Macintash لاستیکی ضد آب را با استفاده از لاستیک طبیعی تهیه کرد و یا در سال 1839
نوعی لاستیک با خاصیت الاستیسیته بالا از لاستیک طبیعی تهیه شد .
1 اولین پلیمرهای مصنوعی شبکه پلیمری بود از باکلیت یا رزین فنل فرمالدِئید که توسط آقای
2 1905 تهیه شد . اینکار در سال 1928 با رزین – بین سالهای 1909 Baekeland فرمالدئید اوره و در سال
1933 با رزین پلی استر ادامه یافت.

تاریخچه استفاده از پلیمرها نشان میدهد که استفاده از پلیمرها سالها قبل از اینکه دانشمندان به ساختار آنها
پی ببرند وجود داشته است . به عنوان مثال لاستیک طبیعی یک شبکه فیزیکی است که از دسته شبکه های
کووالانسی زمانی که بصورت شبکه در می آیند تشکیل شده است. شبکه 3 معمولا توسط سولفور و یا پری
اکسید انجام میشود که میتواند تولید شبکه های پلیمری متفاوت کند . از این دسته از پلیمرهای شبکه ای
میتوان به پلی-ایزوبوتیلن بوتادی ان-استیرن لاستیک 4 و یا الاستومرهای سیلیکونی اشاره کرد. ,,
ژلاتین مثال خوبی از شبکه ه ای فیزیکی است که بر اساس مولکول های خطی پروتئین کلاژن پایه گذاری
شده است . به عنوان مثال موادی نظیر وینیل کلراید , پلی اتیلن و بسیاری مواد دیگر از جمله موادی هستند
که بر اساس ژلها پایه گذاری شده اند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – فرآیند

عنوان:

بررسی پدیده های انتقال در شرائط خلاء

چکیده:

در مجموعه صنایع شیمی ما با تعداد زیادی فرآیندها روبرو هستیم که یا در شرایط خلاء انجام می شود و یا سیستم های خلاء در آنها به نحوی کاربرد دارد اما متاسفانه در بین مهندسین شیمی کمتر آشنایی تخصصی با این تکنولوژی پرکاربرد وجود دارد. برای مطالعه پدیده های انتقال (انتقال مومنتم، حرارت و جرم) در سیستم های خلاء، اطلاع از قوانین گازها، رژیم جریان گازها در شرایط خلاء و آشنایی با برخی مفاهیم ضروری می باشد. واژه خلاء معمولا به قسمتی از فضا گفته می شود که فشار آن به مراتب کمتر از یک اتمسفر باشد. و به طور کلی منظور شرایطی است که فشار گاز در آن زیر فشار اتمسفری باشد.

ایجاد خلاء مستلزم دو فرآیند است اول تخلیه گازی که در آغاز در حجم محفظه کار وجود داشته و دوم سازگاری بین گنجایش پمپ و تولید گازی که از اول در فاز گازی نبوده است بلکه از درزها نشت کرده است، که دومین گازی است که از جداره ها و مواد موجود در محفظه آزاد می شود.

جهت انجام یک طراحی نیازمند دانستن سرعت پمپ خلاء جهت تهیه و خرید پمپ و مدت زمانی که لازم است تا سیستم به فشار مورد نظر برسد هستیم که در این فصل به معرفی سرعت گاز و روش های محاسبه رسانایی برای فرم های مختلف اتصال لوله ها (سری موازی) روش محاسبه سرعت پمپ به عنوان پارامتر اصلی طراحی در سیستم خلاء و مدت زمان تخلیه ارائه شده است.

مقدمه:

تکنولوژی خلاء یکی از پر کاربردترین تکنولوژی ها در صنایع HIGH TECH است که متاسفانه در کشور ما توجه چندانی به گسترش و بومی سازی آن نشده است. یکی از دلایل این بی توجهی ماهیت این تکنولوژی می باشد که یک تکنولوژی میان رشته ای است و متولی منحصر به فردی جهت گسترش آن وجود ندارد.

در مجموعه صنایع شیمی ما با تعداد زیادی فرآیندها روبرو هستیم که یا در شرایط خلاء انجام می شود و یا سیستم های خلاء در آنها به نحوی کاربرد دارد اما متاسفانه در بین مهندسین شیمی کمتر آشنایی تخصصی با این تکنولوژی پرکاربرد وجود دارد.

در این سمینار سعی ما بر این بوده است تا ضمن معرفی تکنولوژی خلاء و اجزاء سیستم های خلاء نگاهی گذرا نیز بر فرآیندهای انتقال در شرایط خلاء داشته باشیم.

فصل اول

کلیات

1-1- خلاء چیست؟

واژه خلاء معمولاً به قسمتی از فضا گفته می شود که فشار آن به مراتب کمتر از یک اتمسفر باشد. و به طور کلی منظور شرایطی است که فشار گاز در آن زیر فشار اتمسفری باشد. طبق تقسیم بندی انستیتو استاندارد انگلیس خلاء به محدوده های زیر تقسیم شده است.

اتمسفر: پوشش گازهائی که سطح زمین را احاطه کرده اند و تا فاصله 25 مایلی از سطح زمین گسترش یافته اند که به آن جو یا اتمسفر گویند این مخلوط از گازها فشاری تولید می کنند که به طور مرتب روی همه اشیاء روی سطح زمین فشار وارد می سازد این فشار وارده در حدود 15lb/in2 در سطح دریا است.

از نقطه نظر فیزیکی خلاء زمانی وجود دارد که میانگین پویش آزاد مولکول های گاز خیلی بزرگتر از ابعاد خطی محفظه باشد و در این حالت است که برخوردهای گاز جداره برخلاف برخوردهای گاز به گاز افزایش می یابد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.SC” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- فرآیند
عنوان:
شبیه سازی فرآیند تولید ترشری آمیل متیل اتر از طریق تقطیر واکنشی

چکیده
امروزه فرآیند تقطیر واکنشی به علت مزایای غیر قابل انکار آن، بسیار مورد توجه قرار گرفته است .
تحقیقی که در پیش روی شماست مدلسازی و شبیه سازی فرآیند تقطیر واکنشی را مورد بررسی قرا ر
می دهد.
در این پروژه مدلسازی برجهای تقطیر از دو منظر مختلف و کاربردی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.
یکی دیدگاه مدل سازی تعادلی ستونهای تقطیر است که بر پایۀ وجود تعادل ترمودینامیکی در هر مرحله
می باشد و دیگری دیدگاه غیر تعادلی است که از فرض تعادل مرحله ای استفاده نکرده و اثر انتقال جر م،
انرژی و حرارت را پایه مدلسازی خود قرار می دهد.
در مرحله بعد اصول طراحی مفهومی فرآیند تولید ترشری آمیل متیل اتر به عنوان سیستم تحت یررسی
استخراج شده و از اطلاعات بدست آمده از طراحی مفهومی جهت شبیه سازی تولید این ماده توسط دو
استفاده شده که در نهایت نتایج بدست آمده از این Hysys و 3.0.1 Aspen plus نرم افزار کاربردی 11.1
Aspen شبیه سازی در فصل پنجم ارائه شده است. نتایج بدست آمده بیانگر این مطلب است که نرم افزار
جهت شبیه سازی فرآیندهای تقطیر چند جزئی از قابلیت های بالاتری برخوردار بوده و همگرایی اعداد با
دقت بهتری صورت پذیرفته است.

