نام پژوهشگر: نظام الدین اشرفی زاده

شناسایی و طراحی ساخت یک نوع کود شیمیایی کندرها
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1383
  لیلا امیدوار لنگرودی   نظام الدین اشرفی زاده

کودهای شیمیای دارای حلالیت بالا در آب به محض انجام آبیاری در رطوبت خاک حل می شوند حل شدن سریع و یکباره در آب نه تنها باعث نشت مواد مغذی به آبهای سطحی و زیرزمینی و الودگی محیط زیست میگردد بلگه دوز بالای مواد آزاد شده بعضا موجب صدمه رسیدن به گیاه می شود. از طرفی به هدر رفتن مواد مغذی طی ابیاری اول ریشه گیاه را از نعمت دسترسی به مواد مورد نیاز در دفعات بعدی آبیاری محروم می سازد. در نتیجه بسته به شرایط آب و هوایی و روش استفاده از این مواد بیش از 50% مواد شیمیای مورد استفاده هرگز به اهداف خود نمی رسند. تکنیکی که محققان به عنوان راه حل معضل فوق به دنبال شناسایی و تعمیم و توسعه ان هستند استفاده از روشهای کندرها سازی و یا به عبارت کامل تر رهش کنترل شده در تولید کودهای شیمیایی است. در این پروژه با توجه به حلالیت بالای اوره در آب و میزان مصرف بالای آن در کشور درصدد تهیه کود اوره ای بارهش کترل شده برآمدیم. کود ساخته شده بصورت ماتریسی می باشد که اوره بعنوان ماده فعال کودی در یک مارتیس شامل زیولیت کلینوپتیلولیت کربوکسی متیل سلولز و پارافین پخش شده است. با انجام آزمایشات متعدد کودی با ترکیب شیمیایی 64/31% اوره 29/63 % زیولیت کلینوپتیلولیت 53/2 % کربوکسی متیل سلولز و 53/2% پارافین تهیه شد. اوره رها شده از ماتریس کودی در فواصل زمانی معین توسط روش کجلدال دردو سیستم آزمایشگاهی استاتیک و دینامیکی مورد اندازه گیری قرار گرفت. میزان کل رهش اوره از کود کندرهای ساخته ده در فاز آب طی مدت 48 ساعت معادل 5/76% از اوره محتوی اندازه گیری گردید . رهش اوره از ماتریس طراحی شده با مدلهای نفوذ sincilair و peppas و الگوی رهش درجه اول بخوبی مطابقت دارد. گرچه ماتریس ایجاد شده رهش اوره به درون فاز آب را کند نموده است ولی بنظر می رسد برای دستیابی به کندرها سازی مطلوب پوشش ماتریس حاضر با یک فیلم پلیمری مورد نیاز باشد.

تهیه کوداوره کند رها با پوشش گوگردی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1386
  معصومه نصراله زاده   نظام الدین اشرفی زاده

مصرف کود شیمیایی یکی از نیازهای حیاتی گیاه را تامین می کند کمبود عناصری همچون ازت فسفر، پتاسیم، گوگرد وسایر عناصر مورد نیاز گیاه می تواند از طریق کودهای شیمیایی تامین می گردد. دسته مهمی از کودهای شیمیایی مورداستفاده در ایران کودهای ازته هستند حلالیت بالای کودهای ازته و در نتیجه اتلاف مقادیر زیاد آنها سبب کاهش کارایی و بازده مصرف این کود درکشور گردیدهاست به همین دلیل مدیریت مصرف ازت در کشور از اهمیت بالایی برخوردار است. دراین میان تهیه کوده اوره با پوشش گوگردی با توجه به وجود منابع عظیم گاز طبیعی و همچنین نیاز خاکهای کشور به گوگرد از جمله مواردی است که با کاهش رهش مواد مغذی نیتروژنی سبب افزایش مصرف ازت گردیده و درنتیجه دارای توجیه اقتصادی می باشد. در این پروژه سعی شده است تا با افزودن مواد پرکننده همچون واکس و پارافین و مواد پلاستی سایزری مانند دی سیکلوپنتادی آن به گوگرد خواص شیمی فیزیکی آ را بهبود بخشیده و کاهش رهش مواد مغذی نیتروژنی از طریق پوشش گوگردی کود حاصل گردد. نتایج آزمایشات رهش 7 روزه نیتروژن نشا داد که افزایش همزمان 6 درصد پارافین و 4 درصد پلاستی سایز دی سیکلوپنتا دی ان به گوگرد و اعمال دو بار پوشش گوگردی به کود گرانول اوره رهشی معادل 60% اوره محتوی حاصل گردید که با استانداردهای تعریف شده مطابقت دارد ضمنا تصاویر میکروسکوپ الکترونی از نمونه های مزبور بیانگر کاهش ترک خوردگی پوشش گوگردی و حاکی از بهبود خواص الاستیک وانعطاف پذیری گوگرد می باشد.

