در این پایان نامه به بررسی سنتز نانوذرات مس به روش احیای شیمیایی پرداخته شده است. تاثیر شرایط واکنش احیا بر اندازه ذرات مورد بررسی قرار گرفته است

نانوذرات نقره خواص متعددی از جمله خواص نوری، الکتریکی، کاتالیستی، ضد میکروبی و دارویی وغیره دارند. با توجه به کاربرد های گسترده و روزافزون نانوذرات نقره در تکنولوژی و صنایع مختلف، مطالعه دقیق بر نانوذرات نقره اهمیت بالایی پیدا می کند. از این رو دانستن سینتیک تشکیل نانوذرات نقره کمک شایانی بر استفاده بهتر از این نانوذرات می نماید. یکی از پارامترهایی که با توجه به آن می توان به سینتیک فاز جدید تشکیل شده پی برد، زمان تأخیر تشکیل نانوذرات نقره است. پایان نامه به بررسی زمان تأخیر تشکیل نانوذرات نقره در کریستالیزاسیون واکنشی می پردازد. مطالعات پایان نامه را می توان به دو بخش اصلی تقسیم نمود. در بخش اول به اندازه گیری آزمایشگاهی زمان تأخیر تشکیل نانوذرات نقره در کریستالیزاسیون واکنشی پرداخته می شود و در بخش دوم پایان نامه به پیش بینی زمان تأخیر آزمایشگاهی توسط مدل های تجمع خوشه ای نظیر تئوری انعقاد اسمولوچوفسکی، مدل انعقاد خوشه ها و مدل انعقاد کاشچیف می پردازیم.زمان بین ایجاد فوق اشباع محلول و اولین تغییرات فیزیکی سیستم درطی تشکیل نانوذرات (تشکیل هسته هایی با سایز بحرانی) را زمان تأخیر می نامند. وقتی پرتو نور به محلول حاوی نانوذرات نقره وارد شود بخشی از پرتو نور جذب نانوذرات شده و محلول رنگی (زرد رنگ) به نظر می آید. در حالی که قبل از تشکیل نانوذرات نقره در محلول تمامی پرتوها از محلول عبور کرده و هیچ پرتو نوری جذب محلول نمی شود، از همین خاصیت برای اندازه گیری زمان تأخیر کریستالیزاسیون نانوذرات نقره می توان استفاده نمود. نانوذرات نقره توسط واکنش نیترات نقره با احیاگر هیدرازین هیدرات در حضور پایدارکننده سیترات سدیم سنتز می شود. همچنین اثرات متغیر های فرآیندی نظیر فوق اشباع، دما، حضور ناخالصی و افزودن دانه کریستالی بر روی زمان تأخیر به صورت آزمایشگاهی بررسی می گردد.در مرحله دوم پایان نامه، زمان های تأخیر آزمایشگاهی در سه حالت تشکیل نانوذرات نقره، در حضور ناخالصی و با اضافه کردن دانه کریستالی را با مدل های خوشه ای مطابقت می دهیم. نهایتاً بهترین مدل برای پیش بینی زمان تأخیر نانوذرات نقره تعیین می گردد. از روی بهترین مدل برای زمان تأخیر می توان پارامترهای هسته زایی در کریستالیزاسیون واکنشی نانوذرات نقره مانند سرعت هسته زایی، سرعت رشد، مرتبه هسته زایی، کشش سطحی بین نانوذرات و محلول، انرژی فعالسازی تشکیل نانوذرات نقره و انرژی گیبس لازم برای تشکیل نانوذرات نقره را تعیین نمود.

