منصور کلباسی
-
جهت تعیین و مدل سازی میزان حلالیت یک جسم حل شونده در سیال فوق بحرانی، داشتن خواص بحرانی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه از 10 ماده حل شونده و پنج حلال، برای مدل سازی حلالیت در سیال فوق بحرانی استفاده شده است. در نتیجه این مدل سازی، فرم جدیدی از قانون اختلاط برای بدست آوردن همبستگی میان پارامترهای مدل پیشنهاد شده است. قانون اختلاط بدست آمده، بهینه سازی قوانین اختلاط کلاسیک واندروالس بوده که در آن پارامتر چسبندگی دوجزیی، با پارامتر فشار نقصانی همبستگی دارد. مدل سازی حلالیت توسط معادلات حالت پنگ– رابینسون (PR) و پاتل-تیجا (PT) که از قوانین اختلاط واندروالس (vdW) و رآو (Rao) پیروی می کنند، انجام شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که معادله حالت پاتل – تیجا انحراف کمتری دارد. میزان خطا برای مدل های معادلات حالت پنگ-رابینسون و قانون اختلاط رآو (6/28%)، قوانین اختلاط واندروالس (2/20%)، برای معادله حالت پاتل-تیجا و قانون اختلاط واندروالس (4/16%) است.
کلید واژگان: حلالیت, مدل سازی, معادلات حالت, سیال فوق بحرانی, قوانین اختلاط -
مصرف روزافزون منابع انرژی و افزایش قیمت سوخت از یکسو و محدودیت های محیط زیستی مبنی بر کاهش آلاینده ها از سوی دیگر سبب شده است که در سال های اخیر صاحبان صنایع به خصوص صنایع بزرگ که مصرف کنندگان عمده انرژی هستند، درصدد چاره-جویی برای حل این مشکل باشند. در این راستا روش های گوناگونی برای کاهش مصرف انرژی و هزینه ها ارائه شده و توسعه یافته است. انتگراسیون یا یکپارچه سازی فرایند، مفهومی است که به استفاده از برخی از این روش ها مانند آنالیز پینچ، برنامه ریزی ریاضی، هوش مصنوعی و غیره در جهت کاهش تلفات گفته می شود. در این مقاله امکان بهبود شبکه مبدل های حرارتی و کوره های واحد هیدروکراکر یا آیزوماکس پالایشگاه اراک مورد بررسی قرار گرفته است. اطلاعات مورد نیاز از واحد جمع آوری شده و با استفاده از مفاهیم پینچ و با استفاده از نرم افزارهایHysys و Aspen Pinch مساله مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. به دلیل ماهیت جریان ها و شرایط عملیاتی، واحد به دو بخش مجزای فشاربالا (راکتور ها) و قسمت فشارپایین (جداسازی) تقسیم و بررسی شد. در قسمت فشاربالا (فشار حدود 200 بار) به دلیل اینکه فشار و میزان ترکیبات خورنده زیاد است در ساخت تجهیزات از مواد گران قیمت و خاص استفاده شده است و تغییر در ساختار اجزاء به سادگی امکان پذیر نمی باشد. پیشنهاد ارائه شده در این قسمت افزایش یک جفت مبدل می باشد. در قسمت جداسازی چندین راهکار پیشنهاد شد و میزان صرفه جویی اقتصادی آن نیز محاسبه گردید که از جمله این تغییرات حذف بخار فشار متوسط در جوشاننده برج تثبیت کننده نفتای سبک و جوشاننده برج عریان کننده نفتای سنگین و جایگزینی آن با محصولات دیزل و نفت سفید و نیز تولید بخار فشار پایین از دو جریان محصولات دیزل و نفت سفید می باشد. همچنین پیشنهاد شد که در یکی از کوره ها به منظور کاهش مصرف سوخت، دمای هوای ورودی و میزان پیش گرم آن افزایش یابد.
