در اکثر فرآیند های مهندسی شیمی پدیده های انتقال جرم و انتقال حرارت جزو جدایی ناپذیر فرآیند ها می باشند. در این پروژه توسط یک دستگاه آزمایشگاهی به بررسی تجربی همزمان این دو پدیده در فرآیند های مهندسی شیمی و تاثیراتی که بر روی هم و بر روی فرآیند ها می توانند داشته باشند، پرداخته شده است. این دستگاه آزمایشگاهی بر اساس فرضیاتی ساخته و مورد بررسی قرار گرفته است که به قرار زیر می باشد: 1. وجود پدیده های چگالش و تبخیر که در اثر انتقال حرارت ایجاد می شوند، باعث انتقال جرم گردیده و در نهایت بر ضریب انتقال حرارت تاثیر می گذارند. 2. وجود انتقال جرم، توزیع دما در پدیده انتقال حرارت را تغییر داده و باعث ایجاد تغییرات کلی در شار حرارتی می گردد. از این رو در این دستگاه با تغییر پارامتر های مختلف مانند دما و دبی برای دو سیال آب و هوا، آزمایشاتی صورت گرفته است، که نتایج حاصل از این آزمایشات را با نتایج حاصل از مدلساری فرآیند مقایسه گردیده اند و در این مقایسه به وجود پدیده wall effect و تاثیر آن بر دمای آب خروجی از سیستم پی برده شد و نتایج با اعمال اثر wall effect تصحیح گردیدند. همچنین در این پروژه با استفاده از انواع شبکه عصبی مصنوعی سعی بر این شده است که عملکرد این شبکه ها را با یکدیگر و با نتایج حاصل از آزمایشات مقایسه کرده و توانمندی این شبکه ها را در تحلیل نتایج مورد بررسی قرار گیرند. از جمله شبکه های عصبی بکار برده شده در این پروژه می توان به شبکه) rbf (radial basis exact fit و شبکه mlp (feed forward back prop)و شبکه (optimal regularization network) orn اشاره نمود. بررسی های انجام شده حاکی از این است که شبکه mlp بدلیل عدم امکان فیلتر نمودن نویز قادر به پیشبینی مناسب نبوده و شبکه orn به دلیل دارا بودن مبنای تئوری قویتر و استفاده از تکنیک های پیشرفته ریاضی مانند cv بهترین عملکرد را دارا می باشد.

یکی از تاثیر گذارترین فیلسوفانی که در تاریخ فلسفه حضور پیدا کرده است فیلسوف شهیر آلمانی ایمانوئل کانت است. کانت فلسفه را متوجه خویش کرد و به آن هویتی نقدی داد. و از حدود و توانایی ذهن بشر پرسش نمود. وبدین وسیله مباحث معرفتشناسی را در صدر نشاند. پاسخ کانت به امکان ترکیبی ای پیشین منجر به نفی مابعدالطبیعه شد. این نتیجه منفی فلسفه کانت مهمترین دلمشغولی انسان ها را بیهوده قلمداد می کرد اما کانت مدعی شد که هر جند از طریق عقل نظری نمی توان راهی به موضوعات مهم مابعدالطبیه گشود اما در عقل عملی این مسیر گشوده است.او با خودآیین دانستن اخلاق و با این نگره که عقل عملی موجود است و منشاِ ایجاب اراده، این مسیر را نشان داد. ما با بررسی فلسفه نظری و عملی کانت به این نتیجه رسیدیم که کانت مدعی نیست که موضوعات مابعالطبیعه را از طریق عقل عملی اثبات کرده است. به این معنی که استدلالهایی قطعی و یقینی ارائه نموده است بلکه اومدعی است که ماهیت اخلاق دلایل خوبی برای اعتقاد به این موضوعات فراهم می کند. هر چند که این موضوعات همواره به عنوان موضوعاتی ناشناختنی باقی خواهند ماند. و ما از چگونگی وجودشان هیچ نخواهیم دانست. کلید واژه ها: عقل نظری، عقل عملی، انقلاب کپرنیکی، حسیات استعلائی، جدل استعلائی، شهود، شاکله مندی، تصورات عقل

