فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 87 (مهر و آبان 1395)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 87 (مهر و آبان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/08/18
  • تعداد عناوین: 11
|
  • محمدرضا جعفری نصر صفحه 5
  • حیدر رضایی، علی اکبر دادخواه*، محمد امین بهمنی، احسان فریدونی صفحه 6
    خواص ترمودینامیکی مخلوط هیدروکربنهای آروماتیکی چندحلقوی و نرمال آلکان های بلند زنجیره، برای شناخت تبدیلات فازی برشهای نفتی سنگین از اهمیت برخوردارند. در این مطالعه، داده های آزمایشگاهی تعادل جامد- مایع برای مخلوطهای حاوی هیدروکربنهای آروماتیکی چند حلقوی (پایرن) با نرمال آلکان های بلند زنجیره (n-C18H38، n-C28H58، n-C30H62، n-C36H74، n-C50H102) با مدل یونیفک- اصلاح شده به روش لارسن متناظر قرار داده شده اند. پارامترهای معادله لارسن با بهره گیری از مقادیر ارائه شده در مقاله لارسن، به عنوان تقریب اولیه، و در ادامه با بهینه سازی غیر خطی از طریق نرم افزار متلب برای کمینه سازی خطا محاسبه شدند. بین داده های آزمایشگاهی و مدل در نمودارهای دمای تعادلی جامد- مایع و ضریب فعالیت پایرن در برابر انحلال پذیری پایرن تطابق مطلوبی مشاهده شد. همچنین، نتایج حاصل از روش پیشنهادی در مقایسه با نتایج محاسباتی گزارش شده در مقاله ای دیگر از مطابقت مشابه یا حتی بهتر، برخوردار بود.
    کلیدواژگان: تعادل جامد- مایع، پایرن، آلکان های بلند زنجیره، مدل یونیفک، اصلاح شده
  • سیدعلی حسینی*، سیروس نوری، شبنم بابایی صفحه 14
    گرافن، یکی از آلوتروپ های کربن، به صورت صفحات تک لایه ای از گرافیت به ضخامت اتم کربن است که از خواص الکتریکی و نوری ویژه، رسانش گرمایی و سطح ویژه بالایی برخوردار است. بنابراین، به عنوان یک جزء مهم برای ساخت مواد کامپوزیتی مختلف مورد توجه قرار گرفته است. بخصوص، فوتوکاتالیست های نیمرسانا بر پایه گرافن به دلیل قابلیت گسترده برای حل مشکلات زیست محیطی و انرژی مورد توجه قرار گرفته اند. فوتوکاتالیست های استوار بر پایه گرافن عمدتا در چهار زمینه فوتوکاتالیستی کاربرد چشمگیری دارند: تخریب فوتوکاتالیستی آلاینده های آلی، شکافت فوتوکاتالیستی آب برای تولید هیدروژن، کاهش فوتوکاتالیستی کربن دی اکسید و ضد عفونی فوتوکاتالیستی.
    کلیدواژگان: گرافن، گرافن اکسید، فوتوکاتالیست، نیمرسانا
  • پروین ناهید*، ایران عالم زاده، سید سجاد مرتضوی صفحه 28
    استه ویا1 یا گیاه شیرین، بومی قاره آمریکاست و نخستین بار پزشکی اسپانیایی در سال 1888 آن را مطالعه کرد. در طول قرنها، مردم پاراگوئه و برزیل برای شیرین کردن غذا و درمان فشار خون بالا، سوزش معده، کنترل اوریک اسید و درمان چاقی، از آن استفاده می کردند. اکنون بسیاری از کشورها مانند ژاپن عصاره استه ویا را به عنوان جایگزین شیرین کننده های مصنوعی، مانند ساخارین، آسپارتام و سیکلامات وارد بازار کرده اند تا از زیانهای این انواع مصنوعی جلوگیری کنند. از جمله ترکیبات شیرین کننده آن (گلیکوزید ها) عبارت اند از استه ویوزید2، ربادیوزید A و جز اینها. در این پروژه، روش های مختلف تولید و استخراجگلیکوزیدهای استه ویا مانند استخراج با حلالها، استخراج با سیال فوق بحرانی SCFE3، صافشهای غشایی، فرا و نانو بررسی شده است. در پایان، طرح مناسبی برای فرایند تولید شیرین کننده استه ویا ارائه شده است.