دانسیته یکی از خصوصیات فیزیکی اساسی و مهم هر ماده است که در بسیاری از مسائل مهندسی مانند محاسبات فرآیندها، شبیه سازی ها و طراحی تجهیزات و لوله ها مورد نیاز می باشد. از اینرو وجود روابط ومعادلات دقیق و قابل اطمینان که قادر به محاسبه دانسیته مواد باشند، ضرورت پیدا می کند. مطالعات این پایان نامه را می توان به سه قسمت اصلی تقسیم کرد. ازآنجا که روابط ارائه شده در رابطه با مایعات یونی محدود می باشد، سعی شده است که این گروه از مایعات مورد بررسی قرار گیرند. در این پایان نامه ابتدا به بررسی مدلهـای ارائه شده جهت محاسبه دانسیته مایعات پرداخته می شود، سپس با اصلاح معادلات ارائه شده و با استفاده از روشهای جدید تلاش می شود که روابطی جهت تخمین دانسیته مایعات اشباع و متراکم بدست آورده شود. برای این منظور ابتدا رابطه ای با مبنای تئوری برای پیش بینی دانسیته مایع اشباع ارائه شده و با داده های آزمایشگاهی مقایسه می شود. معادله راکت که معادله ای معروف برای محاسبه دانسیته مایعات می باشد، بعنوان اساس توسعه این مدل قرار ‏گرفته است. ‏از آنجا که معادله راکت نتایج دقیقی برای مایعات یونی ارائه نمی دهد، در این مدل تصحیحی بر روی آن انجام گرفته می شود. در بخش دوم، دقیقترین رابطه بدست آمده برای مایعات یونی اشباع، برای پیش بینی دانسیته در فشارهای زیاد بکار برده شده و با استفاده از تئوری تصحیحات لازم به منظور بررسی اثرات فشار انجام می گیرد. در بخش سوم، معادله حالتی برای پیش بینی دانسیته سیالات فوق بحرانی در فشارهای زیاد با در نظر گرفتن نیروهای بین مولکولی ارائه شده و با داده های آزمایشگاهی مقایسه می شود. در این معادله حالت از انرژی پتانسیل متوسط (3-6) برای توصیف نیروهای بین مولکولی استفاده می شود.

: درمرحله ابتدایی ترکیبات لجن آندی شناسایی شده، سپس نقره و سایر فلزات موجود در لجن آندی در محلول اسیدی مثل hno3 از آن استخراج می شوند بعد به روش احیا شیمیایی فلز نقره از محلول رسوب داده می شود. سپس رسوب کلرید نقره در آمونیاک حل می شود و محلولی از نقره به دست می آید. در این مرحله با استفاده از یک کاهنده مناسب چون هیدرازین و یک پایدار کننده مثل سیترات سدیم تلاش خواهد شد نانوذرات نقره تولید شود.

یکی از روش های حذف مس از لجن آندی در شرایط اتمسفریک، استفاده از لیچینگ با اسید می باشد. در این تحقیق به منظور دستیابی به شرایط بهینه بازیابی مس به دست آوردن سینتیک این لیچینگ مد نظر قرار گرفت. برای لیچینگ مس از لجن آندی از اسید نیتریک و اسید سولفوریک استفاده شد. به منظور بررسی سینتیک، داده های سینتیکی در چهار دمای 25 ،40 ،60 و90 درجه سانتیگراد و در غلظت های1، 2 و 4 مولاراسید نیتریک و دو غلظت 6 و16 مولار اسید سولفوریک به دست آمد. مقدار بازیابی مس توسط اسید نیتریک از اسید سولفوریک بسیار بیشتر است. بنابراین مدلسازی این فرآیند بر اساس واکنش های غیرهمگن جامد-مایع و مدل تعمیم یافته فتحی حبشی انجام شد. مشاهده شد که در لیچینگ مس با اسید نیتریک کنترل کننده، نفوذ در فیلم و واکنش سطحی می باشد. در دمای 90 درجه سانتی گراد و غلظت 2 و 4 مولار اسید نیتریک درصد بازیابی بسیار زیاد است و کنترل کننده نفوذ در خاکستر و واکنش سطحی می باشد. در لیچینگ مس با اسید سولفوریک کنترل کننده نفوذ در فیلم مایع و واکنش سطحی می باشد. علاوه بر این مدل فتحی حبشی نیز به خوبی با داده های آزمایشگاهی تطابق داشت و ثوابت سرعت برای هر دو اسید بدست آمد. در این تحقیق پارامترهای دما، زمان و غلظت اسید نیتریک و سولفوریک به عنوان پارامترهای موثر بر لیچینگ بررسی شد. بیشترین مقدار بازیابی با اسید نیتریک در دمای 90 درجه سانتی گراد و غلظت 4 مولار، برابر 6/99 درصد می باشد. بیشترین بازیابی مس با اسید سولفوریک در دمای 90 درجه سانتی گراد و غلظت 16 مولار 44/92 درصد است

