چکیده روش های متداول حذف و جداسازی در غلظت های بسیار کم، ناکارآمد یا گران قیمت هستند پس یافتن روش های جدید و نسبتا کارآمد و ارزان قیمت ضروری به نظر می رسد. عدم تصفیه ی مناسب و راه یابی مواد بیولوژیکی مانند آنتی بیوتیک ها از طریق پساب-های داروسازی به آب های سطحی و زیرزمینی، محیط زیست، سلامت انسان و دیگر جانداران را به مخاطره می اندازد. مقاومت باکتری ها و میکروارگانیسم ها و سایر عوامل بیماری زا به آنتی بیوتیک یکی از معضلات مهم در رابطه با تصفیه ی ناکامل پساب های محتوی آنتی بیوتیک و ورود آنتی بیوتیک ها به آب های سطحی، آب های زیر زمینی و ... می باشد. بنابراین راهی جز ساختن تجهیزات مناسب تصفیه ای و آنالیزگرهای کارآمد که حد تشخیص بسیار خوبی داشته باشند باقی نمی ماند. در این تحقیق با اهدافی چون تعیین توانایی نانولوله ها در جداسازی بیومولکول ها از محلول های آبی، بررسی شرایط موثر بر جداسازی، مقایسه توانایی جذب نانولوله ها با سایر جاذب های مورد استفاده برای جذب موارد مشابه و مقایسه بیو مولکول های متفاوت از نظر توانایی جذب، نانولوله های کربنی در فرایند جذب آنتی بیوتیک های خانواده ی سفالوسپورین با غلظت های بسیار کم از پساب مورد استفاده قرار گرفته و قبل از ورود نمونه به دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یک مرحله پیش تغلیظ و آماده سازی نمونه انجام داده شده است، تا قابلیت اندازه گیری کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا را افزایش یابد. این عملیات در تجهیزاتی به نام استخراج فاز جامد صورت پذیرفته است. سپس توانایی نانولوله ها در این مورد با جاذب دیگری به نام سیلیکاژل مقایسه شده و در انتها قابلیت استفاده ی مجدد از نانولوله ها بررسی گشت. در بخش دیگری از این پایان نامه با افزایش مقادیر غلظت میزان جذب، عوامل موثر بر آن ، مطالعات سینتیکی و بررسی مدل های ایزوترم انجام گرفته است. نتایج حاصل از انجام آزمایش ها مربو ط به بهینه سازی تجهیزات استخراج فاز جامد را می توان چنین خلاصه نمود که حلال مناسب برای شویش سفالکسین و سفکسیم به ترتیب ترکیبی از متانول با آب و تترابوتیل آمونیوم هیدروکسید با استونیتریل می باشد که از میان حجم های انتخابی 5 میلی لیتر بیشترین میزان بازیابی را حاصل نمود. بهترین میزان ph مقدار 5 گزارش شده و با افزایش حجم نمونه میزان بازیابی شدیدأ افزایش می یابد. بررسی های مقایسه ای موید قابلیت به مراتب بهتر نانولوله های کربنی نسبت به سیلیکاژل می باشد. از انجام بخش بعدی آزمایش ها چنین بر می آید که. جذب و استخراج سفالکسین وسفکسیم متأثر از پارامترهای متعدد چون غلظت جذب شونده و جاذب، دما و ph می باشد. ph= 5، دماها و غلظت های جذب شونده-ی پایین تر و غلظت های بالاتر جاذب نتایج حاصل از بهینه سازی این پارامترها بر فرایند جذب است. البته شدت تغییرات جذب با این پارامترها کند می باشد. از دیگر نتایج حاصل از این تحقیق می توان به تطابق خوب داده های آزمایشگاهی با سینتیک مرتبه ی اول و دوم و همینطور ایزوترم های لانگمویر و فرندلیچ اشاره نمود. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که فرایند جذب سفالکسین و سفکسیم توسط جاذب مربوطه بیشتر از سینتیک مرتبه اول پیروی می کند و مقادیر جذب تعادلی درجه یک به مقادیر تجربی نزدیک تر می باشد با مقایسه ثوابت b مربوط به ایزوترم لانگمیر که مبین میل ترکیبی میان سایتهای اتصال و آنتی بیوتیک می باشد، مشخص می شود که این ثابت برای جذب سفالکسین از سفکسیم بیشتر است و در نتیجه سفالکسین با سطح نانولوله پیوند قوی تری را برقرار نموده است. از طرفی با مقایسه ثابت n ایزوترم فرندلیچ که معرف شدت جذب می باشد، در می یابیم که شدت جذب سفکسیم از سفالکسین بیشتر است، حال آنکه جاذب برای سفکسیم ظرفیت جذب پایین تری را دارا می باشد.

