هدف از این پروژه شبیه سازی حرکت قطرات در راکتور جت برخوردی و بدست آوردن زمان ماند قطرات است. به این منظور معادله ناویر استوکس جریان لزج تراکم نا پذیر با روش سیمپل برای گاز نیتروژن و بدون در نظر گرفتن وجود قطرات حل گردید. با بدست آوردن میدان جریان گاز و مشخص شدن پروفیل های سرعت در نقاط مختلف راکتور زمینه برای بدست آوردن دقیق تر نیروی کشش وارد بر قطرات در هر نقطه از راکتور فراهم شده است. در قسمت دیگر پروژه حرکت قطرات در میدان گاز با استفاده از معادله بولتزمن به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (dsmc) مورد بررسی قرار گفته است. در این شبیه سازی، هر قطره به صورت کره ای سخت(که پس از برخورد با قطره دیگر تغییر قطر نمی دهد) در نظر گرفته شده است. قطرات از دو جنس، در سه اندازه و با در نظر گرفتن نیروی جاذبه زمین در راکتور پاششی با جریانهای برخوردی مدل گردید. زمان ماند قطرات خارج شده از راکتور در یک فایل بایگانی شده و منحنی توزیع زمان اقامت حاصل از مدل dsmc با مدل مارکوف و نتایج تجربی مقایسه گردید و تطابق کاملا قابل قبولی را نشان داده است.

در این کار تحقیقاتی واکنش پیچیده احیاء سولفید مولیبدن توسط هیدروژن و در مجاورت آهنک مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی این واکنش آگاهی از سینتیک ذاتی واکنش های تشکیل دهنده آن ضروری است. ابتدا اثر فاکتورهای مختلف بر واکنش احیاء از طریق انجام آزمایش بر روی سولفید مولیبدن به صورت پودر و قرص مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از این آزمایشها به کمک مدل هسته واکنش نداده و روش free model برای سولفید مولیبدن به صورت پودر و به کمک مدل هسته زایی برای سولفید مولیبدن به صورت قرص تحلیل گردید و در نتیجه پارامترهای سینتیکی شامل ضریب برخورد انرژی فعال سازی و درجه واکنش احیاء به دست آمد. انرژی فعال سازی بدست آمده از سه مدل مذکور تقریبا یکسان بود. در آزمایشهای انجام شده بر روی مخلوط سولفید مولیبدن و آهک اثر متغیرهای مختلف بر روی دو عامل میزان پیشرفت واکنش و نیز کسر تثبیت گوگرد در داخل قرص بررسی شد. در نهایت شبیه سازی واکنش احیاء در مجاورت آهک انجام و نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های تجربی بدست آمده از آزمایش های اثر دما و ضخامت قرص مقایسه شد. نتایج شبیه سازی به طور کامل بر نتایج تجربی منطبق نشد. علت انحراف فرضیات در نظر گرفته شده در قسمت مدلسازی واکنش (خصوصا در نظر نگرفتن واکنش فرعی) بود.

با تغییر نیازها در جامعه پالایشگاه ها با تقاضای محصولات جدیدتر روبرو می شوند و برای پاسخگویی به این نیازها فرآیندهای جدید در پالایشگاهها ایجاد می شود. مقررات زیست محیطی جدید نیز روی این موضوع تاثیر زیادی دارند. هدف این مقررات زیست محیطی جدید که بوسیله پارلمان اروپا و آژانس محافظت محیط زیست وضع شده کاهش محتوای سولفور در سوخت وسایل حمل و نقل است. مقدار co2 قبلا بوسیله پروتکل کیوتو محدود شده است. فصل اول: فرایند تصفیه هیدروژنی، فصل دوم: ترکیبات مقاوم در برابر گوگردزدایی و کاتالیستهای جدید، فصل سوم: مدلسازی فرایند تصفیه هیدروژنی در راکتورهای سه فازی، فصل چهارم: معادلات نهایی مورد استفاده جهت شبیه سازی سیستم و مقایسه با نتایج و داده های تجربی مقالات، فصل پنجم: اثر تغییر پارامترهای عملیاتی بر عملکرد سیستم، فصل ششم: نرم افزار شبیه سازی عملکرد راکتورهای سه فازی جهت انجام واکنشهای تصفیه هیدروژنی و در آخر نتیجه گیری و پیشنهادات

امروزه از نانوتکنولوژی به عنوان روندی کلیدی و تاثیرگذار در علم، فناوری و صنعت یاد می شود به طوریکه این تکنولوژی به عنوان فرصتی برای پیشرفت در رشته های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. به ویژه با همگرایی علوم در مقیاس نانو و تاثیر نانوتکنولوژی در رشته های مختلف زمینه ایجاد حوزه های بین رشته ای و چند رشته ای جدید در عرصه آموزش، تحقیقات و صنعت ایجاد شده است. شاخه جدیدی از تحقیقات بر روی ذرات نانو به دلیل کاربردهای بالقوه آنها در زمینه های الکترونیک، اپتیک، کاتالیست و ذخیره داده های مغناطیسی مورد توجه قرار گرفته است که از این میان کاربردهای کاتالیستی ذرات مذکور می تواند تحولی شگرف و اساسی در صنایع شیمیایی ایجاد کند. ذرات نانوی سنتز شده به روشهای مختلف خصوصیات و ویژگی های خاص خود را دارند. بنابراین در انتخاب روش مناسب برای سنتز این ذرات کاربرد نهایی آنها باید مد نظر قرار گیرد. اندازه و توزیع اندازه این ذرات کنترل کننده بسیاری از خواص آنها می باشند. در نتیجه تعیین عوامل تاثیر گذار بر این خصوصیات حایز اهمیت می باشد. ذرات نانوی آهن می توانند کاربردهای وسیعی را به خود اختصاص دهند. یکی از مهمترین کاربردهای این ذرات استفاده از آنها به عنوان کاتالیست در صنایع شیمیایی می باشد. هدف اصلی تحقیق حاضر سنتز ذرات نانوی آهن بود. با توجه به نکات فوق ابتدا مطالعه جامعی از روشهای سنتز ذرات آهن صورت گرفت تا روش مناسب برای تهیه ذرات با خلوص بالا و تجمع اندک انتخاب گردد. در این راستا روش های مختلف سنتز ذرات از قبیل چگالش شیمیایی بخار، روش تخلیه قوس، پیرولیز لیزری، روش میکروامولسیونهای آب در روغن، روش هیدروترمال، روش سل- ژل، روش صوتی- شیمیایی، سنتز میکروبی، و روش آسیاب گلوله ای مطالعه گردید و با توجه به مزایا و معایب روش های مختلف، روش چگالش شیمیایی بخار برای سنتز ذرات انتخاب شد. در این تحقیق اثر پارامترهای عملیاتی شامل دمای تجزیه ماده اولیه، دمای حباب ساز، سرعت جریان خوراک، سرعت جریان گاز حامل و فشار به عنوان مهمترین پارامترهای عملیاتی موثر بر اندازه و توزیع اندازه ذرات مورد ارزیابی قرار گرفت. روشهای tem، hrtem، و xrd جهت تعیین مشخصات ذرات سنتز شده مورد استفاده قرار گرفت. برای تعیین نحوه تاثیر این پارامترها با حداقل آزمایشها، از روش طراحی آزمایشها استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که دمای تجزیه ماده اولیه بیشترین اثر بر اندازه ذرات را دارد و اگر چه در سطوح بررسی شده دمای حباب ساز و فشار کمترین تاثیر را بر اندازه ذرات داشتند، با توجه به مشاهدات عینی اثر این پارامترها به صورت مجزا در محدوده وسیع تری مطالعه گردید. از یک نمونه از ذرات سنتز شده در شرایط خاص، برای اولین بار به عنوان کاتالیست فرایند فیشر-تروپش در یک راکتور بستر ثابت استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که ذرات سنتز شده از کارایی بالایی در این فرایند برخوردار می باشند. با توجه به اینکه توزیع محصولات در این فرایند از معادله asf پیروی نمی کند، مدلی برای تعیین توزیع محصولات فرایند فیشر- تروپش با کاتالیست نانوی آهن ارایه شد. نتایج حاصل از آن با نتایج تجربی تطبیق بهتری داشت. بر اساس مدل ارایه شده فعالیت کاتالیستها و سرعت غیر فعال شدن آنها را می توان با هم مقایسه کرد.