مقدمه
موضوع پایان نامه حاضر، تحقیق در یکی از زمینه های ناشناخته فرایند تقطیر واکنشی است . این فرآیند
همانطور که از نامش پیداست عبارتست از انجام همزمان دو فرآیند واکنش شیمیایی و جداسازی بکمک
تقطیر در یک ستون . روش تقطیر واکنشی مخصوصا ” برای رده وسیعی از واکنش های گرمازا در فاز مایع
دارای مزایایی نظیر، محدود نبودن میزان تبدیل واکنش کنندگان به تعادل شیمیایی، کاهش حجم و تعداد
تجهیزات فرآیندی مورد نیاز، کاهش میزان مصرف انرژی بخاطر استفاده از گرمای واکنش در عمل تقطیر،
افزایش گزینش گری فرآیند بخاطر خروج مداوم محصول از محیط واکنش و سهولت کنترل سیستم
می باشد.
یکی از کاربردهای فرآیند تقطیر واکنشی تولید اترهایی نظیر ترشری آمیل متیل اتر می باشد. این ماده بعد از
به دلیل خواص خوب خود به عنوان یکی از مهمترین افزودنی ها به بنزین موتور جهت خوش MTBE
توجه محققین به MTBE جهت تولید C سوزی استفاده میشود. در سالهای اخیر بدلیل کمبود خوراک 4
مجتمع ها جهت تولید ترشری آمیل متیل اتر معطوف FCC خروجی از واحدهای C استفاده از برش 5
گردیده است. در این تحقیق شبیه سازی فرآیند تولید این ماده در برج تقطیر واکنشی بکمک نرم افزارهای
اصلی مهندسی شیمی ارائه خواهد شد.

فصل اول
کلیات تحقیق

1-1 هدف از تحقیق:
هدف از این تحقیق که در پیش روی شماست مدلسازی و شبی ه سازی فرآیند تقطیر واکنشی می باشد. یکی از
عملیاتهای مهم در صنایع شیمیایی تقطیر واکنشی است . این فرآیند از ادغام رآکتور شیمیایی و برج
جداسازی حاصل شده که به علت تقابل انتقال جرم و س ینتیک واکنش جزء فرآیندهای پیچیده شیمیایی
تلقی می شود. این عملیات در بهبود اقتصاد فرآیند نقش به سزایی داشته و به ویژه برای واکنشهایی که از
محدودیت تعادل برخوردار هستند، فوق العاده کاربردی بوده که در صورت طراحی دقیق، به درصد تبدیل
مناسبی از محصول دست خواهیم یافت.
در این پروژه مدلسازی برجهای تقطیر از دو منظر مختلف و کاربردی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. یکی
دیدگاه مدل سازی تعادلی ستونهای تقطیر است که بر پایۀ وجود تعادل ترمودینامیکی در هر مرحله می باشد و
دیگری دیدگاه غیرتعادلی است که از فرض تعادل مرحله ای استفاده نکرده و اثر انتقال جرم ، انرژی و حرارت
را پایه مدلسازی خود قرار می دهد.
در ادامه اصول طراحی مفهومی فرآیند تولید ترشری آمیل متیل اتر به عنوان سیستم تحت بررسی استخراج
شده و از اطلاعات بدست آمده از طراحی مفهومی جهت شبیه سازی تولید این ماده توسط دو نرم افزار
استفاده شده که در نهایت نتایج بدست آمده از این شبیه سازی در Hysys و 3.0.1 Aspen plus کاربردی 11
فصل پنجم ارائه شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.Sc” سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی-فرآیند
عنوان:
بررسی ضریب نفوذ گازها در نفت خام

چکیده
نفوذ ملکولی یکی از عوامل مؤثر در تزریق امتزاجی گاز به مخازن نفتی جهت ازدیاد برداشت می باشد.
اختلاف گرادیان غلظت بین گاز و نفت درون مخزن باعث انتقال جرم بین دو فاز شده که در نهایت منجر به
حلالیت گاز در نفت می شود که این فرآیند با کاهش ویسکوزیته نفت و تثبیت فشار مخزن باعث بهتر جاروب
کردن نفت بخصوص نفت چسبیده به جداره های محیط متخلخل سنگ می گردد.
در این فرآیند پارامتر نفوذ ملکولی به عنوان پارامتر کنترل کننده ازدیاد برداشت دارای اهمیت بوده و
همچنین پیش بینی دقیق مقدار ضریب نفوذ گازها در هیدروکربن های مایع،یکی از پارامتر های اساسی برای
شبیه سازی مخازن می باشد.در این تحقیق چند مدل محاسبه ضریب نفوذ سیستم های دو جزئی گاز در نفت یا
می باشند. Riazi, Zhang, مایعات هیدروکربوری معرفی شده است که از جمله آنها روش
می باشد. این روش PVT از متداول ترین روش های آزمایشگاهی محاسبه ضریب نفوذ استفاده از سل
شامل مانیتور کردن فصل مشترک و بررسی تغییرات فشار سل با زمان است ، سپس با استفاده از مدل سازی
ریاضی داده ها ضریب نفوذ محاسبه می شود.همچنین در پایان ارتباط ضریب نفوذ یا پارامترهای فیزیکی از قبیل
دما،فشار،ویسکوزیته،و …. بررسی شده که با توجه به تحقیقات انجام شده ضریب نفوذ با دما و اختلاف غلظت
جسم نفوذکننده نسبت مستقیم و با ویسکوزیته نسبت عکس دارد.

مقدمه
در پروژه های بازیافت نفت ،گاز به دلایل مختلف از جمله تثبیت فشار مخزن و ازدیاد برداشت به درون
مخزن تزدیق و مقدار گازی که از بالا به نفت تزریق می شود در نفت حل می شود، باعث کاهش ویسکوزیته،
کشش سطحی و دانسیته شده که تحقیقات نشان می دهد سرعت حل شدن گاز در هیدروکربن های مایع (نفت
خام) به ضریب نفوذ بستگی دارد.در مخازن نفت تخمین سرعت انتقال جرم برای تعیین میزان گاز نفوذ کرده در
نفت در تزریق گاز لازم می باشد. پس یکی از مهمترین خواص در محاسبات سرعت انتقال جرم ،ضریب نفوذ می
باشد . تولید از مخازن نفتی با روش تخلیه طبیعی تنها به برداشت کسر کوچکی از کل نفت (حدود 10 تا 15
درصد) در جای اولیه منجر می شود. این مقدار بستگی به عوامل متعددی از جمله چگونگی مکانیسم
رانش،خواص سنگ و سیال مخزن و …. دارد.
از این رو مقوله مهمی به نام ازدیاد برداشت از مخازن نفتی مطرح شده است که اگر چه با هدف تثبیت
فشار، کاهش ویسکوزیته برداشت از مخزن را تا حد معینی بالا می برد ؛ اما با این وجود هنوز قسمت اعظم نفت
در زیرزمین باقی می ماند. به طور کلی بر اساس زمان برداشت از مخازن، بازیابی به سه دسته برداشت نوع اول
،دوم و سوم دسته بندی می شوند.
در برداشت نوع اول نیروی محرکه اختلاف فشار مخزن و فشار انتهای چاه تولید می باشد. در این روش
تنها 10 تا 20 % از کل نفت قابل بازیابی است در برداشت نوع دوم ،مخازن گازی تحت تأثیر تزریق گاز یا رانش
طبیعی آب برای تخلیه قرار می گیرند . در بازیابی نوع سوم ،روش های حرارتی تزریق گاز و مواد شیمیایی انجام
می گیرد که می تواند بازیابی هیدروکربنها را به طور اساسی افزایش دهد.تزریق گاز در ازدیاد برداشت یکی از
مؤثرترین و اقتصادی ترین روش ها است.
در سال های اخیر مسأله ی میزان انتقال جرم ،بخصوص در مخازن شکاف دار به هنگامیکه یک گاز به
مخزن نفت جهت بازیافت تزریق می گردد مورد توجه و اهمیت فراوان قرار گرفته است . بر اثر استخراج از این
مخازن حالت تعادلی که در میلیون ها سال در این مخازن شکل گرفته به هم خورده و مواد از جایی با غلظت
زیاد به محلی باغلظت کم وارد می شوند. میزان سرعتی که مواد تحت آن حرکت می کنند در هر نقطه و در هر
جهتی به گرادیان غلظت در آن نقطه و جهت بستگی دارد. در مخازن نفتی بدست آوردن نرخ انتقال جرم به
وسیله ی نفوذ مولکولی در محاسبه ی مقدار گاز نفوذی به داخل نفت در پروژه های تزریق گاز ضروری می
باشد.
با توجه به موارد فوق و موارد دیگری از کاربرد ضریب نفوذ ملکولی در مخازن نفتی به اهمیت تعیین
دقیق ضریب نفوذ ملکولی پی می بریم ؛اما با توجه به این اهمیت هنوز هم رابطه ای که بتواند مقدار قابل قبولی
برای محاسبه ضریب نفوذ ملکولی به ما بدهد وجود ندارد .در ادامه ی این بخش تاریخچه ای از تلاش های انجام
شده در این زمینه در سال های گذشته را بیان می کنیم.

اولین اندازه گیری ضریب نفوذ ملکولی در سیستمهای هیدروکربنی توسط
, ودر سال 1971 Woessner, در سال 1956 انجام شد . در سال 1969 Reamer آن توسط
در سال 1995 Riazi در سال 1988 و Renner ، در سال 1976 Sigmund تحقیقاتی را انجام دادند Mckay
تکنیک هایی برای محاسبه ی ضریب نفوذ مولکولی برای سیستم های هیدروکربنی در فشارهای بالا گزارش
دادند که بیشتر این کارها به دلیل محدودیت های دستگاهی، در محدوده فشارهای پایین تر از فشار مخزنی
انجام شده است.
علاوه بر اینها برای محاسبه ی ضریب نفوذ از داده های آزمایشگاهی تقریب های زیاد و مختلفی برای
مدل کردن داده ها در نظر گرفته می شد، که این دلیل اصلی برای اختلاف در ضریب نفوذ ملکولی اندازه گیری
شده در شرایط یکسان برای یک سیستم یکسان توسط افراد مختلف می باشد. برای مثال ؛سیگموند
30 را برای ضریب ×10 -9 m/sec 311 مقدار 2 k 37/7 و درجه حرارت bar در سال 1976 در فشار Sigmund
7 را ×10-9 m / sec در همین شرایط و سیستم مقدار 2 (Graue) نفوذ متان –پروپان گزارش داد . در حالیکه
گزارش داده بود که این اختلاف برای سیستم های مایع در فشار بالا بیشتر هم خواهد شد.
به طور کلی روش های مختلفی برای اندازه گیری ضریب نفوذدر سیستم های هیدروکربوری مورد
استفاده گرفته است که در فصل 3 ، چند روش به تفصیل آورده شده است.
در این جا لازم است به نکته اشاره کرد که اغلب ضرائب نفوذ بدست آمده توسط محققین به روش های
می باشند و چون نفت مخلوط تعداد زیادی از هیدروکربورها (Binary) گفته شده برای سیستم های دو جزئی
می باشد. مقادیر دو جزئی بایستی به مقادیر چند جزئی تبدیل گردند که در این زمینه نیز هنوز رابطه صحیحی
(Porous وجود ندارد اغلب ضرائب بدست آمده توسط محققین در توده سیال می باشد. وجود محیط متخلخل
ضریب نفوذ را کاهش می دهد که مقدار کاهش تابع درجه تخلخل و ساختمان داخلی محیط متخلخل media)
می باشد و در پایان ذکر این نکته لازم است که محاسبه ضریب نفوذ در مخلوط های چند جزئی و همچنین
تأثیر مخزن بر روی ضریب نفوذ هنوز در مرحله شناسایی می باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گروه مهندسی شیمی

عنوان:

انتخاب مدل برای انحلال ذرات معلق، مقایسه مراحل نفوذ فیزیکی با تابعیت غیرخطی و واکنش سطحی

