نانوسیالات و کاربردهای آن در مهندسی شیمی ۷۴ ص

Word2007

مقدمه:

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل ۹-۱۰ متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای جداسازی فرآیندهای شیمیایی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو سیالات ، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در جداسازی فرآیندهای شیمیایی در نظر گرفته شده است.

 جداسازی یکی از فرآیندهای اساسی در مهندسی شیمی می‌باشد. امروزه روشهای جدیدی به منظور انجام فرآیندهای جداسازی توسعه یافته‌اند که از جهات مختلف بر روشهای سنتی برتری دارند.

  در این آزمایشگاه فرآیندهای جداسازی با استفاده از این روشها انجام می‌شوند. یکی از این روشها استفاده از تکنولوژی غشاء می‌باشد.

روش‌های تولید نانو سیالات

با توجه به اینکه موضوع مورد بحث، انتقال حرارت در نانو سیالات است، به طور خلاصه به روش تولید نانو سیالات پرداخته می‌شود. به طور عمده ۲ روش برای تولید نانو سیالات متصور است

۱)  روش دو مرحله‌ای (Two-step process)

مرحله نخست این روش شامل تولید نانو ذرات به صورت یک پودر خشک بوده که اغلب توسط کندانس نمودن با یک گاز بی اثر انجام می‌شود. در مرحله بعد نانو ذرات تولید شده در سیال پخش می‌گردند.

نکته اساسی در این روش تجمع نانو ذرات بر اثر چسبندگی آنها به همدیگر است که از معایب این روش به شمار می‌آید. شکل (۱) این مطلب را به طور واضح نشان می‌دهد.

۲) روش تک مرحله‌ای (Single-step process)

در این روش از یک مرحله که تبخیر مستقیم است استفاده می‌گردد. مزیت استفاده از این روش آن است که تجمع ذرات بر اثر چسبندگی آنها به یکدیگر به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته و به حداقل می‌رسد. شکل ۲ گویای این موضوع می‌باشد.

همچنین یک نکته اساسی در روش‌های تولید نانو سیالات ایجاد پایداری برای ذرات معلق جامد، با بهره‌گیری از خواص سطحی ذرات معلق و نیز پیشگیری از ایجاد خوشه‌ای ذرات است. در این راستا سه روش عمده وجود دارد:

۱- تغییر میزان pH

۲- استفاده از سورفکتانت‌ها (surface activators)

۳- استفاده از ارتعاشات مافوق صوت (ultrasonic vibration

نتایج آزمایش‌هایی که در رابطه با نحوه انتقال حرارت بر روی چندین نمونه نانوسیال انجام شد، نشان می‌دهد که عملکرد نانوسیالات در انتقال حرارت عموماً بیشتر از آن چیزی است که به‌صورت نظری پیش‌بینی شده است. این واقعیت یک کشف اساسی در مسئله انتقال حرارت می‌باشد.

از نانوسیالات می‌توان به‌منظور توسعه سیستم‌های کنترل حرارت در بسیاری کاربردها از جمله وسایل نقلیه سنگین استفاده نمود. کنترل حرارت یکی از عوامل کلیدی در فناوری‌‌های مربوط به محصولاتی مانند پیل‌ سوختی و وسایل نقلیه دوگانه سوز – الکتریکی می‌باشد که بیشتر آنها تحت دماهای عمدتاً کمتر از دمای موتورهای احتراقی داخلی متداول، عمل می‌کنند.

بنابراین نیاز مبرمی به توسعه سیالات انتقال‌دهنده حرارت با هدایت گرمایی خیلی بالا و نیز انتقال این فناوری به صنایع خودرو وجود دارد.

اخیراً پژوهش‌هایی در مورد نانوسیالات فلزی حاوی نانوذراتِ مسِ با قطرِ کمتر از ۱۰ نانومتر که در اتیلن گلیکول پخش شده بودند انجام شده است. این پژوهش‌ها نشان می‌دهد که در جزء حجمی بسیار اندکی از نانوذرات، رسانایی گرمایی می‌تواند بیشتر از قابلیت رسانایی صرف خود سیال و یا نانوسیالات اکسیدی (مانند اکسید مس و اکسید آلومنیوم با قطر متوسط ذرات ۳۵ نانومتر) باشد. همان‌طور که در نمودار ۱ نشان داده شده است. به علت اینکه تاکنون هیچکدام از

نظریه‌های معمول اثرات ناشی از قطر ذرات و یا هدایت آنها بر روی میزان هدایت نانوسیالات را پیش‌بینی نکرده‌اند، این نتایج غیر منتظره است.

اخیراً نانوسیالاتی حاوی نانولوله کربنی ساخته شده‌اند و نتایج آزمایش‌های انجام شده بر روی این نانوسیالات نشان داده است که وجود نانولوله‌ها در یک سیال، هدایت گرمایی آن را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

جالب‌تر آنکه افزایش هدایت گرمایی مربوط به نانولوله یک گام از پیش‌بینی ‌های انجام شده به وسیله نظریه‌‌های موجود فراتر است. از این گذشته نمودار هدایت گرمایی اندازه‌گیری شده بر حسب حجم‌های جزئی، به‌صورت غیرخطی می‌باشد حال آنکه تئوری‌های رایج به وضوح وجود یک نسبت خطی را میان این دو پارامتر نشان داده بودند (نمودار ۲).

از ویژگی‌های کلیدی نانوسیالات که تاکنون کشف شده‌‌اند می‌توان هدایت‌های گرمایی بسیار بالاتر از آنچه که سوسپانسیون‌های مرسوم از خود نشان داده بودند، وجود نسبت غیر خطی میان هدایت گرمایی و غلظت نانولوله‌های کربنی در نانوسیالات و نیز وابستگی شدید هدایت گرمایی به دما و افزایش چشمگیر در شار حرارتی بحرانی را نام برد. هر کدام از این ویژگی‌ها در جای خود برای سیستم‌های حرارتی بسیار مطلوب می‌باشند و در کنار هم، نانوسیالات را بهترین کاندیدا برای تولید سردکننده‌های مبتنی بر مایع می‌نمایند. این یافته‌ها همچنین وجود محدودیت‌های اساسی در مدل‌های انتقال گرمایی متداول برای سوسپانسیون‌های جامد/ مایع را به وضوح نشان می‌دهد.

از جمله عوامل انتقال حرارت در نانوسیالات، عبارتند از: حرکت نانوذرات، سطح مولکولی لایه‌ای مایع در سطح مشترک مایع با ذرات، انتقال حرارت پرتابه‌ای در نانوذرات و تأثیر خوشه‌ای شدن نانوذرات از جمله عوامل انتقال حرارت در نانوسیالات می‌باشند.

نوشته نانوسیالات و کاربردهای آن در مهندسی شیمی ۷۴ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

مطالعه ی تعیین ضریب انتقال حرارت در نانوسیالات ۵۶ ص

Word2007

آشنائی با خواص و کاربردهای نانو سیالات در افزایش انتقال حرارت: مقدمه:

گروهی جدید از سیالات که قادر به  افزایش انتقال حرارت می‌باشند، نانوسیال نامیده می‌شوند. نانوسیالات به‌وسیله پخش و منتشر کردن ذرات در اندازه‌های نانومتری در سیالات متداول منتقل کننده گرما، به‌منظور افزایش هدایت گرمایی و بهبود عملکرد انتقال حرارت، ساخته می‌شوند .

نتایج آزمایش‌هایی که در رابطه با نحوه انتقال حرارت بر روی چندین نمونه نانوسیال انجام شد، نشان می‌دهد که عملکرد نانوسیالات در انتقال حرارت عموماً بیشتر از آن چیزی است که به‌صورت نظری پیش‌بینی شده است. این واقعیت یک کشف اساسی در مسئله انتقال حرارت می‌باشد .

تأثیر فناوری نانو بر ذرات و موادی که با این تکنولوژی تولید میشوند به حدی است که میتوان این گونه مواد را نسبت به مواد مشابه در سایز ماکرو مولکولی را مجزا دانست و خواص جدیدی برای آنها تعریف نمود. از جمله خواص تحت تأثیر از فناوری نانو میتوان به خواص شیمی فیزیکی ذرات نانومتری و سیالت حاوی آنها اشاره نمود که نسبت به مواد ماکرو مولکولی تفاوت‌های فراوانی دارند. مکانیزم هدایت در سیالات در مقیاس ماکرو مولکولی بسیار پایین است چرا که ضریب انتقال حرارت هدایتی سیالات (K) نسبت به جامدات بسیار پایین است. از طرف دیگر ذرات و جامدات ریز کریستالی ضریب هدایتی در حدود ۳۱ برابر هدایت سیالات را دارند به این ترتیب می توان ضریب هدایت سیالات را با استفاده از ذرات سوسپانس شده در آنها تا حدود زیادی افزایش داد. این ذرات اکسیدهای فلزی از جنس (Al2O3,Cu,CuO) میتوانند باشند یا میتوان به جای آنها از نانو لوله‌های کربنی معلق در سیال استفاده نمود. استفاده از نانو ذرات در سیالات باعث افزایش ضریب انتقال حرارت شده و به تبع آن افزایش انتقال حرارت و کاهش هزینه‌های تولید و عملیاتی (C.P.C و O.P) میشود افزایش انتقلا حرارت باعث افزایش بازده میشود. بنابراین توان مورد نیاز پمپ و سطح انتقال حرارت کاهش مییابد که این به نوبه خود باعث کاهش هزینه های ثابت (F.C.I) میشود. همچنین افزایش بازده باعث کنترل هرچه بهتر حرارت انتقلا یافته میشود که اثرات سوء انرژی بر محیط را کاهش میدهد.

نمودار ۱- درصد افزایش هدایت گرمایی ذرات مس، اکسید مس و آلومینیم در اتیلن گلیکول (EG). همچنین نمایش افزایش هدایت گرمایی نانولوله‌های کربنی چندجداره در روغن و تطبیق آن با نظریه ماکسول را نشان میدهد.

از نانوسیالات می‌توان به‌منظور توسعه سیستم‌های کنترل حرارت در بسیاری کاربردها از جمله وسایل نقلیه سنگین استفاده نمود. کنترل حرارت یکی از عوامل کلیدی در فناوری‌‌های مربوط به محصولاتی مانند پیل‌ سوختی و وسایل نقلیه دوگانه سوز – الکتریکی می‌باشد که بیشتر آنها تحت دماهای عمدتاً کمتر از دمای موتورهای احتراقی داخلی متداول، عمل می‌کنند .

بنابراین نیاز مبرمی به توسعه سیالات انتقال‌دهنده حرارت با هدایت گرمایی خیلی بالا و نیز انتقال این فناوری به صنایع خودرو وجود دارد .

اخیراً پژوهش‌هایی در مورد نانوسیالات فلزی حاوی نانوذراتِ مسِ با قطرِ کمتر از ۱۰ نانومتر که در اتیلن گلیکول پخش شده بودند انجام شده است. این پژوهش‌ها نشان می‌دهد که در جزء حجمی بسیار اندکی از نانوذرات، رسانایی گرمایی می‌تواند بیشتر از قابلیت رسانایی صرف خود سیال و یا نانوسیالات اکسیدی (مانند اکسید مس و اکسید آلومنیوم با قطر متوسط ذرات ۳۵ نانومتر) باشد. همان‌طور که در نمودار ۱ نشان داده شده است. به علت اینکه تاکنون هیچکدام از نظریه‌های معمول اثرات ناشی از قطر ذرات و یا هدایت آنها بر روی میزان هدایت نانوسیالات را پیش‌بینی نکرده‌اند، این نتایج غیر منتظره است .

اخیراً نانوسیالاتی حاوی نانولوله کربنی ساخته شده‌اند و نتایج آزمایش‌های انجام شده بر روی این نانوسیالات نشان داده است که وجود نانولوله‌ها در یک سیال، هدایت گرمایی آن را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد .

جالب‌تر آنکه افزایش هدایت گرمایی مربوط به نانولوله یک گام از پیش‌بینی ‌های انجام شده به وسیله نظریه‌‌های موجود فراتر است. از این گذشته نمودار هدایت گرمایی اندازه‌گیری شده بر حسب حجم‌های جزئی، به‌صورت غیرخطی می‌باشد حال آنکه تئوری‌های رایج به وضوح وجود یک نسبت خطی را میان این دو پارامتر نشان داده بودند (نمودار ۲ ).

از ویژگی‌های کلیدی نانوسیالات که تاکنون کشف شده‌‌اند می‌توان هدایت‌های گرمایی بسیار بالاتر از آنچه که سوسپانسیون‌های مرسوم از خود نشان داده بودند، وجود نسبت غیر خطی میان هدایت گرمایی و غلظت نانولوله‌های کربنی در نانوسیالات و نیز وابستگی شدید هدایت گرمایی به دما و افزایش چشمگیر در شار حرارتی بحرانی را نام برد. هر کدام از این ویژگی‌ها در جای خود برای سیستم‌های حرارتی بسیار مطلوب می‌باشند و در کنار هم، نانوسیالات را بهترین کاندیدا برای تولید سردکننده‌های مبتنی بر مایع می‌نمایند. این یافته‌ها همچنین وجود محدودیت‌های اساسی در مدل‌های انتقال گرمایی متداول برای سوسپانسیون‌های جامد/ مایع را به وضوح نشان می‌دهد .

از جمله عوامل انتقال حرارت در نانوسیالات، عبارتند از: حرکت نانوذرات، سطح مولکولی لایه‌ای مایع در سطح مشترک مایع با ذرات، انتقال حرارت پرتابه‌ای در نانوذرات و تأثیر خوشه‌ای شدن نانوذرات از جمله عوامل انتقال حرارت در نانوسیالات می‌باشند .

یک پروژه جدید با هدف کشف پارامترهای کلیدی، که در تئوری‌های موجود و مفاهیم بنیادی مکانیزم‌های افزایش انتقال حرارت نانوسیالات از قلم افتاده‌اند، و نیز کشف مبنای تئوری برای افزایش غیر عادی هدایت گرمایی نانوسیالات در جولای سال ۲۰۰۰ با حمایت وزارت انرژی آمریکا و مرکز انرژی علوم پایه به تصویب رسید .

ساختار نانوذرات در نانوسیالات در حال بررسی و آزمایش بوسیله منبع فوتونی پیشرفته آزمایشگاه ملی آرگون می‌باشد . بر طبق نتایج گزارش شده از دانشگاه A&M تگزاس، این دانشگاه در حال مطالعه بر روی ارتباط بین جنبش نانوذرات و افزایش انتقال حرارت در آنها می‌باشد. با استفاده از نتایج جمع‌آوری شده، توسعه یک مدل جدید انتقال انرژی در نانوسیالات که وابسته به اندازه نانوذره، ساختار و تأثیر پویایی بر روی خصوصیات حرارتی نانوسیالات می‌باشد، امکان پذیر شده است .

این نحوه ارتباط رشته‌های مختلف علمی و پروژه‌های مشترک منجر به کشف مرزهای جدیدی در تحقیقات ترموفیزیک برای طراحی و مهندسی در زمینه تولید خنک‌کننده‌ها خواهد گردید. تحقیق در مورد نانوسیالات می‌تواند به یک پیشرفت غیر منتظره در زمینه سیستم‌های ترکیبی مایع/جامد، برای کاربردهای بی‌شمار مهندسی از جمله خنک‌کننده‌های اتومبیل‌ها و کامیون‌های سنگین بیانجامد .

از عمده‌ترین تأثیرات این تحقیقات می‌توان به بیشتر شدن کارایی انرژی، کوچک‌تر و سبک‌تر شدن سیستم‌های حرارتی، کمتر شدن هزینه‌های عملیاتی و پاک‌سازی محیط زیست اشاره نمود .

نوشته مطالعه ی تعیین ضریب انتقال حرارت در نانوسیالات ۵۶ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

مطالعه تخلخل تراوایی سازند آسماری ۶۲ ص

Word2007

مقدمه

هدف اصلی اختصاصات مخزنی، بازسازی اختصاصات پتروفیزیکی نظیر تخلخل، نفوذپذیری و اشباع سیالات می باشد. نحوه توزیع تخلخل می تواند رابطه متداول میان این اختصاصات باشد. در این ارتباط نمودارهای چاه پیمائی ابزار مناسبی است [۴]. ارتباط بین اختصاصات پتروفیزکی و زمین شناسی (لیتولوژی) موضوعی بوده که از سال ۱۹۵۵ تا کنون شدیداً مطالعه شده است. تخلخل و نفوذپذیری لایه کربناته ناشی از واکنش میان انواع مواد اولیه رسوب و تنوعی از فرآیندهای دیاژنتیکی است.

نمودارهای چاه پیمائی ثبت پیوسته ای از پارامترهای سازنده نسبت به عمق را بدست می دهد که کاربرد زمین شناسی بسیار مفیدی دارد [۸]. ترکیب سازندها به کمک نمودارهای چاه پیمائی (نظیر دانسیته، نوترون و اشعه گاما) می تواند بصورت کانی و یا عناصر شیمیائی بیان شود و بنابراین میان پارامترهای پتروفیزیکی و ترکیب سنگ رابطه وجود دارد. اطلاعات حاصل می تواند منجر به تفسیر بهتر جهت اکتشاف و تولید و لذا اختصاصات پیشرفته مخزن شود [۲].

هدف از مطالعه

سازند آسماری با سن الیگومیوسن یکی از مهمترین سنگهای مخزن میدان های نفتی در فروافتادگی دزفول شمالی در جنوب غربی ایران می باشد.درسیستمهای کربناته غالبا” بهترین بخش مخازن هیدروکربوری را رخساره های دولومیتی تشکیل می دهد. از آنجا که دولومیت به دلیل پایداری شیمیائی و مقاومت در برابر انحلال فشاری در حین تدفین ، تخلخل و نفوذپذیری خود را بهتر از سنگهای آهکی حفظ می کند ،غالب مخازن هیدروکربوری موجود در اعماق زیاد به افق های دولومیتی محدود می شود. همچنین دولومیتی شدن و میزان آن روی کیفیت مخزنی و افزایش و کاهش تخلخل نقش موءثری ایفا می کند.

روش مطالعه

برای بررسی تیپ های مختلف دولومیت ،از سه برش سطح الارضی وبرش های تحت الا رضی میدان نفتی گچساران ( چاههای شماره ۲۵ و ۳۱ ) تعداد ۲۳۴ نمونه عمدتاً براساس تغییرات لیتولوژی و تقریباً در فواصل ۲-۱ متری برای انجام مطالعات پتروگرافی، دیاژنز، و ژئوشیمیایی برداشت گردید. نمونه های کربناته برای تفکیک نوع کربنات با محلول فرو سیانید پتاسیم و آلیزارین- رد- اس رنگ آمیزی شد (Dickson,1965).

دولومیت در اشکال و انواع مختلف آن ، مهمترین اجزای تشکیل دهنده سازند آسماری در چاه ها  بحساب می آید. برای نامگذاری دولومیت ها از تلفیقی ازطبقه بندی های فریدمن (Friedman , 1965  ) ، سیبلی و گرگ (Sibley and Gregg , 1987 ) و مازولو ( Mazzullo , 1992 ) استفاده شده است. تنوع مختلف دولومیتها می تواند بازتابی از زمان تشکیل ، منشا و یا ترکیب سنگ آهک اولیه باشد.

دولومیتهای سازند آسماری بر اساس فابریک و با توجه به توزیع اندازه بلورها ( یونی مدال یا پلی مدال ) و شکل مرز بلورها ( مسطح یا غیر مسطح ) ، به پنج گروه تقسیم می شوند . به طور کلی در دمای پایین سطوح بلوری صاف و بلورها شکل دار تا نیمه شکل دار رشد می کنند، درحالیکه بالاترازدمای بحرانی  [( بین۵۰ تا ۱۰۰ درجه،Critical  Roughening Temperature  )] سطوح بلوری غیرمسطح و بلورها به صورت بی شکل توسعه می یابند ( Sibley and Gregg 1984 ; Gregg and Shelton ,1990). در این مطالعه اندازه بلور های دولومیت از روی حداکثر قطر بلورها و با توجه به مقیاس فولک (۱۹۷۴ Folk,) تعیین شده است.

پیشینه ی تحقیق

با توجه به اهمیت سازند آسماری ، سالهاست که محققان و پژوهشگران در رابطه در حال پژوهش و تحقیق میباشند. شاید بتوان پژوهشگاه صنعت نفت ( پژوهشکده ی اکتشاف و تولید ) را مهمترین ارگان تحقیقاتی در این زمینه بر شمرد. از این پژوهشگاه و اعضای آن مقالات زیادی ارائه شده است که همگی در سایت های معتبر و داخلی به چاپ رسیده است. تراکم پذیری منافذ در سنگهای کربناته ناهمگن سازند آسماری نوشته ، عزت الله کاظم زاده و همکاران یکی از کتابهای موفق مرتبط با سازند آسماری به شمار میرود .

سازند آسماری

نام این سازند از کوه آسماری در خوزستان اخذ شده است این کوه تاقدیس فشرده و فرسایش یافته ای تشکیل می دهد که در هست آن سازند آسماری بیرون زدگی دارد ولی مقطع نمونه آن در تنگ گل ترش در جنوب غربی کوه آسماری انتخاب شده و از ابتدا به آن آهک آسماری اطلاق می شد. سازند آسماری در کنتاکت زیرین خود ، عمدتاٌ شیلها و مارن های سازند پابده را به طور هم شیب می پوشانند. ولی در مرکز استان با دگر شیبی فرسایش روی سازند آهکی و دولومیتی شهبازان قرار می گیرد. در کنتاکت فوقانی ، سازند گچساران قرار دارد که در بخشی مهمی از جنوب غرب ایران سازند آسماری را به حالت هم شیب می پوشانند در فارس هم سازند رازک که جانشین گچساران می شود به طور هم شیب روی آسماری قرار دارد ( دکتر درویش زاده (

سازند آسماری در سطح استان بر روی بخش کلهر قرار گرفته و شامل آهک دانه ریز خاکستری تا نخودی فسیل دار و به طور ناقص دولومیته شده در مغرب نازک شده و تبدیل به ژیپس شده اند. این سازند به طور چشمگیری در سطح استان مشاهده می شود از جمله در کوه قلاجه ، کوه قوچعلی و گوه مانشت ، هم چنین در مسیر جاده دره شهر – آبدانان و در اطراف شهرستان آبدانان.

نوشته مطالعه تخلخل تراوایی سازند آسماری ۶۲ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

کاربرد نانوسیالات در فرآیندهای جداسازی شیمیایی ۵۲ ص

Word2007

نانو و ارتباط با فرآیندهای جداسازی :

مقدمه:

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل ۹-۱۰ متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای جداسازی فرآیندهای شیمیایی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو سیالات ، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در جداسازی فرآیندهای شیمیایی در نظر گرفته شده است.

 جداسازی یکی از فرآیندهای اساسی در مهندسی شیمی می‌باشد. امروزه روشهای جدیدی به منظور انجام فرآیندهای جداسازی توسعه یافته‌اند که از جهات مختلف بر روشهای سنتی برتری دارند.

  در این آزمایشگاه فرآیندهای جداسازی با استفاده از این روشها انجام می‌شوند. یکی از این روشها استفاده از تکنولوژی غشاء می‌باشد.

 با استفاده از انواع غشاء‌های پلیمری از نوع اسمز معکوس، الترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون فرآیندهای جداسازی نظیر تهیه آب فوق خالص،‌ تغلیظ شیر و جداسازی آب از نفت مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

 همچنین بکارگیری انواع دیگر فرآیندهای غشایی شامل الکترو دیالیز، تقطیر غشایی، تراوش تبخیری و … در آزمایشگاه موجب شده است امکان انجام برخی فرآیندهای جداسازی در مقیاس آزمایشگاهی با کارآیی بسیار بالایی فراهم شود. ساخت غشاهای سرامیکی که نسبت به غشاهای پلیمری از مزایای قابل توجهی برخوردار می‌باشند نیز در آزمایشگاه با موفقیت انجام شده است.  بررسی و رفع مشکلات موجود در فرآیندهای غشائی از اهداف دیگر در این آزمایشگاه می‌باشند.

نقش نانوسیالات در جداسازی

شیمی نانوسیال ، به دلیل گزینش گونه‌ای آن معمولا روش مورد نظر برای جداسازی است. ولی برای اینکه نانوسیال بتوانند بطور رضایت بخشی ، تحت شرایط فرآیندی همانند منشا بالا یا تولید انبوه عمل نمایند، توسعه بیشتری برای آنها مورد نیاز است. هزینه نانوسیالات ، در صورتی توجیه پذیر است، که منجر به تشکیل فرآوردهای با ارزش افزوده بالا ، نظیر یک کمپلکس زیست مولکولی گردد.

جداسازی و خالص سازی مواد با نانوسیالات

دید کلی

ایزوتوپهای برگزیده نظیر ایزوتوپهای اورانیوم ، بسیار با ارزش هستند. این ایزوتوپها را می‌توان بطور اقتصادی با فرآیندهای نانوسیال ، با بهره کوانتومی کاملا کمتر از واحد ، از هم جدا کرد. جدا سازی مولکولی هم شبیه جدا سازی ایزوتوپهاست و مانند ایزوتوپها ، مولکولها نیز به علت اختلاف در طیف جذبی اجزا برانگیخته می‌توانند جداسازی شوند. با استفاده از نانوسیالات می‌توان ترکیبات را خالص سازی کرد، یک طرح خالص سازی مواد با نانوسیال ، هنگامی که مقادیر ناخالصی کمتر از ۱۰۰PPm هستند، حتی برای مواد شیمیایی با تولید انبوه ، به خوبی با فرآیندهای پر انرژی ، نظیر تقطیر در سرما می‌تواند رقابت کند.

جدا سازی نفت از آب با نانوسیالات

در سال ۱۹۸۹ کشتی نف تکش اکسون والدز در آلاسکا به گل نشست و ۳۸۰۰۰ تن نفت خام به منطقه Prince William  Pound نشت کرد. پدیده نشت نفت یکی از جد یترین حوادث زیست محیطی بشمار می‏رود.

خدمه این نفت کش با تلاش شبانه روزی سعی کردند تا انتشار نفت به سایر مناطق را مهار کنند. اما جداسازی نفت از آب که دو سیال امتزاج‏ ناپذیر هستند، کاری مشکل و طاقت فرساست و جداسازی آنها همواره با موفقیت نسبی همراه است. با ظهور یک نوآوری در فناوری نانو که در مجله‏ی Nature Nanotechnology منتشر شده‏ است، جداسازی نفت به سهولت انجام‏پذیر خواهد بود.  تیم تحقیقاتی به سرپرستی فرانچسکو استلاچی و جینگ کونگ که در مؤسسه‏ی فناوری ماساچوست (MIT) فعالیت می‏کنند، ماده‏ای ورقه مانند ساخت هاند که قادر به جذب نفت تا ۲۰برابر وزن خود است. این ماده مشابه ورق کاغذ است اما بجای الیاف چوب از شبکه‏ای از نانوسیالات ساخته شده است.

این نانوسیالات از جنس اکسید پتاسیم منگنز هستند که به‏صورت شبکه‏ای از خطوط متقاطع با آرایشی مواج و درهم تنیده باعث ایجاد حفراتی در ساختار شبکه خود می‏شوند .این حفره‏ها به آسانی مایعات را جمع‏آوری و مولکول‏های مایع را به دام می‏اندازند.

البته اگر نوآوری دکتر کونگ و استلاچی در همین حد بود که گفته شد، یک مشکل بزرگ به وجود می‏آمد؛ این شبکه علاوه ‏بر نفت، آب را هم به راحتی در ساختار خود جذب می‏کرد.  بنابراین جداسازی هیچ وقت اتفاق نمی‏افتد!  اما محققان فکری برای این موضوع کرد ه‏اند. آنها سطح ماده را، بنحوی که حفره‏ها مسدود نشوند، با سیلیکون پوشاندند که سبب دفع آب می‏شده و فقط عبور مایعاتی نظیر نفت از آن امکانپذیر است.

این مشخصه‏ی ویژه در این نوآوری آن را از سایر اسفنج‏های طراحی شده برای جداسازی آب از نفت متمایز می‏کند.  عملکرد چشمگیر این جاذب سبب می‏شود که بتوان آنرا برای ماه‏ها در آب رها کرده، پس از عاری شدن آب از آلودگی آنرا خارج نمود.

سابقاً تمیز کردن آلودگی‏های نفتی در دریا نیازمند مجموع های از کشت یها بود تا با احاطه کردن منطقه آلوده، از انتشار جریان نفت جلوگیری کنند.  سپس مجموعه‏ی دیگری از کشتی‏های مجهز به پمپ و تجهیزات کف‏گیری و گودبرداری آورده می‏شد تا آلودگی از منطقه رفع شود.  این روش‏ها گران و وقت‏گیر به نظر می‏رسند اما این شبکه‏های نانوسیالاتی آلودگی‏های نفتی را بسیار سریع و با بازدهی بالا جذب می‏کنند و از این رو نیازمند مخازن کمتری هستند.

علاوه‏ بر اینها، یکی از مزایای این جاذب پایداری آن در دماهای بالاست.  این پایداری سبب می‏شود تا با گرمایش و در نتیجه تبخیر نفت جذب‏ شده، این جاذب احیا و برای استفاده مجدد آماده شود. این نانوسیالات ارزان بوده و به سهولت به‏ شکل ورقه کاغذ ساخته می‏شوند. این محققان بر این باورند که تولید انبوه این ماده با مشکلی مواجه نیست.

نوشته کاربرد نانوسیالات در فرآیندهای جداسازی شیمیایی ۵۲ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

کاربرد نانو سیالات در دفع پسماندهای صنعتی ۵۲ ص

Word2007

مقدمه:

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل ۹-۱۰ متر یا به عبارتی یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای جداسازی فرآیندهای شیمیایی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو سیالات ، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها، توانایی های این فناوری در جداسازی فرآیندهای شیمیایی در نظر گرفته شده است.

 جداسازی یکی از فرآیندهای اساسی در مهندسی شیمی می‌باشد. امروزه روشهای جدیدی به منظور انجام فرآیندهای جداسازی توسعه یافته‌اند که از جهات مختلف بر روشهای سنتی برتری دارند.

  در این آزمایشگاه فرآیندهای جداسازی با استفاده از این روشها انجام می‌شوند. یکی از این روشها استفاده از تکنولوژی غشاء می‌باشد.

روش‌های تولید نانو سیالات

با توجه به اینکه موضوع مورد بحث، انتقال حرارت در نانو سیالات است، به طور خلاصه به روش تولید نانو سیالات پرداخته می‌شود. به طور عمده ۲ روش برای تولید نانو سیالات متصور است

۱)  روش دو مرحله‌ای (Two-step process)

مرحله نخست این روش شامل تولید نانو ذرات به صورت یک پودر خشک بوده که اغلب توسط کندانس نمودن با یک گاز بی اثر انجام می‌شود. در مرحله بعد نانو ذرات تولید شده در سیال پخش می‌گردند.

نکته اساسی در این روش تجمع نانو ذرات بر اثر چسبندگی آنها به همدیگر است که از معایب این روش به شمار می‌آید. شکل (۱) این مطلب را به طور واضح نشان می‌دهد.

۲) روش تک مرحله‌ای (Single-step process)

در این روش از یک مرحله که تبخیر مستقیم است استفاده می‌گردد. مزیت استفاده از این روش آن است که تجمع ذرات بر اثر چسبندگی آنها به یکدیگر به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته و به حداقل می‌رسد. شکل ۲ گویای این موضوع می‌باشد.

نوشته کاربرد نانو سیالات در دفع پسماندهای صنعتی ۵۲ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه کاربرد نانو سیالات در جداسازی نفت و گاز ۵۲ ص

Word2007

 

نانو سیالات

مقدمه

با پیدایش و رشد سریع علم تهیه و تولید ذرات بسیار ریز با ابعاد نانو متری دانشمندان با افزودن این ذرات نانوئی به سیالات متداول انتقال حرارت محیط جدیدی را برای انتقال حرارت فراهم کرده و آنرا نانو سیال نام نهادند.

گزارشات علمی منتشر شده موید این مطلب است که با افزودن نانو ذرات به یک سیال میزان هدایت حرارتی سیال حاصل نسبت به سیال پایه به دلیل وجود حرکت براونی ذرات  افزایش قابل توجهی پیدا کرده و علاوه بر آن میزان اتقال حرارت جابجایی نیز رشد چشمگیری پیدا می کند.

گروهی جدید از سیالات که قادر به انتقال حرارت می‌باشند، نانوسیال نامیده می‌شوند. نانوسیالات به ‌وسیله پخش و منتشر کردن ذرات در اندازه‌های نانومتری در سیالات متداول منتقل کننده گرما، به ‌منظور افزایش هدایت گرمایی و بهبود عملکرد انتقال حرارت، ساخته می‌شوند.
نتایج آزمایش‌هایی که در رابطه با نحوه انتقال حرارت بر روی چندین نمونه نانوسیال انجام شد، نشان می‌دهد که عملکرد نانوسیالات در انتقال حرارت عموماً بیشتر از آن چیزی است که به ‌صورت نظری پیش‌بینی شده است. این واقعیت یک کشف اساسی در مسئله انتقال حرارت می‌باشد. سیستم‌های خنک کننده، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایع و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبه‌رو می‌‌‌‌‌‌‌باشد. در این شرایط استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت می‌گیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاه‌ها می‌شود؛ لذا برای غلبه‌ بر این مشکل، به خنک کننده‌های جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شده‌اند . نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سال‌های اخیر به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش ۴۰ و ۱۵۰ درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد می‌کند؛ در حالی که برای رسیدن به چنین افزایشی در سوسپانسیون‌های معمولی، به غلظت‌های بالاتر از ده درصد از ذرات احتیاج است . البته از سوسپانسیون نانوذرات فلزی، در دیگر زمینه‌ها از جمله صنایع دارویی و درمان سرطان نیز استفاده شده است .

مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش ۴۰ و ۱۵۰ درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد می‌کند.

خواص استثنایی نانوسیالات شامل هدایت حرارتی بیشتر نسبت به سوسپانسیون‌های معمولی،رابطه غیرخطی بین هدایت وغلظت مواد جامد و بستگی شدید هدایت به دما است. این خواصاستثنایی، به همراه پایداری، روش تهیه نسبتاً آسان و ویسکوزیته یا گرانروی قابلقبول باعث شده تا این سیالات به عنوان یکی از مناسب‌ترین و قوی‌ترین انتخاب‌ها درزمینه سیالات خنک کننده مطرح شوند. بیشترین تحقیقات روی هدایت حرارتی نانوسیالات،در زمینه سیالات حاوی نانوذرات اکسید فلزی انجام شده است یکی از این پژوهش هاافزایش ۳۰ درصدی هدایت حرارتی را با اضافه کردن ۳/۴ درصد حجمی آلومینا به آب نشان می‌‌‌‌‌‌‌دهد. البته در یک پژوهش مشابه دیگر، محققان به افزایش ۱۵ درصدی هدایت گرمایی را برای همین نوع نانوسیال با همین درصد حجمی دست یافتند که مشخص شد تفاوت این نتایج ناشی از تفاوت در اندازه نانوذرات به‌کار رفته در این دو تحقیق بوده است. قطر متوسط ذرات آلومینای بکاررفته در آزمایش اول ۱۳نانومتر و در آزمایش دوم ۳۳نانومتر بوده است.

نوشته پروژه کاربرد نانو سیالات در جداسازی نفت و گاز ۵۲ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه کاربرد اتیلن و پروپیلن در صنایع شیمیایی ۱۴۰ ص

Word2007

مقدمه :

مواد اولیه فرآیندهای پتروشیمیائی

Feed Stocks For Petrochemcals

فرآیندهای پتروشیمیائی سالها بعد از صنعت نفت ابداع شده اند و به تدریج بصورت واحدهای جداگانه و مجتمع درآمده اند بطوریکه در زمینه های مختلف تولیدی فرآورده های پتروشیمیائی پیشرفت های جالب داشته اند . مواد اولیه فرآیندهای پتروشیمیائی بیشتر هایدروکاربنها بوده که بوسیله منابع نفتی تأمین میگردد در صورتیکه از نظر نوع و خواص با یکدیگر متفاوت هستند .

مواد اولیه فرآیندهای پتروشیمیائی به دسته های زیر بخش میگردد :

۱- گازها (Gases) :

گاز همراه با نفت خام (Associated gas)- گاز تفکیک شده از فاز مایع (Candensate)- گاز پالایشگاه (Refinery gas) که شامل گازهای کراکینگ و دستگاههای کک سازی و پایدار کننده (Cracker – Coker – Stabilizer)- گاز طبیعی (Natural gas)- گاز نفتی مایع (Liquefied Petroleum gas = LPG) .

۲- مایعات سبک (Light Liquids) :

مایعات گاز طبیعی (Natural Gas Liquids)- نفتاها (Naphthas)- گازولین طبیعی (Natural gasoline)- نفت چراغ (Kerosene)- نفت گاز (Gas oil)- فرآورده های سبک کراکینگ کاتالیستی (FCC light products) .

۳- مایعات سنگین (Heavy Liquids) :

نفت گاز تولیدی از دستگاه تفکیک در فشار کم (Flasher gas oil)- نفت های کوره (Fuel oils)- اجزاء واکسی (Waxy distillates)- نفت خامهای سنگین (Heavy crude oils) .

۴- مواد جامد (Solids) :

واکس های پارافینی (Paraffin waxes)- باقیمانده دستگاه آسفالت گیری (Deasphalter bottoms)- باقیمانده ستونهای تفکیک (Distillation bottoms)- رسوبات تانکهای انبار فرآورده های پالایشگاهی (Storage tanks bottoms) .

بطوریکه مشاهده میگردد مواد اولیه فرآیندهای پتروشیمیائی ممکن است هایدروکاربنهای خالص و یا اجراء نفتی مختلف و یا باقیمانده های سنگین تولیدی از دستگاههای پالایشگاهی باشند .

برای مثال تهیه گاز هایدروژن بوسیله فرآیندهای مختلف (Dehydrogenation – Steam reforming – Catalytic reforming) و تولید ترکیبات شیمیائی بوسیله فرآیندهای شیمیائی (Hydration – Isomerization – Halogenation Crscking – Alkylation – Oxidation-) انجام مییابد .

در تمام مراحل تهیه مواد پتروشیمیائی خالص نبودن ابتدای مواد ورودی و هم چنین فرآورده های نهائی تولید حائز اهمیت و مستلزم هزینه های مربوط خواهد بود که البته بستگی به کیفیت مواد دارد . برای مثال خالص شدن گاز (طبیعی – فرآیندی) سهل تر از مایعات نیمه سنگین و باقیمانده های ستونهای تفکیک بوده و بنابراین در بهای فرآورده های تولیدی از روشهای پتروشیمیائی مربوط مؤثر میباشد .

گازهای همراه با نفت خام شامل مقادیر بالائی از هایدروکاربنهای پارافینی بوده و گازهای فرآیندی بیشتر شامل هایدروکاربنهای الفینی و اروماتیکی میباشد که البته روش و درجه خالص سازی آنها با یکدیگر متفاوت است .

خالص سازی گازها (Purification of Gases) :

گازهائی که در جدول نشان داده شده اند در فرآیندهای پتروشیمیائی بکار رفته و در شرائط ویژه تبدیل به فرآورده های مختلف میگردد . در صورتیکه امکان دستگاههای صنعتی مربوطه میسر نباشد گازهای مزبور به مصرف تولیدی انرژی گرمائی جهت واحدهای تولیدی و نیازهای خانگی میرسند .

ناخالصی های عمومی موجود در گازهای مختلف بقرار زیراند :

۱٫ ناخالصی های مکانیکی (ذرات جامد پراکنده)

۲٫ ناخالصی های شیمیائی

۳٫ بخار آب

۴٫ سایر ترکیبات شیمیائی

گاز طبیعی (Natural gas) :

گاز طبیعی از چاههای نفتی استخراج شده که در شرائط مختلف بهره برادری آماده کاربردی میگردد . ترکیب اجراء گاز طبیعی و میزان ناخالصی های موجود در آن در مناطق مختلف دنیا متفاوت بوده و با در نظر گرفتن هزینه های پالایش و انتقال و هم چنین میزان تولید و بهره دهی امکان کاربرد آن در فرآیندهای پتروشیمیائی مورد بررسی و طراحی های ویژه واقع میشوند .

میزان استخراج و بهره برادری گاز طبیعی در نقاط مختلف هو چنین یکسان نبودن و به شرائط منبع (دما- فشار – میزان بهر ه دهی) بستگی خواهد داشت و بطور استاندارد میزان تولید گاز طبیعی برحسب میلیون فوت مکعب استاندارد بر روز (MMSCFD) و یا میلیون متر مکعب استاندارد بر روز (MMSCMD) اندازه گیری میگردد .

گاز طبیعی به یکی از حالات زیر ممکن است تبدیل شده و مورد انتقال و کاربرد قرار گیرد :

(A)-  بصورت طبیعی در شرائط معین (دما – فشار) که بنام (Natural Gas) و یا NG موسوم است .

عنوان

صفحه

مواد اولیه فرآیند های پتروشیمیائی

۱

جداسازی اجزاء سازنده مخلوطهای گازی به روشهای مختلف

۱۰

اتیلن (اختراع – خلاصه از اختراع – و غیره .. )

۲۴

فرآیند کراکینگ گرمائی  (Thermal Cracking) :

۶۰

فرآیندهای تولید گاز (Ethylene) از ترکیبات و (Naphtha)

۶۶

فرآیندهای تولید ترکیبات مختلف از گاز اتیلین (Ethylene Derivatives)

۷۷

کاربرد های پروپیلن در صنایع پتروشیمی

۹۵

تولید فرآورده ها از گاز (Propane)

۱۱۶

فرآیند های هایدروژن گیری از ترکیبات پارافینی :

۱۱۶

تولید فرآورده های شیمیائی از گاز(Propylene) :

۱۲۰

تولید فرآورده آیزوپروپانول (Isopropanol) :

۱۲۰

مکانیزم فرآیند Deutsche Texaco AG (DTA) :

۱۲۳

تولید فرآورده (Propylene oxide) :

۱۲۴

تولید فرآورده (Propylene glycol) :

۱۲۶

فرآیند تولید (Polyethylene ) سبک در فشارهای مختلف:

۱۲۷

کاتالیست (Ziegler) و مکانیزم فرآیند پالیمر شدن برای تولید (Polyethylene)

۱۲۹

فرآیند تولید (Polypropylene) :

۱۳۱

فرآیند تولید کووپالیمرهای (Ethylene – Propylene) :

۱۳۲

فرآیند تولید کوپالیمرهای (Ethylene – Butadiene) :

۱۳۳

فرآیند تولید کوپالیمرهای (Isobutene) :

۱۳۳

فرآیندهای تولید کوپالیمرهای (Ethylene) با ترکیبات Ethyl acrylate –   acetate vinyl

۱۳۴

نتیجه گیری

۱۳۵

منابع و ماخذ

۱۳۹

نوشته پروژه کاربرد اتیلن و پروپیلن در صنایع شیمیایی ۱۴۰ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

طـــراحی و ساخــت دستــگاه هـای جــداسازی گاز – مایع ، گاز – جامد ، مایع – جامد ۷۱ ص

Word2007

مقدمه    

استحصال یک گونه­ی شیمیایی از نمونه­ های طبیعی یا آزمایشگاهی به منظور آنالیز یا کاربرد داروئی،  خوراکی و صنعتی آنها مستلزم حذف سایر گونه ­های شیمیائی همراه در داخل نمونه است. به بیان دیگر همواره لازم است که گونه­ی شیمیایی مورد نیاز خالص­سازی شده سپس برای اهداف نامبرده مورد استفاده قرار گیرد. کلیه­ی اعمال و فرایندهای فیزیکی یا شیمیایی که در این راستا به­کار می­روند،­ به­­نام روش­های جداسازی نامیده می­شوند. از روش­های جداسازی می­توان ته­نشینی، نوبلورسازی، انجماد، تبخیر، تقطیر، استخراج مایع- مایع، استخراج فاز جامد، استخراج قطره­ای، میکرواستخراج با فاز جامد، استخراج با گاز، مبادله­ی یونی، جذب سطحی، کروماتوگرافی، الکتروکروماتوگرافی، الکترودیالیز، دیالیز و … نام برد. استخراج مایع- مایع به طور گسترده‌ای به عنوان یک تکنیک پیش­تیمار برای جداسازی و پیش­تغلیظ آنالیت در نمونه‌های آبی برای ترکیبات آلی و معدنی استفاده می‌شود. با این وجود این تکنیک دارای چندین نقطه­ضعف از جمله تشکیل امولوسیون، استفاده از حجم زیاد حلال، گرانی روش و دشواری در اجرای روش می‌باشد. از این رو نیاز به دسته­بندی نمودن استخراج مایع- مایع شد.     تلاش­های مستمر برای استفاده از روش استخراج مایع مایع که نیاز به حجم کم استخراج­کننده و تعداد مراحل کمتر داشته باشد منجر به ایجاد سه روش زیر شد:

۱)                       میکرواستخراج قطره­ی تنها

۲)                       میکرواستخراج فاز مایع با فایبرتوخالی

۳)                        میکرواستخراج مایع- مایع پخشی

     ۱­- استخراج با فاز جامد

این روش برای اولین بار در سال  ۱۹۵۰ برای آنالیز آنالیت­های آلی در آب انجام شد که در این روش از کربن­ها به عنوان جاذب و از حلال­های آلی به عنوان فاز شویشی­ استفاده شده است. شکل۱ تغییرات بازداری آنالیت بر نیروی یونی حلال را نشان می­دهد. مکانیسم استخراج با فاز جامد همانند استخراج مایع- مایع می­باشد. استفاده­ی ستون­های تجارتی استخراج با فاز جامد در سال ۱۹۷۰ معرفی شد، که شمایی از آن در شکل۲ نشان داده شده است. از آن زمان این روش به سرعت رشد کرده و به طور موفقیت­­آمیزی از فازهای سیلیکاژل پیوندی نیز به عنوان جاذب استفاده شده است. این روش یکی از محبوب­ترین روش­های پیش­ تغلیظ نمونه می­باشد.

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

مقدمه

۱

استخراج با فاز جامد

۱

دلایل جایگزینی استخراج با فاز جامد با استخراج مایع – مایع

۲

انواع فاز های جامد

۵

کاربرد های استخراج با فاز جامد

۷

عوامل موثر بر استخراج با فاز جامد

۸

پارامترهای بهینه سازی کردن میکرو استخراج با بافز جامد

۱۰

انواع روش های نمونه برداری

۱۲

سنیتیک میکرواستخراج با فاز جامد

۱۶

تاثیر پتانسیل کاربردی در بازده الکتور – میکرو استخراج با فاز جامد

۲۰

ارزیابی انتخاب پذیری روش

۲۵

نتیجه

۲۷

عوامل موثر بر استخراج و جداسازی نقطه ابری

۳۲

انواع روش های میکرواستخراج با قطره

۳۵

میکرو استخراج قطره ی تنها به صورت مستقیم

۳۶

میکرو استخراج مایع – مایع

۳۸

کاربرد روش میکرو استخراج با جریان پیوسته

۴۲

میکرو استخراج قطره ی آلی شناور تجمعی

۴۳

میکرو استخراج فاز مایع با هالوفایبر

۴۴

انواع روش های میکرو استخراج مایع با فایبر توخالی

۴۵

میکرو استخراج ( جداسازی) مایع – مایع پخشی

۴۸

مقایسه ی میکرو استخراج مایع مایع پخشی از نظر زمان استخراج

۵۱

استخراج ( جداسازی ) مایع – گاز / روشهای جدا کردن مایع

۵۵

استخراج مایع – جامد / استخراج سیال فوق بحرانی

۵۶

روشهای استخراج گاز

۶۱

فضای فوقانی لایه ی نازک

۶۲

منابع

۶۳

نوشته طـــراحی و ساخــت دستــگاه هـای جــداسازی گاز – مایع ، گاز – جامد ، مایع – جامد ۷۱ ص اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه سیستم های کنترل

Word2007

پروژه سیستم های کنترل 

پروژه سیستم های کنترل ۹۰ ص

مقدمه

هرون از اهالی اسکندریه که در قرن اول بعد از میلاد زندگی می کرد ، کتابی تحت عنوان پنوماتیکا منتشر کرد که در آن انواع مکانیزمهای به کار رفته برای نگهداری سطح آب به کمک تنظیم کننده های شناور شرح داده شده است . اختراعات قدیمی در مورد تنظیم کننده های شناور به منزله جزء لاینفک ساعتهای آبی ساخته شده توسط اعراب تلقی می شود . از جمله منابع موجود در مورد ساعتهای آبی ، کتاب ابن الساعتی “تحت عنوان ساخت ساعت و استفاده از آن را می توان نام برد . همچنین الجزایری بخش قابل توجهی از کتاب خود تحت عنوان  در باب شناخت مکانیزمهای مهندسی ابتکاری را به چگونگی ساخت ساعتهای آبی اختصاص داده است . عصر طلایی ساعتهای آبی در سال ۱۲۵۸ با سقوط بغداد بر اثر حمله مغول خاتمه یافت .

ابزارهایی که در عملکرد سیستمهای با فیدبک به کار گرفته می شد با حمله مغول به بغداد از بین رفتند . در قرن شانزدهم علاقه به ، به کارگیری فیدبک مجددا ظاهر شد . این بار اروپا صحنه ظهور مجدد فیدبک بود . تنظیم کننده دمای اختراع شده توسط کورنلیس در بل ، مکانیسین و شیمی دان هلندی که عمر خود را در خدمت به پادشاهی انگلستان سپری نمود ، اولین سیستم با فیدبک اختراع شده در اروپای نوین بود . این مرد بزرگ در سال ۱۵۷۲ متولد شد و در سال ۱۶۳۳ دار فانی را وداع گفت . اختراع این دانشمند در ماشینهای جوجه کشی و نوعی کوره مورد استفاده قرار گرفت . سپس دانشمندان برجسته ای چون رنه دورمور و پرنس کونتی تنظیم کننده دمای دربل را تکامل بخشیدند .

در قرن هیجدهم ویلیام هنری ( ۱۷۸۶ – ۱۷۲۹ ) از اهالی لانکاستر پنسیلوانیای آمریکا ، در اولین گردهمایی انجمن فلسفی آمریکا در فیلادلفیا گزارشی از اختراع خود یک تنظیم کننده درجه حرارت بود ارائه داد .

در قرن هیجدهم آسیاب سازان انگلیسی تعدادی مکانیزم با فیدبک اختراع نمودند . هدف از ساخت این مکانیسمها نگهداشتن آسیاب بادی در جهت باد بود . اختراع پره های آسیابهای بادی که به طور اتوماتیک تنظیم می شدند به نام ادموندلی از اهالی لانکاستر انگلستان ثبت گردید . در سال ۱۷۵۸ تنظیم کننده های شناور برای دیگهای بخار توسط جمیز بریندلی و ساتون توماس وود در آکسفورد انگلستان اختراع گردید . در سال ۱۷۶۳ پالزونوف روسی ادعا نمود که تنظیم کننده سطح دیگ بخار را اختراع نمود ه است . بدون شک جمیزوات شاید اولین کسی باشد که نخستین کار مهم را در علم کنترل اتوماتیک در مورد کنترل ساعت ماشین بخار در قرن هیجدهم میلادی انجام داد. این ماشین بخار مجهز به تنظیم کننده شیر بخار جهت کنترل سرعت ماشین است .

دوره قبل از ۱۸۶۸ میلادی به عنوان دوره توسعه سیستمهای کنترل اتوماتیک با اختراع حسی مشخص شده است البته در تمدن درخشان مسلمانان و ایران پیشاز اسلام هم موارد متعددی وجود دارد ولی ثبت نشده است.

سیستم system    

سیستمهای کنترل چه هستند

در استفاده امروزه ، معنی کلمه سیستم تیره و محو شده است . بنابراین اجازه دهید که آن را تعریف کنیم ، ابتدا به طور انتزاعی و سپس بیشتر در ارتباط با مطبوعات علمی .

الف : سیستم عبارت است از ترکیب ، یا کلکسیونی از چیزها که به یکدیگر متصل و یا با یکدیگر مرتبط هستند ،

به طوری که تشکیل یک تمامیت یا کاملیت را بدهد .

فهرست مطالب

عنوان                                                                               صفحه

مقدمه                                                                                                                ۱

سیستم system                                                                                   ۳

سیستمهای کنترل چه هستند                                                                    ۳

مثال هایی  از سیستم های کنترل                                                             ۵

سیستم کنترل حلقه – بسته                                                                     ۱۲

پسخورد                                                                                                            ۱۴

مشخصات پسخورد                                                                                ۱۶

سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال                                                                 ۱۷

اهداف سیستمهای کنترل                                                                                   ۲۰

دامنه تغییرات  Ran Ge                                                                                   ۲۱

SPAN                                                                                                ۲۱

المنت های اندازه گیری فشار                                                                             ۲۲

وسایل اندازه گیری فشار                                                                       ۲۵

انواع مانومتر                                                                                                      ۲۵

طرز اندازه گیری ارتفاع سطح مایعاتlevel     در مخازن         ۲۶

واحد ارتفاع سطح مایعات درون مخازن                                                 ۲۷

روشهای اندازه گیری سطح مایعات درون مخازن                                   ۲۷

جریان و جریان سنجی در مایعات                                                           ۳۱

جریان چیست ؟                                                                                                 ۳۱

اوریفیس پلیت                                                                                                  ۳۲

انواع اوریفیس پلیت                                                                              ۳۳

مزایای اوریفیس پلیت                                                                                       ۳۳

معایب اوریفیس پلیت                                                                                        ۳۴

لوله ونتوریventury tube                                                              ۳۴

مزایای لوله ونتوری                                                                                ۳۴

معایب لوله ونتوری                                                                                ۳۵

وسایل اندازه گیری دما                                                                                      ۳۵

کنترل pld برای فرایند های پیوسته                                                        ۳۶

اصول سیستم کنترل کننده        pld                                                     ۳۷

( p – l – c ) Proqrammable    loqic   controllers                         ۴۰

تعریف و تاریخچه plc                                                                                      ۴۱

مزایا و معایب pic                                                                                 ۴۴

سیستم کلی pic                                                                                                ۵۳

واحدهای اختیاری در یک سیستم pic                                                 ۵۵

ذخیره ساز و بازیاب برنامه ( program recordr / player )            ۵۵

Cpuها و مونیتورها ( cpu  , monitors )                                                     ۵۶

نگاهی به داخل pic                                                                              ۵۸

  picبه عنوان یک رایانه                                                                                   ۵۹

واحد پردازنده مرکزی                                                                                       ۶۱

حافظه نیمه هادی ( solid state )                                                        ۶۴

پردازنده                                                                                                            ۶۹

مدولهای I /o ( واسطه ها ) ( module )                                             ۷۳

منابع تغذیه                                                                                             ۷۸

خرید اولین plc شما                                                                              ۸۰

کنترل صنعتی و پیشرفت plc                                                                             ۸۱

PLC  درمقایسه با PC                                                                         ۸۴

نکات قابل ملاحظه در خرید یک plc                                                               ۸۶

منابع و ماخذ                                                                                                      ۸۸

نوشته پروژه سیستم های کنترل اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.

پروژه روش های پیشرفته اندازه گیری شدت جریان

Word2007

چکیده

 

تکنیک اندازه­گیری جریان در هر فرایندی که طی آن ماده­ای از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می­شود، مورد استفاده می­باشد. از این تکنولوژی می­توان برای تعیین میزان مواد مورد نیاز فرایند و یا کنترل فرایند و نگه داشتن شدت ویژه­ای از یک جریان استفاده کرد.

در طی یک فرایند صنعتی جریانهای مایع و گاز مختلف با قواعد گوناگون در شرایط مختلف و متغیر اندازه­گیری می­شوند. پیش نیاز یک فرایند کنترل مدرن اینست که مقادیر اندازه­گیری شده جریان صحیح باشند. در طی چند سال اخیر، بهبود های بسیاری در برپا کردن چنین سیستم هائی صورت گرفته و محصولات جدید دارای تکنولوژی مدرن به بازار عرضه شده­اند.در این سیمنار پنج روش اندازه­گیری جریان بررسی شده در نهایت می­توان بر اساس کاربردی که از جریانسنج در یک فرایند صنعتی برای رفع مشکلی خاص در نظر داریم، از میان موارد انتخاب شده مورد مناسبی را انتخاب کرد.

در بسیاری از فرایندها بازدهی فرایند بر اساس توانائی اندازه­گیری و کنترل دقیق جریان می­باشد، درواقع اندازه­گیری صحیح شدت جریان سیال در خط لوله­ها یک موضوع بحرانی و مهم در فرایند کنترل و همچنین انتقال سیالات با ارزش اقتصادی بالا است. در کارخانه­های مربوط به داروسازی و فرایندهای پتروشیمی، چندین ماده شیمیائی می­توانند با هم مخلوط شوند که به سبب حفظ کیفیت و نگهداری از آنها باید با خواص مشخصی با هم مخلوط شوند. همچنین در موارد مربوط به انتقال سیالات، اندازه­گیری صحیح ضرورت اقتصادی دارد. برای مثال، نفت و گاز از طریق خط لوله­ای که در آن جریان دارند، بعد از انتقال فروخته می­شوند بنابراین عدم دقت در اندازه­گیری جریان باعث هزینه اقتصادی بالا به دلیل مقدار بالاتر محصول منتقل شده می­شود.

جهت داشتن سیستم اندازه­گیری مناسب، می­بایستی این سیستم سازگار با فرایند یا موادی که برای اندازه­گیری شدت جریان آنها به کار می­رود ساخته شده باشد، در ضمن این سیستم باید قادر به تأمین دقت مورد نیاز بوده و مقادیر اندازه­گیری شده دارای قابلیت تکرار باشند. از جمله خصوصیاتی که اغلب برای یک جریانسنج ایده­آل مطرح می­باشد اینست که non-intrusive و ارزان باشد، مقادیر اندازه­گیری شده توسط آن دقت بالائی داشته و در ضمن تکرارپذیر باشند، خود سیستم نیز به تجهیزات جانبی خاص جهت حفاظت و نگهداری نیاز نداشته باشد.

در طی چند سال اخیر، بهبودهای بسیاری در برپا کردن چنین سیستم­هائی صورت گرفته و محصولات جدید دارای تکنولوژی مدرن به بازار عرضه شده­اند. انواع مختلفی از جریانسنج­ها به صورت صنعتی مورد استفاده قرار می­گیرند، انتخاب نوع اندازه­گیر بر اساس کاربردی که ما از این وسیله در فرایند برای رفع مشکلی خاص در نظر داریم، هزینه مربوط به نصب و کارکرد آن، محدوده شدت جریانهائی که می­تواند اندازه بگیرد و دقت مورد نظر می­باشد.

در برخی از فرایندها فقط داشتن حدود تقریبی از میزان شدت جریان کافی می­باشد. در حالیکه در برخی دیگر، اکثراً در مورد شدت جریان جرمی، به منظور داشتن کنترل دقیق روی خوراک راکتورها یا میزان جریان انتقالی از یک مکان به مکان دیگر به داشتن میزان شدت جریان با دقت بالا نیاز داریم.

جریان در مجراهای بسته از طریق یکی از چندین روش رایج، سرعت موضعی، حجمی، و شدت جرمی اندازه­گیری می­شود. اگرچه شدت جرمی معمولاً مقدار مطلوب­تری است ولی از آنجا که اندازه­گیری آن در بیشتر کاربردها مشکل می­باشد، معمولاً قسمت عمده جریانسنجها در فرایندها شدت جریان حجمی یا سرعت متوسط سیال را اندازه می­گیرند و فقط تعداد کمی از آنها توانائی اندازه­گیری مستقیم شدت جریان جرمی را دارند.

 برای تبدیل شدت جریان حجمی به شدت جریان جرمی باید دانسیته سیال را تحت شرایط عملیاتی بدانیم. اگر یک اندازه­گیری جرمی با استفاده از ترکیب شدت جریان حجمی و دانسیته انجام شود، میزان عدم دقت در مقدار ارائه شده افزایش پیدا می­کند.

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                                                                     صفحه

 

فصل اول: مقدمه­ای بر اندازه­گیری شدت جریان  …………………………………………………………………………   ۱

فصل دوم: Hot Wire Anemometry (HWA)   …………………………………………………………………………………..  ۶

۲- ۱) مقدمه   ………………………………………………………………………………………………………………………….   ۷

۲- ۲) اساس عملکرد HWA   ……………………………………………………………………………………………………   ۷

۲- ۳) تکنیکهای انمومتر حرارتی   ………………………………………………………………………………………………  ۱۱

۲- ۳- ۱)   Hot Wire Anemometer   ………………………………………………………………………………… ۱۱

۲- ۳- ۲)  Hot Film   ……………………………………………………………………………………………………….. ۱۲

۲- ۴)  انواع سنسور   ……………………………………………………………………………………………………………….. ۱۳

۲- ۵)  آرایش سنسور CTA   ……………………………………………………………………………………………………. ۱۵

۲- ۶)  انتخاب probe   …………………………………………………………………………………………………………….. ۱۶

۲- ۷)  Constant Temperature Hot Wire Anemometry ………………………………………………………….. 18

۲- ۸)  معادله عمومی Hot Wire   ……………………………………………………………………………………………… ۲۰

۲- ۹)  دمای حالت پایدار   ……………………………………………………………………………………………………….. ۲۵

۲- ۱۰)  ثابت زمانی   ……………………………………………………………………………………………………………….. ۲۶

۲- ۱۱)  مزایا و معایب   …………………………………………………………………………………………………………….  ۲۷

منابع و مراجع   ………………………………………………………………………………………………………………………..  ۲۸

فصل سوم: جریانسنج مغناطیسی   ……………………………………………………………………………………………………. ۲۹

۳- ۱)  مقدمه   …………………………………………………………………………………………………………………………. ۳۰

۳- ۲)  اساس عملکرد   ……………………………………………………………………………………………………………… ۳۰

۳- ۳)  دو گونه اصلی   ……………………………………………………………………………………………………………… ۳۵

۳- ۴)  برانگیختن میدان کویل   …………………………………………………………………………………………………… ۳۶

             ۳- ۵)  لوله­های جریان، آسترها، probes   …………………………………………………………………………………….. ۳۹

۳- ۶)  الکترودها   …………………………………………………………………………………………………………………….. ۴۰

۳-۷)  کاربردهای جریانسنج های الکترومغناطیسی   ……………………………………………………………………….. ۴۰

۳- ۸)  اسیدها و بازها   ………………………………………………………………………………………………………………. ۴۲

۳- ۹)  دوغابهای ساینده   …………………………………………………………………………………………………………… ۴۲

۳- ۱۰)  ویسکوزیته   ………………………………………………………………………………………………………………… ۴۳

۳- ۱۱)  دما   …………………………………………………………………………………………………………………………… ۴۳

۳- ۱۲)  مزایا و معایب  جریانسنج مغناطیسی ………………………………………………………………………………….. ۴۳

۳- ۱۳)  راهنمائیهای استفاده از جریانسنج­های مغناطیسی   ……………………………………………………………….. ۴۵

منابع و مراجع   ………………………………………………………………………………………………………………………… ۴۷

فصل چهارم: جریانسنج اولتراسونیک   ……………………………………………………………………………………………. ۴۸

۴- ۱)  مقدمه   …………………………………………………………………………………………………………………………. ۴۹

۴- ۲)  اولتراساند   …………………………………………………………………………………………………………………….. ۵۰

۴- ۳)  اثر داپلر   ………………………………………………………………………………………………………………………. ۵۰

۴- ۳- ۱)  ثبت کننده ثابت و منبع صوت متحرک   …………………………………………………………………. ۵۱

۴- ۳- ۲)  مورد مخصوص برای ν << c   ………………………………………………………………………………. ۵۲

۴- ۴)  تولید و ثبت اولتراساند   ……………………………………………………………………………………………………۵۳

۴- ۵)  جریانسنج­های اولتراسونیک از نظر تاریخی   ……………………………………………………………………….. ۵۴

۴- ۶)  تئوری عملکرد اولتراسونیک   …………………………………………………………………………………………… ۵۶

۴ – ۶- ۱)  جریانسنج اولتراسونیک نوع داپلر   …………………………………………………………………………. ۵۷

۴ – ۶- ۲)  جریانسج اولتراسونیک time of flight   …………………………………………………………………..۵۸

۴- ۷)  زمان مورد نیاز برای پیشروی طول موج در میدان جریان   ………………………………………………………. ۶۰

۴- ۷- ۱)  مسیر عمودی صوت   …………………………………………………………………………………………… ۶۰

۴ – ۷- ۲)  مسیر صوت زاویه دار   ………………………………………………………………………………………….۶۲

۴- ۸)  محاسبه سرعت با استفاده از جریانسنج های اولتراسونیک   ……………………………………………………… ۶۳

۴- ۹)  تضعیف صوت   ……………………………………………………………………………………………………………… ۶۵

۴- ۱۰)  قطر پرتو صوت   …………………………………………………………………………………………………………… ۶۶

۴- ۱۱)  روشهای نصب ترانسفورماتورها   …………………………………………………………………………………….. ۶۶

۴- ۱۲)  مزایا و معایب   …………………………………………………………………………………………………………….. ۶۸

۴- ۱۳)  بهبود عملکرد جریانسنج های اولتراسونیک   ……………………………………………………………………..۷۲

منابع و مراجع   …………………………………………………………………………………………………………………………. ۷۵

فصل پنجم: Particle Image Velocimetry   ……………………………………………………………………………………… ۷۷

۵- ۱)  مقدمه   ………………………………………………………………………………………………………………………… ۷۸

۵- ۲) اساس عملکرد   ……………………………………………………………………………………………………………… ۷۸

۵- ۳)  مسائل و محدودیتهای تکنیک   ………………………………………………………………………………………… ۸۱

۵- ۴)  اندازه­گیری سرعت محوری و مماسی   ……………………………………………………………………………… ۸۲

۵- ۵)  تجهیزات موجود در تکنیک   …………………………………………………………………………………………… ۸۳

۵- ۵- ۱)  منبع نور مورد استفاده   ………………………………………………………………………………………… ۸۳

۵- ۵- ۲)  ثبت تصاویر   ……………………………………………………………………………………………………… ۸۴

۵- ۵- ۳)  ذرات پراکنده شده در جریان   ………………………………………………………………………………. ۸۵

۵- ۶)  الگوریتم PIV   ………………………………………………………………………………………………………………. ۸۹

۵- ۶- ۱)  تعریف سطوح بررسی   ……………………………………………………………………………………….. ۸۹

۵- ۶- ۲)  آنالیز تصاویر   ……………………………………………………………………………………………………. ۹۰

۵- ۷)  مزایا و معایب   ……………………………………………………………………………………………………………….. ۹۳

۵- ۸)  بدست آوردن سه مؤلفه سرعت   ………………………………………………………………………………………. ۹۳

۵-۹)  اندازه­گیری جریان دو فازی   …………………………………………………………………………………………….  ۹۵

منابع و مراجع   ………………………………………………………………………………………………………………………… ۹۶

فصل ششم: جریانسنج رادیواکتیو   ………………………………………………………………………………………………… ۹۸

۶- ۱)  مقدمه   ……………………………………………………………………………………………………………………. ۹۹

۶- ۲)  اساس عملکرد   ………………………………………………………………………………………………………… ۹۹

۶- ۲- ۱)  Transit Time or Pulse Velocity Method   ………………………………………………….. ۱۰۰

۶ – ۲- ۱- ۱)  اساس روش   …………………………………………………………………………….. ۱۰۰

۶- ۲- ۱- ۲)  تزریق پالس به جریان   ………………………………………………………………… ۱۰۲

                          ۶- ۲- ۱- ۳) عوامل مؤثر بر دقت و خطای اندازه­گیری از طریق

                          Pulse Velocity   ………………………………………………………………………………………… ۱۰۲

۶- ۲- ۲)  Dilution Method   …………………………………………………………………………………….. ۱۰۳

۶-۲-۲- ۱)  روش تزریق با سرعت ثابت   …………………………………………………………..۱۰۳

۶-۲-۲-۲)  روش شمارش کلی   ………………………………………………………………………۱۰۷

۶- ۳)  رادیوتریسرهای مناسب   ……………………………………………………………………………………………….۱۰۸

۶- ۴)  مزایای تکنولوژی   …………………………………………………………………………………………………….. ۱۰۹

منابع و مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………… ۱۱۱

فصل هفتم: نتیجه­گیری- انتخاب سنسور مناسب……………………………………………………………….. ۱۱۲

۷- ۱)  نتیجه­گیری جهت انتخاب سنسور مناسب جریان   …………………………………………………………….. ۱۱۳

مرجع   ……………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۱۸

 

 

 

 

 

 

 

 

نوشته پروژه روش های پیشرفته اندازه گیری شدت جریان اولین بار در مرکز دانلود پروژه ها و مقالات اماده پدیدار شد.