بررسی نقش حباب و پیش بینی ولتاژ و بازده جریان در کلرآلکالی غشایی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1386
  نرجس شجاعی کاوه   نظام الدین اشرفی زاده

فرآیند کلر آلکالی غشایی یکی از اقتصادی ترین و سازگار ترین فرآیندها با محیط زیست برای تولید گاز کلر و سود سوزآور می باشد از این جهت ارزیابی این فرایند به منظور درک عملکرد و بهینه سازی آن ضروری به نظر می رسد بدلیل نقش پارامترهای مختلف از جمله غلظت خوراک دما دانسیته جریان ph و دبی خوراک در مقدار ولتاژ دو سر سل و نقش ولتاژ در بازده انرژی و نیز وابستگی بازده جریان محصولات به پارامترهای مذکور بررسی تاثیر آنها و توانایی پیش بینی مقادیر ولتاژ و بازده با استفاده از روابطی که تاثیر متقابل عوامل موثر را نیز لحاظ کرده باشد بشدت احساس می شود با توجه با اینکه صرفه جویی در انرژی مصرفی فرایند کلرآلکالی از اهمیت خاصی برخوردار است لذا درک تاثیر عوامل و پیش بینی مقدار ولتاژ مصرفی می تواند دراین مهم تاثیر گذار باشد. هدف این مطالعه برسی میزان تاثیر پارامترهای فرآیندی شامل دانسیته جریان سل، ph آنولایت غلظت آب نمک، سرعت جریان الکترولیت و نیز تاثیرات متقابل گذشت زمان بر روی ولتاژ دو سر و بازده چریان سود و پیش بینی آنها طی زمان عملکرد سل می باشد. همچنین با توجه به نقش و تاثیر فراوان تشکیل حباب در فرایند و اثر ان بر مقادیر دانسیته جریان و افت ولتاژ در این پروژه به بررس مطالعاتی نقش این پدیده در سل غشایی کلرآلکالی پرداخته شده است . بدین منظور از یک دستگاه آزمایشگاهی کلر آلکالی غشایی با سطح موثرcm2 10 با غشا flemino به عنوان جدا کننده و آند dsa و کاتد نیکل استفاده شد و با اندازه گیری تغییرات مقادیر پارامترهای موثر در سطح متفاوت مقادیر ولتاژ و cce در زمانهای مختلف محاسبه گردید سپس با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی ann مدلسازی سیسم صورت گرفته و تاثیر هریک از عوامل و میانگین خطای آن برابر مقادیر ولتاژ 1,22 % و برای بازده جریان سود 3,14% می باشد که نتایج بدست آمده مدل با نتایج آزمایشگاهی همپوشانی بسیار خوبی دارند.

طراحی و ساخت سیستم امولسیونی مناسب به منظور انتقال نفت خام سنگین
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1386
  مهدی کامران   نظام الدین اشرفی زاده

