در این تحقیق مدلی برای تبرید با فوق اشباع ثابت در ناحیه شبه پایدار ارائه شد. سپس ناحیه شبه پایدار با تعیین دو منحنی حلالیت و فوق اشباع به روش پلی ترمال برای پرکلرات آمونیوم به دست آمد و در ادامه با تعیین سرعت رشد خطی در یک فوق اشباع ثابت در ناحیه شبه پایدار، یک برنامه دمایی برای تبرید با فوق اشباع ثابت به دست آمد و به کمک آن کریستال هایی با اندازه 240 میکرومتر تولید شد. پس از آن نانوذرات پرکلرات آمونیوم بر روی منحنی فوق اشباع تولید شد و عکس های sem نیز از آنها گرفته شد. شرایط عملیاتی برای یک کریستالیزور صنعتی با هدف تولید کریستال های پرکلرات آمونیوم با اندازه مشخص پیشنهاد شد.

رشد و توسعه روزافزون در صنعت امروز دنیا نیاز به مواد جدید و پیشرفته را بیشتر نموده است. موادی که بتواند نیازهای صنعتی را تأمین نموده و در مصرف انرژی، صرفه جویی نماید. یکی از فرآیندهایی که همیشه در صنعت مورد بحث و توجه بوده است، فرآیند نم زدایی از هوا و گازهای دیگر به خصوص گاز طبیعی بوده است. فرآیند جذب سطحی سال هاست به عنوان مناسب ترین گزینه جهت حذف رطوبت از هوا و گازهای دیگر به کار برده می شود. تهیه جاذب های مناسب نیز یکی از مسائل مهم و مورد بحث در این فرآیند بوده است. نتایج این تحقیقات و تلاش ها پیدایش جاذب های ترکیبی بوده است که همواره نیز در حال رشد و توسعه می باشند. این جاذب ها همان طور که از نامشان پیداست ترکیبی از انواع جاذب ها می باشند که به روش های مختلف تهیه و تولید می شوند. در این تحقیق جاذب ترکیبی سیلیکاژل-کلرید کلسیم با استفاده از روش اشباع سازی تولید گشته و نتایج استفاده از آن در یک فرآیند جذب بررسی گشته است. جاذب ها با تعلیق سیلیکاژل در محلول های 10 تا 40 درصد وزنی از کلرید کلسیم به مدت 24 ساعت در دمای محیط تهیه گشتند و سپس در آون خشک شدند. ایزوترم های فروندلیچ و لانگمویر-فروندلیچ برای جاذب ها محاسبه گشته و مشاهده شد که ایزوترم لانگمویر-فروندلیچ مطابقت بهتری با نتایج تجربی دارد و همچنین ضریب نفوذ موثر برابر با 3.54×10-6 به دست آمد که نسبت به سیلیکاژل خالص (5.4×10-6) کمتر است. ظرفیت جذب این جاذب ها با افزایش مقدار کلرید کلسیم در جاذب افزایش یافته و میزان جذب تقریباً دو برابر گشته است. نتایج به دست آمده از آزمایشات تجربی در حل معادلات موازنه جرم و انرژی به صورت همزمان و به روش عددی استفاده گشتند و با نتایج حاصل از استفاده از سیلیکاژل خالص در برج جذب، مقایسه شدند. نتایج حاصل از حل همزمان معادلات دیفرانسیل نشان می دهد استفاده از جاذب های ترکیبی جاذب کمتری جهت یک پروسه مشخص لازم دارد.

اخیراً کاهش گازهای گلخانه ای بویژه دی اکسید کربن، ناشی از آلودگی های صنعتی به عنوان یک چالش مهم و مورد بحث در مجامع علمی مطرح گردیده است. که دراین میان گاز co2 به خاطر فراوانی و از سویی دیگر ارزش اقتصادی قابل توجه در میان آلاینده های صنعتی به عنوان مهمترین هدف مورد توجه می باشد. صنعت فولاد به عنوان بزرگترین مصرف کننده انرژی در جهان، مقدار قابل توجهی دی اکسید کربن به محیط زیست وارد می کند. از رایجترین روش هایی که در صنعت جهت پالایش این آلاینده ها مورد استفاده قرار می گیرد روش جذب به همراه واکنش شیمیایی با استفاده از آلکانول آمینها می باشد که در میان مجموعه آلکانول آمینها،آمینهای با ممانعت فضایی به عنوان نسل جدید این حلالها اخیراً در صنعت مورد توجه قرار گرفته اند. از مهمترین این آمینها،2 آمینو 2 متیل 1 پروپانول (amp) است که دارای ظرفیت و سرعت جذب بالا در مورد گاز co2 می باشد. واکنش آمینها با گاز co2 منجر به سیستمهای الکترولیت آمینی شده که همزمان تعادلات فازی و شیمیایی در آن بوقوع می پیوندد. در این تحقیق میزان حلالیت گاز co2 با استفاده از دستگاه اندازه گیری حلالیت در شرایط دمایی وغلظتی متفاوت از حلال amp و حلال ترکیبی amp و تری اتانول آمین(dea) بر روی مخلوط گازهای نمونه گیری شده از نیرو گاه های حرارتی و مرکزی مجتمع ذوب آهن اصفهان بررسی شده است. از مدل های modified kent eisenberg و deshmakh-mather جهت تخمین حلالیت گاز co2در حلال amp، استفاده شد و با استفاده از نتایج تجربی بدست آمده از کارهای آزمایشگاهی پارامتر های مدل های مذکور ارائه شد. نتایج حاصل از مدل deshmakh-mather که در آن اثر ضریب فعالیت به طور مستقیم در نظر گرفته شده است نشان می دهد که این مدل تطابق بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارد.

چکیده خشک کردن یکی از عملیات های مهم در فرایندهای مختلف شیمیایی می باشد. با توجه به مصرف بالای انرژی در خشک کن های پاششی، ارائه راهکارهایی که باعث کاهش مصرف انرژی در این نوع خشک کن شود مورد توجه قرار دارد. بازگشت دادن قسمتی از هوای خروجی از خشک کن و مخلوط کردن آن با هوای ورودی به برج خشک کن به عنوان یکی از روشهای کاهش در مصرف انرژی می باشد. در این روش سعی در استفاده بیشتر از پتانسیل موجود در جریان هوا است. در این پایان نامه اثرات افزایش نسبت جریان بازگشتی بر مصرف انرژی خشک کن مورد بررسی قرار گرفت. فرایند خشک کردن مدل سازی شد و نتایج حاصل از مدل و تجربه مورد مقایسه قرار گرفت. برای بدست آوردن مدل نیاز به برخی معادلات از جمله رابطه رطوبت تعادلی برای محلول خوراک بود، که از طریق انجام.....

در این رساله نانولوله های تیتانیایی از طریق روش هیدروترمال سنتز شدند. این تحقیق شامل سه بخش عمده آزمایشهای اولیه برای سنتز نانولوله ها، بررسی پارامترهای موثر در سنتز هیدروترمال نانولوله ها به کمک طراحی پلاکت-بورمن، و بهینه سازی پارامترهای موثر در سنتز هیدروترمال نانولوله های تیتانیا با استفاده از طراحی مرکب مرکزی می باشد. جهت اندازه گیری سطح ویژه، توزیع اندازه حفرات و حجم حفرات از دستگاه asap و برای بررسی های فازی و ریزساختاری از دستگاه های xrd, tem و sem استفاده شد. ابتدا آزمایشهای اولیه جهت سنتز نانولوله ها و بررسی خواص آن انجام گرفت. بررسی ریزساختاری نشان داد، قطر خارجی نانولوله ها nm 10-8 و قطر داخلی آن ها حدود nm 5/3-2 است. ایزوترم جذب-دفع نانولوله ها از نوع iv و حلقه هیسترزیس نشان دهنده حضور حفرات با اندازه مزو nm50-2 است. به منظور بررسی پارامترهای موثر در سنتز نانولوله ها از روش طراحی آزمایش پلاکت- بورمن استفاده شد. نتایج نشان داد پارامترهایی که با احتمال بالای 95% بر روی سطح ویژه اثر می گذارند شامل فاکتور پرشوندگی، دمای هیدروترمال، سرعت هم زدن، سطح وی‍‍‍ژه ماده اولیه و زمان هیدروترمال هستند. به علاوه اثرات کلیه پارامترها بر روی حجم حفره ناچیز تشخیص داده شد. تصاویر tem نشان داد مقدار سطح ویژه بالا، متوسط و پایین نمونه های سنتز شده به ترتیب برای مورفولوژی های نانولوله، نانوسیم و نانوکره هستند. اثر اندرکنش بین شرایط هم زدن و اندازه ذرات تیتانیا بر روی مورفولوژی و ریزساختار نهایی بسیار تاثیرگذار است، به طوری که کریستالیزاسیون بر اساس شرایط جوانه زنی هموژن و هتروژن به ترتیب در مواد اولیه با اندازه ذرات کوچک (nm21) و بزرگ (nm150) منجر به تشکیل مورفولوژی نانوکره و نانولوله می شود. از طراحی مرکب مرکزی با استفاده از نرم افزار design expert 6.0.7 یک مدل ریاضی درجه دوم برای بهینه سازی شرایط در سنتز نانولوله ها به دست آمد. ماکزیمم سطح ویژه در شرایط بهینه m2/g 394 است. همچنین خواص و ریزساختار نمونه بهینه شده در دماهای کلسیناسیون c?700-300 بررسی شد. تغییر مورفولوژی نانولوله ها به نانومیله ها در دمای کلسیناسیون c? 700 روی می دهد.

برای تولید نانو ذرات اکسید ایتریم، روش قالبریزی ژل که روشی نوینی برای تولید این نانو ذرات است، انتخاب و بررسی گردید. در این روش، یون های فلزی داخل شبکه پلمیری از جنس پلی اکریل آمید قرار می گیرند. با از بین بردن شبکه پلمیری در اثر حرارت دهی، نانو ذرات اکسید ایتریم تولید می گردد. برای رسیدن به این هدف، مواد نمک نیترات ایتریم، اکریل آمید و متیلن بیس اکریل آمید را در آب حل و با استفاده از محلول پر سولفات آمونیوم شبکه پلیمری را تولید می کنیم. در اثر این واکنش قالب جامدی از این مواد تولید می شود. قالب ساخته شده در کوره قرار می گیرد تا ضمن تجزیه کامل مواد پلیمری، عمل کلسیناسیون ایتریم نیز انجام شود. در نهایت مواد بدست آمده توسط آنالیزهای دستگاهی sem، xrd، sta و edax مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از این روش، نانو ذراتی با اندازه بلور بین 15 الی 35 نانومتر تولید گردید. همچنین جهت بهینه سازی فرآیند تولید، دما و زمان کلسیناسیون مورد بررسی قرار گرفت که پس از تولید نمونه مختلف و بررسی آنان با آنالیزهای دستگاهی، دمای 650 درجه سانتی گراد و زمان 2 ساعت مناسب تشخیص داده شد. برای بدست آوردن نسبت بهینه مواد نیز آزمایشات زیادی انجام شد که بر این اساس نسبتهای وزنی بهینه آب/ اکریل آمید= 5، اکریل آمید/ متیلن بیس اکریل آمید = 10 و اکریل آمید/ نیترات ایتریم= 20 پیشنهاد می شود. در جریان این تحقیقات نیز آشکار شد که با افزایش میزان نمک نیترات ایتریم و همچنین کاهش میزان ماده متیلن بیس اکریل آمید، اندازه ذرات بزرگتر می شود. در نهایت، کل زمان انجام فرآیند تولید این نانو ذره در حدود 2 ساعت و 30 دقیقه است که در مقایسه با روشهای پیشین تولید این نانو ذره بسیار کوتاهتر شده است.

یکی از مهمترین معضلات صنعت نفت در زمینه های استخراج و بهره برداری، مسئله رسوب آسفالتین درون سازند های نفتی، تأسیسات و خطوط انتقال نفت می باشد. همچنین در فرایند شکست هیدروژنی نفت سنگین، آسفالتین و ناخالصی های موجود در آن، سبب کاهش فعالیت کاتالیست و در نتیجه ازدیاد مصرف آن می شوند. اطلاع از مقدار آسفالتین موجود در نفت خام ورودی به پالایشگاه، به منظور پیش بینی دقیقتر مقدار و کیفیت محصولات و همچنین میزان پتانسیل آسفالتینی که رسوب می کند، حائز اهمیت است. روش های معمول وزن سنجی جهت اندازه گیری محتوای آسفالتین یک نمونه نفتی (astm d6560/ip143) دارای خطای بسیاری بوده به طوری که قابلیت تکرارپذیری و تکثیرپذیری آنها به ترتیب 10 و 20 درصد می باشد به همین دلیل می توان گفت که میزان کل آسفالتین موجود در یک نمونه نفتی را نمی توان به طور دقیق تعیین کرد. کربن فعال به علت داشتن میل ترکیبی و انتخاب پذیری بالا و همچنین دارا بودن خلل و فرج بزرگ، می تواند جاذب بسیار خوبی برای آسفالتین با وزن مولکولی بالا باشد. در اینجا آزمایشات اندازه گیری مقدار آسفالتین موجود در قیر های نفوذی 50/40 و 70/60 به دو روش معمول و روش ابداعی با استفاده از کربن فعال و مقایسه بین آنها ارایه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که استفاده از کربن فعال در روش معمول تعیین محتوای آسفالتین، سبب بهبود میزان تکرارپذیر بودن و افزایش دقت این روش می گردد. به منظور بررسی صحت نتایج بدست آمده از violanthrone-79 به عنوان مولکول مدل و جایگزینی برای آسفالتین استفاده شد و ایزوترم جذب آن بر روی کربن فعال در محلول تولوئن تعیین گردید. با استفاده از این مولکول مدل مشاهده می شود که میزان استحصال مجدد آن در روش کربن فعال دارای 25/11 درصد و در روش معمول 25/27 درصد خطا می باشد. به کمک آسفالتین خالص بدست آمده از قیرهای 50/40 و 70/60، میزان استحصال مجدد آن در روش ابداعی به ترتیب 9/1 و 3/2 درصد خطا و در روش معمول 7/5 و 7 درصد خطا دارد

کانال های یونی نقش تنظیم کننده نقل و انتقالات مجموعه بزرگی از محلول ها به درون سلول را بازی می کنند. کربن نانوتیوب ها با قطر کم و خاصیت آب گریزی می توانند مدل ساده شده کانال های یونی در ساختاری پایدارتر باشند. از این رو ساخت نانوکانال های مقلد بیولوژیکی که در عین حال ساختاری بسیار ساده تر از کانال های یونی دارند به منظور آشکارسازی فیزیک حاکم بر نفوذ یونها در مقیاس نانو بسیار لازم و ضروری است. فهم این حقیقت می تواند ما را در ساخت غشاهایی در محدوده وسیعی از کاربردها از خالص سازی آب گرفته تا جداسازی بیومولکول ها کمک کند. دراین تحقیق ما به بررسی انتقال یونی از طریق حفرات داخلی کربن نانوتیوب های هم جهت شده می پردازیم که بستری مناسب را برای مطالعه در زمینه نانوسیالات بوجود می آورد. برای تقلید از گروه های باردار در مناطق انتخاب پذیر حفرات بیولوژیکی، ما گروه های عاملی با بار منفی را بوسیله فرآیند پلاسما در دهانه کربن نانوتیوب ها ایجاد کردیم. آزمایش های فیلتراسیون به منظور تصدیق جداسازی یونی در غشاهای ساخته شده تحت شرایط گوناگون ph، ظرفیت یونی و قدرت یونی محلول انجام گرفت. ما نشان دادیم که غشاهای کربن نانوتیوبی می توانند جداسازی یونی را تحت شرایط خاص تا 95% نیز به خوبی انجام دهند. نتایج ما همچنین به خوبی مکانیسم دفع دونان را که به بوسیله برهم کنش های الکترواستاتیکی بارهای ثابت غشا و یونهای متحرک محلول به وجود می آید، توجیه می کند. همچنین ما موفق به ساخت غشاهای کامپوزیتی پلی اترسولفون/ کربن نانوتیوب با استفاده از روش جدایش فازی غوطه وری شدیم. کارایی غشاهای کامپوزیتی در فرایندهای کمپلکس کردن/ اولترافیلتراسیون به منظور جداسازی کاتیون های فلزی از آب مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مورفولوژی و مشخصات نفوذ پذیری غشاها به مقدار کربن نانوتیوب اضافه شده بستگی دارد. با بررسی فلاکس آب خالص و همچنین در نظر گرفتن اندازه حفرات غشاهای کامپوزیتی ساخته شده با مقادیر مختلف کربن نانوتیوب به خوبی روشن شد که اندازه حفرات با افزایش میزان کربن نانوتیوب تا wt.% 2 افزایش یافته و سپس با افزایش بیشتر کربن نانوتیوب کاهش می یابد. اما در مورد فلاکس پروتئین ها، غشا های حاوی wt.%1 کربن نانوتیوب بیشترین فلاکس را دارا می باشند. در مورد پس زنی یونهای فلزی مختلف دیده شد که غشا حاوی wt.%1 کربن نانوتیوب کمترین درصد پس زنی را از خود نشان می دهد. همچنین دیده شد که پس زنی cu(ii) در تمامی غشاهای ساخته شده بالاتر از سایر یونهای فلزی است.

اتیلن یکی از مهمترین محصولات صنایع پتروشیمی محسوب می شود که بعد از آمونیاک بیشترین تولید را در سطح جهان دارا می باشد .اتیلن اصلی ترین خوراک صنایع شیمیایی و در حال حاضر در بازار جهانی بیشترین مشتری را از بین مواد پتروشیمی داراست . روش های مختلفی برای تولید اتیلن وجود دارد که یکی از این روش ها، فرآیند جفت شدن اکسایشی متان(ocm) می باشد . هدف اصلی این فرآیند تولید اتیلن از متان است. تحقیق حاضر به مدلسازی راکتور ocm در واکنش های فاز گاز می پردازد و اثر افزودنی کلر دار بر روی واکنش های فاز گاز ocm مورد مطالعه قرار می دهد .در این راستا راکتور بستر ثابتی با جریان قالبی در نظر گرفته شد ، سپس مدلسازی این رآکتور با فرض حالت پایا و تک بعدی بودن جریان و تخمین رفتار مخلوط واکنش، با استفاده از رفتار گاز ایده آل ارائه شد .کل راکتور هم دما در نظر گرفته شد. معادلات حاصل با استفاده از روش رانگ کاتای درجه چهار حل گردید.نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی هم پوشانی خوبی برقرار کرد. پس از احراز درستی حل مدل ریاضی رآکتور ، در شرایط مختلف دما و فشار و نسبت های گوناگون متان به اکسیژن عملکرد ماده افزودنی روی میزان تبدیل متان بررسی گردید.نتایج نشان می دهد که افزایش دما ، افزایش ماده افزودنی ، بالا بردن فشار و کاهش نسبت متان به اکسیژن همگی تاثیر مطلوبی بر روی میزان تبدیل متان دارند. در پایان این نتیجه حاصل شد که افزایش گاز کلر به میزان ppm 72 می تواند حدود 22% تبدیل متان را افزایش دهد. کلمات کلیدی :ocm، واکنش های فاز گاز ، درصد تبدیل ، راکتور بستر ثابت

تشکیل کریستال نمک در چاههای نفتی که به آنها گاز تزریق می شود موجب دشواری تولید می شود. با ‏تحلیلی که به عمل آمد مشخص شد که تبخیر آب نمک موجود در مخزن که با تزریق گاز خشک تشدید ‏می شود می تواند منجر به کریستالیزاسیون نمک و بستن چاه شود.‏‎ ‎نتایج به دست آمده موید آن است ‏که استفاده از بخار آب به عنوان بازدارنده توانسته سرعت های هسته زایی و رشد کریستال ها را به طور ‏موثری کاهش دهد. در این تحقیق در ابتدا تولید کریستال های کلرور سدیم با استفاده از فرایند ‏کریستالیزاسیون مورد بررسی قرار گرفت. سپس اثر مقدار بخار آب در گاز عبوری بر روی سرعت های ‏رشد و هسته زایی آن بررسی شد‎.‎‏ به منظور طراحی آزمایش در ابتدا از روش طراحی فاکتوریل در دو ‏سطح و سپس از روش تاگوچی استفاده شد که این روش ها د.....

چکیده دراین تحقیق، برخلاف روشهای متداول استخراج ترکیبات گیاهان که شامل روشهای تبخیر، تقطیر، استخراج با حلال و... می باشد به صورت ابتکاری از تکنیک الکتروفورز موئینه ای که یک روش کاملا آزمایشگاهی جهت آنالیز پروتئینها، مواد دارویی، dna، پپتیدها و... می باشد، استفاده شده است. این روش هیچ یک از معایب روشهای متداول از قبیل ازدیاد دما، تخریب گیاه، تخریب ترکیبات (بر اثر دمای بالا)و حساسیت در انتخاب حلال (به خصوص حلالهای آلی در مورد مواد دارویی و غذایی) را ندارد. در الکتروفورزموئینه ای مولکولها دریک میدان الکتریکی باردار شده و هر کدام بسته به جرم و بارشان تحرک الکترو فورتیکی متفاوتی خواهند داشت، بنابراین هر کدام با سرعتهای متفاوتی در طول لوله موئین حرکت می نمایند که این حرکت بسته به بار مولکول به سمت کاتد یا آند خواهد بود. با بررسی آناتومی گیاه تره وجود آوندهای آبکش که محل عبور ترکیبات ساخته شده توسط گیاه می باشد تشخیص داده شده و از طرفی چون گیاه تره حاوی مقداری ویتامین ث می باشد جهت استخراج ویتامین ث بر خلاف روشهای معمول در عصاره گیری گیاهان از الکتروفورزموئینه ای استفاده شد. بدین حالت که آوندهای آبکش گیاه تره به عنوان کاپیلاری در نظر گرفته شده و با اعمال سطح ولتاژهای مختلف، از kv 5 تا kv 24 میزان استخراج ویتامین ث اندازه گیری شد. در این روش مولکولهای ویتامین ث موجود در گیاه تره، در یک میدان الکتریکی ولتاژ بالادر حضور دو الکترود کربنی و محلول بافر 1/0 مولارkcl باردار شده و از طریق آوندهای آبکشی که دارای قطر mµ 5/3 می باشند، استخراج می شوند. برای آنالیز ویتامین ث استخراجی از روش تیتراسیون با معرف رنگی 2،6 دی کلروفنل ایندوفنل در محیط اسیدی متافسفریک اسیدواسید استیک استفاده شد. برای بدست آوردن سطح واقعی انتقال جرم از گیاه تره برشگیری شد ه واز برشها نمونه عکس با میکروسکوپ الکترونی تهیه شد. از روی عکس میکروسکوپ الکترونی انداز? سطح آوندآبکش بدست آمد. دربالاترین سطح ولتاژ اعمالی (kv24)، 55 درصد ویتامین ث گیاه تره استخراج شد. تا ولتاژ kv5 الکتروفورز، تاثیری در استخراج ویتامین ث ندارد. شار انتقال جرم و ضریب انتقال جرم با افزایش اختلاف پتانسیل به صوت خطی افزایش می یابند. تحرک الکتروفورتیکی ویتامین ث بدست آمد. کلمات کلیدی: الکتروفورز، الکتروفورزموئینه ای، آوند آبکش، ویتامین ث، شار انتقال جرم، ضریب انتقال جرم، میکروسکوپ الکترونی روبشی و تحرک الکتروفورتیکی.

نانوذرات تک فلزی نیکل و مولیبدن و نانوذرات دوفلزی نیکل-مولیبدن با ساختار هسته-پوسته ای، با استفاده از روش مایکرووویو پلی ال در این پروژه تولید و مشخصه یابی شدند. در این روش، با استفاده از یک دی ال مناسب (اتیلن گلیکول) بعنوان حلالی که جاذب مناسبی برای امواج مایکروویو می باشد، یونهای فلزی در محلول احیا می گردند. برای رسیدن به این هدف، نمک های فلزی درون اتیلن گلیکول حل شده و با استفاده از کاهنده مناسب (هیدرازین) و سپس تابش امواج مایکروویو، نانوذرات نهائی تولید می شوند. تابش مایکروویو سبب توزیع یکنواخت و مناسب حرارت درون محلول و در نتیجه هسته زائی و رشد مناسب نانوذرات می گردد. در عین حال اتیلن گلیکول و پلیمر مورد استفاده (پلی وینیل پیرولیدون) مانع از رشد بیش از حد نانوذرات شده و ابعاد آنها را در کمتر از 100 نانومتر تثبیت می گردانند. به منظور تولید نانوذرات هسته-پوسته ای، در ابتدا نانوذرات نیکل سنتز شدند. سپس طی روش احیای پی در پی، لایه هائی از اتم های مولیبدن با نسبت های مختلف بر روی این نانوذرات قرار داده شد. در این حالت طبق آنالیز ها مشاهده می شود که چنانچه محلول کلوئیدی نانوذرات نیکل بدون جداسازی از پایدارکننده و سایر مواد موجود در محلول بعنوان هسته به کار برده شود، لایه های مولیبدن قادر به پوشش کامل نانوذرات نیکل نبوده و در محصول نهائی مقداری نانوذرات نیکل و مولیبدن تک فلزی نیز وجود خواهد داشت. ولی چنانچه نانوذرات نیکل پس از سنتز تحت سانتریفوژ قرار گرفته و از محلول اولیه خود جدا شوند، احتمال جذب لایه های مولیبدن بر روی آنها افزایش یافته و طبق نتایج تست ها، درصد نانوذرات هسته-پوسته ای در محصول نهائی افزایش می یابد. طبق تست های انجام شده نانوذرات نهائی تک فلزی و دوفلزی دارای ابعاد کمتر از 50 نانومتر دیده شده اند. علاوه بر آن نشان داده شد که نتایج تئوری ناشی از قرار گرفتن لایه های مولیبدن بر روی هسته های نیکل با نسبت مولی 1/1، با نتایج حاصل از تصاویر tem کاملا مطابقت دارد. همچنین نانوذرات اکسید مولیبدن با ابعاد کمتر از 50 نانومتر برای اولین بار طی روش شیمیائی مرطوب در این پروژه مورد سنتز و مشخصه یابی قرار گرفتند. زمان کامل شدن سنتز در این پروژه با استفاده از تابش مایکروویو بسیار کوتاه (در حدود70 ثانیه) بوده است و نانوذرات نهائی بصورت تک پراکنش دیده شده اند

چکیده وقوع بحران های نفتی در دهه 1970 و نگرانی های زیست محیطی باعث گرایش جهانی به سمت سوخت های پاک و تجدید پذیر شد. اتانول مهم ترین بیو سوخت است که به عنوان اکسیژن دهنده در بنزین استفاده می شود. با توجه به حجم نسبتاً کم تولید اتانول در کشور در این تحقیق تلاش بر این است که بخشی از ماده افزودنی mtbe با اتانول جایگزین شود و پس از ایجاد زیرساخت های مناسب برای تولید اتانول در کشور و تغییرات مورد نیاز در خودروها و جایگاه های سوخت گیری، حذف کامل ماده افزودنی mtbe از بنزین توزیعی در کشور مد نظر قرار خواهد گرفت. هدف اصلی در این تحقیق، جایگزینی اتانول به جای درصدی از افزودنی mtbe و بررسی تأثیر مخلوط سوخت بنزین- اتانول- mtbe بر خواص فیزیکی – شیمیایی سوخت، عملکرد، تولید آلاینده ها ، مصرف سوخت و خوردگی یک موتور جرقه اشتعالی و بدست آوردن ترکیب بهینه اتانول-mtbe- بنزین می باشد. لذا سوخت های ترکیبی بنزین (بنزین پایه تهیه شده از 9 پالایشگاه ایران) - اتانول (5?حجمی ثابت)- mtbe(5?، 10? و15? حجمی) مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که ماکزیمم افزایش عدد اکتان تا 2/12 واحد بود. انتشارات خروجی اگزوز شامل co، thcو nox در مقایسه با بنزین تهیه شده از یکی از جایگاه های سوخت، به ترتیب هر کدام 11?، 15? و 23? کاهش یافتند. میزان خوردگی اندازه گیری شده برابر 1a بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که کل مخلوط های سوختی استاندارد شرکت ملی پالایش و پخش فراورده های نفتی ایران و iso 3405 را برای بنزین کسب کردند.

برای جلوگیری از پدیده گرمایش زمین، باید از ورود گازهای گلخانه ای مانند co2 به محیط، جلوگیری کرد. یکی از راههای جدا کردن گاز co2، استفاده از روش جداسازی با تشکیل هیدرات است. بنابراین، بررسی سینتیک تشکیل هیدرات co2 دارای اهمیت میباشد. در این تحقیق گاز co2 در مجاورت لایه نازکی از آب در یک رآکتور الاکلنگی قرار داده شد و طی فرآیندهای حجم و دما ثابت، با شرایط اولیه متفاوت، هیدرات co2 تشکیل گردید و نیرومحرکه هسته زایی، محاسبه شد. تغییرات زمان القا در نیرومحرکههای مختلف مورد بررسی قرار گرفت و حداقل فوقاشباع لازم برای تشکیل هیدرات برای هر دما بدست آمد. برای دماهای oc2، oc3 و oc4، فشار لازم برای ایجاد حداقل فوقاشباع لازم، به ترتیب، 02/17، 39/19 و 53/22 بار، میباشد. سرعت تشکیل هیدرات، در ابتدای مرحله رشد، در حالت فیلم ریزان و فیلم ساکن مقایسه شد. ثابت کلی تشکیل هیدرات در حالت فیلم ریزان، از مرتبه 3-10 و برای حالت فیلم ساکن، از مرتبه 4-10 میباشد. بنابراین، سرعت رشد هیدرات برای فیلم ریزان، بیشتر از فیلم ساکن است.

در این رساله به بررسی سینتیک و شرایط تشکیل هیدرات در سه بخش پرداخته شده است. بخش اول به هیدرات متان، بخش دوم به هیدرات co2 و بخش سوم به هیدرات مخلوط متان و co2 مربوط می شود. در این رساله برای اولین بار یک روش دقیق و جدید برای تعیین زمان القای کریستالیزاسیون هیدرات ارائه شد. زمان القای کریستالیزاسیون برای هیدرات متان و هیدرات co2 در شرایط مختلف تعیین شد و اثر فوق اشباع و فشار اولیه بر زمان القای کریستالیزاسیون تشکیل هیدرات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش فشار اولیه و میزان فوق اشباع، زمان القای کریستالیزاسیون کاهش می یابد. زمان القای کریستالیزاسیون تشکیل هیدرات متان بیشتر از زمان القای کریستالیزاسیون تشکیل هیدرات co2 بوده است. با توجه به این اختلاف و با استفاده از روشی ابتکاری و برای اولین بار متان و co2 از طریق هیدرات شدن از هم جدا شدند. در این تحقیق مقادیر کشش سطحی بین هیدرات متان و آب و همچنین مقادیر کشش سطحی بین هیدرات co2 و آب با استفاده از تئوری هسته زایی کلاسیک تعیین شد. همچنین مقادیر تجربی درجه هسته زایی برای فرایند هیدرات شدن متان و co2 تعیین گردید. در زمینه ایجاد دانش عملی در مورد سیستم های حاوی هیدرات های گازی، دستگاهی آزمایشگاهی با قابلیت عکس برداری، فیلمبرداری و ثبت خودکار دما و فشار داخل راکتور ساخته شد. داده های آزمایشگاهی تشکیل هیدرات متان، co2 و مخلوط متان و co2 در یک راکتور ناپیوسته ثبت شد. آزمایش های حجم ثابت در محدوده دمایی 273 تا 277 درجه کلوین، محدوده فشار از 43 تا 60 بار و همچنین در جزء مولی متان از 5/0 تا 75/0 انجام شدند. گزینش پذیری و ظرفیت ذخیره سازی متان و co2 در فرآیند هیدرات شدن در آزمایش های مختلف محاسبه شد و اثر سه پارامتر دما، فشار اولیه و جزء مولی متان بر گزینش پذیری و ظرفیت ذخیره سازی مورد بررسی قرار گرفت. گزینش پذیری جداسازی متان و co2 با افزایش فشار اولیه و همچنین با افزایش جزء مولی متان افزایش یافت. ولی این پارامتر با افزایش دمای راکتور کاهش یافت. نتایج نشان داد که ظرفیت ذخیره سازی مخلوط متان و co2 در هیدرات با افزایش فشار اولیه افزایش می یاید ولی این پارامتر با افزایش دمای راکتور و همچنین با افزایش جزء مولی متان کاهش می یابد. در این تحقیق یک مدل ریاضی برای پیش بینی گزینش پذیری و یک مدل ریاضی برای پیش بینی ظرفیت ذخیره سازی مخلوط متان و co2 درهیدرات در محدوده دما، فشار و جزء مولی متان ارائه گردید.

در این تحقیق یک روش نو برای تولید خوشه های هیدرات متان از فاز گازی مورد بررسی قرار گرفته است. گاز متان وارد یک ظرف محتوی آب گرم شده و خروجی آن که مخلوطی از گاز متان و بخار آب خواهد بود وارد یک راکتور می شود. آزمایش ها در فشارهای 4/45، 6/49، 1/50، 3/52، 6/55 و 58 بار و دماهای 4/0، 6/0، 7/0، 1 و 6/1 درجه سانتی گراد انجام شد. برای هر آزمایش منحنی های کاهش فشار ناشی از انحلال متان و دمای راکتور نسبت به زمان طی شده و منحنی فشار نسبت به دما در راکتور رسم گردید. با محاسبه مشتق اولیه پروفیل تغییرات فشار نسبت به زمان ( شدت هسته زایی داخل خوشه ) و همچنین با داشتن دما و فشار در زمان شروع هسته زایی درهر آزمایش اطلاعات بر رابطه تجربی dp/dt=k?[p]?^? ?[t]?^? برازش و ثوابت تعیین شدند. لحظه صفر زمانی در نظر گرفته-شد که مولکول ها به هم می پیوندند تا خوشه تشکیل گردد. بعلاوه رابطه ایی بین سرعت هسته زایی و میزان فوق اشباعیت در آزمایش های انجام گرفته شده، برازش گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، می توان گفت که با افزایش میزان فوق اشباعیت مدت زمان لازم برای شروع مرحله رشد کاهش می یابد ولی در فوق اشباع ثابت دماهای مختلف تاثیر چندانی بر مدت هسته زایی ندارد. ضمناَ درجه هسته زایی هیدرات متان تحت این شرایط تعیین شد.

در سال های اخیر استفاده از هیدرات های گازی برای انتقال گاز طبیعی بسیار مورد توجّه قرار گرفته است. امّا در صنعتی شدن استفاده از این روش دو مانع اساسی وجود دارد که یکی بالا بودن زمان القا (زمان تشکیل هیدرات) و دیگری پایین بودن حجم گاز به دام افتاده در کریستال های هیدرات است. برای بهبود سینتیک و همچنین افزایش نسبت گاز به آب در هیدرات های گازی از روش های مختلفی استفاده شده است. اخیراً محقّقین به استفاده از نانوذرّات برای تسهیل تشکیل هیدرات ها روی آورده اند. دلیل این امر آن است که حضور نانوذرّات فلزی و اکسیدهای فلزی از یک طرف نانوسیالاتی را پدید می آورند که موجب بهبود انتقال حرارت در سیستم تشکیل هیدرات ها شده و از سوی دیگر محل های مناسبی برای جوانه زنی ناهمگن هیدرات های گازی مهیّا می کنند. در این تحقیق از نانوذرّات فلز نقره که بالاترین ضریب هدایت حرارتی را در بین تمامی فلزات دارد، استفاده شده است. برای سنتز این نانوذرّات از روش کاهش شیمیایی به همراه یک پایدار کننده مناسب بهره گرفته شد. به منظور بررسی اثر نانوذرّات سنتز شده بر تشکیل هیدرات متان، آزمایش ها در دو فشار 47 و 57 بار انجام شده اند. در هر یک از این دو فشار غلظت های مختلفی از سوسپانسیون نانوذرّات نقره با ثابت نگه داشتن حجم محلول نهایی به سیستم تزریق شده است. نتایج به دست آمده نشان داد زمان تشکیل هیدرات متان در حضور نانوذرّات نقره در شرایط دمایی و فشاری یکسان، نسبت به حالتی که تنها آب خالص در سیستم حضور داشته باشد، برای گروه نخست (فشار اولیه 47 بار) حداکثر 85 درصد و در گروه دوم حدود 82 درصد کاهش یافته در حالی که حداکثر موفقیتی که قبلاً توسط محققین دیگر برای کاهش زمان تشکیل هیدرات متان گزارش شده 52 درصد بوده است. لازم به ذکر است مقدار مول گاز متان به دام افتاده در کریستال های هیدرات متان برای آزمایش های با فشار اوّلیه 47 بار حداکثر تا 7/33 درصد و برای گروه دوم با فشار اوّلیه 57 بار حداکثر 3/13 درصد افزایش یافته است. کلید واژه: هیدرات، متان، نانوذرّات، نقره، زمان القا.

به دلیل اثرات مخرب فلزات سنگین،دفع آنها از پساب های صنعتی اهمیت فوق العاده ای در حمایت از محیط و سلامت انسانی دارد. جذب بیولوژیکی فلزات سنگین روشی موثر برای جداسازی و بازیابی فلزات سنگین از محلول های آبی است. استرونسیوم رادیونوکلئوییدی است که به دلیل نیمه عمر تشعشعی بالا و حلالیت زیاد در آب نگرانی های جدی ایجاد کرده است. در این کار تعادل، سینیتیک و ترمودینامیک جذب بیولوژیکی استرونسیوم توسط قارچ آسپرژیلوس ترئوس در سامانه ناپیوسته مطالعه شد. بررسی تاثیرphبر میزان جذب تعادلی در محلولی با غلظت استرونسیوم mg/l ???/?، نشان داد که بیشترین میزان جذب در ? ph= روی می دهد. با توجه به نتایج آزمایشگاهی مشاهده می شود که تعادل بعد از گذشت یک ساعت حاصل شده است. بررسی تاثیر غلظت اولیه استرونسیوم بر میزان جذب، نشان داد که با افزایش غلظت اولیه استرونسیوم، میزان جذب افزایش می یابد و این افزایش در غلظت های پایین تر، شدیدتر است. همچنین اثر غلظت جاذب بر میزان جذب بررسی شد. مدل سازی جذب تعادلی همدمای استرونسیوم به کمک مدل های لانگمیر و فرندلیچ انجام گردید و مشاهده شد که مدل لانگمیر انطباق بهتری با داده های تجربی دارد. در محدوده دماها و غلظت های مورد مطالعه بیشترین مقدار جذب در دمای ?? درجه سانتیگراد و غلظتmg/l 2/876 حاصل شد و ظرفیت جذب قارچ با افزایش دما از ?? تا ?? درجه سانتیگراد، کاهش یافت. مدل سازی سینیتیکی جذب بیولوژیکی با استفاده از مدل های سینیتیکی درجه اول و درجه دوم انجام شد و ضرایب همبستگی نشان دادند که مدل سینیتیکی درجه دوم برای جذب بیولوژیکی استرونسیوم مناسب تر است. پارامترهای ترمودینامیکی (?g،?h ،?s) نیز با استفاده از ثابت تعادل در دماهای مختلف، تعیین شدند.مقادیر ?h^0 و ?s^0 فرایند جذب استرونسیوم به ترتیب برابر kj/mol?/??-و kj/molk?/??? -محاسبه شده است. مقادیر g? در دماهای 15، 25، 35 و45 درجه سانتیگراد به ترتیببرابر 82/1- ، 59/1- ، 50/1- و kj/mol 46/1- تعیین شدند.

در این تحقیق کاتالیست هایی با نانوذرات هسته- پوسته ای نیکل- مولیبدن به عنوان عناصر فعال کاتالیست و سفال به عنوان پایه کاتالیستی، ساخته شدند. سفال به دلیل داشتن مزایایی چون مقاومت حرارتی بالا و میزان تخلخل زیاد، برای اولین بار در فرایند شکست کاتالیستی حرارتی، به عنوان پایه کاتالیستی انتخاب شده و با روش نوین نفوذ- تبخیر، عمل نشاندن نانوذرات ni-mo بر روی پایه انتخابی، انجام گرفت. کاتالیست های تولیدی قبل و بعد از نشستن بر روی پایه، مورد آزمایش های تعیین مشخصات شامل sem،edx ، xrd، afm و طیف نگاری uv-vis قرار گرفتند. در نهایت از کاتالیست های ساخته شده، در شکست کاتالیستی حرارتی (tcc) نفتا، به منظور تولید اولفین های سبک استفاده گردید و میزان کارایی کاتالیست های ساخته شده، با بررسی فعالیت کاتالیستی آن ها در فرایند tcc مورد مطالعه قرار گرفت. برای این که تاثیر کاتالیست در فرایند، به-طور دقیق تری بررسی شود، آزمایش های شکست حرارتی ابتدا در لوله خالی و سپس با حضور یک گرم کاتالیست انجام شد. در شرایطی که دمای کورهc °750، نسبت بخار به نفتا g/g 5/0 و whsv مساوی s-1 04/0 بود. نتایج نشان داد، بازده مجموع اولفین های سبک (اتیلن وپروپیلن)، در شکست حرارتی 17/24% و در شکست کاتالیستی حرارتی 1/56% بوده است. بنابراین، با حضور یک گرم کاتالیست سنتز شده با نانوذرات هسته- پوسته ای ni-mo، بازده مجموع اولفین های سبک 132% افزایش یافته است. همچنین نتیجه این تحقیق در مقایسه با فرایندهای صنعتی تولید اولفین موجود در کشور (همانند پتروشیمی های اراک، تبریز و ...) قابل توجه بوده است. زیرا این مجتمع-های پتروشیمی با استفاده از کوره های صنعتی نفتا با دمای حدود c°850، به بازده اولفین های سبک حدود 46% رسیده اند، در حالی که در این تحقیق در دمای عملیاتیc °750، بازده اولفین های سبک 1/56% بوده است. بنابراین، با به کارگیری کاتالیست های سنتز شده با نانوذرات هسته- پوسته ای ni-mo، هم دمای عملیاتی حدود c°100پایین آمد و هم بازده اولفین های سبک حدود 10% افزوده شد، که این صرفه اقتصادی بسیار زیادی دارد. بویژه آنکه پایه های کاتالیستی سفال، بسیار ارزان قیمت هستند.

نانو لوله کربنی به دلیل داشتن مزایایی چون استحکام و مقاومت حرارتی بالا، پایداری شیمیایی و فیزیکی زیاد و سطح به حجم بالا بعنوان ماده افزودنی انتخاب شد. پلی اتر سولفون بعنوان ماتریس پلیمری n-متیل-2-پیرولیدون(nmp) به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد تشکیل سوسپانسیون پایدار با نانو لوله های کربنی عاملدار شده، استفاده شد. جهت بررسی خواص عملیاتی و ساختاری غشاهای نانو کامپوزیتی ساخته شده، آزمایش های اندازه- گیری میزان عبور دهی گاز نیتروژن، فلاکس عبوری آب خالص، میزان حذف نمک سولفات مس، ftir، contact angle،sem و afmانجام شد. نتایج نشان داد که با افزودن نانولوله کربنی عاملدار شده به بستر غشاء پلیمری، سطح غشا آب دوست شده، ساختار، مورفولوژی و نفوذپذیری غشاهای ساخته شده به شدت به میزان نانولوله کربنی اضافه شده بستگی دارد. بطوری که با افزایش نانولوله کربنی تا5/0 درصد وزنی فلاکس آب خالص افزایش یافته و سپس به طور منظم کاهش می یابد. نتایج پس زنی یون فلزی نشان می دهد که در ابتدا با اضافه کردن نانو لوله کربنی به میزان نیم درصد زنی، پس زنی کاهش می یابد و سپس 2 درصد وزنی نانولوله کربنی، پس زنی به طور چشم گیری افزایش یافته است. علاوه بر این میزان حذف یون فلزی توسط غشای پلی اتر سولفون خالص 95درصد بدست آمد.

چکیده روشهای جلوگیری ازتشکیل هیدرات یکی از مسایل مهم صنعت گازطبیعی می باشد. تحقیق حاضر با درک اهمیت بازدارنده های تشکیل هیدرات برای جلوگیری از مسدود شدن مسیر انتقال گاز طبیعی، دو ترکیب nacl و na2so4 را به عنوان بازدارنده تشکیل هیدرات متان، مورد مطالعه قرار می دهد تا به این سوال پاسخ دهد که تاثیر بازدارندگی ترمودینا میکی و سینتیکی ترکیبات الکترولیت کلریدسدیم nacl وسولفات سدیم na2so4 بر تشکیل هیدرات متان چگونه است؟ از نقطه نظر ترمودینامیکی دما و فشار تعادلی تشکیل هیدرات متان درحضور محلولهای الکترولیت کلریدسدیم nacl وسولفات سدیم na2so4 با غلظت های 5/. ،5/2، 5/3، 5/4 و 5 مولالیته، ثبت گردید و مشخص شد که با افزایش هردو بازدارنده دما وفشار تعادلی تشکیل هیدرات متان تغییرمی کند. ازنظرسینتیکی نیز تاثیر این بازدارنده ها با اندازه گیری زمان القا در دو غلظت مختلف 10و15% وزنی و در دو فشار اولیه 34 و 38 بار بررسی شد ومشخص گردید که هردو بازدارنده اثربازدارندگی شدیدی برروی تشکیل هیدرات متان دارند وبا افزایش غلظت بازدارنده ها این اثرشدیدترمیشود والبته تاثیرکلریدسدیم به مراتب بیشترازسولفات سدیم می باشد.

در این تحقیق تولید ذرات نانو متری گوگرد به روش میکروامولسیون با استفاده از سورفکتنت های aot، sds و ctab بررسی شد. در ابتدا تولید نانو ذرات گوگرد با استفاده از فرآیند کریستالیزاسیون القایی به کمک ضد حلال های آب و اتانل در سیستم میکروامولسیون تولوئن/ آب/ aot انجام شد. در ادامه آزمایش ها ذرات نانومتری گوگرد در سیستم میکروامولسیون آب/ تولوئن/ ctab و با استفاده از پدیده نفوذ مولکولی گوگرد از محیط تولوئن به نانو قطرات آب سنتز شدند. انجام تست tem از نمونه های بدست آمده نانومتری بودن ذرات را نشان داد. در نهایت آزمون پایداری با گذشت زمان برای سیستم میکروامولسیون آب/ تولوئن/ ctab انجام گرفت. میکروامولسیون های تولید شده با مقادیر جرمی مختلف ctab پایداری یکسانی را نسبت به زمان نشان دادند. در بخش بعدی تحقیق تعیین سینتیک رشد ذرات در سیستم کریستالیزاسیون القایی گوگرد در تولوئن به کمک ضد حلال اتانل به روش مشتقات اولیه، انجام شد و با شبیه سازی مدل بدست آمده بوسیله نرم افزار "matlab" و به کمک داده های آزمایشگاهی سینتیک رشد برای ذرات گوگرد بدست آمد. توان فوق اشباع در معادله بدست آمده نشان می دهد که فرآیند رشد احتمالاًبه وسیله جذب سطحی بر روی سطح کریستال کنترل می شود.

در انتقال گاز طبیعی از طریق هیدرات های گازی در صنعت دو مانع اساسی وجود دارد که یکی بالا بودن زمان تشکیل هیدرات و دیگری پایین بودن حجم گاز به دام افتاده در بلورهای هیدرات است. به تازگی محققین برای بهبود سرعت تشکیل و همچنین افزایش نسبت گاز به آب در هیدرات های گازی به استفاده از نانوذرّات روی آورده اند. در این تحقیق از نانوذرّات فلز نقره استفاده شده است که به روش کاهش شیمیایی سنتز شده اند. به منظور بررسی اثر نانوذرّات سنتز شده بر سرعت تشکیل هیدرات های متان، آزمایش هایی در دو فشار 47 و 55 بار در دمای c?2 انجام شده اند. در هر یک از این دو فشار غلظت های مختلفی از سوسپانسیون نانوذرّات نقره محتوی اشکال مثلثی با ثابت نگه داشتن حجم محلول نهایی به سیستم تزریق شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که زمان تشکیل هیدرات های متان در حضور نانوذرّات نقره در شرایط دمایی و فشاری یکسان، نسبت به حالتی که تنها آب خالص در سیستم حضور داشته باشد، برای آزمایش های با فشار اولیه 47 بار و فشار اولیه ی 55 بار حدود 97% کاهش یافته است. دسته ی دیگری از آزمایش ها در فشار 50 بار برای بررسی ظرفیت ذخیره سازی و سرعت تجزیه ی هیدرات های متان در غلظت های مختلف نانوذرّات انجام شده که نتایج حاصل حاکی از آن است که ظرفیت ذخیره سازی هیدرات متان در حضور نانوذرّات حدود 233% افزایش یافته است. تجزیه ی هیدرات ها در دمای c?1- انجام پذیرفته، که با توجه به نتایج حاصل از آن، در حضور نانوذرّات سرعت تجزیه ی هیدرات متان در مقایسه با آب مقطر خالص افزایش یافته است.

در این تحقیق امکان جداسازی اتیلن از مخلوط گازی ch4+co2+c2h4 در حضور افزودنی های مختلف در شرایط لایه ریزان مورد بررسی قرار گرفت. برای افزایش اختلاط مایع و گاز، دستگاه طوری طراحی گردیده تا با حرکت نوسانی رآکتور، حرکت مایع مانند شرایط لایه ریزان شود. مطالعه بر روی زمان هسته زایی تشکیل هیدرات co2 نشان داد که زمان هسته زایی در شرایط لایه ریزان بسیار کوچک تر از زمان هسته زایی در شرایط سکون بوده و سرعت تشکیل هیدرات و ظرفیت ذخیره سازی در شرایط لایه ریزان به شدت افزایش می یابد. هرچه مقدار آب مورد استفاده در رآکتور کمتر باشد شرایط لایه ریزان بهتر فراهم شده و اثر خود را بیشتر نشان می دهد. توان هسته زایی هیدرات co2 با استفاده از 50میلی لیتر آب مقطر برابر 67/5 به دست آمد، در حالیکه توان هسته-زایی در پژوهش های قبلی با 100 میلی لیتر آب برابر 6/3 به دست آمده است. بررسی داده های تعادلی هیدرات اتیلن نشان داد که اتیلن در حضور دی اگزان ساختار نوع i تشکیل می دهد. دی اگزان سرعت تشکیل هیدرات اتیلن و ظرفیت ذخیره سازی را افزایش داده و سرعت تجزیه هیدرات اتیلن را کاهش می دهد. با اندازه گیری داده های تعادلی هیدرات مخلوط گازی co2+ch4+c2h4 مشخص شد که برای این مخلوط گازی، 1و4دی اگزان و متیل-سیکلوهگزان(mch) نقش تسهیل کننده ترمودینامیکی را دارند، با این تفاوت که هیدرات این مخلوط گازی در حضور mch در فشارهای بالاتری نسبت به دی اگزان تشکیل می شود. میزان مول مصرف شده گاز، ضریب جداسازی و ضریب بازیابی برای جداسازی اتیلن از مخلوط co2+ch4+c2h4 در حضور 50 میلی لیتر آب مقطر، 100 میلی لیتر آب مقطر، محلول آبی ppm500 سدیم دودسیل سولفات(sds)، محلول آبی 56/5% مولی دی اگزان و محلول آبی 26/2% مولی mch در فشارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین ضریب جداسازی اتیلن برای محلول ppm 500 sds به دست آمد. برای کلیه محلول ها به جز محلول 56/5% مولی دی اگزان ضریب جداسازی برای اتیلن بیشتر از co2 و ضریب جداسازی co2 بیشتر از متان می باشد. در کلیه آزمایش ها ضریب جداسازی با افزایش فشار ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. با استفاده از بهترین شرایط به دست آمده، تعداد مراحل جداسازی برای به دست آوردن مخلوطی با غلظت اتیلن 80% محاسبه شد. بعد از 9 مرحله فرآیند جداسازی با استفاده از هیدرات غلظت اتیلن از 10 % به نزدیک 80% رسید. مقایسه ضریب جداسازی در شرایط مایع ریزان و حالت سکون نشان داد که این مقدار از 8/4 در شرایط لایه ریزان به 8/2 در شرایط سکون کاهش می یابد.

این مطالعه با هدف شناسایی تأثیر ماده افزودنی sds در زمان القا و پایداری نانوذرات نیترات سدیم صورت گرفته است. با استفاده از کریستالیزاسیون القایی، زمان القا جهت هسته زایی نانوذرات نیترات سدیم در دمای 25 درجه سانتیگراد و فوق اشباع های مختلف با استفاده از ضد حلال استون اندازه گیری شد. همچنین زمان القا و حجم مصرفی نیترات سدیم در اثر افزودن ماده فعال سطحی سدیم دو دسیل سولفات (sds) مورد آزمون قرار گرفت با استفاده از دستگاه tem از نانوذره عکس گرفته شد که اندازه نانوذره حاصله نشانگر تولید نانو ذره بود. نتایج حاصله مطابق با پیش بینی نظریه کلاسیک هسته زایی بود، زمان القا نانوذرات نیترات سدیم به تنهایی و در حضور سورفکتانت sds، با استفاده از این نظریه و معادله های موجود با محاسبه داده ها مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در حضور استون با افزایش میزان فوق اشباعی، زمان القا نیز کاهش می یابد. لیکن در حضور سورفکتانت sds با افزایش فوق اشباعی، با کاهش میزان فوق اشباعی، زمان القا کاهش می یابد. همچنین به کار بردن غلظت های بالاتر نیترات سدیم انتظار می رود که کشش سطحی بیشتر می شود. با افزایش غلظت sds، میزان مصرف استون افزایش یافت. نهایتاً پیشنهاد گردید، در تحقیقات آتی اثر دما و ph بر روی زمان القا و هسته زایی و کشش سطحی نیز مورد بررسی قرار گیرد.

گرافن به دلیل داشتن ویژگی های عالی مکانیکی، الکتریکی، دمایی، اُپتیکی، مساحت سطحی بسیار بالا، غیرمتراکم بودن و ... چشم بسیاری از دانشمندان را مورد توجه قرار داده است. در این تحقیق روش استخراج کروم از کرومات پتاسیم به روش هیدرومتالورژی مورد بررسی قرار گرفت. این روش شامل دو مرحله، حل کردن و الکترولیز است. در مرحله حل کردن اثر غلظت کروم و نسبت اسید به کرومات پتاسیم تحت مطالعه قرار گرفت. در بخش الکترولیز اثر دانسیته جریان، ph، فاصله آند و کاتد، غلظت الکترولیت و دما مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه استخراج کروم از الکترولیت در بخش الکترولیز، دانسیته جریان 8-10 آمپر بر دسیمتر مربع، ph بین 8/1– 2، فاصله آند و کاتد 5/1 – 5/3 سانتیمتر، غلظت الکترولیت 5 گرم کروم در لیتر و دمای 40-50 درجه سانتیگراد تعیین شد. در این مطالعه رشد و مشخصه یابی نانو کامپوزیت ها به منظور بررسی خواص مقاومتی آنها نسبت به هر گونه خراش یا ساییدگی، انجام گرفت. ابتدا کاتالیست ها با روش بخار شیمیایی گرمایی رشد داده شد و اثر پارامترهای متفاوتی از جمله نوع کاتالیست، نوع الکترولیت و غلظت الکترولیت بر رشد و کیفیت آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. با بررسی های انجام شده، کیفیت کاتالیست رشد یافته بر پایه گرافنی مناسب تر شناخته شد. با بررسی توپوگرافی نانوکامپوزیت ها بوسیله afm ، مس برای رشد گرافن روی نانوکامپوزیت ها مناسب شناخته شد.

در این تحقیق جداسازی کربن دی اکسید از مخلوط های گازی متان + کربن دی اکسید و نیتروژن + کربن دی اکسید با استفاده از فرآیند هیدرات شدن بررسی شده است. برای بهبود شرایط ترمودینامیکی تشکیل هیدرات از تترا ان- بوتیل آمونیوم کلراید (tbac) و تترا ان- بوتیل آمونیوم فلوراید (tbaf) استفاده شد. نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد استفاده از این افزودنی ها شرایط تشکیل هیدرات را به صورت قابل ملاحظه ای تسهیل می کند. نانوذرات نقره و سدیم دودسیل سولفات (sds) به عنوان افزودنی های سینتیکی در فرآیند تشکیل هیدرات کربن دی اکسید استفاده شدند. استفاده از هرکدام یک از این افزودنی ها اثر قابل ملاحظه ای بر زمان القا و ظرفیت ذخیره سازی هیدرات نداشت ولی مخلوط این دو افزودنی ظرفیت ذخیره سازی هیدرات را به میزان قابل ملاحظه ای افزایش داد. استفاده از مخلوط sds و نانوذرات نقره ثابت سرعت ظاهری رشد هیدرات کربن دی اکسید را تا حدود 133% افزایش داد. در آزمایش های جداسازی کربن دی اکسید از مخلوط های گازی اثر دما، فشار و ترکیب گاز خوراک بر ضریب بازیابی، ضریب جداسازی، زمان القا، میزان تبدیل آب به هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و تعداد مول های گاز مصرفی بررسی شد. در آزمایش های متان + کربن دی اکسید با افزایش فشار در ترکیب و دمای ثابت زمان القا و ضریب جداسازی کاهش یافته، میزان تبدیل آب به هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و میزان گاز مصرفی افزایش می یابد. ضریب بازیابی نیز تا فشار mpa 6 روندی افزایشی داشته و از این فشار به بالا روندی نزولی پیدا می کند. برای تخلیص کربن دی-اکسید از فرآیند هیدرات شدن چند مرحله ای استفاده شد. ضریب جداسازی اندازه گیری شده ی گاز کربن دی اکسید از مخلوط گازی متان + کربن دی اکسید بین 1 تا 3 می باشد. برای تخلیص کربن دی اکسید تا غلظت 8/98%، نه مرحله ی جداسازی انجام شد. ضریب جداسازی اندازه گیری شده ی گاز کربن دی اکسید از مخلوط گازی نیتروژن + کربن دی اکسید بین 13 تا 14 بوده و برای تخلیص کربن دی اکسید در فاز هیدرات تا غلظت بیشتر از 99%، تنها سه مرحله ی جداسازی انجام شد. نتایج آزمایش های جداسازی کربن دی اکسید از مخلوط گازی متان + کربن دی اکسید در حالتی که بخارات و قطرات آب به همراه مخلوط گازی وارد سل شوند نشان داد استفاده از این روش ضریب جداسازی کربن دی اکسید را نسبت به روش های معمولی تشکیل هیدرات افزایش داده ولی ضریب بازیابی تشکیل هیدرات را کاهش می دهد.

امروزه با توجه به مزایای استفاده از هیدرات در انتقال و ذخیره سازی گاز طبیعی، بررسی شرایط تشکیل هیدرات مورد توجه محققان قرار گرفته است. همچنین با توجه به این موضوع که، شرایط تشکیل هیدرات در دمای پایین و فشار بالایی می باشد، سعی شده است این شرایط به شرایط محیطی نزدیک شود. یکی از مهمترین خواص هیدرات که آن را برای این کاربرد بسیار مورد توجه قرار داده است، نسبت بالای گاز به جامد در آن است. برای بهبود شرایط تشکیل هیدرات معمولأ از افزودنی هایی استفاده می شود که نقاط ترمودینامیکی تشکیل هیدرات را تغییر می دهند. در این پژوهش از بهبوددهنده نمکی تترا–ان-بوتیل- آمونیوم کلراید در غلظت های 2، 10، 28، 32، 34، 38 و 40 درصد وزنی استفاده شده است. داده های تعادلی در فشارهای 5 تا 40 بار نشان دادند که استفاده از بهبود دهنده tbac دمای تشکیل هیدرات گاز کربن دی اکسید را به دمای محیط نزدیک می کند که در فرایندهای صنعتی این نکته بسیار قابل توجه می باشد. افزایش غلظت بهبود دهنده تا نسبت استوکیومتری که برای tbac حدود 34% وزنی است، باعث افزایش دمای تشکیل هیدرات کربن دی اکسید تا 293 کلوین شده است. پس از آن با افزایش غلظت، نتیجه عکس می دهد و دمای تشکیل کاهش می یابد. برای پیش بینی نقاط تعادلی، مدل های ترمودینامیکی وجود دارد که غالبأ دارای ثوابت و معادلات زیادی می باشند. در این پژوهش، مدل ترمودینامیکی ساده و دقیق برای پیش بینی نمودارهای فازی دما- فشار هیدرات گاز کربن دی اکسید در حضور بهبود دهنده tbac در آب ارائه شده است. این مدل بر مبنای برابری فوگاسیته در فازهای مایع و هیدرات می باشد. تئوری واندروالس –پلاتیو برای بیان فوگاسیته فاز هیدرات استفاده شده است. فوگاسیته فاز گاز و همچنین بهبود دهنده در فاز مایع از معادله حالت پنگ رابینسون استفاده شده است. مدل دارای خطای 73/14aad=% می باشد.

این مطالعه با هدف شناسایی تأثیر مواد افزودنی آلی و معدنی در زمان القا و پایداری نانوذرات سولفات آمونیوم صورت گرفته است. با استفاده از کریستالیزاسیون القایی، زمان القا جهت هسته زایی نانوذرات سولفات آمونیوم در دمای 25 درجه سانتیگراد و فوق اشباع های مختلف با استفاده از ضد حلال استون اندازه گیری شد. همچنین زمان القا و حجم مصرفی سولفات آمونیوم و کشش سطحی نانوذرات سولفات آمونیوم در اثر افزودن ماده فعال سطحی ستیل تری متیل آمونیوم برم (ctab) و سیترات سدیم مورد آزمون قرار گرفت با استفاده از دستگاه tem از نانوذره عکس گرفته شد که اندازه نانوذره حاصله نشانگر تولید نانو ذره بود. نتایج حاصله مطابق با پیش بینی نظریه کلاسیک هسته زایی بود، کشش سطحی نانوذرات سولفات آمونیوم به تنهایی و در حضور سیترات سدیم و سورفکتانت ctab، با استفاده از این نظریه و معادله های موجود برای محاسبه کشش سطحی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در حضور استون با افزایش میزان فوق اشباعی، زمان القا نیز کاهش می یابد. لیکن در حضور سورفکتانت ctab با افزایش فوق اشباعی، و در حضور سیترات سدیم با کاهش میزان فوق اشباعی، زمان القا کاهش می یابد. همچنین به کار بردن غلظت های بالاتر سولفات آمونیوم نشان داد که کشش سطحی بیشتر می شود. با کاهش غلظت سیترات سدیم، کشش سطحی ابتدا کاهش، سپس افزایش و با کاهش غلظت ctab، افزایش یافت.

زمان القا، مجموع زمان لازم برای رسیدن به حالت شبه پایدار جهت توزیع خوشه ها، زمان لازم برای تشکیل هسته پایدار و نیز رشد هسته تا اندازه قابل تعیین است. در این مطالعه، زمان القا جهت هسته زایی نانوذرات سولفات پتاسیم در دمای 25 درجه سانتیگراد و فوق اشباع های مختلف با استفاده از ضد حلال استون اندازه گیری شد. همچنین زمان القا و حجم مصرفی مواد افزودنی وکشش سطحی نانوذرات سولفات پتاسیم در اثر افزودن ماده فعال سطحی ستیل تری متیل آمونیوم برمید (ctab) و سیترات سدیم مورد آزمون قرار گرفت. از آنجاییکه نتایج حاصله مطابق با پیش بینی نظریه کلاسیک هسته زایی بود، کشش سطحی نانوذرات سولفات پتاسیم به تنهایی و در حضور سیترات سدیم و سورفکتانت ctab، با استفاده از این نظریه و معادله های موجود برای محاسبه کشش سطحی مقایسه شدند. نتایج حاصل از آن بود که در حضور استون با افزایش میزان فوق اشباعی، زمان القا نیز افزایش می یابد. لیکن درحضور سورفکتانت ctab، با افزایش فوق اشباعی، زمان القا کمتر می شود و در حضور سیترات سدیم با کاهش میزان فوق اشباعی، زمان القا کاهش یافت. در رابطه با کشش سطحی نیز، با افزایش غلظت سولفات پتاسیم در حضور سیترات سدیم، کشش سطحی ابتدا کاهش و سپس افزایش یافت و درحضور ctab، با افزایش غلظت سولفات پتاسیم، کشش سطحی کاهش یافت. بطور کلی با ارزیابی مطالعات انجام شده، می توان گفت که حضور افزودنی ، نهایتا به صورت تغییری در عوامل اصلی یعنی فوق اشباع و کشش سطحی خود را نشان داده و منجر به تغییر زمان القا میگردند. همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) از نمونه در حضور سورفکتانت ctab عکسبرداری شد و مشخص شد که نانوذره تشکیل گردید.

چکیده: هدف از انجام این تحقیق، سنتز نانو کاتالیست های اکسید آهن و مس و بکارگیری در نمونه های آزمایشگاهی پیشرانه جامد مرکب و بررسی تاثیر آنها بر خواص احتراقی پیشرانه شامل دمای خوداشتعالی، گرمای احتراق و سرعت سوزش می باشد. برای دستیابی به سرعت سوزش های بالا‏، بکارگیری کاتالیست های مایع رایج می باشد که به دلیل مهاجرت آنها مهم ترین عامل کاهش عمر پیشرانه می باشند. دستیابی به سرعت سوزش های بالا با نانوکاتالیست های جامد که مشکل مهاجرت ندارند در بهبود عمر پیشرانه نقش اساسی دارد. بررسی مطالعات محققین حاکی از آن است که بکارگیری نانوکاتالیست ها باعث بهبود خواص احتراقی پیشرانه ها می گردد. نانو اکسید آهن و مس از پرکاربرد ترین این نانوکاتالیست ها می باشند که در این گزارش در ابتدا به سنتز و شناسایی آنها پرداخته شده است. روش بکارگرفته شده برای سنتز این نانو ذرات، روش قالب ریزی ژل می باشد. با بهینه سازی فرایند شامل دمای کلسینه کردن، نسبت مونومر به شبکه کننده و همچنین نسبت مونومر به نمک فلزی، اندازه ذرات کمینه شده است. از آزمونهای xrd، sem، bet و tem برای آن استفاده شده است. در ادامه با بکارگیری این ذرات در نمونه های آزمایشگاهی پیشرانه، تاثیر آنها بر خواص احتراقی بررسی شده است. برای توزیع نانو ذرات در ترکیب پیشرانه از دو روش شامل انحلال در نرم کننده و پوشش دهی فیزیکی اکسیدکننده استفاده گردید. نتایج بدست آمده با خواص احتراقی کاتالیزور مایع مقایسه شد که نشان می¬دهد تاثیر نانو اکسید مس در بهبود خواص احتراقی بیشتر از نانو اکسید آهن می باشد، به طوریکه در مقایسه با کاتالیزور مایع فروسن، نانو اکسید مس 69% و نانواکسید آهن 61% سرعت سوزش را بهبود داده اند. مقادیر اندازه گیری شده برای دمای خوداشتعالی و گرمای احتراق نشان می دهدکه میزان تغییرات این پارامترها برای نمونه های تولیدی کمتر از 3% است که حاکی از عدم تاثیر ملموس کاتالیست ها بر این دو پارامتر دارد. واژه¬های کلیدی:پیشرانه¬ جامد مرکب، نانوکاتالیست، قالب ریزی ژل، خواص احتراقی، اکسیدآهن، اکسیدمس

برای بهبود کیفیت نانوکامپوزیت های پلیمری حاوی نانوذرات معدنی، نیاز به بررسی اثر عوامل محیطی نظیر رطوبت بر کارایی آن ها ضروری است؛ چرا که تأثیر هم زمان نانوذرات معدنی از یک طرف بر تقویت استحکام و عمل کرد نانوکامپوزیت و از طرف دیگر بر جذب رطوبت محیط، مانعی در نیل به کیفیت مطلوب خواهد بود. بر این اساس، در پژوهش پیش رو سعی بر آن بوده است تا اثرات ناشی از حضور نانوذرات معدنی سولفات کلسیم بر خواص نفوذپذیری نانوکامپوزیت پلی استایرن/سولفات کلسیم در برابر رطوبت مورد بررسی قرار گیرد. نانوذرات سولفات کلسیم به روش واکنش شیمیایی بین کلریدکلسیم و سولفات آمونیوم در حضور پایدارساز پلی اتیلن گلایکول ساخته شده اند. همچنین برای تهیه ی نانوکامپوزیت ها از پلیمریزاسیون امولسیونی استفاده شده است. مطابق تصاویر sem و tem و طیف ftir گرفته شده از نمونه ها، نانوذرات سولفات کلسیم با اندازه ی متوسط حدود 50 نانومتر و نیز میکروذرات آن با ابعاد حدوداً 55 میکرومتر ساخته شده، با موفقیت در زمینه ی پلی استایرن قرار گرفته اند. افزون بر آن، محاسبات مربوط به نفوذ رطوبت در نمونه ها، ضرایب نفوذ موثری با مرتبه ی m2/s 19-10 و20 -10 به دست داده است. بررسی هم زمان تصاویر و محاسبات نشان می دهد که حضور مجموعه ی نانوذرات ریزتر و به هم فشرده تر در نمونه ها سبب کاهش ضریب نفوذ موثر گشته است. از طرفی، در مورد نمونه های شامل میکروذرات، ضرایب نفوذ موثر آّب در نمونه های دارای درصدهای وزنی پایین تر پودر سولفات کلسیم مقادیر بالاتری داشته اند و در مجموع ضرایب نفوذ موثر حاصل برای نمونه-های حاوی نانوذرات پایین تر از نمونه های حاوی میکروذرات بوده است.

در این تحقیق غشاهای نانو کامپوزیت پلیمری با درصد های متفاوت از نانولوله کربنی، به روش غوطه وری فازی با استفاده از n-متیل-2-پیرولیدون(nmp) به عنوان حلال و آب به عنوان ماده منعقد کننده ساخته شده اند. نانو لوله کربنی به دلیل داشتن مزایایی چون استحکام و مقاومت حرارتی بالا، پایداری شیمیایی و فیزیکی زیاد و نسبت سطح به حجم بالا بعنوان ماده افزودنی انتخاب شد. پلی اتر سولفون بعنوان ماتریس پلیمری و n-متیل-2-پیرولیدون(nmp) به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فرد و تشکیل سوسپانسیون پایدار با نانو لوله های کربنی عامل دار شده، استفاده شد. جهت بررسی خواص عملیاتی و ساختاری غشاهای نانو کامپوزیتی ساخته شده، آزمایش های اندازه گیری میزان عبور دهی گاز نیتروژن، فلاکس عبوری آب خالص، میزان حذف جیوه، ftir، contact angle،sem و afm انجام شد. نتایج نشان داد که اتصال گروه های عاملی (–oh) و (–cooh) به نانولوله های کربنی می تواند تعداد زیادی از سایت های جذب شیمیایی را به وجود آورد و با افزودن نانولوله کربنی عاملدار شده به بستر غشاء پلیمری خواص آب دوستی گروه های عاملی، انتشار mwnt_s در محلول های آلی را به طور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد. ساختار، مورفولوژی و نفوذپذیری غشاهای ساخته شده به شدت به میزان نانولوله کربنی اضافه شده بستگی دارد. بطوری که با افزایش نانولوله کربنی تا 5/0 درصد وزنی، فلاکس آب خالص از 8/3 kg/m2h به kg/m2h49/76افزایش یافته و سپس به طور منظم کاهش می یابد. اندازه گیری میزان حذف نمک با محلول ii))hg در فشار 4 بار و7=ph انجام شد. نتایج پس زنی یون فلزی نشان داد که در ابتدا با اضافه کردن نانولوله کربنی به میزان نیم درصد وزنی، پس زنی کاهش می یابد و سپس در2 درصد وزنی نانولوله کربنی، پس زنی به طور چشم گیری افزایش یافته است. علاوه بر این میزان حذف جیوه توسط غشاء پلی اتر سولفون خالص 95 درصد بدست آمد که این غشاء در مقایسه با غشاء نانوفیلتراسیون تجاری (83%) عملکرد بهتری داشته است. همچنین نشان داده شد که اضافه کردن نانو لوله های کربن به غشای پلیمری باعث بهبود خاصیت جداسازی غشاء شده است.

در این تحقیق مدلی برای تبرید با فوق اشباع ثابت در ناحیه شبه پایدار ارائه شد. سپس ناحیه شبه پایدار با تعیین دو منحنی حلالیت و فوق اشباع به روش پلی ترمال برای پرکلرات آمونیوم به دست آمد و در ادامه با تعیین سرعت رشد خطی در یک فوق اشباع ثابت در ناحیه شبه پایدار، یک برنامه دمایی برای تبرید با فوق اشباع ثابت به دست آمد و به کمک آن کریستال هایی با اندازه 240 میکرومتر تولید شد. پس از آن نانوذرات پرکلرات آمونیوم بر روی منحنی فوق اشباع تولید شد و عکس های sem نیز از آنها گرفته شد. شرایط عملیاتی برای یک کریستالیزور صنعتی با هدف تولید کریستال های پرکلرات آمونیوم با اندازه مشخص پیشنهاد شد.

هدف از انجام این تحقیق ساخت نانو ساختارهای جدید هیبریدی متشکل از نانو ساختار کربنی/ اکسید فلزی به عنوان عامل پایدار ساز امولسیون¬های آب و نفت بوده است. پس از بررسی¬ها، نانو ساختار نانو لوله کربنی عاملدار شده و اکسید گرافن به عنوان ماده کربنی و سیلیکا به دلیل خواص مطلوب خود انتخاب شدند. همچنین پس مطالعه روش¬های مختلف ساخت، نانو ساختارهای مختلف هیبرید کربنی/سیلیکا ساخته شد. ساختارهای هیبریدی عبارتند از sba15/ نانو لول کربنی، آئروژل/ نانو لوله کربنی، سیلیکای آمورف (بی شکل)/ نانو لوله کربنی عاملدار و اکسید گرافن/ سیلیکای بی شکل. در ادامه خواص هر یک از ساختارها مورد بررسی قرار گرفت و بهترین هیبریدی که بتواند به عنوان پایدار سازی امولسیون آب و نفت به کار گیرد انتخاب شد. بر اساس بررسی-ها هیبرید سیلیکای آمورف (بی شکل)/ نانو لوله کربنی به عنوان ساختار مطلوب انتخاب شد. در مرحله بعد سایر عوامل تاثیر گذار بر کارایی هیبرید در پایدار سازی امولسیون از جمله نوع کاتیون های موجود در آب، تاثیر نحوه اختلاط آب و هیبریدهای مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر غلظت کاتیون¬های تک ظرفیتی سدیم از محدوده 0 تا 40000 میلی گرم در لیتر و دو ظرفیتی کلسیم و منیزیم به میزان 77 الی 11200 میلی گرم در لیتر بر روی تشکیل امولسیون بررسی شد و در ادامه، با استفاده از دو نمونه آب همراه نفت از مخازن جنوب کشور امکان تشکیل امولسیون پایدار از آب¬های مخازن و نفت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که این هیبرید به خوبی قابلیت تشکیل امولسیون پایدار آب و نفت را در آبی با غلظت¬های بالای املاح دارد. همچنین اندازه قطرات نفت در آب در فاز امولسیون میانی کمتر از 50 میکرومتر بود. غلظت بالای کاتیون¬های موجود در آب که معمولا در آب های سازند یافت می¬شود، باعث تغییر در موازنه آبدوستی- آبگریزی در هیبریدها می¬شود به گونه¬ای که ساختار بدست آمده توانایی تشکیل امولسیون پیکرینگ را پیدا می¬کند. امولسیون پایدار شده به وسیله این ساختار بسیار پایدار است و به صورت خود به خودی و بدون نیاز به پایدار کننده امولسیون و اختلاط مکانیکی تشکیل می¬شود. در ادامه تحقیق تغییر ترشوندگی و کشش بین سطحی مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که رسوب این ساختار بر روی سنگ مخزن باعث افزایش میزان آبدوستی سنگ شده است به طوری که میزان زاویه تماس را 50 درجه کاهش داده است. دراین پژوهش برای بررسی ساختار، میزان پایداری پخش در سیال و سایر خواص آن از آزمایش¬های مختلف از جمله sem، tem، xrd، bet، asap و پتانسیل زتا، محاسبه زاویه تماس و... استفاده شد. همچنین از میکروسکوپ نوری جهت مشاهده اندازه قطرات استفاده شد.

تبلور القایی یکی از روش های خارج کردن ذرات از محلول است. در این روش حلال ثانویه (ضد حلال) که حلالیت ماده حل شونده در آن ناچیز است، به محلول اصلی اضافه می شود و با کاهش حلالیت ماده حل شونده، آن را از محلول خارج می کند. خروج ذرات در دمای ثابت و عدم نیاز به انرژی حرارتی از مزیت های این روش است. تعیین حلالیت و سینتیک هسته زایی اولین مرحله در طراحی هر نوع بلورساز است. برای تعیین مکانیسم هسته زایی و پارامترهای موثر بر آن، از زمان القا استفاده می شود. در این پژوهش زمان القای تشکیل نانو ذرات پتاسیم کلراید در فرآیند تبلور القایی اندازه گیری شده است. قابلیت کنترل مقدار ضد¬¬¬حلال اضافه شده این امکان را می دهد که زمان القاهای دقیق تری حاصل شود. به منظور تعیین مکانیسم هسته زایی از نظریه کلاسیک هسته زایی و مدل کاشچیو استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که در محدوده غلظت و دمای بررسی شده در این تحقیق، مکانیسم هسته زایی نانو ذرات پتاسیم کلراید، ناهمگن اولیه خواهد بود. اثر غلظت پایدارکننده¬ها بر زمان القای تشکیل نانو ذرات موردبررسی قرارگرفته است. کشش سطحی نانو ذرات تشکیل شده از دو مدل محاسبه و با نتایج حاصل از تحقیقات گذشته مقایسه شده است. مقدار کشش سطحی محاسبه شده از نظریه کلاسیک هسته زایی برای نانو ذرات پتاسیم کلراید mj.m-2 16/2 و مقدار به دست آمده از مدل کاشچیوmj.m-2 22/2 است. افزایش غلظت pvp و peg موجب افزایش کشش سطحی نانو ذرات تشکیل شده می شود و با افزایش غلظت ctab کشش سطحی نانو ذرات تشکیل شده کاهش می یابد. نانو ذرات تشکیل شده در حضور pvp قطری در حدود 5/19 نانومتر دارند. زمان القای تشکیل نانو ذرات از دو روش اندازه گیری شده است. درروش اول مشاهدات چشمی مبنای محاسبات قرارگرفته است و لحظه کدر شدن محلول به عنوان زمان القا ثبت شده است. در روش دوم از دستگاه هدایت¬سنج استفاده شده است و لحظه کاهش هدایت محلول در اثر خروج ذرات (هسته زایی)، به عنوان زمان القا در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که زمان القاهای ثبت شده با استفاده از هدایت سنج مقدار کمتری دارد.

این پژوهش در نظر دارد که طی آزمایشاتی به تولید نانو ذرات سولفات سدیم با استفاده از ضد حلال پرداخته و به بررسی هسته زایی و تعیین پایداری نانو ذرات سولفات سدیم در حضور افزودنی آلی و معدنی بپردازد.بدین صورت که با استفاده از کریستالیزاسیون القایی ضد حلال استون،زمان القا جهت هسته زایی در دمای ?25 و فوق اشباع های مختلف اندازه گیری شده است. همچنین مقدار حجم مصرفی استون و کشش سطحی نانو ذرات سولفات سدیم در غلظت های مختلف سولفات سدیم در اثر افزودن یک نمونه از سور فکتانت بنام سیتل تری متیل آمونیوم برمید(ctab) و افزودن مواد آلی سیترات سدیم در غیاب افزودنی مورد بررسی قرار گرفت.همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)از نمونه عکس برداری شد و مشخص گردید،نانو ذره تشکیل شده است.نتایج نشان داد که در حضور استون با افزایش میزان فوق اشباعی،زمان القا کاهش می یابد در حضور افزودنی (ctab) میزان فوق اشباعی افزایش و زمان القا کاهش می یابد اما در حضور سیترات سدیم با کاهش فوق اشباعی،زمان القا هم کاهش می یابد و همچنین پایداری نانو ذرات ساخته شده با پایدار کننده سیترات سدیم و (ctab) در غلظت های برابر در مقایسه با پایه(بدون افزودنی)پایداری بیشتری دارند.

در این تحقیق جداسازی مخلوط گاز دی اکسید کربن و متان و بهبود شرایط تعادلی تشکیل هیدرات مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف بر روی میزان جداسازی و ایجاد مزیت نسبی برای هر یک از مولکولها برای حضور در فاز هیدرات از اهداف این رساله بوده است. به این منظور اثر بتاسیکلودکسترین، استن و دی اگزان بر هیدرات مخلوط گازهای متان و دی اکسید کربن در مخلوط های گازی دارای 20 و 45 درصد مولی دی اکسید کربن بررسی گردیدند. این آزمایش ها در مخلوطهای 1/0 تا 0/2 درصد وزنی سیکلودکسترین و 56/5 درصد مولی دی اگزان و استن در محدوده دمایی 65/273 تا 15/278 انجام گرفتند. ایزوترم های تعادلی در این سیستم ها برای اولین بار اندازه گیری و ارائه شدند. استفاده از استن و دی اگزان باعث بهبود قابل توجه در شرایط تشکیل هیدرات شده و فشار تعادلی تفکیک هیدرات تا 2 مگاپاسکال کاهش یافت. برای اولین بار ترکیب درصد گاز در شرایط تعادلی برای سیستم های مورد مطالعه اندازه گیری شد. زمان القاء و سینتیک رشد هیدرات بررسی شده و بر اساس نیروی محرکه اختلاف یا نسبت فوگاسیته، مدل مناسب برای پیش بینی نتایج بدست آمده ارائه شد. برای انجام محاسبات فلش هیدرات-مایع روش پیشنهادی سریعی ارائه شده است که دارای سرعت همگرایی بالایی بوده و به همراه مدل سینتیکی اسکوبورگ-راسموسن برای پیش بینی شرایط تشکیل هیدرات استفاده شده است. همینطور میزان ضریب گزینش پذیری، جداسازی، ضریب تعادلی و میزان بازیافت متان و دی اکسید کربن در شرایط مختلف محاسبه شدند. حداکثر ضریب گزینش پذیری در حضور دی اگزان در حدود 2/3 و در حضور استن در حدود 08/3 محاسبه شد که نسبت به میزان حداکثر ضریب گزینش پذیری در آب خالص، در حدود 65/0، بهبود قابل توجهی نشان می دهد. این امر به دلیل اشغال بیشتر حفرات بزرگتر توسط مولکولهای ماده افزودنی و ایجاد رقابت برای اشغال حفرات کوچکتر بین مولکولهای گاز بوجود آمده است. این موضوع موجب تغییر رفتار فشار تعادلی هیدرات در آب خالص و همراه با افزودنی نیز شده است که دلایل آن بررسی شده اند. با کمک داده های تعادلی گرمای تفکیک هیدرات در حدود kj/mol 8/79 برای دی اگزان و kj/mol 83/79 برای استن محاسبه شد که با مقادیر ارائه شده برای هیدرات ساختار ii با هر دو حفره اشغال شده مطابقت دارد. گرمای تفکیک هیدرات برای سیکلودکسترین 63.74 kj/mol محاسبه شد که به هیدرات ساختار i نزدیک بوده ولی نشان دهنده تغییراتی نیز می باشد. همچنین ظرفیت ذخیره سازی هیدرات در هر سه سیستم فوق اندازه گیری شد که حداکثر مقدار آن در حضور سیکلودکسترین برابر با 119، در حضور دی اگزان برابر با 131 و در حضور استن برابر با 135 حجم گاز در شرایط استاندارد در واحد حجم هیدرات بدست آمد. مشخص شد که در شرایط مناسب و با ایجاد تغییر در ساختار و ایجاد رقابت بین مولکولهای متان و دی اکسید کربن برای اشغال حفرات کوچکتر می توان به صورت موثر متان را از دی اکسید کربن جداسازی نمود. در حضور افزودنی های آزمایش شده، ظرفیت ذخیره سازی اندازه گیری شده و مشخص شد که در غلظتهای بالاتر ماده افزودنی ظرفیت ذخیره سازی کاهش می یابد. که دلیل آن می تواند اشغال حفرات بزرگتر توسط ماده افزودنی باشد.

در این تحقیق کاتالیست هایی با نانو ذرات هسته- پوسته ای نیکل- مولیبدن به عنوان عناصر فعال کاتالیست و سفال به عنوان پایه کاتالیستی، ساخته شدند. سفال به دلیل داشتن مزایایی چون مقاومت حرارتی بالا، میزان تخلخل زیاد و ارزانی، در فرایند شکست کاتالیستی حرارتی، به عنوان پایه کاتالیستی انتخاب شد و با روش نوین تراوش تبخیری، عمل نشاندن نانو ذرات ni-mo بر روی پایه انتخابی، انجام گرفت. از آنجاییکه در این روش محلول نانو ذرات ابتدا در پایه که به صورت لیوان سفالی است نفوذ کرده و سپس در جداره لیوان تبخیر و نانو ذره آن تثبیت می شود، از لیوان هایی با ضخامت های مختلف 1،2 و3 میلی متر جهت بررسی اثر ضخامت پایه بر عملکرد روش تراوش تبخیری، بارگذاری و تراکم فلزات فعال بر پایه و در نهایت تأثیر آن ها بر بازده اولفین های سبک استفاده شده است. کاتالیست ها مورد آزمایش های تعیین مشخصات شامل sem،edx ، xrd،icp و طیف نگاری uv-vis قرار گرفتند. در نهایت از کاتالیست های ساخته شده، در شکست کاتالیستی حرارتی (tcc) نفتا، به منظور تولید اولفین های سبک استفاده شد. بازده مجموع اولفین های سبک در دمای کورهc °750، نسبت بخار به نفتا g/g 5/0 و whsv مساوی s-1 04/0 در شکست حرارتی 78/26% و در شکست کاتالیستی حرارتی با حضور یک گرم کاتالیست 17/56% بوده است. بیش ترین بازده اولفین های سبک به دست آمده مربوط به پایه با ضخامت بهینه (دو میلی متر) است که دارای بالاترین مقدار بارگذاری، mg ni-mo/g catalyst4449/0 با اندازه مش 50-40 می باشد. همچنین ضریب نفوذ موثر آب در این کاتالیست مقدار بیشینه m2/s 8-10×39/1 را داشته که نشانگر نفوذ بالای مولکولی در این نمونه است. درصد تبدیل خوراک در این کاتالیست 12/95% به دست آمده است. بنابراین، با حضور یک گرم کاتالیست سنتز شده با ضخامت بهینه همراه با نانو ذرات هسته- پوسته ای ni-mo، بازده مجموع اولفین های سبک 110% افزایش یافته است.

در این پژوهش نانو ذرات هسته - پوسته نیکل – مولیبدن بر روی پایه گاما-آلومینا نشسته و در فرآیند گوگردزدایی اکسایشی محلول دی بنزوتیوفن در نرمال هپتان مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش آزمایش¬ها با استفاده از نرم افزار design expert7 به روش ccd طراحی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آزمایش ها با استفاده از 3 متغیر دما، غلظت گوگرد، نسبت اکسنده به گوگرد در 5 سطح مختلف طراحی شد. تعداد کل آزما یش¬ها 18عدد بود که بهترین میزان تبدیل در شرایطی که دما °50، غلظت گوگرد ppm200، نسبت اکسنده به گوگرد 4.25 و با میزان بارگذاری mg/g cat. 2 در مدت 20 دقیقه به 96% رسیده است. این در حالی است که نرم افزار حالت بهینه را در دما °54، غلظت گوگرد ppm 211 و نسبت اکسنده به گوگرد 3.92 در نظر گرفته است و میزان تبدیل را 99% پیش بینی کرده است، در حالی که نتایج عملی مقدار 95% را به ما داد. انرژی فعال سازی و ثابت سرعت (در دمای °50) به ترتیب kj/mol 27.31 و min-1 0.0809 به دست آمده است که نسبت به تحقیقات گذشته بسیار مطلوب بوده است.

اتیلن تولیدشده در واحدهای پتروشیمی معمولاً با گازهای کربن دی اکسید و متان همراه است. جهت خالص سازی اتیلن، استفاده از روش تقطیر مقرون به صرفه نیست. لذا جهت جداسازی اتیلن می توان از تشکیل هیدرات در حضور این مخلوط گازی بهره جست. همچنین به علت اشتعال پذیر بودن این گاز، بهره گیری از فرایند هیدرات موجب افزایش ایمنی و سهولت در انتقال و ذخیره سازی آن می شود؛ بنابراین بررسی سینتیک تشکیل هیدرات اتیلن ضروری به نظر می-رسد. در این پژوهش سینتیک تشکیل هیدرات اتیلن در حضور سوسپانسیون اکسید گرافن، سوسپانسیون نانوذره ی نقره و محلول سدیم دودسیل سولفات به صورت مجزا بررسی شد. زمان القای هیدرات اتیلن در فشارهای 14 و 16 بار و دمای 4 درجه ی سانتی گراد اندازه گیری شد. در حضور تمامی افزودنی ها زمان القا نسبت به آب خالص کاهش یافت. کمترین زمان القا در هر دو فشار مربوط به سوسپانسون اکسید گرافن با غلظت ppm 150 بود که نسبت به آب خالص در فشار 14 بار، 97 درصد و در فشار 16 بار، 95 درصد کاهش مشاهده شد. آزمایش های تشکیل هیدرات در فشار اولیه ی 30 بار و دمای 5/1 درجه ی سانتی گراد انجام شد. در حضور sds با غلظت های ppm 300 و ppm 500 سرعت رشد هیدرات افزایش قابل توجهی داشت. پس از پایان یافتن تشکیل هیدرات نتایج حاکی از افزایش ظرفیت ذخیره سازی هیدرات در حضور کلیه ی افزودنی ها بود. بیشینه ی مقدار ظرفیت ذخیره سازی 85/151 بود که در حضور سوسپانسیون نانوذره ی نقره با غلظت ppm 5 حاصل شد. این مقدار نسبت به آزمایشی که در حضور آب خالص انجام شد 3/261 درصد افزایش داشت.

هدف اصلی این تحقیق، سنتر کاتالیست¬های co@ru/γ-al2o3 با ساختار هسته- پوسته به منظور بهبود عملکرد فرایند فیشر- تروپش بود. در راستای دستیابی به کاتالیست¬های با ساختار هسته- پوسته، روش احیا پی در پی کبالت و روتنیوم بر پایه گاما آلومینا در دمای سنتز c˚240 انتخاب شد. 5 نوع کاتالیست با ساختار هسته- پوسته در نسبت¬های مختلف کبالت به روتنیوم (از 9 به ۱) با استفاده از این روش سنتز شدند و به منظور مشخصه¬یابی این کاتالیست¬ها، آزمون¬های icp، xrd، ftir، tpr، xps، edx، hrtem، bet استفاده شدند. نتایج آزمون¬های مشخصه¬یابی تشکیل ساختار هسته- پوسته را تائید کردند و نشان دادند که درصد بالایی از هسته شامل اکسید کبالت، در حالی که پوسته غنی از اکسید روتنیوم است. عملکرد کاتالیست¬های سنتز شده در واکنش fts نشان داد که درصد تبدیل منوکسیدکربن برای کاتالیست¬های co@ru/γ-al2o3 در مقایسه با کاتالیست¬های co/γ-al2o3 و ru/γ-al2o3 رشد چشمگیری به ترتیب در حدود 3 و 75/1 برابری داشت و برای گزینش¬پذیری متان و c5+ به ترتیب 100% کاهش و 100% افزایش مشاهده شد. نتایج نشان داد که مناسب¬ترین عملکرد در واکنش fts با استفاده از کاتالیست کبالت- روتنیوم با ساختار هسته- پوسته در نسبت ۷۰/۳۰ به دست آمد. تاثیر چهار متغیر فرایندی دما، فشار، سرعت فضایی گاز سنتز و نسبت هیدروژن به منوکسیدکربن در محدوده c˚2۲0-۲۴۰، bar ۲5-15، h-1۲۳00-900 و ۱-۲ روی درصد تبدیل منوکسیدکربن، گزینش¬پذیری متان و c5+ با استفاده از روش طرح آماری سطح پاسخ، تکنیک باکس- بنکن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای درصد تبدیل منوکسیدکربن، گزینش¬پذیری متان و c5+ به ترتیب دما به همراه فشار و سرعت فضایی گاز سنتز، دما به همراه سرعت فضایی گاز سنتز و فشار به همراه نسبت هیدروژن به منوکسیدکربن موثرترین پارامترهای عملیاتی بودند. همچنین فرایند بهینه¬سازی برای رسیدن به شرایط بهینه انجام شد و نتایج نشان داد که این شرایط در °c۲۲۰، bar۲۵، h-1۲۱۹۰/۵ و نسبت هیدروژن به منوکسیدکربن 2 صورت می¬گیرد. مقادیر درصد تبدیل منوکسیدکربن، گزینش¬پذیری متان و c5+ در شرایط بهینه به ترتیب برابر با ۷۳/۳۷ %، ۴/۹۴ % و ۸۸/۳۶ % می¬باشند، که انحراف کمی با داده¬های تجربی داشتند. یک مدل جامع سینتیکی بر مبنای مکانیسم¬های آلکیل و آلکنیل و با توجه به فرضیات در نظر گرفته شده، توسعه داده شد. تحلیل آماری نشان داد که پارامترهای تعیین شده مدل سینتیکی از نظر آماری معنی دار هستند. نتایج نشان داد که مدل جامع سینتیکی پیشنهادی توانایی خوبی در پیش بینی داده¬های تجربی داشت، همچنین استفاده از مکانیسم آلکنیل به همراه آلکیل به افزایش هم-پوشانی داده¬های تجربی و محاسبه شده کمک نمود.

نانوساختارهای¬کربنی به ویژه cnt، cnt بازشده و نیز نانوروبان¬های¬ اکسیدگرافن از نظر تولید، خالص¬سازی و کاربرد از اهمیت خاصی برخوردار هستند. از این¬رو، بازشدن اکسایشی cntها با استفاده از اکسیدکننده naocl مورد بررسی قرار گرفت. در این روش، ابتدا نانولوله¬ها با اسید¬سولفوریک عمل¬آوری شدند و سپس به منظور انجام واکنش بازشدن، با naocl اکسید شدند. آزمون¬های tem، sem، afm، raman، طیف¬سنجی uv-vis، ftir و tga برای شناسایی محصول انجام شد. نتایج نشان داد که naocl توانایی بازکردن cntها را دارد. بعلاوه، ساختارهای ورقه¬ای اکسیدگرافنی توسط tem و نیز توسط طیف¬سنجی uv-vis (وجود پیک در طول موج nm 245) شناسایی شدند. فرآیند شناورسازی به علت کارایی مطلوب، بازده بالا و هزینه کم در زمینه¬های مختلف جداسازی، خالص¬سازی و پرعیارسازی کاربرد دارد. از طرفی، در تولید نانوساختارهای کربنی، فرآیندهای خالص¬سازی و جداسازی با اهمیت هستند. بدین ترتیب، در بخش دیگر پژوهش، جداسازی¬ کمی نانوروبان¬های اکسید¬گرافن از محلول، با روش شناورسازی مورد بررسی قرار گرفت. برای آبگریزکردن و شناورسازی نانوروبان¬های اکسیدگرافن از ماده فعال¬سطحی ctab استفاده شد. در واقع، وجود ctab در محلول منجر به بهبود جذب نانوروبان¬های اکسیدگرافن بر سطح حباب¬های گازی شد. اثر متغیرهای موثر در فرآیند جداسازی مانند غلظت محلول نانوروبان¬های اکسیدگرافن، ph محلول و غلظت ctab با استفاده از روش طراحی آزمایش bbd مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل واریانس نشان داد که غلظت ctab، نانوروبان¬های اکسیدگرافن و ph به ترتیب بیشترین اثر را در فرآیند جداسازی دارند. همچنین، مقادیر 47/176 برای f، 9635/0 برای ضریب تعیین و 9912/0 برای ضریب تعیین تعدیل¬شده، تطابق¬پذیری معادله درجه دوم بدست آمده برای متغیرهای آزمایش را نشان داد. جداسازی %100 نانوروبان¬ها در شرایط بهینه که شامل محلول نانوروبان¬های اکسیدگرافن با غلظت cc100mg/ 7/5، ctab با غلظت mol/lit 013/0 و 4=ph است، اتفاق افتاد. بطور مشابه، فرایند جداسازی کمی با روش شناورسازی برای cnt بازشده توسط naocl، انجام شد. نتایج تحلیل واریانس نشان داد که فقط متغیر غلظت ctab از اهمیت بالایی در فرایند شناورسازی cnt بازشده برخوردار است.

این مطالعه با هدف شناسایی تأثیر مواد افزودنی آلی و معدنی در زمان القا و پایداری نانوذرات کلرورنیکل صورت گرفته است. با استفاده از کریستالیزاسیون القایی، زمان القا جهت هسته زایی نانوذرات کلرور نیکل در دمای 25 درجه سانتیگراد و فوق اشباع های مختلف با استفاده از ضد حلال آمونیاک اندازه گیری شد. همچنین زمان القا و حجم مصرفی کلرور نیکل و کشش سطحی نانوذرات کلرور نیکل در اثر افزودن ماده فعال سطحی سدیم دو دسیل سولفات (sds) مورد آزمون قرار گرفت. با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) از نانوذره عکس گرفته شد که اندازه نانوذره به دست آمده نشانگر تولید نانو ذره بود. نتایج مطابق با پیش بینی نظریه کلاسیک هسته زایی بود، کشش سطحی نانوذرات کلرورنیکل به تنهایی و در حضور سورفکتانت sds، با استفاده از این نظریه و معادله های موجود برای محاسبه کشش سطحی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در حضور آمونیاک با افزایش میزان فوق اشباعی، زمان القا نیز کاهش می یابد. لیکن در حضور سورفکتانت sds با افزایش فوق اشباعی، زمان القا کاهش می یابد. در نمودارهای مرتبط با مدل هسته زایی با توجه به ضریب همبستگی مشاهده گردید مدل هسته زایی ثانویه غلبه بر مدل هسته زایی اولیه دارد. همچنین به کار بردن غلظت های بالاتر کلرورنیکل نشان داد که کشش سطحی بیشتر می شود. همچنین با کاهش غلظت sds، کشش سطحی افزایش یافت. دامنه تغییرات کشش سطحی از mj/m^2 88/8 تا mj/m^2 22/10 به دست آمد.

در قرن اخیر، ذخیره سازی گاز طبیعی به عنوان یکی از نقاط امنیت ملی و استراتژیک کشورها شناخته شده است. در این راستا، کشورها با توجه به ساختارهای موجود زیرزمینی، از جمله آبخوان ها، مخازن تخلیه شده گاز و نفت و گنبدهای نمکی و نیز میزان مصرف، اقدام به ذخیره سازی گاز می کنند. در این پژوهش امکان سنجی ذخیره سازی گاز طبیعی در یکی از ساختارهای جنوب غربی ایران صورت می گیرد.در پژوهش حاضر، با توجه به شرایط هیدرودینامیکی و زمین شناسی مخزن و ملاحظات اقتصادی سناریوهای مختلفی با تعداد چاه های متعدد در شبیه ساز اجرا شد و سناریوی بهینه با توجه به مقادیر گاز عملیاتی، حجم گاز برداشت شده و سیالات ناخواسته تولیدی انتخاب شد. به همین منظور پژوهش حاضر به سه قسمت تقسیم می شود. در فصل اول اهداف، فرضیات و ساختار پایان نامه ذکر خواهد شد. در فصل دوم مروری بر مبانی ذخیره سازی گاز و مطالعات پیشین در این زمینه انجام خواهد شد. در فصل سوم مبانی مهندسی مخزن مورد نیاز در این پروژه و نحوه شبیه سازی در نرم افزار اکلیپس ذکر خواهد شد و در فصل بعد نتایج حاصل از شبیه سازی بیان خواهد شد. در انتها نیز از مطالب ارائه شده در این پژوهش نتیجه-گیری خواهد شد و پیشنهادهایی برای تحقیقات بعدی ذکر خواهد شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ظرفیت تولید روزانه 726 میلیون فوت مکعب گاز با فشار سر چاهی 75 بار (1030 پام) می تواند بدست آورد.

در ادامه با استفاده از عامل دار نمودن سطح اکسید گرافن با وکتورهای سنگین آنتی بادی و قابلیت خاموش سازی آن بر روی وکتور سبک آنتی بادی نشان دار شده با رنگدانه، شناسایی پروتئین استخوانی گالا مورد بررسی قرار گرفت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این تحقیق اثر بتاسیکلودکسترین (cd)، نانولوله¬ی کربنی ¬چند جداره (nt) و sds روی ضریب انتقال جرم، مقدار و سرعت انحلال متان در آب بررسی شده است. آزمایش¬ها در دو فشار 3 و 5 بار، هشت دمای 1، 3، 5، 10، 15، 20، 25 و 30 درجه سانتیگراد و نه محلول با غلظت¬های مختلف از cd، sds و nt انجام شد. حجم هر محلول 300 سانتیمتر مکعب در نظر گرفته شد. برای هر محلول منحنی¬های کاهش فشار ناشی از انحلال متان، در فشارهای اولیه و دماهای مورد نظر رسم شد و ضرایب انتقال جرم آن¬ها محاسبه و بر حسب فشار رسم شد و در نهایت نمودارهای p-t-t و k-t-p برای هر محلول در دو فشار اولیه¬ی 3 و 5 بار، توسط نرم افزار tablecurve 3d، رسم و با یک رابطه ریاضی برازش شد. استفاده از cd، sds و nt و ترکیب آن¬ها در تمامی دماها سرعت انحلال متان را افزایش داد. استفاده از 0/5 درصد سیکلودکسترین مقدار انحلال متان را در دمای oc1 و فشار اولیه¬ی 3 بار 14/63 درصد افزایش داد ولی تأثیر آن در افزایش مقدار انحلال با افزایش دما، کاهش یافت. استفاده از این محلول ضریب انتقال جرم را - به¬خصوص در دماهای پایین- به¬خوبی افزایش داد. افزایش غلظت سیکلودکسترین از 0/5 به 1 درصد، تأثیر قابل ملاحظه¬ای بر مقدار انحلال و ضریب انتقال جرم نداشت. استفاده از 0/1 درصد sds در فشار 3 بار مقدار انحلال را کاهش داد ولی در فشار 5 بار اندکی افزایش انحلال مشاهده شد. این محلول تقریباً در تمام دماها ضریب انتقال جرم را افزایش داد ولی این افزایش در مقایسه با محلول¬های دیگر، خیلی کمتر بود. استفاده¬ از nt به همراه sds در فشار 3 بار، تأثیر چندانی در افزایش انحلال متان نداشت ولی در فشار 5 بار و دماهای پایین تا 5/26 درصد مقدار انحلال را افزایش داد. این محلول ضریب انتقال جرم را در دماهای پایین به¬میزان قابل توجهی افزایش داد. استفاده¬ی همزمان از cd، sds و nt بیشترین تأثیر را در افزایش ضریب انتقال جرم، مقدار و سرعت انحلال داشت. بطوریکه محلولی با مشخصات cd=1%, sds=0/1%, nt=1% بیشترین افزایش را در ضریب انتقال جرم، مقدار و سرعت انحلال، در مقایسه با آب خالص ایجاد کرد. این محلول مقدار انحلال را در دمای oc1 و فشار اولیه¬ی 3 بار 14/63 درصد افزایش داد.

از آنجا که ماده افزودنی mtbeبه بنزین موجب آثار مخرب زیست محیطی مثل بیماریهای بدخیم می باشد و سالهاست در کشورهای توسعه یافته از بنزین حذف شده است، هدف اصلی در این تحقیق، جایگزینی اتانول به جای افزودنی mtbe و بررسی تأثیر سوخت اتانول بر عملکرد، تولید آلاینده ها و مصرف سوخت یک موتور جرقه اشتعالی و بدست آوردن ترکیب بهینه اتانول با بنزین می باشد. با توجه به حجم نسبتاً کم تولید اتانول در کشور در این مرحله از تحقیق تلاش بر این است که بخشی از ماده افزودنی mtbe با اتانول جایگزین شود و پس از ایجاد زیرساختهای مناسب برای تولید اتانول در کشور و تغییرات مورد نیاز در خودروها و جایگاههای سوختگیری، حذف کامل ماده افزودنی mtbe از بنزین توزیعی در کشور مد نظر قرار خواهد گرفت. لذا موتور با سوخت های ترکیبی که دارای درصدهای مختلف اتانول (5 و7درصد) است، مورد آزمایش قرار گرفت. مقدار ماده افزودنی mtbe در هر ترکیب متناسب با عدد اکتان مورد نظر آن ترکیب متفاوت خواهد بود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش میزان اتانول در مخلوط، راندمان تنفسی، توان و گشتاور موتور افزایش می یابد. مصرف سوخت ویژه در سرعتهای کم کاهش و در سرعتهای زیاد افزایش می یابد از طرف دیگر وجود اتانول در مخلوط باعث شده که آلاینده هیدروکربن های نسوخته (hc) بطور قابل ملاحظه ای کاهش یابد. آلاینده مونواکسیدکربن (co) مقداری کاهش یافته ولی میزان اکسیدهای نیتروژن (nox) اندکی افزایش را نشان می دهد. موتور مورد آزمایش در این مطالعه، xu7 jp/l3 می باشد.

اسید فسفریک صنعتی تولید شده با روش ترکه محصول واکنش سنگ معدن فسفات و. اسیدسولفوریک می باشد، را به منظور خالص سازی با اکسیدکلسیم ترکیب کرده و به بررسی شرایط تشکیل (مونوکلسیم فسفات ) در غلظت متفاوت محلول اسیدفسفریبک با دو دمای 30 درجه و 45 درجه پرداختیم. بررسیهای انجام شده بر پیشرفت واکنش cao در محلول اسیدفسفریک بر حسب زمان نشان داد که سرعت هسته زائی کریستالها در زمانهای ابتدایی بسیار سریع بوده به طوریکه منجر به تشکیل کریستالهای ریز در محلول می شود. همچنین آزمایشهایی برای تعیین مدل واکنش براساس زمان مصرف cao در محلول انجام گرفت که مدل واکنش را از نوع واکنشهای جامد-سیال با مدل (هسته کوچک شونده) معرفی می کند. همچنین با بررسی غلظت یون کلسیم در محلول به بررسی سینتیک انحلال cao در اسیدفسفریک (60 درصد حجمی) پرداختیم و با دو روش : 1)محاسبه ضریب انتقال جرم از روش تجربی 2)محاسبه ضریب انتقال جرم در ظروف هم خورده مقدار kd را در آن محاسبه نمودیم. 1)ka 5.91x10-6 m/s 2)kd 5.42x10-6 m/s

هیدروکسی ترمینیت پلی بوتادین(htpb ) از واکنش بین 1و 3 بوتادین با آب اکسیژنه در محیط الکلی ایجاد می شود . بعد از اتمام واکنش ، محصولات واکنش و الکل بوسیله دکانتور از یکدیگر جدا می شوند. فاز الکلی دارای غلظت 82 درصد ایزوپروپانول، 18 درصد ناخالصی آب ، آب اکسیژنه و پلیمر است . در این پروژه، خالص سازی الکل با اضافه کردن محلول سود به منظور از بین بردن آب اکسیژنه، رسوب پلیمر و شکستن آزئوتروپ آب - الکل با روش تقطیر ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفته است . فاز پلیمری خروجی از دکانتور دارای 8 درصد ناخالصی آب ، الکل و آب اکسیژنه است . روش خالص سازی پلیمر شستشو با آب در برج استخراج rdc ددر نظر گرفته شد. به همین منظور در این پروژه روش طراحی برج rdc توضیح داده شده است .

واکنش شیمیایی تولید پنتاریتریتول (c(ch2oh4)4) در طی دو مرحله انجام می پزیرد. در مرحله اول، واکنش تراکم آلدولی متقاطع بین سه ملکول فرمالدئید با یک ملکول استالدئید در محیط قلیایی رقیق صورت گرفته که منجر به تولید پنتااریتروز (pentaerythrose) می گردد. واکنش فوق سریع و برگشت پذیر است . در مرحله دوم، پنتااریتروز در طی یک واکنش کانیزاروی متقاطع با یک ملکول فرمالدئید در حضور قلیایی غلیظ به پنتااریتریتول (pentaerythritol) احیاء می گردد. این واکنش کند و بازگشت ناپذیر بوده لذا مرحله دوم، به عنوان مرحله تعیین کننده سرعت واکنش خواهد بود. همزمان با واکنشهای اصلی، واکنشهای جانبی نیز انجام می پذیرد که عمده ترین و مهمترین آن واکنش کانیزارویی بین دو ملکول فرمالدئید در محیط قلیایی می باشد که منجر به تولید متانول و یون فرمات می گردد. با انجام آزمایشات متعدد و با استفاده از روش حداقل مربعات ، سینیتیک واکنش کانیزاروی پنتااریتروز - فرمالدئید مدل گردید. d[c(ch2oh)4]/dtk1*[hcho]*[naoh]*[c(ch2oh)3cho] (1) k1(2/93*108)*exp(-12795/r*t) (2) بر مبنای نتایج حاصله، بالاترین بازده واکنش تولید پنتااریتریتول در دمای 30 درجه سانتی گراد بدست آمده است و با افزایش دما پیشرفت واکنشهای جانبی با شدت بیشتری، تسریع می گردد. کریستالیزاسیون پنتااریتریتول از محلول آبی اش ، تحت دو مکانیسم هسته زائی و رشد کریستال صورت می گیرد. با اعمال شرایطی فرض شده است . که هسته زائی به حداقل رسیده باشد و لذا کریستالیزاسیون تحت مکانیسم رشد انجام می گیرد. با انجام آزمایشات متعدد و با استفاده از روش مشتقات اولیه در بررسی سینیتیک کریستالیزاسیون در یک کریستالیزور سرمایشی ناپیوسته، سینیتیک کریستالیزاسیون پنتااریتریتول از محلول آبی اش ، مدل گردید. g(1/924*1010)*exp(-670/r*t)*w3/46 (3) در نهایت با کنترل دقیق واکنشهای اصلی و بکارگیری روشهای خاص فیزیکی، به کریستالهایی از پنتااریتریتول با مشخصات ، درصد خلوص بالای درصد 95 wt و نقطه ذوب در حدود 255 درجه سانتیگراد دست یافته ایم.

حفظ محیط زیست از آلودگیهایی که توسط صنایع و تکنولوژی مدرن ایجاد می شود یکی از نگرانیهای امروزی محققان و صاحبان صنایع است . یکی از مواد آلوده کننده محیط زیست جیوه می باشد، وجود این عنصر و ترکیبات آن حتی در مقادیر بسیار کم در ضایعات صنعتی جامد، مایع یا گازی خطرناک می باشد و باید تا حد امکان حذف شود. بازیافت جیوه از پسابهای صنعتی، هدف این تحقیق است . در این تحقیق بازیافت جیوه از پساب به روش کریستالیزاسیون واکنشی با سولفید سدیم انجام گرفت . این روش دارای بازده بالا و توانایی حذف جیوه تا حد مطلوب است و از لحاظ اقتصادی نیز به صرفه می باشد. بررسیهای انجام شده بر روی میزان رسوب سولفید جیوه تولیدی برحسب زمان نشان داد که سرعت هسته زائی و رشد کریستالها بسیار بالا است و در دقایق اولیه شروع واکنش عمده حذف جیوه انجام می شود، همچنین با بررسی تغییرات غلظت جیوه در محلول برحسب زمان از یک روش ابتکاری مقدار حالصلضرب سرعت هسته زایی، در توان سوم سرعت رشد کریستالها بدست آمد. همچنین آزمایشهایی برای تعیین مدل واکنش براساس زمان از بین رفتن ذرات سولفید سدیم در محلو انجام شد که مدل واکنش از نوع واکنشهای جامد - سیال با هسته نابود شونده تشخیص داده شد. آزمایشها و تحقیقاتی نیز برای بهینه سازی شرایط سیستم انجام شده و ph مناسب برای واکنش و مقدار بهینه سولفید سدیم اضافی تعیین شد.

اسید فسفریک خالص و آب هردو قابلیت انحلال در استن به میزان زیاد را دارند بنابراین نمی توان برای تصفیه اسید فسفریک تولید به روش فرآیند مرطوب از استن جهت استخراج اسید فسفریک استفاده نمود. در این تحقیق بررسی گردید اگر اسید فسفریک فرآیند مرطوب مقدار معینی آمونیاکی گردد در اثرتماس با استن تشکیل فاز می کند و در محدوده ای عدم اختلاط ایجاد می گردد. اگر نسبت مولی آمونیاک به ‏‎p2o5‎‏ موجود کمتر از ‏‎0.2‎‏ باشد ناخالصی هابا آمونیاک و کمی از ‏‎p2o5‎‏ تشکیل کمپلکسهایی می کنند و به صورت ذرات جامد رسوب می دهند ولی اگر این نسبت به بیش از 0.2 افزایش یابد در این صورت فاز مایعی تشکیل می شود که در استن غیرقابل اختلاط است. در این صورت فاز ناخالص به صورت یک مایع ویسکوز تشکیل می شود که جداسازی آن بسیار راحت تر از عملیات پردردسری نظیر فیلتراسیون برای جداسازی ناخالصیهای جامد است. تحت این شرایط اسید حاصله خالص تر از حالتی است که ناخالصیها به صورت جامد تشکیل می شوند ولی مقدار اتلاف اسید بیشتر می شود حضور هر چه بیشتر استن در این فرآیند سبب خالص سازی بیشتر می شود ولی به دلیل هزینه های گزاف بازیافت آن حد معقولی که بر اساس خالص سازی مورد نیاز تعیین می گردد، انتخاب می شود.

اسید فسفریک یکی از پر مصرف ترین اسیدهای معدنی می باشد که به دلیل سه ظرفیتی بودن برحسب نوع اسید مصرفی از نظر درجه خلوص ، کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارد. از جمله صنایع غذایی و داروئی که نیاز به اسید فسفریک با درجه خلوص بالا دارند. روشهای مختلفی جهت خالص سازی اسید فسفریک موجود می باشد که روش کریستالیزاسیون به دلیل تولید اسید فسفریک با درجه خلوص بالا و هزینه کمتر از ویژگی خاصی برخوردار می باشد. به منظور خالص سازی و تعیین سینتیک رشد کریستالهای اسید فسفریک یک کریستالیزور از نوع ‏‎dtb‎‏ باظرفیت 9 لیتر به همراه یک سیکل تبرید جهت سرمایش مخلوط داخل کریستالیزور تا دمای ‏‎0-25‎‏ درجه سانتیگراد طراحی و ساخته شد. به منظور هم زدن مخلوط داخل کریستالیزور نیز از یک همزن با قدرت موتور 5/0 اسب و پروانه ای به قطر 5/0 استفاده گردید. جهت تعیین پارامترهای در کریستالهای اسید فسفریک مشتقات اولیه فوق اشباع محلول استفاده گردید. در این روش با تعیین غلظت و دمای محلول داخل کریستالیزور در زمان های مختلف و برازش یک رابطه بین داده های دما و زمان و یک رابطه بین مقادیر فوق اشباع و زمان و تعیین مشتقات اولیه این روابط در زمان صفر و برازش یک خط راست بر روی نقاط بدست آمده از مقادیر فوق پارامترهای در کریستالها بدست آمد. متغییرهای موثر در تعیین پارامترهای در دمای اولیه محلول میزان فوق اشباع اولیه و میزان دانه های اولیه اضافه شده به محلول می باشند.