چکیده:

برای تعیین مرحله کنترل کننده فرایند انحلال و رشد کریستال های سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیم در آب نخست با استفاده از یک الگوریتم کامپیوتری مقادیر پارامترهای ضریب انتقال جرم فیزیکی، ثابت واکنش سطحی و درجه واکنش سطحی برای سیستم به دست آمدند. نخست با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی سرعت رشد و انحلال پارامترهای کلی شدت رشد و انحلال کریستال های سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیم با برازش کردن مقادیر آزمایشگاهی بر روابط RG=KG(C)g و RD=KD(-C)d به دست آمدند. سرعت های انحلال و رشد کریستال ها در یک ظرف بستر سیال در مقیاس آزمایشگاهی توسط گارساید و همکارانش به دست آمده اند. با استفاده از برنامه کامپیوتری ذکر شده پارامترهای Kd، Kr و r برای تعیین مرحله کنترل کننده فرایند به دست آمدند. به دلیل کوچک بودن ثابت واکنش سطحی نسبت به ضریب انتقال جرم فیزیکی نتیجه شد که مرحله واکنش کنترل کننده اصلی فرآیند انحلال می باشد. در پدیده رشد کریستال های سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیوم نیز مشابه این نتیجه به دست آمد و معلوم شد که این فرایند نیز توسط یک واکنش سطحی درجه اول کنترل می شود. انحراف استاندارد مابین مقادیر سرعت انحلال به دست آمده از رابطه RD=Kr(C-RD/Kd)r و مقادیری که از آزمایش به دست آمده و بر رابطه RD=KD(C)g برازش شده اند کمتر از 0.08 درصد محاسبه شد.

مقدمه

فرایند انحلال یکی از فرایندهای بسیار معمول و مهم در مهندسی شیمی و استخراج کانی های معدنی و صنایع غذایی و فولاد و صنایع دیگر می باشد. در کمتر جایی می توان صنعتی را یافت که با این فرایند سروکار نداشته باشد. در صنایع مختلف به طور عموم در بیولوژی داروسازی و بخصوص در صنایع استخراج مواد معدنی تولید شکر فسفات آمونیم کلرور سدیم و کریستالیزاسیون که یکی از روشهای مهم در تهیه مواد با خلوص بسیار بالا است کاربرد فراوانی دارد.

در فرایند کریستالیزاسیون که قدمتی بیش از 3500 سال دارد تهیه نمودار حلالیت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در فرایند استخراج تفاوت حلالیت یک جزء در دو فاز باعث جداسازی می شود که دانستن میزان حلالیت و شرایط مطلوب مهم است.

با توجه به مصرف کم انرژی در این فرایند پیش بینی می شود با گران شدن تدریجی انرژی فرایند کریستالیزاسیون جایگزین روشهایی نظیر تقطیر و استخراج شود. در جداسازی های بیولوژیکی که هدف تهیه مواد با خلوص بالا و این مواد از ارزش بسیار بالایی برخوردار هستند کریستالیزاسیون یکی از بهترین روش هاست و البته ابتدا باید محلول فوق اشباع تهیه که دانستن نحوه انحلال و سرعت انحلال و نمودار حلالیت لازم و ضروری است.

نکات فوق موجب استقبال شدید محققین بخش مهندسی شیمی به این عملیات شده و در حال حاضر تلاش زیادی در جهت بهبود و ارائه مدل های ریاضی و برنامه های رایانه ای که بتواند رفتار یک سیستم را پیش بینی کند می شود. البته گستردگی این مبحث به گونه ای است که بیشتر مطالعات و تحقیقات بر روی سینتیک انحلال یک ماده خاص آن هم در شرایط بخصوص را مورد ارزیابی قرار می دهد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش: مهندسی شیمی – طراحی فرآیند

عنوان:

شبیه سازی و بهینه سازی راکتورهای شکست حرارتی پتروشیمی آبادان

خلاصه:

شکست حرارتی هیدروکربن ها برای تولید اولفین در کوره های بزرگ شکست گاز، شامل کویل های راکتور به طور موازی، انجام می شود. شبیه سازی و طراحی این کویل ها نیاز به مدل سینتیکی برای پیش بینی محصولات دارد. مدل مولکولی واکنش یکی از انواع مدل ها و مکانیسم هایی است که برای سینتیک واکنش شکست حرارتی به کار می رود. در اینجا از مدل مولکولی واکنش به همراه مدل واکنش کک برای شبیه سازی فرایند شکست حرارتی پروپان پروپان – پروپیلن با درصد کم پروپیلن استفاده شده است. در مدل واکنش کک اثر جنس سطح و رقیق کننده با آغازگر اتیلن و پروپیلن منظور شده است، که تاثیر آغازگر اتیلن بیشتر از پروپیلن تعیین شده و این برخلاف گزارشات ارائه شده توسط ساندارام و فرومنت است. با وارد کردن معادلات سینتیکی واکنش، در مدل ریاضی راکتور شکست حرارتی و حل همزمان مدل با مدل کک در شرایط عملیاتی راکتور و زمان های عملیاتی مختلف، دستگاه معادلات دیفرانسیل با روش رانگ – کاتا مرتبه 4 حل و نتایج شبیه سازی و توزیع محصولات در محدوده دمایی 600 تا 840 درجه سانتی گراد و فشار خروجی 1.2 تا 2 اتمسفر با تاثیرات دمای خروجی کویل و فلاکس حرارتی گزارش شده است. با توجه به تاثیر بالای فلاکس حرارتی در درصد تبدیل وزنی محصولات خروجی از راکتور، با متغیر گرفتن فلاکس حرارتی، مدل کنترل بهینه راکتور شکست حرارتی با روش اولر تجزیه شده و مدل برنامه ریزی غیرخطی (NLP) به روش گرادیان کاهش یافته حل شده است. که پروفایل توزیع فلاکس حرارتی در طول راکتور با هدف ماکزیمم تولید اتیلن گزارش شده است. در بخش دیگری تاثیر اضافه کردن تا 5 درصد پروپیلن در خوراک پروپان بررسی شده و نتایج آن به دست آمده است. در نهایت مدل راکتور شکست حرارتی با انتخاب تابع سود به عنوان تابع هدف برای دو خوراک پروپان و پروپان – پروپیلن به دست آمده و دبی خوراک های بهینه و جریان برگشتی بهینه تعیین می شود. مدل این مساله، یک مدل برنامه ریزی خطی (LP) است که با روش سیمپلکس (simplex) حل شده است. برنامه این مدل در محیط نرم افزار GAMS برنامه نویسی شده که این برنامه برای استفاده از خوراک های بیشتر نیز قابل تعمیم است.

