فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 44 (آذر و دی 1388)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 44 (آذر و دی 1388)

  • بهای روی جلد: 20,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1388/11/10
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سرمقاله
  • مقالات
  • مجتبی سمنانی رهبر صفحه 3
    امروزه استفاده از انرژی هایی که به هدر می روند و بازیابی آنها با استفاده از پمپ های حرارتی که می توانند گرما و سرمای مفید ایجاد کنند، یکی از راه حل های مطرح برای رفع مشکلات مربوط به نیاز روزافزون به انرژی است. استفاده بهینه از پمپ های حرارتی، مستلزم آن است که شاخص های متقن و کاربردی برای بررسی عملکرد آنها موجود باشد تا بر اساس آن بتوان درباره چگونگی عملکرد و افزایش بازدهی آنها قضاوت نمود. شاخص های سنتی متداول که مبتنی بر قوانین اساسی ترمودینامیک می باشند امروزه در حال تغییر و تحول اند و نیاز به استفاده از شاخص های موثرتر که با شفافیت بیشتری بتوانند عملکرد پمپ های حرارتی را بیان نمایند روز بروز افزایش می یابد. تبیین پمپ حرارتی جذبی به شکل قطب های اکسرژی و استفاده از بازدهی و کارایی اکسرژی یکی از شاخص هایی است که می تواند در این راه مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله ابتدا به یک پمپ حرارتی به عنوان یک دوقطبی یا چهارقطبی اکسرژی نگریسته شده و سپس به چگونگی عملکرد پمپ های حرارتی جذبی، انواع و شاخص های ارزیابی آنها پرداخته شده و ارتباط بین بازدهی و کارایی اکسرژی پمپ های حرارتی با شاخص های دیگر، تبیین گشته اند.
    کلیدواژگان: پمپ حرارتی جذبی، اکسرژی، عملکرد، بازدهی، قطب
  • حامد شکرکار، امین سالم*، سیروس شفیعی صفحه 11

    تشکیل پلیمر در بسترهای آکنه یکی از مشکلات مهم در برجهای آکنده می باشد. به منظور کاهش اثر این پدیده مخرب، راهکارهایی مانند کاهش افت فشار بستر و یا استفاده از مواد بازدارنده پدیده پلیمریزاسیون ارائه شده است. به دلیل ارتباط بسیار عمیق پدیده پلیمریزاسیون، مواد بازدارنده و افت فشار، این تحقیق در سه بخش مجزا ارائه شده است. در اولین بخش، خلاصه ای درباره انواع آکنه های منظم مورد استفاده دربرجهای جداکننده استایرن مونومر و اتیل بنزن ارائه می شود. آکنه های ملاپک1 و ملاپک- پلاس2 از رایج ترین آکنه های مورد استفاده در این گونه برجها می باشند. در بخش دوم انواع بازدارنده های پدیده پلیمریزاسیون که در صنعت و در برجهای جداکننده استایرن مونومر و اتیل بنزن مورد استفاده قرار می گیرد، ارائه شده است. در بخش سوم دو رابطه بسیار معتبر برای محاسبه افت فشار به همراه محدوده کارایی آنها ارائه می گردد.
    در این تحقیق، برای محاسبه افت فشار دو برج مختلف جداکننده استایرن مونومر و اتیل بنزن از روابط براوو3 یا استیچمایلر4 استفاده شده و محدوده کارایی آنها ارائه شده است. بنابر محاسبات بعمل آمده، روابط براوو و استیچمایلر، در برجهایی با افت فشار پایین، قطر بالا و ارتفاع کمتری از بستر، با دقت بسیار بالایی افت فشار واقعی برج را تخمین می زنند و برای شرایط غیر از این، رابطه استیچمایلر دقت مناسبی دارد و خطای بکارگیری رابطه براوو بالاست.

