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 "thermodynamic" در نشریات گروه "مهندسی شیمی، نفت و پلیمر"

تکرار جستجوی کلیدواژه «thermodynamic» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Saeid Jabbarzare *
    SnO2 nanoparticles were first synthesized using a grape extract media, then characterized by XRD, FE-SEM, TEM, BET, and DLS techniques, and finally used as an efficient adsorbent for the removal of Pb2+ and Cd2+ ions from wastewater. The prepared sample had a tetragonal phase with an average crystallite size of 41 nm (XRD analysis), a specific surface area of 47.08 m2.g-1 (BET method)/46.25 m2.g-1 (BJH method), and a pore diameter of 6.49 nm (BJH method). The best conditions for adsorbing were a 30 ppm concentration of metal ions, ambient temperature, pH of 6, and 0.025 g of an adsorbent. The maximum adsorption for Pb and Cd ions was 97 and 93%, respectively. The Elovich model was matched as the most suitable kinetic model, indicating that the adsorption mechanism is chemical adsorption. The negative values of ΔG (Pb: -6.38 kJ.mol-1; Cd: -4.16 kJ.mol-1) represent the spontaneousness of the adsorption process. The negative values of the parameters ΔH (Pb: -63.0 kJ.mol-1; Cd: -42.95  kJ.mol-1) and ΔS (Pb: -188.8 J.mol-1; Cd: -128.4 J.mol-1) represent the exothermic nature of the adsorption.
    Keywords: Removal of heavy metals, Kinetic, thermodynamic, grape extract, Wastewater, SnO2
  • Samaneh Faramarzi, Amirhossein Oudi, Sara Azimi, Yegane Davoodbeygi *

    Methanol is an important industrial chemical, and its synthesis and purification units are among the most widely used processes in the field of energy. The two-column separation unit of methanol has been analyzed from the thermodynamic and energy points of view in the present study. The simulation has been done by Aspen Hysys V11 and the SRK equation has been regarded as the most appropriate equation of state (EOS) for this simulation with the mean relative error (MRE) of 2 %. Then, the design of the heat exchanger network (HEN) has been calculated using the Aspen Energy Analyzer V11. Both distillation towers have been analyzed using pinch technology. As a result, the amount of hot and cold utilities used has been LP=1.482×〖10〗^8, MP=1.57×〖10〗^4, and Air =1.423×〖10〗^8, respectively. Besides, the total heating and cooling target of the process has been 1.482×〖10〗^8 and 1.423×〖10〗^8, accordingly. Then, the 〖∆T〗_min (minimum allowable temperature difference between hot and cold currents) and its effect on the annual cost have been investigated. The optimum value 〖∆T〗_min is determined to have better-operating conditions and to meet the design of the HEN economically. Reducing 〖∆T〗_min increases operating costs and reduces energy costs.

    Keywords: Methanol purification, Pinch Technology, Thermodynamic, Simulation
  • طاهره نوایی دیوا

    امروزه به دلیل افزایش تولید مواد رنگزا، آلودگی محیط زیست افزایش یافته است. مطالعات اخیر  نشان داده که جاذب های قابل استفاده فراوانی از جمله پوست موز، سیب زمینی، جلبک و غیره در دسترس همگان است. سازمان غذا و دارو استفاده از رودامینB  را به دلیل سمی بودن و اثرات مضر آن ممنوع کرده است. بنابراین، این مطالعه طیف گسترده ای از جاذب های جایگزین غیر متعارف ولی کم هزینه را برای حذف ماده رنگزای رودامین  B از پساب ارایه می کند. مشاهدات نشان داده است که سازوکار جذب این ماده رنگزا بر روی مدل های سینتیک، ایزوترم و ترمودینامیک متمرکز است که به ماهیت شیمیایی مواد و شرایط مختلف  فیزیکی و شیمیایی مانند pH محلول، غلظت اولیه ماده رنگزا، دوز جاذب و دما نیز بستگی دارد. داده های سینتیکی جذب ماده رنگزای رودامین B معمولا از مدل های سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم پیروی می کند. چندین مطالعه نشان داد که مدل های ایزوترم جذب لانگمویر و فروندلیچ اغلب برای ارزیابی ظرفیت جذب جاذب ها استفاده می شوند. علاوه بر این، بررسی ترمودینامیکی حاکی از آن است که جذب رودامین B در طبیعت، گرماگیر و بدون محدودیت است. بنابراین، هر دو روش تجزیه کاتالیزوری نوری و جذب، برای حذف ماده رنگزا رودامین B از پساب های صنعتی قابلیت خوبی دارند. تحقیقات بیشتری برای ارزیابی امکان استفاده از زیست توده پسماندهای اصلاح شده دیگر برای کنترل آلودگی صنعتی در حال انجام است.