سیستم انتقال امولسیونی نفت خام مورد بررسی و طراحی قرار گرفت. نمونه های نفتی شهر، پایدار غرب و یک نمونه ترکیبی از قیر و گازوییل برای تههی امولسیون های نفت خام در آب مورد استفاده قرار گرفتند فاکتورهای مختلفی که روی کیفیت امولسیون های نفت خام در آب تاثیر دارند بررسی گردید برای امولسیون های تولید شده یک مقدار مجاز برای کسر حجمی نفت خام وجود دارد که در صورت عبور از آن امولسیون به حالت آب در نفت خام در آب تاثیر دارند بررسی گردید برای امولسیون به حالت آب در نفت در می اید. امولسیون های نفت خام در آب به کمک نمونه های نفتی مختلف و با افزودن مقدار مورد نیاز از امولسیفایر تریتون x-100 ساخته شدند. بررسی عوامل موثر بر کیفیت امولسیون های تولیدی نشان می دهد که ویسکوزیته امولسیون های تولیدی در مقایسه با نمونه های نفتی کاهش می یابد. افزایش کسر حجمی نفت خام، غلظت امولسیفایر، سرعت و مدت زمان اختلاط، غلظت نمک و ph فاز آبی باعث افزایش ویسکوزیته و افزایش دمای فرایند هموژنزاسیون باعث کاهش ویسکوزیته می شود. پایداری امولسیون های تولید شده با افزایش غلظت امولسیفایر، سرعت مدت زمان اختلاطph و دما افزایش می یابد و با افزایش کسر حجمی نفت خام کاهش می یابد. با افزایش غلظت نمک در آب تا حد مشخصی پایداری امولسیون های نفت خام در آب افزایش می یابد. افزایش بیش از حد غلظت نمک باعث کاهش پایداری تدریجی امولسیون های نفت خام در آب می شود. انتاب نوع امولسیفایر بر کیفیت امولسیون های تولیدی کاهش پیدا کرد. امولسیون های تولید شده از نمونه ترکیبی قیر-گازوییل با اعمال حرارت تا دمای 70 درجه سانتی گراد به دو فاز ابی و نفتی مجزا تبدیل شدند. آنالیز اسپکتروفتومتری فاز آبی جدا شده از امولسیون نشان می دهدکه به طور متوسط 91 درصد میزان امولسیفایر اولیه موجود در فاز آبی در فاز آبی باقی مانده است. میزان آلودگی نفتی فاز آبی حداکثر 5/3 درصد وزنی بوده است فاز ابی را می توان برای تشکیل مجدد امولسیون استفاده نمود.

پارامترهای موثر بر تولید آزمایشگاهی سدیم کلرات با استفاده از الکترولیز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1384
  حسن بخشنده   نظام الدین اشرفی زاده

در این پروژه تاثیر پارامترهای فرآیندی بر روند تولید کلرات سدیم از طریق الکترولیز محلول نمک طعام مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای دما، شدت جریان، ph و دبی سیرکولاسیون الکترولیت مورد بررسی قرار گرفتند. طراحی set up مورد استفاده ترکیبی از طراحی دو تکنولوژی بسیار معروف و تجاری krebs و chemetics بود. سل از نوع فیلتر پرس بود و روند تولید کلرات سدیم یکبار با آند dsa و یکبار نیز با آند گرافیتی مورد آزمایش قرار گرفت. جنس کاتد از نوع نیکل بوده است. راندمان جریان و میزان تولید کلرات سدیم در مدت زمان 5/2 hr مورد بررسی قرار گرفتند و مقادیر بهینه پارامترهای i(a), ph, t(c) و flow(l/min) معلوم گردید. طراحی آزمایش بر اساس روش تاگوچی انجام پذیرفت که شامل 5 عامل و هر عامل نیز دارای 4 سطح بوده است. سطح موثر آند 10cm2 بوده و حجم سل نیز حدود 5/3 cm3 و حجم الکترولیت نیز حدود 1l بوده است.

بررسی میزان انطباق مدل های انتقال جرم در محیط مایع-مایع با نتایج تجربی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1383
  بهرنگ رضا   نظام الدین اشرفی زاده