    کلیدواژگان: استه ویا، استخراج، صافش غشائی، فرا، نانو
  • یحیی سفیدبخت، امیرحسین حقیقی*، مصطفی قربانی صفحه 35
    امروزه کاربرد مواد پلاستیکی در صنایع، چنان گسترده شده است که این مواد تقریبا 10% وزنی ضایعات جامد را تشکیل می دهند. این ضایعات، به دلیل تجزیه ناپذیر بودن، مشکلات زیادی را در محیط زیست ایجاد می کنند. بنابراین، بازیافت آنها نه تنها به لحاظ زیست محیطی، بلکه به لحاظ اقتصادی نیز حائز اهمیت است. پلی(اتیلن ترفتالات) به دلیل نفوذناپذیری و مقاومت شیمیایی بالا، در تهیه بطری های آب کاربرد بسیار دارد. مصرف روزافزون بطری های پلاستیکی، اهمیت بازیافت این نوع مواد را بیشتر کرده است. در این مقاله، به معرفی و بررسی انواع روش های بازیافت بطری های پلی(اتیلن ترفتالات)، بخصوص بازیافت مکانیکی و بازیافت شیمیایی، می پردازیم. بازیافت شیمیایی متانولیز، هیدرولیز، گلیکولیز، آمونولیز و آمینولیز را دربر می گیرد که از میان آنها، روش گلیکولیز به دلیل هزینه پایین و نیز تنوع محصولات، در صنعت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. علاوه بر این، تازگی ها با استفاده از زیست فناوری و استفاده از آنزیم هایی چون لیپاز به عنوان کاتالیزور، این مواد را تجزیه کرده اند که در نتیجه موجب کاهش هزینه های بازیافت و آلودگی کمتر محیط زیست می شود و زیست سازگاری بیشتری نیز دارند.
    کلیدواژگان: بطری های بازیافتی، پلی اتیلن ترفتالات، بازیافت مکانیکی، بازیافت شیمیایی، زیست فناوری
  • مریم ذکریاپور نایینی، سارا حاجی زاده، سعید خداپرست، محمد شمسی، سارا خادم پیر، ایمان فرح بخش* صفحه 48
    هم اکنون تیتانیم دی اکسید در بسیاری زمینه های مختلف، از صنعت تا حوزه سلامت کاربرد یافته و این روند در حال گسترش است. این امر باعث شد که سنتز و ویژگی نانو ذرات تیتانیم دی اکسید متخلخل را که یکی از زمینه های نوین و رو به رشد است، مرور و بررسی کنیم. نانو ذرات متخلخل تیتانیم دی اکسید به روش های مختلفی سنتز می شود که از جمله آنها می توان روش هایی چون
    سل- ژل، ترسیب شیمیایی، استفاده از قالب و روش های دیگر را برشمرد. همچنین مشخصه یابی این نانو ساختار ها کاویده شده است.
    کلیدواژگان: سل، ژل، نانوذرات تیتانیم دی اکسید متخلخل، نلانو ذرات متخلخل، میان متخلخل، ریز متخلخل، بزرگ متخلخل
  • سید محمدرضا نیازی، سید عباس وزیری*، محمد علی دهنوی صفحه 60
    افزودن ترکیبات نیترامینی از جمله RDX و HMX به پیشرانه های جامد مرکب، علی رغم مزایای بسیار، به سرعت سوختن پایین و مقدار بالای نمای فشار (n) می انجامد. از این رو، تعیین کاتالیست مناسب برای بهبود سرعت سوختن پیشرانه های جامد مرکب حاوی نیترامین ضروری است. در این مقاله، تاثیر ریز و نانو کاتالیست ها بر پیشرانه جامد مرکب مبتنی بر پایه HTPB/AP/Al/RDX
    بررسی شده و کاتالیست های مناسب سرعت سوختن برای این نوع پیشرانه تعین شده است. بنابر با این مطالعه، تاثیر نانوکاتالیست ها بر افزایش سرعت سوختن این نوع پیشرانه ها، نسبت به ریزکاتالیست ها بیشتر است و با مقدار درصد کمتری از آن ها، می تواند سرعت سوختن بالاتر به دست آید.