در این مطالعه یک معادله حالت برای پیش بینی خواص ترمودینامیکی گازطبیعی و lng ارائه شد. این معادله حالت با اصلاح یک معادله حالت دیگر که توسط گوهرشادی و همکارانش استنتاج شده بود، بدست آمد. معادله گوهرشادی و همکارانش که به gma مشهور است برای محاسبه دانسیته مواد در فاز مایع با دقت بسیار زیادی استفاده می شود. اما این معادله حالت نمی تواند دانسیته مواد را در فاز گاز و به تبع آن گاز طبیعی پیش بینی کند. این معادله همچنین برای پیش بینی دانسیته lng مناسب نمی باشد. اساس معادله حالت gma انرژی پتانسیل بین مولکولی است. شکل نهایی معادله حالت جدید یک قاعده هم دما بین (z-1)v^3 و ? است که با پتانسیل اصلاح شده لنارد- جونز (3 ،6 ،9) بدست آمد. توانایی این معادله حالت جدید با مقایسه نتایج آن با داده های تجربی و معادله حالت پنگ- رابینسون (pr eos) و معادله حالت گرگ )2008 (gerg بررسی شد. معادله حالت جدید برای محاسبه دانسیته گاز طبیعی و lng تا فشارهای بالا نتایج بسیار خوبی می دهد. درصد خطا بین دانسیته محاسبه شده با دانسیته های تجربی برای گاز طبیعی 429/0 % و برای lng ، 205/0 % می باشد. همچنین این معادله برای محاسبه ظرفیت حرارتی در فشار ثابت (cp) و ضریب دوم ویریال تا فشارهای متوسط نیز مناسب است. این معادله ظرفیت حرارتی در فشار ثابت گاز طبیعی را با درصد خطای 745/1 % و برای lng ، 37/2 % پیش بینی می کند. در صد خطای این معادله برای پیش بینی ضریب دوم ویریال گاز طبیعی 65/2 % می باشد.

نیترات آمونیوم علاوه بر آنکه در مصارف کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد، بدلیل برخوردار بودن از خاصیت انفجاری، در صنایع نظامی و معدنی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در تولید نیترات آمونیوم انفجاری مقدار زیادی رطوبت همراه آن وجود دارد، که معمولا در آخرین مرحله فرایند تولید لازم است خشک شود.. برای دستیابی به کیفیت مناسب و قابل عرضه در بازار لازم است رطوبت و دمای نیترات آمونیوم در محدوده خاصی کنترل شود. بدیهی است کنترل دما در فرایند خشک کردن مواد منفجره و آتش گیر از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد. این مهم بدون شناخت دقیق از فرایند امکان پذیر نخواهد بود. در این پایان نامه مدلسازی ریاضی و شبیه سازی خشک کن های چرخشی واحد نیترات آمونیوم مجتمع پتروشیمی شیراز با ظرفیت تولید روزانه 650 تن نیترات آمونیوم انجام گردیده است. مدل سازی ریاضی دو خشک کن چرخشی سری با جریان های همسو و ناهمسوی شامل معادلات انتقال حرارت و جرم توسعه داده شده است. بر اساس داده های آزمایشگاهی، روابط جدید رطوبت تعادلی و سرعت خشک شدن برای نیترات آمونیوم ارایه گردیده است. نتایج حاصل از مدلسازی با مقادیر صنعتی مقایسه گردید. میانگین انحراف مطلق نتایج شبیه سازی، برای جریان همسو 04/4% رطوبت محصول، 33/2% دمای محصول و 84/1% دمای هوا و برای جریان نا همسو 01/9% رطوبت محصول ، 03/2% دمای محصول و 57/4% دمای هوا می باشد. این در حالی است که تا کنون مدل های ارایه شده در بهترین شرایط حدود 8% انحراف را نشان می دهند. از میان کلیه پارامترهای موثر بررسی شده در این تحقیق، شیب و سرعت چرخش خشک کن بیشترین تاثیر را روی محتوای رطوبت نیترات خروجی از خشک کن دارند. از میان کلیه پارامترهای عملیاتی نیز دمای هوای ورودی و رطوبت نیترات ورودی روی رطوبت محصول خروجی از خشک کن همسو بیشترین تاثیر را دارند. از طرف دیگر همین رفتار در مورد جریان نا همسو نیز صادق است با این تفاوت که افزایش 30% دمای هوای ورودی به خشک کن تاثیر چندانی روی رطوبت نیترات خروجی از خشک کن ندارد. دمای نیترات ورودی و دمای هوای ورودی به خشک کن بیشترین تاثیر را روی دمای محصول خروجی در هر دو نوع جریان دارند. با این تفاوت که در مورد جریان همسو دمای نیترات ورودی و در مورد جریان نا همسو دمای هوای ورودی تاثیر بیشتری روی دمای نیترات خروجی دارد. بنابراین کنترل دما در خشک کن با جریان نا همسو برای مواد منفجره از حساسیت بیشتری برخوردار است.

