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:

j safdari

  • سیده لیلا میرمحمدی*، سید جابر صفدری، محمدحسن ملاح، فرزانه اعزازی

    در سال اول بارگذاری سوخت رآکتورهای هسته ای قدرت از اورانیم غنی شده با سطوح مختلف استفاده می شود (در یک نوع رآکتور VVER-1000 سطوح غنا 0/4، 6/3، 3/3، 0/3، 4/2، 2/2 و 3/1 درصد می باشند). در این کار برای تولید اورانیم غنی شده از دو روش موازی یکی با استفاده از آبشارهای مربعی و دیگری با استفاده از آبشارهای مخروطی متقارن استفاده شده است. جهت طراحی و بهینه سازی آبشارها کدهای محاسباتی توسعه داده شده است و از روش فرا ابتکاری PSO برای بهینه سازی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد: 1) در صورت استفاده از آبشارهای مربعی امکان تولید مستقیم تمام اورانیم غنی شده با سطوح مختلف وجود دارد و نیازی به داشتن واحد اختلاط در تاسیسات غنی سازی نمی باشد، 2) در صورت استفاده از آبشارهای مخروطی امکان تولید غیرمستقیم تمام اورانیم غنی شده با سطوح مختلف برای سال اول فقط با داشتن واحد اختلاط در تاسیسات غنی سازی مقدور است، 3) تعداد کل سانتریفیوژ ها/ آبشارها استفاده شده برای تولید اورانیم غنی شده در مقایسه با آبشارهای مربعی حدود 22-39 درصد کاهش را نشان می دهد. 4) در صورت استفاده از سانتریفیوژهای گازی با ظرفیت جداسازی بالا در آبشارهای مربعی و مخروطی، تعداد کل ماشین های سانتریفیوژ مورد نیاز برای تولید اورانیم غنی شده سوخت به هم نزدیک می شود.

    کلید واژگان: آبشارهای مخروطی, آبشارهای مربعی, سوخت رآکتور قدرت در اولین سال, الگوریتم بهینه سازی PSO
    S.L Mirmohammadi *, J. Safdari, M.H. Mallah, F. Ezazi

    In the first year of fuel loading of nuclear power reactors, uranium enriched at different levels is used (in the type of VVER-1000 reactor, the levels of enrichment are 4.0, 3.6, 3.3, 0.3, 2.4, 2.2, and 1.3%). In this work, for the production of enriched uranium in the first cycle, two parallel methods have been used, one using square cascades and the other using symmetrical tapered cascades. Computational codes have been developed for the design and optimization of the cascades. The meta-heuristic PSO method has been used for optimization. The results show that: 1. if square cascades are used, it is possible to directly produce all uranium enriched with different levels; 2. if tapered cascades are used, it is possible to produce all uranium indirectly, and uranium enrichment at different levels is only possible with a mixing unit in the enrichment facility; 3. The total number of centrifuges or cascades used to produce enriched uranium shows a reduction of about 22–39% compared to the square cascades. 4. If gas centrifuges with high separation capacities are used in square and tapered cascades, the total number of gas centrifuges required for the production of enriched uranium will be close.

    Keywords: Tapered cascades, Square cascades, Power reactor fuel in the first cycle, PSO optimization algorithm
  • صادق یوسفی نسب*، جواد کریمی ثابت، سید جابر صفدری

    به منظور مدل سازی رفتار گاز درون روتور یک سانتریفیوژ گازی، یک ابزار قدرتمند مورد نیاز است که محدودیت های محاسباتی یک سانتریفیوژ گازی را به همراه قابلیت اعمال تمامی محرک ها در کل رژیم های جریان شکل گرفته برطرف کند. با توجه به مناسب بودن روش DSMC برای تمامی رژیم های جریان تشکیل شده در داخل ماشین سانتریفیوژ، در این مقاله برای تحلیل عملکرد جداسازی یک ماشین سانتریفیوژ در مختصات متقارن محوری از روش DSMC استفاده شده است. به این منظور، با بهره گرفتن از یک روش چند مقیاسی CFD-MD، ابتدا ضرایب انطباق مومنتوم مورد نیاز برای استفاده از شرط مرزی سرسیگنانی- لمپیس- لرد استخراج و سپس بر اساس آن، رفتار گاز درون یک ماشین سانتریفیوژ با استفاده از روش DSMC مورد بررسی قرار گرفته است و مقدار توان جداسازی آن تعیین شده است. بر اساس مقایسه نتایج به دست آمده از شبیه سازی با نتایج تست تجربی، نشان داده شد که استفاده از روش ترکیبی ارایه شده در این مقاله برای تعیین مقدار ضرایب انطباق مومنتوم مورد استفاده در شرط مرزی CLL در روش DSMC، می تواند مقدار دقت در تعیین مقدار توان جداسازی ماشین را تا 8 درصد افزایش دهد.

    کلید واژگان: سانتریفیوژ گازی, OpenFoam, کد DSMC, روش چند مقیاسی, دینامیک مولکولی
    S. Yousefi-Nasab *, J> Karimi-Sabet, J. Safdari

    In order to modeling the gas behavior inside the rotor of a gas centrifuge, a powerful tool is needed to overcome the computational constraints of gas inside the centrifuge along with the ability to apply all drives at the all flow regimes. Due to the suitability of the DSMC method for all flow regimes formed inside the centrifuge, in this paper, the DSMC method is used to analyze the separation performance of a centrifuge in axisymmetric coordinates. For this purpose, using a multi-scale CFD-MD method, first the momentum accommodation coefficients required to use the Cercignani-Lampis-Lord boundary condition are extracted and then, based on that, the behavior of the gas inside a centrifuge machine is investigated using the DSMC method and the amount of separation power is determined. Based on the comparison of the simulation results with the experimental test results, it was shown that using the proposed hybrid method to determine the amount of momentum accommodation coefficients used in the CLL boundary condition of the DSMC method, can increase the accuracy of determining the amount of separation power of the machine up to 8%.