کلید واژگان: واحد هیدروکراکر, آنالیز پینچ, اصلاح شبکه مبدل ها, یکپارچه سازی فرایند -
آب برج های خنک کننده و چیلرها نیاز به تصفیه و درمان وسیعی دارد. در طی تصفیه این آب، باید سه فاکتور مهم خوردگی لوله-ها و واحدهای تبادل گرمایی، رسوب های جدار داخلی لوله ها و ضریب تبادل حرارتی و رشد مواد میکروبیولوژی (باکتری، جلبک و خزه ها) به طور هم زمان کنترل گردد. PH پایین می تواند ضریب تبادل حرارتی را زیاد کند اما اشکال اینجاست که در PHهای پایین میزان خوردگی مواد افزایش می یابد. تکنیک های تصفیه مرسوم، استفاده از مواد شیمیایی مثل کلر و هیپوکلریت می باشد که خوردگی بیولوژیکی را کاهش می دهد. اما به علت داشتن پایداری و قدرت اکسندگی زیاد در آب باعث خوردگی شیمیایی می-شوند. صورت های اصلی رسوب در برج های خنک کننده، یونهای کلسیم و منیزیم می باشند که این رسوبات باعث ایجاد لایه ای ضخیم روی سطوح دستگاه های تبادل حرارت می شود. کاهش انتقال حرارت باعث عمل تبخیر آب و افزایش غلظت نمک ها در آب برج های خنک کننده می-شود. در این حالت به اشباع رسیدن نمک ها تسریع و رسوب گذاری افزایش می یابد. در آب برج های خنک کننده، تجمع میکروارگانیسم-ها (بایو فیلم) ایجاد می گردد که این بایو فیلم ها از تشکیل کریستال اولیه یون ها و همچنین توانایی رسوب ها برای به هم پیوستن و سنگین شدن جلوگیری می کند. در نتیجه غلظت مواد آلی و معدنی در آب زیاد می شود و خوردگی را تسریع می کند. ازن به عنوان یک ضد عفونی کننده باعث گسستن بایو فیلم شده و این کار رسوب گذاری را افزایش می دهد و حتی آب با ظرفیت بالای مواد جامد محلول می تواند بارها و بارها سیرکوله شود که در نتیجه میزان تخلیه آب برج های خنک کننده کاهش می یابد. زمانی سیستم با چنین خصوصیاتی کار می کند که ازن با غلظت کمی در آب برج خنک کننده وجود داشته باشد و از تشکیل مجدد میکروارگانیسم ها جلوگیری کند. در این مقاله به بررسی تصفیه آب برج های خنک کننده با روش جدید ازن زنی و مقایسه آن با روش های قبلی پرداخته می شودکلید واژگان: برج خنک کننده, تصفیه آب, ازناسیون, کلریناسیون
-
خشک کن های پاششی یکی از مهمترین، انواع خشک کن ها می باشند و کاربرد فراوانی در صنایع مختلف از جمله: صنایع غذایی، دارویی، و شیمیایی دارند. بنابراین مدل سازی و شبیه سازی این خشک کن ها می تواند گامی مهم در شناخت هرچه بیشتر این فرایند باشد. هدف اصلی از این تحقیق، مدل سازی خشک کردن پاششی دوغاب آبی آلومین در یک خشک کن همسو می باشد. بدین منظور مدلی جهت پیش بینی دمای محصول خروجی، مدت خشک شدن، وارتفاع خشک کن ارائه شده است که نیز می-توان، بوسیله آن عملکرد خشک کن را در شرایط مختلف عملیاتی پیش بینی کرد. در این مدلسازی، معادلات انتقال جرم، انتقال گرما و انتقال تکانه روی قطرات و جریان هوای داغ نوشته شد و سپس این معادلات توسط یک برنامه کامپیوتری بصورت همزمان حل شدند.جهت بررسی صحت مدل، نتایج بدست آمده از مدل با نتایج تجربی حاصل از خشک کن پاششی آزمایشگاهی مقایسه، و تطبیق خوبی بین نتایج نظری و تجربی مشاهده گردید و در نهایت با استفاده از مدل، تاثیر تغییرات پارامترهای ورودی به خشک کن، بر مشخصات نهایی محصول مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان: آلومین, دوغاب, خشک کن پاششی, مدلسازیSpray dryers are one of the most important dryers and have many applications in the food, drug and chemical industries. In this investigation, a model Is suggested to predict the product temperature, drying time and the dryer height In order to evaluate the dryer performance in different operational conditions. To achieve this, knowledge of the drying kinetics and the transfer phenomenon are necessary. The main aim in this project is, modeling of the spray drying of Alumina Slurry in a co current dryer.In this modeling Mass, heat and momentum transfer equations on droplets and hot air have been written. By writing a computer program for the simultaneous solution of mass, energy and momentum balances, a mathematical model is introduced. In order to evaluate the accuracy of the model, the experimental data were used and results showed good agreement between the theory and the experiments. By using the results of the model, the change in the dryer input parameters and their effect on final product characterizations have been studied. -