مدل های جذب، ابزار مهمی در طراحی وشبیه سازی فرایند جذب هستند. با توجه به روند افزایشی استفاده از ساختارهای نانودر این فرایندها، وجود مدل هایی که جذب گازها برروی نانو جاذب ها را پیش بینی کنند ضروری است. در این پایان نامه معادلات حالت واندروالس و پنگ- رابینسون جهت توصیف رفتار سیال در نانوحفره اصلاح شده اند. با کمک این دو معادله حالت اصلاح شده و معادلات استاندارد آنها دو مدل برای پیش بینی جذب گازهای خالص در فشارهای بالا ارائه شده است. نتایج نشان می دهد، مدلی که اساس آن معادله حالت تصحیح شده واندروالس است در فشارهای پایین تر از 5 مگاپاسکال نتایج قابل قبولی ارائه نمی دهد اما در فشارهای بالاتر نتایج بهتر بوده و میانگین انحراف از داده های تجربی در این بازه فشاری 31/3% است. در حالیکه در اکثر موارد دقت نتایج مدل دوم از فشار 1 تا 12 مگاپاسکال قابل قبول بوده و میانگین انحراف 41/6% می باشد. بررسی تأثیر قطر حفره بر روی مقدار جذب، کاهش مقدار جذب با افزایش قطر حفره را نشان میدهد. بررسی فشار بخار کربن دی اکسید در نانوحفره نشان می دهد که فشار بخار سیال در نانوحفره نسبت به حالت توده در دمای ثابت کمتر است و با کاهش قطر حفره نیز کاهش می یابد. در پایان، نتایج بررسی دمای بحرانی سیال در نانوحفره نشان می دهد که این پارامتر هم با کاهش قطر حفره کاهش می یابد.