    Keywords: Gas Centrifuge, OpenFoam, DSMC code, multi-scale method, molecular dynamics
  • ولی الله غضنفری، علی اصغر قربانپور خمسه، محمدمهدی شادمان*، سید جابر صفدری، محمدحسین عسکری

    یکی از عوامل محرک برای ایجاد جریان محوری درون روتور سانتریفیوژ به منظور افزایش عملکرد جداسازی، اسکوپ است. با توجه به قرار گرفتن اسکوپ در معرض جریان گاز با ماخ بالا، جریان دچار شوک شده و گرادیان های شدیدی در جریان اتفاق خواهد افتاد. در این پژوهش جریان گاز در اطراف اسکوپ در حالت دوبعدی (r-θ) به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) با استفاده از حل گر dsmcFoam در فواصل مختلف اسکوپ از دیواره شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش فاصله اسکوپ از دیواره روتور و کاهش زاویه برخورد جریان گاز با اسکوپ، سبب کاهش بیشینه دما و نیروی درگ می شود. به عنوان نمونه برای روتوری با شعاع 100 میلی متر که جریان کنار دیواره آن به ماخ 5/6 می رسد افزایش فاصله اسکوپ از دیواره به میزان 31 درصد (از 8 به 5/10 میلی متر) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در زاویه برخورد 85 درجه، سبب کاهش بیشینه دما به میزان 3/1 درصد (از 596 به 588 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 4/49 درصد (2412 به 1221 دین) می شود. کاهش زاویه برخورد گاز با اسکوپ به میزان 8/11 درصد (از 85 درجه به 75 درجه) به ازای فشار دیواره 3800 پاسکال در فاصله اسکوپ از دیواره برابر با 5/10 میلی متر سبب کاهش بیشینه دما به میزان 8/6 درصد (از 588 به 548 کلوین) و کاهش نیروی درگ به میزان 3/50 درصد (1552 به 771 دین) می شود.

    کلید واژگان: روتور سانتریفیوژ, اسکوپ, شبیه سازی, روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو, حل گر
    V. Ghazanfari, A.A. Ghorbanpour Khamseh, M.M. Shademan *, J. Safdari, M.H. Askari

    One of the driving factors for creating axial flow inside the gas centrifuge rotor to increase the separation performance is the scoop. Due to the exposure of the scoop to the high Mach gas flow, the flow will be shocked, and strong gradients will occur in the flow.  In this research, the gas flow around the scoop in a two-dimensional state (r-θ) is simulated by the Direct Simulation Monte Carlo method (DSMC) using the dsmcFoam solver at different distances of the scoop from the rotor wall. The results show that increasing the distance of the scoop from the rotor wall and decreasing the contact angle of the gas flow with the scoop reduces the maximum temperature and drag force. For instance, increasing the distance of the scoop from the wall by 31% (from 8 to 10.5 mm) in 3800 Pa wall pressure and 85° contact angle, causing a maximum temperature decrease of 1.3% (from 596 to 588 K) and also the drag force is reduced by 49.4% (2412 to 1221 dyn). Furthermore, reducing the angle of the gas flow with the scoop by 11.8% (from 85 ° to 75 °) in 3800 Pa wall pressure and at the distance of the scoop from the wall equal to 10.5 mm causes a maximum temperature decrease of 6.8% (from 588 To 548 K) and the drag force is reduced by 50.3% (1552 to 771 dyn).

    Keywords: Centrifuge rotor, Scoop, Simulation, direct simulation Monte Carlo method, Solver, dsmcFOAM
  • فاطمه منصورزاده، سید جابر صفدری، علی اصغر قربانپور خمسه*، محمدحسن ملاح

    از میان گازهای نجیب، ایزوتوپ های زینان بیش‎ ترین کاربرد را دارند و تاکنون استراتژی مشخصی برای جداسازی تمام ایزوتوپ های پایدار زینان که بیش ترین تعداد ایزوتوپ پایدار را داشته منتشر نشده است. در این کار پژوهشی یک کد محاسباتی با نام SQCAS تهیه شده است که با استفاده از آن استراتژی جداسازی ایزوتوپ هدف در جریان سبک و یا سنگین مشخص می شود. کد تهیه شده با تغییر پارامترهای آبشار مربعی و مدل سازی آن در هرگام به جداسازی تمام ایزوتوپ های زینان طبیعی متناسب با ترکیب درصد ایزوتوپ ها در هرگام می پردازد. در این مقاله با استفاده از یک آبشار مربعی در 32 گام برای خوراک با مقدار مشخص (kg200) به جداسازی تمام ایزوتوپ های گاز زینان طبیعی پرداخته شده است. آبشار مربعی مورد بررسی دارای 20 مرحله بوده که در هر مرحله از 10 ماشین سانتریفیوژ استفاده شده است. هم چنین مقدار فاکتور جداسازی برای اختلاف جرم واحد در این تحقیق برابر با 2/1 در نظر گرفته است. با استفاده از این استراتژی، غنای ایزوتو پ های اول تا نهم به ترتیب از مقادیر 00093/0، 0009/0، 01917/0، 2644/0، 0408/0، 2118/0، 2689/0، 1044/0 و 0887/0 به 72/98%، 3/91‎%، 79/92%، 63/92%، 77/83%، 12/90%، 64/91%، 68/95% و 04/99% افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که بیش ترین بازیابی مربوط به ایزوتوپ های انتهایی بوده و کم ترین مقدار بازیابی مربوط به ایزوتوپ 135Xe- می باشد.

    کلید واژگان: ایزوتوپ های پایدار, جداسازی, آبشار مربعی, سانتریفیوژ گازی, زینان, بازیابی
    F. Mansourzadeh, J. Safdari, A.A. Ghorbanpour Khamseh *, M.H. Mallah

    Among the noble gases, Xenon isotopes are the most widely used. So far, no specific strategy has been published for separating all Xenon stable isotopes with the highest number of stable isotopes. In this research, a computational code, SQCAS, is prepared to determine the target isotope separation strategy in light or heavy current. The prepared code investigates the separation of the natural isotopes in proportion to the feed concentration by changing the parameters of the square cascade and modeling it at each step. All stable isotopes of natural xenon are separated using a square cascade in 32 steps for the certain feed (200kg). The proposed square cascade has 20 stages. In each stage, 10 centrifuges were used. Also, the separation factor for the unit mass difference in this research equals 1.2. Using this strategy, the enrichment of nine isotopes increases from 0.9393, 0.0009, 0.01917, 0.2644, 0.408, 0.2118, 0.2689, 0.1044, and 0.087 to 98.72%, 91.3%, 92.79%, 92.63%, 83.77%, 90.12%, 91.64%, 95.68%, and 99.04%, respectively. The results show that the highest recovery is related to the end isotopes, and the lowest recovery is related to Xe-135 isotope.

