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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « استخراج مایع مایع » در نشریات گروه « شیمی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «استخراج مایع مایع» در نشریات گروه «علوم پایه»
  • حمید اسدی ساغندی، یونس امینی، جواد کریمی ثابت*
    میکروسیال، علم و تکنولوژی است که سیال را در حجم 9-10 تا 18-10 لیتر با استفاده از کانال هایی با اندازه های در مقیاس میکرو، مورد بررسی قرار می دهد. از مهم ترین کاربردهای این تکنولوژی، تجزیه و تحلیل جریان سیال است. فرایندهای جداسازی در دستگاه های میکروفلوییدیکی در دو دهه گذشته مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در بین فرایندهای جداسازی گوناگون، استخراج مایع-مایع به طور ویژه از برتری هایی چون مسافت نفوذ مولکولی پایین و سطح ویژه فصل مشترک بالا که منجر به انتقال جرم موثری در دستگاه های میکروفلوییدیکی می شود، برخوردار است. میکروفلوییدیک فناوری ارزشمندی برای جداسازی یون ها و ایزوتوپ های پایدار فلزی می تواند باشد. ایزوتوپ های پایدار برای پژوهش در مورد قابلیت دسترسی به مواد معدنی و متابولیسم مفید هستند. از کاربردهای ایزوتوپ پایدار می توان به عنوان ردیاب بدون تابش پرتو، تشخیص بیماری و تصویر برداری هسته ای نام برد. این ایزوتوپ ها همچنین می توانند به عنوان ماده اصلی یا ماده خام برای تولید رادیو داروها، آنالیز بیوشیمیایی، رادیوتراپی و کاربرد در علوم محیط زیستی، زمین شناسی و باستان شناسی استفاده شوند. در این پژوهش، جداسازی یون فلزی کلسیم به عنوان مقدمه ای بر جداسازی ایزوتوپی کلسیم با استفاده از روش میکروفلوییدیک مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، شبیه سازی استخراج مایع-مایع و تکنولوژی میکروفلویدیک برای استخراج و جداسازی یون کلسیم به عنوان روشی نوین در هم ادغام شده اند. در این راستا با هدف ارزیابی امکان انجام شبیه سازی استخراج یون کلسیم در سامانه میکروفلوییدیک،  نسبت سرعت های دوفاز به گونه ای انتخاب شد که الگوی جریان درون میکروکانال به صورت موازی باشد. نخست با روش تعیین تراز محل دقیق فصل مشترک تعیین شد، سپس با استفاده از مدل انتقال اجزاء رقیق میزان انتقال جرم از فاز آبی به آلی سنجیده شد. علاوه بر این برای مطالعه تاثیر هندسه در میزان استخراج، هندسه حلزونی شکل نیز مورد بررسی قرار گرفت. درصد استخراج در هندسه نوین محاسبه و با میکروکانال Y-Y شکل مقایسه شد. در میکروکانال Y-Y شکل بازدهی استخراج 062/60 % می باشد در حالی که در هندسه حلزونی در شرایط بهینه بازدهی 98/74 % به دست آمد. بنابراین با تغییر هندسه میکروکانال از Y-Y به حلزونی میزان انتقال جرم 89/19% بهبود می یابد.
    کلید واژگان: میکروکانال حلزونی, انتقال جرم, دینامیک سیال های محاسبه ای, استخراج مایع-مایع, جریان دوفازی}
    Hamdi Asadi Saghandi, Younes Amini, Javad Karimi-Sabet *
    Microfluidic is a science and technology that studies fluid in volumes of 10-9 to 10-18 liters using channels with dimensions on a micro-scale. One of the most critical applications of this technology is fluid flow analysis. Separation processes in microfluidic devices have received much attention in the last two decades. Among the various separation processes, liquid-liquid extraction has advantages such as low molecular diffusion distance and high interface-specific surface area, leading to efficient mass transfer in microfluidic devices. Stable isotopes are valuable tools for research into mineral availability and metabolism. Stable isotope applications as radiation-free detectors, Diagnosis of the disease, and nuclear imaging can also be used as the primary material or raw material for the production of radiopharmaceuticals, Nuclear imaging, Biochemical analysis, and radiotherapy. Due to the very low abundance of some isotopes, it is essential to separate and concentrate them. This research combines liquid-liquid extraction and microfluidic technology to extract and separate calcium ions as a new method.  In this study, to evaluate the possibility of performing calcium ion extraction simulations, in the studied microfluidic system, the ratio of two-phase velocities was selected so that the current inside the microchannel was flowing in parallel. First, the exact location of the interface was determined by the level set method, then the amount of mass transfer from the aqueous to organic phase was measured using the transport of diluted species method. The microchannel geometry was changed to a spiral geometry, and the extraction rate was investigated to study the effect of geometry on the extraction rate. In the Y-Y microchannel, the extraction efficiency was 60.062%, while in the spiral microchannel, the yield was 71.97%. in other words, by changing the microchannel geometry from Y-Y to the spiral, the mass transfer rate is improved by 11.9%.
    Keywords: Spiral microchannel, Mass transfer, Computational fluid dynamics, Liquid-liquid Extraction, Two-phase flow}
  • محمدجواد ابراهیم خانی، حسین قنادزاده گیلانی*

    به تازگی روش های بهینه سازی فرا ابتکاری به طور گسترده در محاسبه های تعادل فازی مورد استفاده قرار گرفته است. از بین این روش ها، می توان از الگوریتم بهینه سازی توده ذره های (PSO) برای محاسبه پارامترهای برهم کنش دوتایی مدل های ضریب فعالیت در سامانه های تعادلی استفاده کرد. در این مطالعه، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی توده ذره ها، پارامترهای برهم کنش 5 مدل (مارگولس 2-پارامتری، مارگولس 3-پارامتری، ویلسون، NRTL و UNIQUAC) برای 20 سامانه تعادلی سه جزیی (آب + اسیدهای کربوکسیلیک + حلال های آلی) شامل 126 خط رابط محاسبه شد.  مقدار پارامترهای برهم کنش دوتایی این مدل ها به همراه میانگین انحراف مربع ریشه (RMSD)  گزارش شد. مقدار میانگین RMSD سامانه ها به ترتیب مدل های یادشده 0294/0 ، 0041/0 ، 0114/0 ، 0016/0 و 0034/0 شد. نتیجه ها بیانگر این است، به جز مدل مارگولس 2-پارامتری، دیگر مدل ها دقت به نسبت مناسبی دارند. با مقایسه میانگین RMSD مقاله ها در مدل های NRTL و UNIQUAC مقدارها به ترتیب مدل ها از 0124/0 و 0181/0 به 0016/0 و 0034/0 بهبود یافته اند.

    کلید واژگان: استخراج مایع- مایع, بهینه سازی توده ذره ها, پارامتر برهم کنش دوتایی, مدل ضریب فعالیت, اسیدهای کربوکسیلیک}
    MohammadJavad Ebrahimkhani, Hossein Ghannadzadeh Gilani *

    Recently, optimization methods have been extensively applied in phase equilibrium calculations. Among these methods, Particle Swarm Optimization (PSO) can be used to calculate the interaction parameters of activity coefficient models in equilibrium systems. In this study, based on the particle swarm optimization, the interaction parameters of 5  activity coefficient models (2-suffix Margules, 3-suffix Margules, Wilson, NRTL and UNIQUAC) have been calculated for 20 ternary extraction systems (water + carboxylic acids + organic solvents) including 126 tie-lines. The values of binary interaction parameters of these models along with the root mean square deviations (RMSD) are reported. The mean values of RMSD of the systems in the order of the mentioned models have been calculated 0.0294, 0.0041, 0.0114, 0.0016 and 0.0034, respectively. The results show that all models except 2-suffix Margules model have relatively good accuracy. By comparing the RMSD values in literature and the values determined by PSO for NRTL and UNIQUAC models, the RMSD values of the models improved from 0.0124 and 0.0181 to 0.0016 and 0.0034, respectively.

    Keywords: Liquid-liquid Extraction, Particle Swarm Optimization, Binary Interaction Parameters, Activity coefficient model, Carboxylic acid}
  • محمدجواد ابراهیم خانی، حسین قنادزاده گیلانی*

    یکی از فرایند های اصلی در صنایع پالایشی صنعت نفت، استخراج هیدروکربن های آروماتیک از هیدروکربن های آلیفاتیک است. بر این اساس پیش بینی دقیق رفتار فازی این سامانه ها می تواند باعث بهبود استخراج مایع مایع شود.  در این مطالعه، رفتار ترمودینامیکی فازی سامانه سه جزیی هیدروکربن های آلیفاتیک و آروماتیک به همراه مایع های یونی توسط سامانه استنتاجی فازی عصبی تطبیقی (ANFIS) و شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) پیش بینی شد.  ورودی های مدل در مدل سازی سامانه استخراج مایع   مایع،  نسبت مولی ترکیب های آلیفاتیک، آروماتیک و مایع های یونی در خوراک و هم چنین جرم مولکولی آ ن ها و دمای سامانه استخراج در نظر گرفته شد و همچنین خروجی مدل نیز نسبت مولی ترکیب های آلیفاتیک و آروماتیک در فاز غنی از آلکان و نسبت مولی ترکیب های آروماتیک و مایع های یونی در فاز غنی از مایع های یونی در نظر گرفته شد. پارامترهای طراحی این شبکه های عصبی ازجمله تعداد نرون و شعاع خوشه چینی شبکه های MLP و ANFIS به منظور بهتر شدن دقت پیش بینی آن ها، با روش بهینه سازی تکاملی الگوریتم ژنتیک (GA) بهینه شدند. مقایسه دقت پیش بینی شبکه های ANFIS و MLP با داده های آزمایش بر اساس پارامترهای آماری R2 ، RMSD و MAD برای مدل ANFIS به ترتیب 9996/0، 0190/0 و0129/0 و برای مدل شبکه عصبی MLP به ترتیب 9996/0، 0204/0 و0127/0 به دست آمد. همچنین مقایسه ای بین دقت پیش بینی شبکه های ANFIS و MLP با مدل ترمودینامیکی NRTL برای دو سامانه گوناگون استخراج مایع مایع انجام شد، میانگین RMSD  آن ها برای دو سامانه استخراج به ترتیب 0093/0، 0110/0 و 0113/0 به دست آمد. نتیجه های پارامترهای آماری نشان دهنده این است که این شبکه ها در پیش بینی رفتار ترمودینامیکی تعادل مایع  مایع با دقت به نسبت مناسبی دارند و روش موثری هستند.

    کلید واژگان: استخراج مایع مایع, سامانه استنتاجی فازی عصبی تطبیقی (ANFIS), شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP), الگوریتم ژنتیک (GA) و مایع های یونی}
    MohammadJavad Ebrahimkhani, Hossein Ghannadzadeh Gilani *

    One of the main processes in the refining industries of the oil industry is the extraction of aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons. Accordingly, accurate prediction of the phase behavior of these systems can improve liquid-liquid extraction.  In this study, the phase thermodynamic behavior of the ternary system of aliphatic and aromatic hydrocarbons with ionic liquids is predicted by the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) and the Multilayer Perceptron (MLP)neural network. The model inputs were considered in modeling the liquid-liquid extraction system, the molar ratio of aliphatic, aromatic, and ionic compounds in the feed, as well as the molecular mass of the ions and the temperature of the extraction system, and the model output was the molar ratio. Aliphatic and aromatic compounds in the alkane-rich phase and molar ratio of aromatic compounds and ionic liquids in the iron-rich phase were considered. The design parameters of these neural networks, including the number of neurons and the clustering radius of the MLP and ANFIS networks, were optimized by the genetic algorithm evolution method (GA) in order to improve their prediction accuracy. Comparison of prediction accuracy of ANFIS and MLP networks with experimental data based on statistical parameters R2, RMSD, and MAD for ANFIS model was calculated 0.9999, 0.0190, and 0.0129 respectively and for MLP neural network model was 0.996, 0.0204, and 0.0127 respectively. Also, a comparison was made between the prediction accuracy of ANFIS, MLP networks and the NRTL thermodynamic model for two different liquid-liquid extraction systems, their RMSD for the two extraction systems were 0.0093, 0.0110, and 0.0113, respectively. The results of statistical parameters show that these networks have relatively good accuracy in predicting the thermodynamic behavior of liquid-liquid equilibrium and are an effective method.

    Keywords: Liquid-liquid Extraction, Adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS), Multi-Layer Perceptron (MLP) neural network, Genetic algorithm (GA), Ionic liquids}
  • احد قائمی*، سید هادی حسینی

    در این پزوهش از یک مدل دقیق فیلمی با در نظر گرفتن اختلاط پیش رو برای پیش بینی رفتار انتقال جرمی ستون استخراج سینی دار ضربه ای استفاده شده است. برای توصیف هیدرودینامیک ستون از مدل پایای موازنه جمعیت استفاده شد. معادله های مدل سازی شامل معادله های قطره های فاز پراکنده و معادله های دیفرانسیل پاره ای بوده که به طور هم زمان با استفاده از روش های خط ها و تفاضل مرکزی حل شدند. سامانه ی مورد بررسی در این پژوهش آب اتیل استات بود. قطر میانگین و توزیع اندازه قطره ها در دو حالت حجمی با استفاده از مدل توسعه یافته محاسبه شدند. نتیجه های شبیه سازی با داده های تجربی مورد ارزیابی قرار گرفتند. مقایسه نتیجه ها نشان داد که قطر میانگین قطره های دارای 65/0 % خطا نسبت به داده های تجربی داشته درحالی که خطای رابطه نیمه تجربی 36/8 % می باشد. مد ل سازی دقیق ستون با اعمال تغییرهای اندازه قطره ها توسط موازنه جمعیت قطره ها در طول ستون استخراج نشان داد که مدل توافق خوبی با داده های تجربی دارد.

    کلید واژگان: استخراج مایع مایع, ستون سینی دار ضربه ای, موازنه جمعیت, مدل سازی, شبیه سازی}
    Ahad Ghaemi *, Syed Hadi Hosseini

    In this research, a film model, considering forward mixing for the prediction of mass transfer behavior of a pulsed sieve-plate extraction column was applied.  For modeling the column hydrodynamic, a dynamic droplet population balance model (DPBM) has been used. The model equations, including disperse phase droplet and partial differential equations, were solved simultaneously using central differential and method of lines methods. The model was studied with water-ethyl acetate as a working system. The mean drop size and its distribution (in both volume and number) were calculated by the model. The model error for mean drop size is 0.65 % whereas the error of the correlation model for the same data is 8.36 %. The exact modeling of the column applying droplet size variations by droplet mass balance during the extraction column showed that the model has good agreement with experimental data.

    Keywords: Liquid-liquid Extraction, Pulsed sieve-plate column, Population balance, Modeling, Simulation}
  • حسین ابوالقاسمی، محمد قنادی، علی سلیمی خورشیدی
    در این مقاله، به بررسی ضریب انتقال جرم قطره در مرحله تشکیل، در یک ستون پاششی با جریان غیرهمسو پرداخته شده و سپس با استفاده از تحلیل آماری و به کارگیری روش حداقل میانگین مربعات، رابطه ای ریاضی برای تخمین دقیق و محاسبه این پارامتر ارایه شده است. برای انجام آزمایش ها از سه صفحه روزنه دار با قطرهای داخلی 8/0، 1 و 2/1 میلی متر به عنوان توزیع کننده استفاده شده است. ضریب انتقال جرم تشکیل قطره در ابتدای ستون و جایی که قطره از توزیع کننده جدا می شود، اندازه گیری شده و با توجه به وابستگی آن به پارامترهای موجود مدل سازی شده است. نتیجه های مدل سازی نشان می دهد که ضریب انتقال جرم تشکیل قطره متاثر از پارامترهایی از قبیل زمان تشکیل، قطر متوسط قطره ها، خواص فیزیکی سامانه شیمیایی مورد استفاده و عددهای بدون بعدی همچون عدد رینولدز تشکیل و عدد ایوتوس است. در نهایت، نشان داده شده است که معادله ی به دست آمده ضریب انتقال جرم تشکیل قطره را با خطای نزدیک به 12/1 درصد پیش بینی می کند که نشان از انطباق بسیار خوب معادله یبه دست آمده با داده های آزمایشگاهی دارد.
    کلید واژگان: استخراج مایع مایع, ضریب انتقال جرم, ستون پاششی}
  • حسین ابوالقاسمی، فتح الله زاهدیان تجنکی، سید محمد مصلحی میلانی
    ضریب کلی انتقال جرم فاز پراکنده در یک میکسر ستلر ده مرحله ای مجهز به هم زن نوع پیچی برای سیستم آب - تولوئن - استون اندازه گیری شده است. با استفاده از فن عکس برداری، قطر ساتر قطره ها اندازه گیری شده است. همچنین اثر پارامترهای عملیاتی مانند دور هم زن، دبی حجمی فاز پراکنده و دبی حجمی فاز پیوسته روی ضریب کلی انتقال جرم بررسی شده است. در این تحقیق، روشی که بر مبنای ارایه یک رابطه برای نفوذپذیری موثر است، استفاده شده است. این روش نشان می دهد که از مدل گروبر می توان برای پیش بینی شدت انتقال جرم در داخل قطره های واقعی استفاده کرد، اگر نفوذپذیری موثر به دست آمده از آزمایش جایگزین نفوذپذیری مولکولی شود. در نهایت با تصحیح مدل گروبر، مدلی برای ضریب کلی انتقال جرم فاز پراکنده برای این نوع میکسر ستلر بر حسب پارامترهای عملیاتی مرتبط با آن ارایه شده است که چنین رابطه ای با این شرایط عملیاتی تاکنون برای میکسر ستلرها ارایه نشده است
    کلید واژگان: ضریب کلی انتقال جرم فاز پراکنده, نفوذپذیری موثر, استخراج مایع مایع, میکسر ستلر}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال