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 « B » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «B» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Z. Shahi, M. Khajeh Mehrizi *, M. S. Mirbagheri Firoozabad
    Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a type of polymer that is biodegradable, biocompatible, and eco-friendly. In this research, certain bacteria from textile waste, such as curing and bleaching, leather, and sizing waste, were found to produce PHA and remove color from textile dyes. Three types of bacteria were identified as Bacillus cereus SH2, Priestia megaterium SH3, and Bacillus cereus SH4 through genetic sequencing. These bacteria were grown in a medium with Disperse Red 73 to assess their ability to remove color and produce PHAs. The presence of PHA in the extracted biopolymer was confirmed using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Among the bacteria, SH4 was the most efficient at producing PHA (49.09 %), with a concentration of 0.54 gL-1. SH2 showed significant color removal ability (98.91 %), indicating its potential in the treatment of dye wastewaters. The isotherm, kinetics, and thermodynamics of the process were also investigated. The findings indicated that the absorption kinetics and isotherms were most accurately described by the pseudo-first-order and Langmuir models, respectively. The thermodynamic analysis of the adsorption process revealed that the adsorption occurred spontaneously and was endothermic in nature. This is the first report of the newly isolated strains from textile waste and their ability in degradation of Disperse Red 73 and produce PHA.
    Keywords: Dye Removal, Phas, FTIR, Disperse Red 73, Adsorption Isotherm}
  • Z. N. Adnan, A. A. Ahmed, D. Ahmed, M. Kadhom, A. A. Rashad, R. M. Yusop, A. A. Husain, A. A. Al-Amiery, E. Yousif *
    This study focuses on enhancing the thermal stability of Poly(vinyl chloride) (PVC) by introducing Schiff bases, aiming to mitigate thermal degradation. The investigation employs a comprehensive array of analysis techniques, including Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), weight loss estimation, and microscopy (optical, scanning electron, and atomic force) to assess the impact of the modifications. Oven-aging tests reveal notable improvements in color stability for modified PVC films. Results consistently indicate a prolonged color change process in modified PVC, signifying enhanced thermal stability. The modifications demonstrate a remarkable ability to neutralize HCl and passivate labile chlorine atoms; this contributes to elevated thermal resistance and effective prevention of thermal degradation in PVC. This study marks a positive stride towards the development of more stable and reliable PVC materials, with implications for diverse applications demanding superior thermal performance.
    Keywords: PVC, Hydrazide, Thermal Stability, Modification, Schiff Base}
  • N. Albayati, M. Mohammed, H. Ahmed, M. Kadhom *
    Gundelia, a genus of flowering plants native to the Mediterranean region, particularly in Iraq, holds promise as a sustainable adsorbent for the treatment of dye-polluted water. This study explores the potential of Gundelia seeds (GS) waste as a biobased adsorbent for removing methylene blue dye from synthesized wastewater. Utilizing various analytical techniques, including scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and X-ray diffraction analysis (XRD), we assessed GS as an active adsorbent with performance comparable to fabricated and expensive composites. Key parameters such as pH (3-11), pH at the point of zero charge, temperature (298-328 K), dose (0.02-0.1 g), dye concentration (10-50 ppm), and contact time (10-40 min) were systematically investigated. The point of zero charge was determined to be at pH 8, with the highest removal efficiency observed at pH 11. A contact time of 30 minutes yielded a removal rate of approximately 90 %, with an adsorption capacity of 11.07 mg/g. The highest adsorption capacity, 30.57 mg/g, was attained under conditions of 50 ppm dye concentration, 0.02 g dose, and a 40-minute contact time. The study examined three isotherm models, namely Langmuir, Freundlich, and Temkin; all demonstrating a high fit, with Langmuir exhibiting preferability. On the other hand, five kinetic models were explored; the Pseudo second-order model provided the most accurate description of the adsorption process.
    Keywords: Gundelia, Biomass Adsorbents, Dye Removal, Methylene Blue, Wastewater Treatment, Sustainability}
  • S. Khorshidi, M. Daryadar, S. Valizadeh, S. S. Hashemi Kamangar, A. M. Arabi, A. Mahmoudi Nahavandi *
    Fluorescence of natural teeth and its alterations due to environmental factors should also be taken into account in restorations. This study aims to assess fluorescence changes of three types of dental ceramics. 36 Ceramics of Feldspathic, Emax, and Enamic in 10 mm diameter and the thicknesses of 0.5 and 1mm with glaze and polish finishes were studied. Fluorescence was measured before and after aging and were analyzed using Anova test. The results showed that ceramics became opaque as the result of aging. This was more noticeable for Enamic ceramic  with the lightness increase of 4.10 and 4.86 for the UV excited and non-excited measurements, respectively. Moreover, Enamic ceramic experienced significant changes in its fluorescence due to aging (Average Fluoresence ChangeEnamic=-10.2) while Emax (Average Fluoresence ChangeEmax=-3.6) and feldspathic (Average Fluoresence ChangeFeldspathic=-0.4) ceramics were superior to Enamic in this respect. In Feldspathic ceramic, due to the presence of feldspar phase, high resistance to aging process was observed. While, severe shifts in fluorescence due to aging were observed in Enamic ceramic. Several factors affect color and fluorescence change of ceramics due to aging. Preparations stresses, adhesion of glazes and the formation of micro cracks on the ceramic surfaces are among the factors can influence on this behavior. In case on Enamic ceramic caveat should be taken as it can change its appearance due to fluorescence hue shift probably as a result of surface scattering of UV light. According to the findings of this study Feldspathic, Emax and Enamic are respectively preferable in terms of fluorescence stability during aging process.