    Keywords: stable isotopes, Separation, Square cascade, Gas Centrifuge, Xenon, Recovery
  • فاطمه منصورزاده، علی اصغر قربانپور خمسه*، سید جابر صفدری
    یکی از پارامتر های مهم در طراحی آبشار مدل Q برای سیستم های چندجزیی، پارامتر M* می باشد. در این تحقیق یک کد با نام MOTACAS برای طراحی آبشار مدل Q تهیه شده است که با استفاده از آن مقدار بهینه پارامتر M* نیز قابل محاسبه است. در این راستا مقدار بهینه M* برای غنی سازی ایزوتوپ هشتم تلوریم در خروجی جریان سنگین به ترتیب در غناهای 40/0، 7/0، 9/0 و 99/0 و غنی سازی ایزوتوپ چهارم تلوریم به ترتیب در غناهای 1/0، 3/0، 4/0 و 5/0 تعیین شده است. هم چنین به منظور بررسی اثر فاکتور جداسازی بر مقدار پارامتر M*، محاسبات برای ایزوتوپ هشتم و چهارم با فاکتور جداسازی 05/1 و 1/1 انجام و با یک دیگر مقایسه شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که هر اندازه میزان غنای ایزوتوپ مطلوب افزایش یابد، محدوده تغییرات پارامتر M* کاهش می یابد. هم چنین با کاهش فاکتور جداسازی، مقدار بهینه M* تغییر نمی کند و علی رغم افزایش مقدار جریان میان مرحله ای کل، مقدار جریان نسبی میان مرحله ای کل ثابت باقی می ماند. در ضمن مطابق نتایج به دست آمده، غنای ایزوتوپ های انتهایی با افزایش تعداد مراحل آبشار تا مقادیر بالا افزایش می یابد اما غنای ایزوتوپ های میانی تا اندازه ی محدودی در یک آبشار قابل افزایش می باشد.
    کلید واژگان: ایزوتوپ های پایدار, آبشار مدل Q, پارامتر M*, نرخ جریان میان مرحله ای کل, تلوریم
    F. Mansourzadeh, A.A. Ghorbanpour Khamseh *, J. Safdari
    One of the crucial parameters in designing the Q model cascade for the multi-component systems is the M* parameter. In this research, a code called MOTACAS has been developed to design a Q cascade, using the optimal value of the M* parameter. In this regard, the enrichment of the 8th isotope of tellurium at the heavy stream to 0.40, 0.7, 0.9, and 0.99, and the enrichment of the 4th isotope to 0.1, 0.3, 0.4, and 0.5 have been investigated. Also, in order to evaluate the effect of the separation factor on M*, optimal Q cascades for the enrichment of the 8th and the 4th isotopes with separation factors of 1.05 and 1.1 have been designed and compared with each other. The results show that the acceptable range of the M* decreases with increasing the desired isotope concentration. The optimal value of the M* does not change with reducing the separation factor. The relative inter-stage flow rate remains constant despite increasing the total inter-stage flow rate. Moreover, the required number of separation stages to reach the end component to a high concentration increased, but the enrichment of the middle component in the one cascade is limited despite increasing the stages.
    Keywords: stable isotopes, Q Cascade, M* Parameter, Total inter-stage flow rate, Tellurium
  • صادق یوسفی نسب، جواد کریمی ثابت*، سید جابر صفدری، الهام امینی، علی نوروزی
    برای مدل سازی رفتار گاز درون روتور یک ماشین سانتریفیوژ گازی، یک ابزار قدرتمند که به صورت موازی و با سرعت بالا، تمام محدودیت های محاسباتی یک ماشین سانتریفیوژ گازی برای اعمال تمامی محرک ها شامل اثر خوراک، اثر اسکوپ، اثر بفل و... را برای تمامی رژیم های جریان شکل گرفته پوشش دهد، موردنیاز است. به همین دلیل دسترسی به یک کد یا نرم افزار کاربردی جهت شبیه سازی رفتار گاز داخل یک ماشین سانتریفیوژ به نحوی که اثر تمامی عوامل موثر بر جداسازی در یک ماشین سانتریفیوژ اعم از چرخش روتور با سرعت بالا، محرک های حرارتی و محرک های مکانیکی در آن به خوبی لحاظ گردد، ضروری است. با توجه به پوشش دادن روش بر پایه مولکولی DSMC برای تمامی رژیم های جریان تشکیل شده در داخل ماشین سانتریفیوژ، در این پژوهش نحوه اعمال تمامی عوامل موثر در فرایند جداسازی یک ماشین سانتریفیوژ در مختصات متقارن محوری بر روی کد نوشته شده DSMC و هم چنین حل گر dsmcFOAM بیان شده و نتایج به دست آمده از کد از جمله تغییرات شعاعی فشار، شارجرمی محوری و اجزاء سرعت با نتایج به دست آمده از حل گر dsmcFOAM مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاکی از انطباق بالای نتایج کد نوشته شده و حل گر dsmcFOAM برای شبیه سازی یک ماشین سانتریفیوژ با حضور تمامی محرک های آن می باشد.
    کلید واژگان: ماشین سانتریفیوژ, OpenFoam, کد DSMC, اثر محرک ها, جریان داخلی
    S. Yousefi Nasab, J. Karimi Sabet *, J. Safdari, E. Amini, A. Norouzi
    To model a gas behavior within a centrifuge machine, a powerful tool is required similarly. With high-speed cover, all the computational limitations for applying the influential derives such as feed, scoop, baffle effects, etc., formed flow regimes. Therefore, achieving an applicable code or software to simulate the gas behavior within a centrifuge machine to investigate the effect of the derives on the separation in a centrifuge machine, including high-speed rotation, temperature, and mechanical derives, is required. Considering the fact of covering the method based on the molecular DSMC for the all formed flow regimes within the centrifuge machine, in the present work, the method of applying the all influential factors in a separation process of a centrifuge machine in the axial symmetric coordinates on the written code of DSMC and also the dsmcFOAM solver have been studies. The results have been compared with those obtained from the code, including pressure radial changes, axial mass flux, velocity components, and dsmcFOAM solver. A good agreement was found between the results corresponding to the written code and dsmcFOAM solver to simulate a centrifuge machine in the presence of all the parameters.
    Keywords: Centrifuge machine, OpenFoam, DSMC code, Derive effects, internal flow
  • هژبر صحبت زاده، علیرضا کشتکار*، جابر صفدری
    در پژوهش حاضر، مقاومت های انتقال جرمی مراحل مختلف جذب زیستی اورانیم توسط جاذب زیستی Pseudomonas putida @ Chitosan درون ستون بستر ثابت محاسبه شد. تشریح پارامترهای دینامیکی در قالب اعداد بدون بعد نشان داد که عدد بایوت در تمامی آزمایش ها بزرگ تر از 30 است که تاییدکننده نرخ بالای انتقال جرم از فیلم مایع در مقایسه با نفوذ درون ذره ای می باشد. افزایش نیروی محرکه انتقال جرم در عرض فیلم مایع از طریق افزایش در غلظت خوراک و کاهش ضخامت فیلم مایع از طریق کاهش اندازه جاذب موجب کاهش مقاومت انتقال جرم فیلم مایع شد. هم چنین افزایش ارتفاع بستر و کاهش اندازه جاذب موجب افزایش عدد پکلت شد که به معنی کوتاه شدن ضخامت ناحیه انتقال جرمی درون ستون و کاهش مقاومت پراکندگی محوری می باشد. ساختار جاذب زیستی باعث شد تا شار نفوذ حفره ای در مقایسه با شار نفوذ سطحی قابل صرف نظر کردن باشد و عملا فرایند نفوذ درون ذره ای از نوع نفوذ سطحی باشد. نتایج ثابت کرد که مقاومت نفوذ درون ذره ای در تمامی آزمایش ها چندین برابر مقاومت فیلم مایع و مقاومت پراکندگی محوری بوده و مرحله کنترل کننده فرایند می باشد. به دلیل تاثیرپذیری کم نفوذ درون ذره ای از تغییر شرایط عملیاتی، بازدهی ستون تنها با زمان ماند فرایند و در محدوده صفر تا 00/53 % تغییر کرد.
    کلید واژگان: دینامیک, جذب زیستی اورانیم (VI), ستون بستر ثابت, مقاومت انتقال جرمی, مرحله کنترل کننده
    H. Sohbatzadeh, A.R. Keshtkar *, J. Safdari
    In the present research, mass transfer resistances of various steps of uranium biosorption using Pseudomonas putida @ Chitosan biosorbent in a fixed bed column were calculated. The description process dynamic parameters using dimensionless numbers showed that the Biot number was greater than 30 in all experiments which confirms the high mass transfer rate of the liquid film in comparison with intra-particle diffusion. Increment of the mass transfer driving force across the liquid film via enhancement in the inlet concentration along with a decrease in the liquid film thickness through a reduction in the sorbent particle size caused a decline in the mass transfer resistance of the liquid film. Furthermore, the Peclet number was found to be increased with increment of the bed height and decrement of the sorbent particle size which indicates a shortening in the mass transfer region thickness and reduction in the axial dispersion resistance. The biosorbent structure caused the pore diffusion flux to be negligible in comparison with the surface diffusion flux. The surface diffusion was the dominant intraparticle diffusion mechanism. The obtained results showed that intraparticle diffusion resistances were several times greater than liquid film resistances and axial dispersion resistances in all experiments, and also were the rate-controlling step. Since the change in operational conditions has a small effect on the intraparticle diffusion, the column efficiency was only proportional to the process residence time, varying between 0.00% to 53.00%.
    Keywords: Dynamic, U(VI) Biosorption, Fixed Bed Column, Mass Transfer Resistance, Rate-Controlling Step
  • فاطمه منصورزاده، علی اصغر قربانپور خمسه*، سید جابر صفدری، علی نوروزی، مجید خواجه نوری

