یکی از مشکلات عمده ای که صنایع نفت با آن مواجه هستند، رسوب ترکیبات پارافینی در درون خط لوله می باشد. پارافین می تواند در خطوط تولید و انتقال نفت، درون خود مخازن و حتی تانک های ذخیره سازی نفت نیز رسوب پیدا کند و باعث ایجاد مشکلات شدیدی شود. شکست زیستی در مقایسه با روش های قدیمی،ِِ یکی از روش های موثر و مفید در کنترل و حذف این رسوبات می باشد. به منظور غلبه بر این مشکلات، در طی دهه های گذشته تعدادی از میکروارگانیزم های موثر در این زمینه شناسایی شده و مورد استفاده قرار گرفته اند. در این تحقیق، شکست زیستی پارافین مایع، n-c30 خالص و نفت سفید توسط باکتری pseudomonas aeruginosa در زمان ماند های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. در انجام آزمایشات، دو محیط کشت msm و nb مورد استفاده قرار گرفت. همچنین غلظت های مختلف از پیش ماده ها و اثر این فاکتور بر شکست زیستی ترکیبات نیز بررسی شد. برای این منظور، پیش ماده های نفتی با غلظت های از 0/1% تا 5% حجمی/حجمی به طور جداگانه به محیط کشت به عنوان تنها منبع کربن و انرژی اضافه شدند. نمونه ها برای مدت زمان های یک، دو و سه هفته درون انکوباتور در دمای 37 درجه سانتیگراد و سرعت rpm170 قرار داده شدند. هیدروکربن های باقی مانده در محیط کشت و نمونه های شاهد، هر هفته به وسیله مقادیر مساوی از نرمال هگزان استخراج شده و سدیم سولفات بدون آب نیز اضافه می شد تا باقی مانده آب موجود در محیط را جذب کند. نمونه های استخراج شده توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی آنالیز شدند. از مقایسه سطح زیر منحنی نمونه های مورد آزمایش و نمونه های شاهد که فاقد باکتری بودند، درصد هیدروکربن های باقی مانده در هر نمونه آزمایش محاسبه گردید. قابل ذکر است که نمونه های شاهد و نمونه های حاوی باکتری در شرایط یکسان آزمایشگاهی قرار داشتند با این تفاوت که نمونه های شاهد، فاقد باکتری بودند. نتایج آزمایشات نشان داد که در غلظت 5% حجمی/حجمی از پیش ماده ها، طی مدت زمان سه هفته، تمامی هیدروکربن های موجود در محیط تقریباً به طور کامل توسط باکتری pseudomonasشکسته شده بودند. همچنین درصد شکست پذیری ترکیبات در محیط nb خیلی بالاتر از محیط msm بود که می تواند به دلیل افزایش فعالیت باکتری در این محیط می باشد. با استفاده از نتایج بدست آمده می توان نتیجه گرفت که این باکتری می تواند یکی از کاندیداهای موثر و مفید در حذف رسوبات پارافینی باشد.

در این پایان نامه طراحی ساختار کنترل واحد کراکینگ کاتالیستی سیال مورد مطالعه قرار گرفته است. برای تعیین بهترین استراتژی کنترل از روش سیستماتیک کنترل خود بهینه ساز استفاده شده است. برای این منظور متغیرهای کنترل شده به گونهای انتخاب میشوند که با ثابت نگهداشتن آنها کمترین اتلاف اقتصادی در شرایط پایدار حاصل گردد. پس از تعیین قیدهای فعال بهینه دیگر متغیرهای کنترلشونده برای درجه آزادی باقی مانده تعیین می گردند. از تحلیل محلی خطی برای غربال اولیه تعداد زیادی از مجموعههای متغیر کنترلشونده استفاده شده است. بر طبق محاسبه اتلاف، شش مجموعه، که بهترین مشخصه کنترل خود بهینه ساز را دارا بوده مشخص شدند. کنترلپذیری ساختارهای مختلف بر اساس آرایه بهره نسبی مورد ارزیابی قرار گرفت و بر اساس آن چهار ساختار حذف شد.کارایی کنترل دو ساختار باقیمانده به وسیله شبیهسازی دینامیک برای اهداف تنظیمی و سروو مقایسه گردید.

تخمیر نیمه پیوسته، روشی کارا و سودمند جهت تولید محصولات متابولیکی ارزشمند مانند اسیدهای کربوکسیلیک می باشد مدلسازی ریاضی بیوراکتورهای نیمه پیوسته با توجه به طبیعت گذرا و ناپایای تخمیر و همچنین پیچیدگی متابولیسم سلولی، مسأله ای بسیار دشوار و پیچیده است. در این تحقیق، مدل ساختار یافته دقیق و کارای موازنه فلاکس پویا برای توصیف رفتار باکتری اشریشیا کلی مطرح شده است. این مدل حاصل تلفیق مدل پایای متابولیسم درون سلولی و معادلات موازنه جرم پویا بر روی اجزای اصلی برون سلولی می باشد. مدل پویای مذکور بر پایه شبکه متابولیکی بازسازی شده ijr904 بیان شده است. در مدلسازی فرایند تخمیر نیمه پیوسته، جهت همبستگی تولید اسید سوکسینیک و رشد میکروارگانیسم، ژن های adhe، pfla ldha, در مدل ijr904 حذف شده و شرایط اولیه و پارامترهای عملیاتی بهینه برای تولید بیشینه محصول مطلوب، مورد استفاده قرار گرفته است. این پارامترها عبارتند از: زمان نهایی عملیات، زمان تغییر شرایط از حالت هوازی به حالت بی هوازی و زمان تغییر روند فرایند از شکل نا پیوسته به نیمه پیوسته، میزان اکسیژن محلول در حالت هوازی و دبی خوراک ورودی. روند کلی عملیات نیمه پیوسته به سه مرحله عملیاتی ناپیوسته هوازی (جهت رشد و تکثیر باکتری ها از غلظت کم تا غلظتی قابل توجه)، نیمه پیوسته هوازی (جهت افزایش غلظت توده زیستی) و نیمه پیوسته بی هوازی (جهت افزایش تولید اسید سوکسینیک) با نرخ خوراک ورودی متفاوت از مرحله دوم تقسیم بندی شده و. بهینه سازی در دو حالت صورت گرفته است؛ در حالت اول، مرحله ناپیوسته اولیه در نظر گرفته نشده و از ابتدای فرایند، ورودی خوراک به سیستم منظور گردیده است. در حالت دوم، مرحله ناپیوسته اولیه نیز در نظر گرفته شده است. . شایان ذکر است که نتایج به خوبی اهمیت بهینه سازی را در تعیین شرایط عملیاتی فرایندهای نیمه پیوسته ، نشان می دهد، برای نمونه می توان گفت که کاهش زمان تغییر شرایط از هوازی به بی هوازی با حفظ سایر پارامترها نسبت به حالت بهینه، موجب کاهش 35 درصدی میزان تولید محصول مطلوب می شود. استفاده از مدلهای ساختار یافته مبتنی بر آنالیز موازنه فلاکس، بدون نیاز به اطلاعات سینتیکی آنزیمی، قادر به مدلسازی دقیق رفتار میکرو ارگانیسم ها می باشند.