تشکیل و رسوب آسفالتین در صنعت نفت باعث بروز مشکلات عدیده ای می شود. لذا برای مطالعه و توصیف این رسوبات می توان از مدل های ترمودینامیکی برای پیش بینی میزان تشکیل رسوب تحت شرایط مختلف استفاده کرد. بنابراین در این تحقیق یک مدل ترمودینامیکی مولکولی برای پیش بینی تشکیل رسوب آسفالتین ها از نفت خام تحت شرایط مختلف ترمودینامیکی مانند دما، فشار و غلظت های حلال افزوده شده، ارائه شده است. در این مدل فرض بر آن است که رسوب تشکیل شده بازگشت پذیر است و از معادله حالت srk برای پیشگوئی رفتار فازی آن استفاده شده است. برای محاسبه مقدار رسوب ایجاد شده بعد از انجام محاسبات تبخیر آنی، با فرض اینکه تشکیل رسوب آسفالتین تعادل گاز-مایع را تحت تأثیر قرار نمی دهد، تعادل مایع-جامد محاسبه شده است. مشخصه سازی نفت خام نیز در مدلسازی از اهمییت خاصی برخوردار است، بنابراین در این تحقیق با کمک مدل توزیعی تعمیم یافته بخش سنگین نفت خام به چهار شبه ترکیب تقسیم شده است و دو جزء آخر که اجزای قابل رسوب هستند به عنوان آسفالتین در نظر گرفته شدند. خصوصیات فیزیکی این شبه ترکیبات با استفاده از روابط تجربی تعیین و دمای بحرانی اجزای آسفالتینی به عنوان پارامتر قابل تنظیم در برازش داده های آزمایشگاهی به کار گرفته شد. نهایتاً نتایج بدست آمده برای مقدار تشکیل رسوب آسفالتین نشان داد که مدل ترمودینامیکی مولکولی ارائه شده بر اساس بازگشت پذیری رسوب آسفالتین با توافق خوبی توانست نسبت به اطلاعات آزمایشگاهی با تغییر در دما، فشار و غلظت حلالهای افزوده شده رسوب تشکیل شده را پیشگوئی کند.

چکیده مبرد r134a که در دو دهه گذشته معمول ترین مبرد در یخچال های خانگی بوده است، به دلیل اثرات گلخانه ای شدید آن طبق پروتکل کیوتو باید تولید و مصرف آن کاهش یابد لذا در چند سال گذشته تحقیقات فراوانی در مورد جایگزینی این مبرد با هیدروکربن های پروپان، نرمال بوتان و ایزوبوتان به عمل آمده است. در این تحقیق عملکرد دو نوع مبرد هیدروکربنی با میزان شارژهای متفاوت در یک یخچال فریزر خانگی بررسی شد تا معلوم شود آیا می توان بدون هیچ گونه تغییری در چرخه تبریدی که برای کار با مبرد r134a ساخته شده از مبرد هیدروکربنی استفاده نمود؟ سپس اثر مبردهای هیدروکربنی با میزان شارژهای متفاوت را بر روی کمپرسوری که برای کار با مبرد r600a طراحی و ساخته شده بود بررسی و میزان مصرف انرژی اندازه گیری شد. طبق تعریف بهترین میزان شارژ هنگامی بدست می آید که دمای میانگین محفظه نگه داری مواد غذایی تازه کم تر از ?c5 و گرم ترین دمای محفظه نگه داری مواد غذایی منجمد کم تر از ?c18- شود به نحوی که مصرف انرژی الکتریکی در این شرایط کمینه باشد. آزمایش ها بر روی یک یخچال فریزر خانگی ساخت گروه صنعتی انتخاب که برای کار با 105 گرم مبرد r134a طراحی و ساخته شده بود انجام شد و تاثیر عوامل نوع مبرد، میزان شارژ مبرد و نوع کمپرسور بررسی شدند. در این بررسی آزمایشگاهی از مبردهای r436a (مخلوط 46% ایزوبوتان و 54% پروپان) و r600a (ایزوبوتان خالص)، کمپرسورهای مدل hfc که برای کار با مبرد r134a و مدل hc که برای کار با مبرد r600a طراحی و ساخته شده اند استفاده شد. میزان شارژ مبردهای r600a و r436a در محدوده 45 تا 80 گرم قرار داشتند. مبرد r134a تنها با 105 گرم و بر روی کمپرسور مدل hfc آزمایش شد. برای هر یک از آزمایش ها انرژی مصرفی یخچال فریزر در 24 ساعت محاسبه شد و با نتایج آزمایش یخچال فریزر مبنا، مقایسه شد. تمامی آزمایش ها مطابق با استانداردهای ملی ایران به شماره 2-4853 و 13700 در دمای محیط ?c32 و رطوبت نسبی 50% انجام شدند. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که درصورت استفاده از کمپرسور مدل hfc میزان شارژ بهینه مبرد r436a برابر 60 گرم و میزان شارژ بهینه مبرد r600a برابر 55 گرم می باشد و میزان مصرف انرژی مبرد r436a و r600a در حالت شارژ بهینه در مقایسه با یخچال فریزر مبنا به ترتیب 14% و 7% کاهش می یابد. درصورت استفاده از کمپرسور مدل hc میزان شارژ بهینه مبرد r436a برابر 50 گرم و میزان شارژ بهینه مبرد r600a برابر 50 گرم می باشد و میزان مصرف انرژی مبرد r436a و r600a در حالت شارژ بهینه در مقایسه با یخچال فریزر مبنا به ترتیب 6/14% و 7/18% کاهش می یابد. کلمات کلیدی : مبرد، سیکل یخچال فریزر، r600a، r134a،r436a

هدف اصلی این رساله به مطالعه تجربی و نظری جذب دی اکسید کربن از یک گاز مرطوب بر روی یک جاذب مزوروزن بهبود یافته اختصاص یافته است. در این پژوهش جاذب mcm-41 سنتز و تغییراتی در ساختار آن ایجاد شد. سپس پایه نشانی گروه های آمینوسیلان روی آن انجام و عملکرد جاذب های خام، تغییر ساختار یافته و عامل دار شده برای جذب دی اکسید کربن از یک گاز در یک بستر ثابت مورد مطالعه قرار گرفت. سنتز جاذب به روش قالب گیری کریستال مایع انجام گردیده است. برای ایجاد تغییر در ساختار حین سنتز از امولسیون واکس و نانوذرات کربن استفاده گردید که منجر به پدیدار شدن حفره های ماکرو در کنار حفره های مزو شد. نتایج این بخش نشان داد با استفاده از نانوذرات کربن حفره های با اندازه 10 تا 100 نانومتر در کنار حفره های مزو (با متوسط قطر 5/2 نانو متر) ایجاد می گردند. در حالیکه استفاده از امولسیون واکس تاثیری بر ساختار متخلخل نداشت. شرایط عامل دار کردن با روش طراحی آزمایشات(تاگوچی) بهینه سازی شد و نشان داد دمای بهینه برای پایه نشانی 85 درجه سانتی گراد است و افزودن 3/0 گرم آب بر گرم جاذب پایه و 5/1 سانتی متر مکعب گروه عاملی بر گرم جاذب پایه سبب بهبود عامل دار شدن می گردد. نتایج حاصل از اندازه گیری داده های جذب دی اکسید کربن نشان داد که در اثر پایه نشانی ظرفیت و شدت جذب دی اکسید کربن در فشار یک بار به ترتیب6 برابر و 4000 برابر می گردند. همچنین حضور بخار آب همراه دی اکسید کربن منجر به افزایش ظرفیت جذب دی اکسیدکربن می گردد و شکل دهی جاذب و تولید قرص از آن منجر به کاهش 15 درصدی در ظرفیت جذب دی اکسید کربن گردید. با استفاده از روابط تجربی موجود در زمینه تعادل جذب سطحی داده های تعادلی بدست آمده به شکل روابط هم بسته ریاضی بیان گردید و سپس با بکارگیری داده های سینتیکی بدست آمده و با مدلسازی ریاضی سامانه، ثوابت سینتیکی جاذب توسعه داده شده بدست آمد. همچنین در این رساله رابطه ای عمومی بر مبنای مدل نیرومحرکه خطی برای محاسبه نرخ انتقال جرم ارائه گردید که در دامنه وسیعی از مشخصه های فرایندی نظیر ثوابت تعادلی، ثوابت سینتیکی و ثوابت فیزیکی بستر قادر به پیش بینی رفتار بستر جذب است. با بکارگیری این مدل حجم محاسبات کاهش یافته و سرعت رسیدن به پاسخ افزایش می یابد.

هدف این پژوهش بررسی رسوب آسفالتین در برش گازوئیل پالایشگاه اصفهان با روش مدل سازی ترمودینامیکی و بر پایه داده های آزمایشگاهی بود. آزمایش های انجام شده بر روی گازوئیل عبارتند از تعیین محتوای آسفالتین مطابق با استاندارد ip143، آزمایش تقطیر اتمسفریک مطابق با استاندارد d86، آزمایش تعیین دانسیته مطابق با استاندارد d1298 و آزمایش اندازه گیری ضریب انکسار مطابق با استاندارد d2159. در بخش مدل سازی با در نظر گرفتن گازوئیل به عنوان یک مخلوط پیوسته و محاسبه توابع توزیع برای خواصی مانند دمای جوش واقعی، چگالی، وزن ملکولی و شاخص انکسار،گازوئیل مشخصه سازی شده و با استفاده از روش تربیع گوس به تعدادی شبه ماده تقسیم و خواص هر شبه ماده از قبیل دمای جوش، چگالی، وزن ملکولی و شاخص انکسار محاسبه شد. در این تقسیم بندی سنگین ترین جز آسفالتین در نظر گرفته شد. نتایج مدل سازی در دو بخش با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. در بخش اول نتایج مشخصه سازی با آزمایش های تقطیر اتمسفریک ، آزمایش تعیین دانسیته و آزمایش اندازه گیری ضریب انکسار مقایسه گردید. در بخش دوم نتایج مقدار رسوب آسفالتین به دست آمده با داده های تجربی به دست آمده در این تحقیق مقایسه شد. برای تعیین پارامتر های معادله pc-saft برای شبه مواد سبک تر از آسفالتین،هر شبه ماده به اجزاء پارافین، نفتن و آروماتیک تقسیم شد. با محاسبه دانسیته هر شبه ماده به وسیله نرم افزار نوشته شده وبه حداقل رساندن خطا پارامتر ها برای هر شبه ماده محاسبه شد. نتایج تحقیق تطابق قابل قبولی با داده های آزمایشگاهی در هر دو بخش نشان داد. متوسط خطای مطلق برای مقدار رسوب برابر 7/6 درصد بود. وزن ملکولی برای آسفالتین با استفاده از پارامتر های به دست آمده برابر 3112 محاسبه گردید که با نتایج مربوط در منابع علمی هم خوانی دارد. همچنین مدل سازی نشان می دهد افزایش فشار و کاهش دما باعث افزایش میزان رسوب می شود.

در این تحقیق رفتار اسفنجی شدن چهار نمونه هموپلیمر پلی پروپیلن خطی با شاخص های جریان مذاب مختلف و یک نمونه پلی پروپیلن با شاخه های بلند و یک نمونه پلی لاکتیک اسید خطی مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های خطی دارای وزن مولکولی متفاوت و توزیع وزن مولکولی حدود 3 تا 4 بودند. شاخص های گرانروی، جرم مولکولی و پراکندگی وزن مولکولی برای پلیمرهای خالص در دسترس بود. آزمایش های اسفنجی شدن برای تعیین رفتار پلیمرهای مختلف به روش ناپیوسته تک مرحله ای و با سیال دمشی نیتروژن انجام گرفت. تأثیر وزن مولکولی، شاخص جریان مذاب و گرانروی در سرعت برشی صفر بر روی ساختار اسفنج تولید شده در نمونه های خطی تعیین شد. مشخص شد که با افزایش شاخص جریان مذاب، چگالی سلولی افزایش و متوسط اندازه سلول ها و کسر انبساط حجمی کاهش می یابند. تأثیر شرایط فرایندی زمان، دما و فشار اسفنجی شدن روی چگالی سلولی، متوسط اندازه سلول ها و کسر انبساط حجمی پلی پروپیلن خطی با کمترین شاخص جریان مذاب و پلی پروپیلن با شاخه های بلند و پلی لاکتیک اسید ارزیابی شد. با افزایش زمان اسفنجی شدن چگالی اسفنج کاهش و سپس افزایش یافت. کسر انبساط حجمی با افزایش فشار به طور مداوم افزایش و با افزایش دما ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. برای بررسی تأثیر میزان شاخه های بلند بر ساختار اسفنج، چهار آمیزه 10، 25، 50 و 75 درصد وزنی از دو نمونه خطی و شاخه ای با شاخص جریان تقریباً یکسان تهیه شد. مشاهده شد که با افزایش میزان شاخه های بلند در آمیزه ها متوسط اندازه سلول ها کاهش و چگالی سلولی و کسر انبساط حجمی افزایش می یابند.