    Keywords: Dental Ceramics, Aging, Fluorescence, Glazing, Polishing}
  • A. Mohammed, Z. A. Betti, A. F. Hamood, H. S. Aljibori, W. K. Al-Azzawi, A. A. A. H. Kadhum, A. A. Alamiery *
    This study investigates the potential of 5-amino-1,3-diphenylpyrazole and nitrogen-enriched 5-hydroxy-1,3-diphenylpyrazole to inhibit corrosion of mild steel in acidic environments. A comprehensive approach combining weight loss measurements and Density Functional Theory (DFT) calculations was employed to analyze the inhibitory effect under various concentrations, immersion times, and temperatures. At an optimal concentration of 0.5 mM, 5-amino-1,3-diphenylpyrazole displayed an impressive 94.7% inhibition efficiency, while 5-hydroxy-1,3-diphenylpyrazole achieved 86.4% efficiency at 303 K after 10 hours of exposure. Both compounds exhibited a mixed-type inhibition behavior, with increasing efficiency observed at higher concentrations. DFT calculations provided insights into the interaction between the molecules and the metal surface, along with their electronic properties, aiding in understanding the corrosion inhibition process. The investigation revealed that Langmuir isotherms govern the adsorption mechanism, and the calculated thermodynamic parameters suggest a complex interplay at the metal/solution interface, involving both chemisorption and physisorption. These findings provide valuable knowledge about the mechanisms of corrosion inhibition by these molecules, paving the way for the development of effective strategies to protect mild steel in corrosive environments.
    Keywords: Corrosion, Inhibitor, Adsorption, Isotherm, Physisorption Mechanisms}
  • M. Hosseinnezhad *, S. Nasiri, V. Nutalapati, K. Gharanjig, A. M. Arabi
    The two technologies of dye-sensitized solar cells (DSSCs) and organic light-emitting devices (OLEDs) are emerging in the development of new sources of energy and lighting, respectively. The exceptional features of these technologies, including their color, insensitivity to temperature, and high response angle, have caused their attention and development. Organic compounds play a key role in these two technologies and cause the effective response and stability of the device, so high stability, longevity, and the possibility of simple application in the structure of the structure are of great importance. Molecular engineering and the application of various substitutions to the naphthalimide core can produce promising results for the preparation of stable organic materials with diversity in properties. In this review, naphthalimides are introduced as an effective core in the preparation of light- and electricity-sensitive dyes. Its application in two technologies, DSSCs and OLED, is explained, and the different components of these technologies are briefly introduced. One of the highest efficiencies reported for dye-sensitized solar cells based on naphthalimide as photosensitizers is 10.8 %. This sensitizer has alkyl and indoline groups. Different structures of arrangement of electron donor and electron acceptor groups will be investigated and the performance efficiency of these devices will also be investigated. Studies show that the amino group is an important substitution in the preparation of naphthalamide fluorescent dyes. The presence of this group will increase the efficiency of the amplifier by up to 10 %.
    Keywords: Dye, Sensitized Solar Cells Organic Light, Emitting Devices Napthalimides Photovoltaic Luminescence}
  • C. Canan *, A. Cursino, G. Ongaratto, D. Kalschne, L. Silva, F. Cardoso
    Color is one of the main attributes used to select or reject meat products, with the characteristic reddish-pink color of cured meats being developed by adding nitrate salts, which are rejected by many consumers due to their harmful effects on health. This study aimed to apply a hybrid dye (ZHN-carmine) synthesized from layered zinc hydroxide salt (ZHN) to produce a reddish-pink color in sliced cooked ham and to evaluate color stability during storage. The ham samples were prepared with cochineal carmine and hybrid dye (ZHN-carmine), sliced, vacuum-packed, and non-vacuum-packed, and exposed to white fluorescent light (1100 LUX) (5 ± 1 °C). The instrumental color measurement was performed at 0, 1, 4, 6, 8, 11, 13, and 15 day intervals. Distinction between the vacuum-packed ham samples and the non-vacuum-packed ham samples was possible based on a* value (red color intensity), which showed the importance of oxygen removal for red color stability. The reddish-pink color was more intense in the ham added with ZNH-carmine, and no color reduction was observed over the days, irrespective of it being vacuum-packed or not. Cochineal carmine adsorbed onto layered zinc hydroxide salt may be a potential replacement for curing salts regarding color formation in vacuum-packed or non-vacuum-packed cooked ham.
