چکیده گل گاوزبان، echium amoenum fisch. & c.a. mey.(boraginaceae)، که در نواحی شمالی ایران رشد می کند منبعی از اسید های چرب ضروری با ارزش همچون گاما لینولنیک و استریدونیک اسید است که این اسید ها به طور گسترده ای در صنایع دارویی، درمان و غدایی مورد استفاده قرار می گیرند. گاما لینولنیک اسید و استریدونیک اسید، اسید های چرب چندتایی اشباع نشده ای هستند که برای ازبین بردن سلولهای تومور مثل سرطان سینه، پروستات و لوزالمعده به کار می روند، البته بدون این که آسیبی به سلولهای سالم وارد نمایند. از تکنیک های معمول برای استخراج روغن از دانه ها استفاده از روش استخراج سوکسله با استفاده ازحلال های آلی مثل هگزان و یا پترولیوم اتر می باشد. اما کاربرد های دارویی و درمانی نیازمند یک روش مناسب برای استخراج و مراحل پاکسازی بدون استفاده از حلال های آلی سمی است. بنابراین در این تحقیق اسید های چرب ضروری شامل لینولئیک، آلفا لینولنیک، گاما لینولنیک و استریدونیک اسید با استفاده از دی اکسید کربن فوق بحرانی از روغن دانه گل گاوزبان استخراج گردید و نتایج با روش سوکسله مقایسه شد. همچنین از روش طراحی سطح پاسخ به منظور بهینه سازی پارامترهای عملیاتی استفاده گردید. ترکیبات شیمیایی موجود در روغن به وسیله دو ستون قطبی و غیر قطبی توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که دانه گل گاوزبان حاوی 24 درصد وزنی روغن می باشد که تحت شرایط عملیاتی بهینه (43 درجه سانتی گراد، 280 بار، 5/1 میلی لیتر بر دقیقه و زمان استاتیک و دینامیک 25 و160 دقیقه ) و با استفاده از دی اکسید کربن خالص ماکزیمم بازیابی 92 درصد حاصل گردید. با اضافه کردن 5/2 و 5 درصد مولی از اتانول به عنوان اصلاح گر میزان بازیابی به ترتیب به 96 و 112 درصد افزایش یافت. نتایج آماری تاکید کننده این بود که تمامی ترم های خطی به جزء زمان استاتیک، مربعات دما، فشار و زمان دینامیک و همچنین اثر متقابل بین دماو فشار، زمان استاتیک و زمان دینامیک به عنوان پارامتر های موثر بر بازده استخراج روغن به شمار می آیند. نتایج نشان دهنده این بود که استخراج با سیال فوق بحرانی روش مناسبی برای جداسازی اجزاء موجود همچون پالمتیک (%7-6 )، استئاریک (%4-3)، اولئیک (%13-12 )، لینولئیک (%20-19)، آلفا لینولنیک(%41-40)، گاما لینولنیک (%8-7) و استریدونیک اسید (%9-8) می باشد.

روش ضد حلال فوق بحرانی یکی از روشهای تولید نانو ذرات بوسیله سیال فوق بحرانی است. تفاوت عمده این روش با روشهای دیگر،استفاده از سیال فوق بحرانی به عنوان ضد حلال در تولید نانو ذرات با حلالیت بسیار پائین ماده حل شونده در سیال فوق بحرانی است.روش فوق دارای مزایای متعددی از جمله:تولید ذرات با اندازه یکسان،تولید ذرات با درجه خلوص بالاوکنترل اندازه ذرات با تغییر پارامترهای موثرمی باشد.اهداف عمده از انجام این پایان نامه تدوین مدلسازی جامع برای تولید نانو ذرات به روش فوق، اثبات مدل از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، شناخت پارامترهای موثر در این فرآیندواثر آنها براندازه ذرات وشناخت شرایط بهینه این فرآیند در تولید نانو ذرات مختلف می باشد. نتایج مدل نشان می دهد که افزایش دمادر محفظه انبساط باعث افزایش کسر مولی ماده حل شونده ونسبت فوق اشباع می شود. این افزایش منجر به کاهش اندازه ذرات می گردد. فشار پارامتر موثر دیگری بود که مورد بررسی قرار گرفت، افزایش فشار محفظه انبساط پارامتر موثر در کاهش قطر ذرات می باشد. نتایج مدل نشان می دهدتغییرقطر نازل و زاویه همگرایی اثر زیادی روی پارامترهای فرآیند دارد. کاهش قطر نازل و افزایش زاویه همگرایی عامل مثبت در تولید ذرات کوچکتر است.

با توجه به اهمیت روزافزون مباحث زیست محیطی در سالهای اخیر، صنایع استان اصفهان از جمله شرکت فولاد مبارکه، ملزم به رعایت مقررات و آیین نامه های حفاظت از محیط زیست شده اند. به دلیل بالاتر بودن غلظت گاز سمی co در اگزوزهای خروجی واحد باکس آنیلینگ نسبت به حد مجاز تعیین شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست، نیاز به استفاده از روش هایی برای تبدیل این گاز به گازهای غیر سمی می باشد. در فرآیندهای صنعتی، واکنش اکسیداسیون منوکسید کربن و تبدیل آن به دی اکسید کربن، در راکتورهای بستر ثابت و در مجاورت کاتالیست های هاپکلایت و پلاتین انجام می شود. بدین منظور در این پژوهش با استفاده از نرم افزار متلب شبیه سازی ابعاد راکتور کاتالیستی در مجاورت دو کاتالیست اکسید مس و هاپکلایت انجام شده، سپس در قسمت تجربی با استفاده ازکاتالیست اکسید مس راکتور بستر ثابت ساخته و در زیر یکی از کوره های شرکت فولاد مبارکه نصب شده است. پس از استفاده از این راکتور به مدت دو ماه، به دلیل بروز مشکلاتی از قبیل گرفتگی مسیر و افت فشار جریان، پیشنهاد استفاده از راکتور احتراقی مطرح شد. حذف هزینه های ساخت راکتور، خرید کاتالیست، احیا کاتالیست از مزیت های این راکتور نسبت به راکتور کاتالیستی می باشد. همچنین استفاده از این راکتور احتراقی مزیت های دیگری چون: کاهش میزان منوکسید کربن به یک صدم حد مجاز، حذف مشکل گرفتگی ناشی از روغن موجود در گاز، کاهش گاز متان مصرفی، کاهش آلودگی ناشی از هیدرو کربن های سنگین و حذف 4 عدد فن بزرگ مکش هوا را به همراه داشته است.در نهایت با انجام تغییراتی در طراحی کوره موجود، از این کوره به عنوان راکتور احتراقی استفاده شده و غلظت منوکسید کربن خروجی از اگزوزهای این کوره تا حد ppm 5 کاهش یافته است.

