به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

رهبر رحیمی

  • محمد سلطانیه*، رهبر رحیمی، تورج محمدی، سید نظام الدین اشرفی زاده، سهیل ضرغامی

    در این مقاله مروری، پس از بررسی اجمالی تاریخچه مهندسی شیمی در جهان و ایران، انتشارات مرتبط با مهندسی شیمی در فصلنامه آموزش مهندسی ایران طی بیست وپنج سال اخیر مرور شده است. در بخش آموزش، به معرفی رویکردهای نوین آموزش در مهندسی شیمی شامل آموزش از راه دور، آموزش مبتنی بر بازی، و واقعیت مجازی پرداخته شده است.آخرین جهت گیری های تحقیقاتی مهندسی شیمی شامل بسپارهای پاسخگو به محرک، تحویل دارو، درمان سرطان، فیلم های بسته بندی فعال ضدمیکروبی، کاربردهای بسته بندی فعال برای مواد غذایی، منسوجات بر پایه نانوالیاف الکتروریسی شده، کاربردهای ترمیم زخم، فناوری های پیشرفته تصفیه آب و پساب، کاربردهای نانومواد و یون های فلزی، انرژی های سبز و تجدیدپذیر و کاربردهای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی در مهندسی شیمی بررسی شده است. سپس با رویکرد آینده نگری، تحولات اخیر در جهان نظیر چالش های محیط زیستی، محدودیت منابع و مواد اولیه و نیز دسترسی به انرژی و ملاحظات توسعه پایدار، زمینه های نوین مهندسی شیمی و آینده این رشته با تاکید بر آموزش مهندسی شیمی مورد بررسی قرار گرفته است. با گسترش بسیاری از زمینه های بین رشته ای، نظیر انرژی های نو و کربن زدایی از سیستم های انرژی و همچنین حوزه های آب، غذا، هوا، بهداشت و امور پزشکی، پیش بینی می شود تحولات شگرفی در آموزش این رشته مهندسی رخ دهد.

    کلید واژگان: : آموزش مهندسی شیمی, چشم انداز مهندسی شیمی, زیست فناوری, مهندسی پزشکی, نانوفناوری و ریزسیالش, مهندسی شیمی سبز, توسعه پایدار
    Mohammad Soltanieh *, Rahbar Rahimi, Toraj Mohammadi, Seyed Nezameddin Ashrafizadeh, Soheil Zarghami

    In this paper, after a brief investigation of the history of chemical engineering in Iran and the world, the published papers related to chemical engineering education in the Iranian Journal of Engineering Education, on the occasion of its 25th anniversary of publication, were reviewed. In educational part of the present work, the novel educational methods such as remote education, e-learning, game-based education, virtual reality education and the outcomes of these methods are discussed. In addition, from the research perspective, the latest directions of chemical engineering such as stimuli-responsive polymeric micelles, drug delivery, cancer therapy, antimicrobial active packaging films, active food packaging, advanced electro spun nanofiber yarn-based textiles, wound healing applications, advanced technologies for water and wastewater treatment, application of nanomaterials and ionic metals, green and renewable energies, and the applications of artificial intelligence in chemical engineering were reviewed. From the foresight vision and considering the global changes such as environmental challenges, limited world resources, the novel areas of chemical engineering and its future, with emphasis on chemical engineering education, have been investigated. With progresses in many interdisciplinary areas such as energy and decarbonization, water, food, air, human health and medicine, it is being expected that great changes occur in the education of chemical engineering.

    Keywords: Chemical Engineering Education, Perspective, Green, Biotechnology, Biomedical, Nanotechnology, Microfluidics, Sustainable Development
  • سعید شکری، هومن فتوره چی، رهبر رحیمی*
    فناوری های فرافکنی[1] همچون فناوری های هوش مصنوعی[2]، اینترنت اشیا صنعتی[3]، همزاد دیجیتال[4]، بینائی ماشین[5]، واقعیت مجازی[6] و واقعیت افزوده[7]، از فناوری های نوظهور در انقلاب صنعتی چهارم بوده که به سرعت در حال عملیاتی شدن هستند و تاثیرات شگرفی در صنایع تولیدی بزرگ مانند نفت، گاز طبیعی و پتروشیمی دارند.تحول دیجیتال را نمی توان نادیده گرفت. برنامه های مصوب با توجه به اسناد بالادستی و نقشه راه هوش مصنوعی لازم است به سرعت اجرایی شوند. بیان می شود که توان نیروی انسانی کشور از بعد آموزش قابل قبول است، اما تجمیع پراکندگی نوع مهارت آموزش دیده ها لازم است. ایجاد فرهنگ تحول دیجیتال موردی است که باید سرعت گیرد و توجه بیش ازحد به اثرات جانبی منفی باعث مانع رشد تحول دیجیتال نشود. تحول دیجیتال بین بخشی است و لذا نه تنها نیاز به متخصصین سخت افزار و نرم افزار و زیرساخت دارد، بلکه مهارت ها و متخصص های مطلوب صنایع را نیز لازم دارد. [1] Projective Technologies[2] Artificial Intelligence (AI)[3] Industrial Internet of Things (IIoT)[4] Digital Twin[5] Machine Vision[6] Virtual Reality (VR)[7] Augmented Reality (AR)
    کلید واژگان: هوش مصنوعی, مدیریت, صنایع فرایندی
    Saeid Shokri, Hooman Fatoorechi, Rahbar Rahimi *
    Projective technologies such as artificial intelligence technologies, Internet of Industrial Things, digital twin, machine vision, virtual reality and augmented reality are emerging technologies in the fourth industrial revolution that are rapidly becoming operational and have tremendous effects in large production industries such as oil and gas. Now days, digital transformation cannot be ignored. The approved programs should be implemented quickly according to the upstream documents and road map. It is stated that the manpower of the country is acceptable in terms of education, but it is necessary to consolidate the dispersion of the type of skills of the trained people.Creating a culture of digital transformation is something that should be accelerated and excessive attention to negative side effects should not hinder the growth of digital transformation. Digital transformation is interdisciplinary and therefore not only requires hardware, software and infrastructure experts, it also requires the desired skills and experts of the industries.
    Keywords: artificial intelligence, Management, Process industries
  • زهره خلیفات، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی
    جداکننده های گرانشی چند فازی یکی از پرکاربردترین تجهیزات برای جدایش فازهای غیر قابل امتزاج در صنایع مختلف به شمار می روند. در این کار به بهبود عملکرد یک جداکننده گرانشی سه فازی صنعتی دارای بوت، با هدف رفع مشکلاتی که از عیب یابی فرایند جدایش در این جداکننده بدست آمده، پرداخته شده است. بدین منظور، اثر تعویض هدایت کننده در ورودی (نوع پره دار به جای ورودی زاویه دار)، نصب بافل در میانه و نم گیر در انتهای جدا کننده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که با استفاده از طراحی جدید، عملکرد جداکننده بهبود یافته، به طوری که میزان مایع در گاز خروجی% 8/83 نسبت به طراحی کنونی در صنعت کاهش یافته است. این طراحی در بهبود رفتار جریان در ناحیه ورودی، بهبود توزیع اندازه قطرات در خروجی و همچنین در جلوگیری از کاهش چشمگیر عملکرد جداکننده هنگام افزایش دبی، که از مشکلات مربوط به عیب یابی فرایند جدایش بوده اند، نیز موفق عمل کرده است.
    کلید واژگان: جداکننده صنعتی دارای بوت, تجهیزات درونی, هدایت کننده ورودی, بافل, نم گیر
    Zohreh Khalifat, Mortaza Zivdar *, Rahbar Rahimi
    Multi-phase gravity separators are one of the most useful equipment used to separate immiscible phases in different industries. Debottlenecking of the separation process was investigated in this study, to improve the performance of an industrial three-phase boot separator. So, the effect of altering the inlet diverter (replacing the slopped inlet diverter with a vane inlet diverter), placing a baffle at the middle, and placing a mist extractor at the end of the separator, were considered. Results of this research showed that by using the new design, the performance of the separator improved so that the liquid amount at the gas outlet decreased by 83.8% compared to the current design of the industrial separator. This new design was successful in improving the flow behavior at the inlet zone, improving the droplet size distribution at the outlet zone, and preventing the impressive decrease of the separator performance while increasing the inlet flow rate.
    Keywords: Industrial boot separator, Internals, Inlet diverter, Baffle, Mist extractor
  • سید عبدالمجید خاکسار، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی

    در کشور ایران سالانه صدها هزار تن گاز ترش حاصل از فرایندهای شیرین سازی از راه سامانه فلر، سوزانده می شود. رایج ترین روش برای شیرین سازی گازهای ترش، روش جذب H2S به وسیله آمین و سپس استفاده از فرایند کلاوس برای تبدیل H2S به سولفور است که در این صورت سالانه حجم زیادی سولفور تولید می شود. در این مقاله مطالعات امکان سنجی شیرین سازی گازهای ترش ارسالی به فلر به روش تبدیل کاتالیستی H2S به متیل مرکاپتان، نشان می دهد که استفاده از این روش، سودآوری بسیار زیادی نسبت به فرایندهای تبدیل H2S به سولفور دارد. در این مطالعه، یکی از شرکت های پتروشیمی کشور که سالانه بیش از 80 هزار تن گاز ترش می سوزاند محل بررسی قرار گرفته است. بررسی ها نشان می دهد که با تبدیل کاتالیستی H2S به متیل مرکاپتان در این مجتمع پتروشیمیایی، ضمن تولید یکی از مواد راهبردی و مورد نیاز کشور، سود ناخالص طرح، بیش از 5000 میلیارد ریال در سال است که بیش از چهار برابر سود ناخالص فرایند تبدیل H2S به گوگرد است و کل هزینه های صرف شده در مدت زمانی کمتر از دو سال باز خواهد گشت.

    کلید واژگان: متیل مرکاپتان, H2S, گاز ترش, شیرین سازی
    S. A. Khaksar, M. Zivdar*, R. Rahimi

    Iran, one of the largest greenhouse gas producers in the world, burns hundreds of thousands of tons of sour gases annually, through the flare systems. Sweetening of sour gases, using amin absorption process, with combination of Claus process is the most common process, with a huge amount of sulfur, as by product. In this paper, a feasibility study has been done for "catalytic conversion of H2S to methyl mercaptan" as a novel process for sweetening of sour gases. This investigation shows that the use of this method has a great benefit in comparison with the H2S -to-sulfur conversion processes. The study examined one of Iranian petrochemical companies that burns more than 80,000 tons of gas per year. The results show that by the catalytic conversion of H2S to methyl mercaptan in this petrochemical complex, while producing one of the country's most needed strategic materials, the gross profit of the project is more than 25 million US$ annually. The benefit of this method is 4 times of the H2S to Sulfur method and the total cost will return in less than two years.

    Keywords: Methyl Mercaptan, H2S, Sour Gas, sweetening
  • پریسا دانشگر، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی

    آکنه های ساختاریافته با داشتن سطح تماس بالا در فرآیندهای انتقال جرم نظیر تقطیر،کاربرد وسیعی دارند. سطح تماس مشترک موثر پارامتر مهمی در تعیین بازده انتقال جرم و متفاوت از سطح هندسی آکنه است. در این پژوهش مدل های موجود برای پیش بینی سطح موثر در آکنه های ساختاریافته نظیر مدل ونگ، گوالیتو، اولیجیک و برونازی مورد بررسی و دقت آن ها در مقایسه با داده های آزمایشگاهی آکنه Mellapak 250Y، با تغییر پارامترهای فشار عملیاتی، کشش سطحی سیستم، برحسب دبی گاز و مایع مورد سنجش قرار گرفته است. مدل های ونگ و گوالیتو با تغییر فشار، خطای کم تری در مقایسه با سایر مدل ها داشته اند، خطای نسبی متوسط برای این دو مدل به ترتیب برابر %31 و %44 است. بنابراین به دلیل بالا بودن خطاها استفاده از این مدل ها توصیه نمی گردد. کم ترین خطای نسبی متوسط با تغییر کشش سطحی توسط مدل های برونازی و اولیجیک به دست آمده اند که به ترتیب برابر %8 و %7 است. نتایج این تحقیق می تواند در جهت گیری های آینده به منظور انتخاب مدل مناسب جهت محاسبه سطح موثر استفاده شود.

    کلید واژگان: آکنه ساختاریافته, سطح مشترک موثر, فشار, کشش سطحی, Mellapak- 250Y
    Parisa Daneshgar, Mortaza Zivdar *, Rahbar Rahimi

    Structured packings with large specific area are widely used in mass transfer processes such as distillation. Effective interfacial area is the key parameter in determination of mass transfer performance, and differs from packing specific area. In present work, different  models for predicting effective interfacial area in structured packings such as Wang, Gualito, Olujic and Brunazzi were presented and accuracy of the models were compared with experimental data of  Mellapak 250Y with respect to the pressure and surface tension of system, in terms of gas and Liquid Loads. Predictive values of Wang and Gualito models are better than others by changing pressure. The mean absolute relative error (MARE) for these models are 31% and 44%, none of these models were recommended for predicting effective interfacial area. Respectively. Brunazzi and Olujic models showed the lowest deviation from experimental data which were 8% and 7%, respectively. The results of this work could be used as a guide to select the best models available for effective interfacial area prediction, and to direct future research in this area.