شدت انتقال جرم به قطرات یا از قطرات، در دستگاههای استخراج مایع - مایع غالبا در حضور آلاینده های با ماهیت مواد فعال سطحی کاهش می یابد. برای طراحی ستونهای استخراج صنعتی به روشهایی نیاز می باشد که اثر وجود آلاینده ها را بصورت کیفی و کمی در برنامه طراحی گنجانده باشند. در کار حاضر از مدل تلفیقی منسوب به اسلیتر(قطره واحد،حلال واحد) برای شبیه سازی داده های تجربی سیستم آب-استن-تولوئن در حضور سه آلاینده سطحی sds و triton*100 و dtmac که به ترتیب دارای ماهیت آنیونی، کاتیونی و غیر یونی می باشند استفاده شده است. داده ها برای دو جهت انتقال از فاز پراکنده به فاز پیوسته و از فاز پیوسته به فاز پراکنده فراهم گردیده اند. در مدل تلفیقی "اسلیتر" ضرایب انتقال جرم فازهای پیوسته و پراکنده برای اثرات نامطلوب حضور آلاینده ها، تنها با یک پارامتر به عنوان آلودگی تصحیح می شوند. لذا این روش برای پیش بینی رفتار یک سیستم و یا طراحی دستگاه در مواردی که داده های تجربی وجود ندارند نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد. براساس داده های تجربی و مبانی تئوری، مدلی برای فاکتور آلودگی ارائه شد. مدل مزبور مقدار ضرایب انتقال جرم داده های تجربی را در محدوده 4?+- خطا پیش بینی می کند. از نکات قابل توجه در مدل ارائه شده یکسان بودن روابط برای هر سه نوع آلاینده می باشد. همچنین در مدل ارائه شده دو مکانیزم متفاوت برای انتقال جرم در قطرات چرخشی بر حسب قطر قطرات پیش بینی می شود. شبیه سازی سیستم با مدل بدست آمده همراه با مدل ترکیبی "اسلیتر" و مدل سرعت حد "گریس" نتایج مطلوبی را در پیش بینی ضرایب انتقال جرم نشان می دهد.

طراحی مدل کلی جهت پیش بینی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1384
  هاجر فرشیدی   نظام الدین اشرفی زاده

پلیمریزاسیون به روش امولسیونی یکی از روشهای پلیمریزه کردن مونومرهای غیر اشباع است. این روش با وجود آنکه سالهاست در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است، به علت پیچیدگی هنوز بعضی مفاهیم آن بخوبی روشن نشده است. چگونگی زیر فرآیندهایی مانند تقسیم مونومر در دو فاز، هسته زایی، واجذبی رادیکال از ذرات و ... هنوز برای محققان بخوبی تبیین نشده است. به همین دلیل آنها با توجه به تئوریهای موجود و نتایج آزمایشگاهی، روابط مختلفی را پیشنهاد کرده اند. در این پایان نامه با مطالعه مدلهای مختلف، مدلی جهت پیش بینی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی استایرن پیشنهاد شده است. معمولا در واکنشهای پلیمریزاسیون به علت پیچیدگی، مدلسایز با یکی از دو هدف زیر انجام می شود : پیش بینی درصد تبدیل واکنش پیش بینی توزیع اندازه ذرات یا توزیع وزن مولکولی در این مدل هدف نخست مبنای کار بوده اما ما توانسته ایم با اضافه کردن رابطه پیشنهادی آقای گیلبرت به مدل، تخمینی از توزیع وزن مولکولی هم ارائه نماییم. معادلات مدل در نرم افزار matlab 6/5 حل شده است و نتایج مدل حاصل از آن با نتایج آزمایشگاهی موجود در منابع معتبر مقایسه شده است و مشاهده شده که مدل تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد.

بررسی جداسازی پارازایلن توسط غشاء زئولیتی mfi
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1386
  مریم منوچهری نژاد   نظام الدین اشرفی زاده