با توجه به مسائل پیرامون انرژی و تبعات مترتب بر هرگونه تغییر درآن اعم از قیمت انرژی، نوع انرژی و کاهش جهانی ذخایر انرژی، امروزه دانشمندان به دنبال رویکرد جدیدی برای تأمین منابع متنوع انرژی می باشند. پیل های سوختی میکروبی یکی از پر جاذبه ترین روش های اخیری است که دانشمندان به آن روی آورده اند. این پیل ها در حقیقت انرژی شیمیایی موجود در پیوند های ترکیبات رابه طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. باکتری ها در این نوع پیل ها نقش کاتالیست را دارند و با مکانیزم های متابولیستی خود وظیفه تولید جریان را بر عهده دارند. این نوع پیل ها عمدتا از سه بخش کلی ساخته شده اند که عبارتند از محفظه کاتد(کاتولیت)، محفظه آند(آنولیت) و غشاء. در محفظه آند، فعالیت های متابولیسمی میکروارگانیزم ها انجام می شود. در این محفظه ماده آلی به عنوان منبع تغذیه باکتری، تجزیه شده و الکترون آزاد می گردد سپس این الکترون از طریق سیم(مدار خارجی) برای مصرف به محفظه کاتد منتقل می شود. بر سر راه سیم می توان مصرف کننده ای قرار داد تا به وسیله جریان الکتریسیته تولید شده راه اندازی گردد. یکی از جنبه های جاذب این پیل هاکه توجهات زیادی را به خود جلب نموده، کاربرد آنها در تصفیه پساب ها می باشد. در حقیقت در این روش با مصرف مواد آلی موجود در پساب های صنعتی توسط میکروارگانیزم ها، علاوه بر تصفیه پساب ها، جریان الکتریسیته نیز تولید می گردد. در این پروژه، در قدم اول پیل میکروبی ساخته و راه اندازی گردید زمانی که توان تولیدی پیل به حد قابل قبولی رسید مرحله دوم یعنی اضافه کردن نانوذرات نقره به کاتولیت در دستور کار قرار گرفت. غلظت های متنوعی از نانو ذرات نقره از ppm 1 تا ppm 15 به کاتولیت اضافه شد تا اولین غلظتی که تغییرات محسوسی روی عملکرد پیل به وجود می آورد، بدست آید که درغلظت ppm 5 شروع تغییرات محسوس بود.کلیه تست ها برای دو نوع الکترود متفاوت با جنس های ورقه کربنی و پارچه کربنی انجام گرفت و لذا دو دسته جواب بدست آمد. برای الکترود ورقه کربنی اضافه کردن نانو ذرات نقره تا ppm 15 موجب افزایش 18% در جریان بیشینه نسبت به حالت خالص بدون نانوذرات نقره و افزایش 26% در توان بیشینه نسبت به حالت خالص گردید. برای زمانی که از الکترود پارچه کربنی استفاده شد این افزایش برای جریان 19% و برای توان 29% می باشد.

بیماری دیابت قندی شایع ترین بیماری متابولیک در جهان است که عوارض آن تمام ارگان های بدن را درگیر می کند. دیابت ششمین علت مرگ و میر در دنیا شناخته شده است. تزریق روزانه چند دز انسولین برای بیماران دیابتی امری ضروری است. این کار علاوه بر این که عملی دشوار است، دردناک نیز می باشد و عوارض جانبی زیادی به همراه دارد . ساپونین دیوزژنین یک پیش ماده ی بسیار مهم در سنتز داروهای استروئیدی به شمار می آید و دارای خواص دارویی متعددی مانند خواص ضد دیابتی، خواص ضد سرطانی، درمان بیماری های قلبی- عروقی و درمان مالاریا می باشد. دیوزژنین همچنین نقش مهمی در کنترل سطح کلسترول پلاسما ایفا می کند. گیاه تریبیولوس با نام علمی (.tribulus terrestris l) یکی از مهم ترین منابع گیاهی تولید دیوزژنین به شمار می آید. در مطالعات گوناگون صورت گرفته وجود ساپونین ها، فلاونوئیدها، آلکالوئیدها، لیگنانامیدها و سینامیک اسیدآمیدها در این گیاه گزارش شده است. دیوزژنین در میوه ی گیاه تریبیولوس به صورت یک ترکیب گلیکوسایدی ساپونین استروئیدی وجود دارد و در روش های قدیمی از طریق هیدرولیز اسیدی میوه ی گیاه تریبیولوس تولید می گردید. استخراج فوق بحرانی به ویژه استخراج با دی اکسیدکربن فوق بحرانی به دلیل دارا بودن مزیت هایی چون آتش گیر نبودن، غیر سمی بودن، خلوص بالا و قیمت پایین و عدم وجود باقیمانده ی حلال در دهه های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، استخراج عصاره و ساپونین دیوزژنین از میوه ی گیاه تریبیولوس با استفاده از دی اکسیدکربن فوق بحرانی در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است و روش رویه ی پاسخ برای بهینه سازی پارامترهای اصلی استخراج استفاده گردیده است. به همین منظور تاثیر پارامترهایی چون فشار، دما ، دبی جریان و زمان دینامیک روی میزان بازیابی عصاره و دیوزژنین مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز رویه ی پاسخ نشان داد که داده های آزمایشگاهی به خوبی به وسیله ی یک مدل چند جمله ای مرتبه دوم برازش می شوند. علاوه بر این مشخص شد که ترم های خطی و مرتبه دوم فشار و زمان دینامیک به همراه اثر متقابل بین فشار و دما تاثیر بسیار مهمی روی میزان بازیابی عصاره و دیوزژنین دارد. همچنین بررسی ها نشان داد که مقادیر بهینه ی پارامترهای استخراج در محدوده ی آزمایش، فشار 23.3 مگاپاسکال ، دمای 44.7 سانتیگراد، دبی جریان 0.74 میلی لیتر بر دقیقه و زمان استخراج 130.9 دقیقه می باشد که تحت این شرایط میزان بازیابی عصاره و دیوزژنین به ترتیب %91.63 و %86.12 پیش بینی می شود. علاوه بر این در تحقیق حاضر، فرآیند استخراج دیوزژنین از میوه ی گیاه تریبیولوس با دی اکسیدکربن فوق بحرانی با استفاده از یک مدل ریاضی مدل سازی گردیده است. در مدل به کار رفته تاثیر پراکندگی محوری در فاز سیال، مقاومت انتقال جرم فیلمی و نفوذ حفره ای در داخل ذرات در نظر گرفته شده است. پارامترهای مدل شامل ضریب نفوذ موثر، ضریب انتقال جرم فیلمی، پراکندگی محوری و پارامتر حلالیت می باشند. سه پارامتر اول از طریق روابط تجربی محاسبه گردیده و رابطه ی هنری برای بیان حالت تعادلی بین فاز جامد و سیال داخل حفره ها استفاده شده است. برای محاسبه مقادیر بهینه ی ثابت هنری از الگوریتم ژنتیک استفاده شد به گونه ای که خطای میانگین مطلق(aad) میان نتایج مدل و داده های تجربی حداقل گردد. مقادیر خطای میانگین مطلق در این تحقیق در محدوده 2 تا 8.44 درصد قرار داشت که بیانگر سازگاری و دقت مناسب مدل استفاده شده می باشد.