تبدیل متان با دی اکسید کربن سبب تولید گاز سنتز با نسبت h2/co کمتر از واحد می شود که برای سنتز بسیاری از مواد شیمیایی به کار می رود. به دلیل به کار گیری دو گاز گلخانه ای متان و دی اکسید کربن، واکنش اخیر از دیدگاه زیست محیطی نیز حایز اهمیت فراوان می باشد؛ زیرا تبدیل این گازها به مواد شیمیایی با ارزش، سبب کاهش چشمگیر آلودگی گازهای مذکور در هوا می شوند. در این طرح، کاتالیست نیکل با دو نوع پایه زیولیتی یعنی زیولیت nay و زیولیت activated-13x ، تهیه شده وبا تغییر پارامترهای ساخت کاتالیست، یعنی دمای کلسیناسیون، غلظت نیکل نشانده شده، و نوع پایه، 18 نمونه از آن تهیه شد. شرایط بهینه واکنش با طراحی آزمایشها و انجام آزمایشات متعدد بدست آمده است. کاتالیست نیکل روی پایه زیولیت nay فعالیت کاتالیستی بالایی را در واکنش تبدیل متان با دی اکسید کربن برای تولید h2 و co نشان داده است. شرایط بهینه عملیاتی شامل دمای c°600، فشارواکنش حدود 1 بار، نسبت خوراک 7/0 co2/ch4= و سرعت فضایی hr-1 1 می باشد. پارامترهای ساخت کاتالیست، با به دست آمدن نتایج واکنشها قابل بررسی می باشند. فاز کریستالی زیولیت، توسط xrd قابل تشخیص است و جهت بررسی مقادیر کمی و کیفی مواد موجود در کاتالیست، از آزمایش xrf استفاده شده است. با بررسی عکسهای حاصل از میکروسکوپ الکترونی (philips xl-30) چگونگی توزیع ذرات کاتالیست و اندازه تقریبی ذرات کاتالیست بدست آمده است. نتایج آزمایش bet حاکی از سطح ویژه بالای کاتالیست حدود m²/g 442 می باشد. با میزان بارگذاری حدوداً 6/2 درصد وزنی نیکل روی پایه زیولیت nay، میزان تبدیل دی اکسید کربن به حدود %65 رسیده است و کاتالیست برای مدت حدوداً 19 ساعت، تقریباً فعالیت خود را حفظ نموده است. سینتیک این واکنش نیز در طرح حاضر بررسی شده است.

در مطالعه حاضر، امکان سنجی کاربرد راکتورهای بستر سیال در سنتز مستقیم دی متیل اتر از گاز سنتز و مقایسه چند مدل مختلف بسترهای سیال با نتایج تجربی انجام گرفت. در مسیر تولید دی متیل اتر، ابتدا متانول تشکیل شده و سپس در اثر آبگیری به دی متیل اتر تبدیل می شود که در سنتز مستقیم دی متیل اتر این دو مرحله مذکور تواماً و به کمک یک کاتالیست دو منظوره انجام می گیرد. در این راستا ابتدا یک کاتالیست مناسب طبق فرآیند هم رسوبی سنتز گردید. در ادامه پروژه، راکتور بستر سیال ساخته شده و در سیستم کاتاتست نصب و راه اندازی شد. سپس طبق روش طراحی آزمایش تاگوچی آزمایشات در جهت یافتن شرایط بهینه عملیاتی انجام گرفت و در نهایت نتایج بدست آمده با چند مدل بستر سیال مقایسه گردید. از نتایج حاصله چنین بر می آید که فرآیند تولید دی متیل اتر در راکتورهای بستر سیال شرایط مساعدتری را دارد و به دلیل مزایای فراوان این راکتورها از جمله کنترل ساده و سریع دما، قابلیت جایگزینی با راکتورهای معمول مورد استفاده در صنعت را دارند.