    Keywords: Structured Packing, Effective interfacial area, Pressure, Surface tension, Mellapak- 250Y
  • مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی، محمود همتی

    ستون های تقطیر دیوار میانی یا  DWCیک فناوری جداسازی جدید در زمینه افزایش بهره وری است که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی و سرمایه گذاری می شود. این نوع برج ها برای جداسازی ترکیبات سه جزیی و بیش تر، مانند هیدروکربن ها، الکل ها، آلدهید ها، کتون ها، استون ها و آمین ها کاربرد دارد. به علاوه این نوع ستون ها در فرآیند های تقطیر واکنشی، استخراج و آزیوتروپیک استفاده می شود. افزایش مقیاس، راه اندازی و بهره برداری موفق یک واحد تجاری، همچنین امکان پذیری، طراحی، بهینه سازی و کاهش ریسک مستلزم وجود پایلوت است. مرور و بررسی انجام شده نشان داد که ستون های دیوار میانی در مقایسه با برج های سری، می توانند %20 در هزینه ‎های سرمایه گذاری تجهیزات و %30 در انرژی صرفه جویی کنند. اغلب پایلوت های موردمطالعه دارای قطر بین 50 تا 700 میلی متر و حداکثر ارتفاع 12 متر هستند. مهم ترین نکات در طراحی و ساخت DWC تقسیم بخار، موقعیت دیوار، تعداد مراحل تعادلی، ارتفاع و قطر برج است.

    کلید واژگان: برج تقطیر دیوار میانی, افزایش مقیاس, طراحی و بهینه سازی, کنترل
    Mortaza Zivdar *, Rahbar Rahimi, Mahmoud Hemmati

    A dividing wall distillation column is a separation technology in the field of process intensification that promises energy and capital savings. Dividing wall columns are applied for separation of mixtures with three and more components, such as hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, acetones, and amines. Further, DWCs can be used to conduct azeotropic, extractive and reactive distillation. Scale-up and successful operation of a commercial unit, as well as design, optimization, feasibility and risk reduction in processes require a pilot. These studies indicate that DWC, compared to conventional distillation sequence, can save 20% in equipment investment costs and 30% savings in energy consumption. Most of the studied pilots were reported to have a diameter between 50 and 700 mm and a maximum height of 12 m. The most important points in the design and construction of DWC are vapor split, wall position, number of equilibrium stages, height and diameter of the tower.

    Keywords: Dividing Wall Distillation Column, Scale-up, design, Optimization, Control
  • زهره خلیفات، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی

    جداکننده های چندفازی گرانشی یکی از مهمترین تجهیزات برای جدایش فازهای با ارزش در صنایع مختلف به شمار می روند. به دلیل ضعف های مربوط به مدل های نیمه تجربی و هزینه های بالای انجام آزمایش برای یافتن طراحی بهینه برای این جداکننده ها، استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) رو به گسترش است. در این تحقیق پس از مرور کلی جداکننده های گرانشی به بررسی مروری بر کارهای انجام شده با استفاده از CFD برای انتخاب مدل مناسب در طراحی و بهینه سازی جداکننده ها،پرداخته شده است. نتایج نشا ن می دهد که اگرچه استفاده از CFD یک روش قدرتمند برای مدل سازی و بهبود طراحی جداکننده است ولی کاستی های آن همچون استفاده از مدل نادرست، فرضیات ساده کننده و روش بهینه سازی نامناسب، منجربه نبود دقت کافی در نتایج شبیه سازیو بهینه سازی شده است که باید در کارهای آینده بررسی شوند.

    کلید واژگان: جداکننده گرانشی, شبیه سازی, دینامیک سیالات محاسباتی, جریان چندفازی
    Z. Khalifat, M. Zivdar*, R. Rahimi

    Gravity multiphase separators are one of the most important equipment in different industries. Due to the limitations related to semi-empirical models and the high-performance cost of experimental tests in finding the optimized design, computational fluid dynamics (CFD) has been widely used recently. In this research, after a total review on gravity separators, a review of CFD studies on these apparatuses, to find the appropriate model for simulation and optimization, are considered. Results show that, although CFD is a powerful technique for modeling and improving the separator design, some disadvantages like using incorrect models, simplified assumptions and inappropriate optimization methods lead to inaccurate simulation and optimization results, which should be considered in future works.

    Keywords: Gravity Separator, Simulation, Computational Fluid Dynamics, Multi-Phase Flow
  • زهره خلیفات، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی

    جداکننده های سه فازی برای جدایش فازهای غیر قابل امتزاج در صنایع نفتی مورد استفاده قرار می گیرند. شبیه سازی این جداکننده های صنعتی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی در مراجع بسیار محدود بوده و اکثر کارهای انجام شده مربوط به شبیه سازی با استفاده از دیدگاه اولر-اولر یا اولر-الگرانژ با تطابق ضعیف بین نتایج مربوط به شبیه سازی و داده های صنعتی بوده است . در این کار یک مدل که ترکیبی از دو مدل حجم سیال FOV و مدل فاز ناپیوسته MPD که ترکیب دو دیدگاه اولر-اولر و اولر-الگرانژ بوده، برای شبیه سازی یک جداکننده سه فاز صنعتی دارای بوت توسعه داده شده است. الزم به ذکر است که با وجود کاربرد گسترده جداکننده های دارای بوت در صنایع نفتی، تا کنون هیچ پژوهشی روی این نوع از جداساز ها انجام نشده است .به منظور توسعه این مدل ترکیبی در این کار، اثر زیر مدل های مختلف شامل نیروی جرم مجازی، شکست قطرات و مدل گام تصادفی WRD که در اکثر شبیه سازی ها از آن صرف نظر شده، مورد بررسی قرار گرفته است. میزان جرم قطرات در گاز خروجی از داده های مربوط به جداکننده موجود در شرکت پتروشیمی برزویه واقع در جنوب ایران به عنوان معیاری برای ارزیابی مدل مورد نظر، مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی مورد نظر با در نظر گرفتن هر سه زیر مدل و تاثیر باالی زیرمدل WRD یک مدل موفق در تخمین بازده جداکننده بوده است، به طوری که با استفاده از زیر مدل ها خطای نتایج شبیه سازی از 81/40 % به 9/12 %کاهش پیدا کرده است. در این کار همچنین با استفاده از مدل اعتبار سنجی شده به بررسی اثر اندازه قطرات و دبی ورودی روی عملکرد جدا کننده پرداخته شده است. نتایج نشان دادند که کاهش اندازه قطرات به اندازه 02 %و افزایش دبی hr/6475kg- 5800 باعث کاهش راندمان جداساز شده است به طوری که میزان جرم قطرات مایع در گاز خروجی به ترتیب به اندازه 29 %و 38 %افزایش یافته است.