تبدیل کاتالیستی نفتا یکی از فرآیندهای مهم در تبدیل نفتا با عدد اکتان پایین به بنزین با عدد اکتان بالا است. راکتورهای واحد تبدیل کاتالیستی قلب واحد هستند. در این پایان نامه واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه های اصفهان، تبریز و کرمانشاه با استفاده از چهار نوع سینتیک اسمیت، استیجپویک و همکارانش، پادماواسی و چادری و همچنین آنچیتا و ژوارز مدل سازی شده است. تعداد راکتورها در واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه کرمانشاه سه و در پالایشگاه های تبریز و اصفهان چهار عدد است. قدر مطلق درصد خطای نسبی دما و ترکیب درصد بین نتایج حاصل از مدل و اطلاعات صنعتی با استفاده از سینتیک های استیجپویک، پادماواسی و آنچیتا کمتر از 3 می باشد. قدر مطلق درصد خطای نسبی دما و ترکیب درصد محصول خروجی با استفاده از سینتیک اسمیت حدود 8 درصد است. نتایج حاصل از مدل سازی نشان می دهد که شیب تغییرات دما و غلظت مواد در هر یک از راکتورها با سینتیک های استیجپویک و پادماواسی یکنواخت است و شیب تغییرات مذکور با استفاده از سینتیک های اسمیت و آنچیتا در ابتدای راکتور تند و در انتهای راکتور ملایم است. با استفاده از ژنتیک الگوریتم و مدل سازی های صورت گرفته روی سینتیک های ذکر شده نحوه توزیع بهینه کاتالیست در راکتورهای واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه کرمانشاه به ترتیب 19، 29و52 درصد و در واحد تبدیل کاتالیستی پالایشگاه های اصفهان و تبریز به ترتیب 9، 17، 27و47 درصد است. به مرور زمان و در اثر عوامل مختلف مانند کک گرفتگی میزان فعالیت کاتالیست ها کاهش می یابد، برای غلبه بر افت فعالیت کاتالیست و تولید بنزین با عدد اکتان مناسب به مرور زمان دمای ورودی به راکتورها افزایش داده می شود. با استفاده از اطلاعات فرآیندی و مدل های ارائه شده میزان فعالیت کاتالیست ها در هر زمان و دمای مشخص با استفاده از ژنتیک الگوریتم ارائه شده است. میزان فعالیت به صورت ضریبی در هر یک از واکنش ها تعریف شده است. نهایتا? میزان فعالیت کاتالیست ها به صورت تابع نمایی از زمان و دما مشخص شده است.

یکی از روشهای تولید نانوذرات، فرآیند ذرات حاصل از محلول اشباع گازی است. این روش بدلیل مزایای متعدد از جمله: تولید ذرات بسیار ریز با اندازه یکسان، توزیع اندازه باریک، قابلیت کنترل اندازه ذرات با تغییر شرایط فرآیند، تولید ذرات با خلوص بالا و عاری از حلال، روشی منحصر بفرد برای تولید ذرات می باشد. از بین انواع روشهای موجود برای تولید نانوذرات به کمک سیالات فوق بحرانی، با توجه به اینکه فرآیند ذرات حاصل از محلول اشباع گازی، دارای مزایایی نسبت به سایر روشها می باشد، برای مدلسازی انتخاب شده است. از مزایای مهم این فرآیند در مقایسه با سایر روشها نیاز آن به فشار پایین، مصرف پایین تر گاز به دلیل نسبت های کمتر گاز در مایع و توانایی تشکیل ذرات بدون نیاز به حلال است. از دیگر مزایای این فرآیند، توانایی تشکیل نانوکامپوزیت ها یا نانوذرات دارویی کپسوله شده است. اهداف عمده از انجام این پایان نامه تدوین مدلسازی جامع برای فرآیند فوق الذکر، اثبات مدل از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، شناخت پارامترهای موثر، مطالعه نحوه اثر پارامترهای مذکور بر اندازه ذرات، بررسی سیستم در شرایط طراحی و کارکردی که در حال حاضر داده های آزمایشگاهی وجود ندارد و متعاقبا ارائه شرایط بهینه در راستای دستیابی به اندازه نانوذرات جدید می باشد. در پایان نامه با مقایسه نتایج مدل، با یک مورد آزمایشگاهی خاص(داروی نیفدیپین) صحت مدل ارزیابی می گردد، که با توجه به شرایط مختلف ورودی که به برنامه مدل اعمال می گردد، نتایج حاصل میزان خطای نسبی در محدوده 1-30% را نشان می دهد. با توجه به اینکه در حال حاضر مدلی با خطای کمتر در دسترس نمی باشد، می توان از نتایج حاصل از این مدل جهت بررسی اثرات پارامترهای مستقل بر قطر میانگین ذرات استفاده نمود و نیز با استفاده از این مدل می توان نحوه تاثیر پارامترهای مستقل بر پروفایل های خواص ترمودینامیکی در طول نازل را بررسی نمود. در نتایج حاصل از مدل با توجه به شرایط مختلف ورودی نانوذراتی با قطر میانگین حدود 20-23 میکرومتر حاصل می گردد. و نیز توزیع سایز ذرات حاصل از مدل به صورت منحنی توزیع نرمال(منحنی گاوس) می باشد که با نتایج حاصل از تجربه همخوانی دارد و شکل منحنی تائیدی است بر این ادعا که در این فرآیند با توزیع یکنواختی از ذرات رو به رو هستیم. نتایج مدل نشان می دهد که افزایش دمای قبل از انبساط باعث کاهش اندازه ذرات در وسیله انبساط می شود. دما در روابط مربوط به تولید و رشد ذرات پارامتر بسیار موثری است. فشار قبل از انبساط نیز رابطه معکوسی با اندازه ذره دارد به طوریکه افزایش آن، کاهش قطر ذره را ایجاد می کند. نتایج مدل نشان می دهد که اگر شار حرارتی ورودی به نازل کاهش یابد، یعنی فرآیند به سمت مسیر آدیاباتیک حرکت کند، ذرات ریزتری تولید خواهد شد. از جمله پارامترهای موثر دیگر در این فرآیند شکل هندسی نازل است. نتایج مدل نشان می دهد که هر چه قطر نازل بزرگتر شود، ذرات بزرگتری ایجاد می شود. پس پیشنهاد مدل، استفاده از نازلی با قطر کم می باشد.

یکی از روشهای تولید نانوذرات، فرآیند ذرات حاصل از محلول اشباع گازی است. این روش بدلیل مزایای متعدد از جمله: تولید ذرات بسیار ریز با اندازه یکسان، توزیع اندازه باریک، قابلیت کنترل اندازه ذرات با تغییر شرایط فرآیند، تولید ذرات با خلوص بالا و عاری از حلال، روشی منحصر بفرد برای تولید ذرات می باشد. از بین انواع روشهای موجود برای تولید نانوذرات به کمک سیالات فوق بحرانی، با توجه به اینکه فرآیند ذرات حاصل از محلول اشباع گازی، دارای مزایایی نسبت به سایر روشها می باشد، برای مدلسازی انتخاب شده است. از مزایای مهم این فرآیند در مقایسه با سایر روشها نیاز آن به فشار پایین، مصرف پایین تر گاز به دلیل نسبت های کمتر گاز در مایع و توانایی تشکیل ذرات بدون نیاز به حلال است. از دیگر مزایای این فرآیند، توانایی تشکیل نانوکامپوزیت ها یا نانوذرات دارویی کپسوله شده است. اهداف عمده از انجام این پایان نامه تدوین مدلسازی جامع برای فرآیند فوق الذکر، اثبات مدل از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، شناخت پارامترهای موثر، مطالعه نحوه اثر پارامترهای مذکور بر اندازه ذرات، بررسی سیستم در شرایط طراحی و کارکردی که در حال حاضر داده های آزمایشگاهی وجود ندارد و متعاقبا ارائه شرایط بهینه در راستای دستیابی به اندازه نانوذرات جدید می باشد. در پایان نامه با مقایسه نتایج مدل، با یک مورد آزمایشگاهی خاص(داروی نیفدیپین) صحت مدل ارزیابی می گردد، که با توجه به شرایط مختلف ورودی که به برنامه مدل اعمال می گردد، نتایج حاصل میزان خطای نسبی در محدوده 1-30% را نشان می دهد. با توجه به اینکه در حال حاضر مدلی با خطای کمتر در دسترس نمی باشد، می توان از نتایج حاصل از این مدل جهت بررسی اثرات پارامترهای مستقل بر قطر میانگین ذرات استفاده نمود و نیز با استفاده از این مدل می توان نحوه تاثیر پارامترهای مستقل بر پروفایل های خواص ترمودینامیکی در طول نازل را بررسی نمود. در نتایج حاصل از مدل با توجه به شرایط مختلف ورودی نانوذراتی با قطر میانگین حدود 20-23 میکرومتر حاصل می گردد. و نیز توزیع سایز ذرات حاصل از مدل به صورت منحنی توزیع نرمال(منحنی گاوس) می باشد که با نتایج حاصل از تجربه همخوانی دارد و شکل منحنی تائیدی است بر این ادعا که در این فرآیند با توزیع یکنواختی از ذرات رو به رو هستیم. نتایج مدل نشان می دهد که افزایش دمای قبل از انبساط باعث کاهش اندازه ذرات در وسیله انبساط می شود. دما در روابط مربوط به تولید و رشد ذرات پارامتر بسیار موثری است. فشار قبل از انبساط نیز رابطه معکوسی با اندازه ذره دارد به طوریکه افزایش آن، کاهش قطر ذره را ایجاد می کند. نتایج مدل نشان می دهد که اگر شار حرارتی ورودی به نازل کاهش یابد، یعنی فرآیند به سمت مسیر آدیاباتیک حرکت کند، ذرات ریزتری تولید خواهد شد. از جمله پارامترهای موثر دیگر در این فرآیند شکل هندسی نازل است. نتایج مدل نشان می دهد که هر چه قطر نازل بزرگتر شود، ذرات بزرگتری ایجاد می شود. پس پیشنهاد مدل، استفاده از نازلی با قطر کم می باشد.

