موضوع این تحقیق مطالعه آزمایشگاهی و تئوری تاثیر توالی زمان برعملکرد جداسازی نیتروژن از هوا با روش جذب سطحی با تناوب فشار است. توالی زمانی از پارامترهای تاثیرگذار در عملکرد این فرایند بوده که تا کنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مطابق آزمایشات انجام شده و نتایج مدلسازی، انتخاب صحیح این آرایش می تواند تاثیر مطلوبی در عملکرد سیستم داشته باشد. به منظور تحقیق و مطالعه بیشتر یک واحد نیمه صنعتی شامل چهار بستر مجهز به سیستمهای کنترل و آنالیز در دانشگاه تربیت مدرس راه اندازی گردید. در این تحقیق، به منظور بررسی عملکرد واحد و بررسی توالیهای متفاوت، جداسازی نیتروژن از هوا با استفاده از جاذب غربال مولکولی کربنی در یک سیکل 6 مرحله ای در زمانها و توالی های زمانی مختلف، شدت جریانهای مختلف محصول و زدایش انجام پذیرفت. با انجام این آزمایش ها منحنی های کارائی سیستم در توالی های زمانی متفاوت بدست آمده و با یکدیگر مقایسه شده اند و اثر سایر پارامترهای موثر بر فرآیند نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج مربوطه ارائه شد. به منظور بررسی بهتر نتایج تجربی، دینامیک فرایند نیز با استفاده از روش اورتوگونال کالوکیشن و نرم افزار matlab مدلسازی شده است. نتایج تئوری و تجربی ارائه شده مطابقت خوبی را با یکدیگر داشته و همچنین مطابقت خوبی را با نتایج موجود در منابع نشان داده است. در این تحقیق، آزمایش ها در سه دسته سیکلهای 120، 160و 200 ثانیه و سه نوع توالی زمانی a, b, c در فشار 8 بار و چهار مقدار محصول 25/1، 75/3،25/6و10 لیتر بر دقیقه و شش مقدار جریان زدایش 2،4،6،8،12،15 لیتر بر دقیقه انجام شده است. مطابق نتایج، فرایند در مراحل کوتاهتر جذب و طولانی تر تخلیه و فشار زنی با خوراک در سیکل نوع b عملکرد بهتری داشته است. بیشترین درصد خلوص53/98 در زمان سیکل 120 ثانیه با توالی زمانی نوع b با طول مرحله جذب s30 طول مرحله تخلیه s20 و خوراک زنی s 20 بدست آمد.

جداسازی های الفین/پارافین، یکی از با اهمیت ترین نوع جداسازی ها در صنایع شیمیایی و پالایشگاهی می باشد که امروزه با استفاده از فرآیندهای پیچیده یا انرژی بر انجام می شود. به دلیل افزایش جهانی تقاضا و افزایش قیمت منابع انرژی، فرآیندهای جذب سطحی در حال تبدیل شدن به رقابت کننده های قوی در مقایسه با فرآیندهای جداسازی مرسوم در صنایع شیمیایی و پتروشیمیایی هستند. داده های تعادلی جذب خالص و چند جزئی برای طراحی یک فرآیند جداسازی برپایه جذب سطحی، ضروری می باشند. به هرحال، بنظر می رسد با ارائه جاذب های جدید صنعتی، تعیین خواص آنها برای سیستم های جداسازی ضروری باشد. زئولیت 5a عموما برای جداسازی گازها توسط اختلاف در اندازه آنها، بکار می رود. در این پایان نامه، داده های تعادلی خالص و مخلوط اتان و اتیلن برروی زئولیت 5a (ساخت شرکت زئوکم) در دماهای مختلف(283-323 کلوین) و فشار بالای 10 بار با استفاده از روش حجم سنجی ارائه شده است. مقدار جذب کلی مخلوط اتان و اتیلن بطور مستقیم از آزمایش بدست آمد و مقدار جذب هر جز با استفاده از مدلسازی ترمودینامیکی پیش بینی گردید. چنین داده هایی تا کنون منتشر نشده است. تئوری محلول فضای خالی (vst) برای رگرسیون داده های خالص و نیز پیش بینی داده های مخلوط جذب استفاده گردید.کاربرد این تئوری در رگرسیون داده های خالصوپیش بینی داده های مخلوط سیستم اتیلن/اتان بررسی شد یک برنامه بهینه سازی برای رگرسیون داده های همدمای خالص استفاده شد و پارامترهای بدست آمده از جذب خالص، برای پیش بینی رفتار مخلوط جذب بکار رفت.با استفادهازنتایج مدل ترمو دینامیکی، گزینش پذیری توسط تئوری محلول فضای خالی پیش بینی گردیدو نتایج حاصل از تایید دوباره انتخاب پذیری خوب جاذب 5a برای جداسازی اتیلن و اتان از یکدیگر بود.

این تحقیق بر آن است تا روش های مختلف جداسازی دی اکسید کربن از جریان های حاصل از فرایندهای احتراق را معرفی نماید. سپس از طریق ارائه مدلی ریاضی به بررسی جداسازی گاز دی اکسید کربن از مخلوط آن با نیتروژن به روش جذب سطحی با تناوب فشار خلا (vpsa)در طی 8 مرحله شامل: فشارزنی با خوراک، جذب، تعادل فشار به فشار کمتر، تخلیه، پاکسازی در فشار متوسط، تعادل فشار به فشار بیشتر، تخلیه در فشار خلا، و پیش بارگیری در 4 بستر حاوی کربن غربال مولکولی بپردازد. بعد از مدلسازی، جهت حل معادلات از روش orthogonal collocation استفاده می شود، سپس با مقایسه نتایج آزمایشگاهی موجود در منابع و نتایج حاصل از حل عددی به کمک نرم افزار matlab به تحلیل نتایج پرداخته می شود. با رسم نمودار فشار و غلظت، به تحلیل و بررسی اثر تغییر پارامترهای فشار، زمان تناوب و میزان خوراک ورودی در مراحل مختلف جذب و مرحله خلا، بر غلظت دی اکسیدکربن در خوراک، میزان بازیابی و خلوص گاز دی اکسیدکربن در خروجی های فرآیند پرداخته می شود. می توان گفت که بیشترین میزان خلوص (80 درصد) درحالی که میزان دی اکسید کربن در خوراک 25 درصد است، بدست می آید. بیشترین میزان بازیابی ( 68 درصد) نیز، در حالی که فشار مرحله خلا به کمترین میزان یعنی یک بار رسیده است، بدست می آید.

هدف از انجام این تحقیق بررسی مراحل مختلف تولید بیودیزل از ریزجلبک به خصوص مرحله استخراج روغن و واکنش تبادل استری بوده است. تعیین نرخ باروری زیست توده و محتوی لیپید دو گونه ریزجلبک کلرولا اس پی. و اسپیرولینا پلانتسیس برای انتخاب بهترین گونه برای تولید بیودیزل از اهداف اولیه تحقیق بوده است. دو عامل کلیدی محتوی لیپید و ترکیب اسید چرب برای تعیین کارآیی استخراج روغن و دو عامل بازده بیودیزل و ترکیب متیل استر اسید چرب (fame) در بیودیزل برای تعیین کارآیی واکنش تبادل استری مستقیم در نظرگرفته شده است. ریزجلبک کلرولا با رشد سریع و باروری 2/0 تا 5/0 گرم زیست توده خشک بر هر لیتر کشت نسبت به ریزجلبک اسپیرولینا با رشد آهسته و باروری 1/0 تا 3/0 گرم زیست توده خشک بر هر لیتر کشت برتری خود را در این زمینه نشان داده است. این در حالی است که محتوی لیپید ریزجلبک کلرولا نیز مقدار 2/26 % را نتیجه داده است که نسبت به ریزجلبک اسپیرولینا با محتوی لیپید 3/14 % تفاوت چشمگیری را نشان می دهد. ترکیب اسید چرب های اصلی به صورت میریستیک اسید c14:0))، پالمیتیک اسید c16:0))، پالمیتولیلوئیک اسیدc16:1))، اولئیک اسید (c18:1)، لین اولئیک اسیدc18:2)) به ترتیب 8/27 %، 5/11 %، 1/35 %، 9/4 % و3/13 % برای ریزجلبک کلرولا و به ترتیب برای 0 %، 3/59 %، 9/2 %، 7/6 % و 3/11 % ریزجلبک اسپیرولینا به دست آمده است. بازده بیودیزل برای روش تبادل استری مستقیم مقدار 2/28 % به دست آمده است و ترکیب fame بیودیزل گرفته شده از ریزجلبک کلرولا اس پی. عبارتند از متیل تترادکانوات c14:0))، متیل هگزادکانوات (c16:0)، متیل 9-هگزادکانوات c16:1)) و متیل 9.12-اوکتادکادینوات c18:2)) که به ترتیب شامل2/29 %، 1/10 %، 2/37 % و 8/13 % می باشند.

در سال های اخیر کاربرد فرآیندهای جذب سطحی چرخه ای در تولید اکسیژن و نیتروژن از هوا به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است و توسط محققان دنبال می شوند. فرآیند جذب سطحی تناوب فشار (psa) امروزه در حوزه ی وسیعی از فرآیندها کاملاً شناخته شده است و در مقـایسـه با سایر روش های متداول جداسازی به خصوص برای مقیاس محصول پایین تر و درجه خلوص بالاتر ترجیح داده می شود، لذا تلاش های زیادی در جهت رشد و توسعه ی آن در دست اقدام می باشد. کارایی یک سیستم psa بر اساس پارامترهای مشخصه ی آن یعنی خلوص و بازیابی محصول و همچنین هزینه های کلی سنجیده می شود که عموماً این معیارها ارجحیت فرآیند psa را بر سایر فرآیندهای جداسازی تأیید می کنند. کـار تحقیقاتی جـاری متشکل از سه بخش اصلـی: 1- بخش مطالعات و شبیه سازی های عددی، 2- بخش انجام آزمایش های تولید نیتروژن از هوا و 3- تحقیق، مطالعات و بررسی اثر زئولیت 5a و زئولیت 13x در تولید اکسیژن از هوا می باشد. هدف اصلی این پروژه راه اندازی و انجام آزمایش های مربوط به پایلوت و بخش تجربی بوده است، لذا در این پایان نامه به این بخش توجه بیشتری شده است. به منظور تحقق بخش آزمایشگاهی، یک واحد نیمه صنعتی شامل چهار بستر جذب به طول 76 سانتی متر، قطر داخلی 274/4 سانتی متر و قطر خارجی 83/4 سانتی متر و همچنین مجهز به سیستم های کنترل و آنالیز جریان های خوراک و محصول در دانشگاه خلیج فارس بوشهر راه اندازی گردید. در این تحقیق، به منظور بررسی عملکرد واحد psa جداسازی نیتروژن از هوا با استفاده از جاذب کربن غربال مولکولی، یک سیکل 6 مرحلـه ای شامل مراحل فشار زنی با خوراک، جذب، معادل سازی فشار به فشار کمتر، تخلیه، زدایش و معادل سازی فشار به فشار بیشتر با یک سیکل skarstrom مورد مقایسه قرار گرفت. آزمایش ها به گونه ای طراحی شدند تا اثر تغییرات فشار مرحله ی جذب، میزان شدت جریان زدایش، زمان مرحله ی جذب، تعداد مراحل و همچنین شدت جریان خوراک ورودی بر عملکرد واحد مذکور مطالعه شوند. با توجه به اطلاعات موجود در منابع، فشار عملیات در محدوده ی 5/5 تا 10 بار در نظر گرفته شد. به منظور بررسی بهتر نتایج تجربی، مدل سازی این فرآیند نیز با استفاده از مدل جریان قالبی پراکنده- محوری، مدل هم دمای جذب سطحی لانگمویر- فرندلیچ سه جزئی و مدل نیروی محرکه خطی صورت گرفته است و در نهایت معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر فرآیند توسط نرم افزار matlab® و روش تفاضل محدود ضمنی حل گردیدند و نتایج تئوری و تجربی ارائه شدند. مقایسه نتایج به دست آمده مطابقت خوبی را با نتایج موجود در منابع نشان داده است.

طراحی فرآیند های جداسازی جذب سطحی نیازمند پیش بینی تعادلی جذب چند جزئی در یک محدوده دما، فشار و ترکیب بر اساس تعداد محدودی داده های آزمایشگاهی است. چندین تئوری و مدل در ارتباط با داده های جذب خالص و پیش بینی جذب سطحی مخلوط گازها ماننده تئوری محلول جذب شده ایده آل، توسعه یافته است. در این کار، هم دماهای جذب سطحی آزمایشگاهی گازهای خالص اکسیژن، نیتروژن و دی اکسیدکربن و مخلوط دوتایی آنها با روش حجم سنجی بر روی زئولیت 13x ساخت شرکت زئوکم تعیین شده است. داده های خالص و دوجزئی در دماهای 283، 303 و 323 کلوین و محدوده فشار برای داده های خالص 0-10 بار و داده های دوجزئی 0-6/1 بار بدست آمده است. داده های آزمایشگاهی با استفاده از تئوری محلول جذب شده ایده آل در ترکیب با هم دماهای خالص لانگمویر، فرندلیچ، لانگمویر- فرندلیچ، تات، یونیلان، ویریال و ردلیچ-پترسون مدلسازی شده اند. مدل تئوری محلول جذب شده ایده آل برای سیستم هایی متشکل از گونه هایی با ساختار شیمیایی مشابه هماننده سیستم های تحت بررسی در این مطالعه بسیار مناسب است. مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی ترمودینامیکی و داده های آزمایشگاهی نشان دهنده توافق بسیار خوبی است و میانگین خطای مطلق به دست آمده از مطابقت داده های خالص و پیش بینی داده های دوجزئی در تمامی موارد کمتر از 12 درصد را نشان می دهد. نتایج مطالعه حاضر موید این نکته است که جاذب انتخاب شده از گزینش پذیری نسبتا خوبی برای جدا کردن گازهای اکسیژن، نیتروژن و دی اکسیدکربن از یکدیگر برخوردار است.

فرآیند جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی و خالص سازی گازها کاربرد وسیعی دارد. به منظور توسعه این فرآیند یک واحد آزمایشگاهی شامل 4 بستر به طول یک متر و به قطر خارجی 5/3 سانتی متر، مجهز به پمپ خلاء، سیستم های کنترل و آنالیز، در دانشگاه تربیت مدرس راه-اندازی شده است.در کار حاضر فرآیند جداسازی co2 از مخلوط گازی n2/co2 توسط جاذب 13x به روش جذب با تناوب فشار مورد بررسی قرار گرفته است. برای این جداسازی، یک سیکل 8 مرحله ای شامل مراحل فشاردهی با خوراک، جذب، تعادل فشار به فشار کمتر، پاکسازی در فشار متوسط، تخلیه، تخلیه تحت خلاء، تعادل فشار به فشار بیشتر و بارگذاری اولیه استفاده شد.مطالعات در زمان سیکل های مختلف ( 960 تا 3320 ثانیه ای) و شدت جریان های خوراک مختلف (50 تا 350 لیتر در ساعت) انجام گرفت. بیشترین درصد خلوص به دست آمده 08/83 با میزان بازیابی 19 درصد و بیشترین میزان بازیابی به دست آمده 7/54 با درصدخلوص 14/63 می باشد.مدل سازی فرآیند براساس فرض های نیروی محرکه خطی برای شدت انتقال جرم، ایزوترم لانگمویر برای جذب سطحی و مدل جریان قالبی پراکنده محوری انجام شد.برای حل معادلات ریاضی از روش orthogonal callocation و نرم افزار matlab استفاده شد.

در این پایان نامه، هدف بررسی ماندگی گاز در ستون حبابی و ارائه مدل هیدرودینامیکی برای پیش بینی آن با در نظر گرفتن اثر سرعت گاز و دیگر پارامترها می باشد. مدلی که ارائه خواهد شد، می تواند در انتخاب، طراحی و افزایش مقیاس راکتورهای با چنین ویژگیهایی به کار برده شود. در مدل اول، ماندگی گاز در سه ستون حبابی با قطرهای داخلی 0/1، 0/15 و 0/38 متر، مجهز شده به صفحه سوراخ دار در سیستم هوا-آب و در شرایط دمای محیط و فشار اتمسفریک و در رژیم جریان همگن محاسبه می شود. در مدل دوم، ماندگی گاز در یک ستون حبابی با قطر 0/1 متر، با شرایط مشابه مدل اول، محاسبه می شود. نتایج حاصل از مدل اول نشان می دهد که با افزایش سرعت ظاهری گاز ورودی ماندگی گاز به طور خطی افزایش می یابد. با افزایش قطر ستون حبابی خطای بین مدل و داده های تجربی کاهش می یابد که این کاهش خطا به دلیل کاهش تاثیر دیواره ستون حبابی بر ماندگی گاز می باشد. در مدل دوم نیز با بهینه سازی توزیع های شعاعی سرعت گاز و مایع، توزیع شعاعی ماندگی گاز به دست می آید و با انتگرال گیری از توزیع شعاعی ماندگی گاز، ماندگی گاز در کل ستون حبابی حاصل می شود.

امروزه فرآیندهای جداسازی با تناوب فشار به عنوان یک تکنیک جداسازی با بهره وری مطلوب در مصرف انرژی، درمقایسه با روش هایی مانند تقطیر تبریدی اهمیت ویژه ای در جداسازی گازها در واحدهای صنعتی بدست آورده اند. کارائی یک سیستم جذب سطحی با تناوب فشار با خلوص محصول، مقدار بازیافت و بهره وری سنجیده می شود. در این تحقیق، شبیه سازی برای واحد جداسازی نیتروژن صنعتی ارائه شده است. معادلات موازنه جرم، انرژی و مومنتوم برای این فرآیند نوشته شده و با استفاده از برنامه ویژوال بیسیک و روش تلفیق متعامد حل شده اند. در ابتدا واحدهای آزمایشگاهی را شبیه سازی کرده و مقایسه نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را با نتایج موجود در منابع نشان داده است. سپس فرض فشار ثابت در طول بستر و همدما بودن فرآیند را در نظر گرفته و واحدهای صنعتی تولید نیتروژن و آزمایشگاهی را شبیه سازی کرده. نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را برای واحدهای آزمایشگاهی نشان می دهد ولی برای واحد های صنعتی اینگونه نمی باشد. در حالیکه فرض افت فشار و غیر همدما بودن فرآیند را در نظر گرفته و نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را برای واحد های صنعتی نشان می دهد. همچنین اثر نفوذ برای واحدهای صنعتی بررسی کرده و مشاهده شد که نمی توان برای بیشتر واحدهای صنعتی از این ترم صرف نظر کرد. در ادامه نیز اثر دیگر پارامترهای عملیاتی از قبیل زمان مرحله جذب، دبی خوراک، نسبت پاکسازی به خوراک، فشار مرحله جذب، تخلخل بسترو قطر بستر را بر روی این فرآیند بررسی شد.

psa یا جذب سطحی با تناوب فشار، یک تکنولوژی جدید مرحله ای برای تولید بسیاری از گازهای صنعتی مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و دی اکسید کربن می باشد. با هدف بومی سازی و توسعه فن آوری جذب سطحی با تناوب فشار، یک واحد آزمایشگاهی برای جداسازی گازها در آزمایشگاه اولفین دانشگاه تربیت مدرس طراحی و ساخته شده است. این واحد آزمایشگاهی دارای چهار بستر جذب به طول یک متر و قطر خارجی 5/3 سانتی متر و با قابلیت استفاده از انواع جاذب های جذب سطحی می باشد. این واحد مجهز به سیستم کنترل و آنالیز است. آزمایشات این پایان نامه در چهار فشار 6، 7، 8 و 9 بار بر روی این پایلوت انجام شدند. در هر فشار عملیاتی سه زمان سیکل (200،160،120 ثانیه ای) و شدت جریان های محصول (25/1 ،75/3 ،25/6 و 10 لیتر بر دقیقه) و پاکسازی (15،12،8،6،4،2 لیتر بر دقیقه) انتخاب شدند. در این پروژه هدف اصلی، بررسی تاثیر فشار، در کنار دیگر پارامترهای طراحی و عملیاتی، روی تولید نیتروژن از هوا است. بیشترین درصد خلوص نیتروژن در محصول خروجی 4/98 درصد با میزان بازیابی 7/3 درصد در فشار عملیاتی 9 بار و بیشترین میزان بازیابی نیتروژن به میزان 54 درصد با خلوص محصول 6/92 درصد در فشار عملیاتی 9 بار بدست آمدند. بعد از انجام آزمایشات طراحی شده، مدل سازی فرایند انجام گرفت. در حل معادلات دیفرانسیل جزئی، از روش اورتوگونال کالوکیشن استفاده شد. در نهایت کل فرایند با نرم افزار مطلب شبیه سازی گردید و نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند. نتایج حاصل از مدل سازی فرایند مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشتند.

در این پایان نامه سینتیک جذب سطحی اکسیژن بر روی زئولیت 5a با استفاده از خوراک دهی پله ای مورد استفاده قرار گرفته است و پارامترهای سینتیکی جذب سطحی مورد مطالعه قرار گرفته اند. بدین منظور یک سیستم تک بستره برای انجام آزمایش های جذب سطحی و واجذب اکسیژن بر روی زئولیت 5a مهیا شد. غلظت گاز اکسیژن برای تعیین منحنی رخنه از طریق مکش گاز خروجی از ستون جذب توسط دستگاه اندازه گیر غلظت اکسیژن اندازه گیری شده است. هر آزمایش شامل دو مرحله است: ابتدا آزمایش جذب سطحی اکسیژن روی زئولیت احیا شده با گاز هلیوم و سپس انجام آزمایش واجذب (احیای بستر) به وسیله ی هلیوم خالص. مدل سازی و شبیه سازی سینتیکی فرآیند جذب سطحی در یک ستون بستر ثابت انجام شد. سایر فرضیات عبارت از جریان قالبی بدون پراکندگی محوری، مدل جذب لانگمویر و مدل نیرومحرکه ی خطی می باشد. شبیه سازی انجام شده برای جذب سطحی تک جزئی و دوجزئی با استفاده از نرم افزار matlab® به روش های تفاضل محدود ضمنی و dq حل شد. نتایج تئوری و آزمایشگاهی در این پایان نامه آورده شده و همچنین با نرم افزار comsol® مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی و نتایج به دست آمده از نرم افزار comsol® توافق خوبی را با داده های به دست آمده در آزمایشگاه نشان داد. علاوه بر این داده های سینتیکی واجذب اکسیژن در آزمایشگاه به دست آمد و سپس با نتایج حاصل از شبیه سازی چک شد.

به منظور طراحی فرآیندهای جداسازی مبتنی بر جذب سطحی نیاز به داده های تعادلی دقیق و مورد اطمینانی در محدوده ی وسیعی از دما، فشار و غلظت می باشد. به علاوه در مطالعات مقدماتی بایستی قابلیت جداسازی مخلوط مورد نظر بر روی جاذب انتخاب شده بررسی شود. بدین منظور، در پژوهش حاضر تعادل جذب سطحی گازهای نیتروژن و متان بر روی جاذب های زئولیت 5a و زئولیت 13x ساخت کمپانی زئوکم به منظور ارزیابی قابلیت جداسازی این گازها با استفاده از جاذب های اشاره شده مورد مطالعه قرار گرفت. در این راستا، داده های آزمایشگاهی هم دمای جذب سطحی گازهای نیتروژن و متان خالص بر روی این جاذب ها در دماهای 273، 283، 303، 323 و 343 کلوین و تا فشار 10 بار با استفاده از روش حجم سنجی تعیین شد. همچنین داده های تعادلی جذب سطحی مخلوط های مختلف این دو گاز شامل میزان جذب کل مخلوط، میزان جذب منفرد هر یک از اجزاء، غلظت اجزاء در فاز جذب شده و گزینش پذیری تعادلی در فشارهای مختلف و در دماهای 303 و 323 کلوین تعیین شد. تست سازگاری ترمودینامیکی انجام شده بر روی داده-های بدست آمده حاکی از دقت و صحت این داده ها می باشد. داده های آزمایشگاهی حالت خالص بدست آمده با استفاده از معادلات هم دمای لانگمویر، تات و سیپس همبسته شد و برای پیش بینی تعادل جذب سطحی مخلوط این دو گاز با استفاده از تئوری محلول جذب شده ی ایده آل مورد استفاده قرار گرفت. همچنین داده-های حالت خالص بدست آمده با استفاده از معادلات حالت دو بعدی مختلف و با در نظر گرفتن پارامترهای وابسته به دما همبسته شد و برای پیش بینی داده های تعادلی مخلوط این دو گاز مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه ی داده های آزمایشگاهی دو جزئی با نتایج حاصل از مدلسازی انجام شده با استفاده از معادلات حالت دو بعدی نشان دهنده ی توانایی مناسب این مدل در پیش بینی این داده ها می باشد. همچنین تئوری محلول جذب شده ی ایده آل در اکثر موارد پیش بینی نسبتاً مناسبی از داده های تعادلی جذب سطحی این دو گاز داشت. دقت و صحت داده های دو جزئی بدست آمده با استفاده از تست سازگاری ترمودینامیکی ارزیابی شد که در اکثر موارد صحت این داده ها مورد تایید قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان دهنده ی این مطلب است که هیچ یک از جاذب های مورد بررسی گزینش پذیری مناسبی را برای جداسازی تعادلی گازهای متان و نیتروژن از طریق جذب سطحی دارا نمی باشند.

یکی از مهمترین فرایندها در پالایش گاز جداسازی کربن دی اکسید از گاز طبیعی می باشد. یکی از روش های جدید انجام این فرایند استفاده از فرایندهای جداسازی جذب سطحی است. طراحی فرایندهای جداسازی جذب سطحی نیازمند پیش بینی تعادلی دقیق جذب مخلوط ها در محدوده دما و فشار و درصد ترکیب بر اساس داده های آزمایشگاهی می باشد. در این پایان نامه ابتدا اندازه-گیری داده های جذب سطحی برای متان و کربن دی اکسید خالص در دماهای k343،323،303،283،273 و در محدوده فشارهای bar10-0 به روش حجم سنجی بر روی زئولیت های 5a و 13x انجام شده است. در ادامه این آزمایش ها برای مخلوط های مختلف این دو گاز نیز در دماهای k323و303 انجام گردیده است. داده های آزمایشگاهی با استفاده از سه مدل محلول جذب شده ایده آل، مدل محلول فضای خالی و مدل محلول جذب شده واقعی مدلسازی و بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد مدل محلول جذب شده واقعی به دلیل استفاده از داده های آزمایشگاهی مخلوط، پیش بینی بهتری از ترکیب فاز جذب شده ارائه می دهد ولی دقت مدل محلول فضای خالی برای پیش بینی مقدار کل جذب شده بیشتر از دو مدل دیگر است. در انتها نیز مقایسه ای بین زئولیت های 5a و 13x انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد هر دو جاذب گزینش پذیری بالایی برای جداسازی کربن دی اکسید از گاز طبیعی دارند ولی مقدار جذب و همچنین گزینش پذیری زئولیت 13x برای این جداسازی بیشتر از زئولیت 5a می باشد.

هدف از این پایان نامه، مطالعه، مدلسازی و شبیه سازی فرایند جذب سطحی با تناوب فشار در جداسازی نیتروژن از مخلوط هوا با استفاده از کربن غربال مولکولی به عنوان جاذب می باشد. در اینجا سعی بر آن بوده است که مدلسازی و شبیه سازی با در نظر گرفتن تمامی پدیده های انتقال و نیز پارامترهای درگیر در فرایند انجام شود. برای انجام شبیه سازی فرایند، آرایشی از دو بستر در نظر گرفته شده که به صورت متناوب، شش مرحله ی مختلف بر آنها گذر می کند. این مراحل به ترتیب عبارتند از: فشار زنی با خوراک، جذب سطحی در فشار بالا، معادلسازی فشار به فشار کمتر، تخلیه، زدایش و معادلسازی فشار به فشار بیشتر. معادلات حاکم بر فرایند و شرایط مرزی مربوط به آنها برای این چرخه ی شش مرحله ای نوشته شده است. بُعد مکانی معادلات دیفرانسیل جزیی به کمک روش تعامد تطبیقی و بُعد زمانی این معادلات به وسیله ی روش تفاضل محدود پیش رو، به معادلات دیفرانسیل معمولی و سپس معادلات جبری تبدیل شده اند. برای حل دستگاه معادلات به دست آمده، با کدنویسی در نرم افزار متلب از روش نیوتن کمک گرفته شده است. پس از نوشتن برنامه ی شبیه ساز، عوامل موثر بر فرایند از جمله، اثرات فشار مرحله ی جذب، مدت زمان مرحله ی جذب، شدت جریان خوراک ورودی به بستر، نسبت جریان زدایش به جریان خوراک، دمای خوراک ورودی به بستر، فشار مرحله ی پاکسازی، فشار مرحله ی تعادل فشار، میزان ترکیب گاز ورودی و غیره بر میزان خلوص محصول و بازیابی و نیز بهره وری آن و غیره بررسی شده است. برای اطمینان از صحت جواب های خروجی، آن ها با داده های موجود در منابع مقایسه شده اند.

در این کار از معادله حالت spc-saft که آخرین اصلاحیه از نظریه ی آماری سیالات تجمعی (saft) می باشد، برای مدل سازی رفتار ترمودینامیکی فازهای بخار و مایع استفاده شد. برای توصیف فاز هیدرات نیز مدل ترمودینامیک آماری واندروالس- پلاتیو انتخاب شد. برای دستیابی به بهترین نتایج، ابتدا پارامتر برهم کنش دوجزئی برای سیستم های دوجزئی آب + اجزاء گاز طبیعی، گلایکول + اجزاء گاز طبیعی و آب + گلایکول تعیین گردید. سپس با ترکیب این دو مدل و با استفاده از داده های آزمایشگاهی تشکیل هیدرات مربوط به گازهای خالص و مخلوط دوجزئی آن ها، پارامترهای تابع پتانسیل کیهارا برای تک تک گازهای خالص برازش شد. تعادل سه فازی هیدرات گازی (lw-h-v و i-h-v) برای گازهای متان، اتان، پروپان، ایزوبوتان، نرمال بوتان، نیتروژن، دی اکسید کربن و هیدروژن سولفید، مخلوط های دو جزئی از این گازها و هم چنین مخلوط های گاز طبیعی در غیاب و در حضور مونو اتیلن گلایکول، دی اتیلن گلایکول و تری اتیلن گلایکول پیش بینی گردید. پیش بینی تغییر ساختار هیدرات در مخلوط ها و پیش بینی فشار تعادلی هیدرات در حضور غلظت های بالا از گلایکول ها (تا 70 درصد وزنی در فاز آبی) از مهم ترین نتایج قابل ذکر این کار می باشد.

جذب سطحی یکی از روشهایی است که به دلیل کارایی بالا و هزینه کم و گستره وسیع جاذب ها جهت جداسازی مخلوط گازها در صنعت مورد توجه قرار گرفته است. فرآیند جذب سطحی یک فرآیند تناوبی است که پس از جذب اجزا بر روی سطح بایستی جاذب از اجزاء جذب شده احیاء گردد. عملیات احیاء در فشار پایین رخ می دهد سپس جاذب جهت فرآیند جذب و دفع مجدد احیا می گردد. در این پایان نامه، مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی تولید اکسیژن از هوا توسط روش جذب سطحی تناوب فشار با استفاده از جاذب زئولیت 5a، ارائه شده است. تأثیر فشار جذب، فشار مرحله تخلیه، زمان جذب، دبی محصول و دبی جریان زدایش بر خلوص و بازیابی و بهره وری بررسی شده است. در این مطالعه جهت حل معادلات حاکم شبیه سازی فرآیند از روش عددی تربیع دیفرانسیلی استفاده شده است. در بازه پارامترهای آزمایشگاهی، در نسبت زدایش و زمان جذب یکسان، افزایش دبی محصول باعث کاهش خلوص و افزایش بازیابی محصول می گردد. همچنین در زمان جذب و دبی محصول ثابت، افزایش نسبت زدایش ابتدا باعث افزایش خلوص و سپس باعث کاهش خلوص اکسیژن می گردد اما بازیابی محصول کاهش می یابد. در دبی خوراک و زمان جذب ثابت، بهره وری و خلوص نسبت عکس باهم دارند. همچنین افزایش فشار در دبی محصول و زمان جذب ثابت باعث افزایش خلوص و کاهش بازیابی می گردد. همچنین در این مطالعه با تغییر شرایط آزمایشگاهی، بیشینه خلوص اکسیژن در جریان محصول 93/2% می شود.

جذب سطحی با تناوب فشار یکی از رایج ترین روش های تولید اکسیژن از هوا می باشد و در طول چند دهه ی اخیر توسط محققین بسیاری مورد مطالعه قرار گرفته است. به علت هزینه بر بودن انجام فعالیت های آزمایشگاهی و محدودیت تغییرات در پارامترهای موثر، مدلسازی این فرایند همواره مورد توجه بوده است. روش های تحلیلی و عددی متفاوتی توسط محققین استفاده شده و با نتایج تجربی مقایسه گردیده است. با رشد الگوریتم های تخمین نتایج مانند شبکه ی عصبی مصنوعی، توجه برخی از محققین به کاربرد این روش ها در فرایند جذب سطحی جلب شده و تحقیقات مختصری در زمینه ی پیش بینی رفتار فرایند جذب سطحی با شبکه ی مصنوعی صورت گرفته است. در این پایان نامه سعی شده که کامل ترین مدل ریاضی ارائه شده در منابع علمی در دسترس برای فرایند جذب سطحی با تناوب فشار به صورت عددی حل و نتایج بررسی گردند. برای این منظور سه روش عددی تربیع دیفرانسیلی، تقاضل محدود و آپویند برا ی تجزیه یا گسسته سازی در بعد مکان به کار گرفته شده و معادلات با روش تفاضل محدود در بعد زمان انتگرال گیری شده اند. سیستم معادلات حاصل شده به دو روش نیوتون و نیوتون ساده شده حل شده و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند و به وسیله ی داده های موجود در منابع به صورت تک بستری و دو بستری اعتبار سنجی گردیده اند. سپس رفتار متغیر های مختلف، مانند غلظت در فاز جامد و گاز، دما در بستر و دیواره ی آن، سرعت و فشار، در بستر جذب سطحی در طی مراحل جذب و واجذب و در طول یک چرخه مورد مطالعه قرار گرفته است. در گام بعد تاثیر پارامترهای مختلف مانند، طول و شعاع داخلی بستر، دمای خوراک، فشار بیشینه و کمینه و تنش بر خلوص و بازیابی محصول فرایند تولید اکسیژن از هوا مطالعه شده است. همچنین استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی در تخمین نتایج مدلسازی بر اساس تعدادی داده ی ورودی مستقل بررسی گردید و نتایج ارائه شده است. با توجه به مطالعات انجام شده روش تربیع دیفرانسیلی با 12 گره به عنوان روش مناسب برای گسسته سازی معادلات با مدت زمان مناسب برای انجام محاسبات انتخاب شده است. این در حالیست که روش تفاضل محدود و آپویند از پدیده ی نفوذ و جذب عددی و خطا در پیش بینی نتایج تجربی دارای نقص می باشند. معلوم گردید که وقفه ی زمانی کمتر از 1 ثانیه برای انتگرال گیری در بعد زمان مناسب است و مقادیر بیش از 1 ثانیه به علت رخ داد پدیده ی نفوذ عددی در بعد زمان مناسب نمی باشد. همچنین روش نیوتون نسبت به روش نیوتون ساده شده در تعداد نقاط پایین تر دقت بیشتری دارد ولی با افزایش تعداد نقاط و کاهش وقفه ی زمانی می توان از روش نیوتون ساده شده برای تسریع عملیات محاسبات بهره جست. همچنین شبکه ی عصبی مصنوعی در پیش بینی نتایج با تابع انتقال تانژانت-سیگموئید و تعداد حداکثر 8 نورون کارآمد شناخته شد.

شناخت رفتار دینامیکی سیستم گاز طبیعی جذب شده به منظور عملی ساختن این تکنولوژی بسیار مهم است. در این تحقیق با مطالعه منابع موجود، یک مخزن استوانه ای شکل با حجم تقریبی 50 لیتر که یک پخش کننده گاز در مرکز آن قرار دارد، برای ذخیره سازی گاز طبیعی انتخاب شده و پس از آن معادلات بقای جرم و انرژی حاکم بر آن استخراج شده اند. در مرحله بعد، دستگاه معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی حاصل با روش عددی تفاضل محدود ضمنی به همراه روش تکرار نیوتون رافسون حل شده و پس از اعتبارسنجی با نتایج مدل سازی و آزمایشگاهی موجود در منابع، رفتار دمایی و فشاری سیستم در طول فرایندهای پرکردن و تخلیه مخزن مورد بحث و بررسی قرار گرفته و مشاهده شد که نوسانات دمایی ایجادشده به علت گرمای جذب در طول پرکردن و تخلیه مخزن باعث کاهش شدید بازده دینامیکی می شود که وجود پخش کننده تا حدی باعث بهبود این نوسانات می شود. پس از آن تأثیر پارامترهای مختلف ازجمله شدت جریان ورود و خروج گاز، مقاومت نفوذی بستر، رسانایی گرمایی جاذب، ضریب جابه جایی گرمایی، ظرفیت اشباع جاذب و پارامترهای بدون بعد بر روی ظرفیت ذخیره سازی و تخلیه سیستم مورد بررسی قرار گرفته و مشاهده شد که افزایش اعداد بدون بعد بایوت و فوریه منجر به افزایش بازده دینامیکی ذخیره سازی سیستم می شود.

چکیده فایکوسیانین یک رنگدانه فایکوبیلی پروتئینی است که استفاده زیادی را در صنایع دارویی،آرایشی و بهداشتی و غذایی دارد.در این پایان نامه استخراج فایکوسیانین از سیانوباکتری اسپیرولینا مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است.روش به کار گرفته شده برپایه جذب ناخالصی ها با استفاده از زغال فعال شده و رزین تبادلگر یونی می باشد.رنگدانه فایکوسیانین از پودر خشک(بیومس) ریزجلبک اسپیرولینا با استفاده از حلال سدیم فسفات بافر استخراج شد و خلوص ابتدایی آن 0.85 بدست آمد. تاثیر پارامترهایی از قبیل نسبت حلال-بیومس و دما برروی خلوص و غلظت فایکوسیانین بررسی شد. فایکوسیانین استخراج شده بیشترین خلوص را دمایc 25 از خود نشان داد. با استفاده از نسبت بیومس –حلال 2g:50mlکیفیت و خلوص رنگدانه فایکوسیانین به خوبی نسبت بیومس-حلال 2g:75ml شد. هم چنین تاثیر حلال های مختلف بر روی استخراج این ماده نشان دادکه سدیم فسفات بافر بهترین حلال مورد استفاده می باشد. از میان دو نوع رزین مورد مطالعه در این کار رزین نوع sephadex qae a-50 از کارایی بهتری در جذب و استخراج رنگدانه برخوردار است. خلوص آنالیتی5/4 برای رنگدانه فایکوسیانین که در مقایسه با نتایج حداکثر خلوص فایکوسیانین ممکن در آزمایش می باشد،ازخالص سازی توسط جاذب های مورد استفاده بدست آمده است .در عملیات خالص سازی ph بهینه و مقدار رزین بهینه برای بدست آمدن بالاترین خلوص فایکوسیانین شناسایی شد.پایداری فایکوسیانین در ph های مختلف مورد بررسی قرار گرفت

در سال¬های اخیر کاربرد فرآیند¬های جذب سطحی چرخه¬ای در تولید اکسیژن و نیتروژن از هوا به طور جدی مورد توجه قرار گرفته است و توسط محققان دنبال می¬شود. فرایند جذب سطحی تناوب فشار (psa) امروزه در حوزه¬ی وسیعی از فرآیند¬ها کاملاً شناخته¬ شده است و در مقایسه با سایر روش¬های متداول جداسازی به خصوص برای مقدار محصول پایین¬تر و درجه خلوص بالا¬تر ترجیح داده می¬شود، لذا تلاش¬های زیادی در جهت رشد و توسعه آن در دست اقدام می¬باشد. در این پایان نامه، مطالعه آزمایشگاهی و شبیه سازی تولید اکسیژن از هوا به وسیله¬ی روش جذب سطحی تناوب فشار با استفاده از جاذب زئولیت 5a، ارائه شده است. تأثیر فشار جذب، زمان جذب، دبی محصول و دبی جریان زدایش بر خلوص و بازیابی و بهره وری بررسی شده است. در این مطالعه جهت حل معادلات حاکم شبیه سازی فرآیند از روش عددی تفاضل محدود ضمنی استفاده شده است. به منظور تحقق بخش آزمایشگاهی، یک واحد نیمه صنعتی شامل دو بستر جذب به طول 76 سانتی¬متر، قطر داخلی 274/4 سانتی¬متر و قطر خارجی 83/4 سانتی¬متر و همچنین مجهز به سیستم¬های کنترل و آنالیز جریان¬های خوراک و محصول در دانشگاه خلیج فارس بوشهر به طراحی دکتر مسعود مفرحی استفاده گردید. در بازه پارامترهای آزمایشگاهی، در نسبت زدایش و زمان جذب یکسان، افزایش دبی محصول باعث کاهش خلوص و افزایش بازیابی محصول می گردد. همچنین در زمان جذب و دبی محصول ثابت، افزایش نسبت زدایش ابتدا باعث افزایش خلوص و سپس باعث کاهش خلوص اکسیژن می گردد اما بازیابی محصول کاهش می یابد. در دبی خوراک و زمان جذب ثابت، بهره وری و خلوص نسبت عکس باهم دارند. همچنین افزایش فشار در دبی محصول و زمان جذب ثابت باعث افزایش خلوص و کاهش بازیابی می گردد. همچنین در این مطالعه با تغییر شرایط آزمایشگاهی، بیشینه خلوص اکسیژن در جریان محصول 8/91% می شود.

امروزه کاربرد های وسیع هیدروژن در صنعت به خصوص نقش آن به عنوان حامل انرژی، این گاز را مورد توجه گسترده محققین قرار داده است. بیش از 80 درصد از واحد های امروزی تولید هیدروژن، از روش تغییر فرم هیدروکربن ها استفاده می کنند. مخلوط گازی خروجی از فرآیند تغییر فرم هیدروکربن ها گاز سنتز نام دارد که غالبا در کنار هیدروژن ناخالصی هایی مثل کربن دی اکسید، کربن منو اکسید، متان و نیتروژن به همراه دارد. جذب تناوبی فشار یکی از مقرون به صرفه ترین روشهای خالص سازی هیدروژن از این مخلوط گازی در مقیاس صنعتی به شمار می رود. اما با این وجود، هزینه های عملیاتی و محدودیت های آزمایشگاهی فرآیند جذب تناوبی فشار باعث شده است، شبیه سازی این فرآیند دارای اهمیت بالایی باشد. روش های متعددی در مدل سازی و حل عددی این فرآیند توسط محققین ارائه شده است، برخی از این روش ها زمان محاسبات بالایی داشته و برخی دیگر دقت محاسباتی پایینی داشته و توانایی قابل قبولی در پیش بینی رفتار این واحد ها ارائه نمی دهند.در این تحقیق سعی شده یکی از مدل های کامل در شبیه سازی واحد های جذب تناوبی فشار مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به این مدل سازی و ساختار معادلات تشکیل شده، شبیه سازی این فرایند در نرم افزار های رایج امکان پذیر نیست. از این رو در این تحقیق برای انجام محاسباتِ فرایند جذب تناوبی فشار، معادلات تشکیل شده به روش های عددی حل شده است. بدین منظور با استفاده از دو روش عددی، تربیع دیفرانسیلی و تفاضل محدود معادلات گسسته سازی و کد نویسی رایانه ای در زبان برنامه نویسی c# انجام می شود. در نهایت نرم افزاری جهت شبیه سازی واحد های جذب تناوبی فشار ارائه می شود. همچنین با استفاده از تکنیک های کد نویسی رایانه ای سعی شده زمان محاسبات به حداقل کاهش یابد. سرعت و قابلیت بالای نرم افزار ارایه شده اجازه شبیه سازی طیف گسترده ای از مسایل مربوط به این فرایند ها را فراهم می کند. در این تحقیق نتایج نمودار های رخنه و فرایند جذب تناوبی فشار در کار های محققین مختلف مورد بررسی گرفته است. به این منظور مخلوط های گازی 2، 3، 4، 5 و 6 جزیی با ترکیب درصد های مختلف شبیه سازی می شود. همچنین چرخه های متنوع از واحد های جذب تناوبی فشار از جمله واحد های سریع، واحد های تناوب خلا و واحد های فشار بالا مورد بررسی قرار گرفته است. نقش جاذب ها در فرایند جذب تناوبی فشار نیز یکی از بررسی های این تحقیق است، نتایج شبیه سازی نشان می دهد در غلظت های بالای کربن دی اکسید، جاذب زئولیت عملکرد پایین تری نسبت به جاذب کربن فعال دارد. در همه مورد های مطالعه شده افزایش خطی نسبت جریان زدایش منجر به افزایش توانی خلوص و کاهش خطی بازیافت واحد های جذب تناوبی فشار شده است. مطالعات انجام شده نشان از قدرت روش عددی تربیع دیفرانسیلی در شبیه سازی این واحد ها دارد. همچنین در تمامی مطالعات انجام شده نتایج آزمایشگاهی به طور قابل قبولی توسط نرم افزار ارایه شده پیش بینی شده است.

با توجه به مشکلات مربوط به محیط زیست، مطالعه روش های حذف گاز co2 از گاز دودکش حائز اهمیت است، که استفاده از محلول های آبی آلکانول آمین ها یکی از این روش ها است. در این پژوهش به مطالعه ترمودینامیکی حلالیت co2 در محلول های آبی آمین پرداخته شده است. برای این کار از یک مدل ترمودینامیکی مبنی بر قانون اختلاط-ge-eos استفاده شد. جهت این مدل سازی، سیستم های مختلفی از سه نوع آمین (mdea، mea، amp)، در غلظتهای مختلف آمین و دماهای متفاوت و همچنین یک نوع حلال فیزیکی (سولفولان) در چند دما با به کار گیری قانون اختلاط وانگ-سندلر، معادله حالت پنگ رابینسون و مدل ضریب فعالیت uniquaq، مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای مدل برای هر سیستم محاسبه شد. سپس از پارامترهای بدست آمده برای پیش بینی حلالیت در شرایط متفاوت استفاده شد و نتایج تخمین مدل با داده های آزمایشگاهی موجود در منابع مقایسه شد و مشاهده شد که مقادیر خطا در این قیاس کم و قابل قبول هستند. با استفاده از پارامترهای برهمکنش دوتایی در سیستم های حاوی یک حلال، حلالیت در سیستم های حاوی مخلوط amp و سولفولان تخمین زده و با داده های موجود در منابع مقایسه شد. پس از آن با استفاده از نتایج بدست آمده از مدل، مقدار گرمای جذب co2 در محلول های مورد مطالعه محاسبه شد. با توجه به نتایج پیش بینی های مدل ارائه شده و مقادیر خطای موجود، می توان استفاده از این دسته مدل های ترمودینامیکی را برای برخی سیستم های این چنینی مناسب دانست.

سوخت های فسیلی رایج ترین منابع انرژی در جهان محسوب می شوند. رشد صنعت و تکنولوژی، افزایش تقاضا برای مصرف انرژی، کاهش ذخایر سوخت های فسیلی و افزایش قیمت آن ها منجر به مطرح شدن مساله-ی یافتن سوخت جایگزین شد. سوخت زیستی ها از جمله گزینه های مناسبی هستند که به عنوان سوخت جایگزین پیشنهاد شدند. بیواتانول و بیودیزل رایج ترین سوخت های زیستی هستند که در این بین بیودیزل بیشتر مورد توجه قرار گرفته شده است. تولید تجاری این سوخت از طریق واکنش ترانس استریفیکاسیون بین تری گلیسیرید و الکل در حضور یک کاتالیست قلیایی همگن (مایع) انجام می گیرد. محدودیت های ناشی از مصرف کاتالیست های قلیایی همگن، منجر به بررسی، سنتز و استفاده از کاتالیست های ناهمگن (جامد) شد. در این پژوهش، کاتالیست های ناهمگن پایه دار k/sno2 و k/sno2-sba-15 سنتز و به منظور تولید بیودیزل از روغن گیاهی مورد استفاده و بررسی قرار گرفت. پایه ی کاتالیست های سنتز شده خاصیت اسیدی داشته و به منظور افزایش فعالیت و کارایی کاتالیست، پتاسیم (یک فلز فعال قلیایی) روی پایه ها نشانده شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف از قبیل میزان بارگذاری فلز روی پایه ی کاتالیست، نسبت مولی الکل به روغن، غلظت کاتالیست، دما و زمان واکنش بر بازده ی واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور این کاتالیست-ها بررسی شد. برای کاتالیست k/sno2، نسبت 2:1 k:sn =، غلظت wt% 3 کاتالیست (بر مبنای وزن روغن)، دمای °c 65، نسبت مولی 12:1 الکل به روغن و مدت زمان 5/1 ساعت به عنوان شرایط بهینه ی انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون در نظر گرفته شد. بازده ی حاصل از انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور این کاتالیست 97% محاسبه شد. همچین ویژگی های سوخت تولید شده در حضور این کاتالیست از قبیل چگالی، ویسکوزیته، عدد ستان و نقطه ی فلش محاسبه شد. مقادیر محاسبه شده برای پارامترهای ذکر شده مطابق با مقادیر استاندارد گزارش شده بود. پایه ی کاتالیست k/sno2-sba-15 (sno2-sba-15) به سه روش مختلف و با نسبت های مولی مختلف 20، 5 si/sn = تهیه شده و مقادیر مختلفی از پتاسیم با پیش ماده های مختلف (koh، k2co3) روی پایه های سنتز شده بارگذاری شد. کارایی این کاتالیست در شرایط مشابه با کاتالیست k/sno2 بسیار ناچیز (تقریبا کمتر از 10 درصد) بود. افزایش دما و زمان واکنش منجر به افزایش بازده ی واکنش در حضور کاتالیست k/sno2-sba-15 شد. اما تولید بیودیزل با استفاده از کاتالیست k/sno2 از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر است. کاتالیست های تولید شده با استفاده از آنالیزهای xrd و bet و فاز بیودیزل تولیدی با استفاده از آنالیز کروماتوگرافی گازی مورد بررسی قرار گرفتند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این رساله مدل ترمودینامیکی (nrtl-nrf) که توسط حق طلب و ورا (1988-1990) برای پیش بینی انرژی مازاد گیبس محلولهای آبی دو جزئی الکترولیتها ارائه شده بود مورد توجه قرار گرفته است . این مدل برخلاف مدلهای قبل از خود قادر به پیش بینی ضریب متوسط فعالیت یونی الکترولیتها در محلولهای دو جزئی آنها تا نقطه اشباع می باشد. در اینجا مدل مزبور برای مخلوطهای چند جزئی غیر الکترولیت بسط داده شده و فرم عمومی مدل بدست آمده است . با استفاده از شکل عمومی مدل ضریب فعالیت بدست آمده، چهار سیستم بخار - مایع تنها بکمک پارامترهای اندرکنشی انرژی سیستمهای دو جزئی پیش بینی گردیده اند. همینطور ده سیستم مایع - مایع نیز بوسیله شکل عمومی مدل ضریب فعالیت و با استفاده از داده های تعادلی این سیتمها بطور مستقیم پیش بینی شده اند. علاوه بر آن بوسیله شبیه سازی کامپیوتری تعادلات فازی نشان داده شده است که مدل فوق در مقایسه با مدلهائی چون nrtl و uniquac، تعادلات بخار - مایع و تعادلات مایع - مایع را بهتر می تواند پیش بینی نماید.