    یکی از پارامترهای مهم در آبشار مربعی که تاثیر زیادی بر عملکرد آن در جداسازی ایزوتوپ های چند جزیی دارد، برش آبشار می باشد. در این پژوهش ابتدا به بررسی اثر برش بر جداسازی ایزوتوپ های میانی گاز زینان در یک آبشار مربعی با 20 مرحله پرداخته شده است. این مطالعات برای دو حالت که در آن فاکتور جداسازی ماشین سانتریفیوژ برابر 2/1 و 1/1 باشد، انجام گرفته است. پس از آن کم ترین طول لازم برای ایجاد یک آبشار طویل با تغییر نسبت Z/F و برش آبشار با این دو فاکتور جداسازی تعیین شده است. بر اساس محاسبات انجام گرفته، در صورتی که فاکتور جداسازی برابر 2/1 و 1/1 باشد، کم ترین تعداد مراحل آبشار به ترتیب برابر با 55 و 110 مرحله خواهد شد که عملیاتی نمودن آن به سادگی امکان پذیر نیست. بررسی ها نشان می دهد که مقدار برش مناسب برای دست یابی به بیش ترین مقدار غلظت ایزوتوپ هدف در آبشار طویل با آبشار کوتاه متفاوت است. در صورتی که آبشار کوتاه باشد، با استفاده از مطالعات پارامتریک می توان مناسب ترین برشی را که در آن غلظت ایزوتوپ موردنظر به بیشینه خود می رسد تعیین کرده و بیش ترین بهره را از آبشار موجود داشت. مقدار برش آبشار برای دست یابی به بیش ترین مقدار 129Xe- در یک آبشار 20 مرحل ه ای برابر با 2/0 در فاکتور جداسازی 2/1 و 15/0 در فاکتور جداسازی 1/1 می باشد.

    کلید واژگان: ایزوتوپ های پایدار, آبشار مربعی, برش آبشار, جداسازی ایزوتوپ های چندجزیی, زینان
    F. Mansourzadeh, A.A. Ghorbanpour Khamseh *, J. Safdari, A. Norouzi, M. Khajenouri

    One of the important parameters in the square cascade, which has a great influence on its performance in the separation of multicomponent isotopes, is the cascade cut. In this research work, at first, the effect of cascade cut on the separation of xenon middle isotopes in a square cascade with 20 stages was studied. These studies were carried out for two cases in which the separation factor was 1.2 and 1.1. Moreover, the minimum length for creating a long cascade by changing the Z/F value and cascade cut has been determined. Based on the calculations, if the separation factor is 1.2 and 1.1, the minimum number of cascade stages will be 55 and 110, that's not simply possible. The results showed that the appropriate cascade cut in the long cascade is different from the short cascade. Using the parametric studies of the short cascade, it is possible to determine the most appropriate cascade cut in which the desired isotope concentration reaches its maximum. In order to maximize the amount of Xe-129 in a 20 stages cascade, the suitable cut is 0.2 in the separation factor of 1.2 and 0.15 in the separation factor of 1.1.