اخیراً دانشمندان با تحقیقات گسترده بر روی خواص درمانی چای سبز، تأثیر این ماده را در درمان و پیشگیری از بیماری‏های مختلف مانند سرطان سینه، روده، کولون، اثنی عشر، رکتوم و پانکراس ، فشار خون، دیابت وغیره به اثبات رسانده‏اند. چای از ترکیبات بی‏شماری تشکیل یافته است ولی عمده خواص آنتی اکسیدانی آن به کاتچین های موجود در آن به خصوص اپی گالوکاتچین گالات نسبت داده می شود. بنابراین لزوم استخراج اپی گالوکاتچین گالات و تولید عصاره آنتی اکسیدانی ازآن مشخص می شود. در این تحقیق استخراج عصاره از چای سبز به دو روش استخراج سوکسله با حلال آلی (اتانول) و استخراج به وسیله دی‏اکسید کربن فوق بحرانی اصلاح شده با مقادیر ثابتی از اصلاحگر اتانول (1 میلی‏لیتر)، زمان استاتیک (25 دقیقه) و میانگین سایز ذرات (674/0 میلی‏متر) مورد بررسی قرار گرفت. استخراج با سیال دی‏اکسید‏کربن فوق بحرانی اصلاح شده بر مبنای طراحی آزمایشات آماری به روش طراحی رویه پاسخ با استفاده از نرم افزارminitab 15 انجام شد. چهار متغیر موثر بر این فرایند دما (?c60-40 )، فشار (mpa 30-10) ، شدت جریان سیال دی اکسید کربن فوق بحرانی (ml/min 7/1-5/0) و زمان استخراج دینامیک (120-40 دقیقه) می باشند که طراحی آزمایش ها بر اساس آن ها انجام گرفته است. آنالیز رویه ی پاسخ نشان داد که داده های آزمایشگاهی به خوبی به وسیله ی یک مدل چند جمله ای مرتبه دوم برازش می شوند. علاوه بر این مشخص شد که ترم های خطی و مربع دما، فشار، دبی جریان و زمان دینامیک هم چنین ترم های متقابل فشار- دما و دما-زمان دینامیک از اهمیت بسیار زیادی در مدل پیشنهادی بر اساس متغیرهای کدگذاری شده برخوردارند. ضریب تشخیص(r2) در مدل برابر با 40/98 درصد و ضریب تشخیص اصلاح شده r^2 (adj) برابر 99/96 درصد می باشد و مقادیر بهینه ی استخراج در محدوده ی آزمایش با این روش، دمای7/43 درجه سانتی گراد، فشارmpa 29/19، نرخ جریان 5/1 میلی لیتر بر دقیقه و زمان دینامیک 106 دقیقه با میزان بازیابی 462/0 بدست آمد. همچنین در این تحقیق مدل سازی ریاضی فرآیند نیز انجام گرفت. پارامترهای مدل شامل ضریب نفوذ موثر، ضریب انتقال جرم فیلمی، ضریب پراکندگی محوری و ضریب توزیع می باشند. سه پارامتر اول از طریق روابط تجربی محاسبه گردیده وضریب توزیع نیز با محاسبه حلالیت با روابط ترمودینامیکی و دانسیته چای سبز با آزمایش بدست آمد. نتایج نشان داد که مدل ریاضی به خوبی قادر به پیشگویی داده های آزمایشگاهی است و r2 بسیار نزدیک به یک و برابر با (98/0) بدست آمد که نشان از محدوده خطای بسیار کم آن می باشد. در ادامه پارامترهای عملیاتی آن برای نیل به استخراج بیشتر به کمک الگوریتم ژنتیک نیز بهینه شدند که مقادیر بهینه پارامترهای عملیاتی برای دستیابی به بیشترین میزان بازیابی 446/0 ، فشار 79/19 مگاپاسکال، دمای 2/41 درجه سانتیگراد، دبی 7/1 میلی‏لیتر بر دقیقه و زمان دینامیک 3/116 دقیقه بدست آمد و تطابق خوبی بین دو روش بهینه سازی (ژنتیک و روش رویه پاسخ) مشاهده گردید. در انتها نیز فرایند به کمک شبکه عصبی mlpبا سه لایه مخفی به ترتیب دارای 16، 10 و 8 نورون مدل سازی شده و نتایج نشان داد که شبکه به خوبی آموزش داده شده و تطابق مناسبی بین میزان بازیابی بدست آمده از شبکه آموزش داده شده و مقادیر بدست آمده از آزمایشات وجود دارد.