در این تحقیق، اندازه متوسط قطره و توزیع اندازه قطره که مهم ترین عامل ها در سامانه های پراکنده مایع مایع می باشند در گستره ی وسیعی از درصد فاز پراکنده برای چهار سامانه متفاوت فاز پراکنده غیر ویسکوز (یعنی اتیل هگزانوآت، تولوئن، کروزن و فنیتول) در آب مطالعه شده است. فازهای پراکنده ای که در غلظت های 5 تا 50 درصد حجمی استفاده شده اند، به وسیله ی همزن توربینی راشتون با سرعت های گردشی متغیر بین 300 تا 700 دور بر ثانیه متلاطم شده اند. توزیع اندازه قطره به وسیله ی یک روش آندوسکوپی اندازه گیری شده است. توزیع های اندازه قطره در سامانه های به هم خور از تعادل پویایی که بین بهم پیوستن و شکسته شدن قطره ها وجود دارد به دست می آید.
از آنجا که رابطه تصحیح شده ی مرسوم قطر ساتر را به ویژه در نسبت های بالای فاز پراکنده تا حدودی غیر دقیق تخمین می زند و وابستگی خطی قطر ساتر به درصد فاز پراکنده مورد تردید قرار گرفته است؛ در چهارچوب نظریه ی کلاسیک هاینز کولموگروف یک معادله ی دو پارامتری جدید معرفی شده است که قطر متوسط ساتر را به عدد وبر در درصدهای بالای فاز پراکنده به طور بسیار قابل اطمینان تری رابطه می دهد.
همچنین در این مطالعه تابع توزیع نرمال خطی در شکل تجمعی آن برای تطبیق با داده های تجربی با توافق مطلوبی به کار رفته است. برای تغییرات انحراف استاندارد نسبی با قطر متوسط ساتر و درصد فاز پراکنده نیز رابطه ای به دست آمده است. برای تشریح ریاضی توزیع های اندازه ی قطره، با استفاده از روش تقسیم بندی متغیرها، معادله ی موازنه ی جمعیتی حل شده است. برای بیان فرکانس شکستن و بهم پیوستن قطره ها از مدل معروف کولالوگلو و تاولاریدس استفاده شده است و پارامترهای مدل با استفاده از روش مربع کمترین خطاها به دست آمده است.
نتیجه ها نشان داد در صورتی که پارامترهای مدل برای یک سرعت دورانی به ویژه به دست آمده باشند، شبیه سازی توزیع های اندازه قطره با داده ای تجربی دارای توافق خوبی می باشد، اما از آنجا که پارامترهای مدل به صورت تابعی از انرژی اعمال شده می باشد، لذا بایستی این مدل ها بهبود یابند.کلید واژگان: توزیع اندازه قطره, به هم پیوستن قطره ها, شکسته شدن قطره ها, سامانه پراکنده مایع, مایع, اختلاطIn this investigation, the mean drop size and the drop size distribution which are the most important factors in the liquid-liquid dispersions were studied over a wide range of phase ratio for four different non viscous dispersed phases (namely ethyl hexanoate, toluene, kerosene and phenetole) in water. The dispersed phases have been used at concentrations of 5 to 50 (% v/v) that were agitated by Rushton turbine impeller with the revolution speed varied from 300 to 700 rpm. Drop size distributions were measured by an endoscope technique. The drop size distributions in the agitated dispersions resulted from the dynamic equilibrium existing between the breaking and coalescing drops. Since the common modulated correlation, d32(1+const)We-0.6 estimate fairy inaccurate the Sauter mean diameter especially at high hold up ratios and the linearity dependence on hold up ratio is doubtful, in frame of the classical Hinze-Kolmogorov theory, a new two-parametric relation was established which correlated the Sauter mean drop diameter to the Weber number and to the volume phase fraction much more reliably. Also, in this work the linear normal distribution function in cumulative form was used to fit the experimental data with appropriate agreement. The variations of the related standard deviation were correlated to the Sauter drop diameter and to the phase ratios. For modeling drop size distribution, the population balance equation was solved by discrete formulation methods. Drop breakage and coalescence frequency were described by famous Coulaloglou and Tavlarides model and the parameters of the model were obtained by least squares error method. The results showed that if the parameters obtained for a specified revolution speed was used the experimental and simulated data agreed well, but since the parameter depended on the power input to the system, this model should be improved.
-
شبیه سازی خشک کردن پاششی پودر شویندهبرای خشک کردن پاششی پودر شوینده، یک گاز مثل هوای داغ با قطرات خوراک به صورت ناهمسو تماس داده می شود. طی این تماس پدیده های انتقال گشتاور، جرم و حرارت به صورت هم زمان انجام می گیرد. در این شبیه سازی مدلی برای پیش بینی پارامترهای عملیاتی، زمان خشک شدن و ارتفاع برج مورد نظر ارائه شده و تاثیر پارامترهای مختلف در عملکرد خشک کن پاششی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور معادلات موازنه ی جرم و انرژی و گشتاور حول یک المان کوچک از برج و برای هر دو فاز ذرات و گاز، نوشته شد، و اعداد بدون بعد و ضرایب انتقال جرم و حرارت محاسبه شدند. سپس با نوشتن یک برنامه ی رایانه یی مناسب و تلفیق معادلات گشتاور و موازنه های جرم و انرژی، و با روش تفاضل اجزاء محدود دستگاه معادلات حل شده و یک مدل ریاضی ارائه شد. به کمک این مدل یک پروفیل نزولی برای دمای گاز و روند صعودی برای دمای ذرات پیش بینی شد. پروفیل رطوبت گاز و ذرات نیز بررسی شد و روند کاهشی برای ذرات و روند افزایشی برای رطوبت گاز به دست آمد. نتایج حاصله حاکی از آن است که سرعت شعاعی ذرات خروجی از اتم ساز در کسری از ثانیه به صفر، و سرعت محوری ذرات نیز به مقداری ثابت می رسد. اثر قطر ذرات خروجی از اتم ساز نیز مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی صحت این مدل از داده های یک برج خشک کن پودر شوینده استفاده شده و توافق خوبی بین نتایج تئوری و تجربی مشاهده شده است. از نتایج این شبیه سازی می توان در بهینه سازی واحدهای موجود، تغییر شرایط عملیاتی آنها، و نیز در طراحی واحدهای جدید استفاده کرد.
