فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 96 (فروردین و اردیبهشت 1397)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 96 (فروردین و اردیبهشت 1397)

  • بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1397/02/25
  • تعداد عناوین: 11
|
  • راهنمای ارسال مقالات
  • راهنمای نگارش مقاله
    صفحه 3
  • راهنمای ارسال مقاله از طریق تارنما
    صفحه 4
  • سخن سردبیر
  • جلال شایگان صفحه 5
  • مقالات
  • حمید رجبی، سید مهدی جعفری صفحه 6
    زعفران به واسطه وجود ترکیبات موثره، یعنی کروسین، پیکروکروسین و سافرانال دارای خواص تغذیه ای بی شمار و ویژگی های حسی بی نظیری است. از این رو، استخراج و خالص سازی این ترکیبات برای کاربرد در صنایع غذایی و داروسازی از اهمیت بسزایی برخوردار است. روش های خیساندن، تقطیر بخار، فراصوت، سیال فوق بحرانی، استخراج فاز جامد و تبلور برای استخراج ترکیبات زعفران بررسی شده اند. وقت گیر بودن، پایین بودن بازده استخراج، مصرف حجم بالای حلال و غیراختصاصی بودن، از معایب روش های استخراج سنتی به شمار می آیند. برای خالص سازی ترکیبات زعفران، معمولا از ترکیب دو روش استخراج استفاده می شود. استخراج عصاره زعفران به روش خیساندن و پس از آن تزریق عصاره به یک ستون حاوی فاز جامد راهی برای خالص سازی ترکیبات موثره آن به شمار می آید. در این مطالعه، به بررسی روش های مختلف استخراج و خالص سازی زعفران پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: زعفران، کروسین، پیکروکروسین، سافرانال، استخراج، خالص سازی
  • مهدی احمدی، سروش برادران صفحه 22
    نشتی گاز طبیعی از تاسیسات و خطوط انتقال، علاوه بر مشکلات ایمنی و اقتصادی، پیامدهای زیست محیطی مانند تشدید
    اثر گلخانه ای خواهد داشت. به منظور پیشگیری و شناسایی زودهنگام نشتی گاز، روش های مختلفی ابداع شده که بر حسب سازوکار و فناوری به کار رفته، قادر به تشخیص، تعیین مکان و حتی برآورد میزان نشت گاز خواهند بود. در این پژوهش، این روش ها در قالب
    دو دسته کلی، روش های فنی و غیرفنی، بررسی و مقایسه شده اند. اساس روش های غیرفنی بر پایه تغییرات محیطی استوار است،
    در حالی که روش های فنی عموما دارای حسگر یا آشکارسازند، که به محض تماس با گاز، تغییر مشخصی در سیستم را برای اندازه گیری اعمال کنند. در پایان، سیستم های نشتی یابی به صورت کیفی بر اساس قابلیت تعیین مکان نشتی، سرعت تشخیص، برآورد میزان نشتی، سهولت و هزینه بررسی شده اند.
    کلیدواژگان: نشتی گاز، روش های تشخیص نشتی، تعیین مکان نشتی، خطوط لوله گاز، حسگر متان
  • زیبا محمدی زاده، امیر فرشی، سید جاوید روییایی، نعیمه جدیری صفحه 39
    کاستیک مستعمل یکی از دورریزهای مایع صنایع نفت/ گاز و پتروشیمی است که به دلیل محتوای سرشار از آلاینده ها، قلیائیت
    (12> pH) ، شوری زیاد (سدیم 5 تا 12 درصد وزنی) و غلظت زیاد سولفید (2 تا 3 درصد وزنی) به راحتی قابل دفع به محیط زیست نیست. ترکیبات کاستیک مستعمل بسیار متنوع است و به نوع کاستیک مستعمل بستگی دارد. کاستیک مستعمل را می توان متناسب با منشا و ترکیب آنها در گروه سولفیدی، نفتنیکی و کریسیلیکی تقسیم بندی کرد. از روش های مختلفی برای تصفیه کاستیک مستعمل بهره می گیرند که از این قرارند: 1. خنثی سازی با سولفوریک اسید؛ 2. تزریق در چاهای عمیق؛ 3. انعقاد، انعقاد الکتروشیمیایی و لخته سازی؛ 4. اکسایش هوازی؛ 5. اکسایش کاتالیستی؛ 6. اکسایش پیشرفته؛ 7. روش های زیستی؛ 8. روش های فیزیکی. با توجه به وجود بارهای آلی، معدنی وترکیبات معلق در ترکیب کاستیک مستعمل کل مواد جامد محلول2 اکسیژن خواهی شیمیایی3 این گونه ترکیبات بالاست و محدوده اکسیژن خواهی شیمیایی فاضلاب های کاستیک مستعمل در حد 2000 تا 60000 پی پی ام4 است و
    تی دی اس کل مواد جامد محلول این گونه ترکیبات در حد 200000 تا 1000000 پی پی ام است و رساندن اکسیژن خواهی
    شیمیایی / تی دی اس به مقادیر مورد قبول زیست محیطی به تلفیق روش های تصفیه کاستیک مستعمل نیاز دارد. با توجه به تنوع ترکیبات در این گونه فاضلاب تحقیقات نشان داد که تصفیه آنها براحتی امکان پذیر نیست [8]. شناسایی ترکیبات کاستیک مستعمل به انتخاب فرایند تصفیه کاستیک مستعمل کمک خواهد کرد.
    کلیدواژگان: تصفیه، کاستیک مستعمل، اکسایش کاتالیستی، اکسایش پیشرفته، انعقاد، زیستی، خنثی سازی و لخته سازی
  • فاطمه نوری، طاهره روحانی بسطامی، ساره عباسی نژاد صفحه 56
    درمان زخم در حوزه پزشکی مبحث مهمی است، به طوری که پیشرفت در این زمینه می تواند تاثیر زیادی بر کیفیت زندگی بیماران بر جای گذارد. یکی از عوامل موثر در بهبود زخم، کاربرد زخم پوش مناسب است. امروزه نانوالیاف بسپاری الکتروریسی شده به دلیل ویژگی های منحصر به فردیشان، در تولید زخم پوش ها و درمان زخم بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این مقاله مروری پیشرفت های اخیر در زمینه الکتروریسی، تهیه نانوالیاف بسپاری و کاربرد آنها در درمان زخم ها ارائه شده است. ابتدا مطالبی در زمینه فرایند التیام زخم و انواع زخم ها بیان و سپس فرایند الکتروریسی و تولید انواع نانوالیاف بررسی می شود. سرانجام، کاربرد آنها در بحث زخم پوش ها با آثار ضد میکروبی مطالعه خواهد شد.
    کلیدواژگان: زخم پوش، اثرات ضد میکروبی، نانوالیاف، الکتروریسی، نانوذرات
  • امیرحسین دیده بان، محمد ذبیحی، جواد رهبر شهروزی صفحه 68
    پیل های سوختی هیدروژنی به دلیل عدم انتشار آلودگی، جایگزینی مناسب برای موتورهای احتراقی به شمار می آیند. هیدرولیز جامدات آبدار در حضور کاتالیست مناسب می تواند یکی از روش های کارآمد برای تولید هیدروژن باشد. در این میان، سدیم بوروهیدرید به دلیل دسترسی آسان، قیمت ارزان و ظرفیت پردامنه در ذخیره هیدروژن، همواره در کانون توجه پژوهشگران بوده است. کاتالیست های ناهمگن مختلفی با فلزات نجیب و واسطه بر روی پایه های گوناگونی چون آلومین، زئولیت و کربن فعال برای هیدرولیز سدیم بوروهیدرید به روش تلقیح تر سنتز شده اند. هدف اصلی در این مقاله مرور جامع و کامل کاتالیست های کربن پایه در هیدروزلیز سدیم بوروهیدرید برای تولید هیدروژن به دلیل تولید آسان از مواد اولیه بی ارزش، مقاومت مکانیکی زیاد و خاصیت آب گریزی است. همچنین، روند آزمایشگاهی و نیمه صنعتی تولید هیدروژن به همراه تعیین اثر شرایط مختلف عملیاتی به عنوان یکی از محورهای مقاله بررسی شده است.
    کلیدواژگان: هیدروژن، کربن فعال، سدیم بوروهیدرید، کاتالیست، تلقیح
  • فرنگیس فلاح مهنه، سرود زاهدی عبقری، ندا گیلانی صفحه 83
    فرایند تبدیل کاتالیستی1 از لحاظ تولید بنزین با اکتان بالا و آروماتیک های ارزشمند از مهم ترین فرایندها به شمار می آید. این پژوهش با بررسی مقالات انتشاریافته از سال 1959، بر 3 مبحث مدل سازی سینتیکی، مدل سازی های پایا و ناپایا و بهینه سازی متمرکز است. اغلب مدل های سینتیکی بر اساس روش توده های گسسته از 3 تا 31 توده ای2 استوار بوده اند و مدل سازی های مولکولی به دلیل پیچیدگی و محاسبات زیاد کمتر به کار گرفته شده اند. در مدل سازی های پایا و ناپایا از پدیده نفوذ در فرایند چشم پوشی شده است. میان پیکربندی های مختلف راکتورها مشاهده شد که افت فشار در بستر راکتورهای کروی جریان شعاعی که در مقیاس آزمایشگاهی بررسی شدند، کمتر است. بهینه سازی غالبا روی مدل های پایا انجام شده و پارامترهای دما، فشار و توزیع جرم کاتالیست بهینه شده اند. همچنین مشاهده شد اگر اولین راکتور در بیشترین دمای ممکن و بسترهای بعدی، به ترتیب، در دمای پایین­تری قرار گیرند، عملکرد اقتصادی فرایند بهبود چشمگیری خواهد یافت.