    کلید واژگان: ماده رنگزای رودامین B, شبه مرتبه دوم, ترمودینامیک, ایزوترم, پسماند کشاورزی
    Tahereh navaie Diva

    Lately, there has been an increase in dye manufacturing, resulting in increased environmental pollution. Recent studies show a wide availability of usage adsorbents, including banana peels, potatoes, algae, etc. Food and Drug Administration prohibited the use of Rhodamine B (RhB) for its toxicity and harmful effects. Therefore, this study presents a wide range of non-conventional low-cost alternative adsorbents to remove RhB dye from wastewater. It has been observed that the mechanism of the dye adsorption is focused on kinetics, isotherm, and thermodynamic models, which depend on the chemical nature of the materials and various physicochemical experimental conditions such as solution pH, initial dye concentration, adsorbent dosage, and temperature of the system. The kinetic data of adsorption of RhB dye usually follow the pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic models. Several studies revealed that Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models are frequently used to evaluate the adsorption capacity of the adsorbents. Furthermore, thermodynamic examination showed that RhB adsorption was endothermic and unconstrained in nature. Thus, both photocatalytic degradation and adsorption methods offer good potential to remove RhB dye from industrial effluents. The work is in progress to evaluate the possibility of using other modified waste biomass for industrial pollution control.

    Keywords: Rhodamine B dye, Pseudo-second-order, Thermodynamic, Isotherm, Agricultural wastes
  • Mohammad Rahimi *, Homayun Alibabaee
    This paper presents a combined thermodynamic, economic, and environmental comparison of different configurations for co-production of power and desalinated water. Each configuration is analyzed both with inlet air cooling and without inlet air cooling. The most eminent characteristics for the comparison are cost of produced power, cost of produced water, total annual profit, CO2 emission, and CHP efficiency. The common portions of all configurations are the gas turbine and the desalination system. The primary distinctions between scenarios are arrangement and type of system components. Thermodynamic simulation determines mass flow rate of high pressure and low pressure steam, as well as net power and water production of each configuration. Economic simulation reveals the price of produced power, the price of produced water and the total annual profit of the plant. Also, Environmental analysis specifies the total CO2 emission per annum. Final results show that the third configuration, in which a double-pressure HRSG is utilized, has the lowest CO2 emission per MWh of produced electricity. Also, it is concluded that the second configuration, in which a single-pressure HRSG is utilized, has the lowest specific fuel consumption and consequently the highest CHP efficiency. Sensitivity analysis shows that increasing the inlet air temperature will increase the specific CO2 emission in the second configuration. On the other hand, inlet air temperature increase has a marginal impact on CO2 emission in the first and the third configurations. The economic analysis shows that the first scenario with inlet air cooling has the highest total annual profit.
    Keywords: Thermodynamic, economic comparison, Environmental analysis, Desalination, Power, water cost, Net annual profit
  • Hossein Esfandian *, Vahid Garshasbi