    کلیدواژگان: کاتالیست های سرعت سوختن، بهبوددهنده های بالستیکی (پرتابی)، پیشرانه های جامد مرکب، نیترامین
  • رضا انصاری*، نیلوفر محمودی، فریبا استوار صفحه 73
    در این تحقیق، حذف رنگینه کاتیونی مالاشیت سبز از آب با استفاده از نانوکامپوزیت منگنز دی اکسید/ خاک اره به عنوان جاذب ارزان و سازگار با محیط زیست، در سیستم ستونی با بستر ثابت انجام گرفت. برای تعیین شرایط بهینه جذب، اثر پارامترهای گوناگونی چون pH محلول، غلظت اولیه رنگینه، سرعت سیال و ارتفاع بستر بر بازده جذب بررسی شد. از مدل های سینتیکی آدامس- بوهارت و توماس برای تعیین کارایی ستون حاوی جاذب استفاده شد. نتایج حاصل از مدل سینتیکی توماس نشان داد که این سیستم دارای ظرفیت بیشینه 0/92 میلی گرم بر گرم در غلظت اولیه 100میلی گرم بر لیتر بوده که حاکی از ظرفیت جذب بالای جاذب به کار گرفته شده است. مطالعات واجذب نیز انجام شد و نتایج حاصل نیز بیانگر امکان بازیابی ستون با بازده بالا برای بازمصرف است.
    کلیدواژگان: MnO، ستون با بستر ثابت، مالاشیت سبز، جذب سطحی
  • مهدیه نامور محبوب * صفحه 86
    در دو دهه گذشته، نانوصافش حلال های آلی توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. این نوع از فرایند غشایی با توجه به مزایایی چون مصرف انرژی کم و کاهش اتلاف حلال، می تواند گزینه مناسبی برای جایگزینی فرایندهای حرارتی جداسازی حلال باشد. با وجود این مزایا، در زمینه جداسازی حلال های آلی مطالعات محدود به مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی بوده و در مقیاس صنعتی چندان گسترش نیافته است. در واقع، انعطاف نا پذیری صنایع در تعریف فناوری نو، دشواری تهیه مدول های غشایی سرامیکی در مقیاس صنعتی، و نیز پایداری کم غشاهای بسپاری در برابر حلال های آلی، مهمترین عوامل در عدم گسترش مطلوب این فرایند در صنعت به شمار می آید. مقاله حاضر به معرفی انواع غشاهای بسپاری، معدنی و شبکه مختلط ساخته شده برای کاربرد در نانوصافش حلال های آلی و روش اصلاح ساختار آن ها می پردازد. همچنین، عملکرد و میزان مقاومت شیمیایی غشاهای ساخته شده طی فرایند جداسازی حلال بررسی می شود.
    کلیدواژگان: نانوصافش حلال های آلی، غشاهای بسپاری، غشاهای نانوکامپوزیت، پایداری شیمیایی
  • علی مهری زاد*، پروین غربانی صفحه 99
    در این تحقیق، کارایی کائولن و کائولن عامل دار شده با روآورهای ستیل تری متیل آمونیم برمید و تترا بوتیل آمونیم یدید در جذب سطحی 4- کلرو-2- نیترو فنل بررسی شده است. آزمایشها به روش ناپیوسته برای مطالعه اثر پارامترهای موثر بر فرایند با طراحی آزمایش به روش رویه پاسخ انجام شدند. بنابر نتایج به دست آمده، بازده حذف 4- کلرو-2- نیترو فنل توسط کائولن عامل-دار شده با روآور ستیل تری متیل آمونیم برمید بالغ بر 50 % است. همچنین، بر اساس نتایج، معلوم شد که با افزایش مقدار هر سه نوع جاذب و در محیط های اسیدی، بازده حذف روند صعودی پیدا می کند، به طوری که در مقدار g/L 20 از جاذب و در 1= pH، بازده حذف ترکیب فنلی توسط کائولن و کائولن عامل دار شده با روآورهای ستیل تری متیل آمونیم برمید و تترا بوتیل آمونیم یدید، به ترتیب، به بیش از 30، 50 و 40 درصد می رسد. ارزیابی تاثیر متقابل متغیرها نیز نشان داد که برهمکنش های غلظت اولیه-pH و مقدار جاذب-pH در میزان جذب سطحی بر کائولن و برهمکنش مقدار جاذب- زمان و مقدار جاذب-pH، به ترتیب، در میزان جذب سطحی بر کائولن عامل دار شده با ستیل تری متیل آمونیم برمید و تترا بوتیل آمونیم یدید بیشترین تاثیر را دارند.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، 4- کلرو، 2- نیتروفنل، کائولن، طراحی آزمایش
  • صفحه 111
|
  • H. Rezaei, A. A. Dadkhah*, M. A. Bahmani, E. Frydouni Page 6