ترکیبات دارویی و محصولات مراقبت شخصی (ppcps)گروهی از آلاینده های پیشرو هستند، که در سالهای اخیر نگرانی های زیست محیطی را حتی در غلظت های کم به دنبال داشته است. استفاده از فتوکاتالیست های ناهمگن به ویژهtio2 برای فرایند تصفیه آب توجه زیادی را به دلیل تخریب موثر و معدنی سازی ترکیبات آلی مقاوم (سرسخت) را به خود جلب کرده است. در این پروژه، تخریب فتوکاتالیستی آنتی باکتریال bcp (2-بنزیل- 4- کلروفنول) به عنوان آلاینده پیشرو با استفاده از نانو فتوکاتالیست دی اکسیدتیتانیوم (tio2-p25) در photo-catalytic reactor در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. تأثیر شرایط عملیاتی مانند غلظت ماده هدف ، مقدار فتو کاتالیست tio2، ph و شدت نور بر راندمان حذف مورد مطالعه قرار گرفت. شرایط بهینه با غلظت اولیه 10تا100 میلی گرم بر لیتر ماده هدف و مقدار کاتالیست 0.05تا 0.5 گرم بر لیتر در حضور سه لامپ ( w6) uv-c بدست آمد که تخریب کامل bcp در کمتر از 60 دقیقه باtio2=0.1g/l و [bcp:50mg/l] با فرایند uv/tio2 انجام شد. و در پایان با مقایسه با دیگر فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته (uv/h2o2, uv/h2o2/fe+3) نتایج بیان شده است. این تحقیق نشان میدهد که فرایند uv/tio2 روشی موثر و کارآمد در حذف آلاینده پیشرو bcp از منابع آبی میباشد.

در این تحقیق، میزان حذف تری بوتیل فسفات (tbp) از محلولهای آبی بوسیله فرایند فتوکاتالیست مورد بررسی قرار گرفت. عوامل موثر در فرایند شامل غلظت آلاینده، غلظت فتوکاتالیست تیتانیا، غلظت پراکسید هیدروژن، استفاده از لامپ های uv-c و uv-aو حضور نمکهای معدنی بررسی شدند. نتایج آزمایش که به کمک gc آنالیز شد، نشان داد که پرتو uv به تنهایی بعد از گذشت 120 دقیقه درصد قابل قبولی از این ماده را حذف نمود. تاثیر مقادیر مختلف tio2 نشان می دهد که مقدار g/l 1/0 بهینه بوده و افزایش بیشتر در مقدار کاتالیست میزان تجزیه آلاینده را افزایش نمی دهد. غلظت بهینه آلاینده برابر با ppm 400 تعیین گردید. همچنین فرایند uv/tio2 نسبت به uv/h2o2 بازدهی بیشتری را در حذف tbp داشت. شرایط بهینه برای حذف آن در فرایند uv/tio2 نشان داد که، تجزیه این ماده در ph قلیایی بهترین بازدهی را دارد.استفاده از نمک های معدنی سرعت حذف آلاینده را کاهش می دهد و اثر این آنیون ها بر تخریب tbp از روند زیر پیروی می کند: cl- < so42- < no3-< hco3-<co32- از طرفی در این مطالعه اثر منابع مختلف تابش uv(uv-c,uv-a) برروی تجزیه tbp در غلظت های مختلف این آلاینده بررسی شد. با توجه به این نتایج و اطلاعات مربوط به شدت نور که از دیگر متون استخراج شد، می توان استنباط کردکه لامپ uv-c با شدت نور i254=5.5mwcm-2 هنگامی که غلظت آلاینده ppm 400 باشد بیشترین بازدهی را در تخریب آلاینده دارد. ترتیب بازدهی منابع مختلف تابش uv در فرایند تجزیه فتوکاتالیستی tbp به صورت زیر است : uv-c(400 ppm) >200 ppm) ) uv-c> uv-a(400 ppm) > uv-a(200ppm) و ترتیب حذف این ماده در فرایندهای مورد مطالعه به شکل زیر بدست آمد : uv+0.1 mm h2o2 <uv+0.5 mm h2o2 < uv+1.0 mm h2o2 < uv/tio2 همچنین غلظت بهینه پراکسیدهیدروژن در فرایند تجزیه فتوکاتالیستی tbp برابر با mm 5/0 تعیین گردید.