Simulated spray drying powder detergentPowder detergent for spray drying, hot air with a gas such as food drops Nahmsv contact form is given. During the call transfer torque phenomena, heat and mass basis is performed simultaneously. The simulation model for predicting the operational parameters, time Khshkshdn tower height and provide the desired effect of various parameters on the performance of spray dryer has been studied. For this purpose, mass and energy balance equations and the torque around a small element of the tower and for both gas and particle phase, was written, and the numbers and the dimensionless heat and mass transfer coefficients were calculated. Then write a suitable computer, application and integration of momentum equations and Mvaznhhay mass and energy, and finite difference method to solve system of equations and a mathematical model was presented. The model profiles via a descending trend for temperatures for the gas and particle temperatures were predicted. Moisture profiles of gas and the particles were evaluated for particle reduction process and the process for increasing the gas humidity was obtained. The results indicate that the radial velocity of particles Atmsaz output at a fraction of seconds to zero, and the axial particle velocity also reaches a fixed value. Effect of particle diameter Atmsaz output has also been investigated. For testing the model of the data using a detergent powder dryer tower and a good agreement between theoretical and experimental results is observed. These results can be simulated in optimizing existing units, changing their operating conditions, and also used in the design of new units. -
سنتز، کاتالیزور، ساخت و مدل سازی واکنشگرهای بستر سیال به منظور اکسایش متانول به فرمالدئیدفرمالدئید یکی از ترکیبات شیمیایی با ارزش و پرمصرف در صنعت پتروشیمی است که همواره بررسی و بهینه سازی فرایندهای تولید آن بخش وسیعی از تحقیقات را در برگرفته است. در نوشتار حاضر اکسایش جزئی متانول به فرمالدئید با استفاده از کاتالیزور اکسید آهن اکسید مولیبدن در محدوده ی دمایی $^c i r c C$410−270 در یک واکنشگر مداوم بستر سیال مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیزور مورد نیاز برای انجام فرایند، طی یک فرایند هم رسوبی از محلول های قطبی هپتامولیبدات آمونیوم و نیترات آهن تهیه شده است. به منظور افزایش استحکام و مقاومت مکانیکی کاتالیزور سنتز شده، عمل تلقیح با نیترات بیسموت روی آن صورت گرفته و سپس مجددا تکلیس شده است تا به منظور انجام واکنش در بسترسیال قابل استفاده باشد. در طی انجام واکنش تاثیر پارامترهای مختلف نظیر دما، سرعت ظاهری گاز و درصد خوراک، بر سرعت واکنش و ظرفیت عملیاتی واکنشگر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تجربی حاصله با نتایج به دست آمده از مدل های ارائه شده برای راکتورهای بستر سیال مقایسه شده است. در نهایت بهترین مدل منطبق بر عملکرد واکنشگر مشخص شده است.
Synthesis, catalysts, construction and modeling Vaknshgrhay oxidation of methanol to formaldehyde Bstrsyal orderOne of the chemicals formaldehyde and consumed values in the petrochemical industry is always check and optimize its production processes a large part of the investigation is taken. The present partial oxidation of methanol in formaldehyde using a catalyst of iron oxide, molybdenum oxide in the temperature range $ ^ circ C $ 410-270 in a continuous reactive fluid bed has been studied. Catalyst needed for the process, a process during Hmrsvby of ammonium and nitrate solutions Polar Hptamvlybdat iron is produced. In order to increase the mechanical strength and resistance to catalyst synthesis, the action inoculated with bismuth nitrate on it and then taken up again by calcination reaction in order Bstrsyal useful. During the impact of various parameters such as reaction temperature, gas superficial velocity and the percentage of feed, the reaction rate and operational capacity has been studied reagent. Experimental results obtained with the results of the models presented for fluid bed reactors have been compared. Finally the best model based on reagent performance is marked. -
تولید فرمالدیید که یکی از ترکیب های با ارزش و پر مصرف است به طور معمول از اکسایش کاتالیستی متانول در راکتورهای بستر ثابت به دست می آید. در این تحقیق فرآیند ذکر شده در راکتور بستر سیال مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور یک راکتور بستر سیال به قطر 22 میلی متر و طول 50 سانتی متر از جنس فولاد زنگ نزن که قابلیت کنترل دما و شدت جریان مواد را داراست ساخته شده است. اثر پارامترهای متفاوت عملیاتی بر عملکرد راکتور بالا مطالعه شده است. نتیجه ها با سه مدل سه فازی تطبیق داده شده و میزان دقت مدل ها در پیش بینی رفتار راکتور مشخص شده است. نتیجه ها نشان می دهد که تحت شرایط مناسب، میزان تبدیل متانول به فرمالدیید تا 89 درصد افزایش می یابد و با بالا رفتن سرعت گاز در بستر سیال این میزان کاهش می یابد که دلیل آن کاهش زمان اقامت و در نتیجه کاهش تماس متانول با فرمالدیید است. بررسی مدل ها نشان می دهد که بیشترین انحراف مربوط به مدل Shiau-Lin با 23 درصد خطا و بیشترین تطابق مربوط به مدل El-Rafai و El-Halwagi با 10 درصد خطا می باشد. بنابراین، در این واکنش جریان های برگشتی به دلیل کوچک بودن قطر راکتور در مقایسه با طول آن از اهمیت کمتری برخوردار است.