    کلید واژگان: دینامیک سیالات محاسباتی, جریان چند فازی, شبیه سازی, جداکننده سه فاز دارای بوت, مدل گام تصادفی
    zohreh khalifat, Mortaza Zivdar*, Rahbar Rahimi

    Three-phase separators are used to separate immiscible phases in petroleum industries. Computational fluid dynamics (CFD) simulation of industrial separators are rather limited in the literature and most of them are based on Eulerian-Eulerian (E-E) or Eulerian-Lagrangian (E-L) approaches with poor agreement between simulation and industrial data. In this research a coupled E-E and E-L method, i.e., the combination of the volume of fluid (VOF) and dispersed phase model (DPM) was developed to simulate an industrial three phase boot separator. Noted that despite the wide usage of boot separators in petroleum industry, no research has been performed on it. In order to develop the coupled model, effects of different sub-models including virtual mass force, droplet break up and also discrete random walk (DRW) model which was ignored in most of the researches, were considered. Liquid droplet entrainment in the gas outlet taken from data of Borzoyeh Petrochemical Company in the south of Iran, was the criteria for evaluating the CFD model. It is concluded that the coupled model using three mentioned sub-models with the high importance of applying DRW, is a successful way in predicting the separator efficiency so that considering all sub-models decreases the simulation error from 40.81% to 12.9%. Using the validated model, effects of inlet droplet size and flow rate on the separation performance were considered. Results demonstrated that decreasing droplet size (by 20%) and increasing flow rate (from 5800-6475 kg/hr), decreased the efficiency, such that the liquid entrainment in the gas outlet increased by 29% and 38 % respectively

    Keywords: Computational fluid dynamics, Multi-phase flow, simulation, Three phase bootseparator, Discrete random walk model
  • زهره خلیفات، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی

    جدایش جریان چند فازی در جداکننده های گرانشی یکی از فرایند های مهم در صنایع مختلف به شمار می رود. در این مطالعه از یک شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی ((CFDبا استفاده از یک مدل ترکیبی VOF-DPM برای عیب یابی و تحلیل رفتار هیدرودینامیکی فرایند جدایش در یک جداکننده سه فازی صنعتی دارای بوت، استفاده شده است. لازم به ذکر است که با وجود کاربرد گسترده جداکننده های بوت در صنایع مختلف تاکنون هیچ پژوهشی روی این نوع از جداسازها برای بررسی رفتار ماکروسکوپی و میکروسکوپی فرایند جدایش ارائه نشده است. در این پژوهش، نتایج محاسبات عددی بر حسب پروفایل های جریان سه فازی، رفتار فازهای ثانویه ، بازده جداکننده و توزیع اندازه قطرات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که مدل CFD مورد نظر قادر به تخمین خوبی از رفتار جدایش در یک جداکننده سه فاز دارای بوت است. عیب یابی فرایند جدایش در جداکننده مورد نظر برای تشخیص پارامترهایی که منجر به کاهش راندمان جداکننده می شود نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده کاربرد نامناسب نوع هدایت کننده ورودی، نیاز به وجود نم گیر مناسب در خروجی گاز و همچنین نیاز به یک گرداب شکن در خروجی مایع بوده است. اثر افزایش میزان دبی آب ورودی روی عملکرد جداساز، یکی از پارامترهای مهم دیگری است که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش دبی آب ورودی در محدوده kg/hr 11823-47295 منجر به افزایش میزان جرم آب در خروجی گاز از 09/0 به kg/hr 6/1 شده است ولی این مقدارافزایش باعث کاهش چشمگیری در عملکرد جدایش در جداساز مورد نظر نشده است.

    کلید واژگان: جدا کننده گرانشی سه فازی, مدل حجم سیال, مدل فاز ناپیوسته, عیب یابی, تحلیل هیدرودینامی
    Mortaza Zivdar*, Zohreh Khalifat, Rahbar Rahimi

    Multiphase separation in gravity separators is one of the important processes in different industries. This study presents a computational fluid dynamics (CFD) simulation of an industrial three-phase boot separator applying a coupled volume of fluid (VOF)- dispersed phase model (DPM) method for hydrodynamic analysis and troubleshooting of the separation process. Noted that despite the wide application of the boot separator in different industries, no research has been performed on this type of separator to investigate the macroscopic and microscopic behavior of the separation process. The results of numerical calculations based on three-phase flow profile, secondary phase behavior, separator performance, and size distribution of the droplets were investigated in this research. Results showed that the CFD model is well capable of estimating the separation behavior in a threephase boot separator. Troubleshooting of the studied separator was also investigated to detect the parameters that might decrease the separation performance. Based on the results, it is concluded that the separator suffers from the type of the inlet diverter, lack of an efficient mist extractor at the gas outlet and also lack of an appropriate vortex breaker at the oil outlet. The effect of increasing the inlet water flow rate on the separator performance was another parameter that was studied in this research. Results demonstrated that increasing the inlet water flow rate from 11823-47295 kg/hr caused an increase in the mass of droplets at the gas outlet from 0.09 to 1.6 kg/hr, but this increase did not lead to a significant decrease in the separation efficiency.

    Keywords: Three phase gravity separator, Volume of fluid, Dispersed phase model, Troubleshooting, Hydrodynamic analysis
  • رهبر رحیمی*

    استفاده از مفهوم طراحی محصول شیمیایی و عبارت مهندسی محصولات شیمیایی در مهندسی شیمی در 20 سال اخیر رایج شده است. این مفهوم ابتدا در آمریکا و سپس در اروپا مورد توجه قرار گرفت ودر محدودی از دانشگاه های جهان طراحی محصولات شیمیایی به عنوان درسی در سطح کارشناسی ارایه شد و تعداد کثیری از دانشگاه های جهان آن را به صورت پروژه تخصصی- پژوهشی در سطح کارشناسی ارشد ارایه داده اند، به این جهت تعدد کتب درسی در این زمینه کم می باشد. در طراحی محصولات شیمیایی تلفیق بازار ، مهندسی شیمی و علوم جدید(تکنولوژی ذرات، بیو تکنولوژی و نانو) مورد نیاز است. نظام یک پارچه برای مهندسی محصولات شیمیایی به مفهوم تبدیل داده به اطلاعات و با توجه به تحقیق و آموزش و تجربیات کسب شده تاکنون و سپس تبدیل آن به دانش در حال شکل گیری است. به دلیل تنوع زیاد در طراحی محصول در مهندسی محصولات شیمیایی و میزان کم تولید، بیشتر فرایندهای تولیدی غیر پیوسته هستند. سود آوری محصولاتی که نوبر هستند به دلیل عدم وجود تولید کننده رقیب بسیار زیاد بوده و ریسک عدم تقاضای دراز مدت برای محصول تولیدی را جبران می کند. به آموزش طراحی محصولات شیمیایی و فرایند های غیر پیوسته که عموما نا پایا هستند در گروه های مهندسی شیمی دانشگاه های ایران توجه کافی نشده است و لازم است که در برنامه ها آموزشی مهندسی شیمی به آن توجه شده و از الگوهای موجود بهره گیری شود.