    Keywords: stable isotopes, Square cascade, Cascade cut, Multicomponent isotope separation, Xenon
  • فاطمه منصورزاده، سید جابر صفدری، علی اصغر قربانپور خمسه*، علی نوروزی، مجید خواجه نوری

    در این پژوهش برای اولین بار با استفاده از خوراک طبیعی زینان، عملکرد یک آبشار مدل تطبیق یافته R با شرایط بهینه آن در حالتی که تعداد مراحل، نرخ جریان خوراک ورودی به آبشار، فاکتور جداسازی و نرخ بهینه خوراک ورودی به هر ماشین مشخص و ثابت باشد، مورد ارزیابی قرار می گیرد. پارامترهای محاسبه شده عبارتند از نرخ جریان ورودی و خروجی مراحل، ظرفیت جداسازی آبشار، تعداد ماشین های استفاده شده در هر مرحله و برش مراحل در دو حالت بهینه و غیر بهینه. الگوریتم استفاده شده در بهینه سازی، الگوریتم بر مبنای آموزش و یادگیری (TLBO) بوده و تابع هدف به صورت تابعی از توان جداسازی برای تک ماشین و پارامتر تطبیق یافته R در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که توان جداسازی در حالت بهینه نسبت به حالت غیر بهینه بیش تر است. توان جداسازی در شرایط تطبیق یافته برای جزء های « اول و سوم » و «دوم و سوم» در حالت بهینه به ترتیب 1% و 9% بیش تر از حالت غیر بهینه می باشد. هم چنین یک کد محاسباتی با عنوان MISCC برای تعیین پارامترهای آبشار در شرایط بهینه و غیر بهینه ارایه شده که از آن برای تجزیه و تحلیل آبشار تطبیق یافته R استفاده می شود.

    کلید واژگان: ایزوتوپ های پایدار, آبشار تطبیق یافته مدل R, توان جداسازی, بهینه سازی, آبشار بهینه تطبیق یافته R
    F. Mansourzadeh, J. Safdari, A.A. Ghorbanpour Khamseh *, A. Noroozy, M. Khajenoori

    In the present study, for the first time the R cascade under normal and optimal conditions with the constant and specified total number of cascade stages, the feed flow rate to the cascade, the factor of separation based on the unit mass difference, and the maximum and optimal of the feed flow into the centrifuge machine is assessed. The algorithm used for optimization is TLBO algorithm and the objective function is considered as a function of separation work for a single machine and match abundance ratio. The results show that in the cascade with the match abundance ratio for isotopes k1 and k2 the separation work in optimal cascade is more than conventional. If the abundance ratio is adapted for two pair of components, i.e., the “first and third” and the “second and third, the separation power in the optimal mode for the first and second cases is 1% and 9% more than those of conventional, respectively. Finally, a computational code named MISCC is written to determine and analyze the parameters of the match abundance ratio cascade in optimal and normal conditions.

    Keywords: stable isotopes, match abundance ratio cascade, separation work, Optimization, optimum match abundance ratio cascade
  • حسین بدخشان، احمد قریب، فرهاد پناهی نیا*، محمد قنادی مراغه، سید جابر صفدری، محمدحسن ملاح

    در این پژوهش استخراج اورانیم از محلول فروشویی سنگ معدن اورانیم با استفاده از روش استخراج حلالی برای اولین بار در یک ستون استخراج ضربه ای افقی از نوع سینی دار مورد بررسی قرار گرفت. استخراج اورانیم از محیط سولفاته با غلظت 1-mol.L 25/0، توسط حلال تری اکتیل آمین با غلظت 5 درصد حجمی، در رقیق کننده ی کروزن با 90 درصد حجمی و اصلاح کننده ی فازی دکانول با غلظت 5 درصد حجمی انجام گرفت. تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل شدت ضربه، نرخ جریان فاز پراکنده و نرخ جریان فاز پیوسته بر روی موجودی فاز پراکنده، قطر میانگین ساتر قطرات و توزیع آن ها و هم چنین درصد استخراج به دست آمد. افزایش شدت ضربه و افزایش نرخ جریان فاز پراکنده و هم چنین کاهش نرخ جریان فاز پیوسته باعث افزایش درصد استخراج گردید. نتایج نشان می دهد که ستون استخراج ضربه ای افقی از نوع سینی دار دارای بازدهی بالا برای استخراج اورانیم از محلول فروشویی و از نظر بازدهی استخراج قابل رقابت با ستون های ضربه ای سینی دار از نوع عمودی می باشد. با مقایسه روابط متعدد ارایه شده برای موجودی فاز پراکنده و اندازه قطره با نتایج تجربی به دست آمده در این پژوهش، رابطه ی جدیدی برای پیش بینی قطر میانگین قطرات و هم چنین موجودی فاز پراکنده در یک ستون استخراج ضربه ای برای استخراج اورانیم ارایه گردید. در مدل ارایه شده، مقدار متوسط خطای مطلق برای اندازه قطره 7/7% و برای موجودی فاز پراکنده 2/8% به دست آمد.

    کلید واژگان: استخراج اورانیم, اندازه قطره, موجودی فاز پراکنده, ستون های ضربه ای افقی سینی دار
    H. Badakhshan, A. Gharib, F. Panahinia *, M. Ghannadi Maragheh, J. Safdari, M.H. Mallah

    In this study, recovery of uranium from leach liquor using solvent extraction technique in a horizontal pulsed sieve plate column was experimentally investigated. Extraction of uranium from an aqueous sulfate solution with 0.25M concentration acid, by using TOA solvent, diluted in kerosene and n-decanol modifier of 5%, 90% and 5% v/v respectively was studied and the influences of operation parameters including the phase flow rates along with pulsation intensity on the dispersed phase holdup, drop size and drop size distribution, as well as extraction efficiency, were evaluated. Increasing pulsation intensity along with the dispersed phase flow rate and decreasing the continuous phase flow rate caused to increase the extraction efficiency. Results showed that the horizontal pulsed sieve plate column has high efficiency for extraction of the uranium from leach liquor. Moreover, a comparative evaluation of available correlations proposed for the prediction of mean drop size and hold up in such columns have been conducted. New correlations for estimating mean drop size and hold up in a horizontal pulsed sieve-plate column were presented, which provided AARE of 7.7% and 8.2%, respectively.