    In this study, Kaolin, Bentonite, and Feldspar were used as a low-cost source of Si and Al to synthesize the molecular sieve 13X. The synthesized Zeolites were characterized by XRD, FTIR, SEM, TGA, and BET analysis and used as a suitable adsorbent for CH4 adsorption. The surface areas were 591, 505, 472, and 588 m2/g for natural kaolin (13X-K), bentonite (13X-B), feldspar (13X-F) and commercial molecular sieve 13X (13X–C), respectively. The 13X-K had the highest thermal stability than 13X-B and 13X-F. The adsorption capacities (pressure >20bar) of 13X (kaolin), 13X (bentonite), and 13X(feldspar) were 3.6, 2.4, and 1.95 mmol/g, respectively. The adsorption data were fitted to some isotherms including Langmuir, Freundlich, Sips, BET, and Toth. It was found that the Sips model showed better fitting in comparison to other models. The thermodynamic of adsorption was also investigated; the positive value of ∆S_ads^0 revealed the increased randomness at the solid-solution interface during the gas adsorption. The thermodynamic study also indicated that the adsorption process was exothermic and spontaneous. The adsorption capacities of synthesized 13X samples were compared to other adsorbents; it was found that 13X–K showed considerable performance and can be introduced as a suitable adsorbent for applications on a large scale.

    Keywords: Methane, 13X, Adsorption, Isotherm, Thermodynamic
  • گلاویژ رحیمی، سید امید رستگار*، فرهاد رحمانی چیانه

    پسماند حاصل از سوختن نفت کوره در نیروگاه ها، حاوی فلزات باارزشی همچون نیکل است که استخراج آن ها هم از جنبه اقتصادی و هم از جنبه زیست محیطی بسیار حایز اهمیت است. در این پژوهش روش لیچینگ همراه با امواج مافوق صوت (سونولیچینگ) به منظور استخراج فلز نیکل از پسماند کوره های نیروگاهی به کار گرفته شده است. همچنین، تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف شامل نسبت جامد به مایع (S/L)، قدرت امواج مافوق صوت و درصد اسید سولفوریک و شرایط بهینه آن ها با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) بررسی شد. ترکیب شیمیایی و ریخت شناسی نمونه پسماند کوره های نیروگاهی توسط تکنیک های ICP و FESEM مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی سینتیک فرآیند از مدل هسته کوچک شونده استفاده شد و مرحله نفوذ در شبکه جامد به عنوان مرحله کنترل کننده سرعت تعیین شد. همچنین، بررسی پارامترهای ترمودینامیکی فرآیند نشان داد که مقدار انرژی فعال سازی فرآیند kJ.mol-1 57/9 است و مدل نفوذ در شبکه جامد عامل کنترل کننده فرآیند است.

    کلید واژگان: پسماند کوره های نیروگاهی, لیچینگ, امواج مافوق صوت, بهینه سازی, سینتیک, ترمودینامیک
    Galavizh Rahimi, Seyed Omid Rastegar *, Farhad Rahmani Chiyaneh

    Ash produced by fuel-oil combustion in power plants contains nickel as one of the valuable metals. Ni recovery from the ash is very important in both economic and environmental aspects. In this study, leaching with assisted ultrasonic (sonoleaching) is used to extract Ni from the fuel oil ash. Response Surface Methodology (RSM) was used to optimize the effective factors including solid/liquid ratio (S/L ratio), sulfuric acid concentration and ultrasound power. Moreover, the kinetics of process was investigated using a modified shrinking core model to better understand the mechanism of the leaching reaction. Finally, the model predictions indicated that the diffusion step controls the overall dissolution kinetic. Also, the thermodynamic parameters of the process were investigated, and according to the obtained results, activated energy was 9.57 kJ.mol-1, and diffusion control the process.