    کلید واژگان: مهندس شیمی, مهندسی فرایند, مهندسی محصول, طراحی محصول, کالای نوبر, کالای عام, سرفصل درس
    Rahbar Rahimi *

    It is less than 20 years that the concept of chemical product engineering and chemical product engineer is introduced by chemical engineers. The concept is introduced by US universities and followed by the EU universities afterward. They have introduced the chemical product engineering course at BSc and MSc levels. It is in some universities taught as a project at graduate level to the students.  To master the chemical product engineering the new knowledge of bio and nanosciences are essential.  The strategy for making product engineering structural consists of 4 stages which are named; The need, ideas, selections and manufacture. The production of specialty products takes place in a batch process. That is due to a low amount of production and the need for a change of products. Even though production specialty products have the risk of market rejection, but the initial profit justifies the risk. It is found unfortunate that the same trend is not followed in Iran's universities.

    Keywords: Chemical engineering, Chemical product engineer, specialty chemical, commodity chemicals, process engineer, Syllabus
  • گیتا شرفی، رهبر رحیمی *، مرتضی زیودار

    در این پژوهش از روش دینامیک سیالات محاسباتی برای توصیف جریان در بستر آکنده برج جذب با آکنه های نامنظم پرداخته شده است. در این بررسی برجی در مقیاس نیمه صنعتی با آکنه های راشیگ 1 سانتیمتری بوسیله دینامیک سیالات محاسباتی مورد شبیه سازی در مقیاس ماکرو قرار گرفته است. ارتفاع برج در حدود 175 سانتیمتر است. محدوده سرعت هوا 5/1 الی 5 متربرثانیه و افت فشار اندازه گیری شده 5/1 الی 12 پاسکال بر واحد متر است. پدیده اثر دیواره که منجر به توزیع تخلخل شعاعی در ناحیه آکنده میشود با دیدگاه کلرک بیان شده است. تعریف توزیع تخلخل شعاعی کلرک در مدل CFD در پیش بینی افت فشار حاصل از محیط آکنده با آکنه های راشیگ موفق بوده است.پیش بینی افت فشار خشک توسط مدل تنها در حدود 4% با نتایج آزمایشگاهی اختلاف دارد. دیدگاه پیش بینی افت فشار ارگان، در دو حالت بررسی با تخلخل متوسط و توزیع تخلخل شعاعی، با دیدگاه رایکلت مورد مقایسه قرار گرفته است. در این بررسی دیدگاه پیش بینی افت فشار براساس رابطه ارگان در هر دو روش به نسبت دیدگاه رایکلت در پیش بینی داده های آزمایشگاهی دقیق تر بوده و تنها 6% از نتایج آزمایشگاهی اختلاف داشت.

    کلید واژگان: افت فشار, برج جذب آکنده, آکنه نامنظم, دینامیک سیالات محاسباتی
    Gita Sharafi, Rahbar Rahimi *, Morteza Zivdar

    In this work computational fluid dynamics is used to describe the fluid flow across a randomly packed absorption tower. The CFD simulation method is employed on a packed tower that is packed with 1cm Raschig rings. Tower is 175cm in height. Air flow rate range was 1.5 to 5 m/s. The measured pressure drops were in 1.5 to 12 Pascal per height of tower in meter. The Klerk’s approach is examined to define the influence of confining walls on pressure drop in packed areas. It is concluded that CFD model that uses the Klerk’s definition of radial porosity distribution is a successful way for pressure drop prediction in packed beds. Model prediction of dry pressure drop is about 4% lower than the experimental measurements. Ergun’s pressure drop prediction is compared with that of Reichelt’s using averaged and distributed porosity profiles. In both methods Ergun’s approach in comparison with Reichelt’s approach has %6 lesser error in dry pressure drop prediction.