مقدمه:

شکست حرارتی یک فرایند گرماگیر است که در کویل های بلندی که در کوره شکست قرار می گیرد، انجام می شود. کوره شکست شامل دو بخش جابجایی و تشعشع است. خوراک هیدروکربن و بخار رقیق کننده در دمای 600 تا 650 درجه سانتی گراد در بخش جابجایی کوره پیش گرم شده و وارد کویل در بخش تشعشع کوره می شود. در کویل حرارتی دمای گاز فرایند از 600 تا 650 درجه سانتی گراد به 840 درجه سانتی گراد می رسد. فشار خروجی از 1.2 تا 2 اتمسفر و زمان ماند کمتر از یک ثانیه می باشد. معمولاً کوره شامل چند کویل به طور موازی است که با توجه به ظرفیت فرایند تعداد کویل ها و کوره متفاوت است. کوره های شکست حرارتی برای ظرفیت های بالایی از محصولات طراحی می شود به طوری که افزایش ناچیزی در محصولات مطلوب سود فراوانی را نصیب تولید کننده می کند. به همین خاطر سعی در آن است که ماکزیمم تولید اتیلن و پروپیلن در شرایط عملیاتی مطلوب حاصل شود. برای بررسی و افزایش تولید و بهینه سازی فرایند شکست حرارتی، لازم است فاکتورهای محدود کننده و کاهش راندمان فرایند، شناسایی و راه های رفع موانع مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. یکی از پدیده های مهم در فرآیندهای شکست حرارتی هیدروکربن ها، تشکیل و نشست کک بر روی تجهیزات فرآیندی می باشد. این امر باعث کاهش زمان فعالیت واحد می شود. پدیده تشکیل کک در واکنش های شکست حرارتی در دمای بالا اتفاق می افتد و با توجه به نتایج آزمایشگاهی، طراحی این گونه واحدها براساس در نظر گرفتن حداکثر مقدار دوره عملیاتی واحد می باشد عمل کک زدایی باعث متوقف شدن تولید خواهد شد که این منجر به زیان برای تولید کننده می شود. به همین علت مطالعه کک و مکانیسم نشست و رشد آن بر روی جداره داخلی تجهیزات فرآیندی ضرورت پیدا می کند. در این تحقیق شبیه سازی راکتور شکست حرارتی پروپان و مخلوط پروپان – پروپیلن با مکانیسم واکنش مولکولی و با در نظر گرفتن تاثیر کک انجام شده است. از عوامل مهم و تاثیرگذار بر فرایند شکست حرارتی، می توان دبی خوراک و فلاکس حرارتی را نام برد. با توجه به تاثیر بالای فلاکس حرارتی بر عملکرد راکتور و توزیع محصولات، بخشی از این مجموعه به این موضوع اختصاص داده شده است.

یکی از مسائلی که در فرایند شکست حرارتی به آن برخورد می کنیم وجود محصولاتی است که در بعضی مواقع (از جمله متوقف شدن بعضی تجهیزات فرایندی) سوزانده می شود. یکی از این نوع محصولات، محصول پروپان – پروپیلن خروجی از برج جداساز است که می تواند به عنوان خوراک برای راکتور شکست حرارتی استفاده شود. برای تحلیل این مساله لازم است تاثیر اضافه کردن پروپیلن در خوراک پروپان بررسی شده و نتایج خروجی این نوع خوراک به همراه نتایج خروجی با خوراک پروپان به دست آید. در نهایت باید مدل برنامه ریزی خطی کوره شکست با انتخاب تابع سود به عنوان تابع هدف، حل شود. برای رسیدن به این اهداف مراحل زیر طی شده است.

مروری بر تحقیقات انجام شده.

تعیین مدل واکنش مولکولی برای شکست حرارتی پروپان و پروپان – پروپیلن.

تعیین مدل سینتیکی و ضخامت تشکیل کک برای خوراک پروپان و پروپان – پروپیلن.

حل دستگاه معادلات دیفرانسیل با روش رانگ – کاتا مرتبه چهار.

بررسی تاثیر اضافه کردن پروپیلن در خوراک پروپان، نسبت بخار رقیق کننده، دبی خوراک و دمای خروجی کویل بر توزیع محصولات.

تعیین ضخامت کک در طول راکتور در زمان های مختلف عملیات واحد.

تعیین فلاکس حرارتی بهینه برای راکتور شکست حرارتی پروپان با شبیه سازی و حل مساله کنترل بهینه به روش اولر و گرادیان کاهش یافته.

تعیین دبی خوراک های بهینه برای کوره شکست حرارتی پروپان و پروپان – پروپیلن با حل مدل برنامه ریزی به روش سیمپلکس (Simplex).

مجموعه حاضر، شامل 7 فصل و 3 پیوست به همراه یک بخش بحث و پیشنهادات است. که سه فصل آخر اختصاص به شبیه سازی، بهینه سازی، کنترل بهینه و نتایج دارد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – طراحی فرآیند

عنوان:

مدل سازی اسمز معکوس

چکیده

اهمیت فرآیندهای جداسازی مبتنی بر انتقال جرم برای مهندسین شیمی به خوبی روشن است. امروزه به ندرت می توان یک فرآیند شیمیایی را یافت که در آن به خالص سازی و یا جداسازی نهایی محصولات از فرآورده های جانبی حاصل از واکنش نیاز نباشد. همچنین در دهه های اخیر نیاز روزافزونی برای به کارگیری این فرآیندها در جهت کنترل آلودگی و حفاظت محیط زیست احساس شده است و این کنترل خصوصاً در مورد خود صنایع شیمیایی که از عمده ترین منابع آلوده کننده محیط هستند با جدیت بیشتری صورت می گیرد.

در این تحقیق سعی شده است تا یک مدل مناسب به منظور پیش بینی اثر پارامترهای عملیاتی نظیر فشار، سرعت، دما و غلظت ورودی خوراک برروی فلاکس محصول و کاهش پدیده پلاریزاسیون غلظتی و در نتیجه کاهش میزان گرفتگی غشاء، ارائه گردد.

به دلیل انطباق و یا نزدیک بودن نتایج حاصله از این مدل و شبیه سازی عددی با مشاهدات تجربی می توان اذعان داشت که مدل پیشنهادی حاضر جهت تعیین فلاکس تراوش کننده و اثر غلظت پلاریزه در مدول های حلزونی غشاهای RO بسیار مناسب می باشد.