تبدیل گاز به محصولات مایع هیدروکربنی از طریق سنتز فیشر- تروپش یکی از فناوریهای نوین و رو به رشد در صنایع نفت و گاز می باشد. در این تحقیق، سنتز فیشر- تروپش به کمک کاتالیست آهن، در یک راکتور حبابی دوغابی با در نظر گرفتن هر دو حالت پایا و ناپایا مدلسازی شد. رژیم جریان در راکتور، ناهمگن فرض شد و دو نوع هیدرودینامیک در راکتور (حباب های گاز با اندازه یکسان و تقسیم حباب ها به دو اندازه بزرگ و کوچک)، در نظر گرفته شد. در این بررسی دو نوع مدل، یعنی ایده آل و غیر ایده-آل ارایه گردید که در یکی از مدل های ایده آل پیشنهاد شده، هر دو فاز گاز و مایع به صورت plug فرض شد و در مدل ایده آل دیگر، فاز مایع به صورت mixed و فاز گاز به صورت plug فرض شد. در مدل غیر ایده آل (مدل پراکندگی محوری)، اختلاط معکوس در هر دو فاز در نظر گرفته شد. از آنجایی که کاتالیست مورد نظر در مدلسازی، کاتالیست آهن است، لذا علاوه بر واکنش فیشر- تروپش، واکنش جابجایی آب-گاز نیز صورت می گیرد و باید در نظر گرفته شود. برای ارایه مدل معادلات بقای جرم برای هیدروژن، مونوکسیدکربن، آب و دی اکسیدکربن به صورت همزمان برقرار گردید، به دلیل کمتر بودن ظرفیت حرارتی گاز نسبت به مایع، موازنه انرژی فقط برای فاز مایع نوشته شد. معادلات موازنه جرم و انرژی، با استفاده از نرم افزار matlab 7.0 حل گردید و روند تغییرات دما و غلظت واکنشگرها با زمان در فازهای مختلف در طول راکتور (قبل از رسیدن به حالت پایدار)، از مدلسازی ناپایدار و تغییرات دما و غلظت واکنشگرها در فازهای مختلف در طول راکتور بعد از رسیدن به حالت پایدار، از مدلسازی پایدار بدست آمد . آنگاه با استفاده از نتایج مدلسازی پایا و انتخاب یک مدل انتخاب پذیری مناسب، توزیع محصولات هیدروکربنی (پارافین ها و الفین ها) در جریان خروجی از راکتور تعیین شد. نتایج مدلسازی با داده های تجربی گزارش شده در مقالات، در شرایط عملیاتی مشابه، مقایسه شد و مناسب ترین مدل برای بررسی تاثیر شرایط عملیاتی بر میزان تبدیل و توزیع محصول، انتخاب گردید. همچنین، به کمک مدلسازی ناپایا و استفاده از سینیتیک گزارش شده، پدیده غیر فعال شدن کاتالیست آهن و نیز تاثیر غیرفعال شدن کاتالیست آهن بر توزیع محصول بررسی شد.

در این مطالعه ابتدا دو نمونه از زئولیت بتا با نسبتهای سیلیس به آلومینیم (si/al) 11.7 و 24.5 سنتز گردید. که برای سنتز این دو نمونه از روش هیدروترمال و از شابلون تترا اتیل آمونیم هیدروکساید استفاده شد. سپس با روش تلقیح مرطوب وبه کمک ماده هگزاکلروپلاتینک اسید (حل شده در محلول0.2نرمال یون پیشرو cl-)، سه درصد متفاوت از پلاتین یعنی 0.2%، 0.5% و 1.2% بر روی زئولیت بتا نشانده شد. سپس بر روی 6 نمونه کاتالیست ساخته شده تست راکتور بستر ثابت در دماهای c? 230 , c? 250 و c? 280 ،با سرعت فضایی متفاوت خوراک هپتان و نیز نسبتهای گوناکون از جریان هیدروژن به هیدروکربن، به صورت hr -13.28-1.64whsv= و14-6n-h2/n-hc= انجام گردید. .با افزایش دما واکنش میزان تبدیل افزایش یافته ولی گزینش پذیری به شدت کاهش می یابد. ولی دو پارامتر سرعت فضایی خوراک و نسبت n-h2/n-hc. اثر معکوس دارند. مشاهده شد که با افزایش نسبت si/al از 11.7 به 24.5 میزان تبدیل نرمال هپتان افزایش می یابد. همچنین مقدار بهینه در صد پلاتین در کاتالیست ثابت نیست و بلکه تابع نسبت si/al کاتالیست است نسبت ایزومرهای تک شاخه ای به چند شاخه ای با یک تابع خطی از میزان تبدیل نرمال هپتان قابل ارایه است. این رفتار خطی مستقل از تمام شرایط فرآیندی ( نسبتهای متفاوت si/al : میزان جزء فلزی: دمای واکنش: whsv و نسبت مولی هیدروکربن به هیدروژن در خوراک ) است. این مشاهده بیانگر آنست که در واکنش ایزومریزاسیون ابتدا ایزومرهای تک شاخه ای تولید شده و سپس این ایزومرهای تک شاخه ای به ایزومرهای چند شاخه ای تبدیل می شوند.

فرآیند تولید متانول از گاز سنتز یکی از حلقه های با ارزش تبدیل گاز به سوختهای مایع و مواد با ارزش پتروشیمی است. پروژه حاضر حاصل مطالعه و بررسی واکنش کاتالیستی سنتز متانول با استفاده از یک راکتور بستر سیال می باشد. اهداف اصلی این پروژه، امکان سنجی کاربرد راکتورهای بستر سیال در سنتز متانول از گاز سنتز و مقایسه مدلی مناسب از بستر سیال با نتایج آزمایشگاهی می باشند. در این راستا ابتدا یک کاتالیست فعال شامل اکسیدهای مس، روی و آلومینیوم طبق فرآیند هم رسوبی سنتز گردید. در ادامه پروژه، راکتور بستر سیال ساخته شده در سیستم کاتاتست، نصب و راه اندازی شد. سپس طبق روش طراحی آزمایش تاگوچی، آزمایشات در جهت یافتن شرایط بهینه عملیاتی انجام گرفت و در نهایت نتایج بدست آمده با مدلی از بستر سیال مقایسه گردید. از نتایج حاصله چنین برمی آید که فرآیند تولید متانول از گاز سنتز در راکتورهای بستر سیال شرایط مساعدتری را دارد و به دلیل مزایای فراوان از جمله کنترل ساده و سریع دما، این راکتورها قابلیت جایگزینی با راکتورهای معمول مورد استفاده در صنعت را دارند.

چکیده ندارد.

