شبیه سازی فرایند تقلیل فشار گاز در ایستگاهها وبهنه سازی انرژی در ان پراخته است ومشاهدن گردید با تغییر نوع فرایند در مصرف گاز صرفه رجویی می شود.بطوریکه اگر بجای روش احتراق جهت گرمایش در مبدل حرارتی از کمپرسور استفاده شود باعث صرفه جویی اقتصادی ومصرف انرزی می گردد

چکیده ندارد.

تنش بین فلزی یکی از پارامترهایی است که بر اندازه قطرات در برج های استخراج مایع - مایع تاثیر بسزایی می گذارد. این تاثیر بیش از هر چیز روی موجودی فاز پراکنده، سرعت قطرات ، سطح انتقال جرم و نهایتا ضریب انتقال جرم داخل قطرات اثر خواهد داشت . در این پروژه از اطلاعات موجود آزمایشگاهی که بوسیله (bastani (22) روی دو سیستم با تنش بین فازی کم و زیاد بدست آمده است ، برای مقایسه با نتایج بدست آمده از روابط تجربی که توسط افراد مختلف ارائه شده، مورد استفاده قرار می گیرد. ضمنا در این گذر یک نرم افزار تهیه گردیده است . این نرم افزار می تواند برای سیستم های مختلف در شرایط عملیاتی متفاوت مورد استفاده قرار گیرد. در این نرم افزار می توان با تغییر در سرعت دیسک و تغییر در flow rate، مقادیر اندازه قطرات ، موجودی فاز پراکنده، سرعت لغزشی و ضریب اختلاط موجودی برای سیستم های مختلف (با تنش بین فازی کم و زیاد) را پیشگویی کرد. مقایسه بین داده های آزمایشگاهی و داده های بدست آمده از روابط تجربی که برای d32 و موجودی فاز پراکنده برای حالت های مختلف انتقال جرم (وقتی که انتقال جرم وجود نداشته باشد، انتقال جرم در جهت فاز پراکنده به فاز پیوسته باشد و انتقال جرم در جهت فاز پیوسته به فاز پراکنده باشد) نشان می دهد که انحراف نسبتا زیادی بین داده های آزمایشگاهی و تجربی وجود دارد. این روابط تابعی از خواص فیزیکی از جمله شامل تنش بین فازی، شکل برج و شرایط عملیاتی می باشند. در این پروژه هیدرودینامیک برج توسط مدل olney-klee-treybal (10,13) به دلیل کارکرد در محدود وسیع از خواص فیزیکی و دقت بیشتر در ارائه نتایج ترجیح داده شده است . برای مقادیر موجودی فاز پراکنده و توزیع اندازه قطره ها در فاز پراکنده از داده های تجربی استفاده شده است . ضرایب انتقال جرم فاز پیوسته از روابط و مدل های مختلفی به انتخاب قابل محاسبه بوده که در سیستم های با تنش بین فازی بالای 5dyne/cm از رابطه moo-young and calder bonk (21) و در سیستم های تنش بین فازی زیر 5dyne/cm از رابطه تطبیق شده (22) bastani با مقادیر kc بهینه جهت ارائه نتایج این پروژه استفاده شده است و ضرایب انتقال جرم قطره از مدل handlos-baron استفاده شده است .