آلودگی هوا در فضای شهرها امری شناخته شده است و اگر به این امر مهم توجه نشود، به تدریج بر مبتلایان به بیماری های ریوی، سوزش چشم و کم شدن دید افزوده خواهد شد و به نباتات و بناهای تاریخی و غیره آسیب فراوان وارد خواهد آمد. تردد وسایل نقلیه ، معمولاً با سوخت گازطبیعی،بنزین یا گازوئیل میباشد و از آنجا که خصوصیات فیزیکی و ترکیب شیمیایی آن در مناطق مختلف دنیا یکسان نمیباشد، باعث میشود که نتوان یافتههای حاصل از مطالعات در یک منطقه را به مناطق دیگر تعمیم داد. کربن اکتیو معمولاً برای جذب بخارهای آلی و گازهای آلاینده از به کار می رود. دو پیکربندی شامل بسترهای کربن ثابت و سیال معمولاً در صنعت برای این فرایند صنعتی به کار می روند این تحقیق، عملکرد چنین پیکربندی هایی را بررسی نموده و یک تحلیل تطبیقی فراهم می کند. ومشخص شد که برای لایه های کم ارتفاع کربن، بستر ثابت ، به نحو موثرتری عمل می نماید. این اختلاف با افزایش ضخامت لایه کاهش یافته و برای بسترهای ضخیم تر از100 میلی متر، کمتر از 5 درصد می شود. با در نظر گرفتن مزایای مختلف بسترهای سیال نسبت به بسترهای ثابت، شامل مقاومت پایین تر در برابر جریان گاز، انتشار بسیار خوب گاز و حداقل احتمال ناخالصی در صورت وجود اجزاء خارجی در داخل گاز، توصیه می شود که حداقل ضخامت لایه برای استفاده بیشتر از 100 میلی متر باشد.

مخازن هیدروکربوری محیط هایی بسیار ناهمگن هستند و چنان ساختار پیچیده ای دارند که تخمین مستقیم پارامترهای آنها عملاً امکانپذیر نیست. برای رفع مشکل اخیر و نیز به دست آوردن اطلاعاتی از محیط های متخلخل، برخی روش های غیر مستقیم مانند چاه آزمائی و چاه پیمائی محبوبیت زیادی پیدا کرده اند. در میان روش های غیر مستقیم، تنها چاه آزمائی با داده های دینامیک مرتبط است و بنابراین از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. این تکنیک در سال ??37 به عنوان ابزاری کاربردی برای شناخت رفتار واقعی مخزن توسط مهندسین نفت پیشنهاد شد. چاه آزمائی هنوز هم، به عنوان یکی از مهم ترین ابزار های در دسترس برای شناخت این محیط ها محسوب می شود. تعیین مدل مخزن از نمودارهای مشتق فشار، یکی از مراحل مهم و پایه ای در تخمین پارامترهای مخزن از طریق آنالیز داده های چاه آزمائی می باشد. در این مطالعه از شبکه های عصبی مصنوعی، برای شناسائی مدل مخازن نفتی از طریق نمودارهای مشتق فشار استفاده شده است. شبکه های عصبی مصنوعی، مدل های ریاضی هستند که دارای توانایی منحصر به فرد در تخمین پارامتر و شناسایی الگو و ... هستند. هشت مدل مخزن نفتی مختلف که مخازن همگن و تخلخل دو گانه با مرز های مختلف را شامل می شود مورد بررسی قرار گرفته اند. شبکه های عصبی پیشرو و بازگشتی توسط داده های مشتق فشاری که به وسیله ی شبیه سازی با نرم افزار pansystem تولید شده اند آموزش داده شده اند. ساختار بهینه ی شبکه های پیشنهادی با استفاده از روش های حدس و خطا و کمینه کردن میانگین خطای نسبی داده های آموزش و تست تعیین شده است. قابلیت برون یابی شبکه ها در بازه ای خارج از محدوده ی داده های آموزشی و تست بررسی شده است. توانایی شبکه های طراحی شده از طریق داده های دارای نویز، داده های میدانی مورد بررسی قرار گرفته است. دقت شبکه های مختلف به وسیله ی تعدادی پارامتر آماری مانند حساسیت و دقت دسته بندی کلی با هم مقایسه شده است. نتایج حاصل نشان دهنده این مطلب است که مدل های مبتنی بر شبکه های عصبی قادر هستند که مدل واقعی مخزن را از داده های چاه آزمائی شناسایی کنند. شبکه ی عصبی بازگشتی دارای دقتی بیشتر از شبکه ی پیشرو بوده و قابلیت بیشتری را در دسته بندی داده های چاه آزمائی از خود نشان داده است. این شبکه ها دارای دقت دسته بندی کلی 39/98 درصد بوده در حالیکه شبکه ی پیشرو دارای دقت 83/95 می باشند.

دارورسانی روش یا فرآیندی برای توزیع ترکیبات دارویی در بدن انسان یا حیوان است و هدف اصلی این نوع سیستم ها کنترل زمان و مکان آزادسازی دارو و کاهش عوارض جانبی آن می باشد. از این رو امروزه پلیمرهای زیست تخریب پذیر به عنوان مهمترین حامل های ترکیبات دارویی مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش یک مدل ریاضی برای سیستم های آزادسازی دارو از پلیمر زیست تخریب پذیر پلی(لاکتیک اسید) توسعه می یابد. پارامترهایی که فرآیند تخریب این پلیمر را پیچیده می کنند خودکاتالیستی بودن واکنش هیدرولیز آن و افزایش درجه بلورینگی پلیمر در حین فرآیند تخریب می باشد. هدف از این پژوهش بررسی اثر فرآیند تبلور بر تخریب پلیمر و آزادسازی دارو می باشد. از این رو، دو مدل آزادسازی دارو یکی بدون درنظر گرفتن فرآیند تبلور و دیگری با درنظر گرفتن آن و بر اساس مدل های ارائه شده توسط وانگ و همکارانش به دست آورده شد. نتایج حاصل از این دو مدل با داده های تجربی گزارش شده در مراجع علمی مقایسه شد. خطای متوسط به دست آمده برای پیش بینی تخریب پلیمر برابر 77/0 برای مدل بدون تبلور و 76/0 درصد برای مدل با فرآیند تبلور می باشد که نشان دهنده این حقیقت است که هر دو مدل تطابق خوبی با داده های آزمایشگاهی تخریب پلیمر دارند. اما به طور کلی مدل همراه با فرآیند تبلور نسبت به مدل بدون فرآیند تبلور تطابق بهتری با داده های تخریب پلیمر داشت. خطای متوسط برای پیش بینی مدل آزادسازی دارو در مدل بدون درنظر گرفتن تبلور 3/1 درصد و برای مدل با درنظر گرفتن تبلور برابر 38/3 درصد به دست آمد. بنابراین مدل با درنظر گرفتن فرآیند تبلور تغییرات غلظت دارو را به خوبی مدل بدون فرآیند تبلور پیش پینی نمی کرد. همچنین اثر پارامترهای مهم مدل بر سینتیک تخریب پلیمر و آزادسازی دارو از آن بررسی شد. افزایش نسبت ثابت واکنش غیرکاتالیستی به ثابت واکنش کاتالیستی باعث افزایش سرعت تخریب پلیمر و همچنین سرعت آزادسازی دارو از آن می شود. با افزایش ضریب نفوذ آب به درون پلیمر سرعت واکنش هیدرولیز افزایش یافته که به دنبال آن سرعت تخریب پلیمر و سرعت آزادسازی دارو از پلیمر بیشتر می شود. افزایش ضریب نفوذ مونومر باعت کاهش اثر واکنش کاتالیستی شده و سرعت تخریب پلیمر و متعاقب آن سرعت آزادسازی دارو از پلیمر کاهش می یابد. به علاوه، با افزایش ضریب نفوذ دارو تخلخل سیستم بیشتر شده و با نفوذ بیشتر آب سرعت آزادسازی دارو از پلیمر نیز افزایش می یابد.

فاضلاب هایی با میزان مواد آلی بالاتر از حد مجاز می تواند آسیب های جدی به محیط-زیست وارد کند. فاضلاب صنایع لبنی، محتویات bod و cod بالایی دارند که عمدتا به صورت جامدات معلق می باشد. یک چنین فاضلاب هایی در صورت عدم اعمال عملیات تصفیه مناسب روی آن ها، به عنوان یکی از آلاینده ترین و مخرب ترین فاضلاب ها برای محیط زیست شناخته می شوند. قبل از دفع فاضلاب های لبنی به طبیعت، با استفاده از فرآیند های موثر تصفیه می توان غلظت این مواد آلی را تا حد قابل توجهی کاهش داد. اگر شرایط عملیاتی بهینه باشند، انعقاد یکی از روش های کارا برای حذف جامدات معلق است. در این کار تحقیقاتی امکان پذیری تصفیه ی فاضلاب شستشوی قالب بستنی با استفاده از فرآیند انعقاد مورد مطالعه قرار گرفت. برای افزایش بازده حذف ذرات معلق، بایستی اثر متغیرهای عملیاتی مهم بر فرآیند انعقاد بررسی شوند و مقدار آن ها طوری انتخاب شود که میران حذف به بالاترین حد ممکن برسد. آزمایشات گسترده آزمون جار جهت بررسی اثر پنج متغیر عملیاتی بر کدورت نهایی فاضلاب تصفیه شده انجام شد. این متغیرها شامل نوع منعقدکننده، کدورت اولیه فاضلاب،ph اولیه، دور کند همزدن مکانیکی در مرحله ی لخته سازی و غلظت منعقدکننده ی مورد استفاده بودند. مقدار بهینه این متغیرها جهت رسیدن به پایین ترین میزان کدورت در جریان خروجی مشخص شد و رفتار چندین منعقدکننده تحت شرایط مختلف بررسی گردید. همچنین در شرایطی که منعقدکننده ها، در کاهش کدورت فاضلاب موفق عمل کردند، اندازه گیری کاهش cod انجام گرفت تا رفتار انعقاد از دید اکسیژن خواهی بررسی گردد. تعیین شرایط بهینه برای فرآیند انعقاد و لخته سازی با آزمون جار، زمان زیادی نیاز دارد. برای سهولت در پیش بینی شرایط بهینه فرآیند انعقاد و لخته سازی در تصفیه ی فاضلاب، مدلسازی با استفاده از شبکه عصبی انجام یافت. شبکه ی به دست آمده قادر است شرایط مناسب عملیاتی جهت کمینه کردن کدورت را بدون نیاز به آزمایشات متعدد جار تست پیش بینی نماید.

بودارکردن گاز طبیعی با توجه به ملاحظات مربوط به بحث ایمنی در مصرف این حامل انرژی به منظور جلوگیری از بروز خطرات احتمالی مانند انفجار انجام می گیرد. از جمله تحقیقات انجام شده در این زمینه می توان به ابداع روش های مختلف تزریق و بودارکردن، انتخاب مواد بودارکننده مختلف و اعمال اتوماسیون و کنترل بر دستگاه های بودارکننده اشاره کرد. هدف از انجام این تحقیق بررسی فرآیند سیستم بودارکننده کنارگذر گاز طبیعی در دو حالت مایع و گاز و مطالعه امکان اعمال یک سیستم کنترل اتوماتیک بر این دستگاه می باشد. بدین منظور ساختار کنترلی ارائه شده و اجزای مورد نیاز از جمله عنصرکنترل نهایی و عامل محرک بطور کامل مورد بررسی قرار گرفته و در آزمایش هایی نمونه، از نظر نحوه ی عملکرد امکان سنجی شده اند. رفتار فرآیند بودارکننده کنارگذر در حالت گاز به دلیل پیچیدگی با ارائه مدل ریاضی و شبیه سازی آزمایشگاهی بطور کامل بررسی شده و نتایج بدست آمده نشانگر کارایی نسبتاً مطلوب مدل جهت بکارگیری در سیستم کنترل می باشند. با کنار هم قرارگرفتن تمامی نتایج حاصل از بخش های مختلف تحقیق، اعمال یک سیستم کنترل اتوماتیک بر روی دستگاه بودارکننده کنارگذر گاز طبیعی، با ساختار پیشنهادی، کاملاً امکان پذیر و عملی می باشد.

اسیدزنی ماتریسی در مخازن کربناته برای تحریک چاه ها، به منظور ترمیم چاه و تولید با شدت جریان های بالاتر صورت می پذیرد. در این روش اسید کلریدریک(hcl) به سازند صدمه دیده جهت ترمیم پوسته اطراف دهانه چاه و افزایش تراوایی در این ناحیه تزریق می گردد. اسیدزنی ماتریسی وقتی به صورت بهینه در می آید که به ازای حجم ثابت اسید تزریقی بیشترین رسوخ انجام گیرد. شدت جریان بهینه اسید وقتی است که الگوی حلالیت بوسیله کرم چاله شکل بگیرد. زیرا حلالیت سنگ از الگو های مختلفی تبعیت می کند. این الگوهای حلالیت به شدت جریان اسید، غلظت اسید، ترکیبات سنگ، دمای واکنش، نوع سیالات و توزیع اندازه حفره های سنگ مخزن وابسته است. بر اساس آزمایش های انجام شده بر روی مغزه، در شدت جریان های کم تزریق اسید سیال از الگوی حلالیت یکنواخت تبعیت می کند. به این معنی که سطح ورودی مغزه را بطور یکنواخت در خود حل می کند. با افزایش شدت جریان تزریق، کرم چاله شکل گرفته و در مغزه گسترش می یابد. در شدت جریان های بالای تزریق، کرم چاله ها شروع به شاخه دار شدن می کنند. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که در این نوع از حمله اسید، عمق رسوخ اسید با افزایش شدت جریان تزریق برای حجم ثابت اسید کاهش می یابد یا اینکه حجم اسید مصرفی افزایش می یابد.

نظر به سنگین بودن بخش عمده ای از نفت استخراجی کشور از یک سو و ارزش اقتصادی پایین و کاربرد محدود این ترکیبات از سوی دیگر، فرایندهای تبدیلی ترکیبات هیدروکربنی سنگین به سبک تر بسیار حائز اهمیت می باشد که در حال حاضر این دسته فرایندها از جمله عملیات دشوار و پیچیده پالایشی است. برای تبدیل نفت سنگین به هیدروکربن های سبک و با ارزش روش هایی وجود دارند که متداول ترین آن ها روش های حرارتی می باشد که نیاز به هزینه و انرژی زیادی دارند. همچنین عمر مفید سیستم های مورد استفاده به دلیل حضور سولفور و کربن تقریباً کوتاه است و باعث ناپایداری در واحد می گردد. توسعه تکنولوژی های جایگزین که ساده بوده و بازدهی انرژی مناسب داشته باشد مورد علاقه صنعت پالایش می باشد. استفاده از تکنولوژی راکتورهای پلاسمایی غیر تعادلی از جمله روش های نوین برای انجام واکنش های مختلف در علوم مهندسی و خصوصاً مهندسی شیمی است. اهمیت و ارزش این راکتورها مربوط به کارکرد آنها در دما و فشار محیط، ساختار ساده و میزان سرمایه گذاری پایین اجرای تکنولوژی آنهاست. در این تحقیق از تکنولوژی راکتور پلاسمای تخلیه پالسی کاتالیستی با عایق دی الکتریک، برای عملیات شکست پیوسته ترکیب هیدروکربنی هگزادکان c16h34 بعنوان مدلی از نفت سنگین در دمای محیط و فشار اتمسفری، بطور موفقیت آمیز استفاده شده است. پس از برپایی یک مجموعه آزمایشگاهی، تاثیر پارامترهای نوع کاتالیست، وزن و محل قرارگیری کاتالیست، و ولتاژ اعمالی به راکتور بر پارامتر بازدهی انرژی تولید گاز و ترکیب درصد محصولات مورد بررسی قرار گرفته است. محصولات اصلی در فاز گاز شامل هیدروژن عاری از گاز منوکسید کربن (مناسب برای مصرف در پیل سوختی)، متان، هیدروکربن ها با 2 کربن (اتان، اتیلن و استیلن)، 3 کربن (پروپان، پروپن و ...) و 4 کربن (بوتان و 1-3- بوتادین) می باشد.

باکتری های paenibacillus alvei arn63 و bacillus mycoides به عنوان باکتری هایی توانا در تولید بیودی امولسیفایر، خاصیت امولسیون زدایی قابل توجهی را از خود نشان دادند. بیودی امولسیفایر تولیدی که از نوع lipopeptide می باشد، می تواند در صنعت نفت به عنوان ماده ای سازگار با محیط زیست، مورد استفاده قرارگیرد. به منظور افزایش تولید بیودی امولسیفایر، به عنوان نوعی بیوسورفکتانت، بهینه سازی شرایط محیط کشت صورت گرفت. به همین دلیل تاثیر منابع کربنی مختلف و نسبت های گوناگون کربن به نیتروژن (غلظت کربن)، در حالی که دما، ph، دور همزن و منبع نیتروژن ثابت در نظر گرفته شدند، مورد بررسی قرار گرفت. پس از آن برای بررسی خاصیت امولسیون شکنی ماده تولیدی، آزمایش هایی به نام bottle test انجام شد. نرمال آلکان ها شامل c7h16, c10h22, c12h26 و c16h34 و روغن های گیاهی مانند روغن زیتون و روغن کنجد، و روغن موتور برای تولید بیودی امولسیفایر موثر واقع شدند. بهترین نتیجه برای باکتری p. alvei زمانی بدست آمد که روغن موتور با غلظت 50 ml/l مورد استفاده قرار گرفت، که پس از 72 ساعت کشش سطحی از 58 تا 7/24 (mn/m) کاهش یافت و نسبت امولسیون شکنی به 73% رسید. در حالی که روغن زیتون با غلظت 30 ml/l به عنوان بهترین نتیجه برای باکتری b. mycoides مشخص شد که پس از 72 ساعت کشش سطحی از 22/58 تا 75/26 (mn/m) کاهش یافت و نسبت امولسیون شکنی به 77% رسید. در شرایط بهینه، تولید بیودی امولسیفایر برای p. alvei به g/l 1/2 و برای b. mycoides به g/l 3/2 رسید.

هدف از انجام این پژوهش، مطالعه آزمایشگاهی تزریق گاز متان بر روی بازیافت مایعات گازی ساکن بجای مانده در مغزه های مخزن سرخون در اثر فرآیند تخلیه طبیعی می باشد. مخزن سرخون دارای فشار اولیه mpa2/36 و نقطه شبنم mpa4/34 است. به همین منظور یک دستگاه آزمایشگاهی سیلاب زنی با قابلیت کارکرد در فشار و دمای بالا ساخته شد تا بتوان آزمایشها را برروی سیال واقعی تحت شرایط فازی یکسان با شرایط مخزن سرخون انجام داد. این پژوهش شامل سه قسمت اصلی است: (1) دستیابی به سیال اولیه مخزن به کمک نمونه های سرچاهی، با یک روش بازترکیب جدید. (2) فرآیند تخلیه طبیعی از فشار اولیه مخزن تا فشار کنونی مخزن سرخون ( mpa2/19). (3) نگهداری فشار در فشار کنونی مخزن به کمک تزریق گاز متان. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که در پنج مرحله افت فشار در فرآیند تخلیه طبیعی از فشار اولیه تا فشار کنونی مخزن سرخون تنها %34 درصد از مایعات گازی بازیافت می گردند، اما با تزریق 5/2 برابر حجم فضای متخلخل گاز متان، می توان به بازیافت % 82 از مایعات گازی دست یافت.

نتایج در دو حالت ضرایب پیش فرض نرم افزار و ضرایب بهینه شده، با هم مقایسه شده و اثر تصحیح مدل ترمودینامیکی بررسی گردید. با توجه به مقادیر آزمایشگاهی فشار بخار ترکیبات، نتایج در حالت ضرایب بهینه شده، نشان دهنده بهبود در پیش بینی این ترکیبات در محصولات نسبت ضرایب پیش فرض نرم افزار می باشد.

در این تحقیق، کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته بر مبنای لامپ uv یعنی (uv/h2o2) و تعیین شرایط بهینه برای تصفیه پساب آلوده به btex مورد ارزیابی قرار گرفته است. پارامتر میزان تقاضای اکسیژن (cod) به عنوان کمیتی برای تعیین بازدهی سیستم با استفاده از راکتور cod تعیین شده است. تأثیر پارامترهای عملیاتی شامل غلطت اولیه محلول آب اکسیژنه، دما، زمان واکنش، ph، غلظت اولیه btex و ولتاژهای مختلف لامپ uv مورد بررسی قرار گرفته است. نرخ کاهش btex وقتی از محلول h2o2 یا لامپ uv به تنهایی استفاده شده پایین بوده است. نتایج به دست آمده، نشان دهنده بالاترین نرخ کاهش در 30 دقیقه اول زمان واکنش بوده است. شرایط بهینه برای غلظت میانگین و سایر غلظت های btex عبارتست از: 421/0 ، 724/0 ، 11/1 ، 34/1 و 736/1 گرم بر لیتر محلول h2o2، ph اسیدی و استفاده از سه لامپ uv. تحت شرایط بهینه، کاهش cod برای غلظت میانگین آلاینده (mg/l550) و پایین ترین غلظت ( mg/l210) از btex بعد از گذشت 180 دقیقه از زمان واکنش با استفاده از (uv/h2o2) به ترتیب 90 و 98 درصد به دست آمده است.

تولید اتانول از مواد لیگنوسلولوزی یک فرآیند پیچیده می باشد که با توجه به نیاز روزافزون به انرژی روبه افزایش می باشد. این فرآیند شامل سه مرحله اصلی پیش آمایش، هیدرولیز و تخمیر می باشد. هدف این کار تحقیقاتی بررسی پیش آمایش با استفاده از میکروویو به تنهایی، استفاده از ترکیب میکروویو-آلکالی و پیش آمایش آلکالی به تنهایی می-باشد. جهت بررسی کارآمدی روش های پیش آمایش مرحله هیدرولیز نیز انجام گرفت. تاثیر سه پارامتر عملیاتی دمای هیدرولیز، غلظت آنزیم و زمان هیدرولیز بررسی و بهینه سازی گردید. قند کل قابل تخمیر که مجموع زایلوس و گلوکز می باشد به وسیله دستگاه hplc اندازه گیری گردید. قدرت تابش میکروویو برای پیش آمایش میکروویو به تنهایی بر روی توان های 170، 510 و 850 وات تنظیم گردید. نتایج این آزمایشات نشان داد که تولید قندهای قابل تخمیر با افزایش توان میکروویو و زمان تابش افزایش می یابد. بیشترین تولید قند در بالاترین توان آزمایش و بیشترین زمان تابش که توان 850 وات و زمان 30 دقیقه می باشد صورت گرفت در این زمان و توان تابش تولید گلوکز، زایلوس و قند کل نسبت به نمونه شاهد که هیچ پیش آمایشی روی آن صورت نگرفته است به ترتیب 94/66% ، 74/32% و 38/53% افزایش نشان می دهند. پیش آمایش آلکالی-میکروویو در توان های 170،340،510،680 و 850 وات در محلول سود با غلظت 1% صورت گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که برای هر توان آزمایش یک زمان بهینه برای تولید قند وجود دارد. این زمان بهینه با افزایش توان میکروویو کاهش می یابد بیشترین تولید قند برای پیش آمایش آلکالی-میکروویو بین 44 تا 59 درصد جرم باگاس اولیه می باشد. بیشترین تولید قند در توان 170 وات و زمان پیش آمایش 16 دقیقه می باشد که تولید گلوکز، زایلوس و قند کل نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 84/596%، 73/360% و 94/486 افزایش نشان می دهند. در پیش آمایش آلکالی به تنهایی تولید گلوکز، زایلوس و قند کل نسبت به نمونه شاهد 37/31%، 0% و 87/18% نشان می دهند.

چکیده بررسی میزان بهینه تزریق ماده reverse demulsifier و اثر آن بر روی cod خروجی واحد تصفیه پساب پالایشگاه پنجم پارس جنوبی به وسیله ی: مالک رنجبری هدف از این تحقیق بررسی میزان بهینه تزریق ماده منعقد کننده یا ضد تعلیق (reverse demulsifier) وتاثیر آن بروی cod خروجی واحد تصفیه پساب پالایشگاه پنجم پارس جنوبی میباشد.بدین منظور از روش جار تست جهت تعیین این مقدار استفاده گردید. میزان بهینه این ماده در ابتدا توسط روش کدورت سنجی بدست آمد و به مقدار ppm 7 تعیین گردید. جهت تایید این غلظت روشی با ترکیب آزمایشات با غلظتهای گوناگون، تاثیر زمان ماند و تغییر در ماده شیمیای طراحی و انجام گردید. با توجه به این آزمایشات میزان تزریق ppm 7 با درصد بالای برای کاهش مقدار cod دربازه یکساله اندازه گیری شده آن در پالایشگاه جوابگو بود. ماده شیمیای مورد استفاده در پالایشگاه و در آزمایشات شامل :ray30,ccp4040 وccp5040 بوده است که دارای پایه یکسان پلیمیری می باشند.این آزمایشات نشان داد افزایش مقدار تزریق این ماده نه تنها تاثیر مثبتی در کاهش cod ندارد بلکه به دلیل پلیمری بودن پایه آن دچار اختلال در فرآیند لخته سازی شده و مقدار cod را بالا می برد.

برای اطمینان از درستی کارکرد فرآیند های صنعتی، نیاز به ابزارهایی هست که وضعیت های نامطلوب عملکرد فرآیند را با دقت و سرعت بالا به راهبر فرآیند نشان دهد. یک روش موثر برای تشخیص و ردیابی عیوب، به کاهش اثر این عیوب، تأمین ایمنی عملیات، کم کردن عدم زمان کارکرد و کاهش هزینه های بازسازی کمک می کند. در حال حاضرbayesian belief networks (bbns) از جمله روش های مورد توجه جهت تعیین و تشخیص عیوب فرآیندها به شمار می-آید. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی نحوه کآرایی شبکه bayesian به عنوان ابزاری برای عیب یابی فرآیندهای صنعتی می باشد که بر روی فرآیند معیار (te) tennessee eastman اعمال شده است. در این تحقیق 21 عیب موجود در فرآیند te در نظر گرفته شده می باشد. نتایج بررسی شده در قالب نرخ هشدار اشتباه(false alarm rate) ، نرخ عدم تشخیص (missed detection rate) و نرخ عدم طبقه بندی (misclassification rate) ارائه گردیده شده است. کارایی این روش با دیگر روش های عیب یابی مقایسه شده است. مقایسه نتایج معیار نرخ عدم تشخیص با دیگر روش های آماری، حاکی از این است که روش bbn از توانایی بالایی در مرحله تشخیص عیوب برخوردار می باشد. این در حالی است که این روش در شناسایی عیوب، نسبت به اغلب روش ها عملکرد مناسبی ندارد.

امروزه راکتورهای بستر سیال بطور وسیع در تولید پلی الفینها اعم از همو پلیمر و کو پلیمر مورد استفاده قرار می گیرند. تولید پلی اتیلن سبک خطی به وسیله کاتالیست زیگلر- ناتا با دو راکتور بستر سیال سری از آخرین تکنولوژیها از این دست می باشد که با توجه به وجود دو راکتور سری قابلیت تولید طیف وسیعی از گریدها ی مختلف پلی اتیلن از جمله گریدهای دو قله ای را دارد. در این کار دو راکتور بطور سری مدل می شوند. تحقیقات متعددی در زمینه مدلینگ این نوع از راکتورها انجام شده است که نمونهای آن در مرجع شماره[1,2] قابل مشاهده است . در این کار از معادلات ممان برای سینتیک واکنش استفاده شده است و هیدرودینامیک راکتور به شکل اختلاط کامل در نظر گرفته شده است و همچنین کاتالیست با دو اکتیو سایت در نظر گرفته شده و ثوابت آن از مرجع [3] استخراج شده است. این مدل از موازنه جرم وانرژی روی دو راکتور وبرای تمام اجزا در حالت دینامیکی استخراج می شود و توانایی شبیه سازی هر راکتور بطور جداگانه و سری را دارد. به منظور تست کردن مدل مقدار mfi برای چند گرید مختلف توسط مدل استخراج شده که با مقدار واقعی بدست آمده از plant مطابقت خوبی دارد همچنین این مدل توانا یی نشان دادن تاثیر تغییرات پارامترهای مختلف مثل دما ، سرعت سیال سازی ، ارتفاع بستر ، میزان تزریق کاتالیست و ... روی نرخ تولید ،توزیع جرم مولکولی و تغییر ریز ساختار پلیمر تولیدی را دارد.

در این تحقیق، کارایی فرایند اکسیداسیون پیشرفته بر مبنای استفاده از لامپ uv و تشعشع mw به صورت انفرادی و ترکیب با پر اکسید هیدروژن و تعیین شرایط بهینه برای تصفیه پساب واحد نمک زدایی پالایشگاه نفت شیراز مورد ارزیابی قرار گرفته است. پارامتر اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (cod) به عنوان کمیتی برای تعیین بازدهی سیستم تعیین شده است. تأثیر پارامترهای عملیاتی شامل غلطت اولیه محلول پراکسید هیدروژن، دما، زمان واکنش، ph، ولتاژهای مختلف لامپ uv و توان مایکروویو مورد بررسی قرار گرفته است. نرخ کاهش cod با استفاده از مایکروویو یا لامپ uv به تنهایی پایین می باشد. نتایج به دست آمده، نشان دهنده شرایط بهینه برای غلظت پراکسید هیدروژن 11/0 گرم بر لیتر محلول h2o2، ph اسیدی، استفاده از سه لامپ uv و توان 900 وات مایکروویو می باشد. علاوه بر این با توجه به پایین بودن میزان کاهش cod اثر واکنش فتوفنتون نیز مورد بررسی قرار گرفت که بیشترین کاهش در cod تحت شرایط اسیدی و زمان 120 دقیقه به میزان 60 درصد مشاهده گردید.

چهل سال است که آکنه های ساختار منتظم بعنوان جایگزینی برای آکنه های معولی معرفی شده اند. مزیتهای آنها از جمله افت فشار پایین و سطح ویژه بالا در مقایسه با آکنه های معمولی، همواره مورد مطالعه قرار گرفته اند. با اینحال، بخاطر ملاحضات اقتصادی در صنعت بطور کسترده استفاده نمی شوند. برای کاهش هزینه های عملیاتی، صنعت به کاتالیست های ساختار منتظم که سطح ویژه زیاد، بازده انتقال جرم زیاد و افت فشار کم داشته باشد نیاز دارد. استفاده از کاتالیستهایی که ساختاری همانند آکنه های ساختار منتظم دارند بازده راکتورهای کاتالیستی را افزایش می دهد. در این تحقیق یک راکتور بستر چکان آزمایشگاهی که واکنش هیدروژناسیون پروپیلن در آن انجام می شود، مدلسازی شده است. معادلات سرعت در فاز مایع و گاز و همچنین معادلات حرارت و جرم بصورت همزمان حل شده اند. چون سختی معادلات بدست آمده زیاد است از روش تلفیق تعامدی برای حل معادلات استفاده شده است. داده های حاصل از مدلسازی در راکتور کاتالیستی حاوی آکنه ساختار منتظم و آکنه معمولی با داده های آزمایشگاهی حاصل از راکتور آزمایشگاهی با هم مقایسه شده اند. تطابق خوب داده های حاصل از مدل ریاضی و آزمایش ثابت می کند که مدل ریاضی حاصل ابزاری مورد اعتماد برای شبیه سازی حالتهای عملیاتی مختلف می باشد.

شبیه سازی یکی از موثر ترین راه ها برای شناسایی و برطرف کردن مشکلات موجود در صنایع با صرف کمترین هزینه و زمان است. در این پروژه ما بر آن شدیم تا با شبیه سازی دینامیکی فرایند هیدروژناسیون پتروشیمی آریاساسول علاوه بر مشخص کردن میزان فاصله ی سیستم کنترلی فرایند مذکور از حالت ایده آل، با استفاده از روش های علمی موجود تنظیمات کنترلی جدیدی را برای بهبود عملکرد سیستم کنترلی این فرایند پیشنهاد دهیم. برای این منظور ما فرایند را با استفاده از نرم افزارhysys و در حالت دینامیک شبیه سازی و از 5 روش مختلف برای به دست اوردن تنظیمات کنترلی استفاده کردیم. پس از آن سیستم را در دو حالتsiso و mimo بررسی شد تا میزان تداخل کنترلی کنترل کننده ها بر روی یکدیگر مشخص شود. نحوه عملکرد هر کدام از روش ها و پاسخ کنترل کننده ها نیز با استفاده از شبیه سازی انجام شده بررسی شد و در نهایت با در نظر گرفتن همزمان تداخل کنترلی کنترل کننده ها و همچنین نحوه پاسخ سیستم به تنظیمات کنترلی هر کدام از روش های بررسی شده، تنظیماتی که به ازای آن بهترین عملکرد برای سیستم های کنترلی فرایند ایجاد می شد به عنوان تنظیمات پیشنهادی انتخاب گردید.

در این پایان نامه احتمال انفجار در واحد راکتور ایزوماکس پالایشگاه شیراز شبیه سازی شده است که به علت وجود برش های نفتی سنگین در خوراک ورودی ایزوماکس آنالیز خوراک به راحتی امکان پذیر نبوده و برای دستیابی به این هدف از روش ماتریکس استفاده شده است . همچنین برای تعریف خوراک ورودی ایزوماکس برای نرم افزار phast از روش ترکیب چند گانه استفاده شده است. سناریوهای مختلف نشت و انفجار شیمیایی با استفاده از این نرم افراز شبیه سازی شده است و نتایج آن بر روی نقشه محل اطراف راکتور مشخص شده است و میزان خسارت وارده در این مناطق بر اساس شدت تقسیم بندی می گردد آمار محتمل مربوط به تلفات در جهت ها و فواصل مختلف راکتور پیش بینی شده است و همچنین بدترین حالت از نقطه نظر ویرانی پیش بینی شده است و از این حالت می توان برای مستحکم سازی ساختار ها که موجب کاهش هزینه های ناشی از خسارت های انفجار و نشت می شود استفاده کرد. لذا با توجه به نتایج، راه کارهای کاربردی مانند ساخت موانع، مستحکم سازی قسمت های مورد نظر واحد صنعتی ارائه شده است که می تواند به منظور جلوگیری از حوادث و یا کاهش عواقب ناشی از حوادث استفاده گردد.

از آنجا که تولید آمونیاک از مهمترین فرآیندهای پتروشیمی می باشد، نگاه خود را به قلب این فرآیند شیمیایی، یعنی راکتور تولید آمونیاک معطوف نمودیم. در ابتدا یک راکتور بستر ثابت صنعتی تولید آمونیاک که توسط شرکت کِلاگ طراحی شده است را مدل و شبیه سازی نمودیم و سپس برای غلبه بر محدودیت های تعادلی واکنش گرمازا تولید آمونیاک یک راکتور دو مرحله ای پیشنهاد دادیم و از قوانین طراحی متداول در راکتورهای صنعتی مشابه همراه با روش بهینه سازی pso_de برای کسب بهترین شرایط عملیاتی راکتور استفاده نمودیم. برای بهینه کردن طراحی راکتور دومرحله ای متغیرهای تصمیم گیری: طول راکتورها، تعداد لوله ها در هر راکتور، قطر راکتور خنک شونده با گاز و دمای آب خنک کننده، را جهت بیشینه نمودن جزء مولی آمونیاک در جریان خروجی از راکتور برگزیدیم، همچنین اثر انواع الگوهای جریان بر روی کارایی راکتور دومرحله ای بررسی شد. یک مدل شبه -ناهمگن یک بُعدی را برای شبیه سازی پایای راکتور انتخاب کردیم و با استفاده از روش شوتینگ معادله مرزی را به یک معادله دیفرانسیل مقدار اولیه تبدیل کرده و معادلات حاکم بر سیستم را به صورت همزمان و توسط نرم افزار متلب حل نمودیم. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان دادند که راکتور طراحی شده تمامی محدودیت های طراحی را ارضاء می نماید، مضاف بر اینکه این نوع راکتور ظرفیت تولید آمونیاک را به میزان 574 تُن در روز نسبت به راکتور صنعتی ذکر شده در بالا، افزایش می داد.

آمونیاک محصول سنتز بین هیدروژن و نیتروژن بوده که توسط راکتورهایی با ساختارهای مختلف تولید می شود. یکی از ساختارهایی که دارای بیشترین حجم تولید سالیانه می باشد، ساختار افقی راکتور سنتز آمونیاک، معروف به کلاگ است. در ساختارهای صنعتی در هر گذر از راکتور میزان تولید آمونیاک %10 الی %20 بوده که برای افزایش این مقدار، تاکنون پتنت های مختلفی ارائه شده است. یکی از روش های افزایش تولید، تغییر در ساختار و چیدمان بسترها و مبدل های حرارتی است. در این تحقیق با انتخاب دو پتنت که شباهت بیشتری به راکتور کلاگ داشته و بیشترین بازده را در بین پتنت های پیشنهادی دارا می باشند، به بررسی تغییر در ساختار راکتور کلاگ به منظور افزایش تولید پرداخته شده است. با بررسی حالت پایای ساختار صنعتی راکتور کلاگ، مدلی یک-بعدی و شبه-ناهمگن برای شبیه¬سازی بسترهای کاتالیستی ارائه گردیده است. معادلات دیفرانسیل مدل برای بستر با استفاده از روش رانگ-کوتا مرتبه 4 حل شده؛ و پس از انجام محاسبات، از مقایسه¬ی نتایج حاصل از داده¬های تجربی (مربوط به راکتور صنعتی) با نتایج شبیه سازی مشاهده می شود که مدل مذکور غلظت آمونیاک را با خطای %63/2 و دما را نیز با خطای %14/3 پیش¬بینی می¬کند، که نشان دهنده ی تطابقی بسیار خوب با داده های تجربی است. با استفاده از داده های صنعتی مربوط به خوراک، ساختار دو پتنت مدل شده و پس از بررسی و مقایسه ی نتایج حاصله، مشاهده می شود که ساختارهای جدید بازده تولید آمونیاک را به میزان %34/2 و %73/4 افزایش می دهند. این بازده بالاتر به علت استفاده از جریان کوئِنچ در ورودی بسترها است، که در دمایی پایین تر حاصل می شود و باعث افزایش عمر مفید کاتالیست ها خواهد شد.

شناسایی و مدلسازی یک لوپ صنعتی واقعی در این پروژه انجام شده است.ابتدا شناسایی به روش arx انجام گردیده که به علت عدم مطلوب بودن نتایج با استفاده از روش multiple model به نواحی قطعه ای خطی تبدیل گردیده و برای هر ناحیه شناسایی به روش arx انجام شده است.پس از ترکیب نواحی،برای انتخاب اینکه در هر زمان کدام ناحیه خروجی مورد نظر راتولیدکند.از توابع عضویت فازی استفاده شده است.برای طراحی کنترلر ابتدا به وسیله روش زیگلر- نیکولز ضرایب pid تنظیم شده است .سپس نتایج آن با ضرایب pid بهینه شده توسط الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است.به عبارتی multiple controler pid استفاده شده است.در مرحله بعد یک کنترل کننده فازی مبتنی بر دانش افراد خبره واحد طراحی شده است و به مدل narx طراحی شده اعمال گردیده است. همچنین از multiple fuzzy controller استفاده شده و نتایج آن با حالت های قبل مقایسه شده است.

با تکیه بر دو روش کمی و کیفی موجود در ارزیابی ریسک فرآیندی، روش مطالعه ی خطر و قابلیت عملکرد (hazop) را می توان بهترین روش در ارزیابی کیفی ریسک فرآیندهای شیمیایی دانست. این روش سیستماتیک بر پایه ی استفاده از متخصصان با تجربه به منظور شناسایی خطرات و انحراف از پارامترهای عملیاتی از شرایط نرمال/ استاندارد صورت می پذیرد. بر این مبنا این پژوهش به آنالیز فرآیند تولید بیواتانول پرداخته و الزامات ایمنی در سه واحد تقطیر، dehydration و ذخیره سازی در این کارخانه پرداخته است. با در نظر گرفتن ساختار operability سیستم، آنالیز حوادث فرآیندی محتمل ناشی از تخلیه مواد و حریق با نرم افزار phast در واحد پر خطر(ذخیره سازی) شبیه سازی گشته و در نهایت انجام اصلاحات لازم فرآیندی اعم از الزام نصب سیستم اعلام و اطفا حریق، تهیه نقشه ی cause & effect به منظور قطع ارتباط واحدها و مدلسازی واحدهای دیگر به عنوان نتایج پیشنهاد می گردد.

تخمیر نیمه پیوسته، روشی کارا و سودمند جهت تولید محصولات متابولیکی ارزشمند مانند سوخت های زیستی می باشد. مدلسازی ریاضی بیوراکتورهای نیمه پیوسته با توجه به طبیعت گذرا و ناپایای تخمیر و همچنین پیچیدگی متابولیسم سلولی، مسأله ای بسیار دشوار و پیچیده است. در این زمینه برخی از محققین مدل هایی ساخت یافته ارائه کرده اند که نسبت به مدل های غیر ساخت یافته دقت و بازده بیشتری دارند. در این تحقیق، مدل ساختار یافته دقیق و کارای موازنه فلاکس پویا برای توصیف رفتار باکتری کلستریدیوم استوبوتیلیکوم) (clostridium acetobutylicum مطرح شده است. این مدل حاصل تلفیق مدل پایای متابولیسم درون سلولی و معادلات موازنه جرم پویا بر روی اجزای اصلی برون سلولی می باشد. مدل پویای مذکور بر پایه شبکه متابولیکی بازسازی شده 824_cellb بیان شده است. در مدلسازی فرایند تخمیر نیمه پیوسته، جهت همبستگی تولید بوتانول و رشد میکروارگانیسم، ژن های coatدر مدل 824_cellb حذف شده و ژن aad بیش از حالت طبیعی بیان شده و شرایط اولیه و پارامترهای عملیاتی بهینه برای تولید بیشینه محصول مطلوب، مورد استفاده قرار گرفته است. این پارامترها عبارتند از: زمان نهایی عملیات، حجم اولیه راکتور و دبی خوراک ورودی. روند کلی عملیات نیمه پیوسته به دو فاز عملیاتی اسیدی (جهت رشد و تکثیر باکتری ها از غلظت کم تا غلظتی قابل توجه) و خنثی (جهت افزایش غلظت توده زیستی و جهت افزایش تولید بوتانول) با نرخ خوراک ورودی ثابت تقسیم بندی شده است. بهینه سازی در حالت نیمه پیوسته صورت گرفته است. شایان ذکر است که نتایج به خوبی اهمیت حدف ژن و بیان بیش از حد ژن را در تعیین شرایط عملیاتی فرایندهای نیمه پیوسته نشان می دهد، در واقع می توان گفت که حدف ژن و بیان بیش از حد ژن در شرایط بی هوازی با حفظ سایر پارامترها نسبت به حالت بهینه، موجب افزایش میزان محصول مطلوب(بوتانل) و کاهش میزان تولید محصول نامطلوب(اتانول و استون) خواهد شد. استفاده از مدلهای ساختار یافته مبتنی بر آنالیز موازنه فلاکس، بدون نیاز به اطلاعات سینتیکی آنزیمی، قادر به مدلسازی دقیق رفتار میکرو ارگانیسم ها می باشند.

برای اطمینان از درستی کارکرد فرآیند های صنعتی، نیاز به ابزارهایی است که وضعیت های نامطلوب عملکرد فرآیند را با دقت و سرعت بالا به راهبر فرآیند نشان دهد. کاربرد یک روش موثر برای تشخیص و شناسایی عیوب، به کاهش اثر این عیوب، تأمین ایمنی عملیات، کم کردن زمان مرده و کاهش هزینه های ساخت کمک می کند .در حال حاضر شبکه های bayesian belief، از جمله روش های مورد توجه جهت تعیین و تشخیص عیوب فرآیندها به شمار می آید. هدف اصلی از این تحقیق، بررسی نحوه ی کارایی شبکه های hierarchical bayesian belief به عنوان ابزاری برای عیب یابی فرآیندهای صنعتی می باشد که این تحقیق بر روی فرآیند معیار tennessee eastman (te) اعمال شده است. 21 عیب موجود در فرآیند te در نظر گرفته شده، به شش گروه تقسیم بندی شده اند. نتایج بررسی شده در قالب نرخ عدم تشخیص عیوب (missed detection rate) و نرخ عدم شناسایی عیوب (misclassification rate) ارائه گردیده شده است. کارایی این روش با دیگر روش های عیب یابی مقایسه شده است. مقایسه نتایج معیار نرخ عدم تشخیص و عدم شناسایی عیوب با دیگر روش های آماری، حاکی از این است که شبکه های hierarchical bayesian belief از توانایی نسبتاً بالایی در مرحله تشخیص و شناسایی عیوب در مقایسه با دیگر روش ها ، برخوردار می باشد.

فاضلاب صنایع لبنی، محتوی مواد جامد معلق بالایی هستند. قبل از دفع فاضلاب های لبنی به طبیعت، با استفاده از فرآیندهای موثر تصفیه می توان غلظت این مواد معلق و آلی را تا حد قابل توجهی کاهش داد. فرآیندهای انعقاد، لخته سازی و فیلتراسیون از جمله ی روش های موثر در تصفیه فاضلاب لبنی، در این پروژه بکار گرفته شدند.

در شرایط کنونی همچنان سوخت های فسیلی به عنوان مهمترین منابع انرژی برای آینده شناخته می شوند اما نگرانی های فراوانی در مورد آنها وجود دارد که لازم است با بررسی های دقیق مورد توجه قرار گیرند. انتشار گازهای گلخانه ای و محدودیت منابع از مهمترین چالشهایی هستند که لازم است مورد توجه قرار گیرند. در این شرایط مهمترین هدف این پژوهش، ارائه و ارزیابی طرح اولیه پایلوت تزریق گاز دی اکسید کربن برای یکی از مخازن بزرگ نفتی کشور است تا بر آن اساس جلو انتشار گازهای گلخانه ای به جو گرفته شود و از دیگر سو با افزایش ضریب بازیافت از این مخزن، منابع سوخت های فسیلی را برای آینده گسترش داد. ارزیابی طرح بر اساس نتایج حاصل از مطالعات دقیق آزمایشگاهی، تجزیه و تحلیل ابعادی مساله، مدل سازی و شبیه سازی ریاضی و نهایتاً بررسی و تفسیر فنی و اقتصادی نتایج انجام شده و منجر به پیشنهاد روش بهینه تولید از مخزن شده است. در این مطالعه ترکیب گاز تزریقی به عنوان پارامتر کلیدی برای بررسی در نظر گرفته شده و جنبه های مختلف فرآیند بر آن اساس مطالعه شده است. بهینه سازی در این مطالعه با در نظر گرفتن افزایش ضریب بازیافت و افزایش بازدهی اقتصادی به عنوان دو وجه هدف انجام شده و مقدار و سرعت تزریق گاز و سرعت تولید نفت نیز در کنار ترکیب گاز مورد توجه قرار گرفته است و نقشه راه ازدیاد برداشت نفت از این مخزن و اجرای مقیاس پایلوت آن در 2 تا 5 سال آینده پیشنهاد شده است .

این پایان نامه با استفاده از پساب های فاز 2و3 و 4و5 پارس جنوبی و نیز فجر جم در نظر دارد با تغییر پارامترهایی از قبیل پگالی جریان، ph ابتدایی و نیز الکترولیت و رقیق سازی و با استفاده از فرآیند انعقاد الکتریکی با استفاده از الکترود آهن، میزان اکسیژن خواهی شیمیایی را تا حد بالایی کاهش دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

کاه گندم یک ماده خام خوب برای تولید بیواتانول می باشد. زیرا کاه حاوی مقدار قابل ملاحظه ای سلولز می باشد. به طور کلی کاه گندم حاوی 38 الی50 درصد سلولز،23 الی 32 درصد همی سلولز و 15 الی 25 درصد لیگنین می باشد. در این تحقیق برای اینکه سلولز در دسترس آنزیم قرار گیرد، کاه گندم را با اعمال بخار آب در دماهای مختلف همراه با تخلیه ناگهانی و زمان اقامت های (3 الی 60) دقیقه پیش آمایش می شود. کاه پیش آمایش شده در دمای °c210 و زمان اقامت 10 دقیقه پس از واکنش با آنزیم مقدار بهینه تولید قند را حاصل می سازد. در این شرایط از هر کیلو گرم کاه گندم 30/177 گرم قند حاصل می گردد. کاه پیش آمایش شده با بخار/اسید استیک در دمای °c220 و زمان اقامت 8 دقیقه پس از واکنش با آنزیم مقدار بهینه قند برای این نوع پیش آمایش را حاصل می سازد. در این شرایط از هر کیلو گرم کاه گندم 1/244 گرم قند حاصل می گردد. همچنین کاه پیش آمایش شده با بخار/اتانول در دمای °c220 و زمان اقامت 5 دقیقه بیشترین مقدار قند را نسبت به دو نوع پیش آمایش قبلی حاصل می سازد. در این شرایط از هر کیلو گرم کاه گندم 3/264 گرم قند حاصل می گردد.

در این پایان نامه رفتار دینامیکی و ساختار کنترلی سیستم تقطیر مجهز به چرخه تراکم بخار بررسی شده است. سیستم مورد مطالعه در این تحقیق، یک برج تقطیر صنعتی است که در جداسازی مخلوط پروپیلن و پروپان استفاده می شود. این برج یک نوع برج تقطیر بازیافت حرارتی است که از پمپ حرارتی در انتقال حرارت از کندانسور به ریبویلر بهره می گیرد. طراحی ساختار کنترلی عبارت است از تصمیم های ساختاری که در طراحی سیستم کنترلی یک واحد صنعتی شیمیایی اتخاذ می گردد. اولین گام در طراحی ساختار کنترلی انتخاب متغیر های کنترل شونده است. در این پایان نامه، بیشترین تمرکز بر روش کنترل خود بهینه ساز به منظور انتخاب متغیر های کنترل شونده معطوف شده است. کنترل خود بهینه ساز یک روش نظام یافته کمی در انتخاب متغیر های کنترل شونده است که مبنای آن محاسبات اقتصادی در حالت پایا می باشد. در کنترل خود بهینه ساز با استفاد از روش های ریاضی متغیر هایی انتخاب می شوند که وقتی در مقدار مقرر کنترل شوند، اعمال اغتشاش در شرایط بهینه تاثیر زیادی بر فرایند نگذارد و اتلاف اقتصادی قابل قبولی به دست آید. در روش کنترل خود بهینه ساز نیازی به حل مساله بهینه سازی در هر لحظه و تعیین مقادیر مقرر بهینه نمی باشد. در این تحقیق، برج تقطیر مورد مطالعه با استفاده از نرم افزار هایسیس در حالت پایا و دینامیک شبیه سازی شد، سپس ساختار کنترلی آن با استفاده از روش کنترل خود بهینه ساز طراحی گردید. نتایج بهینه سازی نشان می دهد کنترل نسبت جریان برگشتی به جریان بخار خواص خود بهینه ساز مناسبی دارد. پس از تعیین متغیر های کنترل شونده و کنترل کننده به منظور ارزیابی ساختار کنترلی انتخابی، پاسخ دینامیکی واحد نسبت به اغتشاشات مختلف بررسی شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ساختار کنترلی پیشنهادی دارای عملکرد مناسبی در کنترل برج تقطیر تراکم بخار می باشد.

در مشابه سازی فرآیندهای مختلف صنایع شیمیائی پیش بینی خواص ترمودینامیکی مو موجود در فرآیند از اهمیت ویژه ای برخوردار است . معادلات حالت از جمله ابزاره هستند که میتوانند در این مورد بکار گرفته بشوند. در کار تحقیقاتی حاضر توانایی های معادله حالت pfgc-mes در تعیین خواص ترمودینامیکی مبردها و مخلوط آنها با هیدروکربنهای سبک مورد بررسی قرار گرفته است . جمعا 42 ماده خالص و 21 مخلوط دو جزئی مورد مطالعه قرارگرفته است . جهت دستیا به حداکثر دقت ممکن، پارامترهای خاصی در این معادله حالت بهینه شده اند که د گروه زیر را شامل میشود :(e)2(,e)1(,e)0(,s,b -1 برای هر ماده خالص)(aij -2 ضریب اثر متقابل بین مولکولهای مختلف) براساس نتایج حاصل از قسمت بهینه سازی پارامترها، یک برنامه کامپیوتری pfr (بمنظور پیش بینی خواص ترمودینامیکی مبردها نوشته شده است . با توجه به نتایج حاصل از مقایسه مقادیر پیش بینی شده و مقادیر تجربی میتوان نتیجه گیری کرد که معادله حالت pfgc-mes ابزاری قابل اطمینان و دقیق برای پیش بینی خواص ترمودینامیکی میباشد . جهت افزایش دقت محاسبات موارد زیر پیشنهاد میگردد: -1 برای بهینه سازی ضریب اثر متقابل بهتر است که شرایط نقطه شبنم و جوش را نیز درنظر گرفت .- 2 قوانین مخلوط سازی) mixing rules(را با نمونه ای از نوع درجه دوم جایگزین کرد(. در کار حاضر این قوانین از نوع خطی میباشند)- 3 شرایط تعادلی در مخلوط های چند جزئی نیز باید بررسی شود .