در این پایان نامه مدلسازی دو راکتور کاتالیزوری بررسی میشود که از طریق یک غشاء فلزی به یکدیگر کوپل شده اند. واکنش دی هیدروژناسیون پارافین سنگین به الفین در قسمت پوسته و واکنش هیدروژناسیون نیتروبنزن به آنلین در قسمت لوله در راکتورهای با بستر ثابت اما با کاتالیزورهای متفاوت انجام می شود. در حقیقت یک غشاء از جنس پالادیم, دو قسمت پوسته و لوله را از هم جدا می کند. حرارت به طور مداوم از قسمت لوله که واکنش گرمازا صورت می گیرد از غشاء عبور کرده و به سمت پوسته که در آن واکنش گرماگیر انجام می شود, می رود. در همان زمان هیدروژن به طور مداوم در قسمت پوسته تولید شده و از طریق غشاء به سمت لوله جریان می یابد. بدین صورت واکنش در قسمت لوله حرارت لازم برای انجام واکنش گرماگیر در قسمت پوسته و واکنش در قسمت پوسته هیدروژن لازم را برای انجام واکنش هیدروژناسیون در قسمت لوله را تأمین می کند. موازنه جرم و حرارت بر روی یک المان دیفرانسیلی از راکتور مورد نظر منجر به معادلات دیفرانسیل درجه اولی شد که با یکدیگر کوپل هستند. نتایج حاصل ازحل معادلات بدست آمده در پوسته و لوله در حالت پایدار، با داده های تجربی مربوط به راکتور غشایی مقایسه شد. نتایج نشان داد که درصد تبدیل پارافین بدست آمده حاصل از مدلسازی 7/61 بود که نسبت به داده های تجربی 6/8 درصد بیشتر است. بازده الفین نیز 7/57 بدست آمد که نسبت به داده های تجربی مربوط به راکتور غشایی 95/9 واحد اختلاف داشت.

دسته جدیدی از ترکیبات شیمیایی با عنوان مایعات یونی با خواص و ویژگی های فوق العاده، قادر به ایجاد محیط های شیمیایی سبز به منظور اجرای فرآیندهای شیمیایی هستند، اما با وجود تحقیقات آزمایشگاهی و تئوری زیاد هنوز هیچ ارتباط روشنی بین ساختار مولکولی و خواص این مایعات بدست نیامده است. یکی از راه های بدست آوردن خواص ترمودینامیکی و ماکروسکوپی این مایعات، استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی می باشد. این روش مبتنی بر میدان نیرو بوده و مواد را از دید میکروسکوپی بررسی می کند. در این تحقیق به منظور بدست آوردن خواص و مشخصات ماکروسکوپی مایع یونی 1بوتیل-3 متیل ایمیدازولیوم تترا فلورو بورات، ابتدا با استفاده از روش های مکانیک کوانتومی و محاسبات آغازین، هندسه و مختصات فضایی مولکول شبیه سازی شده است، و فایل pdb این مایع یونی ساخته شد. این شبیه سازی با استفاده از نرم افزار gaussian 9 و روش mp2 با مجموعه پایه 6-31g(d) انجام شده است. سپس به کمک نرم افزار دینامیک مولکولی namd دانسیته این مایع یونی پیشگویی شد. برای بدست آوردن این خاصیت توسط نرم افزار namd، از شکل پارامتری میدان نیروی charmm استفاده شده است. با توجه به گونه های اتمی مشابه، ابتدا پارامترهای میدان نیروی charmm، با بهینه سازی پارامترهای میدان نیروی opls-aa، بدست آورده شدند. پیشگویی دانسیته این مایع یونی به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی نسبت به مقدار تجربی آن 1/5-1/017 درصد خطا داشت. مقدار دانسیته این مایع یونی 1.1819 gr/cm3 به دست آورده شد.