انجام هر واکنش شیمیایی مستلزم نفوذ اولیهء مولکولهای واکنش دهنده به سمت یکدیگر و سپس برقراری پیوند شیمیایی مورد نظر است . عموما سرعت واکنشها بوسیله سنتیک ذاتی، نفوذ و یا هر دوی آنها کنترل می شوند. اثرهای قفس ، شیشه و ژل که در اکثر واکنشهای پلیمریزاسیون افزایشی دیده می شوند و همراه با محدودیتهای نفوذی بوده و اهمیت آنها با افزایش ویسکوزیتهء واکنش جرمی بیشتر نمایان می شود. محققان طی سالیان متمادی با انجام آزمایشها و پیشنهاد تئوریهای مختلف سعی در توجیه رفتار سیستم در مواجه با این سه فرآیند کرده و تا به امروز مدلهای متفاوتی رائه داده اند. بنا بر تحقیقات انجام شده از مقالات و تا سال 1994 و این مدلها تنها در دماهای پایین (کمتر از دمای انتقال شیشه ای پلیمر tg) و محدود می شوند. در این پروژه ما در مرحله نخست با نوشتن معادلات موازانه جرمی برای یک راکتور ناپیوسته تحت شرایط همدما (isthermal) و با دوباره نویسی و تصحیح مدل achiliad and kipparissides (1992) که از تئوری قوی برخوردار بوده و تاثیرات محدودیتهای نفوذی را در دماهای پایین به خوبی نمایان می سازد، با استفاده از نتایج تجربی (1998) hoppe آنرا تا دماهای بالا تعمیم می دهیم. با انجام تصحیحات دیگری از جمله استفاده از معادلات تجربی tobolsky & while lyons (1970) که ویسکوزیته واکنش جرمی را بر حسب تابعی از زمان بررسی می کند و یا حذف قضیه qssa و ... سعی در بالا بردن دقت مدل ارائه شده کرده ایم. لازم بذکر است داده های تجربی مورد استفاده در این پروژه و مربوط به نتایج آزمایشگاهی محققین مختلف که در شرایط همدما بدست آمده است و می باشد. بدلیل اینکه واکنشهای پلیمریزاسیون گرمازا بوده، در مطالعات تجربی فوق از تنظیم و کنترل دمای راکتور در شرایط همدما استفاده شده است و بهمین دلیل در این پروژه فقط از موازنه جرمی، جهت مدلسازی رآکتور ناپیوسته پلیمریزاسیون استفاده می کنیم.

در این پروژه با استفاده از اطلاعات به دست آمده در دو برج (rotating disk contactor) rdc با قطرهای 62ˆ7 سانتی متر (برج کوچک ) و 69ˆ21 سنتی متر (برج بزرگ ) و طولهای 6ˆ73 سانتی متر، با بکارگیری سیستم های تولوئن، استن، آب (با تنش بین فازی زیاد) بوتانول-سوکسینیک اسید-آب ، ضرائب اختلاط محوری ec و انتقال جرم kc در فاز پیوسته تخمین زده شدند. اطلاعات شامل موجودی فاز پراکنده، توزیع اندازه قطرات ، غلظت های ورودی و خروجی ماده منتقل شونده در دو فاز، شدت جریان دو فاز و توزیع غلظت ماده منتقل شونده در طول برج می باشند. برای محاسبه ضرائب انتقال جرم از مدل ارائه شده توسط (handilos-baron) استفاده شده است و سرعت خزشی قطرات از مدل پیشنهاد شده توسط olney بدست آمدند. سرعت حد قطرات نیز توسط روابط بدست آمده توسط klee-treybal محاسبه شدند. جهت اعمال تاثیر قطر قطرات بر انتقال جرم داخلی مدل forward mixing مد نظر قرار گرفت . در این پروژه مقادیر kc و ec بهینه شدند. بهترین روابطی که برای پیش بینی آنها لازم است در محدوده شرایط آزمایش بدست آمدند. و با مقادیر پیش بینی شده توسط سایر محققین مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که ec و kc با افزایش سرعت دیسک افزایش می یابند.

در این پروژه نحوه طراحی ستونهای مایع - مایع آکنده ارائه شده است . برای پیش بینی انتقال جرم داخل برج، فاز پیوسته توسط مدل اختلاط محوری مدل شده و قطر قطرات در فاز پراکنده، یکسان در نظر گرفته میشود. برای محاسبه سرعت خزشی قطرات از مدل النی استفاده شده و سپس با استفاده از روابط ارائه شده توسط کلی و تریبال، سرعت حد قطرات محاسبه خواهد شد. ضرایب انتقال جرم داخل قطره به کمک مدل ارائه شده توسط هندلوس و بارون بدست می آیند. در ادامه یک نرم افزار کامپیوتری بر اساس مدلهای ادغام شده هیدرودینامیک و انتقال جرم برای طراحی ستونهای استخراج مایع - مایع آکنده ارائه شده است . نهایتا" پیش بینی مدل با نتایج تجربی مورد مقایسه قرارگرفته است .

موجودی فاز پراکنده، پارامتری هیدرودینامیکی است که نقش بسیار مهمی را در طراحی برجهای استخراج مایع - مایع بر عهده دارد. موجودی فاز پراکنده در توان عملیاتی برج موثر است . به عبارتی دیگر این پارامتر در به دست آوردن سطح مشترک در دسترس برای انتقال جرم تاثیر زیادی دارد. با توجه به مفهوم موجودی و ارتباط آن با سرعت لغزش فازها پیش بینی دقیق موجودی باعث محاسبه دقیق سرعت لغزش می گردد که آن هم ضرایب انتقال جرم را در استخراج کنترل می کند. در محاسبه انتقال مقدار موجودی فاز پراکنده معمولا" دو روش وجود دارد. الف ) استفاده از روابط اساسی هیدرودینامیک استخراج و پیش بینی موجودی به طریق ضمنی با استفاده از سرعت لغزش یا سرعت مشخصه و یا یک مدل هیدرودینامیکی . ب ) استفاده از روابط صریح ارائه شده برای موجودی که برمبنای داده های تجربی مختلف ارائه گردیده اند.

در این رساله به کمک یک استخراج کننده نیمه صنعتی از نوع ضربه ای سینی دار در سازمان انرژی اتمی و با استفاده از سیستم های آب ˆ استون ˆ تولوئن (سیستمی با کشش بین فازی بالا) و آب ˆ استون ˆ بوتیل استات (سیستمی با کشش بین فازی متوسط) آزمایشات متعددی به منظور بررسی موارد ذیل انجام شده است : 1 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی موجودی فاز پراکنده . 2 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی افت فشار و طغیان. 3 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی ضرایب کلی حجمی انتقال جرم. 4 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی راندمان جداسازی. 5 - بررسی اثر چرخش های درونی قطرات در محاسبه ارتفاع ستون های ضربه ای.

موضوع این پایان نامه تاثیر توزیع اندازه قطرات بر عملکرد برجهای استخراج مایع-مایع (pse) می باشد. در این پروژه از داده های آزمایشگاهی که در یک برج (pse) به قطر 21/9cm با استفاده از دو سیستم تولوئن ˆ استن ˆ آب (کشش سطحی زیاد) و بوتانل ˆ سوکسینیک اسید ˆ آب (کشش سطحی کم) بدست آمده، استفاده می شود. فرضیات زیر در مدلهای به کار گرفته شده مورد استفاده قرار گرفته اند: - غلظت ماده منتقل شونده کم می باشد، - خواص فیزیکی ثابت می باشند، - توزیع اندازه قطرات در طول برج ثابت است ، - جهت انتقال ماده منتقل شونده از فاز پیوسته به فاز پراکنده است . همچنین مدلهای زیر در انجام محاسبات به کار گرفته شده اند: - انتقال جرم در فاز پیوسته توسط مدل اختلاط محوری و در فاز پراکنده توسط مدل forward mixing در نظر گرفته می شود، - برای محاسبه سرعت لغزشی و ضریب محدودیت از مدل barnea-mizrahi استفاده می شود، - توزیع اندازه قطرات از تابع توزیع mugele-evens بدست می آید، - ضرایب انتقال جرم داخل قطرات را مدل (turbulent circulating drop)handlos-baron بیان می نماید. در تمام آزمایشات از تولوئن و بوتانل بعنوان فاز پراکنده و آب بعنوان فاز پیوسته و استن و سوکسینیک اسید به عنوان ماده منتقل شونده استفاده شده است . برای تاثیر اندازه قطرات بر عملکرد برج نتایج در دو حالت زیر بررسی و مقایسه می شوند: حالت اول شامل نتایجی است که در آنها توزیع اندازه قطرات یکنواخت فرض شود (قطرات با قطر d32 در برج توزیع شوند). حالت دوم شامل نتایجی است که در آنها اندازه توزیع اندازه قطرات با تابع توزیع mugele-evans بیان شده است . نهایتا نتایج بدست آمده برای دو حالت با یکدیگر مقایسه می شوند و تاثیر توزیع اندازه قطرات بر عملکرد برج بررسی می شود.