جداسازی موثر ایزومرهای زایلن خصوصاً پارازایلن بدلیل نقش ویژه ای که در تولید پلی استر pet دارد از مسائل مهم در صنعت پتروشیمی محسوب می شود. ایزومرهای زایلن در صنعت، به روش های تقطیر، جذب سطحی و کریستالیزاسیون از یکدیگر جدا می شوند. اما به علت پیچیدگی و مصرف زیاد انرژی توسط این روش ها، روش های جداسازی غشایی به عنوان جایگزین به طور گسترده مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته اند. به خصوص روش تراوش تبخیری یکی از فرآیندهای موثر برای جداکردن مخلوط های مایع با نقطه جوش نزدیک به هم و مخلوط های دارای آزئوتروپ مر باشد. تاکنون مطالعات آزمایشگاهی بسیاری در زمینه ساخت و کاربرد غشاهای زئولیتی mfi (سیلیکالیت-1 و zsm-5) برای جداسازی ایزومرهای زایلن انجام شده و عوامل پارامترهای مختلفی اعم از پارامترهای ساختاری و فرآیندی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق پس از سنتز موفقیت آمیز غشاء زئولیتی سلیکالیت-1 حاوی قالب آلی عواملی نظیر عامل اتصال دهنده hpc، تعداد دفعات سنتز و دمای سنتز مورد بررسی قرار گرفت و سپس فرآیند تراوش تبخیری در ماهای عملیاتی مختلف (50. 30 c و 70) برای جداسازی پارازایلن از مخلوط ایزومرهای زایلن انجام شد . بهترین نتیجه بدست آمده، مربوط به غشاء دو لایه، حاوی قالب آلی و عامل اتصال دهنده، سنتز شده بمدت 48 ساعت در مای 180 c بود. ضریب جداسازی پارازایلن از اورتوزایلن در دمای عملیاتی 70 c ، برابر با 4/2 و فلاکس عبوری در حدود 0/41 kg/m2 hr بدست آمد. همچنین اثر جانشینی فلزات v و ti در ساختار mfi غشاء سیلیکالیت و بعبارتی سنتز غشاهای ts-1 و vs-1 با نسبت فلز si/ بترتیب برابر با 33 و 54 در دستور کار قرار گرفت. با افزایش مقدار فلز در ساختار غشا (200 فلز si/)، رشد کریستال ها محدود شده و لایه یکنواخت زئولیتی بسختی تشکیل می شود. در مقابل خواص کاتالیستی غشاء افزایش می یابد به نظر می رسد با توجه به تغییر خواص جذب سطحی غشاء زئولیتی در اثر وارد شدن v به داخل ساختار mfi، انتخاب پذیری غشاء نسبت به ایزومرهای آلی زایلن اندکی بهبود می یابد که مطالعه و بررسی های بیشتر در این زمینه ضروری می باشد.

تصفیه آب نمک جهت تهیه خوراک واحدهای کلرآلکالی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  هانیه کاظمی   نظام الدین اشرفی زاده

صنعت کلر آلکالی از صنایع مهم و کاربردی بوده که مهم ترین محصولات آن، کلر، هیدروژن و سودسوزآور به عنوان خوراک بسیاری از صنایع دیگر شناخته شده اند. در واحدهای کلر آلکالی خوراک اصلی کلرید سدیم بوده که معمولا از معادن و یا دریاچه های نمک تهیه می گردد. همچنین این واحدها شامل قسمت های متعددی می باشد که در طی آن فرایندهای مختلفی بر روی نمک بمنظور دستیابی به محصولات مطلوب نهایی انجام می شود. از جمله مهمترین این فرایندها می توان تصفیه محلول آب نمک و سپس فراوری آن توسط سل های غشایی اشاره نمود. در این پروژه بخش اول فرایند کلر آلکالی یعنی تصفیه محلول آب نمک، جهت تهیه خوراک سل های غشایی واحدهای کلر آلکالی پرداحته شده است. همچنین در این تحقیق سعی شده است تا فرآیند تصفیه اولیه و ثانویه آب نمک جهت تهیه خوراک ورودی به سل های غشایی واح کلر آلکالی مورد بهینه سازی قرار گیرد. از نتایج این تحقیق می توان به استفاده از زئولیت نانو حفره فوژاسیتی nax به عنوان جاذب کاتیون ها اشاره کرد. جایگزینی این جاذب تعدادی از فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده در داحد تصفیه آب نمک را بکلی حذف نموده و تعدادی دیگر را سرعت و دقتی بیشتر بخشیده و همچنین موجب صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مقدار مصرف انرژی خواهد گردید.

ساخت و ارزیابی غشاء نانوزئولیتی bzsm-5 به منظور جداسازی ترکیبات آلی از آب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  فهیمه حوری آبادصبور   نظام الدین اشرفی زاده

غشاء زئولیت دارای حفراتی یکنواخت با اندازه ای در مقیاس مولکولی می باشند. جانشینی همریختی یون های فلزی در ساختار غشاء زئولیتی منجر به تغییر خصوصیاتی نظیر اندازه حفرات، جذب، آبدوستی/ آبگریزی و قدرت اسیدی می گردد. علیرغم خواص منجر به فرد غشاهای زئولیتی در مقایسه با نوع پلیمری، روند صنعتی شدن آن ها به دلیل فلاکس پایین (ضخامت بالا) کند شده است. به منظور یا تنظیم ترکیب محلول سنتز، دما و زمان سنتز، می توان نحوه هسته زایی و رشد کریستال های زئولیت را به نحوی کنترل نموده تا کمترین ضخامت و بالاترین کیفیت برای غشاء حاصل شود. در این پروژه ساخت غشاء bzsm-5 از طریق سنتز تحت شرایط هیدروترمال به روش رشد ثانویه مورد تحقیق قرار گرفت. روش مزبور به دلیل کنترل بیشتر میکروساختار غشاء، تکرار پذیری بالا و قابلیت صنعتی شدن استفاده شد. تاثیر پارامترهای مهم این روش از جمله دما، زمان، ترکیب درصد محلول سنتز و تعداد لایه های غشاء بر محصول نهایی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تاثیر محیط رشد بر کیفیت ساختاری و عملکرد نهایی غشاء. از نانو ذرات زئولیتی برای دانه نشانی پایه در مرحله دانه نشانی استفاده شد. به این منظور نانو ذرات bzsm-5 برای نخستین بار در فشار اتمسفریک تحت شرایط رفلاکس سنتز گردید. ارزیابی خواص پودر سنتزی با استفاده از تکنیک های bet, psa, icp, ftir, xrd و sem صورت گرفت. پس از دانه نشانی پایه به روش پوشش عمقی، مرحله ساخت و لایه نشانی انجام شد. در این مرحله جهت بررسی تاثیر شرایط کریستالیزاسیون بر کیفیت نهایی غشاء از دو روش سنتز در فشار محیط و در فشار خودبخودی استفاده گردید. کلیه غشاهای ساخته شده مورد ارزیابی های ساختاری (icp, xrd و sem) و عملکردی (تراوش تبخیری مخلوط اتانل/ آب) قرار گرفتند. بر این اساس غشاء بهینه تهیه شده در شرایط اتمسفریک (100 c، 60 ساعت) با دو بار لایه نشانی دارای ضخامت 3-4 um بود. جداسازی اتانل از آب با استفاده از این غشاء با فلاکس و ضریب جداسازی به ترتیب (( kg.m-2 .h-1 05/1 و 8/13 در دمای عملیاتی c 55 صورت پذیرفت.

ساخت و ارزیابی غشای آلومینای نانو متخلخل به منظور جداسازی هیدروکربن های نفتی و آب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  فرزانه زمانی   نظام الدین اشرفی زاده

در این تحقیق، غشاهای سرامیکی گاما آلومینای نانوفیلتراسیون از طریق روش سل-ژل کلوئیدی ساخته شدند. پایه سرامیکی دیسکی شکل از طریق شکل دهی با دستگاه پرس در فشار 415 میگاپاسکال تهیه شد و در دمای 1500 c زینتر گردید. برای اصلاح خواص ساختاری غشا از تکنیک سل- ژل استفاده شد. ارزیابی فاز غشا با پراش اشعه ایکس بررسی شد و ارزیابی بافتی توسط جذب سطحی دفع سطحی نیتروژن، برای تعیین اندازه حفره بکار گرفته است و دریافت گردید که در حدود 2 نانومتر می باشد. میکروسکوپ الکترونی روبشی ، لایه های همگن بدون ترکی را نشان داده است. ارزیابی غشای آلومینای نانوفیلتراسیون، از طریق جداسازی هیدروکربن های نفتی از پساب هیدروکربن نفتی سنتزی صورت پذیرفت. تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند فشار، سرعت جریان عرضی و غلظت مواد نفتی بر روی فلاکس تراوشی مطالعه شده است. راندمان جداسازی مواد نفتی و غلظت کل کربن آلی در جریان تراوش یافته بررسی شده است. فلاکس تراوش با افزایش فشار در محدوده 7 تا bar 11، افزایش سرعت جریان عرضی در محدوده 56/0 تا 2/8 m/s متغیر بود. همچنین، راندمان جداسازی هیدروکربن های نفتی و آب تحت تمام شرایط آزمایشگاهی بالاتر از 90% بود.

طراحی واحد تصفیه پسابهای آمونیاکی مجتمع های پتروشیمی ایران
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1378
  محمود آقازیارتی   نظام الدین اشرفی زاده

آمونیاک یکی از آلاینده های مهم محیط زیست است که به مقدار متنابهی در پساب برخی مجتمع های پتروشیمی کشور وجود دارد. برای تصفیه پساب های آمونیاکی، روشهای مختلف بیولوژیکی، و فیزیکی-شیمیایی بکارگرفته شده است در این پروژه ابتدا کلیه روش های تصفیه پساب های آمونیاکی مورد بررسی قرار گرفته و از بین روشهای مختلف ، فرایند عریان سازی با گاز انتخاب گردید. آنگاه برای انتخاب نوع گاز دفع کننده از بین بخار و هوا، آزمایشاتی در واحد نیمه صنعتی انجام شد. این آزمایشات نشان دادند که روش عریان سازی با بخار دارای بازدده سیار بالایی (حدود 99 درصد) می باشد در حالی که با نسبت دبی مایع به دبی گاز بکسان، حداکثر بازده دفع در روش عریان سازی با هوا 80 درصد است . فرایند عریان سازی با بخار که شامل مراحل پیش تصفیه و حذف آمونیاک از پساب می باشد به دلیل بالا بودن بازده حذف ، همخوانی داشتن با دیگر فرایندهای پتروشیمی، آسان بودن کنترل فرایند و پایین بودن هزینه های ثابت و عملیاتی آن نسبت به دیگر روشها، انتخاب شد. فایند پیش تصفیه انتخابی، شامل مراحل آشغالگیر، مخزن تنظیم ph، مخزن اختلاط، مخزن ته نشینی و فیلتراسیون می باشند که با استفاده از معادلات تجربی طراحی شدند. فرایند تصفیه دربر گیرنده برج دفع و واحد بازیابی می باشد. برای طراحی برج دفع از داده های بدست آمده از آزمایشات واحد نیمه صنعتی، دبی پساب ورودی 50 متر مکعب در ساعت درنظر گرفته شد که با این دبی، برج دفع آکنه ای با قطر 1/18 متر و ارتفاع 22 متر بدست آمد. بخار ورودی به برج دفع با دمای 1000 درجه سانتی گراد، فشار 20psia و دبی 20/775 مترمکعب در ساعت درنظر گرفته شد. برای فرایند دفع مورد نظر غلظت آمونیاک در پساب خروجی کمتر از 66 ppm پیش بینی می شود. همچنین پیشنهاد شد که بدلیل نیاز به استفاده از بخار در واحدهای تولید آمونیاک ، بخار خروجی از بالای برج دفع در واحد تولید آمونیاک مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی پارامترهای موثر در شکل دهی قطعات سرامیکی به روش الکتروفورز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1380
  مجبتی عبدال محمود آبادی   نظام الدین اشرفی زاده

لایه نشانی الکتروفورتیکی فرایندی کلوئیدی است که با اعمال میدان الکتریکی به ذرات باردار معلق باعث حرکت آنها و در نهایت رسوب ذرات مزبور می گردد. بدین ترتیب ‏‎epd‎‏ ترکیبی از دو فرایند الکتروفورز و لایه نشانی است . در پروژه حاضر تلاش هایی در جهت مطالعه روش ‏‎epd‎‏ و پارامترهای تاثیر گذار بر این فرایند انجام گرفته است. بدین منظور در ابتدا کاربردها و تئوری های رایج در بیان مکانیسم ‏‎epd‎‏ مرور شده اند. بررسی مشخصه های مواد سرامیکی و روش های شکل دهی آنها در مرحله بعد مورد توجه قرار گرفت. هدف نهایی این تحقیق مطالعه پارامتری فرآیند ‏‎epd‎‏ قطعات سرامیکی به روش آزمایشی بوده است.