    Keywords: Uranium extraction, Dispersed phase holdup, Sauter mean drop diameter, Horizontal pulsed sieve-plate column
  • فرشته خان رمکی*، رضوان ترکمان، امیرسعید شیرانی، سید جابر صفدری

    در این پژوهش، عملکرد انتقال جرم ستون ضربه ای افقی نوع سینی دار در استخراج اورانیم از محلول فروشویی سولفاته بندرعباس توسط آلامین 336 با استفاده از مدل پراکندگی محوری مورد بررسی قرار گرفت. فاز آلی حاوی 6% حجمی استخراج کننده آلامین 336، 5% حجمی اصلاح کننده ایزودکانول و کروزن به عنوان رقیق کننده بود. محلول فروشویی بندرعباس حاوی سولفات و اورانیم با غلظت های M 22/0 و ppm 250 به عنوان فاز آبی استفاده شد. از مدل اختلاط محوری به منظور تعیین پارامترهای انتقال جرم و مدل سازی این سیستم استفاده شد. هم چنین اثر پارامترهای عملیاتی موثر ستون مانند شدت ضربه، دبی حجمی فازها بر پارامترهای انتقال جرم مانند ضرایب کلی حجمی انتقال جرم فاز پیوسته (Koca) و ضرایب پراکندگی محوری فاز پیوسته و پراکنده (Ec و Ed) نیز مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که پارامترهای انتقال جرم ستون شدیدا وابسته به شدت ضربه و میزان آشفتگی سیستم می باشند. هم چنین عملکرد انتقال جرم این ستون برای استخراج اورانیم از محلول فروشویی سولفاته بالا می باشد. علاوه بر این روابط تجربی جدیدی براساس پارامترهای عملیاتی و مشخصات فیزیکی سیستم به روش آنالیز ابعادی به منظور پیش بینی پارامترهای انتقال جرم پیشنهاد شدند؛ این روابط با دقت بسیار بالایی مقادیر تجربی را در این سیستم پیش بینی می کنند.

    کلید واژگان: ستون ضربه ای افقی, آلامین 336, محلول فروشویی بندرعباس, انتقال جرم, مدل سازی
    F. Khanramaki *, R. Torkaman, A.S. Shirani, J. Safdari

    In this study, the mass transfer performance of the Horizontal pulsed sieve plate column for the extraction of uranium from Bandar Abbas sulfate leach solution with Alamine 336 was investigated using a dispersion model. The organic phase contained 6% (v/v) Alamine 336 as extractant and 5% (v/v) isodecanol as a modifier in kerosene as diluent. The sulfate solution of Bandar Abbas containing 0.22 M sulfate and 250 ppm Uranium was used as the aqueous phase. The axial dispersion model was used to determine the mass transfer parameters and modeling of this system. Also, the effect of operating parameters such as pulsation intensity, the rate of phases flow on the volumetric overall mass transfer parameters was investigated; namely total volumetric coefficients of continuous phase mass transfer (Koca) and axial scattering coefficients of continuous and scattered phase (Ec and Ed). The obtained results showed that the mass transfer parameters are strongly dependent on the pulse intensity and turbulence degree of the system. In addition, the mass transfer performance of this column is high for the uranium extraction from sulfate leach liquors. Moreover, the practical and novel correlations have been determined for prognostication of mass transfer parameters which are closely matched with the experimental results in the horizontal pulsed column.

    Keywords: Horizontal Pulsed Column, Alamine 336, Sulfate leach liquor of Bandar Abbas, Mass Transfer, Modeling
  • مسعود خواجه نوری، علی حقیقی اصل، سید جابر صفدری، علی نوروزی*

    معادله بولتزمن معادله ای بسیار مهم در علم فیزیک و دینامیک سیالات است که برخورد های دوتایی بین مولکول ها را توصیف می کند. یکی از روش های حل معادله بولتزمن، روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو می باشد. از آن جا که فشار اغلب تجهیزات واحد های فرایند غنی سازی کم تر از فشار اتمسفر است، ممکن است در طی عملیات غنی سازی رطوبت هوا به دفعات و در مکان های مختلف زنجیره ها به لوله سیال نشت کرده و طی واکنش با گاز هگزافلوراید اورانیم سبب تولید رسوب بر روی سطوح داخلی روتور سانتریفیوژ و گاز هیدروژن فلوراید گردد. در این پژوهش تاثیر غلظت و فشار کل داخل روتور سانتریفیوژ فرضی برای شرایط دو جزیی (97/0=6ZUF و 03/0=ZHF)، (93/0=6ZUF و 07/0=ZHF)، (9/0=6ZUF و 1/0=ZHF)، (85/0=6ZUF و 15/0=ZHF) و سه جزیی (9/0=6ZUF، 05/0=ZHF و 05/0=ZAir) و (8/0=6ZUF، 1/0=ZHF و 1/0=ZAir) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج با روش تحلیلی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش میزان گاز سبک به همراه گاز 6UF باعث کاهش شار جرمی محوری می گردد.

    کلید واژگان: معادله بولتزمن, هیدروژن فلوراید, سانتریفیوژ گازی, DSMC
    M. Khajenoori, A. Haghighi Asl, J. Safdari, A. Norouzi *

    The Boltzmann equation which describes binary collisions between molecules is a very important equation in physics and fluid dynamics. Direct Monte Carlo simulation is one of the methods to solve the Boltzmann equation. The moisture can leak to the fluid pipelines in the various places of cascades so many times through the enrichment operations since the pressure of the most enrichment process units is less than the atmospheric pressure. It causes the solid uranium precipitation on the inner surfaces of rotor and HF production upon the reaction with UF6. In the present work, the effect of concentration and total pressure inside a hypothetical centrifuge for binary component conditions (ZUF6=0.97, ZHF=0.03), (ZUF6=0.93, ZHF=0.07), (ZUF6=0.9, ZHF=0.1), (ZUF6=0.85, ZHF=0.15), and three component conditions (ZUF6=0.9, ZHF=0.05, ZAir=0.05) and (ZUF6=0.8, ZHF=0.1, ZAir=0.1) have been investigated. The results have been compared with those of the Boltzmann distribution function. Moreover, increment in the amount of light gas along with UF6 results in the decrement of ρνz.

    Keywords: Boltzmann equation, Hydrogen fluoride, Gas Centrifuge, DSMC
  • فاطمه منصورزاده، فرخ خوش احوال*، جابر صفدری

    مدیریت پسماندهای تولید شده در رآکتور، یک جنبه ی مهم از چرخه ی سوخت هسته ای است. در این پژوهش سعی شده است بدون ایجاد تغییر چشمگیری در ساختار اصلی قلب یک رآکتور تحقیقاتی ، مقدار پسماند تولیدشده در انتهای چرخه ی کاری به حداقل ممکن برسد، به گونه ای که گرمای حاصل از واپاشی عنصرهای پرتوزا در پسماند به کم ترین مقدار ممکن کاهش یابد. برای محاسبه های میزان مصرف سوخت و پارامترهای نوترونیکی قلب رآکتور از کد ام سی ان پی ایکس استفاده شده است. نتیجه ها نشان می دهد که بدون هیچ گونه تغییر اساسی در ساختار اصلی قلب رآکتور مرجع و تنها با افزایش غنای سوخت و کاهش توان رآکتور، مقدار پسماند تولیدشده به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. پس از بررسی های انجام شده دو چیدمان برای قلب رآکتور نمونه پیشنهاد شد طوری که فعالیت پسماند تولید شده در انتهای چرخه ی کاری آن به %15تا %19 مقدار اولیه ی خود در قلب مرجع می رسد. در این راستا میزان مصرف سوخت نیز به %32 تا %40 سوخت رآکتور نمونه افزایش یافته است.