مقدمه

اهمیت فرآیندهای جداسازی مبتنی بر انتقال جرم برای مهندسین شیمی به خوبی روشن است. امروزه به ندرت می توان یک فرآیند شیمیایی را یافت که در آن به خالص سازی و یا جداسازی نهایی محصولات از فرآورده های جانبی حاصل از واکنش نیاز نباشد. همچنین در دهه های اخیر نیاز روزافزونی برای به کارگیری این فرآیندها در جهت کنترل آلودگی و حفاظت محیط زیست احساس شده است و این کنترل خصوصاً در مورد خود صنایع شیمیایی که از عمده ترین منابع آلوده کننده محیط هستند با جدیت بیشتری صورت می گیرد.

تعداد قابل توجهی از روش های جداسازی با ایجاد یک فاز دوم و انتقال جرم بین این دو فاز انجام می گیرند. روش هایی چون تقطیر و تبلور از این جمله به شمار می آیند. در این روش ها برای ایجاد فاز دوم به مصرف انرژی قابل توجهی نیاز می باشد. از سوی دیگر در برخی از روش های جداسازی فاز دوم یک ماده شیمیایی ثانویه است که به فاز خوراک افزوده می شود. در این فرآیندها که جذب سطحی و استخراج مثال های بارز آن به شمار می روند، اگرچه انتقال جرم به عنوان عامل اصلی برای جداسازی شناخته می شود اما در نهایت این فرآیندها نیز برای جداسازی نهایی و بازیافت فاز دوم نیازمند فرآیندهای دسته اول و در نتیجه نیازمند به صرف انرژی قابل ملاحظه ای هستند.

فصل اول

تکنولوژی فرآیندهای غشایی

1-1- هدف:

اهمیت فرآیندهای جداسازی مبتنی بر انتقال جرم برای مهندسین شیمی به خوبی روشن است. امروزه به ندرت می توان یک فرآیند شیمیایی را یافت که در آن به خالص سازی و یا جداسازی نهایی محصولات از فرآورده های جانبی حاصل از واکنش نیاز نباشد. همچنین در دهه های اخیر نیاز روزافزونی برای به کارگیری این فرآیندها در جهت کنترل آلودگی و حفاظت محیط زیست احساس شده است و این کنترل خصوصاً در مورد خود صنایع شیمیایی که از عمده ترین منابع آلوده کننده محیط هستند با جدیت بیشتری صورت می گیرد.

تعداد قابل توجهی از روش های جداسازی با ایجاد یک فاز دوم و انتقال جرم بین این دو فاز انجام می گیرند. روش هایی چون تقطیر و تبلور از این جمله به شمار می آیند. در این روش ها برای ایجاد فاز دوم به مصرف انرژی قابل توجهی نیاز می باشد. از سوی دیگر در برخی از روش های جداسازی فاز دوم یک ماده شیمیایی ثانویه است که به فاز خوراک افزوده می شود. در این فرآیندها که جذب سطحی و استخراج مثال های بارز آن به شمار می روند، اگرچه انتقال جرم به عنوان عامل اصلی برای جداسازی شناخته می شود اما در نهایت این فرآیندها نیز برای جداسازی نهایی و بازیافت فاز دوم نیازمند فرآیندهای دسته اول و در نتیجه نیازمند به صرف انرژی قابل ملاحظه ای هستند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – طراحی فرایندهای صنعت نفت

عنوان:

نانوتکنولوژی و کاربرد آن در فرایندهای شیمی و الکتروشیمی

چکیده:

نانوتکنولوژی عبارتی است که برای مطالعه و بهره برداری از اجسام کوچک که ابعاد آنها فقط در حد چند ملکول و اتم است به کار می رود. دلیل اینکه این موضوع، مهم و جذاب است، آنست که وقتی مواد به سمت اندازه های خیلی کوچک پیش بروند، به طوری که طول آنها در حد چند دهگان یا صدگان از تعداد اتم ها شود، دیگر آن رفتاری که ما برای اجسام بزرگتر انتظار داریم را از خود نشان نمی دهد و آن شروع به نشان دادن خواص جدید و منحصر به فردی از قبیل خواص نوری، مغناطیسی، الکتریکی، شیمیایی، بیوتکنولوژی و… می کند.

در قرن حاضر ما تغییرات عمده ای را در میدان علوم و تکنولوژی داشتیم. از زمانی که ترانزیستورها در نیم قرن پیش اختراع شده اند، الکترونیک به طور گسترده در زندگی ما وارد شده است و اکنون به عنوان یکی از صنایع کلیدی همچنان در حال رشد است. یک تکنولوژی پایا به عنوان یک نیاز عمیق پدیدار گشته است مانند مشاهدات دینامیکی و استاتیکی و دستکاری مواد و تشکیل مواد در سطح ملکولی و یا اتمی، یا بررسی انفرادی اتم ها و ملکول ها. این تکنولوژی رادیکالی ممکن است به صورت تکنولوژی اتمی نامیده شود که در واژگان پذیرفته شده برابر با نانو تکنولوژی می باشد. نه تنها در الکترونیک بلکه همپنین در صنعت شیمیایی و بیوتکنولوژی، با ملاحظه توسعه کاتالیست های جدید، رمزگشایی و دستکاری ژن ها، تکنولوژی دستکاری اتم ها و ملکول ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.

مقدمه

نانو تکنولوژی به صورت یک فرض علمی در سال 1959 به وسیله ریچارد فیمن که برنده جایزه نوبل شد مطرح گردید.

نانو، کلمه ای است که ریشه یونانی دارد و برای اجسام بسیار ریز به کار می رود. یک نانومتر یک بیلیونیم از متر می باشد. برای تصور چنین اندازه ای می توان اینطور گفت که اگر ده اتم هیدروژن در یک خط قرار بگیرند حدود یک نانومتر قطر خواهند داشت. و یا به صورت دیگر: اگر جهان را در اندازه توپ تنیس در نظر بگیریم، یک توپ تنیس واقعی در اندازه یک نانومتر است. ولاند پروفسور نانوتکنولوژی در لابراتور علوم نانومقیاسی در دانشگاه کمبرج در مورد نانو تکنولوژی چنین گفت:

نانوتکنولوژی موضوعی است برای فهم اینکه وقتی ذرات در ابعاد نانومتر مورد بررسی قرار می گیرند، چگونه خواص شان به طور شگفت انگیزی تغییر می کند. در واقع نانو تکنولوژی مربوط می شود به هر کاربردی از علم که با عناصری که اندازه شان بین 100 نانومتر و 0/1 نانومتر سروکار دارد که در واقع یک اندازه بحرانی برای اهداف نهایی کاربردی می باشد.