    Keywords: Power Plant Furnaces Residue, Leaching, Ultrasound, Optimization, Kinetic, Thermodynamic
  • A. Shamsi Kasmaei, M. K. Rofouei *, M. E. Olya, S. Ahmed
    The removal of dyes from wastewater, is one of the major environmental concerns due to their high color density, and they are toxic at even low concentrations. Adsorption process by advanced oxidation processes (AOPs) has been found to be a more effective method than classical methods for treating dye-containing wastewater. This research, is to investigate the decolorization abilities of azo dye in order to treat organic polluted wastewaters efficiently by AOPs. Various operational parameters such as pH, initial dye concentration and catalyst loading were investigated on the use of ZnO/W in the adsorption of Reactive Red 31 (RR 31) dye. The study also focused on the kinetic and thermodynamic investigation such as activation energy (Ea), standard Gibbs free energy (ΔG0), standard enthalpy (ΔH0), and standard entropy (ΔS0). The kinetics of adsorption of dye followed a pseudo-first order kinetic model. Further, thermodynamic study showed that the photocatalytic decolorization of this dye is an endothermic and spontaneous reaction. This study represents a success of thermodynamic for the application in environmental area. Additionally, cost analysis of the process was discussed. The treatment effectiveness was reported as the electrical energy consumed per unit volume (EEO) of waste-water treated required for 100% decolorization of the investigated compound.
    Keywords: Reactive Red 31, Photocatalysis, Decolorization, Kinetic, Thermodynamic
  • جمال اعلایی*، احسان الوند، محمود همتی، ولی احمد سجادیان
    جذب سامانه های پلیمری بر روی سنگ مخازن نفتی با تغییر ترشوندگی سطح، سبب بهبود بازیافت نفت و کاهش تولید آب ناخواسته می شود. در پژوهش حاضر، رفتار جذب سامانه های رقیق پلیمری بر پایه پلی اکریل آمید سولفونه بر روی سطح ذرات شیشه (به عنوان نمادی از سطح مخازن ماسه سنگی) و همچنین تاثیر این پدیده بر تغییر خواص سطحی این ذرات بررسی شد. نتایج آزمون های انجام شده نشان داد که سامانه های شبکه ای شده پلی اکریل آمید سولفونه رقیق، نسبت به محلول پلی اکریل آمید سولفونه، جذب کمتری بر روی سطح شیشه دارند. همچنین آزمون های زاویه تماس نیز نشان داد که تاثیر سامانه های شبکه ای شده بر تغییر خواص سطحی ذرات شیشه کمتر از محلول پلی اکریل آمید سولفونه است. علاوه بر این، مشخص شد که مدل هم دمای جذب لانگمویر (Langmuir Isotherm) بهتر از مدل فرندلیش (Freundlich Isotherm) با داده های آزمایشگاهی جذب سامانه های تهیه شده تطابق دارد. همچنین بررسی ترمودینامیک جذب نشان داد که جذب این سامانه ها بر روی سطح شیشه فرایندی خودبه خودی و گرمازا است.
    کلید واژگان: پلی اکریل آمید, جذب استاتیک, ترمودینامیک, زاویه تماس, بازیافت نفت
    Jamal Aalaie *, Ehsan Alvand, Mahmood Hemmati, Valiahmad Sajjadian
    The adsorption of polymeric systems onto reservoir rock through altering the wettability of rock surface improves oil recovery and reduces the unwanted water production. . In this study, the adsorption behavior of dilute polymeric systems based on sulfonated polyacrylamide on the glass particles surfaces (representative of sandstone reservoirs) was investigated and the effect of this phenomenon on changing their surface properties was examined. Results show that crosslinked polymeric samples have lower adsorption on glassy surface comparing with uncrosslinked sulfonated polyacrylamide solution. Furthermore, the contact angle tests results showed that crosslinked samples change the surface property of glass particle less than sulfonated polyacrylamide solution. In addition the Langmuir isotherm model fitted the isotherm data better than the Freundlich model for these dilute polymeric systems. Furthermore, study of the thermodynamic of adsorption showed that their adsorption behavior on glassy surfaces is a spontaneous and exothermic process.
    Keywords: Polyacrylamide, Static adsorption, Thermodynamic, Contact angle, oil recovery
  • E. Radaei, M. R. Alavi Moghaddam*, M. Arami
