احیاء مستقیم دی سولفید مولیبدن به وسیله هیدروژن در حضور آهک جایگزین مناسبی برای فرایند متداول تولید فلز مولیبدن است. از مزایای این روش نسبت به روش متداول می توان کاهش تعداد مراحل عملیاتی و عدم آلوده سازی محیط را نام برد. در این رساله یک مدل ریاضی جهت پیشبینی رفتار این واکنش پیچیده ارائه شده است. این مدل از ترکیب کردن سینتیک واکنش های رخ داده و پارامترهای آنها، که به وسیله آزمایشهای جداگانه بدست آمده اند، شکل گرفته است. معادلات موازنه مول و انرژی جهت تعیین توزیع غلظت گونه های گازی و دما، در هر گام زمانی و مکانی حل شده اند. نتایج این مدلسازی نشان می دهد که فرض کردن دمای ثابت برای این واکنش و یا فرض ساختار ثابت برای قرص در طی واکنش تأثیر عمده ای در رفتار واکنش ندارد و دلیل اصلی انحراف موجود میان پیشبینی های مدل ریاضی و داده های تجربی مربوط به اثر واکنش جانبی رخ داده در درون قرص است. اثر واکنش فرعی، از طریق محاسبه مقادیر جدید برای ضریب برخورد سرعت واکنشها و به کمک تطابق نتایج مدل با داده های تجربی، لحاظ و درنهایت مدل توانست رفتار واکنش را بخوبی پیشبینی نماید. در این رساله واکنش احیاء هیدروژنی دی سولفید مولیبدن در مجاورت آهک توسط مدلسازی بروش منطق فازی نیز شبیه سازی شده است. هدف از این کار بررسی بهینه اثر پارامترهای موثر شامل دمای توده گاز، نسبت مولی جامدهای واکنش دهنده، ضخامت قرص، غلظت هیدروژن در توده گاز بر پیشرفت واکنش ومیزان تثبیت گوگرد در قرص بوده است. در نهایت نتایج حاصل از مدل منطق فازی با داده های تجربی و همچنین نتایج مدل ریاضی مقایسه شده است.

در این مطالعه مدل سازی ریاضی یک سیستم ذخیره انرژی مجهز به ماده ی تغییر فاز دهنده انجام شده است. در این سیستم ماده تغییر فاز دهنده درون صفحاتی از جنس آلومینیوم، به صورت عمودی و موازی یکدیگر، قرار گرفت. این مدل سازی به منظور پیش بینی رفتار سیستم ذخیره انرژی مورد نظر و تحلیل انتقال حرارت بین آب و ماده ی تغییر فاز دهنده صورت گرفته است. در این مدل انتقال حرارت در ماده تغییر فاز دهنده به صورت یک بعدی و گذرا در نظر گرفته شد و معادلات به روش اختلاف محدود و فرمولاسیون صریح حل شدند. گرمای ویژه ماده تغییر فاز دهنده به صورت تابعی از دما در آزمایشگاه اندازه گیری شد. مدل می تواند پس ماند منحنی گرمای ویژه و جابه جایی آزاد درون ماده تغییر فاز دهنده را با به کارگیری ضریب هدایت موثر در هنگام لزوم، در نظر بگیرد. برای ارزیابی مدل نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی موجود در مراجع مقایسه و ماکزیمم خطای بدست آمده در یک سیکل کامل کمتر از 6/16% بود. در نهایت تأثیر برخی پارامترها و متغیر ها بر روی رفتار سیستم بررسی شد. با افزایش دمای آب ورودی، دبی آب ورودی، ضریب هدایت گرمایی ماده تغییر فاز دهنده و طول صفحات، همچنین با کاهش ضخامت صفحات و عرض مسیر عبور آب، کارایی سیستم ذخیره انرژی بهبود یافت.

. ابتدا کیفیت و میزان مصرف دیمولسیفایر با تست میدانی بر روی سه نوع دیمولسیفایر مختلف بررسی شد و سپس با انجام یک تست آزمایشگاهی برای مقایسه دقیق تر، پیشنهاد شد که از دیمولسیفایر شرکت پارس لیان و با نرخ تزریق ppm 2/0 استفاده شود. در مرحله بعدی تغییرات چگالی و میزان آسفالتین خوراک در اثر اختلاط با مقادیری از نفت خام سبک تر میدان هنگام با شبیه سازی در نرم افزار پتروسیم مورد پایش قرار گرفت که منجر به پیشنهاد افزایش 15% نفت خام هنگام به خوراک پالایشگاه گردید. پس از آن اثر دما بر ویسکوزیته و چگالی نفت خام خارک و نفت خام هنگام بررسی شد؛ در این مرحله آزمایش ها تا دمای 120 درجه در آزمایشگاه پالایشگاه بندرعباس و بر اساس روش های استاندارد astm d1298 برای چگالی و astm d445 برای ویسکوزیته انجام شد و بررسی در دماهای بالاتر در نرم افزار پتروسیم ادامه یافت و افزایش دما تا 130 درجه پیشنهاد گردید. همچنین میزان آب شستشو و اختلاف فشار دوسر شیرهای اختلاط در یک آزمون میدانی 33 روزه بطور همزمان بررسی شد که بهترین نتیجه در شرایط تزریق 50 مترمکعب آب شستشو و در حضور اختلاف فشار 8/0 بار برای شیر اختلاط نمک زدای اول و 4/0 برای شیر اختلاط نمک زدای دوم حاصل شد.در مرحله پایانی کیفیت آب شستشو از لحاظ میزان آمونیاک موجود مورد پایش قرار گرفت.

یکی از مصالح ساختمانی با اهمیت پوکه های صنعتی می باشند که به واسطه استحکام بالا و دانسیته پایین مورد توجه قرار گرفته اند. ترکیب درصد اجزاء خاک مورد استفاده برای تولید پوکه ها متنوع می باشد، ولی برای کسب کیفیت مناسب و خواص مورد نظر می توان به شرایط بهینه ای دست یافت. یکی از مزایای ساخت پوکه ها این است که می توان از برخی پسماندها و لجن باطله ها در ساخت آنها استفاده کرد. در این مطالعه خواص پوکه های تولید شده از یک نوع خاک رس به وسیله اصلاح درصد اجزاء اصلی آن مورد تحقیق قرار گرفته است. افزودنی هایی مانند شیشه باطله، خاک معدنی سیلیس و ماسه بادی در محدوده دمایی پخت 1100 تا 1150 درجه سلسیوس مورد آزمایش قرار گرفته است. با توجه به نتایج آزمون های انجام شده برروی خاک مورد آزمایش، مواد افزودنی مختلف با درصدهای وزنی متفاوت به ماده اولیه اضافه و آزمایشات لازم انجام شده است. نتایج آزمایشات شیشه باطله نشان می دهد که استفاده از شیشه سبب کاهش دانسیته، درصد جذب آب و دمای پخت می شود. کمترین دانسیته و درصد جذب آب به دست آمده مربوط به ترکیبی با درصد وزنی 60:40 (شیشه:خاک) به ترتیب پخت شده در دمای 1150 و 1100 درجه سلسیوس می باشد. همچنین نتایج آزمایشات دو نوع خاک سیلیس نشان می دهد که با استفاده از این مواد نیز می توان خواص پوکه ها را بهبود داد. براساس نتایج به دست آمده کمترین دانسیته مربوط به ترکیبی با 20% خاک سیلیس پخت شده در دمای 1150 درجه سلسیوس می باشد. نتایج آزمایشات ماسه بادی دربرگیرنده این موضوع است که این افزودنی برای بهبود پارامترهای پوکه مفید نمی باشد. به طورکلی افزودن هر یک از مواد افزودنی نام برده به جز ماسه بادی سبب بهبود پارامترهای موثر بر خواص پوکه نظیر دانسیته، درصد جذب آب و حفظ شکل کروی پوکه ها به منظور افزایش استحکام آنها می شوند. جهت بررسی شرایط حرارتی درون کوره دوار، شبیه سازی مقدماتی کوره براساس شبیه سازی جریان فاز گاز انجام شده است. نتایج شبیه سازی تطابق خوبی با شبیه سازی های قبلی داشته است. پروفایل سرعت فاز گاز درون سطح مقطع های مختلف از کوره نشان دهنده عدم تقارن سرعت نسبت به قطر عمود به بستر گرانول ها می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که فرض یکسان بودن جریان فاز گاز درون کوره با جریان درون لوله ها معتبر نمی باشد

مدلسازی فرایند تصفیه فاضلاب در بهبود بازده تصفیه و در نتیجه بهبود کیفیت فاضلاب خروجی از فرایند اهمیت دارد. مدلها به اپراتور کمک می کنند که عملکرد واحد را پیش بینی نمایند و اقدامات لازم برای حفظ ثبات فرایند را انجام دهند. این پایان نامه به مدلسازی فرایند لجن فعال با استفاده از تکنیک های داده کاوی می پردازد. پیش بینی مقادیر دو متغیر اکسیژن مورد نیاز شیمیایی و اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی خروجی از فرایند لجن فعال با استفاده از دو تکنیک شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان، نشان داد ماشین بردار پشتیبان می تواند مقادیر خروجی این متغیرها را با دقت بیشتری پیش بینی نماید. در مورد اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی مقدار میانگین مربعات خطا و ضریب همبستگی داده های آزمایش برای ماشین بردار پشتیبان به ترتیب برابر با 013/0 و 683/0 و برای شبکه عصبی این مقادیر به ترتیب 017/0 و 642/0 به دست آمد. در این پایان نامه همچنین به طبقه بندی کیفیت فاضلاب خروجی از فرایند توسط سه تکنیک شبکه عصبی، ماشین بردار پشتیبان و رگرسیون لجستیک پرداخته شد. نتایج نشان می دهد تکنیک شبکه عصبی با صحت کلی 91% موفق ترین تکنیک در طبقه بندی این داده ها می باشد.