هدف از انجام این پروژه اضافه کردن بر دانش استفاده از برج های پر شده است هنگامی که همراه با واکنش شیمیایی می باشد. جریان محوری سیال درون برج پر شده بستر ثابت با پکینگ های از نوع حلقه پال 1.5 مورد بررسی قرار گرفته شده است. در ادامه یک مدل مناسب برای شبیه سازی برج استخراج پر شده واحد تصفیه پروپان پالایشگاه چهارم پارس جنوبی با توجه به شرایط عملیاتی موجود برای سیستم کاستیک/ مرکاپتان/ پروپان به منظور کاهش میزان ناخالصی مرکاپتان موجود در پروپان، آورده شده است. در نهایت پس از شبیه سازی برج مذکور با بدست آوردن پروفایل غلظت و تعیین اثر سینتیک واکنش بر روی انتقال جرم، به بیان مزیت های برج بکار برده شده و همچنین مدل در نظر گرفته می پردازد. نتایج بدست آمده نشان دهنده آن است که انتقال جرم با وجود واکنش شیمیایی افزایش می یابد و با وجود برج های پر شده محصول با کیفیت بالاتری جهت صادرات بیشتر بدست خواهد آمد. همجنین انحراف بین داده های تجربی و نتایج شبیه سازی تقریباً 8% بدست آمده است. در مورد جنبه های نو آوری این پروژه به همراه بودن سنیتیک واکنش با نرخ نفوذ و بدست آوردن یک مدل مناسب، می توان اشاره کرد. همچنین با توجه به مطالعات اندکی که بر روی برج های استخراج پر شده در شرایط پیوسته و پایا و تماس از نوع متقابل همراه با واکنش شیمیایی صورت گرفته است می تواند دید تازه ای نسبت به فرایند مذکور در صنعت بدهد. ستون های پر شده ضربه ای از انواع برج های پر شده میباشند که کارایی استخراجی بالایی دارند و با ایجاد یک تحریک از طریق ضربه ای که ایجاد میشود تلاش بر بالا بردن راندمان انتقال جرم در این ستون ها است. لذادر پایان پارامترهای تاثیرگذار در این برج ها را نیز بررسی کرده و آنها را بهینه سازی میکنیم و با مدل سازی این برج ها, مقایسه ای بین آنها و برج های پر شده متداول صورت می گیرد. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که انتقال جرم به شدت به سطح تماس مشترک بین فاز پیوسته و پراکنده بستگی دارد و با افزایش ماندگی فاز پراکنده و کاهش قطر ذرات, افزایش می یابد.

امروزه نانو ذرات به دلیل خواص و کاربردهای ویژه ای که دارند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند با توجه به این کاربردها بررسی دقیق شیوه های تولید، خواص فیزیکی و شیمیایی، توزیع شکل و اندازه ، خلوص و آنها اهمیت میابد، همه اینها در علم نانوتکنولوژی مورد بررسی قرار می گیرند. خواص نانو ذرات وابسته به توزیع شکل و اندازه آنها می باشد. از این رو تاکنون تلاشهای زیادی برای کنترل توزیع اندازه ذرات آنها در طی فرایند سنتز آنها از هر دو جنبه تئوری و عملی صورت گرفته است .از جنبه تئوری معادلات موازنه جمعیت برای توصیف شرایط ذرات استفاده می شود.به دلیل تعداد زیاد معادلات ذکر شده و غیر خطی بودن آنها، استفاده از روشهای دینامیک سیالات محاسباتی برای حل آنها ضروری است. در این پایان نامه به بررسی توزیع اندازه نانو ذرات سولفات باریوم سنتز شده در دو نوع راکتور پایا لوله ای و ناپیوسته مخزنی همزن دارپرداخته شده است. مدلسازی های راکتور لو له ای برای هندسه دو بعدی انجام شده و معادلات موازنه جمعیت به روش گسسته سازی معادلات حل شده اند. در راکتور ناپیوسته نیز مدلسازی برای هندسه سه بعدی انجام و معادلات موازنه جمعیت به روش استاندارد ممانها حل شده اند. مدلسازی ها با فرض عدم وجود شکست و انباشتگی ذرات و با در نظر گرفتن معادلات توربولنسی حل شده اند. بدیهی است که حل همزمان معادلات عمومی سیالات نیز به عنوان پیش نیاز مدلسازی انجام شده است. آنچه که از نتایج بر می آید این است که توزیع اندازه ذرات به شدت وابسته به میزان فوق اشباعیت می باشد. هرچه فوق اشباعیت بیشتر باشد ذرات کوچکتری تولید می شود چرا که نیروی محرکه برای تولید هسته ها زیادتر بوده و هسته زایی بر رشد غالب است. در راکتور لو له ای عامل موثر دیگر زمان ماند می باشد زمان ماند بیشتر فرصت برای رشد بیشتر را می دهد و ذرات بزرگتری به دست می آیند. در راکتور ناپیوسته نیز مشاهده شد که ذرات در مرکز راکتور بزرگترند و با گذشت زمان نیز بزرگتر می شوند.