    In this study, the adsorption of Reactive blue 19 onto pomegranate residualbased activated carbon was investigated in aqueous solution. The activated carbon prepared by phosphoric acid activation under air condition. PRAC was characterized for its surface chemistry by point of zero charge measurements, Scanning Electron Microscopy and nitrogen adsorption at 77 K. The effect of operational parameters including contact time, initial pH, adsorbent dose, initial dye concentration and particle size were studied. Results showed that an optimum dye removal efficiency (96.7%) was observed at initial pH=11, contact time of 5 min, adsorbent dose of 3.25 g/L, initial dye concentration of 200 mg/L, and particle size of 63-149μm. The adsorption process was found to follow the Temkin isotherm equation (R2=0.975) and second-order kinetic model (R2=0.999). Furthermore, thermodynamic parameters such as ΔG°, ΔH°, and ΔS° were calculated.
    Keywords: Adsorption, Pomegranate residual, Phosphoric acid, Reactive blue 19, Kinetic, isotherm study, Thermodynamic
  • بابک کاکاوندی، روشنک رضایی کلانتری، علی اسرافیلی، احمد جنیدی جعفری، علی آذری
    در مطالعه حاضر کربن فعال مغناطیسی شده (AC-Fe3O4) به دلیل جداسازی سریع و آسان و عدم ایجاد آلودگی ثانویه در محلول، سنتز شد و به عنوان جاذب در حذف رنگزا راکتیو آبی 5 (RB5) از محیط های آبی مورد استفاده قرار گرفت. ویژگی های فیزیکی، سطحی و ریخت شناسی جاذب سنتز شده با استفاده از روش های TEM، EDX، SEM، XRD و BET بررسی گردید. به علاوه کارآیی جاذب در حذف ماده رنگزا در محیط ناپیوسته با بررسی تاثیر متغیرهایی نظیر pH، زمان تماس، مقدار جاذب، غلظت اولیه رنگ و دمای محلول مطالعه و برای ارزیابی داده ها از دو مدل ایزوترم لانگمیر و فروندلیچ و دو مدل سینتیکی شبه درجه اول و دوم استفاده شد. نتایج نشان داد که در pH بهینه برابر 3 و زمان تعادل 15 دقیقه، کارایی جذب با افزایش دما و مقدار جاذب مصرفی و کاهش غلظت اولیه ماده رنگزا، افزایش یافته است. نتایج حاصل از مطالعه ایزوترم ها و سینتیک های جذب نشان داد که فرآیند جذب از ایزوترم لانگمیر (0.999R2>) و مدل سینتیک شبه درجه دوم (0.995R2>) تبعیت می کند. حداکثر ظرفیت جذب تحت شرایط بهینه بر مبنای ایزوترم لانگمیر mg/g 250 حاصل گردید. مقادیر به دست آمده از متغیرهای ترمودینامیکی نیز نشان داد که جذب RB5 روی AC-Fe3O4اندوترمیک و خودبخودی است.
    کلید واژگان: راکتیو آبی5, جذب سطحی, کربن فعال مغناطیسی, نانو ذرات Fe3O4, ایزوترم, سینتیک, ترمودینامیک
    B. Kakavandi, R. Rezaei Kalantary, A. Esrafily, A. Jonidi Jafari, A. Azari
    In this study, magnetized activated carbon was synthesized due to quick and easy separation and no secondary pollution in solution, and was used as an adsorbent for the removal of Reactive Blue (RB5) from aqueous solution. Physical, surface and morphological properties of the synthesized adsorbent were analyzed by XRD, SEM, EDX, TEM and BET techniques. Furthermore, the efficiency of the adsorbent in removal of dye in a batch system was studied by investigating the impact of different parameters such as pH, contact time, adsorbent dosage, initial dye concentration and solution temperature. Langmuir and Freundlich isotherms and two models kinetically of pseudo first-order and pseudo second-order were used to investigate the experimental data. Results showed that at an optimum pH of 3 and an equilibrium time of 15 minutes, adsorption efficiency increases with increasing temperature and the amount of adsorbent used and decrease in the initial dye concentration. Results from studying the isotherms and kinetics of adsorption indicated that adsorption process follows Lungmuir isotherm (R2>0.999) and the kinetic model of pseudo second-order (R2>0.995). The maximum adsorption capacity was calculated 250 mg/g under optimum conditions based on Langmuir isotherm. Also, the calculated values from thermodynamic parameters showed that the adsorption of RB5 on AC-Fe3O4 is endothermic and spontaneous.
    Keywords: Reactive Blue 5, Adsorption, Activated carbon magnetic, Fe3O4 nanoparticles, Isotherm, Kinetic, Thermodynamic
نمایش نتایج بیشتر...
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