بیودیزل به عنوان یک نوع سوخت برای موتورهای دیزلی، شامل آلکیل استر اسیدهای چرب زنجیره بلند بوده که توسط انجام یک واکنش شیمیایی بین روغن گیاهی یا چربی حیوانی با یک الکل مانند متانول بدست می آید. بیودیزل یک سوخت غیر سمی و زیست تجزیه پذیر بوده و اشتعال پذیری کمتری نسبت به دیزل معمولی دارد. همچنین به طور کلی بیودیزل دارای گوگرد و آروماتیک ها نبوده و آلودگی کمتری نسبت به دیزل معمولی تولید می کند. به نظر می رسد به دلیل قیمت بالای روغن های گیاهی مانند کانولا، سویا و ذرت، تجاری سازی تولید بیودیزل از روغن های گیاهی به صرفه ی اقتصادی نباشد؛ درحالیکه استفاده از روغن پسماند خوراکی به عنوان ماده اولیه که دارای قیمت بسیار کمتری نسبت به روغن های خام است، می تواند هزینه ی تولید بیودیزل را کاهش دهد. علاوه برآن تبدیل روغن پسماند خوراکی به سوخت می تواند مانع از اثرات مخرب ناشی از رهاسازی آن به محیط زیست شود. ترانس استریفیکاسیون یا الکل دار کردن واکنش بین یک روغن یا چربی با یک الکل به منظور تولید بیودیزل و گلیسرول است. واکنش ترانس استریفیکاسیون می تواند توسط کاتالیست های قلیایی، اسیدی یا آنزیمی انجام شود. فرآیندهای کاتالیستی قلیایی و اسیدی همگن نیاز به مراحل جداسازی و خالص سازی پیچیده ای داشته که عموماً با مصرف انرژی زیادی نیز همراه است. روش متانول فوق بحرانی فرآیندی برای انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون بدون حضور کاتالیست در محیط واکنش است. عدم حضور کاتالیست در فرآیند، سبب ساده تر شدن فرآیندهای جداسازی و خالص سازی بیودیزل خواهد شد. اضافه کردن کمک حلال هایی مانند دی اکسیدکربن، پروپان و هگزان می تواند دما و فشار عملیاتی و همچنین مقدار الکل مصرفی را کاهش دهد. به منظور بررسی اثر چهار متغیر مستقل (نسبت مولی متانول به روغن، دما، فشار و زمان انجام واکنش ) بر روی بازده تولید بیودیزل به روش متانول فوق بحرانی، روش سطح پاسخ استفاده شد. از دی اکسیدکربن همزمان به عنوان کمک حلال و عامل افزاینده فشار استفاده گردید. روغن پسماند خوراکی به عنوان ماده اولیه برای تولید بیودیزل استفاده شده و واکنش ترانس استریفیکاسیون در یک راکتور ناپیوسته در شرایط فوق بحرانی الکل انجام شد. برای رسیدن به ماکزیمم بازده تولید بیودیزل از طرح مرکب مرکزی دوران پذیر استفاده شد. مقادیر بهینه ی متغیرهای عملیاتی، توسط روش سطح پاسخ و الگوریتم ژنتیک محاسبه گردید. نسبت مولی متانول به روغن 8:1/33، دمای °c 1/271، فشار mpa 1/23 و زمان واکنش 4/20 دقیقه به عنوان شرایط بهینه عملیاتی برای رسیدن به ماکزیمم بازده پیش بینی شده ی تولید بیودیزل (% 27/95) محاسبه شدند. آنالیز سطح پاسخ نشان داد که مدل درجه دوم می تواند به خوبی داده های تجربی را برازش کند (%60/98 = ). تمام ترم های خطی، مربع و ترم های متقابل نسبت مولی-زمان و دما-زمان به عنوان متغیرهای تأثیرگذار بر بازده تولید بیودیزل در نظر گرفته شدند. علاوه برآن یک مدل سینتیکی واکنش درجه اول برگشت ناپذیر برای انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون متانول فوق بحرانی جهت پیش بینی رفتار سیستم، به کار گرفته شد که توانست به خوبی داده های تجربی را برازش کند. مقادیر ضریب تابع نمایی (k0) و انرژی فعالسازی واکنش مربوط به معادله ی آرنیوس به ترتیب s-1 37/3 و kj/mol 71/31 محاسبه شدند.

در هنگام برداشت از مخازن گاز میعانی، با کاهش فشار و کمتر شدن آن از فشار سیال مخزن، میعانات از فاز گاز جدا می شوند و در نواحی اطراف دهانه چاه انسداد میعانات را ایجاد می کنند که موجب کاهش بسیار شدید برداشت گاز می شود. یک روش جدید برای تحریک چاه های گاز میعانی، تغییر ترشوندگی سنگ در نواحی اطراف چاه به وسیله ترکیبات شیمیایی و در نتیجه آن افزایش نقوذپذیری نسبی گاز است. در این تحقیق از یک محرک شیمیایی جهت کاهش افت فشار ناشی از انسداد میعانات استفاده شده که ترشوندگی سنگ های بسیار آب دوست کربناتی را به گاز دوست متوسط تغییر داده و در نتیجه نفوذپذیری نسبی افزایش می یابد. محلول اصلاح کننده مورد استفاده شامل یک فعال کننده فلوئوری آنیونی و حلال بهینه شده آن است. تمامی آزمایش ها بر روی سنگ های کربناتی انجام شدند که از میدان سرخون واقع در جنوب ایران تهیه شده بودند. جهت اندازه گیری ترشوندگی سطوح سنگی صاف و مغزه ها از آزمایش های اندازه گیری زاویه تماس و آشام خود به خودی استفاده شد. همچنین امکان استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)و انرژی متفرق اشعه x، (edax) در ارزیابی میزان جذب فعال کننده بر سطوح سنگی و بازدهی جذب با موفقیت بررسی شد. به منظور بررسی تاثیر اصلاح شیمیایی بر تغییر ترشوندگی در شرایط مخازن گاز میعانی، نفوذپذیری نسبی گاز قبل و بعد از اصلاح سطح بوسیله آزمایش سیلاب زنی مغزه اندازهگیری و با یکدیگر مقایسه شدند. جهت شبیه سازی هرچه بیشتر فرآیند با شرایط مخازن گاز میعانی یک مخلوط گاز میعانی ساختگی تشکیل شد، آزمایش ها تحت دما و فشار مشابه با مخازن انجام شدند و اشباع اولیه آب نمک درون مغزه ها ایجاد شد. افزایش نفوذپذیری نسبی گاز بوسیله مقایسه نفوذپذیری نسبی اندازه گیری شده قبل، و بعد از اصلاح مغزه ها، بررسی شد. پس از اصلاح سطوح سنگی با فعال کننده سطحی فلوئوری بهینه شده، زاویه تماس میان سیال و سطح افزایش چشم گیری نشان داد به طوری که زاویه تماس آب و نرمال دکان از صفر درجه به °121 و °70 تغییر کرد، همچنین کاهش 6/86 % و 1/82 % در میزان جذب آب و نفت مغزه اصلاح شده مشاهده شد. نتایج حاصل از آزمایش های سیلاب زنی مغزه، افزایش نفوذپذیری نسبی گاز را در شرایط مخزن با ضرایب 49/1 تا 7/1 نشان داد که توانایی فعال کننده سطحی فلوئوری در تغییر ترشوندگی مغزه ها را تحت شرایط مشابه با مخازن اثبات می کند.