البته تعاریف دیگری را نیز می توان برای آن در نظر گرفت:

– نانو تکنولوژی یک انقلابی است که این توانایی را برای تشخیص، دستکاری و تولید مواد بر مبنای مقیاس نانو ارائه می کند.

– نانو تکنولوژی یک علم تکاملی است که از فرایندهای در حال پیشرفت کوچک سازی پدید شده است.

– هنر دستکاری مواد روی مقیاس های بسیار کوچک برای ساختن کارهای میکروسکوپی.

– کارهای بسیار بزرگ با ابزار خیلی کوچک.

در سال 1981 با اختراع «میکروسکوپی تونل زنی» دانشمندان قادر به دیدن مقیاس های نانو از ذرات بودند ولی از دهه 90 به بعد نانو تکنولوژی به طور گسترده تحت بهره برداری های صنعتی قرار گرفت.

نانو تکنولوژی یکی از علومی است که مرزهای کشف نشده بسیار زیادی دارد. به عنوان یک نتیجه، تعدادی از اصول جدید عملکردهای ذرات نانو، هنوز به طور کامل فهمیده نشده است یا نتوانسته شده که اندازه گیری شوند و یا جانشینی برای آنها پیدا نشده است و قبل از اینکه نانو تکنولوژی بتواند به طور کامل مورد بهره برداری قرار گیرد باید این موانع برطرف شود. به هرحال پیشرفت های سریع خیلی زیادی در مورد این مقوله در دهه اخیر به دست آمده است. اکنون با افزایش اساسی در سرمایه گذاری جهانی روی این موضوع، ما انتظار داریم که این سرعت پیشرفت به شتاب خود ادامه دهد.

پروژه تحت عنوان تکنولوژی اتم بدین طریق در محاسبات سال 1992 برای مشاهده این نیازها و تحت سرپرستی کمیته MITI برنامه R&D ملی برای برنامه 10 ساله با بودجه 250 میلیون دلار در کشور ژاپن سازماندهی شد.

آنچه که امروزه تحت عنوان نانوتکنولوژی مطرح است، آشنا شدن و کنترل کردن بسیاری از پدیده ها در ابعاد اتمی و آنگسترو می باشد که مسیری مشکل با آینده ای روشن و نتایجی بس شگفت انگیز است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – فرآیند

عنوان:

مدلسازی سنتز مستقیم دی متیل اتر از گاز سنتز در یک راکتور دوغابی

چکیده:

سنتز مستقیم دی متیل اتر (DME) از گاز سنتز به شدت گرمازا است، بنابراین کنترل دما جهت تولید این ماده و همچنین روش مناسب انتقال حرارت در موفقیت چنین فرآیندی باید مورد توجه قرار گیرد. تحقیقات نشان داده است که راکتور دوغابی به دلیل داشتن ویژگی های مناسب انتقال حرارت و جرم، مناسبترین نوع در مقایسه با راکتورهای دیگر می باشد. در این تحقیق یک مدل ریاضی برای سنتز مستقیم DME از گاز سنتز در یک راکتور دوغابی با سیکل سینتیکی کامل، شامل مصرف CO، واکنش انتقال آب – گاز و آبگیری متانول، توسعه داده و مورد ارزیابی واقع شده است. این مدلسازی به کمک نرم افزار FLUENT، طبق مدل k-e با 10% شدت آشفتگی (مقدار صنعتی) انجام شده است. تاثیر پارامترهای فشار (25 تا 40 بار) و دما (220 – 280 درجه سانتی گراد) در شدت جریان خوراک 200 میلی لیتر در دقیقه و با نسبت جرمی یکسان از ترکیب CO و H2 بر میزان تبدیل CO و گزینش پذیری تولید DME بررسی شده است. مقایسه نتایج به دست آمده برای تبدیل CO و گزینش پذیری تولید DME از مدل جاری با نتایج تجربی، نشان می دهد که در هردو مورد حداکثر خطا کمتر از 11% می باشد.

مقدمه

دی متیل اتر (DME) یا متوکس متان با فرمول شیمیایی CH3OCH3 ساده ترین اتر آلیفاتیکی است. تا سال 1975 این ماده در صنعت به عنوان یک محصول جانبی در تولید فشار بالای متانول به دست می آمد به طوری که 3 الی 5 درصد وزنی تولید شده را دی متیل اتر تشکیل می داد و به همراه متانول خام بازیابی شد. در سال 1980 با اصلاح و توسعه روش های سنتز متانول به ویژه توسط شرکت های Lugi و ICI، تهیه متانوب در فشارهای پایین ممکن شد و واحدهای جدید کاملا جایگزین واحدهای قدیمی گردیدند، در نتیجه در این واحدها دی متیل اتر به میزان بسیار کم تولید می شود. از آن تاریخ همواره سعی بر این است که دی متیل اتر را از طریق فرایندهای خاص کاتالیستی تهیه کنند؛ به طوری که در حال حاضر دو روش عمده تولید این ماده عبارتند از سنتز کاتالیستی مخلوط گازی CO و H2 (گاز سنتز) که به روش مستقیم معروف است و دیگری آبگیری کاتالیستی از متانول که روش غیرمستقیم نامیده می شود.

تا دهه 1980 میلادی از مهمترین کاربردهای صنعتی DME تبدیل آن به دی متیل سولفات با استفاده از سولفور تری اکساید بوده است به طوری که از 50000 تن تولید سالانه طی سال 1988 در اروپا غربی، حدود 15000 تن آن در تولید دی متیل سولفات مصرف می شد و باقی مانده یعنی 35000 تن DME در صنعت آئروسل و به عنوان پیشران به کار برده شده است. به دلیل بالا بودن ضریب حلالیت، این ماده به عنوان حلال در فرمولاسیون آئروسل هایی که دارای اجزای با حلالیت کم هستند بسیار باارزش است.

در دهه 1990 میلادی کاربرد این ماده به عنوان سوخت موتور دیزل و جایگزین گازوییل به شدت مطرح شد که می تواند تحول عظیمی در بازار سوخت دیزل را در آینده سبب شود.

برخی از دلایل استفاده از این ماده عبارتند از:

– وجود منابع عظیم گاز طبیعی و سهولت تهیه دی متیل اتر از گاز سنتز و متانول که هردو را می توان از گاز طبیعی به دست آورد.