    کلیدواژگان: استایرن مونومر، اتیل بنزن، برجهای آکنه، مواد بازدارنده پدیده پلیمریزاسیون، افت فشار
  • محمد آقابیگی، محمد فضائلی زاده صفحه 21
    از آنجاییکه اولین مرحله فراورش سیالات خروجی از چاه در تفکیک کننده ها صورت می گیرد، طراحی مناسب تفکیک کننده از اهمیت بسزایی برخودار است. یکی از پارامترهای تاثیر گذار در طراحی تفکیک کننده ها تعیین فشار بهینه است. در این مقاله با استفاده از دستگاه های آزمایشگاهی تفکیک کننده تعادلی آنی راسکا، دستگاه اندازه گیری حجم گاز و چگالی سنج برای یک نمونه سیال از مخزن آسماری جنوب غرب ایران، نسبت گاز به نفت، ضریب حجمی نفت ((Bo و API نفت تولیدی در 9 فشار مختلف محاسبه می گردد و با مقایسه نتایج بدست آمده برای سه پارامتر بالا فشار بهینه تفکیک کننده تعیین و نشان داده می شود که میزان نفت تولیدی تحت تاثیر فشار بهینه تغییر قابل توجهی می کند.
    کلیدواژگان: فشار بهینه، API، نسبت گاز به نفت (GOR)، ضریب حجمی نفت (Bo)
  • زهرا عباسی، اسماعیل فاتحی فر*، جعفرصادق سلطان محمدزاده، محمد حقیقی، سمیه آقاحسینی صفحه 30

    ترکیبات فرار آلی در زمره معمول ترین آلاینده های منتشر شده از صنایع شیمیایی و پتروشیمی می باشند. از آنجا که این ترکیبات خطرات زیادی برای محیط زیست ایجاد می کنند، کاهش و حذف آنها بسیار ضروری است. از طرف دیگر، این ترکیبات، ارزش تجاری خوبی نیز دارند و می توان در صورت مقرون به صرفه بودن، آنها را بازیافت کرد. در مقاله حاضر، روش های مختلف حذف و بازیافت ترکیبات فرار آلی و مزایا و معایب آنها مورد بررسی قرار گرفته و سپس برای جریانهای گازی آلوده مختلف، روش بهینه حذف پیشنهاد شده است. روش های جذب سطحی، میعان و جذب بعنوان روش های مناسب بازیافت معرفی شده اند.