    Thermodynamic properties of mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbons and long chain normal-alkanes are important for understanding phase transformations of heavy petroleum fractions. In this study, a new method for optimization of parameters of modified UNIFAC model as proposed by Larsen was suggested and validated by comparing the calculated solubility and activity coefficients of a polycyclic aromatic hydrocarbons (pyrene) in long chain normal-alkanes(n-C18H38, n-C28H58, n-C30H62, n-C36H74, n-C50H102) with experimental data. Good agreement was observed between experimental data and model in diagrams of solid-liquid equilibrium temperature and activity coefficient of pyrene versus solubility of pyrene in long chain normal Alkanes. These results also were compared with another set of calculated results in literature and they were comparable or superior to the published results. Larsen model parameters were calculated by using values as reported by Larsen as initial guess. Then these values were optimized by a nonlinear optimization code for minimizing the error.
    Keywords: Solid- Liquid Equilibrium, Pyrene, Long Chain Normal, Alkanes, Modified UNIFAC Model
  • S. A. Hosseini *, S. Nouri, Sh. Babaei Page 14
    Graphene, an allotrope of carbon, is a single carbon atomic layer of graphite that has specific electrical and optical properties, high conductivity and a large specific surface area. Thus, it has been regarded as an important component for making various composite materials. Especially, graphene-based semiconductor photocatalysts have attracted extensive attention because of their potential for solving environmental and energy problems. Graphene-based photocatalysts mainly show significant photocatalytic applications in four fields: Photocatalytic decomposition of organic pollutants, Photocatalytic splitting of H2O to produce hydrogen, Photocatalytic reduction of CO2 and Photocatalytic disinfection.
    Keywords: Graphene, Graphene Oxide, Photocatalyst, Semiconductor
  • P. Nahid*, I. Alemzadeh, S. S. Mortazavi Page 28
    Stevia or sweet plant is a native plant in the continent of America. It was studied by a Spanish physician for the first time in 1888. The people of brazil and Paraguay were used it as a sweetener and as a medicine for high blood pressure, gastro burn, uric acid control, and fatness since centuries ago. At present many countries such as Japan have marketed stevia extract as a replacement for unnatural sweeteners such as saccharine, aspartame and cyclamate to avoid their hazardous effects. The sweetening compounds (glycosides) are stevioside, rebaudioside A, etc. in this project different methods of stevia glycoside production were investigated such as solvent and super critical fluid extractions, nano, ultra and membrane filtrations. Finally a suitable schedule was designed to produce stevia sweetener.
    Keywords: Stevia, Extractions, Membrane, Nano, Ultra Filtrations
  • Y. Sefidbakht, A. H. Haghighi*, M. Ghorbani Page 35
    Plastics consumption in different industries has been expanded and plastics are well make up 10% of solid wastes. Plastic wastes cause various environmental problems because they are non-degradable. Therefore, recycling of these plastics not only protect the ecosystem but also has brings economic advantages. Due to its impermeability and chemical resistance, Poly ethylene terephthalate possess a high consumption rate mostly in preparation of water bottles. Hence, recycling of these bottles becomesessential. Poly ethylene terephthalate wastes bottles recycling methods are; pre-consumer industrial scrap, mechanical and chemical recycling which are surveyed in this paper. Chemical recycling include different methods such as,methanolysis, glycolysis, hydrolysis, ammonolysis, aminolysis and others. Among them, the glycolysis method attracted much more attention in industry regarding lower costs, and also providing diverse products.Also environmental friendly biotechnological methods based on enzyme catalysis are become in attention nowadays under promising investigations, and hopefully could be applicable in industrial scale along with mentioned approaches.