    Keywords: pressure drop, absorption packed tower, random packing, computational fluid dynamics
  • طالب زارعی، رهبر رحیمی
    در این مقاله، یک مدل سه‏بعدی و دوفازی در چارچوب اولری- اولری برای پیش بینی هیدرودینامیک سینی ها با استفاده از نرم‏افزار CFX ارایه شده است. ابتدا هیدرودینامیک سینی غربالی شبیه‏سازی و با نتایج آزمایشگاهی داده های پیشین مقایسه شد. نتایج پیش‏بینی توافقی خوب با نتایج آزمایشگاهی داشتند. سپس برای بهبود الگوی جریان در سینی غربالی و از بین بردن نقاط مردابی و ساکن، از آرایش‏های گوناگون دریچه های هدایت بخار استفاده شد. بهترین آرایش از جنبه توزیع سرعت روی سینی، افت فشار و تشکیل حباب آرایش سینی غربالی به‏همراه 8 دریچه هدایت بخار(در گوشه های سینی) انتخاب شده است. مهم‏ترین عامل در طراحی دریچه ها نسبت سطح دهانه دریچه ها به کل سطح آزاد سینی تشخیص داده شد. این مشخصه بدون بعد برای آرایش هشت‏دریچه‏ای 31/14% است که این محدوده برای طراحی دریچه ها روی سینی های غربالی پیشنهاد می شود. سینی بهبودیافته غربالی به‏همراه دریچه های طراحی‏شده روی آن می تواند در رفع تنگناهای سینی های موجود و هم‏چنین طراحی های آینده بدون تحمیل هزینه قابل‏توجه استفاده شود.
    کلید واژگان: سینی غربالی, دریچه های هدایت بخار, CFD, الگوی جریان, افت فشار
    Taleb Zarei, Rahbar Rahimi
    In this paper, A 3D model in the Eulerian- Eulerian framework for the prediction of the two phase tray hydrodynamic with ANSYS CFX software was used. CFD of the sieve tray was validated with experimental data. Results showed good agreement between an experimental simulation and CFD simulation. Then, to improve sieve tray performance and eliminate stagnant point on the tray, the different arrangement of the vapor directional valve was implemented. The best directional valve arrangement was 8 number valves on the sieve tray. The results show that the ratio of the vapor directional valve open area to the total hole area is an important parameter in the tray design. This dimensionless parameter for the 8 number arrangement is 14.31%. Therefore, this improved sieve tray with the optimum number directional valve can be used in the debottlenecking and future design of sieve trays.
    Keywords: Sieve Tray, Vapor Directional Valve, CFD, Flow Pattern, Pressure Drop
  • رهبر رحیمی، شیرین بولاقی
    پارامترهای فرآیندی صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی دارای شرایط دینامیکی پیچیده ای هستند، یکی ازروش های مناسب برای پاسخ به تغییرات و اغتشاشات ورودی به سیستم های فرآیندی، طراحی واحد در حالت دینامیکی است. در شبیه سازی دینامیکی، همزمان با طراحی، اثر پارامترهای مختلف در نظر گرفته می شود و در صورت نیاز کنترل می گردند. در این تحقیق شبیه سازی استاتیک و دینامیکی واحد خالص سازی 1و3 بوتادین مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ی بررسی رفتاری سیستم در برابر تغییرات پارامترهای ورودی می تواند در طراحی برج های تقطیر دیوار میانی مورد استفاده قرار گیرد. ابتدا واحد در حالت استاتیک شبیه سازی شد. معادله ی پنگ رابینسون نزدیک ترین نتایج به داده های طراحی را به همراه دارد. نتایج حاصل از حالت استاتیک به عنوان نقطه ی شروع برای شبیه سازی دینامیکی مورد استفاده قرار گرفت، در نهایت به بررسی نتایج رفتار دینامیکی واحد در برابر اغتشاشات ایجاد شده، پرداخته شد.
    کلید واژگان: تقطیر, شبیه سازی استاتیک, معادله ی حالت, شبیه سازی دینامیکی, 1و3بوتادین, برج دیوار میانی
    Rahbar Rahimi*, Shirin Bulaghi
    Dynamic behaviour of chemical, petrochemical and refinerie’s process parameters are very complex. Considerations of system dynamic behaviour with respect to the system disturbances are necessary for proper design of such processes. The study leads to the selection or justification of installing process control system. In the present research a dynamic and static simulation of 1, 3 butadien separation distillation trains were scrutnized with the aim of retrofiting the existing unit with the divided wall columns. Attention on the selection of thermodynamic model revealed that the use of Peng- Robinson thermodynamic model is appropriate. The dynamic behaviour showed insensesivity of purified butadien stream to the feed flow rate.
    Keywords: Distillation, static simulation, dynamic simulation, DWC, 1, 3 butadien, thermodynamic model
  • گلناز ویس کرمی، رهبر رحیمی
    تقطیر از رایج ترین روش های جداسازی در صنایع شیمیایی است، حدود 95% جداسازی مایعات و حدود 3% از کل انرژی مصرفی جهان را نیز در اختیار دارد. در سال های اخیر پیشرفت های زیادی در زمینه افزایش راندمان انرژی برج های تقطیر انجام گرفته که در این میان برج های تقطیر پتلیوک و دیوار میانی جایگاه ویژه ای دارند. برج دیوار میانی تا 25% کاهش سرمایه اولیه، تا 35% کاهش هزینه عملیاتی و تا 40% کاهش در فضای مورد نیاز واحد را ایجاد می کند و نیز نشر گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد. در این مقاله امکان جایگزینی دو برج معمولی پروپان زدا و بوتان زدا در پتروشیمی ها با یک برج تقطیر دیوار میانی به منظور کاهش انرژی مصرفی واحدتوسط شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Aspen Plus بررسی شده است. نتیجه شبیه سازی این جایگزینی مطلوب بوده و آن را پیشنهاد می نماید.
    کلید واژگان: تقطیر, برج دیوار میانی, برج پتلیوک, چیدمان برج های تقطیر, باز آرایی
    Distillation is one of the most common separation processes in chemical industries because of its simplicity and technically mature. Distillation is used for 95% of all fluid separations and it is using around 3% of the total energy consumption s in the world. Utilization of Petlyuk and Divided Wall Columns (DWC) has been a major concern for the industries. DWC can reduce up to 25% of capital cost up to 35% reduction in operation cost and up to 40% saving in plant space. Use of DWC can help reducing the global warming. In the present study the potential of retrofitting conventional depropanizer- debutanizer columns system to a Divided Wall Column has been investigated by simulation with Aspen Plus. Retrofitting is seem to be feasible and recommend to industry.
    Keywords: Distillation, Divided Wall Column, Petlyuk Column, column sequence, Retrofitting
  • رهبر رحیمی*، اشکان البرزی، محمدحسن سودمند، مرتضی زیودار

    فرایند تقطیر هم‌چنان رایج‌ترین روش جداسازی در فرایند‌های شیمیایی است که حدود 3% از کل انرژی مصرفی جهان را در بر می‌گیرد. از این رو روش های متعددی برای کاهش انرژی در فرایند های تقطیر مورد توجه صنعت بوده است که نهایتا به طراحی سیستم کوپل گرمایی[1] منجر شده است. یکی از انواع چنین سیستم ها، برج‌های دیوار میانی[2] نامگذاری شده است که برای جداسازی مخلوط‌های چند جزیی مورد استفاده قرار می گیرد. اساس طراحی برج‌های دیوار میانی بر مبنای سیستم‌های کوپل گرمایی بوده که با حذف برخی از تجهیزات عملیاتی ، سبب کاهش 20-30% سرمایه اولیه و حدود 25% هزینه عملیاتی می‌گردد. بنابراین می توان استفاده از برج های دیوار میانی را به عنوان یکی از بهترین روش ها در بهبود سازی فرایند های شیمیایی دانست.این مقاله به معرفی برج‌های دیوار میانی، پیکربندی و انواع روش های طراحی و شبیه سازی این برج‌ها می‌پردازد و همچنین مثال‌هایی از چند کاربرد مهم آن در صنعت و مقایسه آن با دو برج معمولی را بیان می‌کند.

    کلید واژگان: تقطیر, کوپل گرمایی, برج دیوار میانی, انرژی, روش طراحی میانبر
    R. Rahimi *, A. Alborzi, M.H. Soudmand, M. Zivdar

    The distillation process remains as the most common method of separation in chemical process industry so that the energy use of this process accounts for an estimated 3% of world’s energy consumption. Different methods have been considered to reduce the energy consumption in distillation processes. As one of these methods, The Dividing-Wall Column (DWC) has been of great concern for multi-component mixtures distillation. The design of DWC is based on Thermally Coupled Distillation System (TCDS) which eliminates some of the operational equipments. That leads to reduction of 20-30% in capital costs and about 25% in operating costs. Thus Dividing-wall column (DWC) is one of the best examples of process intensification in distillation.This paper presents an introduction to DWC, including column configuration, design, simulation and some current industrial applications.

  • سید حسین حسینی، مرتضی زیودار*، رهبر رحیمی

    بستر شارانیده گاز جامد حبابی با استفاده از مدل دو سیالی و تئوری سینتیکی جریان دانه ای برای مطالعه ماندگی ذرات جامد در جهت محوری و شعاعی در سه مقطع (h/H) 25/0، 58 /0 و 89/0، شبیه سازی شده است. شبیه سازی ها در سرعت های بالا انجام شده است. حرکت ذره ها و رفتار حباب ها درون بستر، پیش بینی شده و با نتیجه های تجربی و یافته های دیگر پژوهشگران مقایسه شده است. نتیجه ها نشان می دهند که رفتار ذره های جامد به سرعت گاز و نسبت قطر بستر به ارتفاع ایستایی آن بستگی دارد. نتیجه های مدل به شدت به مدل دراگ حساس است. مدل دراگ ارسطوپور بهترین نتیجه ها را در سامانه ی مورد بررسی از خود نشان می دهد. در سرعت ظاهری گاز m/s 1824/2، مدل درهم k-و جریان آرام برای فاز پیوسته استفاده شده و نتیجه های این دو مدل با هم مقایسه شده اند. به طور کلی مدل موجود تطابق قابل قبولی با نتیجه های تجربی داشته و بهبود چشم گیری در کاهش خطا نسبت به کارهای گذشته را نشان می دهد. خطای محاسبه شده در این مطالعه در جهت شعاعی کمترین 8 درصد در بخش پایینی بستر، بیشترین 20 درصد در بخش بالای بستر و در جهت محوری 5 /4 می باشد.