هدف اصلی از انجام این پروژه فراهم آوردن دانش و امکانات لازم جهت ساخت و بررسی کاتالیستهای زئولیتی درایران بوده است . باآنکه طیف مربوط به گونه های کاتالیستهای زئولیتی بسیار وسیع و در عین حال متنوع است ، با توجه به اهمیت خاصی که فرآیند mtg (تبدیل متانل به بنزین) دردهه اخیر جهت جایگزینی نفت بعنوان یک منبع انرژی پیداکرده است ، دراین پروژه مشخصا کاتالیستهای زئولیتی zsm-5 مورد بررسی قرار گرفته است . جهت این منظور سعی در سنتز زئولیت zsm-5 با مواد اولیه تهیه شده از کشورهای اروپائی گردید و ازآنجائیکه تنها نماینده آمریکائی سازنده یکی از مواد اصلی تهیه این زئولیت در اروپا از فروش این ماده خودداری کرد، سعی در بررسی یک نوع ماده جایگزین گردید که نهایتا منجر به کشف یک روش جدید سنتز زئولیت بنام analcime شد . دراین گزارش روشهای سنتز وشیمی سطح زئولیتها بخصوص واکنش mto (تبدیل متانل به الفینها) بر اساس یافته های جدید بحث و بررسی شده است . جهت انجام واکنشهای mtg یک واحد بنام catatest ساخته شد که قابلیت انجام واکنشهای تحت دما و فشار بالا را دارااست . واحد موجود تست و ارزشیابی شده است و دراین گزارش تشریح می شود. جهت آنالیز داده های آزمایشگاهی از واحد مذکور با توجه به پیچیدگیهای واکنش های mtg، روشهای ریاضی مربوطه و آخرین پیشرفتها دراین زمینه مورد بررسی واقع شده و یک برنامه کامپیوتری تهیه گردیده که قادر به تعیین ثوابت سرعت واکنشهای پیچیده با سرعت بالا می باشد. توسط این برنامه داده های آزمایشگاهی c.chang برای واکنش mth مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و ثوابت مذکور محاسبه شدند. دراین قسمت از پروژه پژوهشگر از همکاری پروفسور g.maria از رومانی نیز بهره مند گردیده است . درحال حاضر خواص دیگر زئولیتها با تاکید بر کاربردهای آن در صنایع کشور در دست مطالعه و بررسی است .

عمل پیرولیز و گازیفیکاسیون از مهمترین فرآیندهایی هستند که امروزه بطور وسیع بر روی چوب ، زغالسنگ ، انواع ترموست ها، لاستیک و ... مورد مطالعه قرار می گیرند. دراین پروژه راکتوری از نوع : captive-sample hot screen reactor طراحی و ساخته شده که در آن میتوان نمونه چوب و یا نمونه دیگری مانند پلیمرها، لاستیک و ... را تحت شرایط کنترل شده و دقیق پیرولیز نمود . عامل تولید حرارت عبور جریان الکتریسته با آمپربالا از میان یک توری فولادی می باشد . نمونه مورد نظر در میان توری گذاشته شده و منحنی دما برحسب زمان از طریق یک ترموکوپل با پاسخ سریع که در میان توری قرار دارد توسط کامپیوتر بطور همزمان اندازه گیری و ثبت می گردد. مشخصات عمومی سیستم : -1 نمونه های 10-15 میلی گرم با اندازه ذرات بزرگتر از 50 میکرون و نمونه های ورقه ای قابل پیرولیز -2 سرعت حرارت دهی قابل تنظیم و در محدوده 100-1500 درجه سانتیگراد در ثانیه می باشد. -3 دمای ماکزیمم بین 100-1200 درجه سانتگراد می باشد. -4 زمان اقامت نمونه در دمای ماکزیمم قابل تنظیم با دقت 1 ثانیه از صفر تابی نهایت می باشد. -5 فشاراز خلاء کامل 5ˆ2 - -6 10 اتمسفرمی باشد -6 گاز داخل راکتور می تواند هلیوم، ازت و یا هرگاز بی اثر دیگری باشد -7 با فشردن یک کلید سیستم حرارت دهی و ثابت نگهداشتن دما در دمای ماکزیمم که از قبل تنظیم شده بطور اتوماتیک عمل می نماید. -8 سیستم دارای کنترل دستی است که می توان حتی باheating rate های پائین هم به دماهای بالا دست یافت -9 سرعت اندازه گیری دما قابل تنظیم و حداکثر 10000 دما در ثانیه می باشد که بطور همزمان با آزمایش ، روی مانیتور کامپیوتر نشان داده شده و ثبت نیز می گردد. کلیه قسمتهای دستگاه فوق در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر ساخته شده است . توسط این سیستم میتوان سینتیک تولید زغال -char قطران tar و مواد سبک light oils و گازها را بررسی نمود.