در این تحقیق تصفیه پذیری پساب کارخانجات نشاسته با استفاده از روش الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است.برای این منظور از میزان درصد حذف cod به عنوان شاخص کارآیی روش تصفیه استفاده گردید. در این مطالعه بهینه سازی عوامل موثر بر فرآیند، چگونگی حذف یا کاهش cod شامل الکترودهای آهن، آلومینیوم و استنلس استیل، زمان های مختلف الکترولیز (40، 80، 120 دقیقه)، ولتاژهای مختلف (10، 20، 30 ولت)، دماهای مختلف (25، 30، 35 درجه سانتیگراد) و اثر تداخل بین این فاکتورها و نیز با فواصل میانی 2 سانتیمتر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که راندمان حذف با جنس الکترود، زمان ماند و ولتاژ رابطه مستقیم دارد. به طوری که حالت بهینه زمانی که جنس الکترود آهن، زمان ماند 120 دقیقه، ولتاژ 30 ولت و دما 25 درجه سانتیگراد به دست آمد، بیشترین راندمان حذف در این حالت 5/88% بود. برای کاهش هزینه و تسریع کار، طراحی آزمایشات به روش تاگوچی انجام شد.

طرح پیشنهادی با عنوان « تصفیه پساب کارخانه قیر امولسیون » با هدف حذف آلاینده ها از فاضلاب کارخانه قیر امولسیون تدوین گردیده است. قیر امولسیون ترکیبی از ذرات ریز میکروسکوپی تبدیل شده و قیر، به وسیله انرژی مکانیکی حاصله از یک آسیاب کلوئیدی در فاز آبی و استفاده از مواد امولسیفایر (امولسیون ساز) به عنوان فعال کننده سطحی می باشد که این مواد ذرات قیر را احاطه می کنند و مانع از اتصال آنها به یکدیگر و لخته شدن قیر می گردد. کیفیت قیر امولسیون وابسته به عواملی مانند خواص شیمیایی قیر مورد استفاده، نوع امولسیفایر، مواد شیمیایی دیگری که در فرمولاسیون تولید و همچنین نحوه توزیع و پخش آن استفاده می گردد است. روشهای مورد استفاده در این پژوهش شامل: جذب، انعقاد، اکسیداسیون پیشرفته فتوکاتالیست و اکسیداسیون پیشرفته فنتون می باشد. از سوی دیگر پساب کارخانجات قیر امولسیون که به صنعت سبز شهرت دارند در اثر کمبود تقاضا و خاموش شدن خط تولید بوجود می آیند که در نتیجه آن پس از خاموش شدن خط تولید نیازمند شستشوی می باشند که باعث بوجود آمدن پساب با cod، 20000 تا 21000 می شود. پسابهای به وجود آمده از این کارخانه، رنگی شفاف دارند و این پسابها به سبب داشتن آمین دارای خاصیت کف زای می باشند و همچنین به دلیل استفاده از اسید سولفوریک، حالت آنها اسیدی می باشند که باعث کاهش ph می شود ph بوجود آمده در حدود 5/1 تا 1/2 است.