    کلیدواژگان: تبدیل کاتالیستی، مدل سازی، بهینه سازی، مدل سینتیکی، مدل سازی دینامیکی، راکتور
  • سید رضاتقوی، محمد علی دهنوی، فرشاد بهمنی فر صفحه 97
    خواص عملکردی پیشرانه مانند آهنگ سوزش و ضربه ویژه، بر موفقیت بالستیکی موتور های راکت پیشرانه جامد تاثیر زیادی دارد.
    بین خواص عملکردی با فرایند احتراق پیشرانه رابطه مستقیم برقرار است. عوامل موثر بر فرایند احتراق و آهنگ سوزش، شامل پارامترهای وابسته به فرمول بندی (ماهیت شیمیایی، مقدار، اندازه و توزیع ذرات مواد اولیه و دیگر پارامترها) و عوامل بیرونی
    (تاثیر امواج صوتی، شرایط اختلاط، ریخته گری و دیگر عوامل بیرونی) است. در این مقاله تاثیر اجزای مختلف فرمول بندی پیشرانه جامد مرکب بر پایه پلی بوتادی ان خاتمه یافته با هیدروکسی/ آلومینیم/ آمونیم پرکلرات (AP/Al/HTPB) مانند اکسیدکننده، سوخت فلزی، سیستم بایندر و مواد افزودنی بر فرایند احتراق در مقیاس میکروسکوپی پرداخته شد. عوامل تاثیرگذار بر آهنگ سوزش و سازوکار اثرگذاری آنها تحلیل شده است. بررسی ها نشان داد که ارتفاع شعله پیش اختلاط، شعله نفوذی، غلظت اجزاء در ناحیه نفوذی و مقدار شار گرمایی مهم ترین عوامل تاثیرگذار بر احتراق پیشرانه های جامدند.
    کلیدواژگان: پیشرانه جامد مرکب، احتراق، آهنگ سوزش، پودر آلومینیم، آمونیم پرکلرات و HTPB
  • اخبار و گزارش ها
  • صفحه 113
|
  • H. Rajabi , S. M. Jafari Page 6
    Saffron is the world's most expensive spice and due to its bioactive components including crocin, picrocrocin and safranal have numerous nutritional properties and unique organoleptic features. Therefore, extraction and purification of these components is of great importance for use in food and drug industries. Various methods including soaking, steam distilation, ultrasound, supercritical fluid, solid phase extraction and crystalization is evaluated in this way. Each of these methods have certain advantages and disadvantages. For saffron component purification purpose, usually a combination of two extraction methods is used. Extraction of saffron extract through soaking method followed by injection the obtained extract into a column containing solid-phase is a way to purify the active ingredients. In this study, various methods of extraction and purification of saffron bioactive components is evaluated.
    Keywords: Saffron, Crocin, Picrocrocin, Safranal, Extraction, Purification
  • M. Ahmadi , S. Baradaran Page 22
    In addition to the environmental, safety and economic consequences, leakage from gas pipelines can lead to a dramatic increase in the greenhouse effect. To avoid and reduce the consequences of the gas leakage, different methods have been developed based on the detection mechanisms. Considering the needs, these methods are able to detect, locate and measurement of the amount of gas leakage. Two main categories of methods are technical and non-technical. Typically technical methods have a detector or sensor that makes a change in system when being in contact with the gas. In this paper, firstly, leakage detection and classification methods are introduced. Then they have been compared based on certain criteria which will be discussed.
    Keywords: as Leakage, Leak Detection, Leakage Locating, Gas Pipelines, Methane Sensor
  • Z. Mohammadizadeh , A. Farshi *, S. J. Roayaee , N. Jodeiri Page 39
    Spent caustic is considered to be one of the liquid industrial wastes that are not easy to handle and to dispose of, due to its high content of pollutants, alkalinity (PH> 12), high salinity (sodium of 5-12 wt%) and high sulfide concentration (2-3 wt%). The composition of spent caustic streams is highly variable and can be categorised into three groups, depending on origin and composition in the groups of sulphdic, cresylic and napthenic. There are some methods for treatment of spent caustic including following list: 1. Neutralization with sulfuric acid
    2. Injection in deep wells 3. Coagulation and floacculation 4. Wet air oxidation 5. Catalytic oxidation 6. Advanced oxidation 7. Biological method 8. physical method. Due to the presence loads of organic, inorganic and suspended compounds in a spent caustic, TDS and COD amounts of these compounds is high,COD value range is on limit of 2000-60000ppm and TDS value range is on limit of 100000-200000 and getting COD and TDS value to accepted level of environmental regulation different treatment methods shall be applied. Characterstics of spent caustic will be identified required process for treatment.