کاتالیزرهای زئولیتی در سالهای اخیر نقش قابل توجهی در صنایع مختلف ایفاء کرده اند. بعلت معلوم بودن ساختمان زئولیتها بررسی رفتار کاتالیزری آنها و انتخاب کاتالیزر مناسب جهت انجام واکنشهای مختلف نسبت به سایر کاتالیزرها با سهولت بیشتری ممکن است . هدف اصلی این پروژه مطالعه و بررسی این نوع کاتالیزرها و ساخت یک کاتالیزر نمونه و تعیین ساختمان اصلی کاتالیزری آن می باشد. یکی ازاین نوع کاتالیزرها که اهمیت فراوانی دارد کاتالیست zsm-5 می باشد که در واکنشهای متعددی از جمله xylene isomerization تولید اتیل بنزن toluene disproportion الیکیلاسیون تولوئن توسط متانل، تبدیل متانل به اولفین و غیره بکار می رود و بعنوان بهترین کاتالیست برای این گونه واکنشها شناخته شده است .

باتوجه به کاربردهای متعدد پارافینهای کلرینه و وجود مواد اولیه درداخل کشور، بررسی دقیق آن ضرورت می یابد بدلیل تفاوت درواکس های نفتی کشورهای مختلف ، اطلاعاتی موجود در مراجع جهت انتخاب مناسب ترین شرایط واکنش کافی نمی باشد و انجام آزمایشات عملی در مقیاس آزمایشگاهی، نیمه صنعتی بمنظوربدست آوردن دانش فنی و اپتیمم شرایط واکنش لازم است . دربخش اول این مجموعه، پارافینهای کلرینه حاصل از واکسهای نفتی از نظر خواص شیمیایی و فیزیکی و مواد اولیه مصرفی مورد بررسی قرار گرفته و انواع واکنشهای کلریناسیون آلیفاتیک ها و واکس های نفتی، همراه بااستانداردهای مربوطه و روشهای آزمایش کنترل کیفیت و نیز موارد ایمنی و بهداشت و جنبه های کاربرد محصولات مطالعه شده است . دربخش دوم گزارش ، پس از توضیح اختراعات ارائه شده و پروسسهای مختلف مربوط به تولید و بهبود کیفیت پارافینهای کلرینه، تحقیقاتی با عبور گاز کلراز درون پارافین واکس مذاب در یک راکتور مخزنی مجهز به همزن توربینی شش پره انجام شده و علاوه بر بررسی عوامل موثر بر سرعت واکنش (درجه حرارت - سرعت چرخش همزن - دبی گاز ورودی - غلظت گاز کلر - نور ماوراء بنفش) مدل سنتیکی فعل و انفعال بااستفاده از نتایج حاصله ارائه شده است . همچنین بررسی کاملی درمورد اختلاط و انتقال حرارت در راکتورهای مجهز به همزن بمنظور طراحی مناسب این قبیل دستگاهها بعمل آمده است .

تعیین پارامترهای سینتیکی و ضرایب استوکیومتری واکنش هیدروکراکینگ و بررسی سینتیکی واکنشهای گوگردزدائی و ازت زدائی در حضور هیدروژن که عنوان پروژه را تشکیل می دهد ابزاری لازم جهت مشابه سازی سیستم راکتوری هیدروکراکینگ برای طراحی صنعتی، کنترل راکتور و نهایتا دستیابی به دانش فنی (maximum isomerezation) isomax برشهای سنگین نفتی و تبدیل آنها به فرآورده های سبک و میان تقطیری (دیزل و کروسین) می باشد. دراین پروژه بااستفاده از راکتور پایلوتی تست کاتالیستی ساخت کارخانه geomecanique فرانسه مدل -2 bl و دوپایلوت ذخیره سازی هیدروژن و یک کمپرسوردیافراگمی فشار بالا متغیرهای عملیاتی واکنش isomax مورد بررسی قرار گرفته است . این آزمایشات درمحدوده درجه حرارت c درجه 360 تا c درجه 440، در فشار bar 140-180 و سرعت فضائی (lhsv) 5ˆ0 الی 20 درجه با حجمی معادل cc 50 ازیک کاتالیست تجارتی انجام گردیده است . بدین منظور پایلوت پلنت فوق الذکر نصب ، راه اندازی و باهمکاری دهها پرسنل متخصص مورد استفاده بیش از 1500 ساخت کار عملیاتی و نمونه برداری مداوم قرار گرفته است . نمونه های جمع آوری شده مورد آزمایشات مختلف جهت شناسائی و ارزیابی قرار گرفته تابااستفاده از اطلاعات کافی، محاسبات و پیشنهاد مدلهای سینتیکی مربوطه میسر گردد. اثرفشار، درجه حرارت ، سرعت فضائی و انواع مقاومتهای گوناگون که درمسیرواکنش قرار گرفته اند به تفصیل مورد بحث واقع شده و پارامترهای سینتیکی واکنشهای گوگردزدائی و ازت زدائی که همراه با واکنشهای هیدروکراکینگ انجام می گردند براساس مدلهای پیشنهادی محاسبه گردیده اند. نتایج نشان می دهد که برای واکنشهای هیدروکراکینگ دومدل کلی برای شرایط عادی (t<380 moderate condition) و دیگری برای شرایط سخت (t>400 severe condition) قابل تشخیص است که پارامترهای سینتیکی و ضرایب استوکیومتری این مدلها محاسبه و مقایسه ای موفقیت آمیز مابین نتایج حاصل از مدل و نتایج تجربی انجام گردیده است . نتایج بدست آمده دراین پروژه رامی توان بعنوان پارامترهای اصلی در معادلات دیفرانسیل جرم و انرژی و کنترلی سیستم قرار داده و اینگونه معادلات را جهت مشابه سازی و طراحی صنعتی واحدهای جدیدتر بعنوان ادامه تحقیقات بکارگرفت . چ

اخیرا سیستمهای با جریانهای برخورد کننده مورد مطالعه قرار گرفته و افزایش شدت انتقال جرم دراثر ضربه ناشی از برخورد جریانهای متقابل بررسی شده است . لذا بنظر می رسد که استفاده از این روش درانجام واکنشهای شیمیائی دوفاز، مفید باشد.دراین طرح نتایج حاصل از چنین راکتوری باراکتور متداول cstr مقایسه شده و نقاط قوت ویااحیانا ضعف راکتور برخورد کننده مشخص خواهد گردید. باتوجه به حجم کوچکتر راکتورهای باجریانهای برخورد کننده، درصورت برتری راکتورهای اخیربرانواع دیگر، استفاده ازآنها مسلما اقتصادی ترخواهد بود.

ترکیبات کلسیم فسفاتی به عنوان مواد اولیه و آمونیاک به عنوان تنظیم کننده ‏‎ph‎‏ به روش رسوبگیری از محلول تهیه شد. تاثیر عواملی چون ‏‎ph‎‏ محلولهای واکنش کننده ، درجه حرارت ، نسبت ‏‎ca/p‎‏ واکنشگرها ، غلظت محلولهای واکنش کننده، شستشوی رسوب و زمان همزدن رسوب بر ترکیب ، ساختار و نسبت ‏‎ca/p‎‏ محصولات با استفاده از تکنیکهای ‏‎xrd‎‏، ‏‎irs‎‏ و ‏‎icp‎‏ مورد بررسی قرار گرفته است و شرایط بهینه برای تشکیل فازهای کلسیم فسفاتی ، به ویژه هیدروکسی آپاتیت ، مشخص گردیده است.