    Keywords: Zinc Hydroxy Nitrate, Natural Dyes, Stability, Meat Products, Nitrite, Nitrate}
  • S. Safapour *, M. Shabbir, L .J. Rather, M. Assiri
    Synthetic dyes have gained much of the textile dyeing market by offering various colors. Synthetic dyes have been a worry for the environment owing to their hazardous nature running in parallel. In recent decades, there has been a movement to substitute natural compounds due to their biocompatibility, biodegradability, and biological advantages. This study investigated using Millettia Laurentii sawdust as a natural colorant source. Eco-friendly metal salts (aluminium sulfate, ferrous sulfate, and copper sulfate) under ecologically permitted concentration levels and biomordants (tannic acid, pine bark, oak fruit hull, and eucalyptus leaves) were used to broaden the color range (CIEL*a*b*C*ho and K/S) with significant improvements in the fastness attributes (washing, rubbing, and light) and UV protection properties. Fastness results were found in the commercially acceptable range. All the metal salts provided enhanced color yields with a maximum performance by iron and the corresponding iron-biomordant combinations (iron/pine bark and iron/oak fruit hull). Among the biomordants, pine bark extract provided better performance and higher color depth (9.16) than other biomordants. The findings of this research work showed a significant influence of metal salts and biomordants in combination with Millettia Laurentii sawdust (supposed to be a waste) for enhancing the color characteristics and functional attributes of wool yarns.
    Keywords: Millettia Laurentti, Textile coloration, Biomordants, Color parameters, UV protection}
  • M. Sadeghi-Kiakhani *, E. Hashemi
    The research and development of green techniques for the synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) with bioactive plants has gained more attention against toxic chemicals. In this research, the aqueous solution of safflower extract was utilized for the simple, green, and commercial synthesis of AgNPs from AgNO3 solution on the wool yarn. The effect of the amount of extract and AgNO3 on the properties of produced nanoparticles was studied. The analysis of AgNPs by Dynamic Light Scattering (DLS) system and Ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy exhibited that the particle size of produced NPs was <57 nm. In addition, the colorimetric data of wool yarn dyed with safflower extract in the presence of different concentrations of AgNO3 solution were also studied. The results showed that the presence of nanoparticles changed the color hue (hᵒ: 86→58), and the absorption of safflower extract on the wool samples increased from 5 to 29. Also, the ratings of washing and rubbing fastness of dyed samples were satisfactory (4-5).
    Keywords: Natural Dye, Silver nanoparticles, Safflower, Colorfastness properties, dyeing}
  • ابوالفضل جمعه کیان*، بهامین بازویار، احمد شریعتی، سید حسن هاشم آبادی

    تشکیل اکسیدهای نیتروژن (ناکس) در شعله آشفته از قبل نامختلط بیودیزل از دیدگاه اولری- لاگرانژی در این مقاله بررسی شد. ابتدا احتراق به وسیله دینامیک سیالات محاسباتی4 مدل شد. تخمین مشخصه های جریان سیال واکنش دهنده در شعله آشفته، به وسیله حل معادلات موازنه جرم، مومنتم، انرژی، تولید و انتقال ناکس است. از مدل ترتیب گسسته برای مدل تشعشع و افزایش دقت پیش بینی مدل در مشخص کردن دما و سطح اجزا استفاده شد. دمای احتراق و غلظت آلاینده منوکسید نیتروژن ارائه و با آزمایش ها مقایسه شد. مدل ارائه شده توانایی قابل قبول در محاسبه سطح آلاینده منوکسید نیتروژن از خود نشان داد. اختلاف میان سطح آلاینده ناکس در مدل و آزمایش ها ناشی از به کارگیری سازوکار احتراق ساده شده برای بیودیزل و نبود میسر القایی تشکیل منوکسید نیتروژن در آن سازوکار احتراق است. از مدل برای بررسی پراکندگی اکسیدهای نیتروژن در محیط احتراق استفاده شد. نتایج حاکی از تشکیل اکسیدهای نیتروژن در نواحی بعد از شکل گیری شعله است.

    کلید واژگان: آلاینده های ناکس, شعله آشفته از قبل نامختلط, بیودیزل, دینامیک سیالات محاسباتی, احتراق}
    A. Jomekian *, B. Bazooyar, A. Shariati, S. H. Hashemabadi

    This paper presents a computational fluid dynamics (CFD) analysis of nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO2) formation in a biodiesel turbulent non-premixed flame via Eulerian-Lagrangian concept. The model includes governing conservation equation of mass, momentum and energy, and equations representing the tabulation and transport of NOX (NO+NO2). Discrete Ordinates (DO) was exploited for modeling of heat radiation that increases the accuracy of the computational simulation in prediction of NO. The temperatures, and concentration of NOX are presented and compared with experimentation. The proposed model is able to accurately predict the formation of NOX under many circumstances. However, some discrepancies between the model and experimental data exist because of the surrogate combustion mechanism employed for biodiesel fuel and absence of prompt NO in the combustion mechanism employed in CFD codes.

    Keywords: Nox Pollutants, Non-Premixed, Turbulent Flame, Biodiesel, CFD, Combustion}
  • زهرا پیرزاده، هادی سلطانی*، محراب فلاحی سامبران، رضا حاجی محمدی، بهناز معمارماهر
    در این تحقیق، از یک روش ترکیبی ساده، برای حل مسائل طراحی شبکه مبدل های حرارتی استفاده شد. مدل های حاکم بر این مسائل ذاتا به صورت مدل های غیرخطی نامحدب هستند که حل آن‎ها بسیار چالش برانگیز است. در این روش جدید، مدیریت متغیرهای ساختاری برای رسیدن به شبکه های بهینه به وسیله الگوریتم ژنتیک انجام می شد؛ درحالی که، بهینه سازی متغیرهای پیوسته به ترتیب در قسمت اول به وسیله مدل برنامه ریزی خطی و در قسمت دوم بااستفاده از فرایند تصحیح، انجام می گرفت. در ساختارهای تولیدی به وسیله الگوریتم ژنتیک، برای افزایش فضای جست وجو، امکان استفاده از مبدل‎های یوتیلیتی داخلی نیز، مهیا شده بود. بدین روش، مدل های پیچیده حاکم بر مسائل طراحی شبکه مبدلی، تبدیل به مدل ترکیبی ساده و نسبتا خطی است که احتمال رسیدن به جواب‎های بهینه را بالا می برد. باوجود ساده بودن عملکرد روی کرد پیشنهادی، اجرای آن برروی یک مطالعه موردی پر استناد، کارایی بالای آن را در تولید جواب‎های جدید و کاهش هزینه کل سالانه شبکه به میزان 21/1 درصد، نشان داد.
    کلید واژگان: طراحی شبکه مبدل های حرارتی, هزینه سالیانه کل شبکه, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک, به کارگیری مبدل های یوتیلیتی داخلی}
    Z. Pirzadeh, H. Soltani *, M. Fallahi-Samberan, R. Hajimohammadi, B. Memarmaher
    This research presents a simple hybrid approach to tackle heat exchanger network (HEN) synthesis problems. The formulations governing these issues are inherently non-convex non-linear models, which are challenging to solve. In this new method, structural variables were managed by genetic algorithm (GA) to reach optimal networks. While the optimization of continuous variables was done in the first section by a linear programming (LP) model and in the second part by a correction procedure (COP). In production structures by the GA, to increase the search space, the possibility of utilizing internal utility exchangers was also provided. In this way, the complex models governing the HEN synthesis problems were transformed into a straightforward and relatively linear hybrid strategy, which increased the likelihood of reaching optimal solutions. Despite the simplicity of the proposed approach, implementing this method in a case study demonstrated its high efficiency in generating new solutions and reducing the total annual cost of the network by 1.21%.
    Keywords: Heat Exchanger Network Synthesis, Total Annual Cost, Optimization, Genetic Algorithm, Utilizing Internal Utility Exchangers}
  • حسن برگزین، طاهر یوسفی امیری*، علی مهرآفرین
    تولید مواد پرانرژی می تواند دارای ریسک احتراق ناگهانی با دماهای بسیار بالا باشد که سبب به مخاطره افتادن نفرات و تجهیزات می شود. پتوی منعطف آیروژل دارای کمترین ضریب انتقال حرارت در میان عایق های حرارتی  و ضد حریق است. در این تحقیق تجربی پتوی منعطف آیروژل با ضخامت 3 میلیمتر در فرم کامپوزیت دوخته شده با منسوجات نسوز و سازگار با بدن تهیه شده است و کارایی آن به منظور جلوگیری از انتقال گرما وقتی یک طرف آن در تماس با مواد پرانرژی درحال احتراق قرار داده می شود، ارزیابی شده است. بدین منظور از تست شعله در شرایط کنترل شده و آزمون میدانی با مواد پرانرژی استفاده شد. نتایج نشان می دهند که کامپوزیت آیروژل با ضخامت کم، پتانسیل بسیار بالایی در جلوگیری از افزایش دما و سوختگی ناشی از احتراق مواد پرانرژی دارد، وقتی عایق در آزمون میدانی در معرض احتراق مواد پرانرژی قرار می گیرد، دمای سمت دیگر آن ها از دمای آستانه درد (44 درجه سلسیوس) پایین تر می ماند. هم چنین آزمایش های آزمایشگاهینشان می دهند که کامپوزیت های ایروژلی زمان کافی را برای فرار از احتراق بدون آسیب دیدگی فراهم می کنند. انعطاف و ضخامت کامپوزیت های ایروژلی به گونه ای است که امکان ساخت لباس های عایق و ضدحریق با آن ها وجود دارد.
    کلید واژگان: آیروژل سیلیکایی, پتوی منعطف, نانومتخلخل, انفجارمواد پرانرژی, عایق حرارت, ضدحریق}
    H. Bargozin, T. Yousefi Amiri *, A. Mehrafarin
    Energetic materials production has the risk of uncontrolled explosion at high temperature which is hazardous for personnel and equipment.  Flexible aerogel blanket is fireproofing and has the lowest heat transfer among the thermal insulations. In this study, aerogel blanket with 3mm thickness have been used as insulating layer within multilayer composite textiles contain clothes which are fireproof and compatible with the body. Then, its performance as heat transfer barrier have been evaluated against explosion of the energetic materials. Direct fire testing at controlled conditions and field testing under uncontrolled explosion of the energetic materials have been performed.  Results showed that aerogel composites have high capability in preventing from the temperature rising and burning of persons exposed in explosion of energetic materials. When aerogel composite exposed to explosion of energetic materials, the temperature of the other side of the composite did not exceed from the pain threshold temperature (44oC). Also, the experimental testing showed the aerogel composites provide sufficient time for escape and avoid from burn injury. Flexibility and thickness of the aerogel composites are such that it is possible to prepare insulating and fireproofing clothes using them.
