اخیرا تحقیق روی استفاده از سوپر جاذب ها بعنوان مواد مدیریت کننده آب برای کاربرد کشاورزی و باغبانی توجه زیادی را به خود جلب کرده است وپس از آزمایش کردن سوپر جاذب ها برای کاربرد های کشاورزی نتایج امیدوار کننده ای بدست آمد و دیده شد که مصرف آب، میزان از بین رفتن گیاهان کاهش یافته و همچنین سبب بهبود بقای کود در خاک و افزایش سرعت رشد گیاه شده است. هیدروژلهای پلیمری دارای خاصیت جذب فوق العاده آب در محلولهای رقیق الکترولیتها و یا آب خالص بوده و قادر به دفع آن در شرایط متفاوت با مرحله جذب از نظر دما و ph هستند. اینگونه ژلها در حین جذب و یا دفع آب می توانند موادی را که در آنها بارگذاری شده است (مانند کود، دارو، سم و یا ...) با شدت مناسبی پس داده و همانند یک مخزن از این مواد عمل کنند. کاربرد فوق جاذبهای پلیمری درکشاورزی دارای اهمیت بیشتری است.. ذرات فوق جاذب درخاک پراکنده شده و با جذب آب جاری ظرفیت نگهداری آب به وسیله خاک را بهبود می بخشند هدف اصلی این تحقیق ساخت و کار برد نانوکامپوزیت هیدروژلهای پلیمری است که در آن ها گروهی از مواد مورد نیاز گیاهان با نام ریز مغذی ها بارگذاری شده است. مواد ریز مغذی استفاده شده در این آزمایشها شامل آهن،اوره،روی و پتاس می باشند. نانو کامپوزیت مورد استفاده در این تحقیق از دو فاز تشکیل شده است، یک فاز پلیمری و یک فاز نانو. فاز پلیمری که با ترکیب اجزا مختلف و تغییر درصد ترکیب آنها تقویت شده است و رهایش کنترل شده ای دارد. فاز نانو بکار رفته در این تحقیق، نانو رس و نانو زئولیت بوده که به عنوان فاز پراکنده در ماتریس پخش می شود. استفاده از مقیاس نانو باعث شده است که کنترل رهایش بهتر صورت پذیرد و استحکام فاز پلیمری افزایش یابد. در نهایت نانو کامپوزیتی تولید شده است که می تواند کنترل کننده بهتری برای رهایش کود در زمان طولانی باشد.

تنش خشکی یکی از مهمترین مشکلات گسترش پوشش گیاهی در نواحی خشک و نیمه خشک جهان مانند ایران است. با کاربرد سوپرجاذب ها، می توان آب حاصل از بارندگی های این مناطق را حفظ کرد و با بهبود شرایط فیزیکی خاک، تنش های رطوبتی را کاهش داد. از سوی دیگر با رشد روزافزون جمعیت و صنعتی شدن استفاده مجدد از پساب به عنوان منبعی پایدار در کشاورزی به شرط تصفیه مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف اصلی این تحقیق ساخت و کاربرد کامپوزیت سوپرجاذب و نانوکامپوزیت سوپرجاذب های پلیمری در رشد گونه قره داغ است. این گیاه از بهترین گونه های تثبیت کننده شن های روان می باشد. بنابراین علاوه بر ایجاد فضای سبز می تواند از پدیده بیابانزایی جلوگیری کند. تأثیر سوپرجاذب برروی تعدادپایه، طول ساقه و طول ریشه، تعداد ریشه جانبی، وزن تر و وزن خشک در این مطالعه مورد بررسی قرارگرفت. تیمارهای اعمال شده در این پژوهش عبارتند از: دو مکان (گلدان و عرصه طبیعی)، 5 مقدار سوپرجاذب (0،2،4،6،8 گرم سوپرجاذب به ازای یک کیلوگرم خاک)، دو نوع سوپرجاذب (نانوکامپوزیت سوپرجاذب و کامپوزیت سوپرجاذب) و سه دوره آبیاری (21 ، 15 ، 7 روز یکبار). نتایج نشان داد استفاده از سوپرجاذب نقش موثری در رشد گیاه داشته و تأثیر آن با افزایش میزان سوپرجاذب در خاک افزایش می یابد. از بین دو نوع سوپرجاذب به کار رفته در این پژوهش، کامپوزیت سوپرجاذب در رشدگیاه موفق تر عمل کرد. همچنین مشاهده شد در دوره های آبیاری طولانی تر تأثیر بکارگیری سوپرجاذب بارزتر است. دراین تحقیق توانایی سوپرجاذب ها درحذف یون نیکل از پساب نیز مورد بررسی قرارگرفت. مشاهده شدکامپوزیت سوپرجاذب نسبت به نانوکامپوزیت موجب حذف مقادیر بیشتری یون نیکل از پساب می شود.این توانایی نکته مثبتی برای این تحقیق است, چرا که یون های فلزات سنگین در علکرد گیاه اختلال ایجاد کرده و ممکن است در پساب های صنعتی که به پای گیاه می رسند موجود باشند. همچنین شرایط بهینه جذب از قبیلph، مقدار جاذب و غلظت محلول نیکل نیز تعیین شد.

آرسنیک فلزی سمی و متداول است که از طریق منابع طبیعی و همچنین صنعتی وارد منابع آب شده و منجر به بسیاری از بیماری ها می شود. گزارش شده است که استفاده طولانی مدت از آب ها و غذای آلوده به آرسنیک منجر به بسیاری از مشکلات از جمله بیماری های معده و روده و پوست و کبد و آسیب های بافت عصبی می شود. آرسنیک در طبیعت هم به صورت آلی و هم غیر آلی وجود دارد. فرم آلی آرسنیک در غذاهای دریایی وجود دارد که کمتر خطرناک است و به آسانی از بدن انسان خارج می شود. اما آرسنیک غیر آلی عمدتا به صورت آرسنیت (as+3) و آرسنات (as+5) می باشد که برای انسان بسیار سمی است. سازمان سلامت جهانی (who) ماکزیمم میزان مجاز آرسنیک در آب خوراکی را ppb 10 اعلام کرده است. هدف این پروژه حذف آرسنیک در فرآیندهای تصفیه پساب های صنعتی است. در این پروژه، ابتدا پس از مطالعات کتابخانه ای نانو کامپوزیت هیدروژل های کلینوپتیلولیت، کلینوپتیلولیت تصحیح شده (smz)،مونت موریلونیت و اکسید سریم (iv) به عنوان بهترین کاندیدهای حذف آرسنیک معرفی و فرموله گردید و درصد های وزنی 1،2،3 و 4 از نانو ذرات مذکور ساخته شد. در گام بعدی این ساختار برای دستیابی به ماکزیمم حذف بهینه سازی شد. با تعیین ساختار بهینه نانو کامپوزیت هیدروژل از چهار نوع نانو ذره مذکور، میزان جذب یون آرسنیک و همچنین میزان تورم هیدروژل در بازه های زمانی مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در این پروژه تاثیر شرایط آزمایشگاهی مانند ph و غلظت نیز بررسی گردید. نتایج جذب آرسنیک توسط هر چهار نوع نانو کامپوزیت هیدروژل مورد بررسی بیانگر این مطلب است که به صورت مقایسه ای برای نانو کامپوزیت هیدروژل های زئولیتی ،زئولیتی تصحیح شده و اکسید سریم (iv) سینتیک درجه اول کاذب و برای نانو کامپوزیت هیدروژل مونت موریلونیتی سینتیک درجه دوم کاذب مناسب می باشد.

سوسپانسیونهای آبی نانوذرات از اهمیت زیادی در صنایع مختلفی همچون سیمان، رنگ ، نفت و گاز، سرامیک، تصفیه آب ، کشاورزی برخوردارند. با مطالعه رفتار رئولوژیکی سوسپانسیونهای غلیظ نانوذرات درحضور ماکرومولکولها می توان اطلاعات مفیدی در زمینه طراحی تجهیزات آماده سازی و فرآیند آنها کسب کرد. در این پژوهش، سوسپانسیونهای آبی نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم / پلی اتیلن اکساید و نانوذرات سدیم مونت موریلونیت/پلی اکریل آمیدسولفونه تهیه و رفتار پایداری و رئولوژیکی آنها مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهدات بصری سوسپانسیونهای آبی نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم درحضور پلی اتیلن اکساید بیانگر آن بودکه پلی اتیلن اکساید باوزن مولکولی کم تر پایدارکنندگی بهتری در مقایسه با پلی اتیلن اکساید باوزن مولکولی بیشتر دارد. این درحالیست که سوسپانسیونهای حاوی نانوذرات سدیم مونت موریلونیت در حضور محلولهای آبی پلی اکریل آمیدسولفونه در تمامی نسبتها ازپایداری قابل توجهی برخوردار بودند. نتایج رئولوژیکی سوسپانسیونهای آبی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم درحضور پلی اتیلن اکساید نشان دادکه افزایش غلظت نانوذرات و پلیمر منجربه افزایش پارامترهای رئولوژیکی همچون ویسکوزیته، تنش برشی ،تنش تسلیم، مدول ذخیره واتلاف می-شوند. مشاهده شد که با افزایش غلظت نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و پلیمر تبعیت از قانون کاکس-مرز افزایش می یابد. نتایج آزمونهای تفرق نور(dls ) نشان داد که افزایش غلظت پلیمر نسبت به افزایش غلظت نانوذرات دی اکسید تیتانیوم تاثیر چشمگیری بر افزایش اندازه ذرات در سوسپانسیونهای آبی نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم / پلی اتیلن اکساید دارد. در سوسپانسیونهای نانوذرات سدیم مونت موریلونیت/پلی اکریل آمیدسولفونه مشاهده شد که درهمه غلظتهای پلی اکریل آمید سولفونه که خواصی مانند ویسکوزیته و تنش برشی، مدول ذخیره واتلاف با افزایش غلظت نانوذرات خاک رس ابتدا کاهش وسپس افزایش می یابند. با افزایش غلظت پلیمر میزان ویسکوزیته برشی وتنش تسلیم افزایش یافته و رفتار الاستیک گونه برسوسپانسیونها حاکم می شود. با افزایش دما برهمکنشهای ذره-پلیمر کاهش یافته و منجربه کاهش مشخصه های رئولوژیکی یاد شده می شود. با افزایش غلظت نانوذرات خاک رس انحراف از قانون کاکس-مرز دیده شد ولی با افزایش غلظت پلیمر تبعیت از این قانون نیز افزایش یافت. نتایج dls سوسپانسیونهای آبی نانوذرات سدیم مونت موریلونیت/پلی اکریل آمیدسولفونه -نشان داد که با افزایش غلظت نانوذرات خاک رس وپلیمر اندازه ذرات درسوسپانسیونها افزایش می یابد.

در این مطالعه توانایی راکتور زیستی غشایی الیاف توخالی برای تصفیه پساب نمک بالای واقعی صنایع نفتی در شرایط مختلف زمان ماند، فلاکس عبوری، دما و دیگر شرایط عملیاتی بررسی شد. پایلوت ساخته شده برای این بررسی شامل غشاء اولترافیلتراسیون، واحد اسمز معکوس و پساب واقعی صنایع نفتی به عنوان پساب ورودی بود. پایلوت برای 160 روز فعالیت داشت. نتایج نهایی نشان داد که میانگین حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (cod)، اکسیژن مورد نیاز بیو شیمیایی (bod)، کل ذرات جامد معلق (tss)، مواد جامد معلق فرار (vss)، کدورت و کل املاح محلول (tds) به ترتیب 82%، 89%، 98%، 99%، 98% و 5/98% بدست آمد. غلظت مواد جامد معلق مایع مخلوط (mlss)و مواد جامد معلق فرار مایع مخلوط (mlvss) در طول مدت راهبری پایلوت از حداقل میزان خود به ترتیب به غلظت g/l6/6 و g/l1/6 رسید. نتایج نهایی نشان داد که راکتور زیستی غشایی الیاف توخالی به دلیل حذف بالای اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (cod)، اکسیژن مورد نیاز بیو شیمیایی (bod)، کل ذرات جامد معلق (tss)، مواد جامد معلق فرار (vss)، کدورت و کل املاح محلول(tds)، می تواند در مقیاس واقعی برای تصفیه پساب نمک بالای صنایع نفتی استفاده شود و محصول خروجی دارای استاندارد لازم برای استفاده مجدد در برجهای خنک کننده و تخلیه به محیط زیست را دارد.