    کلیدواژگان: ترکیبات فرار آلی، جذب، جذب سطحی، تغلیظ، میعان و غشا
  • مجید لطفی، مصطفی زینلی، عباس رئوفی صفحه 41
    اخیرا تولیدکنندگان سیمان دریافته اند که کاهش اندازه ذرات سیمان در مقیاس نانو، موجب تسریع در سفت شدن آن می شود. در این مقاله ویژگی ملاتهای سیمان دارای ذرات نانو سیلیس مورد تحقیق و مطالعه قرارگرفته است. سیلیس غیربلوری (آمورف) یا شیشه ای (عمده ترین بخش پوزولان) با هیدروکسیدکلسیم حاصل از هیدراتاسیون فازهای آلیت (C3S) و بلیت (C2S) سیمان واکنش می دهد. سرعت واکنش پوزولانی با مقدار سطح موجود برای واکنش متناسب است. بنابراین، می توان برای ساخت بتنهای دارای کارآیی بالا، از ذرات نانو سیلیس استفاده کرد. نتایج بدست آمده از آزمایشها نشان می دهند که مقاومت فشاری ملات دارای ذرات نانو سیلیس، بیشتر از ملات حاوی دوده سیلیسی در سنین 7 و 28 روزه است. روند هیدراتاسیون پیوسته مورد ارزیابی و کنترل قرار گرفته است که این کار با اسکن میکروسکپ الکترونی و مطالعه مقدار باقی مانده Ca(OH)2 و سرعت گرم شدن، انجام شده است. با مطالعه بر روی تصاویر اسکن میکروسکپ الکترونی نیز به وضوح می توان دریافت که در ملات های حاوی مقادیر کم نانو سیلیس و میکرو سیلیس، ژل سیمان و ناحیه حد فاصل بین سنگدانه و ژل سیمان، در مقایسه با ملاتهای حاوی مقادیر بیشتر نانو سیلیس و میکرو سیلیس، دارای تخلخل بالاتری است.
    کلیدواژگان: نانو سیلیس، ابر روانساز (فوق روان کننده)، دوده سیلیسی، سیمان پرتلند معمولی، پوزولان
  • امیرحسین هرندی زاده، امیر رحیمی، محمدرضا احسانی صفحه 50
    مقاله ی پیش رو یک مقاله علمی - بازنگری است که در آن به مطالعات و تحقیقات صورت گرفته ی چند دهه اخیر در خصوص راکتورهای دارای جریان برخوردی پرداخته شده است. در ابتدا برخی از اصول اساسی عملکرد راکتورهای دارای جریان برخوردی یادآوری شده و کاربرد آن ها در فرایندهای احتراق جامد - مایع، گاز - جامد، گاز - مایع، مایع - مایع و... با ذکر جزئیات مورد بررسی قرار گرفته و نیز، مزایا و محدودیت های چنین سیستم هایی ارائه شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که راکتورهای دارای جریان برخوردی، راکتورهایی با شدت اختلاط و عملکرد بالا می باشند که بهبود قابل توجهی را نسبت به سایر تجهیزات تماس دهنده فازی مرسوم، به دلیل برخورد جریان های خوراک با سرعت های بالا به یکدیگر در حجم نسبتا کوچکی از راکتور، ایجاد می نمایند که این امر منجر به اختلاط بیشتر و شدیدتر مخلوط فازها می شود. همچنین به دلیل این نوع تماس بین فازها، سرعت های انتقال جرم و حرارت به صورت قابل توجهی افزایش می یابد. با توجه به مزایای مذکور و علی رغم برخی محدودیت ها، به نظر می رسد که در آینده ای نه چندان دور، این سیستم ها جایگزین های مناسبی برای سیستم های متداول در فرایندهای انتقال باشند.
    کلیدواژگان: راکتورهای دارای جریان برخوردی، فرایندهای گاز، جامد، فرایندهای گاز، مایع، فرایندهای مایع، مایع، ضرایب انتقال جرم و حرارت
  • جواد فهیم، سید محمد مهاجرزاده، محمدرضا کمالی صفحه 64
    سنتز خودانتشار در دمای بالا1، در سراسر دنیا جهت تولید مقرون به صرفه مواد مهندسی و دیگر مواد کاربردی نظیر سرامیکهای پیشرفته، ترکیبات بین فلزی، کاتالیزورها و مواد مغناطیسی توسعه یافته است. روش مذکور از واکنش های احتراقی مشتعل شونده حالت جامد خودانتشار که دمای داخلی مواد را در مدت بسیار کوتاه بسیار بالا می برد بهره مند می گردد. در نتیجه روش مذکور مزایای متعددی در مقایسه با سایر روش های سنتی، از جنبه های هزینه انرژی بسیار پایین، آثار زیست محیطی کمتر، قابلیت ساخت و تولید آسان موادی با ساختار و خواص منحصربفرد، خواهد داشت. در این مقاله به معرفی روش SHS و فواید آن، همچنین، طیفی از کاربردهای آن با گرایش های زیست محیطی، نظیر تولید کاتالیزورهای دارای فعالیت بالا جهت کنترل انتشار گازخروجی و همچنین تبدیل متان و دیگر روش های متنوع خنثی سازی یا بازیابی پسماندهای صنعتی غیرآلی پرداخته خواهد شد. با توجه به اینکه شروع و انتهای فرایند SHS می تواند در شرایط استاندارد محیط، صورت گیرد، لذا می توان به طرز موفقیت آمیزی از این روش، برای مواد رادیواکتیو یا سمی و همچنین مناطق آلوده، به صورت ایجاد پوشش های محافظ با مقیاس بزرگ و یا فرایند شیشه ای کردن، مستحکم سازی و کپسوله کردن پسماندهای خطرناک بهره گرفت.
    کلیدواژگان: سنتز خودانتشار، کاتالیزور، محیط زیست، پسماند
  • اخبار و گزارش ها
  • صفحه 78
  • صفحه 84
|
  • M. S. Rahbar Page 3
    Recovery and reuse of lost energy by absorption heat pumps which can produced useful heat and cold, are one of the main method to overcome energy needs. For optimum application of absorption heat pump, the conventional criteria which are based on principles of thermodynamic laws, should be changed and suitable criteria should be defined consequently. In this paper, at first, the absorption heat pump considers as exergetic dipole/quatrepole and then, performance criteria and correlations of the heat pump have been illustrated. A case study showed that, exergetic efficiency and yield as novel criteria, can illustrate absorption heat pump performance with good precision.
  • H. Shokrkar, A. Salem, C. Shafiei Page 11

    Polymer production is one of the important problems in packed distillation columns. Low pressure drop or additions of inhibitors for reducing polymer production are suitable methods for prevention of undesirable phenomena. Because of deep relation between polymerization, inhibitors and pressure drop, present research was introduced in three parts. In first step, different packing types that are used in styrene monomer / ethylbenzene separation columns are discussed. Secondly, commercial inhibitors used in these columns were discussed. Different researches have been performed for estimating pressure drop in styrene monomer packed columns. Bravo (1989) and Stichmailer (1997) relations are examples of them. In this investigation pressure drop was calculated by these relations and their advantages were presented. As a result, Bravo and Stichmailer relations have good accuracy in columns with high diameter, low pressure drop and low bed height. For other conditions, Stichmailer relation has suitable and use of Bravo equation led to high errors in estimation of pressure drop.