    کلید واژگان: هیدرودینامیک, بستر شارانیده حبابی, CFD, مدل دو سیالی
    Seyed Hossein Hosseini, Morteza Zivdar, Rahbar Rahimi

    Simulation results of bubbling gas-solid fluidized bed using two-fluid model integrating the kinetic theory of granular flow are presented. Results of solid hold-up at different axial locations and radial directions are shown. Simulations are performed at high gas velocities. Particle motion and bubble behavior at two gas velocities of 0.35 and 0.9856 m/s in the bed are predicted and compared with the experimental data. Predicted results show that the gas velocity and ratio of the static bed height to width of the bed are important parameters for prediction of solid particles motions in a bubbling fluidized bed. Current work indicates the sensitivity of the CFD results to the drag model. Arastoopour’s drag model is the best choice for this study.At high gas velocity of 2.1824 m/s the standard k-e turbulent model and laminar models are compared. In general, the model predictions are in a good agreement with the experimental data. Current model reduces simulation’s errors compared with previous works. The minimum error is 8 % and the maximum error is 13.7 % in lower and upper part of the bed in radial direction, respectively.In addition, the error in axial direction is 4.5 %. The gas velocity values has a significant effect in solid particles motions.

    Keywords: Solid hold, up, CFD, Fluidized bed, Two, fluid model
  • سید حسین حسینی، رهبر رحیمی، مرتضی زیودار، عبدالرضا صمیمی
    بسترهای شارانیده شده گاز– جامد، در صنعت بسیار مورد توجه می باشند. هیدرودینامیک این سیستم ها به دلیل پیچیدگی بالای آن ها نیاز به تحقیقات گسترده ای دارد. در مطالعه حاضر، هیدرودینامیک بستر شارانیده شده گاز- جامد حاوی ذرات کروی با قطر میانگین μm 275/0 با استفاده از CFD به صورت دو بعدی آن هم در حالت ناپایا مورد بررسی قرار گرفته است. مدل دو سیالی با استفاده از نظریه جنبشی جریان دانه ای برای بیان بهتر رئولوژی فاز جامد در دامنه سرعت ظاهری m/s 1/0 تا m/s 4/0در گاز مورد استفاده قرار گرفته است. با ساده سازی معادله انتقال دمای دانه ای به صورت یک معادله جبری، حجم محاسبات به میزان چشم گیری کاهش یافته است. نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک نرم افزار شبیه ساز CFD، بصورت کیفی و کمی با نتایج تجربی مقایسه گردیده و هم خوانی خوبی یافت شده است. پروفیل های پیش بینی شده سرعت و جزء حجمی ذرات درون بستر در درک بهتر پدیده های انتقال و برخی پدیده های فیزیکی هم چون سایش ذرات در این سیستم ها کمک می کنند.
    S. Hosin S., H. Hosseini Hosseini, Rahbar R. Rahimi Rahimi, Morteza M.Zivdar Zivdar, Abdolreza Samimi
    Gas–solid fluidized bed reactors have many industrial applications. Hydrodynamics of these systems requires more investigation due to their complexity of behaviors. In this study, the 2D hydrodynamics of fluidized bed containing 275 μm spherical glass beads was investigated by using CFD analysis. The simulation of fluidized bed, carried out using the two-fluid model combined with kinetic theory of granular flow for description of rheology of solid phase as a pseudo fluid. Whilst the superficial gas velocity were set on the range of 0.1–0.46 m/s. For the system of dense gas-solid fluidized bed, an algebraic granular energy-balance equation is proposed for determining the granular temperature instead of solving the full granular energy balance equation. This simplification does not lead to different results, but significantly reduces the computational effort of the simulation. The CFD simulation results were qualitatively and quantitatively compared with the literature. These comparisons show the good agreement between them. Particles velocity and volume fraction profiles predicted by CFD code were studied to increase insight of the transport phenomena and some physical phenomena such as particles erosion in these systems.
  • رهبر رحیمی، محمودرضا رحیمی، فرهاد شهرکی
    در این تحقیق توانایی روش CFD برای شبیه سازی هیدرودینامیک جریان ها روی سینی غربالی در مقیاس صنعتی نشان داده شده است. فازگازگسسته و فاز مایع پیوسته به عنوان دو فاز با اثرهای متقابل در چارچوب اولری اولری در نظر گرفته شده اند. تبادل مومنتم بین فازها با فرض رژیم جریان نامنظم بیان شده است. بازه محاسبه ها شامل فاصله بین سینی ها و خروجی مایع روی سینی پایینی است. از آنجا که ممکن است در ناودان ها هم انتقال جرم صورت بگیرد، در نظر گرفتن ناودان در محاسبه ها الزامی است. سینی ها دارای قطرهای250/1 (نوع A) و 213/1 متر (نوع B) هستند، ارتفاع بند 05/0و 1/0 متر استفاده شده است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار 1. 5. 5؛CFX و کامپیوتر های دو پروسسوری (4/2×2 گیگاهرتز) در دانشگاه سیستان و بلوچستان انجام شده است. محاسبه ها، در هر نمو زمان، تا رسیدن ارتفاع متوسط مایع زلال به یک مقدار پایا ادامه یافته و سپس پارامترهای هیدرولیکی از جمله ارتفاع مایع زلال و ارتفاع ناحیه froth و موجودی فازها محاسبه شده اند. همچنین توزیع سرعت مایع و گاز به ازای شدت جریان های متفاوت فازهای گاز ومایع محاسبه شده اند، انحراف جریان گاز از مسیر عمودی به طور کامل مشخص بوده و دوران مایع در تمامی محاسبه ها به طور کامل مشهود است. با وجود آنکه از یک رابطه ی ساده برای محاسبه ضریب دراگ استفاده شده است، ولی هیدرودینامیک جریان ها به درستی پیش بینی شده و توافق خوبی با نتیجه های تجربی دارند. نتیجه ها نشان می دهند که در درون ناودان ها، در نزدیکی بند، موجودی گاز زیاد است، یعنی مایع ورودی به ناودان مقداری حباب گاز همراه خود به ناودان می آورد، و بر هیدرودینامیک و بازده سینی تاثیر می گذارد. این پدیده واهمیت آن در پیش مورد بررسی قرار نگرفته است و نشان می دهد که درنظر گرفتن ناودان در تمام محاسبه های سینی غربالی به کمک CFD الزامی است. بنابراین، CFD توان شبیه سازی و تحلیل هیدرو دینامیک سینی غربالی در مقیاس صنعتی را دارد و می تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند برای طراحی این سینی ها توسعه داده شود.