در این پژوهش مطالعه تاثیر سامانه های پلی آکریل آمید-عوامل سطحی بر خواص فصل مشترک آب- نفت مورد بررسی قرار گرفته شد و از الکل ها به عنوان کو سورفکتنت جهت بهبود سامانه استفاده شد . تزریق محلولهای پلیمری به همراه عوامل فعال سطحی به چاههای نفتی یکی از روشهای نوین برای بیرون آوردن بخشی از نفت درجای مخازن نفتی می باشد. این فرمولاسیونهای تزریقی علاوه بر داشتن ویسکوزیته زیاد در شرایط مخازن نفتی، باید سازگاری و امتزاج پذیری مناسبی با نفت داشته باشند. حالت مطلوب آن است که کشش بین سطحی آنها و نفت کمترین مقدار برسد تا سیستم به سمت تشکیل میکروامولسیون پیش برود. عوامل متعددی مانند نوع و غلظت پلیمر و عوامل فعال سطحی، نوع آب و نفت، دما، فشار و ... بر تشکیل این نوع میکروامولسیونها موثرند . در این پژوهش خاص از 5 نوع عامل فعال سطحی ، دو نوع نفت با api های مختلف ،2 نوع پلی اکریل آمید سولفونه شده ، 2 نوع محلول الکترولیت مختلف با tds های متفاوت به همراه 5 نوع الکل مختلف مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته شد و کشش سطحی ، رفتار بین فازی و رفتار رئولوژیکی آنها نیز مورد بررسی قرار گرفت و موفق به ارائه فرمولاسیون بهینه از نظر خواص و کمیت مقادیر مواد مصرفی شدیم ، که جهت نیل به این هدف از ترکیب دو عامل فعال سطحی آنیونی sds وsles و الکل 2- اتیل هگزانول به عنوان عامل کمکی استفاده شد و نسبت به غلظت های مصرفی تک این عوامل فعال سطحی نتایج خیلی بهتری بدست آمد

سیستم خبره یک برنامه کامپیوتری می باشد که توانایی تصمیم گیری یک شخص خبره را تقلید می کند و از هر حیث مانند یک شخص خبره عمل می کند. این سیستم دانش انسان را برای حل مسائلی استفاده می کند که به هوش انسانی نیاز دارد. سیستم خبره، دانش خبرگی را به شکل حقایق و قواعد در کامپیوتر نمایش می دهد. ایران با شتاب فراوان به سمت صنعتی شدن پیش می رود و با توجه به منابع عظیم گاز و نفتی در کشور مسلماً صنایع نفت و گاز و پتروشیمی در اولویت های دولت برای توسعه می باشند. امّا باید در نظر داشت که یک توسعه مسولانه و پایدار نیاز به بررسی دقت اثرات دراز مدت زیست محیطی دارد. در چند ساله اخیر، معرفی استانداردهای سختگیرانه محیط زیستی در زمینه تصفیه پساب منجر به استفاده از فرآیندهای پیشرفته تر برای تصفیه پساب شده است. به همین نسبت، این امر موجب پیچیدگی سیستم های طراحی، کنترلی و نظارتی در تصفیه خانه های پساب شده است. در چنین وضعیتی، گاهی اوقات مهارت های اپراتور و تخصص حرفه ای برای کنترل بهینه فرآیندهای تصفیه و حتی تصمیم گیری برای طراحی فرآیندهای جدید کافی نیست. در چنین وضعیتی سیستم های خبره می توانند به عنوان ابزارهای پشتیبان قابل اطمینان به تصمیم گیری اپراتورها کمک کنند. این تحقیق نحوه طراحی و پیاده سازی سیستم خبره برای تعیین حالت های اسیدی در یک تصفیه خانه را نشان می دهد. این سیستم از روش مبتنی بر قواعد برای جمع آوری داده ها و از تکنیک استنتاج زنجیره پیشرو استفاده می کند. برای طراحی سیستم خبره مذکور از microsoft visual studio 2008 استفاده شد و کد نویسی سیستم در زبان برنامه نویسی c# و در محیط ویندوز انجام شد.

رایزر راکتور کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال (rfcc)به عنوان قلب این واحد شناخته می شود که در آن مواد سنگین و کم ارزش نفتی به مواد سبکتر و با ارزش تر تبدیل می شود . بررسی جریان در رایزر راکتور کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال (rfcc) پیچیده می باشد به گونه ای که در نتیجه این پیچیدگی ها ، پیش بینی عملکرد رایزر راکتور مشکل است . بنا بر این، فصل اول پایان نامه اختصاص دارد به مروری بر تحقیقات گذشته به گونه ای که با نظرات و دیدگاه های سایر محققین در این زمینه بیشتر آشنا می شویم . در فصل دوم این اثر ، مدلسازی هایی که حاصل پژوهش محققین در گذشته در این زمینه بوده ، ارائه و نتایج حاصل از آن ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است . هدف این پژوهش ، مدلسازی (cfd)رایزر کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال گردشی (rfcc) توسط نرم افزار با کد (comsol) می باشد . در فصل سوم این مطالعه ، شرایط مدلسازی ها و نحوه حل آن ها ارائه شده است .پس از حل مدلسازی های انجام یافته ، در فصل چهارم این تحقیق ، نتایج به دست آمده از مدلسازی ها جهت اعتبار سنجی ، با نمودارهای حاصل با داده های تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است . پس از اعتبار سنجی ، به منظور بررسی و کارایی بهتر مدل سازی های انجام یافته ، مدل سازی ها از نظر نوع شبکه بندی و ضریب درگ به کار برده شده در آن ها با هم مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج حاصل از آن ها ارزیابی شد . سایر پارامترهای عملیاتی حاصل از مدلسازی های انجام شده ، جهت بهبود کارایی فرایند رایزر راکتور کراکینگ کاتالیزوری بستر سیال (rfcc) با هم مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت و نتایج آن ها ارزیابی گشت .

در این پژوهش حدف فلزات سنگین به کمک تلفیق روش تعویض یونی-نانو غشایی صورت گرفت. بدین سبب هیدروژل های تبادل یونی ساخته شد و برای افزایش خواص مکانیکی و کارایی ان ها نانو ذرات مونت موریلونیت و کلینوپتیلولیت و نانو الیاف سلولز اضافه گردید و مورد مقایسه قرار گرفت. جهت افزایش کیفیت آب خروجی، اب در مرحله بعد از سیستم نانو غشایی عبور داده شد.

در این پژوهش با به کار گیری سه ماده ی نانو الیاف سلولز ساخته شده - مونومر صنعتی اکریلیک اسید و پلیمرهای خطی به ساخت هیدروژلی به منظور جذب و رهایش منظم و بهینه پرداخته شد. در نهایت خواص این ماده ی ساخته شده با دیگر هیدروژل های همراه با الیاف سلولز و نانو ذرات زیولیت مقایسه و مشاهده شد که خواص فیزیکی و مکانیکی ان بهتر و بهینه شد.