    Keywords: Silica Aerogel, Flexible Blanket, Nanoporous, Energetic Materials Explosion, Heat Insulation, Fireproofing}
  • لعیا دلیر، سعید امیدی، مریم سعادتمند*، فرانک حیدری
    سامانه های ریزسیال، سیستم هایی هستند که در آن ها مقادیر بسیار کم سیال به وسیله کانال هایی در ابعاد میکرومتر کنترل می شود. در این پژوهش، کارکرد یک سامانه ریزسیال برای جداسازی اسپرم های متحرک با شبیه سازی به وسیله روش دینامیک سیالات محاسباتی و استفاده از ماژول جریان دوفازی، بررسی شده است. این تراشه، دارای سه کانال ورودی و سه کانال خروجی است که در این هندسه، عرض کانال اصلی در انتهای کانال نسبت به ابتدای آن افزایش یافته است. در ادامه، برای بهبود بازدهی تراشه، عرض کانال جمع آوری بافر تغییر داده شده است تا از هدررفت بافر حاوی اسپرم های متحرک جلوگیری شود و بازدهی جداسازی افزایش یابد. مشاهده شده است که با 4 برابرکردن عرض کانال خروجی بافر نسبت به عرض کانال های ورودی، حجم بافر در کانال خروجی نمونه به 1 درصد کاهش پیدا می کند و این طرح به عنوان طرح مناسب برای جداسازی اسپرم های متحرک انتخاب شده است.
    کلید واژگان: ریزسیال, ناباروری, اسپرم های متحرک, شبیه سازی, جریان دوفازی}
    L. Dalir, S. Omidi, M. Saadatmand *, F. Heidari
    Nowadays, infertility is one of the significant concerns of the World Health Organization (WHO), contributing to a large portion of its annual expenditure. Recent studies reveal that approximately 15% of couples worldwide (more than 50 million couples) encounter infertility problems that are caused by defects in the male or female fertility factors. Although medical advancements have successfully helped a lot of couples with their infertility by assisted reproductive technologies (ART), sperm selection, a crucial stage in ART, has remained challenging. Microfluidic devices are systems that control the movement of minute amounts of fluid using channels in micrometer dimensions, which have a wide range of applications, especially in medicine. This technology can help to enhancethe quality of sorted sperm and be applied to boost our knowledge of sperm behavior and effects of different sperm selection mechanisms within the ART. Here, the efficiency of a microfluidic device having an application in the separation of motile sperm was studied using computational fluid dynamics method and its two-phase-flow module. Laminar flow and Level-set modules were used in this simulation. The mentioned device has three input and three output channels, two channels for sample media and one for buffer. Furthermore, it has a main separation channel, which width becomes wider gradually from the beginning to the end. Thus, output channels have wider width. After simulation, the results were validated using the results of previous experimental and simulation works in this matter. Afterward, to increase the device’s efficiency, the width of the output channel used for the buffer is being altered which prevents the wasting of the motile sperm in buffer. Simulation has shown that increasing the buffer output’s width by 4 times of input fluids channel’s width would cause decreasing the volume fraction of buffer in sample’s outlet to 1%. Therefore, this geometry is presented as the appropriate geometry for separation of motile sperm. In further studies, it is suggested that the last device be manufactured and studied to be validated its efficiency by experiment.
    Keywords: Microfluidics, Infertility, Motile Sperm, Simulation, Two-Phase Flow}
  • محمد اسماعیلی، اکبر زمانیان*، فرزام فتوت، یحیی زمانی، مهدی رشیدزاده
    به عنوان یکی از روی کردهای امیدبخش، هیدروژناسیون ترموکاتالیستی کربن دی اکسید به متانول از راه کاتالیز ناهمگن توجه زیادی را در دهه های گذشته به خود جلب کرده است. در صنعت، متانول از واکنش گاز سنتز (مخلوط گازهای هیدروژن و کربن مونواکسید) و کربن دی اکسید با استفاده از کاتالیست های Cu/ZnO/Al2O3 تولید می شود. هم رسوبی نیترات های Cu/Zn/Al به وسیله سدیم کربنات، روشی غالب و استاندارد است که برای سنتز صنعتی کاتالیست متانول به کار می رود. این کاتالیست سه تایی به تغییرات جزئی اجزای فلزی و مشخصه های سنتز بسیار حساس است. کاری که در این جا ارائه شده، بررسی اثر دماهای تکلیس (300، 350 و 400 درجه سلسیوس) و زمان های رشد بلور (2 ، 7 و 18 ساعت) بر ساختار و خواص کاتالیست های Cu/ZnO/Al2O3 است و این نتیجه حاصل شد که دمای تکلیس 350 درجه سلسیوس و زمان رشد بلور 7 ساعت، به ترتیب دمای تکلیس و زمان رشد بلور بهینه برای سنتز این کاتالیست است.
    کلید واژگان: کاتالیست Cu-Zn-Al, زمان رشد بلور, تکلیس, هم رسوبی, سنتز متانول}
    M. Esmaeeli, A. Zamaniyan *, F. Fotovat, Y. Zamani, M. Rashidzadeh
    As one of the promising approaches, the thermocatalytic hydrogenation of carbon dioxide to methanol through a heterogeneous catalyst has attracted much attention in the past decades. In industry, methanol is produced from the reaction of syngas (H2+CO) and carbon dioxide over CuO/ZnO/Al2O3 (CZA) catalysts. Co-precipitation of Cu/Zn/Al nitrates by sodium carbonate is the dominant and standard technique used for the industrial synthesis of methanol catalysts. This three-component catalyst is very sensitive to slight changes in metal components and synthesis parameters. In this study, the effect of calcination temperatures (300, 350, and 400°C) and aging time (2, 7, and 18 hours) on the structure and textural properties of CuO/ZnO/Al2O3 catalysts have been investigated using the BET, XRD, H2-TPR, and FE-SEM analyses. The results show that the most appropriate catalyst could be synthesized when the calcination temperature and the aging period were set to 350°C and 7 hours, respectively.
    Keywords: Cu-Zn-Al Catalyst, Aging, Calcination, Co-Precipitation, Methanol Synthesis}
  • سام برزگر، مجید حیاتی آشتیانی*
    فعال کننده پلاسمینوژن بافتی، پروتئینی نوترکیب برای درمان است. فرایند اصلی تولید دارو دربردارنده قسمت های رشد آزمایشگاهی، تخمیر و جداسازی است. این تحقیق به مطالعه قسمت جداسازی فرایند تولید شامل تجهیزاتی مانند سانتریفوژ، اولترافیلتر، میکروفیلتر، ستون کروماتوگرافی، ستون زهرآبه زدا، بطری پرکن، خشک کن انجمادی، مخازن اختلاط و عملیات واحدهای این بخش می پردازد. طراحی اصلاحی درباره رفع تنگناهای فرایندی (رفع تنگنای زمان خشک کن انجمادی) و موازی سازی عملیات ها در هر بار تولید ناپیوسته 1/6 کیلوگرم محصول انجام پذیرفت و زمان کمینه تولید از 12 روز به 7 روز و 23 ساعت تنزل یافت. مخزن ذخیره ای در زمان خرابی خشک کن انجمادی به منظور جلوگیری از بسته شدن واحد تعبیه شد. تجزیه وتحلیل اقتصادی نشان می دهد که سهم هزینه های مستقیم شامل مواد مصرفی، سرویس جانبی و غیره در هر تولید ناپیوسته 61/73% و سهم هزینه های غیرمستقیم شامل آزمایشگاهی، بازاریابی، تحقیق و توسعه و غیره 38/27% است. آرژینین 97% کل هزینه مواد مصرفی را که حدود 247 هزار دلار است، شامل می شود. هزینه سرمایه گذاری، خرید و نصب تجهیزات و ملزومات مورد نیاز، حدود 39 میلیون دلار است. قسمت عمده این هزینه صرف سامانه بطری پرکن و خشک کن انجمادی می شود.
    کلید واژگان: مطالعه اقتصادی, جداسازی, طراحی فرایند, طراحی اصلاحی, فعال کننده پلاسمینوژن بافتی}
    S. Barzegar, M. Hayati-Ashtiani *
    Tissue plasminogen activator is a recombinant protein for treatment. The main industrial production process of this tissue plasminogen activator mainly includes laboratory growth, fermentation, and separation. This study examines the equipment used in separation process, namely centrifuge, ultrafilter, microfilter, chromatography column, ER column, bottler, freeze dryer and mixing tanks, and the unit operations of this section. Retrofitting such as process debottlenecking (time debottlenecking of freeze dryer) and parallelization of the operations for each batch (1.6 kg product) was carried out and the minimum production time was reduced from 12 to less than 7 days and 23 hours for each batch. A storage tank was also installed to prevent the unit shutdown during the freeze-drying failure. The economic analysis shows the share of the direct costs including raw materials, utilities, etc. is 61.73% per batch and the share of indirect costs including lab charges, marketing, research and development, etc. is 38.27%. Arginine includes 97% of the total $247,000 of raw materials costs. Costs of investment, purchase, equipment installation and essentials needed are estimated to be $39,000,000. This cost is mainly for bottling and freeze-dryer systems.
    Keywords: Economic Analysis, Process Design, Retrofitting, Separation, Simulation, Tissue Plasminogen Activator}
  • سیما کوهکن زاده، ایمان مباشرپور*، محمدجعفر مولایی، اسماعیل صلاحی، محمد پازوکی

    تولوئن در پساب های صنعتی یکی از آلاینده های بسیار خطرناک و مخرب محیط زیست به شمار می آید. روش های متعددی برای حذف تولوئن از محلول های آبی وجود دارد؛ یکی از روش های حذف تولوئن از محلول های آبی استفاده از جذب سطحی است. در سال های اخیر هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی به عنوان یک جاذب برای جدایش های آلاینده های محلول های آبی، باتوجه به خاصیت جدایش مغناطیسی و امکان استفاده مجدد مطرح شده است. در این پژوهش ابتدا هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی بااستفاده از روش هم رسوبی، سنتز و سپس جذب تولوئن بااستفاده از نانوذرات هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی بررسی شد. ساختار نانوجاذب سنتز شد و بررسی فازی آن به ترتیب بااستفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و پراش پرتو ایکس بررسی شد. برای بررسی تغییر غلظت تولوئن از طیف سنج نوری ماورای بنفش و برای بررسی ریزساختار و ترکیب شیمیایی قبل و پس از جذب تولوئن از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش پرتو ایکس استفاده شد. بیشترین درصد حذف تولوئن 6/75 درصد و بیشترین ظرفیت جذب 980mg/g  بااستفاده از نانوذرات هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی دراین پژوهش به دست آمد. نتایج نشان داد که نانوذرات هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی سنتزشده، قابلیت جذب تولوئن را از محلول های آبی داراست و می تواند به عنوان جاذب این ترکیب آلی معرفی شود.

    کلید واژگان: نانو ذرات, هیدروکسی آپاتیت مغناطیسی, تولوئن, جذب سطحی, حذف}
    S. Kohkan Zadeh, I. Mobasherpour *, M. J. Molaee, E. Salahi, M. Pazouki

    The presence of toluene in industrial effluents is one of the most dangerous environmental pollutants, which is considered one of the factors that destroy the environment. There are several methods for removing toluene from aqueous solutions. One of the methods to remove toluene from aqueous solutions is adsorption. In recent years, magnetic hydroxyapatite has been proposed as an adsorbent for the separation of pollutants in aqueous solutions, due to its magnetic separation properties and the possibility of reuse. In this research, magnetic hydroxyapatite was synthesized using co-precipitation method and then toluene adsorption was investigated using magnetic hydroxyapatite nanoparticles. The structure and phase analysis of the synthesized nano-adsorbent were investigated using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD), respectively. An UV spectrophotometer was used to investigate the change in toluene concentration, and a scanning electron microscope and X-ray diffraction spectroscopy were used to investigate the microstructure and chemical composition before and after toluene adsorption. In this research, with using magnetic hydroxyapatite nanoparticles, the highest percentage of toluene removal and the highest adsorption capacity was 6.75% and 980 mg/g, respectively. The results showed that the synthesized magnetic hydroxyapatite nanoparticles have the ability to adsorb toluene from aqueous solutions and can be introduced as an adsorbent of this organic compound.

    Keywords: Nano Particle, Magnetic Hydroxyapatite, Toluene, Adsorption, Removal}
  • شیوا فلاحتی، امید علیزاده*، مسعود مختاری
    در این مطالعه، غشای کامپوزیت پلی اترایمید/ 8-ZIF به روش ریخته گری حلال تولید شد. طیف سنجی فوریه تبدیل مادون قرمز - بازتاب کاهش یافته (FTIR-ATR) غشای تهیه شده تایید کرد که گروه های عاملی پلی اترایمید وجود دارند. پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که ذرات افزودنی به خوبی در پلیمر پخش شده است که منجر به کاهش بلورینگی غشا شد. پراش اشعه ایکس پراکنده انرژی (EDAX) وجود و پخش مناسب ذرات روی در غشا را تایید کرد. در نهایت، نتایج آزمون های عبور نشان داد که افزودن ZIF-8 به غشا به طور قابل توجهی میزان عبور و انتخاب پذیری آن را افزایش داده است. عبور غشای کامپوزیت برای گاز دی اکسید کربن GPU 5.91 بود، بیش از دو برابر غشای پلی اتریمید خالص. علاوه بر این، عبور گاز متان GPU 0.31 بود که نشان دهنده بهبود قابل توجهی نسبت به نفوذیت غشای خالص با عبور GPU0.17 بود. همچنین، انتخاب پذیری دی اکسید کربن/متان هم از 15.3 در غشای خالص به 19.1 در غشای کامپوزیت افزایش یافت. در نتیجه، این مطالعه نشان داد که افزودن 8-ZIF به ماتریس پلی اتریمید می تواند کارایی غشای کامپوزیت حاصل را در جداسازی CO2 از CH4 بهبود بخشد. این بهبود انتخاب پذیری را می توان بیش از همه به افزایش ضریب حلالیت دی اکسید کربن نسبت به متان در غشای کامپوزیت ارتباط داد.
    کلید واژگان: پلی اترایمید, غشای ماتریس آمیخته, 8-ZIF, جداسازی گاز}
    Shiva Falahati, Omid Alizadeh *, Masoud Mokhtary
    In the present work, a polyetherimide/ZIF-8 composite membrane was fabricated by solution casting technique. The prepared membranes were Characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy – attenuated total reflectance (FTIR-ATR), energy dispersive X-ray (EDAX) and X-ray diffraction (XRD). Furthermore, the membrane's performance in separating carbon dioxide and methane was analyzed through single gas permeability measurements. FTIR-ATR spectrum of the prepared membrane confirmed the functional groups of polyetherimide. XRD analysis showed that the additive was well dispersed in the polymer, resulted in a reduction in the membrane's crystallinity. EDAX analysis confirmed the existence and proper dispersion of Zn particles in the membrane. Finally. The results of permeability tests showed that adding ZIF-8 to the membrane significantly increased its permeability and selectivity. The permeability of the composite membrane for CO2 gas was 5.91 GPU, more than twice that of the pure polyetherimide membrane. Additionally, the permeability for CH4 gas was 0.31 GPU, representing a significant improvement over the pure membrane's permeability of 0.17 GPU. The carbon dioxide/methane selectivity also rose from 15.3 in the pure membrane to 19.1 in the composite membrane. In conclusion, the study demonstrated that adding ZIF-8 to a polyetherimide matrix can improve the effectiveness of the resulting composite membrane for separating CO2 from CH4. The improvement in selectivity was primarily due to the increased solubility coefficient of carbon dioxide compared to methane in the composite membrane.
    Keywords: Polyetherimide, Mixed Matrix Membrane, ZIF-8, Gas Separation}
  • احسان فاتحی، پریسا سادات فاطمی، محمدجواد زرکش، مهشید مرادی، شهاب طالقانی، مهسا مجیدی*

    واحد شیرین سازی گاز طبیعی عموما دارای یک برج جذب و یک برج تقطیر است به طوری که از برج جذب برای حذف کامل گازهای H2S و CO2 از گاز طبیعی و از برج تقطیر برای بازیابی حلال استفاده می شود. مشکلی که وجود دارد این است که میزان انرژی مصرفی فرآیند شیرین سازی گاز به ویژه برج تقطیر آن بسیار بالا است. بنابراین بهینه سازی انرژی این فرایند الزامی است. در این مقاله از یک روش جدید برای انتگراسیون حرارتی فرآیند شیرین سازی گاز طبیعی استفاده شده است. بدین منظور دو جریان مایع و بخار از برج جذب خارج شده و به ترتیب وارد بخش بالای برج و بخش پایین برج می شوند. همچنین خوراک ورودی به برج تقطیر به کمک محصول پایین برج پیش گرم می شود. حضور دو جریان مایع و بخار باعث کاهش مصرف یوتیلیتی سرد و گرم در برج تقطیر می شود و پیش گرم کردن خوراک نیز بار حرارتی ریبویلر را کاهش می دهد. سپس حلال برگشتی به کمک گاز شیرین پیش سرد می شود. نتایج نشان می دهد روش پیشنهادی مقدار انرژی مصرفی فرآیند را به میزان 67 درصد کاهش می دهد. علاوه بر این، فرایند پیشنهادی می تواند هزینه کل سالیانه (TAC) را نسبت به فرایند پایه به مقدار 66.7 درصد کاهش دهد. این کاهش هزینه کل سالیانه (TAC) ناشی از کاهش هزینه عملیاتی و هزینه سرمایه گذاری به ترتیب به میزان 66.77 و 66.64 درصد است.

    کلید واژگان: شیرین سازی گاز طبیعی, مونو اتانول آمین, انتگراسیون حرارتی, کاهش مصرف یوتیلیتی}
    Ehsan Fatehi, Parisa Sadat Fatemi, Mohammadjavad Zarkesh, Mahshid Moradi, Shahab Taleghani, Mahsa Majidi *

    The natural gas sweetening unit usually involves an absorption column and a distillation column. The absorption column completely removes H2S and CO2 from natural gas, and the distillation column is used to recover the solvent. The main problem is high energy consumption in the gas sweetening process, particularly in the distillation column, necessitating energy optimization of this process. A novel method was used in this study for heat integration of the natural gas sweetening process. To this end, liquid and vapor streams leaving the absorption column entered the top and bottom of the distillation column, respectively. The feed entering the distillation column was preheated by the bottom product. The liquid and vapor streams reduced the cold and hot utilities of the distillation column, and feed preheating reduced the heat duty of the reboiler. The recycled solvent was then pre-cooled by the sweetened gas. According to the results, the proposed method reduced energy consumption by 67%. Moreover, the proposed process could reduce the total annual cost (TAC) of the base process to the maximum value of 66.7%. This reduction in TAC is due to the reduction of operating cost and capital cost by 66.77 and 66.64%, respectively.

    Keywords: Natural Gas Sweetening, Monoethanolamine, Heat Integration, Utility Consumption Reduction}
  • Mohammadreza Moradian *, Jafar Soltani, Hamid Ghorbani, Abbas Najar-Khodabakhsh
    This study aims to investigate a direct torque and flux control scheme for an Interior Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) using an Adaptive Input-Output state Feedback-Linearization (AIOFL). In this control strategy, the rotor speed is evaluated basically by utilizing the momentary values of the enhanced electromagnetic torque and power. The generally stability of the drive system is demonstrated by Lyapunov hypothesis. For a given rotor reference speed and a rotor shaft load torque, the control strategy of Maximum Torque Per Ampere (MTPA) is performed by using a so-called stator flux search method. This search method is achieved by decreasing the magnitude of stator reference flux in small steps until the magnitude of stator current becomes minimum and as a result, the stator copper energy loss is minimized. The results of some computer simulations and tests, which have been came about, are displayed to demonstrate the viability and capability of the proposed control strategy.
    Keywords: Adaptive Control, Input-Output Feedback Linearization, IPMSM}
  • G. Alaei, Mohammad Mazloum-Ardakani *, Fateme Ebrahimi
    In the current work, we report the binder-free hydrothermal one-pot synthesis of a cobalt oxide hierarchical nanostructure (Co3O4-HNS) onto a highly conductive carbon fiber substrate (CFS/Co3O4-HNS) as an efficient electrode for energy storage devices. The fabricated electrode and synthesized Co3O4-HNS were structurally characterized using SEM, EDAX, XRD, and FTIR techniques. Electrochemical characterization of the fabricated CFS/Co3O4-HNS electrode was also performed and showed that the electrical double-layer capacitance and pseudo-capacitance mechanisms both play roles in the charge storage of the CFS/Co3O4-HNS electrode. The obtained results exhibited the electrochemical-specific capacitance of 715 F/g at a current density of 3 A/g for the CFE/Co3O4-HNS electrode. The fabricated electrode remains at 96% of its initial capacitance after 3000 cycles, showing the excellent cyclability of the fabricated CFS/Co3O4-HNS electrode. These results paved the way for using the proposed facile, one-pot synthesized CFE/Co3O4-HNS as an efficient electrode for use in electrochemical energy storage devices.
    Keywords: Cobalt Oxide Hierarchical Nanostructure, Binder-Free Electrode Fabrication, One-Pot Hydrothermal Synthesis, Supercapacitor}
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