جداسازی آمونیاک به روش جذب سطحی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1380
  مینا گرجی آرا   نظام الدین اشرفی زاده

پس از ایجاد معضلات زیست محیطی، محدوده غلظت 10 الی 4/12 میلی گرم یون آمونیوم بر لیتر برای تخلیه پساب به آب دریاها یا دریاچه ها تعیین گردیده است. نظر به این که در محدوده غلظت های پایین 60 -25 میلی گرم در لیتر) اکثر روشهای تصفیه آب مقرون به صرفه نمی باشند، استفاده از جذب سطحی یک روش با صرفه در رسیدن به استاندارد فوق می باشد. جاذب طبیعی کلینوپتی لولیت ماده ای ارزان و با صرفه در رسیدن به هدف مذکور می باشد با توجه به وجود معادن غنی از جاذب کلینوپتی لولیت در سراسر دنیا و از جمله ایران تحقیق حاضر صورت پذیرفت. در این پروژه تلاشهایی در جهت شناسایی زئولیت کلینوپتی لولیت در کانسارهای ایران، بررسی میزان جذب زئولیت ایرانی برای یون آمونیوم، و تعیین پارامترهای تاثیرگذار برای فرآیند، و همچنین مطالعه نرخ احیای بستر زئولیت با استفاده از محلول سدیدم کلرید مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات جذب سطحی در گروه ناپیوسته و پیوسته انجام گرفته است. آزمایشات ناپیوسته درون ارلن انجام گرفت. در این سری آزمایشات تاثیر اندازه ذرات بر نرخ و میزان جذب تعادلی، سینتیک جذب و تاثیر غلظت و ‏‎ph‎‏ بر نرخ آن و میزان تعادلی جذب، تعیین ایزوترم جذب یون آمونیوم روی زئولیت و تطبیق آن با دو مدل فروندلیچ و لنگموئیر مورد بررسی قرار گرفتند. در سیستم ناپیوسته از تمامس خوراک حاوی 50 میلی گرم آمونیوم در لیتر با جاذب کلینوپتی لولیت، میزا جذب تعادلی 8/17 میلی گرم آمونیوم بر گرم زئولیت حاصل گردید. پس از تطبیق ایزوترم با مدلهای موجود، ایزوترم فروندلیچ میزان انحراف کمتری از داده های آزمایشگاهی نشان می داد.از برجی به ابعاد 60 * 600 میلی متر که ارتفاع بستر زئولیت درون آن 195 میلی متر تنظیم گردید بعنوان پایلوت آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. محلول خوراک با غلظت ‏‎50 mg nh4/1‎‏ با برج در تماس قرار گرفت. میزان ظرفیت جذب زئولیت برای زئولیت طبیعی 16/15، و برای زئولیت ‏‎na‎‏ فرم 37/15 میلی گرم آمونیوم بر گرم زئولیت حاصل گردید. شیب منحنی گذر برای زئولیت ‏‎na‎‏ فرم تندتر است بنابراین تا نقطه گذر می توان از ظرفیت جذب بیشتری استفاده کرد. در صورت افزایش غلظت محلول خوراک تا دو برابر، تا 85 = ‏‎bv‎‏ غلظت یون آمونیوم در خروجی کمتر از 1 میلی گرم بر لیتر است. استفاده از آب شهر (آب سخت) برای ساختن محلول خوراک نشان داد که وجود یونهای رقابتی در محلول باعث کاهش ظرفیت جذب ژئولیت می شود. بررسی نرخ احیای جاذب پرشده نشان داد که محلول کلرید سدیم احیا کننده مناسبی می باشد. با عبور مقدار محلولی معادل با 36 برابر حجم بستر مورد استفاده می توان از احیای برج اطمینان حاصل نمود.استفاده از آب شهر برای احیای زئولیت پر شده نشان می دهد که یون آمونیوم به تدریج آزاد می شود.