کلید واژگان: راکتوربستر سیال, فرمالدیید, کاتالیست, مدل سازی, اکسایش -
کربنات کلسیم یکی از مواد مهم معدنی چندمنظوره با کاربردهای متنوع در صنایع غذایی، دارویی،شیمیایی، پلاستیک و کاغذ است. در این پروژه، شبیه سازی فرآیند خشک کردن افشان کربنات کلسیم در یک خشک کن از نوع همسو مورد بررسی قرار گرفت و با ارائه یک مدل ریاضی اطلاعات مربوط به عملکرد خشک کردن به دست آمد. برای این منظور، ابتدا از طریق آزمایش، سینتیک خشک شدن این ماده را به دست آورده و معادلات مومنتوم روی ذره معلق در هوا و معادلات دیفرانسیل در سه بعد مسیر حرکت ذره محاسبه شد و عدد رینولدز و ضرایب انتقال حرارت و جرم، تعیین و نیز موازنه های جرم و انرژی برای ارائه یک مدل ریاضی تلفیق گردیدند. برای پی بردن به صحت و دقت مدل، نتایج حاصل از مدل با نتایج حاصل از آزمایشات مقایسه شد و متناسب با روابط مورداستفاده، یک برنامه کامپیوتری به زبان MATLAB ارائه گردید که مقایسه نتایج حاصل از اجرای آن با نتایج تجربی نشان از دقت بالای نرم افزار ارایه شده، دارد.
کلید واژگان: شبیه سازی, فرآیند خشک کردن, کربنات کلسیم, خشک کنIn this project, a mathematical model used to study the process of calcium carbonate drying in a co-current spray dryer. In order to determine its performance, the drying kinetics equation obtained using the experimental data. The momentum equation on the suspending particle in air and the differential equations in three dimensions of the particle movement paths and the Reynolds number and the mass and heat transfer coefficients have been solved. Proportional to these relations, a computer program in MATLAB presented. The results obtained from this program predicted the experimental data very well. -
مبدل های حرارتی کاربرد وسیعی در صنایع مختلف، بویژه نفت و پتروشیمی دارند. یکی از مشکلات عمده این مبدل ها که معمولا از آب به عنوان سیال خنک کننده استفاده می کنند، تشکیل رسوب و ایجاد پدیده Fouling در این مبد لها می باشد. تولید رسوب در مبدل های حرارتی به میزان بسیار زیادی باعث کاهش سطح انتقال حرارت و در نتیجه کاهش راندمان این دستگاه ها می شود. رسوب تولیدی در مبدل های حرارتی همچنین باعث افزایش مقاومت حرارتی بر سر راه انتقال حرارت بین سیال گرم و سیال خنک کننده (مقاومت رسوب گذاری) شده و در نتیجه راندمان حرارتی مبدل را کاهش می دهد. در این پروژه فرآیند تولید رسوب در آب خنک کننده مبدل های حرارتی بررسی شده و یک مدل ریاضی جهت پیش بینی ضریب رسوب گذاری ارائه شده است. معادله تئوری حاصل نتایج تجربی را به خوبی پیش بینی می نماید.
کلید واژگان: ضرب رسوب گذاری, آب خنک کننده, مدل ریاضی, مبدل های حرارتی -
تخمین ضریب انتقال حرارت میان یک سطح غوطه ور و بستر سیال شده گاز - جامدتخمین ضریب انتقال حرارت در واحدهای بستر سیال شده یکی از فاکتورهای مهم طراحی است و به تخلخل بستر وابسته می باشد. این مهم مطالعه مدلهای موجود تخمین تخلخل بستر را برای محاسبه پارامترهای مهم ضروری می نماید...
کلید واژگان: ضریب انتقال حرارت, بستر سیال شده, سطح غوطه ور, تخلخل بستر, نواحی ذره ای و حبابی
- 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.