    کلید واژگان: کاهش فعالیت, پسماند هسته ای, رآکتور تحقیقاتی, کد ام سی ان پی ایکس
    F Mansourzadeh, F Khoshahval *, J Safdari

    The management of waste produced in the reactor is an essential aspect of the nuclear fuel cycle. In this research, it has been tried to reduce the amount of reactor waste at the end of the cycle without substantial changes in the fuel dimension and the core structure of the research reactor. Minimized the heat generation. The MCNPX2.6 code is used to calculate the fuel consumption and neutronic parameters of the reactor core. The results show that without any significant change in the structure of the reference core, the amount of waste decreases only by increasing the fuel enrichment and reducing the reactor power. In this study, two core models are proposed and investigated. The waste activity at the end of the cycle in the converted reactor cores reaches 15% -19% of its original value in the reference core. Moreover, fuel burn- up has increased up to 32% -40% relative to the reference core.

    Keywords: Reduction of activity, Nuclear waste, research reactor, MCNPX Code
  • صادق یوسفی نسب، جواد کریمی ثابت*، سیدجابر صفدری، علی نوروزی، الهام امینی

    این مقاله با بهره گیری از یک روش جدید شبکه بندی ترکیبی در مختصات متقارن محوری، یک حل کننده ی غلظت چند جزیی- شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (MCC-DSMC) معرفی می کند که با استفاده از آن تغییرات جریان و غلظت در داخل یک سانتریفوژ در حالت گردش صلب برای مدل های کروی سخت و نرم تغییرپذیر و برای مخلوط گازهای هیدروژن، آرگون و کریپتون بررسی شد. یافته ها حاکی از آن است که دو مدل برخورد دارای انطباق بالایی نسبت به یک دیگر هستند ولی نتیجه های آن ها با نتیجه های حل تحلیلی به دست آمده از تابع توزیع بولتزمن دارای مقداری اختلاف است. هم چنین نتیجه ها نشان می دهند که با حضور مخلوط چند گاز در داخل یک سانتریفوژ، چند لایه بندی شعاعی از جریان گازها درون روتور شکل می گیرد به گونه ای که سنگین ترین گاز در لایه ی کناری دیواره، سبک ترین گاز در لایه ای نزدیک محور روتور و گازهای با جرم مولکولی متوسط در لایه ای مابین این دو قرار می گیرند. هم چنین در این پژوهش تاثیر محرک های گرمایی روتور در ایجاد یک جریان محوری (برگشت کامل) و تغییرات محوری غلظت اجزا در جهت محوری با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو مورد بررسی قرار گرفت درحالی که بررسی آن با استفاده از حل تحلیلی تابع توزیع بولتزمن امکان پذیر نیست.

    کلید واژگان: گازهای چندجزیی, سانتریفوژ گازی, جریان بازروانی کامل, روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو
    S Yousefi Nasab, J Karimi Sabet *, J Safdari, A Norouzi, E Amini

    In this paper, using a new combinatory meshing technique in the axisymmetric coordinate, a MCC-DSMC solver is introduced. Using this solver, the flow and the concentration variation inside a centrifuge machine in a rigid body rotation mode with the DSMC method for a variable hard sphere and a variable soft sphere models and for the mixing hydrogen, argon, and krypton gases are investigated. Our results are compared with the analytical solution. The results indicate that the two collision models are totally in agreement with each other, but the results have some differences with the analytical results obtained from the Boltzmann distribution function. The results show that the presence of the several gases with different molecular weights in a centrifuge shaped a multi-layered radial flow of gas inside the rotor, so that the heaviest gas in the area of the side wall of the rotor, the lightest gas in the region near the axis of the rotor and gases with the medium molecular mass were placed in a layer between them. Furthermore, the variation of the concentration for each component of the mixing gas in the axial direction is also investigated by the DSMC method, otherwise, that it is impossible to investigate it using the analytical solution of the Boltzmann distribution function.