افزایش روز افزون فعالیتهای صنعتی، حضور چشمگیر ملکول های مقاوم و تخریب ناپذیر در پساب های صنعتی رو به دنبال داشته است که شامل ترکیبات مقاوم در برابر تجزیه زیستی و ترکیبات دیگر که در سیستم های تصفیه آب وفاضلاب حذف نمی گردد می باشد. دراین پژوهش روش فتوکاتالیستی که از انواع روش های اکسیداسیون پیشرفته (aops) است مورد بررسی قرار گرفت که سهم به سزایی درحذف آلاینده های زیست محیطی دارد. برای به کار گیری فرایندهای فتوکاتالیستی در مقیاس وسیع با استفاده از فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم، تعدادی از راکتور های فتوکاتالیستی مختلف توسعه پیدا کرده اند و در مطالعات پایلوت یا تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته اند با این وجود، همچنان به بهبود فتوکاتالیست ها و توسعه ی انواع جدیدی از چنین راکتور هایی با هدف تجاری سازی این تکنولوژی نیاز است. تجاری سازی فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیوم، و طراحی راکتور از اهداف عمده ی مطالعه ی حاضر است.در این تحقیق میزان حذف ماده رنگی رودامین b با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم( ثبیت شده بر روی دیسک دوار) در شرایط عملیاتی نظیر ph محلول، نوع منبع تابش فرابنفش،سرعت چرخش دیسک های فلزی و اندازه حفرات ان ها (مش60 و80) و درام فلزی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزایش سرعت چرخش و شدت پرتو فرابنفش لامپ های مختلف ارتباط مستقیم و چشمگیری با حذف ماده رنگزا دارند. این تحقیق نشان می دهد که استفاده ازفتو راکتور دیسک چرخان روشی موثر وکار آمد در حذف ماده رنگزا از منابع آبی می باشد.

ماده شیمیایی اتیلن دی کلراید (edc) از جمله مواد شیمیایی تولیدی در مجتمع پتروشیمی بندر امام (ره) می باشد که در صنایع مصارف عمده ای دارد. پساب این واحد، حاوی اتیلن دی کلراید، آب و ذرات fecl_3 می باشد. در این بررسی سعی شد edc بوسیله فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته در مقیاس آزمایشگاهی تصفیه و جداسازی گردد. فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته به طور گسترده برای حذف عناصر آلی ناسازگار پسماندهای شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. هدف این مطالعه استفاده از فرایند tio_2/uv،h_2 o_2/uv ،h_2 o_2/tio_2/uv ، واکنشهای فنتون و فتو فنتون در رفتار پسماندها است. واکنش های اصلی و پارامترهای عملی (غلظت اولیه ترکیبات، مقدار عامل اکسیداسیون و کاتالیست، طبیعت پسماند و غیره) فرایندهای موثر گزارش شده است. مزایا و معایب این روش ها نیز مشخص شده است . شرایط بهینه با غلظت اولیه 50 تا 200 میلی گرم بر لیتر ماده هدف و مقدار کاتالیست 05/0 تا 5/0 گرم بر لیتر در حضور سه لامپ uv-c (6w) بدست آمد که تخریب کامل edc در کمتر از 60 دقیقه با tio_2=0.1 g/l و [edc:200 mg/l] با فرایند ?uv/tio?_2 انجام شد و سپس دیگر فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته نیز انجام و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. این تحقیق نشان می دهد که فرایند فتو فنتون روشی موثر و کارآمد در حذف edc از پساب پتروشیمی است.