ترشیوبوتیل فنلها از مواد شیمیایی پرمصرف در صنایع مختلف می باشند. این مواد از آلکیلاسیون فنل توسط ایزوبوتیلن یا عاملهای آلکیل کننده ای همچون ترشیوبوتانول و متیل ترشیوبوتیل اتر تهیه می گردند. کاتالیستهای بسیاری برای این آلکیلاسیون وجود دارد و بیشتر آنها از اسیدهای لوئیس می باشند. یکی از کاتالیستهای مناسب برای این سنتز شیمیایی، آمبرلیست 15 است که یک رزین جامد بر پایه پلی استایرن و دارای گروه اسیدی سولفونیک اسید است. در این تحقیق از آمبرلیست 15 به عنوان کاتالیست و از متیل ترشیوبوتیل اتر (mtbe) به عنوان عامل آلکیل کننده استفاده شد. پایان نامه پیش رو حاکی از آن است که به دلیل فشار بخار بالای متانول، سنتز این مواد توسط آلکیلاسیون فنل با mtbe به وسیله رفلاکس بخارات در شرایط اتمسفریک قابل انجام نبوده و باید در یک راکتور تحت فشار انجام شود. با افزایش نسبت مولی mtbe به فنل، درصد تبدیل فنل افزایش یافت اما با کاهش این نسبت، بازده تولید تمامی مواد به جز 4-ترشیوبوتیل فنل رو به افزایش می گذارد. افزایش دمای واکنش، درصد تبدیل فنل را افزایش داده و میزان 2-ترشیوبوتیل فنل تولیدی را کاهش می دهد. در مورد 4-ترشیوبوتیل فنل در ابتدا با افزایش دما، بازده کاهش یافته ولی مقدار آن در دماهای بیشتر از c°150 باز هم افزایش می یابد. با افزایش دمای واکنش، همواره درصد مولی 2و4-دی ترشیوبوتیل فنل افزایش می یابد. با افزایش مقدار کاتالیست در واکنش، درصد تبدیل فنل افزایش می یابد. با افزایش مقدار کاتالیست، بازده 2-ترشیوبوتیل فنل تولیدی کاهش می یابد و برای داشتن بازده بالا در تولید 2و4-دی ترشیوبوتیل فنل باید میزان کاتالیست را افزایش داد. بازده تولید 2و6-دی ترشیوبوتیل فنل و 2و4و6-تری ترشیوبوتیل فنل توسط کاتالیست آمبرلیست 15 بسیار کم می باشد. با استفاده چند باره از آمبرلیست 15، درصد تبدیل فنل، میزان تولید 2-ترشیوبوتیل فنل و 2و4-دی ترشیوبوتیل فنل کاهش می یابد و تنها 4-ترشیوبوتیل فنل با بازده بیشتری تولید می شود. در انتها، سینتیک واکنشهای تولید ترشیوبوتیل فنلها بررسی شده و مقادیر ثابت سرعت در دو دمای c°130 و c°150، محاسبه گردید.

امروزه با توجه به افزایش تقاضا و کاهش منابع انرژی، ذخیره سازی انرژی امری ضروری به نظر می¬رسد و مواد تغییر فاز دهنده وسیله مناسبی برای این منظور بشمار می¬روند. نقطه ضعف این مواد پایین بودن هدایت حرارتی آنهاست و یکی از راههای برطرف کردن این عیب، افزودن نانوذرات به این مواد است. در این پژوهش اثر نانو ذرات بتا سیلیکون کاربید بر خواص حرارتی ماده تغییر فاز دهنده پلی اتیلن گلیکول مورد مطالعه قرار گرفت. تصاویر tem نشان داد که ذرات در مقیاس نانو هستند. نمونه¬های یک، سه و پنج درصدی از طریق پراکنده کردن نانو ذرات بتا سیلیکون کاربید توسط امواج اولتراسونیک در پلی اتیلن گلیکول تهیه شد. تصاویر sem نشان داد که نانو ذرات به صورت یکنواخت در پلی اتیلن گلیکول پخش شده اند. برای بررسی تغییرات خواص حرارتی در اثر افزودن نانو ذرات از دستگاه¬های sta، dsc و kd2 استفاده شد. با افزایش پنج درصد وزنی نانو ذرات سیلیکون کاربید، هدایت حرارتی pcm در دمای °c 60 از مقدارw/m.k 183/0 بهw/m.k 200/0 افزایش، اما گرمای نهان ذوب از مقدار j/g 52/140 به j/g 78/94 و نیز گرمای نهان انجماد ازj/g 02/159 به j/g40/115 کاهش یافت. محدوده دمای ذوب از°c 78/44- 85/32 به °c 34/39 -57/29 و محدوده دمایی انجماد از °c 53/68-29/54 به °c 22/60- 11/43 تغییر یافت. گرمای نهان ذوب و انجماد، ظرفیت گرمای ویژه و دماهای ذوب و انجماد به صورت تجربی و به کمک روش t-history بدست آمد. داده¬های به دست آمده از روش t-history با نتایج حاصل از dsc مقایسه وخواص حرارتی بدست آمده مورد تأیید قرار گرفت. کلمات کلیدی: مواد تغییر فاز دهنده، نانو ذرات بتا سیلیکون کاربید، پلی اتیلن گلیکول6000، خواص حرارتی، t-history، dsc