    Keywords: Treatment, Spent Caustic, Catalytic Oxidation, Advanced Oxidation, Coagulation, Biological Treatment, Neutralization
  • F. Noori , T. Rohani Bastami *, S. Abbasinejad Page 56
    Wound healing is important in medicine so that the development in this area can affect a major impact on quality of patient life. Using suitable dressing is one of the effective role in wound healing. In recent years, new generation of wound dressing with different formats like sponge, film, hydrocolloid, and so on are developed. However, fewer dressing has complete requirement of wound healing. Recently, electrospun polymeric nanofibers is widely considered due to their unique properties in wound dressing and healing. Electrospinning has been widely used as a nanofiber fabrication technique. Polymeric nanofibers with different morphologies and dimensions can be obtained from electrospinning method. These nanofibers show high surface area to volume ratio, tunable porosity and facile surface functionalization. These characterization lead to different application especially in medicine. This report gives us an overview of some recent advances of electrospinning, fabrication of polymeric nanofibers and their application in wound healing. First, we briefly discuss the wound healing process then the electrospinning process and fabrication of electrospun nanofibers are investigated. Finally, nanofibers in combination with others nanomaterials and their application in wound dressing and antibacterial properties are studied.
    Keywords: Wound Dressing, Antibacterial Properties, Nanofiber, Electrospinning, Nanoparticle
  • A. H. Didehban , M. Zabihi *, J. RahbarShahrouzi Page 68
    Hydrogen fuel cell emerges as a replacement for combustion engines due to the lack of any contaminant emission. Hydrolysis of hydrated solids in the presence of an appropriate catalyst can be an efficient method for hydrogen generation. Among these materials, sodium borohydride is in the focus of researchs attention due to its relatively low cost, high hydrogen yield, and availability. Various heterogeneous catalysts along with noble and transition metals supported on different materials including zeolite, alumina and activated carbon were synthesized by wet impregnation for hydrogen generation. The main purpose of this work is the complete study on catalysts supported on carbon for hydrolysis of sodium borohydride due to the simple production from invaluable raw materials, high mechanical resistance and hydrophobic property. Experimental pilot for hydrogen generation and the effect of operating conditions including reaction temperature, concentration of sodium borohydride, and catalyst dosage is also studied in this present work.
    Keywords: Sodium Borohydride, Hydrogen, Activated Carbon, Catalyst- Impregnation
  • F. Fallah Mehneh , S. Zahedi Abghari *, N. Gilani Page 83
    Naphtha catalytic reforming process is one of the most critical operations in petroleum refineries to produce gasoline with high octane number and valuable aromatics. This study by examining a wide range of publications since 1959 focuses on three topics kinetic modeling, steady and unsteady modeling and optimization. Most kinetic models were based on lump method 3 to 31 lumps and molecular modeling is rarely used due to the complexity and high volume of computations. In steady and unsteady modeling, the phenomenon of penetration in the process is neglected. Among the different configurations of the reactors, it was observed that the spherical radial flow reactors which were examined on a pilot scale have a lower pressure drop in their bed. The optimization of the reactors is often based on the steady mode and the reactor input temperature, pressure and catalyst mass distribution parameters have been optimized. It was also observed that if the first reactor operates at the highest possible temperature and the other reactors at a lower temperature the economic performance of the process will be improved.
    Keywords: Catalytic Reforming, Modeling, Kinetic Modeling, Dynamic Modeling, Optimization, Reactor
  • S. R. Taghavi , M. A. Dehnavi *, F. Bahmanifar Page 97
    Performance properties of propellant such as burning and specific impulse have a great influence on the ballistic successful of the solid rocket motors. The performance properties are directly related to the combustion process. The affecting factors on the combustion process and burning rate depends on the formulation parameters (chemical nature, amount, size and distribution of raw material particles, etc.) and external factors (effects of sound waves, mixing conditions, casting, etc.). In this paper, the effects of different components of composite solid propellants formulation based on Ammonium Perchlorate/Aluminum/ Hydroxyl Terminated Polybutadiene (AP/Al/HTPB) such as oxidizer, metal fuel, binder, and additives on combustion process in the microscopic scale were investigated. The affecting factors on the burning rate and their mechanism of influence were analyzed.
    Keywords: Composite Solid Propellants, Combustion, Burning Rate, Aluminum Powder, Ammonium Perchlorate, HTPB