نام پژوهشگر: محسن علی مندگاری

بهینه سازی چرخ دسیکنت با در نظر گرفتن اکسرژی و انرژی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  محسن علی مندگاری   حسن پهلوانزاده

چرخ دسیکنتی اصلی ترین تجهیز مورد استفاده در سامانه های سرمایش دسیکنتی است، به همین دلیل در تحقیق پیش رو، بهینه سازی چرخ دسیکنت با در نظر گرفتن انرژی و اکسرژی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا سامانه چرخ دسیکنتی، اجزاء و پارامترهای آن به صورت کامل و دقیق مورد بررسی قرار گرفتند. سپس مطالعاتی در خصوص مدلسازی ریاضی چرخ دسیکنت انجام و در نهایت مدلسازی دو بعدی ناپایای چرخ دسیکنت با در نظر گرفتن مقاومت در هر دو سمت گاز و جامد به عنوان کاملترین مدلسازی چرخ دسیکنت توسعه داده شد. برای تکمیل مدلسازی، علاوه بر معادلات حاکم، معادلات کمکی مناسب نیز مشخص گردیدند. جهت سنجش دقت مدل سامانه آزمایشگاهی به نحو صحیح تنظیم و اندازه گیری های مورد نیاز در شرایط مختلف صورت گرفت. پس از تایید دقت مدل توسط داده های آزمایشگاهی، ابتدا پروفایلهای مختلف دما و رطوبت در یک بستر دسیکنتی ثابت بررسی و سپس شرایط عملکردی یک چرخ دسیکنتی مورد تحقیق قرار گرفت. زاویه پاکسازی به عنوان یک متغیر جدید معرفی و اثر چهار پارامتر عملیاتی همچون دما، سرعت هوای احیا، سرعت هوای فرآیند و سرعت چرخش بر زاویه پاکسازی بررسی شد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی و انحراف آنتالپی مشاهده شده در مسیر هوای فرآیند یک راندمان جدید به نام راندمان آدیاباتیک برای چرخ دسیکنت تعریف شد که با مفهوم انرژی نیز در ارتباط است. در ادامه روابط مربوط به مباحث انرژی و اکسرژی متناسب با سامانه چرخ دسیکنت توسعه داده شده و اثر چهار متغیر عملیاتی بر پارامترهای انرژی و اکسرژی سنجیده شدند. همچنین در راستای این تحقیق راندمان اکسرژیی براساس مفهوم رطوبتزدایی برای چرخ دسیکنت، تعریف شد. در نهایت به کمک الگوریتم ژنتیک شرایط بهینه عملیاتی با هدف کمینه کردن استهلاک اکسرژی و انرژی مخصوص جذب حاصل شدند. در شرایط بهینه، 28% کاهش مصرف انرژی و 42% بهبود راندمان استهلاک اکسرژی نسبت به شرایط معمول مشاهده شد که مبین اهمیت تحقیق صورت گرفته است.

مطالعه طراحی بیوراکتور غشائی جهت تصفیه پساب پالایشگاه پارسیان
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1392
  مصطفی حسن زاده   محسن علی مندگاری

فنول ماده ای است سمی که غلظت بیش از 25 گرم بر لیتر آن در آب های سطحی موجب مرگ و میر آبزیان می شود. همچنین ورود فنول به آب آشامیدنی موجب بروز ناراحتی های قلبی، کلیوی شده و می تواند به عنوان یک عامل سرطان زا نیز عمل کند. بنابراین لازم است تا این ماده قبل از ورود به طبیعت به طریقی حذف گردد. روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی متعددی برای حذف فنول می توان به کار برد. در این میان روش بیولوژیکی به دلیل انعطاف پذیری و هزینه پایین تر، نسبت به سایر روش ها ارجح است. نیاز به خو دادن جمعیت میکروبی تصفیه کننده به فنول مهم ترین مانع در مسیر استفاده از روش تصفیه بیولوژیکی است؛ لذا استفاده از روش هایی که باعث افزایش زمان ماند جمعیت میکروبی تجزیه کننده گردد بسیار مهم می باشد. یکی از این تکنیک ها استفاده از بیوراکتور غشایی (mbr ) است که با استفاده از این روش از باقی ماندن جمعیت میکروبی در حجم فعال بیوراکتور اطمینان حاصل می شود. در این پژوهش تصفیه ی پساب صنعتی پالایشگاه پارسیان حاوی فنول در بیوراکتور غشایی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا لجن تصفیه پساب پالایشگاه با فنول خوگیری شد، سپس در راکتور ناپیوسته آزمایشاتی برای تعیین نحوه ی تغییر غلظت فنول ورودی و جامدات معلق مایع مخلوط (mlss) با زمان صورت پذیرفت. مقادیر به دست آمده سینتیک رشد ویژه ی جمعیت میکروبی، با توجه به معادله ی هالدان مقادیر ki، ks و mµ به ترتیب برابر 6/108، 3/21 و 53/0 به دست آمدند. سپس با استفاده از داده های سینتیکی و بهره بردن از برنامهmatlab و فرض راکتور cstr، راکتور mbr مدل سازی شد. پس از رسیدن راکتور به حالت پایا، در زمان های ماند مختلف و غلظت های ورودی متفاوت، خروجی فنول بدست آمد. نتایج مدل نشان می دهد که در هر زمان ماند با افزایش غلظت ورودی تا یک نقطه، اثرات بازدارنده ناگهان ظاهر می شود. در اندازه گیری های سیستم آزمایشگاهی نیز این روند مشاهده شد. همچنین اثر دمای عملیاتی بر فرآیند حذف فنول نیز بررسی گردید و مشخص شد بیشترین حذف فنول در دمای c°30حاصل می شود. اثر دما در راکتور cstr نیز بررسی شد که نتایج نشان می دهد از دمایc° 20 تا c°30 ، تجزیه ی فنول بیشتر می شود ولی با رسیدن به دمای 35 درجه تجزیه ی فنول به شدت کاهش می یابد. به عنوان نتیجه نهایی می توان گفت برای به کار بردن فرآیند بیوراکتور غشائی (mbr) در مقیاس صنعتی لازم است سیستم به گونه ای طراحی گردد، که اولا از ورود ناگهانی مقدار فنول خارج از تحمل حذف ریزاندامگان جلوگیری گردد، ثانیا حتی الامکان دمای سیستم در محدوده ی بهینه ی c° 30 کنترل تا استفاده از این فرآیند در حذف فنول از پساب های صنعتی، امکان پذیر باشد.

بررسی آلاینده های پساب برج های شستشوی گاز واحد تولید پلی اتیلن سبک خطی و ارائه راهکارجهت تصفیه و بازیابی مجدد آن
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1392
  رئوف انصاری   محسن علی مندگاری

بازیابی و استفاده مجدد از پساب بسیار با اهمیت است و می تواند موجب کاهش هزینه های فرآیند، حفظ منابع آب و کاهش آلودگی های محیطی شود. در این پروژه ابتدا آلودگی های پساب برج های شستشوی گاز واحد تولید پلی اتیلن سبک خطی(lldpe) در پتروشیمی جم اندازه گیری و بررسی می شود. سپس نوع و مقادیر آلاینده ها با استانداردهای موجود مقایسه شده و در نهایت روشهای تصفیه مناسب در نظر گرفته می شود تا پساب تصفیه شده را بتوان برای مقاصد فرآیندی یا کشاورزی استفاده کرد. مقادیر آلاینده های اولیه اندازه گیری شده بر اساس بیشترین مقدار شامل (mg/l) 3/2 دی اکسیدکربن، (mg/l)2/0 مس، (mg/l)5/1 تیتانیوم، (mg/l)4/0 منیزیم،(mg/l)1/0 کلسیم، (mg/l)1/0سیلیکا،(mg/l)3/0 آلومینیوم، (mg/l)6/44 سدیم، (mg/l)9/6 کلر، (mg/l)86/0 آهن، 5/9-5/7 ph =،(mg/l)157tss = ،(mg/l)192tds =، (mg/l)163 cod =، کدورتntu312، رسانایی الکتریکی ?s/cm227 و سختی کل(mg/l)5/0می باشند. با مطالعه منابع علمی مختلف و با توجه به بررسی آلودگی های پساب، راه کارهایی برای تصفیه آلاینده های موجود درنظر گرفته شد. جهت دستیابی به بهترین شرایط عملکردی، نمونه آزمایشگاهی از سامانه طراحی و ساخته شد که در آن هوادهی، شناورسازی، انعقاد و ته نشینی، فیلتراسیون با مش و در پایان فیلترکربن فعال جهت عملیات تجربی درنظر گرفته شده است. به کمک سامانه آزمایشگاهی ساخته شده اثر پارامترهای مختلف در تصفیه مورد بررسی قرار گرفت و حالت بهینه عملکردی با هدف حذف حداکثری آلاینده ها حاصل شد. آنالیز آب تصفیه شده آزمایشگاهی حذف 5/62% دی اکسیدکربن، 50% مس، 50% تیتانیوم، 50% منیزیم، 81% کلسیم، 5/79% سیلیکا، 67/66% آلومینیوم، 05/62% سدیم، 25/87% کلر، 76%cod، 99%tss، 8/97% کدورت و 14/57% سختیرا نشان می دهد در حالیکه آهن 96/331%، هدایت الکتریکی 1/89% و همچنین tds به مقدار 345% افزایش نشان می دهد. آب تصفیه شده می تواند برای مقاصد کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد. درصورتیکه هدف استفاده مجدد از آب تصفیه شده در فرآیند باشد باید از روش های تصفیه پیشرفته تر استفاده کرد که به علت هزینه بالا، توصیه نمی شود.

ارزیابی ریسک نیروگاه رامین اهواز به روش ویلیام فاین بمنظور راهکارهای مدیریتی جهت کنترل و کاهش ریسکهای ایمنی، بهداشت و محیط زیست
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده فنی 1393
  حبیب موسوی   سمیه فرزاد

سیستم مدیریت ایمنی عوامل و ابزارهایی هستند جهت تضمین و کنترل ایمنی در صنایع فرآیندی، که در پی اعمال مدیریت مستقیم و تمرکز دقیقتر بر مسائل ایمنی راهکارهایی مناسب و آزموده شده را ارائه می¬دهد. در این پژوهش بر اساس روش ارزیابی ریسک ویلیام فاین واحدها و قسمتهای مشخص از نیروگاه رامین اهواز مانند ( واحدهای تصفیه خانه آب، برجهای خنک¬کننده، انبارهای شیمیایی...) به مدت حدود 2 سال مورد ارزیابی و شناسایی قرار گرفته است. در این تحقیق با استفاده از عملیات میدانی ( توزیع پرسش نامه و بازدید کارخانه) و سپس جمع بندی سایر اطلاعات بدست آمده از داده های آزمایشگاهی و تجزیه و تحلیل آنها بر اساس مدل ارزیابی ریسک ویلیام فاین نتایج حاصله مشخص می¬کند بیشترین عوامل آلودگی و افزایش ریسک خطر و حادثه در نیروگاه بدلیل سوخت ( مازوت) (عدد ریسک 750) و پساب واحدهای نیروگاهی (عدد ریسک 1500) است، که مورد اخیر موجب افزایش دمای آب رودخانه کارون می¬شود و پیامد آن اثرات مخرب زیست محیطی است. همچنین وجود گازهای اکسیدی ازت، گوگرد و منواکسید کربن و پراکندگی ذرات در محیط و فضای کارخانه و اطراف موجب آلودگی شدید هوا نیز می¬گردد.

روش سطح پاسخ (rsm) در ارزیابی فرمولاسیون، خواص و زیست تخریب پذیری نانوکامپوزیت بر پایه نشاسته در صنایع بسته بندی
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی 1393
  رضا غریبوند ترکالکی   سمیه فرزاد

فیلم¬¬¬های پلیمری سنتزی در صنایع بسته¬بندی به دلیل قابلیت شکل¬پذیری آسان، قیمت ارزان، سبکی و ... به صورت گسترده¬ای مورد استفاده قرار می گیرند، اما محدودیت¬هایی نیز دارند. از جمله می¬توان به افزایش قیمت منابع نفتی و آلودگی شدید محیط زیست توسط پلیمر¬های مشتق شده از ترکیبات نفتی اشاره کرد، لذا محققان به این نتیجه رسیدند که از پلیمرهای زیستی استفاده کنند. نشاسته یکی از این پلیمرهای طبیعی است که ارزان قیمت بوده و قابلیت تخریب کامل در محیط زیست را دارد. استفاده از نشاسته خام در ساخت آمیزه¬های زیست تخریب پذیر باعث افت شدید خواص آمیزه می¬شود که به منظور رفع این مشکل از نانو ذرات استفاده می¬گردد. در این پروژه تاثیر حضور گلیسرولو نانو ذرات سدیم مونت موریلونیت بر زیست تخریب¬پذیری پلیمرهای حاصل از نشاسته ذرت بررسی گردید. فیلم¬ها به روش محلولی تهیه شدند و زیست تخریب¬پذیری به وسیله¬ی دفن کردن نمونه¬ها بررسی گردید. برای بررسی جامع¬تر نانو ذرات و نرم کننده در سه سطح با فرمولاسیون بر پایه طرح مرکب مرکزی مورد استفاده قرار گرفت و نتایج با روش پاسخ سطح بررسی گردید. مشاهده شد اکثر نمونه تا 6 ماه تخریب می¬شوند. در تمامی سطوح گلیسرول با افزایش نانورس تا 5 درصد میزان استحکام کششی افزایش می¬یابد، همچنین در نمونه¬های حاوی نانو ذرات با افزایش گلیسرول از 10 تا 20 واحد میزان استحکام کششی افزایش و با افزایش آن از 20 به 30 واحد میزان آن کاهش می یابد. مشاهده شد تاثیر گلیسرول در کاهش زاویه تماس کمی بیشتر از تاثیر نانورس در افزایش آن است. تاثیر فرمولاسیون توسط تست¬های xrd، visuv- بررسی شد. تست ft-ir به منظور بررسی نحوه تخریب بیوپلیمر¬ها بررسی شد.