    کلید واژگان: دینامیک سیالات محاسباتی, طراحی, برج تقطیر, سینی غربالی, ناودان, هیدرودینامیک, جریان دوفازی
  • رهبر رحیمی، زکیه صابر ماهانی
    عنصر کروم با عدد اتمی 24در گروه ششم فرعی و دوره چهارم از جدول تناوبی عناصر قرار دارد و جزء عناصر واسطه محسوب می شود. کروم در حالت آزاد و طبیعی یافت نمی شود ولی در حالت ترکیب شیمیایی و در بسیاری از سنگ های معدنی وجود دارد. یگانه ماده ای که از آن فلز کروم بدست می آید کرومیت می باشد.کرومیت در واقع به محدوده وسیعی از مینرال های حاوی کروم اطلاق می شود که دارای فرمول عمومی(Mg،Fe...)O(Cr،Al،Fe)2 O3 می باشد. کانی های خانواده کرومیت از نظر خصوصیات ظاهری شبیه هم هستند که تشخیص کانی های با ترکیب شیمیایی متفاوت، مستلزم انجام تجزیه شمیایی دقیق می باشد.برای تهیه فلز کروم از دو روش احیای شیمیایی ولیچینگ استفاده می شود.در این مقاله، بهینه سازی شرایط لیچینگ کرومیت بررسی شده است.نمونه کرومیت مورد استفاده از معدن کاشی استان سیستان و بلوچستان تهیه شده است. لیچینگ کرومیت توسط اسید سولفوریک انجام گرفته است و اثرات اندازه ذرات، دما، غلظت، نسبت حجم اسید مصرفی به مقدار جامد، زمان، دور هم زن در میزان حل شدن کرومیت بررسی شده است. و شرایط بهینه به صورت اندازه ذرات μm 100 -، دما 240 درجه سانتیگراد، اسید سولفوریک تجاری 98 درصد، نسبت حجم اسید (میلی لیتر) به وزن جامد (گرم) برابر با واحد، مدت 120 دقیقه و دور هم زن 250 دور بر دقیقه حاصل شده است.
    کلید واژگان: کروم, کرومیت, اسید سولفوریک, لیچینگ, بهینه سازی
  • مرتضی زیودار، رهبر رحیمی، علی شعرانی، امیر سهرابی کاشانی
    فلرات سنگین همواره اثرات مخرب وجبران ناپذیری را بر محیط زیست انسان ها، گیاهان و جانوران وارد می سازند. فاضلاب حاصل از صنایع به عنوان یکی از منابع این فلزات نقش بسزایی در آلوده سازی محیط ایفا می نمایند; همراه با گسترش روزافزون صنایع و همچنین افزایش این نوع فاضلاب ها، روش های متعددی در جهت تصفیه این فاضلاب ها بوجود آمده است. از جمله این روش ها می توان به روش های ترسیب، انعقاد، لخته سازی، سل های الکتروشیمیایی، تبادل یونی، استخراج با حلال، اسمز معکوس، جذب سطحی و روش های بیولوژیکی اشاره کرد. استفاده از هر یک از این روش ها به عوامل مختلفی نظیر موقعیت فاضلاب، نوع و غلظت فلزات سنگین، حضور آلاینده های دیگر در فاضلاب، میزان تصفیه مورد نیاز، هزینه تصفیه و مهم تر از همه به میزان شناخت ما از روش تصفیه و مزایا و معایب آن بستگی دارد. بنابراین در این مقاله ضمن معرفی اثرات زیانبار فلزات سنگین و خطرات ناشی از آن به ذکر برخی از روش های متداول حذف این فلزات از فاضلاب ها به همراه مزایا و معایب آنها پرداخته می شود.
    کلید واژگان: حذف فلزات سنگین, تصفیه فاضلاب, ترسیب, انعقاد, لخته سازی, سل های الکتروشیمیایی, تبادل یونی, استخراج با حلال, اسمز معکوس, جذب سطحی و روش های بیولوژیکی
  • مرتضی زیودار، رهبر رحیمی، محسن نصر اصفهانی، مسعود حق شناس فرد
    کمتر از 40 سال است که از پرکن های ساختاری (Structured Packing) در صنایع شیمیایی در فرایندهایی مثل تقطیر یا جذب استفاده می شود. این نوع پرکن ها دارای مزایایی از جمله افت فشار پایین و راندمان بالا نسبت به پرکن های نامنظم هستند. تا کنون تحقیقات زیادی جهت بهینه سازی عملکرد این برج ها انجام شده است و پارامترهای زیادی از جمله افت فشار در بستر، عملکرد توزیع کننده های مایع و گاز در برج و چگونگی الگوی جریان در بستر آکنده انجام شده است.
    کلید واژگان: برج های آکنده, پرکن های ساختاری, دینامیک سیالات محاسباتی CFD
  • رهبر رحیمی، محمد علی صالحی، حسن علیزاده
    میکا ماده ای است معدنی از خانواده فلدسپارهای آلومینیوم و سیلیس یا آلومینوسیلیکاتها که در طبیعت در اندازه های کوچک 50 مش تا بزرگ 2 اینچی یافت میرشود. از لحاظ کریستالوگرافی دارای یک ساختار بلوری شبه هگزاگونال و موکلینیک و کلیواژ پایه ای کامل می باشد. وسعت زیاد کاربردهای میکا در اندازه های بسیار ریز ما را بر آن داشت تا با دستیابی به فرایندی جدید و اقتصادی، توان خردایش این ماده استراتژیک را به طرز چشمگیری افزایش دهیم. روش های معمول در فرایند کاهش اندازه استفاده از آسیابهای گلوله ای، چکشی، میله ای، سایشی و چکشی تیغه دار با مکانیسمهای متفاوت ضربه، اصطکاک و برش بوده که به علت ساختمان کریستالی میکا، خردایش این ماده در دستگاه ها بازده بسیار پایینی دارد. در این مقاله فرایند کاهش اندازه ذرات میکا به روش شیمیایی برای اولین بار در ایران و مقایسه بازده اقتصادی و عملکرد فنی خردایش آن با سایر روش های معمول گزارش می شود. بدین ترتیب با استفاده از یک ضربه حرارتی در یک محلول بازی برای ضربه زدن به نیرویی بین کریستالهای میکا و چند مرحله شستشو، اضافه کردن اسید و ایجاد تلاطم در محلول، این عمل امکان پذیر شده است به نحوی که اندازه های تا 400 مش به این ترتیب به سادگی قابل دستیابی است.
    کلید واژگان: میکا, فلدسپار, خردایش شیمیایی, خردایش مکانیکی, مقاومت شکست
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال