اتانول یکی از فرآورده های مهم صنایع شیمیایی است. این ماده بسیار با ارزش با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی که دارد، دارای مصارف مهمی در سطح جهانی است که یکی از مهمترین کاربردهای آن به خصوص در حال حاضر استفاده به عنوان سوخت می باشد. بطور میانگین، 73 درصد تولید جهانی اتانول به عنوان سوخت مورد استفاده واقع می شود. تولید اتانول به عنوان یک سوخت تجدید پذیر همواره مورد توجه محققین بوده است. در واقع تولید اتانول (بیواتانول) از بیومس های مختلف، روشی برای کاهش مصرف نفت خام و آلودگی های محیطی ناشی از سوخت های فسیلی به شمار می رود. دایران یکی از بزرگترین تولید کنندگان خرما در جهان می باشد که متاسفانه سالانه حدود 25 درصد از خرمای تولیدی به ضایعات تبدیل می شود. همچنین سالانه نزدیک به 5/2 میلیون تن آب پنیر که مهمترین محصول جانبی صنایع لبنیات است، در کشور تولید می شود که استفاده صنعتی قابل توجهی از آن بعمل نمی آید و به عنوان یک منبع آلوده کننده وارد سیستم فاضلاب می گردد. هدف از تحقیق حاضر، تولید اتانول از ضایعات خرما و آب پنیر با استفاده از مخمر ساکارومیسس سرویزیه (مخمر نانوایی) به دلیل توانایی زیاد در تولید اتانول، می باشد. در این راستا سه عصاره با غلظت های 16، 18 و 20 درجه بریکس (˚brix) از خرما و همچنین دو نمونه آب پنیر تهیه گردید. از آنجا که مخمر ساکارومیسس سرویزیه قادر به تخمیر مستقیم لاکتوز موجود در آب پنیر نیست و برای رسیدن به هدف فوق، ابتدا یک نمونه آب پنیر به روش اسیدی و نمونه دیگر به روش آنزیمی هیدرولیز شدند. سپس مواد مغذی مورد نیاز عصاره های خرما و نمونه های آب پنیر اضافه و ph عصاره های خرما بین 5/4-3/4 و ph نمونه های آب پنیر بین 7/4-5/4 تنظیم شد. در ادامه مایه تلقیح به نسبت 10 درصد به هر یک از نمونه ها اضافه گردید و عمل تخمیر در دمای c˚29 ± 1 انجام گرفت. پس از جداسازی اتانول حاصل از تخمیر، راندمان فرآیند تولید اتانول برای عصاره های خرما به ترتیب برابر با 4/56، 5/61 و 1/63 درصد و برای نمونه های آب پنیر به ترتیب برابر با 9/60 و 2/54 درصد محاسبه شد. نتایج این تحقیق بیانگر آنست که ضایعات خرما و آب پنیر، سوبستراهای مناسبی برای تولید اتانول هستند. همچنین در بین عصاره های خرما، بهترین عصاره دارای درجه بریکس 20 می باشد و در مورد نمونه های آب پنیر نیز، از نمونه هایی که هیدرولیز اسیدی شدند، نتایج بهتری حاصل گردید.

یکی از فرایندهای مهم در تصفیه گاز، جدا نمودن گاز co2 ازمحصولات خروجی ازکوره هیدروژن و تهیه محصولی با خلوص نسبی بالای هیدروژن و با فشار بالا است.به عنوان نمونه محصول تصفیه شده در واحد هیدروژن پالایشگاه اصفهان شامل 41480 متر مکعب هیدروژن در ساعت با خلوص 5/96 درصد (و 5/3درصد متان) و فشاری برابر باbar 7/13 است. در طراحی فرایند تصفیه سازی به روش های مرسوم، برای هر قسمت واحد (نظیر واحد های آمین جذب و دفع که در پالایشگاه اصفهان در واحد هیدروژن مورد استفاده قرار می گیرد) می بایستی مراحل مختلفی را جهت محاسبه و تعیین پارامترهای طراحی اجرا نمود.هم اکنون مدلسازی این گونه واحدها با استفاده از نرم افزارهای تخصصی مهندسی شیمی از جمله hysys و aspen در حال انجام است، ولی از شبکه های عصبی به منظور ارزیابی تواناییش برای شبیه سازی یک چنین فرآیندی استفاده نشده است.از طرفی بدلیل پیچیده بودن مجموعه فرایندهای جذب و دفع در واحد تصفیه (توسط آمین ها) و نیز تاثیر پارامترهای مختلف روی یکدیگر تاکنون یک روش جامع و سریع برای طراحی و بهینه سازی این فرایند ارائه نشده است و اغلب روش های ارائه شده طولانی می باشد. از طرف دیگر استفاده از این روشها جهت کنترل پارامترها در حین عملیات فرایند نیز دشوار و ناقص است. بنابراین استفاده از روش های جدید که سرعت و دقت کافی جهت تعیین و پیش بینی پارامترها و کنترل آنها را داشته باشند بسیار مورد توجه پژوهشگران و طراحان است. شبکه های عصبی مصنوعی یکی از روشهای توانمند جهت مدل سازی فرایندها است که مورد توجه تعداد زیادی از محققین در زمینه های علمی مختلف قرار گرفته است. به همین دلیل تاکنون کاربردهای زیادی در زمینه های علمی-کاربردی پیدا نموده است.لذا هدف از این تحقیق مدلسازی واحد امین واحد هیدروژن پالایشگاه اصفهان، با استفاده از شبکه های عصبی پرسپترون چندلایه می باشد. این نوع شبکه ها با حداقل یک لایه مخفی قادرند هر تابعی را با یک تقریب مناسب تخمین بزنند، مشروط بر اینکه تعداد کافی نرون در لایه مخفی منظور شده باشد. نتایج حاصل از این تحقیق معرف آنست که شبکه عصبی پرسپترون چندلایه توانایی مدلسازی برجهای جذب و دفع این واحد را دارا می باشند. در این پژوهش از شبکه های عصبی برای مدل سازی و آنالیز حساسیت فرایندتصفیه گازخروجی ازکوره هیدروژن استفاده و نتایج آن با داده های تجربی مقایسه خواهد شد.

برج های تقطیر سینی دار از نوع مخروط چرخان (scc) یکی از انواع برج های تقطیر می باشند که کاربرد آن ها در فرآیند های جداسازی به خصوص در صنایع غذایی رو به افزایش است. تغلیظ و بوگیری از شیر و مایعاتی که دارای ذرات جامد هستند، ساخت پودر های غذایی مانند کاکائو و قهوه از جمله کاربرد های این دستگاه های جداکننده گاز- مایع است. ساختار هندسی پیچیده، رژیم های جریانی متفاوت و مکانیزم های مختلف انتقال جرم در آن ها باعث شده است که شبیه سازی این برج ها دشوار باشد و از طرف دیگر شبکه های عصبی مصنوعی در حل مسائلی که تمام عوامل تاثیر گذار در دسترس نباشد و یا رابطه ای بسیار پیچیده بین داده ها وجود داشته باشدکه مدل ساده ریاضی در مورد آن ها ممکن یا عملی نیست، توانایی بالایی دارند. علاوه بر این با توجه به اینکه بر خلاف مدل ها و روش های تجربی دانستن مکانیزم های فیزیکی که در داخل برج اتفاق می افتد برای شبکه های عصبی ضرورتی ندارد. تنها ورودی های شبکه که اطلاعات کافی مربوط به هدف را داشته باشند لازم است. هدف از پژوهش حاضر پیش بینی افت فشار و شبیه سازی هیدرودینامیک برج scc در دو مقیاس کوچک و بزرگ است. بنابراین افت فشار و شرایط طغیان برای این نوع برج ها با استفاده از شبکه عصبی با آموزش لونبرگ مارکوارت پیش بینی شد و نتایج آن با داده های تجربی مقایسه شد که مجموع مربعات خطا برای افت فشار 0.0021 و متوسط خطای مطلق برای کل داده ها حدود 5% می باشد. همچنین خطا برای تعیین شروع طغیان حد اکثر 10% که نسبت به مدل تجربی (حدود 20%) حدود 10% افزایش دقت داشته است و با استفاده از نتایج شبیه سازی به نمودار طغیان دست یافته ایم که می تواند بر اساس آن ظرفیت برج را در شرایط عملیاتی مختلف بدست آورد می توان نتیجه گرفت که شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با الگوریتم آموزش لونبرگ مارکوارت یک روش قوی برای پیش بینی افت فشار و شرایط طغیان در برج های scc می باشد

ارزیابی گزارش های روزانه‏ی پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد طی سال های 86 الی 89، گویای این حقیقت است که شارژ محلول آمین نو منجر به وقوع پدیده ی افزایش اولیه ی غلظت h2s در گاز شیرین خروجی این پالایشگاه می گردد. تاثیر حضور نمک های پایدار حرارتی در محلول متیل دی اتانول آمین در طول فرایند به کمک شبیه سازی واحد تصفیه گاز پالایشگاه شهید هاشمی نژاد با استفاده از نرم افزار aspen plus (نسخه 2/7) مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردیده شد که این ترکیبات (تا مقداری معین) موجب افزایش توانایی برج احیاء جهت بازیابی محلول آمین می شوند، بنابراین با گذشت زمان و تشکیل این ترکیبات، میزان h2s گاز شیرین خروجی از واحد تصفیه گاز و به دنبال آن واحد کنترل نقطه‏ی شبنم کاهش می یابد. تاثیر دبی محلول آمین، دمای محلول آمین، بار حرارتی ریبویلر و غلظت وزنی آمین در محلول بر غلظت h2s مورد بررسی قرار گرفته شد و در نهایت با توجه به تاثیر مثبت کاهش دبی و دمای محلول آمین و افزایش بار حرارتی ریبویلر و غلظت وزنی آمین در محلول، اصلاح شرایط عملیاتی به عنوان راهکار جهت کاهش غلظت h2s خروجی از واحد تصفیه گاز پیشنهاد گردیده شد.

چکیده شناسایی دقیق خطرات عوامل بالقوه آسیب رسان در صنایع نفت و گاز و ارزیابی و مدیریت ریسک با هدف بهبود ایمنی برای کاهش توان حوداث از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. یکی از این عوامل، امکان آتش سوزی در مخازن فارم کروسن می باشد. لذا هدف از این تحقیق مدل سازی نحوه انتشار کروسن ( نفت سفید ) از مخزن ذخیره 10 هزار تنی واقع در پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد و بررسی پیامد های آن از طریق دو سناریو و تحت شرایط مختلف می باشد. در حال حاضر نرم افزارهای متعددی برای این امر ارائه شده است ولی در اکثر آنان به دلیل حجم بالای محاسباتی، وقت گیر بودن و عدم توانایی کارهای چند منظوره، از قابلیت انعطاف بالایی برخوردار نیستند . بدین منظور و در این تحقیق از شبیه ساز phast که قادر است عوامل موثر بر تخلیه و انتشار مواد را بر اساس پارامتر های داده شده بررسی نماید جهت مدل کردن پیامد حادثه کروسن از مخزن 10 هزار تنی مورد استفاده قرار گرفت. پارامتر های مدلسازی در این مطالعه نوع ماده و مقدار آن، قطر روزنه (برای حوادث نشتی) ، دما ،فشار ، ابعاد دیواره بتنی اطراف مخزن (برای حوادث مربوط به نشت آنی از مخازن) در نظر گرفته شده است. در این تحقیق توزیع غلظت ابر انفجار، موج انفجار و ارتفاع ابر حاصل از انفجار برای شرایط آب و هوایی منطقه و پیامدهای آن مورد ارزیابی قرار گرفتند که پالایشگاه را در جهت اهداف انسانی و زیست محیطی یاری خواهد نمود. کلید واژه ها : hazop ، تانک فارم ، ارزیابی ریسک ، کروسن ، مدل سازی phast .

خوردگی یکی از مشکلات عمده در صنایع مختلف به شمار می آید و سالانه مبالغ هنگفتی را به خود اختصاص می دهد. این پدیده با از بین بردن فلزات و به همراه داشتن زیان های اقتصادی ، منابع معدنی و سرمایه های ملی را به هدر داده و در مواردی که منجر به نشت گازها و مواد سمی از درون لوله ها و مخازن می شود سلامت و امنیت جانی مردم را به مخاطره می افکند. در تحقیق حاضر با توجه به هزینه های زیاد مطالعات آزمایشگاهی، از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd ) برای پیش بینی میزان نرخ خوردگی سایشی در لوله های فولادی حاوی سیال ، استفاده شده است . در این تحقیق ، برای پیش بینی نرخ خوردگی سایشی در یک هندسه انقباضی – انبساطی ، ابتدا یک مدل برای پیش بینی نرخ خوردگی و یک مدل برای پیش بینی نرخ سایش ارائه شده و سپس مدل توسط نرم افزار comsol multiyphysics شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی ، مدل به صورت متقارن محوری در نظر گرفته شده و در آن با حل همزمان دو پدیده انتقال جرم و مومنتم ، دو پارامتر غلظت ماده خورنده و سرعت ذرات در لایه مرزی محاسبه شده است. مقایسه نتایج حاصل با داده های آزمایشگاهی موجود در بازه عدد رینولدز 170000 تا 340000 انطباق خوبی از نتایج را در بخش انبساطی نشان می دهد. لذا با توجه به هزینه کم محاسبات و قابل اطمینان بودن و دقت این روش ، می توان از آن برای محاسبه میزان نرخ خوردگی سایشی در لوله ها استفاده نمود.

استفاده از تکنولوژی غشایی یکی از مناسب ترین روش ها برای فرآیند های جداسازی از جمله برای جداسازی گازها می باشد. جداسازی مخلوط گازها با هدف استحصال یک یا چند جزء از مخلوط انجام می گیرد که کاربردهای زیادی در مقیاس آزمایشگاهی و در مقیاس صنعتی دارد. استفاده از غشاها برای جداسازی گازها نسبت به دیگر روش های جداسازی گازها مانند جذب، جذب سطحی و عملیات برودتی مزایای فراوانی دارد، از جمله: مصرف انرژی کمتر، انجام جداسازی بدون نیاز به مصرف مواد شیمیایی، انجام جداسازی در دمای محیط، حجم و وزن کم تجهیزات جداسازی، نصب و عملیات ساده، حداقل نیاز به کنترل، بازرسی و تعمیر و نگهداری، سهولت دستیابی و امکان استفاده از فازهای جداشده، انعطاف پذیری بالای فرآیند. این مزایای غشاها باعث کاربرد زیاد و رو به گسترش غشاها شده است. با توجه به وقت و هزینه های زیاد مطالعات آزمایشگاهی، دینامیک سیالات محاسباتی (computational fluid dynamic) می تواند پیش بینی خوبی از رفتار سیال بدون انجام آزمایش داشته باشد. در این پژوهش، فرآیند جداسازی مخلوط گازی هیدروژن و نیتروژن توسط غشاء پالادیم-نقره بر پایه سرامیکی در یک مدول لوله ای توسط نرم افزارcomsol multiyphysics شبیه سازی شده است. این فرآیند به وسیله مدل انتقال جرم جابجایی و نفوذ مدل سازی شده است. با توجه به تطابق قابل قبول نتایج حاصل از شبیه سازی دو بعدی متقارن محوری با نتایج شبیه سازی سه بعدی، مختصات سه بعدی را می توان به صورت مختصات دو بعدی متقارن محوری در نظر گرفت و این کار دقت نتایج را کاهش نمی دهد. در این پروژه نیز شبیه سازی به صورت دو بعدی متقارن محوری انجام شده است. به طور کلی هدف از این تحقیق بررسی اثر پارامترهای مهمی مانند فشار، کسر مولی و دبی بر فلاکس تراوش یافته و مقایسه نتایج حاصل با داده های آزمایشگاهی است. با توجه به اندازه مولکولی کوچک تر هیدروژن نسبت به نیتروژن، هیدروژن میل بیشتری برای عبور از غشاء متخلخل دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردیده و انطباق خوبی مشاهده شده است. همچنین اثر تغییر شرایط مختلف عملیاتی بر فلاکس تراوش یافته گاز هیدروژن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی معرف آن است که با افزایش فشار خوراک، کسر مولی گاز هیدروژن و دبی ورودی خوراک در سمت پوسته، فلاکس تراوش یافته گاز هیدروژن که از غشاء عبور می کند، در سمت لوله افزایش می یابد. بنابراین با توجه به زمان و هزینه کمتر محاسبات و شبیه سازی ها، استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی ابزار مناسبی جهت پیش بینی رفتار مخلوط گازی می باشد.

تولید بالا و کاربردهای گسترده رنگهای سنتزی باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی قابل توجهی شده است. از آنجا که فرآیندهای سنتی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی دارای معایبی از جمله قیمت بالا، اتلاف انرژی و تولید آلودگی های ثانویه در طی فرآیند تصفیه می باشند، ، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (aop) شامل رادیکال هیدروکسیل برای تصفیه پساب های رنگی مورد توجه قرار گرفته اند. فرآیند فتوکاتالیستی با استفاده از ذرات نیمه هادی دی اکسید تیتانیم تحت اشعه ماوراء بنفش یکی از موثرترین و اقتصادی ترین فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی مختلف روی تجزیه فتوکاتالیستی رنگ قرمز فنول با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیم تحت اشعه ماوراء بنفش در یک رآکتور ناپیوسته دوغابی بود. برای این منظور پس از بررسی سینتیک فرآیند، تأثیر چندین پارامتر از جمله سرعت گردش همزن، شدت اشعه ماوراء بنفش، غلظت فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیم و شدت هوادهی به روش تک فاکتور مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور بررسی تأثیر برهم کنش های پارامترهای فوق و همچنین دستیابی به شرایط بهینه، روش سطح پاسخ توسط نرم افزار طراحی آزمایش مورد استفاده قرار گرفت. در تلاش برای ارائه سینتیک فرآیند، یک مدل سینتیکی درجه اول با استفاده از روش انتگرالی حاصل گردید که با درنظر گرفتن برخی فرضیات از سینتیک لانگ مویر-هینشلوود نیز به این مدل دست یافتیم. نتایج حاصل از آزمایش ها در روش تک فاکتور نشان دادند که با افزایش سرعت گردش در محدوده 0 تا 200 دور بر دقیقه ، ضریب انتقال جرم و در نتیجه درصد تجزیه نهایی رنگ قرمز فنول افزایش می یابد؛ با تابش اشعه فرابنفش به محیط واکنش، غلظت محلول رنگ نسبت به حالت عدم حضور اشعه کاهش چشمگیری یافت. همچنین یک روند خطی برای کاهش غلظت محلول رنگ در شدت اشعه های 8 و 16 وات و یک روند سهمی در شدت اشعه 24 وات مشاهده گردید. برای غلظت نانودی اکسید تیتانیوم یک مقدار بهینه برابر با 4گرم بر لیتر به دست آمد که دلیل وجود این مقدار بهینه تداخل دو عامل مثبت و منفی (افزایش نقاط فعال برروی ذرات کاتالیست و کاهش نفوذ اشعه به دلیل افزایش کدورت محلول) بود. همچنین در آزمایش ها مشاهده شد که تغییر در شدت جریان هوای تزریقی درون محلول برروی غلظت اکسیژن نامحلول در سیستم تاثیر گذاشته و به افزایش بازده فرایند کمک می کند . اما از آنجا که افزایش بازده با افزایش دبی هوا روند بسیار آرامی داشت، این نتیجه حاصل شد که استفاده از سیستم اشباع از اکسیژن روش مناسبی برای دستیابی به بیشترین بازده می باشد. نتایج بدست آمده در روش سطح پاسخ نشان داد که شدت اشعه ماوراء بنفش و غلظت فتوکاتالیست بر یکدیگر بر هم کنش داشته و نمی توان اثر هر یک را به طور مجزا بررسی نمود. همچنین یک مدل درجه دو برای پیش بینی غلظت نهایی محلول رنگ بر حسب پارامترهای مورد بررسی توسط نرم افزار طراحی آزمایش پیشنهاد گردید، که مقادیر پیش بینی شده از مدل و مقادیر بدست آمده از آزمایش ها برای غلظت نهایی تطابق مناسبی با یکدیگر داشتند. در شرایط بهینه پیشنهادی توسط نرم افزار مقدار غلظت نهایی رنگ قرمز فنول 39/3 میلی گرم بر لیتر پیش بینی شد که با انجام آزمایش در این شرایط بهینه غلظت نهایی 87/3 میلی گرم بر لیتر حاصل گردید.

در بسترهای سیال حبابی، نحوه شکل گیری حباب ها، محدوده جریان حبابی و سرعت فازهای مختلف شدیداً روی جریان هیدرودینامیکی بستر تأثیر می گذارد. هرگونه تغییری در ماهیت هیدرودینامیکی فازها می تواند، عملکرد کاملاً متفاوتی را در رآکتورهای شیمیایی و مبدل های حرارتی ایجاد کند. به همین دلیل هدف اصلی این تحقیق بررسی ماهیت سیالیت و رژیم جریان حبابی در بستر های سیال است. بدین منظور بستر سیالی حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 و هوا به عنوان سیستم مورد مطالعه انتخاب شد. رفتار هیدرودینامیکی بستر به ازای ارتفاع اولیه و قطر ذرات متفاوت با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) مورد بررسی قرار گرفت. برای حل عددی، از روش مدل جریان دو فازی eulerian-eulerian بر پایه تئوری جنبشی جریان گرانولی استفاده شد. نتایج شبیه سازی از جمله افت فشار برای قطر های مختلف و ارتفاع اولیه متفاوت با نتایج تجربی و روابط تجربی موجود، مقایسه و اعتبار سنجی شد. همچنین وقوع جریان حبابی در بستر سیالی حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 به ازای سرعت 0.5 m/s مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی دو بعدی بستر سیال حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 نشان داد که شروع ناحیه سیالیت به ارتفاع اولیه بستر وابسته نیست اما، با افزایش قطر ذرات افزایش می یابد. همچنین افت فشار بستر با افزایش ارتفاع اولیه ذرات جامد، افزایش پیدا می کند. همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد که ذرات جامد ?li?_2 tio_3 به خوبی سیال می شوند و رژیم جریانی حبابی به خوبی در این بسترها قابل مشاهده است. بنابراین می توان انتظار داشت که بستر سیالی حاوی ذرات جامد ?li?_2 tio_3 عملکرد خوبی برای پخش یکنواخت انتقال حرارت و جرم در کل بستر داشته باشد.

فنل و مشتقات آن از جمله موادی هستند که امروزه در صنعت به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می-گیرند و می توانند در صورت نشت به محیط ، مشکلات جدی برای سلامتی انسان به علت سمی بودن آن فراهم آورند.بر اساس طبقه بندی آژانس حفاظت محیط زیست از 129 ماده آلی و غیر آلی سمی فنل و مشتقات آن در رده یازدهم قرار گرفته اند. تاکنون روش های گوناگونی برای تصفیه آب آلوده به فنل مورد استفاده قرار گرفته اند، که از آن جمله می توان به فرآیندهایی مانند جذب سطحی بر روی کربن فعال، اکسیداسیون فنتون، استفاده از غشاء مایع و استفاده از فناوری فوتوسونیک اشاره نمود. که هر کدام از آن ها دارای معایب و مزایای خاص خود می باشند . لذا هدف از این تحقیق جذب فنل از آب آلوده به کمک استخراج مایع – مایع و انتخاب حلال مناسب می-باشد. که در همین راستا داده های تعادلی حلالیت فنل در دو فاز آبی و آلی از طریق آزمایشات محاسبه گردید. نتایج حاصل از این تحقیق معرف آن است که نتایج آزمایشگاهی هم خوانی خوبی با مدل نیمه تجربی uniquac را از خود نشان می دهد

امروزه به کار گیری تکنولوژی غشایی جهت انجام فرآیند های جداسازی از اهمیت و ویژگی خاصی در مقایسه با سایر روش های متداول و کلاسیک موجود برخوردار است. به طور کلی غشا ها عمدتاً از نوع پلیمری و در برخی موارد از انواع فلزی و سرامیکی می باشند. تاکنون تحقیقات گسترده ای جهت ساخت غشا های پلیمری متخلخل و غیرمتخلخل با ساختار های متقارن و غیرمتقارن با کمک روش های مختلف صورت گرفته است. این تحقیقات محدوده وسیعی از پلیمر های متداول نظیر سلولز استات، پلی سولفون، پلی اترسولفون، پلی آمید ها، پلی ایمید ها و... را در بر می گیرند. اما وجود نگرانی های محیط زیستی و اهمیت حیاتی این جنبه از زندگی جوامع، منجر به ایجاد شبهاتی در استفاده از بسیاری از این پلیمر ها در کاربرد های مختلف شده است. در واقع بسیاری از پلیمر های متداول نظیر پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی سولفون، پلی تترا فلورو اتیلن و... موادی هستند که برای مدت های مدیدی پس از خروج از چرخه مصرف، در طبیعت به صورت پایدار باقی می مانند. بنابراین این نوع پلیمر ها که در حقیقت دسته وسیعی از پلیمر ها را در برمی گیرند، برای بسیاریاز کاربردها که در آن ماده مصرفی در دوره زمانی کوتاهی مصرف و سپس دور ریخته می شود، مناسب نمی باشند. در سال های اخیر تلاش های زیادی برای جایگزینی پلیمر های دوام پذیر با پلیمرهایی که قابل تجزیه در طبیعت، محیط های میکروبی و یا فرآیند های کمپوست سازی باشند، صورت پذیرفته است. بطوریکه امروزه استفاده از این نوع پلیمر ها (پلیمر های زیست تجزیه پذیر) در صنایع بسته بندی غذایی، داروسازی، بیوشیمی، کاربرد های کشاورزی، دندانپزشکی و پزشکی نظیر تهیه نخ بخیه، بافت های جایگزین و ... مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. plaیک پلیمر زیست تجزیه پذیر است که از یک مونومر که می تواند توسط باکتری لاکتیک اسید با استفاده از محصولات جانبی کشاورزی تولید شود، تولید می شود. بنابراین برخلاف بیشتر پلیمرهای تجاری، هزینه pla وابسته به میزان تولید و قیمت نفت نمی باشد. همچنین pla در vivo و کمپوست تجزیه پذیر است. pla با وزن مولکولی بالا به ندرت متأثر از قارچ، کپک یا سایر میکروب ها در دمای معمولی می باشد اما می تواند به آسانی در دستگاه های کمپوست شهری در دمای بالا (°c55-70) و رطوبت بالا تجزیه شود.موارد ذکر شده در این قسمت و همچنین سایر مزایای عنوان شده در فصل دوم پایان نامه باعث شده است تا pla برای ساخت غشاء در این پروژه نقش کلیدی داشته باشد. در این پروژه سعی بر این بوده است که غشاهای ترکیبی زیست تجزیه پذیری با استفاده از پلیمر زیست تجزیه پذیر pla تولید شود که در عین حال دارای مشخصات فیزیکی و شیمیایی خوب و کارایی قابل قبولی باشد.از میان مواد پلیمری متفاوت برای ترکیب با pla، پلی اترسولفون و سلولز استات انتخاب شدند؛ دلیل انتخاب پلی اترسولفون این بود که pesپلیمر مشهوری برای ساخت غشاء است، همچنین پایداری حرارتی بالا، مقاومت مکانیکی خوب، خنثی بودن شیمیایی آن و مشخصات بسیار خوب آن برای تشکیل فیلم است. در طول چهار دهه گذشته، غشاهایpes بطور گسترده در تکنولوژی های پیشرفته جداسازی مانند mf و uf مورد استفاده قرار گرفته اند. به همین دلیل این پلیمر به منظور ترکیب با بیوپلیمر pla در نظر گرفته شد تا علاوه بر اینکه غشایی زیست تجزیه پذیر حاصل شود، این غشاء از مقاومت مکانیکی و حرارتی و مشخصات ظاهری مناسبی نیز برخوردار باشد. همچنین در بررسی دیگری از پلیمر سلولزاستات برای ترکیب با pla استفاده شده است.ca پلیمری با مشخصات خوب مانند مقاومت بالا، فلاکس عبوری بالا و هزینه نسبتاً کم بطور گسترده در صنایع اسمز معکوس، میکروفیلتراسیون و جداسازی گاز مورد استفاده قرار گرفته است. در این طرح ازتکنیکترسیببهکمکغوطه وریبرای ساخت غشاءبا ساختار نامتقارن استفادهشده است. برای ارزیابی غشا های حاصله علاوه بر بررسی امکان تخریب غشا ها در محیط مستعد میکروبی مانند کمپوست، پارامتر های غشایی نیز نظیر میزان تخلخل، ساختار، تراوش پذیری، آب دوستی و کارایی غشا های نهایی در تصفیه پساب،مورد توجه و بحث قرار گرفته اند.

با استفاده از شبیه سازی برجهای نم زدایی پالایشگاه خانگیران با استفاده از نرم افزار aspen adsim و بررسی پارامترهای عملیاتی موثر بر آن نتیجه گرفته شد که با تغییر جاذب مصرفی بدون اعمال تغییرات عمده در شرایط عملیتی فعلی می توان ظرفیت جذب برجهای نم زدایی را به شکل قابل توجهی افزایش داد.

امروزه با توسعه خطوط انتقال گاز، مدیریت و کنترل بهینه آن، صرفه های اقتصادی که با خود به ارمغان می آورد یکی از مسائل مطرح در خطوط انتقال گاز می باشد. شبیه سازی دینامیکی خطوط انتقال گاز مزایای بسیاری به همراه دارد که می تواند در زمینه طراحی و بهره برداری خطوط مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به اینکه عملیات کلیه خطوط لوله انتقال گاز در حالت ناپایا می باشد استفاده از شبیه سازی دینامیکی با واقعیت سازگاری بیشتری دارد. در این پروژه شبیه سازی دینامیکی خط انتقال30 اینچی گاز اسیدی پالایشگاه فجر‏جم با هدف تعیین ظرفیت خط در افت فشار مجاز، ارزیابی امکان افزایش ظرفیت در شرایط فعلی و ارزیابی لزوم احداث خط جدید، صورت گرفت. پالایشگاه دارای 8 ردیف عملیاتی واحد شیرین سازی می باشد که در حال حاضر با ظرفیت 15 میلیون متر مکعب استاندارد در روز برای هر واحد در حال عملیات می باشند. یکی از اهداف پالایشگاه افزایش ظرفیت هر واحد تا میزان 18 میلیون متر مکعب استاندارد برای هر واحد می باشد. افزایش دبی باعث کاهش فشار خروجی می شود، با بررسی افت فشار خط لوله گاز اسیدی در دبی های مختلف مشاهده شد که افزایش ظرفیت هر واحد تا میزان 17 میلیون متر مکعب استاندارد در محدوده افت فشار مجاز امکان پذیر بوده اما در صورت افزایش دبی تا 18 میلیون متر مکعب استاندارد در روز برای هر واحد افت فشار ورودی به زباله سوزها از مقدار مجاز آن بیشتر شده که این یک مشکل عملیاتی برای پالایشگاه می باشد. برای حل این مشکل، راهکارهای افزایش ظرفیت بررسی شد. از آنجا که طول خط لوله گاز اسیدی کوتاه بوده (در طولانی ترین مسیر آن حدود 1 کیلومتر می باشد) و همچنین میزان فشار ورودی چندان بالا نمی باشد، افزودن کمپرسور مقرون به صرفه نمی باشد. لذا برای این خط، طراحی خط لوله کمکی موازی(لوپ) مورد بررسی قرار گرفت و طول و قطر بهینه خط لوله لوپ پیشنهاد شد. همچنین سایش احتمالی در خط لوله در دبی های مختلف بررسی شد و مشاهده شد با افزایش دبی میزان سایش افزایش پیدا کرده و با افزودن خط لوله لوپ در قسمتی از خط لوله اصلی همچنان سایش وجود خواهد داشت، لذا یک خط لوله کمکی موازی با قطر 20 اینچ برای خط لوله اصلی طراحی و سایش احتمالی در خطوط لوله بطور کامل بر طرف شد. لذا با توجه به بررسی سناریوهای مختلف که در این تحقیق صورت گرفته است و به منظور افزایش ظرفیت تولید پالایشگاه فجر جم، پیشنهاد می گردد که یک خط لوله کمکی موازی به قطر 20 اینچ برای خط لوله اصلی طراحی شود.

امروزه یکی از مشکلات رایج زیست محیطی، پساب خروجی بسیاری از کارخانجات صنعتی است که دارای آلاینده های آلی و غیر آلی می باشد و برای انسان و موجودات زنده بسیار خطرناک است. هدف این رساله، بررسی عملکرد غشاهای اولترافیلتر و نانوفیلتر در حذف همزمان آنیلین (به عنوان یک آلودگی آلی) و نیکل (به عنوان یک آلودگی غیرآلی) از فاز آبی، به عنوان دو آلودگی که به طور همزمان در پساب کارخانجات نساجی و رنگرزی حضور دارند، می باشد. برای این منظور غشاهای تجاری پلی سولفونی و پلی آمیدی و نیز غشاهای پلیمری پلی سولفونی ساخته شده در آزمایشگاه به کار گرفته شدند. در این راستا، تحققیات در سه بخش 1) بررسی غلظت بحرانی مایسلی، اندازه ی مایسلی و نحوه ی همکاری مواد فعال سطحی غیریونی با مایسل های ماده ی فعال سطحی یونی، 2) ساخت غشا و تعیین مشخصات آن و 3) بررسی عملکرد غشاهای اولترافیلتر و نانوفیلتر در حذف آلاینده های نامبرده، انجام گرفت. تأثیر پارامترهای عملیاتی گوناگون از قبیل غلظت ماده ی فعال سطحی و آلودگی در خوراک، فشار، دما، ph، حضور ماده ی فعال سطحی غیریونی در محلول و اندازه حفرات غشا بر روی بازده ی جداسازی آنیلین به تنهایی، نیکل به تنهایی و آنیلین و نیکل به طور همزمان با استفاده از فرآیند meuf (micellar enhanced ultrafiltration) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده در حذف همزمان آنیلین ونیکل نشان داد که حضور یون های نیکل در سیستم شامل آنیلین، نیکل و sds به حذف آنیلین کمک می کند که این تأثیر در غلظت های پایین تر مواد فعال سطحی بیشتر بود. حضور آنیلین نیز در غلظت های پایین sds باعث افزایش حذف نیکل شد، در حالی که این تأثیر در غلظت های بالای sds ناچیز بود. بعلاوه، در بین تمام پارامتر های عملیاتی گوناگونی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفتند، تأثیر حضور مواد فعال سطحی غیریونی در محلول ماده ی فعال سطحی یونی بر روی بازده جداسازی آنیلین، نیکل و آنیلین و نیکل به طور همزمان بسیار چشم گیر بود و موجب بالا بردن بازده ی جداسازی این آلاینده ها شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که بازده ی جداسازی و فلاکس آب خالص برای غشای اولترافیلتر ساخته شده با غشای تجاری ufx5 اختلاف کمی داشت، اما میزان آب دوستی آن به غشای np010 بسیار شبیه بود. همچنین نتایج حاصل از ساخت غشاهای نانوفیلتر به کمک افزودنی مواد فعال سطحی غیریونی نشان داد که با افزودن این مواد به داخل محلول همگن پلیمری، فلاکس آب خالص، میزان آب دوستی غشا و نیز بازده ی جداسازی آنیلین و نیکل افزایش می یابد. بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی مختلف مثل فشار، دما، حضور الکترولیت وغلظت اولیه آلاینده ها بر روی بازده ی جداسازی آنیلین و نیکل به کمک غشای تجاری نانوفیلتر nf90 نیز بخش دیگری از این تحقیق را به خود اختصاص داد. نتایج به دست آمده نشان دادند که حضور و افزایش الکترولیت و غلظت اولیه ی نیکل در محلول خوراک بازده ی جداسازی آنیلین را افزایش می دهد، اما بازده ی جداسازی نیکل را کاهش می دهد. نتایج به دست آمده از مقایسه و ارزیابی فرآیندهای meuf و nf به منظور جداسازی آلودگی های نامبرده نشان داد که استفاده از فرآیند meuf نسبت به nf برای جداسازی آنیلین و نیکل مناسب تر است؛ زیرا علاوه بر فشار عملیاتی پایین تر در فرآیند meuf و سهولت ساخت غشاهای اولترافیلتر نسبت به نانوفیلتر، حداکثر بازده ی جداسازی آنیلین و نیکل به دست آمده در این رساله با استفاده از فرآیند meuf (به ترتیب 70 و 99%) نسبت به مقادیر مربوط به غشاهای نانوفیلتر (به ترتیب 64 و 94%) بیشتر بوده است.

در ارزیابی پیامد ابتدا به تقسیم بندی و شناسایی مناطق پر خطرمی پردازیم و سپس با استفاده از استانداردها و داده های آماری و کتابهای راهنمای ارزیابی پیامد به تعیین سناریوها خواهیم پرداخت.در این واحد امکان رخداد حوادث نشتی، آتش و انفجار محتمل می باشد و بعد از انتخاب سناریوها با استفاده از نرم افزار phast 6.54 مدلسازی حوادث انجام شده است. نتایج بیانگر آن است که در فصل بهار و تابستان نسبت به فصل پاییز و زمستان مخاطرات فرایندی از قبیل آتش سوزی و انفجار بیشتر است همچنین شعاع آتش سوزی و انفجار نیز بخشهای مهم وحیاتی سایت مانند اتاق کنترل را در بر می گیرد و به ساختمان های در محدوده آتش سوزی و انفجار آسیب وارد می کند.از نظر آسیب پذیری فردی تا نقاط مذکور سوختگی از نوع درجه دوم اتفاق می افتد .

جریان های چند فازی، به ویژه دو فازی در صنایع مختلفی از جمله صنایع معدنی، نفت و گاز، خط لوله انتقال جامدات، ساخت و ساز و طی حفاری چاه ها به وقوع می پیوندند. رفتار جریان به خصوصیات فازهای تشکیل دهنده، سرعت های جریان، کسرهای حجمی فازها و هندسه سیستم بستگی دارد. به منظور حصول اطمینان از محاسبات طراحی در سیستم های دو فازی، اعم از افت فشار و سرعت مخلوط ، باید بتوان نوع رژیم جریان را به دقت مشخص نمود. روش های تحلیلی و تجربی موجود به منظور پیش بینی الگوی جریان های چند فازی به نوبه خود دارای پیش فرض هایی هستند که از ضریب اطمینان شناسایی الگوی جریان می کاهد و از سوی دیگر نرم افزارهای سیالاتی موجود از جمله cfx در حل مسائلی که به دلیل در دسترس نبودن اطلاعات مربوط به تمامی عوامل تاثیرگذار و یا وجود رابطه ای بسیار پیچیده بین داده ها، مدل سازی ریاضی در مورد آنها ممکن ویا عملی نیست، توانایی بالایی دارند. در این مطالعه از این توانایی به منظور تشخیص الگوی جریان دوفازی جامد- مایع کمک گرفته شده است. با استفاده از نرم افزار cfx، تاثیر کسر حجمی، دانسیته و قطر ذرات، ویسکوزیته سیال و سرعت جریان بر نوع الگوی جریان بررسی شد. خروجی این نرم افزار، خطای مورد قبولی را در پیش بینی داده های آزمایشگاهی ارائه داد. نتایج این تحقیق، معرف آن است که نرم افزارهای سیالاتی ابزاری مناسب برای شناسایی الگوی جریان های دو فازی می باشند.

برج های تقطیر سینی دار، از نوع مخروطی چرخان (scc)، یکی از انواع برج های تقطیر می باشند که کاربرد آنها در فرایندهای جداسازی به خصوص در صنایع غذایی رو به افزایش است. تغلیظ و بوگیری از شیر و مایعاتی که دارای ذرات جامد هستند، ساخت پودرهای غذایی مانند کاکائو و قهوه از جمله کاربردهای این دستگاه های جداکننده گاز - مایع می باشند. ساختار هندسی پیچیده، رژیم های جریانی متفاوت و مکانیزم های مختلف انتقال جرم در آنها باعث شده اند که شبیه سازی این برج ها دشوار باشد. از طرف دیگر، شبکه های عصبی مصنوعی در حل مسائلی که تمامی عوامل تأثیرگذار در دسترس نباشند و یا رابطه ای بسیار پیچیده بین داده ها وجود داشته باشد، توانایی بالایی دارند. علاوه بر این، بر خلاف مدل ها و روش های تجربی، دانستن مکانیزم های فیزیکی که در داخل برج اتفاق می افتند برای شبکه های عصبی ضرورتی نداشته و تنها ورودی های شبکه که شامل اطلاعات کافی باشند، لازم هستند. از این رو، هدف از پژوهش حاضر، پیش بینی افت فشار و شبیه سازی هیدرودینامیک برج scc در دو مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی با استفاده از ساختار تابع پایه شعاعی (rbf) شبکه های عصبی مصنوعی می باشد. هدف دیگر از انجام این پروژه، مقایسه این ساختار با روش پرسپترون چند لایه (mlp) است. بنابراین، افت فشار و شرایط طغیان برای این نوع برج ها با استفاده از شبکه عصبیrbf با الگوریتم آموزش لونبرگ - مارکوآرت پیش بینی و نتایج آن با داده های تجربی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که میانگین مربعات خطا برای افت فشار 0003/0و متوسط خطای مطلق برای کل داده ها حدود 1% می باشد. همچنین درصد خطا برای تعیین شروع طغیان در مقیاس صنعتی این گونه برج ها از مقدار 20% در مدل تجربی و 10% در ساختار mlp، به میزان 2/0% تقلیل پیدا کرد. با استفاده از نتایج شبیه سازی به نمودار طغیان دست یافته ایم که می تواند بر اساس آن ظرفیت برج را در شرایط عملیاتی مختلف به دست آورد. در نهایت می توان نتیجه گرفت که شبکه عصبی تابع پایه شعاعی با الگوریتم آموزش لونبرگ - مارکوآرت نسبت به ساختار پرسپترون چند لایه، روش بسیار قوی تری برای پیش بینی افت فشار و شرایط طغیان در برج های scc در دو مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی می باشد.

در این مطالعه یک خشککن پاششی با قطر 2/2m و ارتفاع 3/7m و دیوارهای از جنس فولاد ضدزنگ با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیهسازی شده است. هوای داغ توسط یک فن به داخل خشککن دمیده شده و خوراک همجهت با هوای داغ، توسط یک پمپ با فشار بالا و از طریق نازل به داخل خشککن پاشیده میشود. با پاشش خوراک، ذرات تشکیل شده با هوای داغ تبادل مومنتوم، جرم و انرژی نموده و رطوبت موجود در آنها تبخیر میشود. بحث اصلی این مطالعه دست یافتن به توزیع زمان اقامت ذرات با استفاده از شبیهسازی میباشد. با استفاده از مدلسازی مسیر حرکت تعداد زیادی از ذرات، توزیع زمان اقامت ذرات به دست خواهد آمد. یکی دیگر از اهداف مهم این تحقیق، به دست آوردن پروفایل دما در نقاط مختلف محفظه خشککن پاششی به منظور عدم تخریب حرارتی محصول است. دمای دیواره از اهمیت خاصی برخوردار است به دلیل اینکه اگر دما در دیواره از حد معینی پایینتر باشد باعث تهنشست محصول در محفظه داخلی شود. این مشکلات خود باعث فساد محصول، مشتعل شدن و نهایتا کیفیت نامطلوب محصول میشود.

امروزه از سیستم استخراج به خاطر اقتصادی بودن آن نسبت به دیگر روش های جداسازی بیشتر استفاده می شود. اما برای فرآیندهای استخراج، داده های گیبس فزونی یا اکتیویته دقیق تعادلی مایع-مایع مورد نیاز است. تا کنون برای پیش بینی سیستم های مایع-مایع از مدل های اکتیویته فزونی با موفقیت استفاده گردیده است. لذا هدف از این تحقیق مطالعه فاز مایع-مایع در سیستم سه جزئی آب، استن و اکتانول در دو محدوده دمایی و قابلیت آزمایش مدل های مختلف تعادلی برای همبستگی داده ها است تا در نهایت بتوان چگونگی رفتارهای ترمودینامیکی نظیر nrtl، uniquac و unifac را مدلسازی نمود.نتایج حاصل از این تحقیق معرف آن است که مدل های uniquac و nrtl به پارامترهای اثر متقابل بهینه شده در سیستم بستگی داشته، در حالی که سیستم unifac به پارامترهای اثر متقابل بین هر جفت از گروه های اصلی موجود در سیستم بستگی دارد. نتایج این تحقیق همچنین معرف آن است که داده های تجربی بدست آمده همخوانی خوبی را با پیش بینی مدل nrtl از خود نشان داده است.

بیودیزل امروزه به عنوان سوختی جایگزین برای سوخت¬های نفتی به شدت مورد توجه قرار گرفته است. منابع تولید بیودیزل انواع روغن های خوراکی و غیر خوارکی مثل روغن ذرت، کانولا، نخل، جلبک، روغن مستعمل آشپزی و غیره است. عمده تولید بیودیزل از روغن های خوارکی است، به طوری که بین 75 تا 90 درصد هزینه کل تولید این محصول را در بر می گیرد. به علاوه، با توجه به بحران غذایی پیش بینی شده جهان توسط سازمان ها و ارگان های مربوطه، انتظار می رود که هزینه تولید بیودیزل نیز به شدت افزایش یابد. به علاوه، رقابت بین غذا و سوخت باعث بغرنج تر شدن این مسئله خواهد شد. از این رو مطالعات علمی اخیر در زمینه تولید سوخت جایگزین به سمت استفاده از منابع ارزان قیمت حرکت کرده است. جلبک یک منبع بسیار ارزان، با کیفیت و فراوان برای تولید بیودیزل است. جلبک ها موجودات سخت جانی هستند که در اکثر محیط های آبی، خواه شیرین و یا شور، وجود دارند. تقریباً تمامی جلبک ها حاوی لیپید هستند. این لیپید ها هستند که به وسیله الکل استری شده و تولید بیودیزل می کنند. گونه های مختلف جلبک ها دارای درصدهای مختلفی از لیپید هستند. از این رو مطالعات روی گونه های خاص جلبک که درصد لیپید بالایی دارند، برای این فرآیند صورت گرفته است. اما، استریل نگه داشتن محیط و جلوگیری از آلودگی جلبک های خاص در طول فرآیند رشدشان کاری بسیار دشوار و هزینه بر است. از این رو تولید بیودیزل از یک منبع مختلط از انواع جلبک ها در یک محیط کشت آلوده که تا به کنون بررسی بر روی آن صورت نپذیرفته بود، مورد توجه قرار گرفت. بدین منظور از محیط فاضلاب و جلبک که از تصفیه خانه پرکندآباد تهیه شد، به منظور رشد جلبک استفاده شد. در ابتدا مخلوط جلبک تهیه شده در محیط bg-11 رشد داده شد. سپس مقداری از آن در فاضلاب برای تولید انبوه کشت شد و بعد از گذشت 5 روز، جلبک ها استخراج، خشک و به پودر تبدیل شد. آزمایش ها به منظور تولید بیودیزل توسط نرم افزار design expert به روش فاکتوریال طراحی شد. تأثیر سه متغیر میزان متانول (نسبت 9 و 13 میلی لیتر بر گرم جلبک خشک)، میزان پتاسیم هیدروکسید به عنوان کاتالیست (1و3 درصد وزنی) و مدت زمان (2و 4 ساعت) در میزان تولید بیودیزل از جلبک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به وسیله نرم افزار بهینه سازی شد که زمان 2 ساعت، میزان متانول 31/9 میلی لیتر بر گرم جلبک خشک و 1 درصد وزنی کاتالیست به عنوان شرایط بهینه به دست آمد که بازده تولید 51/66 درصد وزنی متیل استر اسید چرب (fame) در این حالت گزارش شد.

در این کار پژوهشی نانو ساختارهای متنوع اکسید تیتانیوم شامل نانولوله ، نانو چوب، نانوسیم،نانو صفحه، نانو میله و نانو ذرات هسته – پوسته ag@tio2 تهیه و خواص ساختاری و اپتیکی آنها بررسی شده است. نتایج مطالعات نشان دادند که با یک روش اصلاح شده هیدروترمال و بدون استفاده از دستگاه اتوکلاو می توان نانو صفحات و نانو لوله های اکسید تیتانیوم را به آسانی با کیفیت بالا تهیه کرد. نانو ورقه ها دارای ابعاد بزرگتر از m × 1µmµ 1 و ضخامت متوسط 50 -30 نانومتر هستند.نانو لوله های اکسید تیتانیوم با ضخامت کم دیواره 5 -3 نانومتر ، قطر 50 -30 نانومتر وطول چند میکرومتر تهیه شدند. سلول های خورشیدی تهیه شده از نانولوله ها بهبود انتقال الکترون را نسبت به نانو ذرات نشان میدهد. همچنین نانو ساختارهای هسته –پوسته ag@tio2 نیز با یک روش مایکروویو مستقیم تهیه شدند.نانو ذرات نقره با پوشش اولئیل آمین در محیط آبی سنتز شده و پس از آن برای پوشش دهی با اکسید تیتانیوم به طور مسقیم استفاده شد. نتایج نشان داد که نانو ذرات نقره با اندازه متوسط 20 -15 نانومتر و پیک جذب در طول موج 407 نانومتر سنتز شده اند. نانو ذرات هسته – پوسته ag@tio2 با اندازه ضخامت پوسته 25 نانومتر و ضخامت هسته 100 – 50 نانومتر دارای پیک جذب اپتیکی در 430 نانومتر می باشد که نشان دهنده پوشش دهی نانو ذرات نقره با نانو لایه اکسید تیتانیوم می باشد.

در این پروژه در بخش اول فیلم نانو کامپوزیت نانو ذرات پلاتین-کبالت رسوب کرده بر پایه نانو صفحات گرافن بر روی لایه نفوذ گازی توسط روش الکتروشیمیایی شامل چندین مرحله متوالی فرآیند الکتروشیمیایی ساخته شد. نانو ذرات پلاتین-کبالت با اندازه ذرات 11 نانومتر به روش همرسوبی جریان ثابت در حمام الکتروشیمیایی بر روی سطح نانو صفحات گرافن احیا شده به روش الکتروشیمیایی نشانده شدند. ویژگیهای توپوگرافی ، ساختاری ، مورفولوژی و ترکیب نمونه های فیلم تهیه شده بوسیله میکروسکوپ نیروی اتمی،اسپکتروسکوپی رامان،آنالیز طیف مادون قرمز، پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی با نشر میدانی و اسپکتروسکوپی پخش انرژی مشخص شدند. همزمان فعالیت کاتالیستی الکترودهای تهیه شده برای واکنش احیای اکسیژن توسط ولتامتری سیکلی ، ولتامتری با روبش خطی ،کرونوامپرومتری و اندازه گیریهای اسپکتروسکوپی امپدانس مورد ارزیابی قرار گرفت.اندازه گیریهای رامان ساختار گرافیتی صفحات گرافن تولید شده را تایید نمود. همچنین نانو ذرات فیلم بصورت کروی بوده و بخوبی در سطح نگه دارنده پخش شده بودند.خواص کاتالیتیکی الکترود pt-co/gnp/gdl با الکترود آماده شده با نمونه تجاریpt/c/gdl با استفاده از اندازه گیریهای پلاریزاسیون نیم سل بر اساس فعالیت جرمی و فعالیت ویژه مقایسه شد. الکترود پلاتین-کبالت نشانده شده بر روی صفحات گرافن فعالیت کاتالیتیکی بالایی برای واکنش احیای اکسیژن که به تغییرات ساختاری ایجاد شده توسط آلیاژ نمودن و مساحت سطح ویژه بالای نانوصفحات گرافن نسبت داده می شود از خود نشان داد. در بخش دوم الکتروکاتالیستpt/pani/wc/c برای افزایش فعالیت الکترواکسیداسیون متانول و واکنش احیای اکسیژن و بهبود پایداری الکتروکاتالیستpt/c تجاری توسعه پیدا کرد.برای این منظور کاربید تنگستن/کربن با پلی آنیلین در واکنش پلیمریزاسیون در جا با آنیلین پروتونه شد.نتایج طیف مادون قرمز حضور پلی آنیلین را در کامپوزیت نشان داد.همچنین هدایت تنگستن کاربید پوشش داده شده با پلی آنیلین با هدایت مخلوط های کاربید تنگستن و ولکان بطور جداگانه مقایسه شد. نتایج تفرق اشعه ایکس اندازه ذرات پلاتین پخش شده بر روی نگه دارنده را10 نانومتر نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبش نشان داد که تنگستن کاربید در اندازه نانو بطور موفقیت آمیزی توسط پلی آنیلین پوشش داده شده اند. بر اساس خواص الکتروشیمیایی تعیین شده توسط ولتامتری سیکلی ، دفع مونواکسید کربن و اندازه گیریهای الکترود دیسک چرخان مشخص شد که الکتروکاتالیست pt/pani/wc/c فعالیت قابل مقایسه ای برای واکنش اکسیداسیون متانول و احیای اکسیژن نسبت به نمونه تجاری نشان می دهد. کاهش قابل ملاحظه ای در پیک پتانسیل الکترو اکسیداسیون مونواکسید کربن از 75/0 ولت برای نمونه تجاری به 52/0 ولت برای الکتروکاتالیستpt/pani/wc/c بیانگر افزایش فعالیت برای الکترواکسیداسیون مونواکسیدکربن با جایگزینی ولکان با تنگستن کاربید/کربن پوشش داده شده با پلی آنیلین هست.نتایج کرونوآمپرومتری همچنین نشان داد که در حضور متانول الکتروکاتالیستpt/pani/wc/cهنوز دانسیته جریان بالایی نسبت بهpt /wc/cوpt/c را نشان می دهد. در بخش سوم این مطالعه روش نوین دو مرحله ای برای تهیه کاتالیستcu/pt-pd با ساختار هسته-پوسته بر روی الکترود کاغذ کربنی برای پیل سوختی با غشاء پلیمری توسعه یافت. نانو ذرات مس با توزیع قطر160-84 نانومتر توسط رسوب الکتروشیمیایی با مدولاسیون پتانسیل بدست آمدند. در رسوب الکتروشیمیایی مس مرحله انتقال بار سریع بوده و سرعت رشد بوسیله سرعت انتقال جرم یونهای مس به مراکز رشد کنترل شد. بعد از رسوب الکتروشیمیایی جایگزینی فلز مس با پلاتین-پالادیوم بطور خود بخود با فرآیند ردوکس برگشت ناپدیر اتفاق افتاد. ماهیت و ترکیب الکترودptpd/cu بر روی کاغذ کربنی به ترتیب توسط میکروسکوپ الکترونی با نشر میدانی واسپکتروسکوپی پخش انرژی ایکس-ری تعیین شد. الکترود ptpd/cu تهیه شده ساختار هسته-پوسته با توزیع یکنواخت بر روی سطح با میانگین اندازه ذرات با قطر 41 نانومتر را نشان داد. فعالیت الکتروشیمیایی الکترود تهیه شده و الکترود نمونه تجاری در طی واکنش احیای اکسیژن توسط ولتامتری با روبش خطی مطالعه شدند. مقادیر پایین شیب تافل و انرژی فعال سازی بدست آمده بیان کردند که الکترودcu/ptpd با ساختار هسته-پوسته دارای فعالیت الکتروشیمیایی بالایی نسبت به کاتالیستpt/c می باشد. همچنین نتایج مساحت سطح فعال در طی تستهای تخریبی نشان می دهد کهcu/ptpd با ساختار هسته-پوسته دارای پایداری بالایی نسبت به نمونه تجاری می باشد. در بخش چهارم این مطالعه پلیمر هادی پلی آنیلین به منظور ترفیع ترکیب زیر لایه ماکروپرس در لایه نفوذ گازی با ولکان دوپه شد و عملکرد مجموعه الکترود و غشاء(mea) در سیستم تک سل پیل سوختی بررسی شد. نتایج نشانگر بهبود عملکرد mea با لایه ماکروپرس اصلاح شده در مقایسه با لایه اصلاح نشده می باشد.

در صنایع نفت وگاز همواره خطرات بالقوه¬ای وجود دارند که می¬توانند موجب بروز صدمات جانی وخسارت¬های مالی شدید و جبران¬ناپذیری شوند. هر نوع ویژگی شیمیایی وفیزیکی ذاتی که قابلیت خسارت داشته باشد، خطر نامیده می¬شود. لذا اولین گام ایمنی، شناسایی خطرات بالقوه آسیب رسان در صنایع نغت وگاز و ارزیابی شدت پیامدهای آن و دومین گام مدیریت ریسک با هدف بهبود ایمنی برای کاهش حوادث می¬باشند. در تمامی مراحل شامل طراحی، ساخت و عملیات این دو مرحله مذکور از اهمیت ویژه¬ای برخوردار می¬باشند. یکی از این واحدها که دارای عوامل بالقوه حوادث است، واحد تانک فارم و بارگیری پالایشگاه گاز می¬باشد. روش¬های متفاوتی برای شناسایی عوامل خطر جود دارد که می¬توان از فهرست¬های جامع، آنالیز پرسش وآنالیز مخاطرات و راهبردی و نظایرآن نام برد. که متداولترین روش مطالعه ریسک و مخاطرات راهبردی است.که بطور سیستماتیک مشکلات راهبردی و مخاطرات بالقوه را در واحد تشخیص می¬دهد. هدف از این تحقیق بررسی پارامترها در مطالعه ریسک و مخاطرات راهبرادی واحد تانک فارم و بارگیری مایعات نفتی در پالایشگاه گاز شهید هاشمی نژاد می¬باشد. این پروژه دارای دو بخش است، بخش اول شناسایی خطرات و بخش دوم بررسی پیامدو شدت حادثه در مخازن ذخیره سازی مایعات نفتی به کمک نرم افزارphast می¬باشد. نتیجه این پژوهش دربخش اول نشان داده است که خوردگی، فرسایش، رسوب و نشتی که دارای مخاطرات در سطوح مختلف می¬باشند، بیشترین مسائل این واحد را تشکیل می¬دهند. بر همین اساس پیشنهادات و راه کارهایی برای کاهش ریسک و بالابردن ضریب ایمنی و عملیاتی واحد تانک¬فارم و بارگیری مایعات ارائه شده است. از قبیل جایگزین کردن برخی کنترل کننده¬ها که کارایی بیشتری دارند یا لحاظ کردن برخی کنترل کننده¬های جدید. همچنین مطالعه و مدل¬سازی پیامدها نشان می¬دهد که، شدت پیامدهای حاصل از مخاطرات به میزان جریان باد و پایداری جوی بستگی دارد. در پایان این تحقیق سعی شده است، با توجه به نتایج حاصل از مطالعات پیشنهادهایی درجهت افزایش ایمنی واحد تانک فارم پالایشگاه گاز خانگیران، با توجه به عمر واحد و متناسب با امکانات مالی و تجهیزاتی موجود، ارائه شود.

انتقال حرارت از یک سطح جامد به سوسپانسیون مایع جامد در انتقال عمودی یا افقی در طراحی مبدل های حرارتی، خشک کن ها، بستر های سیال و خط لوله دوغاب ها مهم می باشد. جریان سوسپانسیون غلیظ در بسیاری از فرایندهای شیمیایی به صورت یک دوغاب همراه با حمل و نقل همزمان مواد جامد به کار می رود. هرگونه تلاش برای طراحی یک جریان دوغاب نیازمند شناخت دانش ویژگی های آن از جمله، نرخ انتقال حرارت می باشد. ذراتی که در جریان سوسپانسیون مایع جامد هستند، بسته به سرعت و غلظت شان باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شوند. در این مطالعه با استفاده از نرم افزار ansys14 شبیه سازی انتقال حرارت سوسپانسیون مایع جامد در جریان آرام ، در دو حالت شرط مرزی دیواره ی دما ثابت و شار حرارتی ثابت ، در یک کانال دوبعدی انجام شده است و ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت به عنوان تابعی از سرعت جریان و غلظت حجمی دوغاب به دست می آید. برای صحت نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج موجود برای آب خالص با رابطه تئوری سیدر – تیت مقایسه گردیده و توافق خوبی بین آن ها مشاهده شد. طی این شبیه سازی مشاهده می شود که در حالت شرط مرزی دیواره دمای ثابت و شار حرارتی ثابت ، با افزایش سرعت و غلظت حجمی دوغاب ، ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت افزایش می یابد. همچنین با افزایش دمای ثابت دیواره، ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت کاهش و با افزایش شار حرارتی ثابت دیواره ، افزایش می یابد. افزایش انتقال حرارت باعث بهبود عملکرد سیستم های حرارتی از جمله مبدل های حرارتی می گردد و هزینه های سیستم و تقاضای انرژی راکاهش می دهد.

مسائل انرژی و محیط زیستی، توسعه منابع سوختی جایگزین را افزایش داده است. بیودیزل سوخت دوستدار محیط زیستی است که از روغن های گیاهی ، چربی های حیوانی و روغن های پسماند بدست می آید و می تواند جایگزین سوخت دیزل شود. بمنظور توجیه اقتصادی تولید بیودیزل مجبور به استفاده از روغن های ارزان هستیم، زیرا قریب به80 درصد از هزینه تولید بیودیزل را مواد اولیه تشکیل می دهد. این روغن ها دارای میزان اسید چرب آزاد بالایی هستند که استفاده از کاتالیست های همگن را دشوار می کنند. لذا کاتالیست های ناهمگن بازی مانند اکسید کلسیم بسیار مورد توجه قرار گرفته اند ولی این کاتالیست ها نشان دادند که نیاز به تقویت دارند. در بین اکسیدهای فلزی بعنوان تقویت کننده، زیرکونیوم فعالیت بالایی را از خود نشان داد. زیرکونیوم دارای خاصیت آمفوتری است که فعالیت کاتالیست را در دوجنبه بازی و اسیدی افزایش می دهد. در این پژوهش کاتالیست اکسید کلسیم تقویت شده با تیتانیوم و زیرکونیوم اکسید به نسبت مولی 1:1:2 به روش سل-ژل سیترات سنتز شد. ابتدا دمای کلسینه بعنوان یکی از عوامل بسیار تاثیرگذار بر فعالیت کاتالیست بهینه سازی شد. کاتالیست های سنتز شده توسط آنالیزهای sem، tem ،xrd وft-ir مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد، کاتالیست بدون کلسینه با تفاوت ناچیزی نسبت به کاتالیست کلسینه شده در دمای oc 400 فعالیت بالایی را در تولید بیودیزل داراست. نتایج xrd نشان داد که بدون هیچ گونه عملیات حرارتی نانوکاتالیست cati0.5zr0.5o3سنتز شد که نشان دهنده روشی ایده آل بمنظور سنتز نانوکاتالیست های ناهمگن می باشد. سپس پارامترهای موثر در روش سل- ژل شامل دمای ژل شدن، نسبت اسید سیتریک به مولهای فلزی و زمان کمپلکس مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نسبت مولی اسید سیتریک به فلزات 5/1، دمای ژل شدنoc 80، زمان کمپلکس 1 ساعت بهترین شرایط بمنظور سنتز نانوکاتالیست cati0.5zr0.5o3 است. در نهایت نیز قدرت کاتالیست سنتز شده در شرایط بهینه در واکنش تبادل استری روغن پسماند مورد بررسی قرار گرفت که بازده 65% بدست آمد که نشان می دهد کاتالیست دارای توانایی بالایی برای تولید صنعتی بیودیزل داراست.

به علت مشکلات زیست محیطی حاصل از سوخت های فسیلی و منابع رو به اتمام این سوخت ها، تولید یک سوخت جایگزین بسیار حائز اهمیت است. بیودیزل که حاصل از واکنش تبادل استری روغن های گیاهی یا چربی های حیوانی با استفاده از یک الکل در حضور کاتالیست می باشد، یکی از سوخت های جایگزین می باشد. امروزه، از روغن های غیر خوراکی یا پسماند روغن های خوراکی (روغن های خوراکی مصرف شده) برای کاهش قیمت تولید بیودیزل استفاده می شود. در این مطالعه از روش سنتز احتراقی در محلول به کمک امواج ماکروویو استفاده شد تا تاثیر میزان بارگذاری اکسید روی و اکسید مس را روی فعالیت کاتالیستی آلومینا مورد بررسی قرار گیرد. به علاوه بهترین درصد بارگذری هر یک از این اکسیدهای فلزی بر روی آلومینا و شرایط تولید این نانو کاتالیست مورد ارزیابی قرار گرفت. در این زمینه تاثیر شدت توان ماکروویو و نوع سوخت مصرفی به منظور سنتز کاتالیست بررسی شد. کاتالیست ها توسط آنالیزهای xrd، ft-irو sem تعیین مشخصات شد. فعالیت کاتالیست ها نیز در واکنش استری کردن اسید اولئیک مورد بررسی قرار گرفت.

در این تحقیق شبیه سازی محفظه احتراق در سه نوع مختلف محفظه احتراق انجام شد. حالت اول محفظه احتراق بدون بفل، حالت دوم محفظه احتراق با بفل متقارن و حالت سوم محفظه احتراق با بفل نامتقارن می باشد. برای هر کدام از محفظه ها 9 حالت مختلف ورودی هوا در نظر گرفته شد. ضمن اینکه شرایط سوخت ورودی در تمامی حالت ها ثابت بود. بعد از انجام شبیه سازی ها و بدست آمدن نتایج مشخص شد که وجود بفل در محفظه احتراق متان خروجی از محفظه را کاهش و دمای سیال خروجی را افزایش می دهد. به طوریکه در نمونه ای متان خروجی به میزان % 28 کاهش و دمای سیال خروجی به میزان % 5 افزایش می یابد. همچنین در بررسی آرایش بفل ها در محفظه احتراق مشخص شد که بفل با آرایش متقارن در محفظه از بفل با آرایش نامتقارن از لحاظ بررسی پارامترهای احتراق مناسب تر است. همچنین تاثیر دمای هوای ورودی بر روی میزان متان خروجی و دمای سیال خروجی بررسی و مشخص شد که با افزایش دمای هوای ورودی، دمای سیال خروجی افزایش و متان خروجی نیز به میزان کمی افزایش می یابد. تاثیر میزان هوای ورودی به محفظه نیز بررسی شد و مشخص شد که در اغلب موارد با افزایش میزان هوای ورودی متان خروجی کاهش ولی از طرفی دمای سیال خروجی نیز کاهش می یابد. برای نمونه در محفظه احتراق با بفل متقارن با افزایش میزان هوای ورودی از نسبت استوکیومتری تا % 125 هوای اضافی، میزان متان خروجی تا % 91 کاهش و دمای سیال خروجی از محفظه نیز به میزان % 40 کاهش می یابد. در ادامه به منظور یافتن نقطه بهینه شرایط ورودی هوا از نرم افزار design expert 7 استفاده شد. در نهایت پس از محاسبات در شرایط بهینه مشخص شد که بازده محفظه احتراق با بفل متقارن نسبت به نوع بدون بفل % 4/63 بیشتر، بازده محفظه احتراق با بفل نامتقارن نسبت به نوع بدون بفل % 4/25 و بازده محفظه احتراق با بفل متقارن نسبت به محفظه احتراق با بفل نامتقارن % 0/4 بیشتر است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پژوهش ، مطالعاتی در مورد فرآیند پراکندگی گاز - مایع، در یک مخزن شیشه ای که به چهار عدد موج گیر baffle تجهیز شده، صورت گرفته است . از چهار نوع همزن توربینی و یک توزیع کننده گاز حلقوی شکل استفاده شده و از آب به عنوان مایع و ا زهوا به عنوان گاز استفاده شده است . سپس آزمایشاتی به منظور مقایسه عملکرد همزن ها از نظر مصرف توان در شرایط بدون هوادهی، ضریب انتقال جرم و الگوی جریان انجام گرفته است . در شرایط بدون هوادهی، همزن هایی که جریان محوری تولید می کنند، در مقایسه با همزن های تولید کننده جریان شعاعی، توان کمتری مصرف می کنند و عملکرد بهتری دارند. در این میان همزن pitched blade کمترین مصرف توان را به همراه دارد. نتایج بدست آمده در این قسمت با نتایج تئوری مطابقت خوبی دارد. آزمایشات جهت بررسی توان مصرفی سیستم در شرایط هوادهی، نشان می دهند که توان نسبت به شرایط بدون هوادهی افت می کند. میزان این افت با توجه به شرایط عملیاتی برای همزن های مختلف ، متفاوت است . این افت برای همزن concave blade کمتر از انواع همزن دیگر است . کارهای آزمایشگاهی در زمینه انتقال جرم، با اندازه گیری میزان جذب اکسیژن، در آب توسط الکترود اکسیژن و محاسبه ضریب حجمی انتقال جرم در سیستم (kl.a) برای انواع همزن در شرایط عملیاتی متفاوت صورت گرفته است . آزمایشات از نظر بیشترین ضریب انتقال جرم و همچنین بیشترین دامنه عملکرد مطلوب و پراکنده سازی حجم گاز قبل از رسیدن به شرایط نامطلوب در سیستم، همزن vaned disc را به عنوان انتخاب بهینه معرف می کند. در این پژوهش رفتار دو گانه (hysteresis) در همزن rushton turbine مورد مطالعه قرار گرفته است . وجود این پدیده در این نوع همزن باعث ایجاد یک ناحیه جدید در الگوی جریان، به ناحیه گذرا می شود. در این ناحیه هر دو الگوی مطلوب و نامطلوب جریان وجود دارند. همچنین روابطی برای تعیین مرزهای الگوی جریان ارائه شده است که با خطای میانگین 4/8 درصد این نواحی را مشخص می کنند.

ذخیره انرژی بوسیله بازیافت گرمای هدر رفته نه تنها به دلایل اقتصادی بسیار مهم و با ارزش بوده بلکه باعث کاهش عمده مصرف انرژی نیز خواهد شد که این عامل خود نقش بسزایی در کاهش تولید گاز ‏‎co2‎‏ خواهد داشت. افزایش هزینه انرژی و مسئله ذخیره برای نسل آینده دو عامل بسیار مهم هستند که باید در طراحی مبادله کن های جدید و پیشرفته مورد توجه قرار گیرند.در این تحقیق بازیافت گرمای تلف شده ، انواع سیستم های بازیافت گرمای هدر رفته مانند بازیاب ها و گرما پس ده ها ، امکان سنجی استفاده از مبادله کن لوله گرمایی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. همچنین یک روش تئوی جهت طراحی ، عملکرد و یک نمونه کاربرد از مبادله کن ترموسیفونی جهت بازیافت گرمای هدر رفته از گازهای داغ حروجی در واحد های صنعتی شرح داده می شود. مبادله کن های گرمایی که به صورت دو فازی و از چند ترموسیفون تشکیل شده اند به عنوان یکی از شیوه های کار آمد برای بازیافت گرمای هدر رفته با ویژگیهای بی نظیر می توانند به عنوان پیش گرمکن های هوای احتراق در دیگهای بخار و کوره ها عمل نمایند.بدین منظور یک نمونه مبادله کن تموسیفونی برای یک دیگ بخار 7 تنی در شرکت داروسازی ثامن مشهد طراحی شده است. با استفاده از این مبادله کن ترموسیفونی مقدار ‏‎106725 m3‎‏ گاز طبیعی ذخیره و از تولید ‏‎209050‎‏ کیلوگرم گاز ‏‎co2‎‏ در مدت یکسال جلوگیری به عمل خواهد آمد. میانگین شدت بازیافت گرما حدود ‏‎60 kw‎‏ و زمان بازگشت سرمایه کمتر از دو سال می باشد. در این پایان نامه عملکرد گرمای مبادله کم بوسیله دو روش ‏‎lmtd , e-ntu‎‏ جهت بدست آوردن خواص انتقال حرارت مورد ارزیابی قرار می گیرد.

امروزه هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی مناسب مطرح می باشد. با توسعه ابعاد مطالعات نظری و اجرایی و برنامه ریزی انرژی کشور در چارچوب بهره برداری از حامل های انرژی و درآمدهای آن و استفاده از آنها به طور مطلوبتر، ایمنتر و بویژه در مسافتهای زیاد، ارائه طراحی سیستم کرایوژنتیک برای مایع سازی هیدروژن ضروری است. یکی از بهترین فرآیندها برای مایع سازی هیدروژن، فرایند لیند-هامپسون با پیش سردکن است که طراحی آن با انتخاب بهترین نوع تجهیزات ارائه گردیده است. در این پروژه، اجزای اصلی چرخه مایع سازی که عبارتند از کمپرسور، مبدل حرارتی، واحد خالص سازی و خشک کردن، راکتور کاتالیستی تبدیل هیدروژن اورتو به پارا، شیر انبسازی و مخزن ذخیره سازی، به طور جداگانه طراحی شده اند. در این طراحی از کمپرسور رفت و برگشتی با نسبت تراکم 1: 40 و توان 28 کیلووات برای فشرده کردن گاز هیدروژن استفاده شده است. عمده ناخالصی های گاز هیدروژن، بخار آب و اکسیژن می باشد که غلظت آنها حدود 001/0 درصد حجمی است. برای جلوگیری از خطرات احتمالی ناخالصی ها در چرخه، آنها توسط ‏‎631kg/m2‎‏ سیلیکاژل در بستری به طول 9/0 متر، حذف می شوند. در این چرخه سه مبدل حرارتی صفحه ای-پره دار با سطوح 17/10، 3072/0 و 865/10 مترمربع بکار رفته که گاز هیدروژن با شدت جریان کنترل شده ‏‎0/53kg/hr‎‏ را تا دمای وارونگی آن سرد می نمایند. تعداد پره های بکار رفته در این مبدل ها 5/12 پره در هر 02/0 متر می باشند. در این طراحی از دو شیر انبساطی از جنس فولاد کربنی به قطر ‏‎5/047*10‎‏ متر و نسبت طول به قطر یک استفاده شده تا جریان گاز هیدروژن را با شدت ‏‎22/14m/sec‎‏ تخلیه کنند و در اثر افت ناگهانی فشار دما کاهش یافته و باعث تولید هیدروژن مایع شوند. در این شیرها مقداری از گاز، مایع می شود . برای ذخیره هیدروژن مایع از مخزن ذخیره سازی دو جداره به شکل استوانه استفاده می گردد که مخزن درونی فولاد ضد زنگ به ضخامت 92/0 میلیمتر و مخزن بیرونی، فولاد کربنی به ضخامت 9/0 میلیمتر می باشند. ضمنا از آنجا که در این فرایند درصد بالای پاراهیدروژن مدنظر می باشد، لذا از راکتورهای کاتالیستی همدما، غوطه ور در حمام نیتروژن مایع، به حجمهای 110، 772 و 4800 سانتیمتر مکعب با کاتالیزور ژل اکسید آهن ‏‎iii‎‏ استفاده شده است. طراحی چنین راکتورهای شبیه راکتور لوله ای با جریان قالبی می باشند. لازم به ذکر است که مخازن نیتروژن مایع به عنوان پیش سردکن با حجم 8/1 مترمکعب به ابعاد راکتور تبدیل هیدروژن اورتو به پارا، با دیواره عایق از جنس اپوکسی و فایبرگلاس ساخته می شوند. ضمنا در این پروژه، سیستم در حالت بهینه برای ظرفیت ‏‎300lit/hr‎‏ طراحی شده است.