پساب حاصل از صنایع شیمیایی و پتروشیمی در سالهای اخیر باعث بروز مشکلات جدی زیست محیطی شده است. گرچه روشهای معمول تصفیه نظیر جذب سطحی و فرایندهای زیستی بمنظور حذف این آلاینده ها از جریانهای آبی بکار گرفته شده اند اما هیچیک از این روشها نتوانسته به عنوان یک راه حل کامل و اقتصادی در نظر گرفته شود. ازمیان روشهای نوین تصفیه، اکسیداسیون فتوکاتالیستی ناهمگن روز به روز در حال گسترش است. از میان کاتالیستهای مختلف، دی اکسید تیتانیوم بیشتر از سایر کاتالیستها مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این پژوهش حذف فتوکاتالیستی اکریلونیتریل با استفاده از نانوتیتانیا مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارامترهای مختلفی همچون غلظت اولیه آلاینده ، ph ، مقدار کاتالیست، حضور نمکهای معدنی و نوع منبع تابش روی نرخ حذف آلاینده مورد بررسی قرارگرفته و شرایط بهینه تعیین گردید. نتایج آزمایشات نشان دادند مقدار1/0 گرم بر لیتر کاتالیست مقدار بهینه بوده و با افزایش بیشتر کاتالیست بازدهی حذف را کاهش داد. همچنین بالاترین نرخ حذف آلاینده در ph مشاهده شد. همچنین نتایج نشان دادند حذف فتوکاتالیستی اکریلونیتریل از سنتیک واکنش درجه اول پیروی می کند. علاوه بر این بازدهی فرایند فتوکاتالیستی با سایر فرایندها نظیر uv/h2o2، فنتون و فتوفنتون مقایسه گردید. نتایج نشان دادند فرایند فتوکاتالیستی می تواند به عنوان روشی مناسب در تصفیه آبهای آلوده با اکریلونیتریل بکار گرفته شود. کلمات کلیدی: اکریلونیتریل، پتروشیمی، فتوکاتالیست، نانوتیتانیا، تابش فرابنفش

در این بخش بعد از حذف ناخالصی هایی نظیر گوگرد،نیتروژن،هالوژن ها،آب،الفین ها ،دی الفین ها و فلزات سنگین از نفتا درر راکتوری بنام hydrotreating reactor ،به منظور جداسازی گاز های تولید شده در جریان خروجی از این راکتور ،از یک برج دفع که شامل 38 سینی می باشد استفاده می نمایند.کندانسور این برج از نوع کاملا برگشتی بوده و در دو مرحله چگالش بخار خروجی از بالای برج صورت می گیرد .در مرحله اول با استفاده از یک کولر هوایی دمای بخار بالای برج را از 150 درجه تا 65 درجه سانتیگراد کاهش داده و چگالش جزئی صورت گرفته و در یک مبدل حرارتی توسط آب خنک کننده تا 45 درجه خنک می شود .ریبویلر این برج دفع یک کوره می باشد که گرمای مورد نیاز آن از طریق سوخت گازی تامین می شود.براساس برآورد اقتصادی صورت گرفته هزینه سالیانه مصرف برق در کولر هوایی و سوخت مصرفی در ریبویلر 737670 دلار می باشد .در این تحقیق انتگراسیون حرارتی برای برج دفع مذکور با استفاده از شبیه ساز aspen hysys صورت گرفت و روشی با هدف بهینه سازی انرژی برای آن ارائه گردید .براساس نتایج حاصل از شبیه سازی ،در صورت استفاده از روش ارائه شده مصرف برق در کولر هوایی که به منظور چگالش جزئی بخارات بالای برج دفع مورد استفاده قرار می گیرد،100 درصد و مصرف سوخت در ریبویلر 12 درصد کاهش خواهد یافت.هر دو مورد ذکر شده تاثیر بسزایی در کاهش هزینه های این واحد خواهند داشت.بر اساس محاسبات اقتصادی استفاده از طرح ارائه شده در این تحقیق منجر به بازگشت سرمایه به میزان 624900 دلار در سال خواهد شد.

پساب حاصل از عملیات استخراج روغن از میوه زیتون به دلیل حضور ترکیبات مقاوم و تخریب ناپذیر زیستی با روشهای معمول بیولوژیک قابل تصفیه نمی باشد. از سوی دیگر با شناخت و به کار گیری فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته که بر مبنای تشکیل رادیکالهای هیدروکسیل قرار دارند، نظیر فرایند فنتون، تخریب این نوع آلاینده ها امکان پذیر شده است. در پروژه حاضر ادغامی از تیمارهای مختلف فیزیکوشیمیایی با تاکید بر فرایند فنتون (نمکهای آهن دو ظرفیتی و هیدروژن پروکساید) مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. اهمیت دستیابی به یک راه حل مناسب و اقتصادی جهت تصفیه پساب حاصل از عملیات استخراج روغن از زیتون موضوعی مورد توجه از نظر تحقیقاتی است ضمن آنکه بعد کارکرد مساله در محیط زیست و مسایل تجاری از ویژگی مهمی برخوردار است. با توجه به نتایج آزمایشگاهی به دست آمده، ترکیبی از عملیات اسیدکراکینگ، فرایند اکسیداسیون پیشرفته فنتون و انعقاد شیمیایی از کارکرد موثری در کاهش بار آلایندگی پساب حاصل از عملیات استخراج روغن از زیتون برخوردار است. با استفاده از اسیدسولفوریک، عملیات اسیدکراکینگ تا ph=2.5 به انجام رسید و از این طریق کدورت، cod ، ترکیبات فنولیک، رنگ و مواد آروماتیک به ترتیب 97 ، 47 ، 30 ، 63 و 57 درصد کاهش یافت. اسید سولفوریک مورد نیاز جهت تکمیل عملیات اسید کراکینگ 5/1 میلی لیتر به ازای هر لیتر پساب بوده و زمان مورد نیاز جهت تکمیل فرایند حدود یک ساعت می باشد. با به کار گرفتن فرایند اکسیداسیون پیشرفته فنتون در ph=3 مقادیر cod ، ترکیبات فنلیک، رنگ و مواد آروماتیک پساب به ترتیب 57 ، 97 ، 18 و 32 درصد کاهش یافت. زمان مورد نیاز جهت تکمیل فرایند 4 ساعت و غلظت بهینه هیدروژن پروکساید ویونهای آهن به ترتیب 5/0 و 02/0 مولار تعیین گردید. افزایش دما از 25 تا 35 درجه سانتیگراد تاثیر قابل ملاحظه ای در بازدهی فرایند نداشته و افزایش سرعت انجام واکنشهای مربوط به کاهش آلاینده ها ناچیز منظور گردید. استفاده از fe2+ یا fe3+ در بازدهی فرایند نیز تاثیر قابل ملاحظه ای را نداشت. بررسی چگونگی کاهش شاخص های آلایندگی در طی فرایند فنتون برحسب زمان نشان داد روند کاهش شاخص های آلایندگی در ساعت اولیه فرایند بیشترین شدت را داشته و پس از گذشت 4 ساعت از زمان واکنش، روند کاهش موقعیتی کمابیش ثابت و بدون تغییر را نشانگر بوده است. بازدهی روند کار با افزایش غلظت هیدروژن پروکساید از 12/0 تا 5/0 مولار، افزایش می یابد. با به کار گرفتن انعقاد شیمیایی پس از فرایند فنتون و به کمک کلرور فریک به میزان 6 گرم بر لیتر و در ph=9 ، مقادیر cod ، ترکیبات فنلیک، رنگ و مواد آروماتیک به ترتیب 27 ، 35 ، 6 و 8 درصد کاهش یافت. تغییرات با استفاده از سایر منعقد کننده ها نظیر سولفات فرو و آلوم قابل توجه نبوده است. با در نظر گرفتن ادغامی از عملیات اسیدکراکینگ، اکسیداسیون پیشرفته فنتون و عملیات انعقاد می توان بیش از 83 ،6/98 ، 77 و 67 درصد از cod ، کل ترکیبات فنلیک، رنگ و مواد آروماتیکی پساب اولیه را کاهش داده و حذف نمود.