    Keywords: Waste Bottles, Poly (Ethylene Terephthalate), Mechanical Recycling, Chemical Recycling, Biotechnology
  • M. Zakaryapoor, S. Hajizadeh, S. Khodaparast, M. Shamsi, S. Khadempir, I. Frahbakhsh * Page 48
    Titanium dioxide is used in many different fields, from industry to the area allocated to health and use of this materials to progress. Hence, reviewed synthesis and properties of porous titanium dioxide nanoparticles as a new and growing field is examined. Porous structure of titanium dioxide synthesized different methods for example, sol-gel and precipitation method. Also, The characterization of this type of nano-structures have been investigated.
    Keywords: Sol, Gel, Porous Titanium Dioxide Nanoparticles, Nano, Porous Particles, Mesoporous Particles, Micro, Porous Particles, Porous macro Particles
  • S. M. R. Niazi, S. A. Vaziri *, M. A. Dehnavi Page 60
    Adding Nitramine compounds such as RDX and HMX to the composite solid propellants, despite their many advantages, causes low burning rate and high pressure index (n). Therefore, determined of the catalyst burning rate to improve the burning rate of composite solid propellant containing Nitramine is necessary. In this paper, effect of Micro and Nano-catalysts on the composite solid propellant based on HTPB / AP / Al / RDX investigated and the catalysts of burning rate for this type of propellant was determined. According to the study, Nano-catalysts than to Micro-catalysts has a more effect on increase the burning rate of this type of propellant and also with smaller percentage of Nano-catalyst can be obtained higher burning rate.
    Keywords: Burning Rate Catalysts, Ballisti Modifiers, Composite Solid Propellants, Nitramine
  • R. Ansari*, N. Mahmoodi, F. Ostovar Page 73
    In this research, removal of cationic dye Malachite green dye (MG) was carried out using manganese dioxide sawdust nanocomposite (MnO2/SD NC) in a fixed bed column system. In order to find out the optimum adsorption conditions, the effect of important empirical parameters such as initial feed pH, initial concentration, bed depth and influent flow rate onto sorption capacities of the introduced adsorbent was investigated. The performance of MnO2/SD NC in fixed bed column system was evaluated using Adams-Bohart and Thomas kinetics models. The results of Thomas kinetic model showed that the system has maximum capacity 92/0 mg/g. Desorption investigation showed that the used column can be regenerated with high performance for reuse.
    Keywords: MnO2 Nanocomposite, Fixed Bed Column, Malachite Green, Adsorption
  • M. Namvar Mahboub * Page 86
    Over the past two decades, organic solvent nanofiltration (OSN) has been considered by a lot of researchers. This kind of membrane process can be a good candidate to replace thermal separation processes due to its advantages including; low energy consumption and reduction of solvent waste. Despite of these advantages, in the field of organic solvent separation, researches are limited to the laboratory and pilot scales and at industrial scale have not been developed except for few cases. Indeed, reluctance of industries to implement new technologies, hardness of large scale module construction for ceramic membranes and low stability of polymeric membranes are the most important parameters which prevent expansion of this process. This work review all kind of prepared polymeric, inorganic and mixed matrix membranes and their modification procedure for organic solvent nanofiltration. Additionally, the performance and chemical stability of prepared membranes has been investigated through solvent separation process.
    Keywords: Organic Solvent Nanofiltration, Polymeric Membranes, Nanocomposite Membranes, Chemical Stabili
  • A. Mehrizad*, P. Gharbani Page 99
    This research was studied the efficiency of kaolin and modified kaolin with cetyltrimethylammonium bromide and tetrabutilammonium iodide surfactants as adsorbents in the adsorption of 4-chloro-2-nitro phenol. Batch adsorption studies were carried out to study the effect of important parameters using response surface methodology (RSM). Results showed that the modification of kaolin with cetyltrimethylammonium bromide was enhanced the removal efficiency (>50%). As results, increasing of adsorbents amount in acidic media due to increase of 4-chloro-2-nitro phenol removal. Evaluation of the interplay of variables showed that interaction between initial concentration-pH and adsorbent amount-pH have the most influence on the adsorption onto kaolin, and also interaction between adsorbent amount-contact time and adsorbent amount-pH have the most influence on the adsorption of 4-chloro-2-nitro phenol onto modified kaolin with cetyltrimethylammonium bromide and tetrabutilammonium iodide, respectively.
    Keywords: Adsorption, 4- Chloro, 2- Nitro Phenol, Kaolin, Design of Experiments