مواد تغییر فاز دهنده(pcms ) به عنوان ذخیره کننده¬ی انرژی در موارد زیادی استفاده می¬گردند. برای کاربرد این مواد ضروری است تا pcm در یک پوسته با هندسه¬¬ی مشخص کپسول¬ شود و هندسه¬ی کروی یکی از مهم¬ترین و معمول¬ترین این هندسه¬ها به¬شمار می¬رود. در این تحقیق، ابتدا یک مدل جدید برای پیش¬بینی رفتار حرارتی یک کپسول کروی حاوی pcm ارائه شده و در ادامه مدلسازی برج پرشده انجام شده است. به این منظور برج توسط کپسول¬های کروی حاوی آب به عنوان pcm پرشده و هوا به عنوان سیال سرد انتخاب شده است. موازنه¬ی انرژی تحت شرایط متغیر با زمان برای هوا و آب در یک حجم کنترل دیفرانسیلی انجام شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر سیستم توسط روش حل عددی تفاضل محدود حل شده¬ و توزیع دما در طول برج پرشده به دست آمد. به منظور ارزیابی مدل ارائه شده برای یک کپسول و برج پرشده، نتایج حاصل از این مدل¬ها با داده¬های تجربی مقایسه شد. این مقایسه نشان داد که تطابق مطلوبی بین این داده¬ها وجود دارد ( 8/2 درصد خطای نسبی برای مدلسازی یک کپسول و 5/1 درصد خطای نسبی برای مدلسازی بستر حاوی کپسول¬های کروی). پس از ارزیابی و تایید مدل ارائه شده، تاثیر پارامتر¬های مهم مثل قطر کپسول، دمای سیال سرد ورودی، دمای اولیه¬ی pcm ومیزان تخلخل برج بر عملکرد بستر مورد بررسی قرار گرفت.

در این تحقیق ژئوپلیمر به کمک مواد اولیه متاکائولن و محلول های قلیایی هیدروکسید پتاسیم و سیلیکات سدیم سنتز شد و اثر پارامترهای میزان آب، غلظت هیدروکسید پتاسیم و اندازه ذرات کائولن بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی ژئوپلیمر تولیدی با استفاده از طراحی آزمایش به روش ccd مورد بررسی قرار گرفت. این پارامتر ها در دو سطح بالا و پایین تعیین گردید وپس از تجزیه و تحلیل داده ها به کمک نرم افزار dx8، مقادیر بهینه برای آن ها بدست آمد. این مقدار برای میزان آب 6/24 درصد وزنی، مقدار بهینه برای غلظت هیدروکسید پتاسیم 14 مولار و اندازه مناسب ذرات 130 – 100 مش بدست آمد. با سنتز ژئوپلیمر در شرایط بهینه بدست آمده، مقاومت فشاری 3، 7 و 28 روزه آن به ترتیب مقادیر 62/32، 28/38 و 82/49 مگاپاسکال و زمان گیرش اولیه و نهایی آن به ترتیب معادل 15/64 و 15/74 دقیقه حاصل شد.

مدلسازی راکتور بستر ثابت تبدیل متانول به الفین و تاثیر پارامترهای مختلف بر پیشرفت واکنش در طول راکتور مورد بررسی قرار گرفت. همچنین کوپل واکنش متانول به الفین با کرکینگ متان مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن ارائه شده است. نتایج بدست آمده با نتایج تجربی اختلاف کمی دارد که نشان از دقت بالای محاسبات است. معادلات به کمک روش ریاضی رانژ کوتا حل شده و به وسیله مطلب مدلسازی گردیده است.