پساب های نفتی حاوی هیدروکربن های نفتی محلول در آب ، از جمله فنول، بنزن، آمونیاک هستند که قابل جداسازی به روش فیزیکی نیستند. روش های متعددی در سال های اخیر برای تصفیه پساب های نفتی مد نظر قرار گرفته است. از جمله روشهای بیولوژیکی، روش فوتو-کاتالیستی، روش الکترو فوتو-فنتون. پیل سوختی میکروبی به علت بازدهی بالا، تولید الکتریسیته و هزینه پایین، گزینه مناسبی برای تصفیه انواع پساب ها، از جمله پساب نفتی می باشد. در پیل سوختی میکروبی میکروارگانیسم ها، نقش کاتالیست واکنش های اکسیداسیون مواد آلی را بر عهده دارند. پیل سوختی میکروبی در واقع شامل یک محفظه آند بی هوازی و یک محفظه کاتد هوازی می باشدکه توسط غشایی که از نفوذ اکسیژن به درون محفظه آند جلوگیری می کند از هم جدا شده اند. الکترون ها و پروتون های تولید شده در اثر واکنش های اکسیداسیون از دو مسیر متفاوت وارد محفظه آند شده، و در آنجا با احیاءکننده واکنش می دهند.

کاهش اندازه ذرات دارویی باعث افزایش سطح تماس و افزایش انحلال آن ها در بدن می شود. در نتیجه قابلیت جذب آن ها بالا می رود و میزان مصرف پایین می آید. روش های تولید نانو ذرات دارویی با استفاده از سیال فوق بحرانی به علت توانایی کنترل اندازه و توزیع اندازه ذرات و درجه خلوص بالای محصول مورد توجه بسیار قرار گرفته است. اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات با تغییر پارامترهای عملیاتی مثل فشار، دما، غلظت اولیه حل شونده و شدت افزودن ضد حلال کنترل می شود. روش ضد حلال فوق بحرانی یکی از روش های تولید نانو ذرات دارویی به وسیله سیال فوق بحرانی است که در آن از سیال فوق بحرانی به عنوان ضد حلال استفاده می شود. با استفاده از این روش می توان نانو ذراتی با توزیع اندازه ذرات کنترل شده داشت که تغییر ماهیت نداده و عاری از حلال است. هدف از این رساله، تولید نانو ذرات آمپی سیلین از خانواده آنتی بیوتیک ها و 5 فلوروراسیل به عنوان ضد سرطان با روش ضد حلال فوق بحرانی بود. فرآیند ترسیب با روش ضد حلال فوق بحرانی در هر شرایط دما و فشار صورت نمی گیرد. جهت تعیین این شرایط بررسی مدل سازی ترمودینامیکی ضروری است. مدل سازی ترمودینامیکی این دو ماده جهت تعیین شرایط بهینه آزمایش مورد بررسی قرار گرفت. تغییرات حجم مولی مایع و جزء مولی بررسی شد. مدل ترمودینامیکی سیستم سه جزئی دی اکسید کربن- دی متیل سولفوکسید- آمپی سیلین نشان داد که فشار فرآیند باید بالاتر از mpa 3/7 در دمای k 308، mpa 8 در دمای k 313 و بالاتر از mpa97/8 در دمای k 319 باشد. آزمایشاتی جهت ترسیب نانو ذرات آمپی سیلین و 5 فلوروراسیل و بررسی پارامترهای موثر بر ترسیب همانند سرعت افزودن ضد حلال، فشار، دما و غلظت اولیه حل شونده بر روی توزیع اندازه ذرات و متوسط اندازه ذرات صورت گرفت. تاثیر شدت افزودن ضد حلال در سه سطح (6/1، 2 وml/min 4/2)، دما (34، 40 و c? 46)، غلظت حل شونده (20، 60 و mg/ml100) و فشار (9، 12 وmpa 15) بر روی اندازه و توزیع اندازه ذرات مطالعه شد. نتایج آزمایشات نشان داد که متوسط اندازه ذرات با افزایش سرعت افزودن ضد حلال و افزایش فشار کاهش می یابد. در صورتیکه دما و غلظت اولیه حل شونده تاثیر برعکس بر روی ذرات داشت یعنی با افزایش دما و غلظت اولیه حل شونده اندازه ذرات افزایش یافت. معادلات موازنه جرم و جمعیت جهت تعیین پارامترهای سینتیکی و توزیع اندازه ذرات در نظر گرفته شد. ترکیبی از روش های عددی کرانک نیکلسون و لاکس واندروف جهت حل معادله موازنه جمعیت استفاده شد. صحت مدل با مقایسه نتایج پیش بینی شده توسط مدل با داده های آزمایشگاهی هنگامیکه پارامترهای سینتیکی بهینه شده بودند مورد بررسی قرار گرفت. تطابق بسیار خوب نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی (99/0 = r2) نشان داد که مدل به دست آمده به خوبی قابلیت پیش بینی روند آزمایشات را در تولید نانو ذرات با روش ضد حلال فوق بحرانی دارد.

در این تحقیق کوشیده شده تا مدلی برای هر یک از راکتورهای کربوکلریناسیون سیلیکات زیرکونیوم (زیرکن) و اکسید زیرکونیوم (زیرکونیا)، تهیه شود. پس از انجام مطالعات کتابخانه ای، برای هر راکتور اطلاعاتی از قبیل: استوکیومتری واکنش انجام شده، خوراک ورودی، محصولات خروجی و سینتیک واکنش تعیین گردید. در مدلسازی، از مدل هیدرودینامیکی دوفازی بکارگرفته شد و روابط مورد نیاز برای محاسبه پارامترهای موجود در آن جمع آوری گردید. در ادامه معادلات موازنه ی جرم (بر روی فاز گاز و جامد) و موازنه انرژی (بر روی کل بستر) استخراج گردید. برای هر راکتور دو مدل ارایه شد، که یکی جریان در فاز متراکم را پیستونی و دیگری آنرا درهم در نظر می گیرد. معادلات به روش رانگ کتای مرتبه چهار حل گردید و پس از آنالیز خطای هر مدل مشخص شد که نتایج مدل با فرض جریان درهم برای فاز متراکم، تطابق بهتری را با داده های تجربی دارد. به کمک مدل مذکور، عوامل موثر بر عملکرد هر راکتور از قبیل: سرعت گاز ورودی، توزیع اندازه جامد ورودی، غلظت گاز ورودی و دما مورد برسی قرار گرفت و مشخص شد که افزایش سرعت و غلظت گاز ورودی، دمای راکتور و کاهش اندازه ذرات باعث افزایش جامد تبدیل شده در راکتور می شود و تغییر اندازه ذرات ورودی بیشترین تاثیر را بر عملکرد راکتور کربوکلریناسیون زیرکن دارد و مقدار جامد تبدیل شده در راکتور کربوکلریناسیون زیرکونیا به دما حساس تر است.