  • M. Aghabeigi, M. Fazaeli-Zadeh Page 21
    Since the first stage of process on petroleum fluids are occurred in the separators, appropriate design of separators are quite important. One of the parameter that has influence effect on performance of separators is determination of optimum pressure for these vessels. In this paper, by using the “Raska Flash Equilibrium Separator”,”gasometer” and”densimeter” apparatuses, gas oil ratio, oil formation volume factor (Bo) and API gravity are calculated at different pressure for one of the Iranian South West oil sample. By comparing the result that obtained for above parameter the optimum pressure determined and was shown the rate of oil production is affected by optimum pressure.
  • Z. Abbasi, E. Fatehifar, J. S. Soltan Mohammadzadeh, M. Haghighi, S. Agha Hoseini Page 30

    Volatile organic compounds are among the most common air pollutants emitted from chemical and petrochemical industries. For the reason that these compounds can cause various hazards for the environment, removal of these pollutants seems to be very necessary; on the other hand, these VOCs have good commercial value and can be recovered. In this research, various available VOCs removal and recovery techniques as well as their advantages and disadvantages were investigated and optional methods for different conditions have been suggested. Among these methods adsorption, condensation and absorption have been considered as useful methods for recovery of VOCs.

  • M. Lotfi, M. Zeynali, A. Raufi Page 41
    The properties of cement mortars with nano-SiO2 were experimentally studied. The amorphous or glassy silica, which is the major component of a pozzolan, reacts with calcium hydroxide formed from calcium silicate hydration. The rate of the pozzolanic reaction is proportional to the amount of surface area available for reaction. Therefore, it is plausible to add nano-SiO2 particles in order to make high-performance concrete. The experimental results show that the compressive strengths of mortars with nano-SiO2 particles were all higher than those of mortars containing silica fume at 7 and 28 days. It is demonstrated that the nano-particles are more valuable in enhancing strength than silica fume. In addition, the continuous hydration progress was monitored by scanning electron micrograph (SEM) observation, by examining the residual quantity of Ca(OH)2 and the rate of heat evolution. The results of these examinations indicate that nano scale SiO2 behaves not only as a filler to improve microstructure, but also as an activator to promote pozzolanic reaction.
  • A. H. Harandi Zadeh, A. Rahimi, M. R. Ehsani Page 50
    In this article the previous and recent researches on Impinging Streams Reactors (ISRS) are briefly reviewed. Some basic principles of ISRS are first reminded and their applications in combustion, gas-solid, gas-liquid and liquid-liquid processes are discussed in details. Also actual advantages and limitations of such systems are presented. Results show that ISRS are high intensity reactors which provide significant improvement over conventional phase contacting equipment due to the impingment of high velocity feed streams upon each other in relatively small reactor volume, resulting in a higher turbulent mixture of phases. Also due to this intimate contact between phases, mass and heat transfer rates are increased dramatically. Because of above mentioned advantages and in spite of some limitications, it seems that, the similar conventional systems, are replaced by these type of reactors in near future.
  • J. Fahim, S. M. Mohajerzadeh, M. R. Kamali Page 64
    The self-propagating high-temperature synthesis (SHS) method have been developed Through The world-wide in order to production of beneficial engineering and other functional materials, such as advanced ceramics, intermetallics, catalysts and magnetic materials. This method uses self-sustaining solid-flame combustion reactions which develops very high internal material temperatures during very short periods. Therefore, has many advantages over traditional methods, such as much lower energy costs, lower environmental impacts, ease of manufacturing and capability for producing materials with unique properties and characteristics. This paper introduces the SHS method and its advantages and discusses a numerous applications with environmental Trends, such as highly active catalysts for exhaust emission control and methane conversion and various methods of neutralization or recycling industrial inorganic wastes. Since SHS can be initiated and completed at Environmental standard conditions, it can also be utilised successfully for dealing with toxic or radioactive materials and contaminated areas by creating large-scale protective coatings or vitrification, consolidation and encapsulation of dangerous wastes.