– داشتن دمای خود اشتعالی پایین.

– استفاده به عنوان یک سوخت اکسیژن دار در مخلوط هوا از تشکیل دوده جلوگیری می کند.

– استفاده از این سوخت در موتور دیزل میزان تشکیل NOx را کاهش می دهد.

در این تحقیق مدلسازی تولید مستقیم دی متیل اتر از گاز سنتز انجام گرفته استو در فصل اول پایان نامه به بیان کلیاتی در مورد خواص فیزیکی و شیمیایی، کاربردها و همچنین واکنش ها و فرایندها شناخته شده تولید دی متیل اتر تا به امروز پرداخته شده است. در فصل دوم بررسی در مورد راکتورهای مختلف مورد استفاده در تولید دی متیل اتر به ویژه راکتور دوغابی صورت گرفته است. در فصل سوم سینتیک های تولید دی متیل اتر در مقالات چاپ شده بیان گردیده است. در فصل چهارم ابتدا به بیان تئوری و روش های حل معادلات برای مدلسازی پرداخته شده و در ادامه نتایج مدلسازی و مقایسه با نتایج تجربی موجود و همچنین بررسی نتایج صورت گرفته است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی
جنوب واحد تهران
تکمیلی دانشکده تحصیلات
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی – طراحی فرآیندهای صنایع نفت
عنوان:
 مدلسازی استخراج روغن از دانه آفتابگردان با استفاده از CO2 فوق بحرانی

چکیده:

استفاده از سیال فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی در سالیان اخیر افزایش چشمگیری داشته است و امروزه از دی اکسید کربن فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی استفاده فراوانی می شود که از جمله می توان به استفاده از این سیال در صنایع داروسازی و غذایی اشاره کرد. فرآیند استخراج فوق بحرانی روغن آفتابگردان یکی از فرآیندهای مهمی است که امروزه مطرح می شود. در این تحقیق مدلسازی ریاضی استخراج روغن آفتابگردان از هسته آن با استفاده از فرض هسته کوچک شونده (Shrinking core) انجام شده و تاثیر پارامترهای دما، فشار، فلو و سایز هسته بر بازده استخراج مورد بررسی قرار گرفته. پس از بررسی تاثیر، دما در بازه 313K تا 353K، فشار از 20MPa تا 60MPa، سایز هسته از 0/23mm تا 2/18mm و فلو از 6-1 cm3/min این نتیجه به دست آمده که شرایط بهینه فشار 40MPa یا بیشتر، دما 353K یا بیشتر، فلوی 4 cm3/min یا بیشتر و سایز هسته 0/23mm است که بهتر است فرآیند در این شرایط انجام شود.

مقدمه
در میان فرآیندهای شناخته شده برای انجام عملیات جداسازی، فرایند تقطیر و استخراج اهمیت فراوانی داشته و از معمولی ترین روش هایی می باشد که از دیر زمان شناخته شده و به کار رفته اند. برای جدا کردن برخی از مواد از مخلوط ها نمی توان روش های معمول تقطیر و ا ستخراج را عمدتا به لحاظ اقتصادی به کار گرفت؛ زیرا خواص فیزیکی و شیمیایی مواد و نیز شرایط مورد نیاز به گونه ای است که امکانات لازم جهت استفاده و کاربرد روش های معمول موجود را به طور رضایت بخش و با کیفیت بالا فراهم نمی سازد . اهم این موارد شامل بالا بودن نقطه جوش، نزدیک بودن نقطه جوش موارد مورد نظر، حساسیت مواد به دمای بالا، تامین و بازیابی حلال می باشد . در موارد ذکر شده و مشابه که از ملاحظات اقتصادی و محدودیت های عملی و اجرائی نا شی شده است، بایستی از روشی برای انجام عمل جداسازی استفاده نمود و یا امکان بهره گیری آن را بررسی کرد که آن روش حتی الامکان بتواند اکثر شرایط مورد نیاز و بالاخص شرایط عمده و غالب را تامین نماید. یکی از روش هایی که امروزه جهت جداسازی مواد مفید و ضروی از مخلوط ها و اجسام
مرکب مورد توجه قرار گرفته و در حال حاضر به کار گرفته می شود استخراج با سیال فوق بحرانی می باشد.

فصل اول

کلیات

1-1- استخراج

برای اینکه جزئیات فرایند استخراج فوق بحرانی بیان شود ابتدا باید فرایند استخراج بطور جداگانه تعریف شود.
تعریف استخراج : هر گاه دو ماده یا دو فاز (می توانند از دو فاز مختلف یا یکسان باشند) در تماس مستقیم با هم قرار گیرند تا طی مدت زمانی جزء مطلو ب آن از یک فاز یا ماده وارد فاز یا ماده دیگر شوند به آن استخراج گفته می شود.
اساس انتقال در این پدیده تماس مستقیم یا مستمر است و در اثر این تماس مستقیم و مستمر یک جزء مطلوب انتقال می یابد.
استخراج انواع مختلف دارد مانند: استخراج مایع- مایع، جامد- مایع، گاز- مایع ، جامد-گاز و غیره.
یکی از مواد استخراج که امروزه کاربرد فراوانی در صنایع مختلف پیدا کرده است استخراج فوق بحرانی است .

2-1- به کار بردن سیال فوق بحرانی برای استخراج

استخراج با حلال یکی از قدیمی ترین روشهای جداسازی بوده و بدون شک تاریخ استفاده از آن به قبل از میلاد برمیگردد . علم استخراج با حلال در طی مدت زمان طولانی توسعه یافته است و بیشترین پیشرفت در مورد حلالها و سیالهای مورد استفاده در فرایندهای استخراجی بوده است . استخراج با فاز جامد و ، (soxhlet) سوکسله ،(sonication) روشهای استخراجی نظیر سونیکشن استخراج مایع که مدتها پیش ابداع شده اند امروزه نیز به همان صورت قبلی جهت تهیه نمونه به کار میروند . روشهای استخراج با حلالهای دورریز، با بازگیری ناقص نمونه ها، وقت گیر بودن فرایند، مصرف زیاد حلال و … همراه هستند . بدین ترتیب محققان به فکر ابداع روش جدید استخراجی افتادند که علاوه بر اینکه معایب فوق را نداشته باشد بلکه دارای مزایای چندی نیز باشد . یکی از این است که مزیتهای بسیاری دارد که از جمله می توان به SFE روشها استخراج با سیال فوق بحرانی کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.