در این تحقیق تکنیک جداسازی به وسیله افرون های گازی کلوئیدی برای خالص سازی آنزیم گلوکوآمیلاز از محیط کشت جامد استفاده شد. سه روش اختلاطی و یکپارچه و روش استخراج و جداسازی همزمان به عنوان روش های تاثیرگذار در خالص سازی آنزیم گلوکوآمیلاز معرفی شدند. همچنین تاثیر مواد فعال سطحی آنیونی aot و sds و کاتیونی ttab بر روی جداسازی گلوکوآمیلاز توسط افرون ها مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای موثری مانند نسبت حجمی افرون به محلول آنزیمی در روش اختلاط، ph و افزودن ماده منعقدکننده سولفات آلومینیوم در این تحقیق بررسی شدند. برای بررسی دقیق تر، برش های مختلف در حین پدیده تخلیه افرون برداشت شد و مشخص شد که در روش اختلاطی به علت استفاده از افرون تولید شده از آب، فعالیت گلوکوآمیلاز در اثر رقیق شدن کاهش می یابد. نتایج حاصل از روش یکپارچه گویای اندکی تغلیظ آنزیم بود. اما فعالیت در روش ادغام مرحله استخراج و جداسازی و در غلظت های پایین سولفات آلومینیوم حدود 100% و فاکتور خلوص حدود 2 برابر نسبت به محلول اولیه افزایش می یابد.

این پژوهش به بررسی تصفیه و تولید توان از پساب نفتی پالایشگاه اصفهان با استفاده از پیل سوختی میکروبی تک محفظه-ای می¬پردازد. پساب¬های نفتی شامل هیدروکربن¬های محلول در آب مانند تولوئن، بنزن، فنول و آلکان¬های شاخه دار است. این ترکیب¬های سخت تجزیه پذیر برای محیط زیست خطرناک و مضر هستند. تصفیه بیولوژیکی هوازی و بی¬هوازی به عنوان روش-های معمول در تصفیه به کار گرفته می¬شوند. در این پژوهش از یک پیل سوختی میکروبی تک محفظه¬ای حلقوی به صورت ناپیوسته استفاده شد. بدنه پیل سوختی میکروبی از جنس پلکسی گلاس ساخته شد. حجم کل محفظه پیل سوختی حدود 90 سانتیمتر مکعب بود. پیل سوختی میکروبی تک محفظه¬ای حلقوی از یک استوانه به ارتفاعcm 3 ، قطر داخلیcm 1/7 و قطر خارجی cm 9 ساخته شده است. آند پیل سوختی از جنس استیل ضد زنگ با مش400 و به اندازه cm 57 × cm 2 انتخاب شد و برای افزایش رسانایی، آند با رنگ¬های گرافیتی و مسی پوشش دهی شد. از پارچه¬ کربنی (cm 5/11×cm 3) برای ساخت کاتد استفاده شد. از کربن پلاتین 40% برای ساخت کاتالیست و از محلول نفیون 5% به عنوان غشای تبادل یون استفاده شد. بعد از پوشش دهی آند با رنگ های گرافیتی و مسی، آند به¬صورت حلقوی به دور کاتد پیچانده شد. از لجن بی هوازی تصفیه خانه فاضلاب شمال اصفهان و آب نهر کشاورزی به عنوان منابع میکروارگانیسم استفاده شد. این لجن¬ها به مدت 95 روز با مواد ویتامینه و مواد معدنی و پساب نفتی که تأمین کننده منابع معدنی و آلی میکروارگانیسم¬ها هستند، خوراک دهی شد. پساب نفتی دارای اکسیژن خواهی شیمیایی حدود 6000 میلی¬گرم بر لیتر بود که برای کاهش زمان مرحله تأخیر فاز در تشکیل زیست لایه، پساب نفتی بعد از رقیق سازی به اکسیژن¬خواهی شیمیایی 1290 میلی¬گرم بر لیتر رسید. فاصله مناسب بین الکترودهای آند و کاتد حدود 8/0 سانتیمتر و مقدار ph مناسب برای میکروارگانیسم¬ها بین 5/6 تا 8 انتخاب شد، که با استفاده از تست ولتاژ مدار باز به دست آمد. بیشینه ولتاژ مدارباز برای آند گرافیتی 767 میلی¬ولت و برای آند مسی 572 میلی¬ولت به¬دست آمد. در این مطالعه بیشینه چگالی توان برای آند گرافیتی وآند مسی به ترتیب 5/7 و 4 وات بر متر مکعب به دست آمد. همچنین بیشینه شدت جریان برای پیل سوختی میکروبی با آند گرافیتی و مسی به ترتیب 6/2 و 54/1 میلی¬آمپر در مقاومت 100 اهم به¬دست آمد. عملکرد پیل سوختی میکروبی به عنوان مولد برق بر مبنای رفتار پلاریزاسیون و پتانسیل های پیل نشان داده شده است. مقاومت درونی پیل سوختی میکروبی با آند گرافیتی حدود 100 اهم و برای آند مسی حدود 200 اهم بود. با بررسی کاهش اکسیژن¬خواهی شیمیایی و بیوشیمیایی مورد نیاز مشخص گردید که برای آند با پوشش گرافیتی بعد از 72 ساعت اکسیژن¬خواهی شیمیایی حدود 7/91% و اکسیژن¬خواهی بیوشیمیایی پنج روزه حدود 90% کاهش پیدا کرده است، همچنین برای آند با پوشش مسی پس از 72 ساعت مقدار اکسیژن¬خواهی شیمیایی 3/83% و اکسیژن خواهی بیوشیمیایی پنج روزه حدود 6/82% کاهش پیدا کرد. بازدهی کلومبیک برای آند گرافیتی حدود 71/29% بود.