    Keywords: multi-component gases, Gas Centrifuge, total reflux, DSMC method
  • سیده لیلا میرمحمدی، محمدحسن ملاح*، رضوان ترکمان، سیدجابر صفدری
    هدف این مقاله بهینه سازی فرایند استخراج معکوس اورانیم از آلامین- 336 باردار شده با محلول فروشویی اورانیم بندرعباس و محلول ساختگی با استفاده از روش عریان سازی است. برای انجام این مهم، دو پارامتر غلظت و نسبت فاز آلی به آبی (O:A) برای عریان سازهای قلیایی شامل سدیم هیدروکسید و سدیم کربنات مورد بررسی قرار گرفت. برای سدیم کلرید علاوه بر این پارامتر pH نیز بررسی شد. برای بررسی این پارامترها از طرح مرکب مرکزی (CCD) در روش سطح پاسخ (RSM) استفاده شد. براساس این طراحی آزمایش، مدل درجه ی دو برای برآورد بازده استخراج معکوس اورانیم از آلامین- 336 باردار انتخاب شد. براساس طراحی آزمایش با معیار مصرف کم تر عریان ساز و بازده عریان سازی بالاتر به ترتیب، سدیم کلرید 0.6  مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.41و pH 3.1؛ سدیم هیدروکسید 1.33  مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.26و سدیم کربنات 0.72 مول بر لیتر با نسبت فاز (O:A) 1.16دارای اهمیت اند. تحت این شرایط بهینه بازده عریان سازی با سدیم کلرید %31، با سدیم هیدروکسید %45 و با سدیم کربنات %54 به دست آمد.
    کلید واژگان: استخراج معکوس اورانیم, آلامین- 336 باردار, عریان سازی, روش سطح پاسخ (RSM)
    S.L Mirmohmmadi, M.H Mallah *, R Torkaman, S.J Safdari
    The paper deals with the optimization of uranium back extraction from the Alamine-336 loaded by synthetic solution (synthetic LOS) and Bandarabbas leach liquor (real LOS) by means of stripping process method. In this regard, the impact of two essential parameters including the reagent concentration and phase ratio (O:A) for stripping of alkaline agent containing sodium hydroxide (NaOH) and sodium carbonate (Na2CO3) togather with the pH for sodium chloride (NaCl) were investigated. To study these effects, a central composite design (CCD) under the response surface methodology (RSM) was employed. Based on the design of the experiments, the second-order regression model has been constructed to evaluate the optimzation of the stripping efficiency of uranium from Alamine-336. The optimum conditions for these stripping agents have been determined as NaCl (0.6 molL-1) with the ratios of O:A (1.41) and pH (3.1) NaOH (1.33 mol  L-1) with the ratio of O:A (1.26) and Na2O3 (0.72 mol  L-1) with the ratio of O:A (1.16). Under these optimal conditions, the stripping efficiency values up to %31, %45 and %54 were obtained for NaCl, NaOH, and Na2CO3 cases, respectively.
    Keywords: Back Extraction of Uranium, Loaded Alamine-336, Stripping, Response surface methodology (RSM)
  • مرتضی قاسمی ترک آباد، علیرضا کشتکار، سیدجابر صفدری
    برای جداسازی انتخابی یون های اورانیم (VI) از آهن (III)، عملکرد سه غشای نانوفیلتر تجاری (2-NF-1 ،PES و 2-NF) از نظر میزان، شدت جریان عبوری و گزینش گری تحت شرایط عملیاتی مختلف ارزیابی شد. با افزایش pH از 3 تا 6، شدت جریان عبوری از غشاها کاهش و ضریب بازداری یون ها افزایش یافت. اورانیم دارای ضریب بازدارش کوچک تری نسبت به آهن بوده و غشاهای 2-PES و 1-NF در 4 pH بیشینه ی گزینش گری اورانیم نسبت به آهن را دارند. اما، بیشینه ی گزینش گری 2-NF برابر با 2.97 و در 3 pH است. غشای 2-PES در فشار bar 10 دارای مقدار بیشینه ی %72.25 برای بازداری آهن بوده و مقدارهای بازداری آهن و اورانیم برای 1-NF در فشارهای مختلف نسبتا ثابت بود (به ترتیب حدود %97 و %84). با افزایش فشار از 5 تا bar 20، بازدارش آهن توسط 2-NF ثابت مانده (حدود 97%) اما میزان بازدارش اورانیم توسط این غشا
    از %84.06 به %70.46 کاهش می یابد. رفتار این غشاها در مقابل افزایش غلظت یون های آهن از 0.12 به mM 1 متفاوت است. بیشینه ی گزینش گری برای غشاهای 1-NF و 2-NF به ترتیب برابر با 43.71 و 13.59 بود که نشان می دهد 1-NF عملکرد خیلی مطلوبی دارد. به نظر می رسد فرایند نسبتا جدید نانوفیلتراسیون دارای قابلیت خوبی در استفاده از آن برای جداسازی انتخابی اورانیم از آهن است.
    کلید واژگان: غشاهای نانوفیلتر, جداسازی, اورانیوم, آهن
    M Ghasemi Torkabad_A. R Keshtkar_J Safdari
    Performance of Three commercially available nanofilter membranes (PES-2 , NF-1 and NF-2) in terms of rejection, permeate flux, and membrane selectivity under a variety of operational conditions was evaluated for selective separation of uranium (VI) ions from iron (III). The membranes permeate fluxes were  decreased with an increase in the pH range of 3-6, while the rejection of ions was increased. Uranium rejection with these membranes was lower than iron rejection and the PES-2 and NF-1 membranes had the maximum membrane selectivity of iron over uranium at pH 4. The maximum membrane selectivity of NF-2, however, was 2.97 at pH 3. The PES-2 membrane had the maximum iron rejection of 72.25% at the pressure 10 bar. For NF-1 the rejection of iron and uranium was found to be relatively constant (about 97% and 84%, respectively) against increasing the pressure. As the pressure increased from 5 to 20 bar, iron rejection by NF-2 was remained constant (about 97%) but uranium rejection by this membrane was decreased from 84.06% to 70.46%. It was found that the effect of increasing the iron concentration from 0.12 to 1mM on the behavior of these membranes is  different. The maximum membrane selectivity of uranium over iron by the NF-1 and NF-2 membranes was 43.71 and 13.59, respectively, which showed that NF-1 has a very desirable performance. It seams that the relatively new process of nanofiltration has a good potential for selective separation of uranium from iron.
    Keywords: Nanofilter Membranes, Separation, Uranium, Iron
  • عباس رشیدی *، سیدجابر صفدری، رضا روستاآزاد
    پتانسیل اکسایش- کاهش در فرایند فروشویی زیستی اورانیم از سنگ معدن کم عیار به وسیله ی باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان در شرایط مختلف به روش تجربی اندازه گیری شد. نتایج تجربی به دست آمده، با مدل پتانسیل ترکیبی به دست آمده از معادله ی باتلر- والمر برازش شدند. نتایج برازش نشان داد که این مدل برای پیش بینی پتانسیل اکسایش- کاهش محلول در فروشویی زیستی اورانیم از سنگ معدن آنومالی 1 ساغند از دقت بسیار بالایی برخوردار بوده و درصد خطای نسبی حاصل از به کارگیری این مدل در فرآوری سنگ معدن استفاده شده، کم تر از %4 است. مقدارهای میانگین ثابت های km/kα، kc/kα و b (مربوط به نرخ های الکتروشیمیایی) در آزمایش های با چگالی پالپ 5 و %10 به ترتیب، برابر 260، 30606، و 0.01 به دست آمد. مقایسه ی نتایج تجربی به دست آمده از رابطه ی نرنست برای دو حالت با ضریب های فعالیت برابر با و مخالف یک نشان داد که درصد خطای نسبی حاصل از به کارگیری رابطه ی نرنست برای حالت اول (1=γi) کم تر از %45 و برای حالت دوم (1≠γi) کم تر از %35 است.
    کلید واژگان: پتانسیل اکسایش-کاهش, فروشویی زیستی, اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان, اورانیم
    A Rashidi *, S.J Safdari, R Roosta, Azad
    Oxidation-reduction potential (ORP) in uranium bioleaching from a low grade ore by Acidithiobacillus ferrooxidans is measured experimentally under different conditions. The experimental results are fitted to the mixed potential model, obtained from Butler-Volmer equation. The results from this fitting showed that the model predictes the ORP in uranium bioleaching from 1th anomaly of Saghand ore with very high accuracy the relative error of the present applied model in the process of the used ore is less than 4%. The average values of the electrochemical rates constants km/kα, kc/kα and b related to the experiments with the pulp density of 5% and 10% (w/v) were obtained to be 260, 30606 and 0.01 respectively. The experimental results were also compared with the Nernst equation prediction for two cases of γi=1, γi≠1. The results showed that the relative error of this model is less than 45% with activity coefficients equal to one and less than 35% with real activity coefficients.
    Keywords: Oxidation-Reduction Potential, Bioleaching, Acidithiobacillus Ferrooxidans, Uranium
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