متانول به طور گسترده ای به عنوان حلال صنعتی و آزمایشگاهی، جهت استخراج، شستشو، خشک کردن و کریستال کردن مجدد مورداستفاده قرار می گیرد. راکتور تولید متانول یک راکتور لوله¬ای بستر ثابت است، جریان گاز ورودی دچار پدیده ی مجرا سازی می شود که این پدیده یکی از عوامل کاهش درصد تبدیل متانول در راکتور است. همچنین در این راکتورها امکان وجود حجم مرده بسیار زیاد است که باعث افت عملکرد راکتور می¬شود. در این پژوهش دو مدل برای راکتور صنعتی تولید متانول پتروشیمی شیراز ارائه شده است. مدل اول از چند مرحله سری تشکیل شده است که در هر مرحله یک راکتور مخلوط شونده و یک راکتور لوله¬ای به صورت موازی متصل شده¬اند. عملکرد راکتورهای لوله¬ای و مخلوط شونده ایده آل در نظر گرفته شده اند که اختلاط جریان¬ها با درصد مولی متفاوت از اجزاء، باعث ایجاد جریان غیر ایده آل می¬گردد. در مدل دوم به¬جای راکتور مخلوط شونده یک جریان جانبی وجود دارد. برای حل معادلات دیفرانسیل پاره¬ای دخیل در سیستم از روش¬های حل عددی متفاوتی در محیط نرم افزار متلب استفاده شد. جهت افزایش دقت محاسبات، در تمام مدل¬ها از روش نیوتن-رافسون برای راکتور مخلوط شونده و از روش حدس و خطا برای حل معادلات راکتور لوله¬ای استفاده شد. نتایج حاصل از مدل اول نشان داد، درصورتی که مقدار دبی مولی ورودی به راکتور مخلوط شونده مرحله اول، 06/0 دبی مولی کل باشد و همچنین درصورتی¬که 77/0 حجم کل به راکتور مخلوط شونده اختصاص داده شود شاهد کمترین میزان انحراف از داده¬های تجربی هستیم.

چکیده یک مدل یک بعدی و غیر همگن برای بررسی عملکرد راکتور فیشرتروپش (ft) که خوراک ورودی آن توسط دو راکتور اکسایش زوجی متان (ocm) و ریفورمینگ با بخار متان (srm) حاصل شده است، در دو پیکربندی به صورت دو راکتور پشت سر هم ft-ocm و ft-srm مورد بررسی قرار گرفته شد. در این مورد، co و h2 که به مقدار بیشتر در محصولات srm و مقدار کمتری در محصولات ocm وجود داشتند، می توانستند در سنتز ft مصرف شوند و به c2+ و محصولات ft بیشتری تبدیل شوند. علاوه بر آن، استراتژی دیگری برای افزایش تبدیل co و سنتز بیشتر محصولات ft با استفاده از توزیع هیدروژن در راکتور سنتز ft مورد مطالعه قرار گرفت. در این حالت، راکتور سنتز ft به عنوان راکتور پوسته و لوله فرض شده که محصولات ocm و srm قبل از وارد شدن به قسمت سنتز ft که در قسمت پوسته ی آن قرار داشت، از سمت لوله ی راکتور عبور کردند. استفاده از غشای نفوذپذیر pd، ورود هیدروژن بیشتری به قسمت سنتز راکتور ft (غشاء) را ممکن ساخت و محصولات سنتز بیشتری بدست آمد. هیدروژن اضافی در محیط واکنش در مقایسه با پیکربندی اصلی، به خصوص بازده ی c5+ و تبدیل co را افزایش داد. در این مطالعه اثر پارامتر های خوراک ورودی به راکتورهای ocm و srm بر محصولات خروجی از راکتور ft بررسی شده است.

وجود پالایشگاه های گاز و صنایع پتروشیمی در منطقه ویژه اقتصادی پارس جنوبی معضلات زیست محیطی مهمی را در اطراف شهرک های صنعتی این منطقه بوجود آورده است. که از جمله آن می توان به پساب های فلزات سنگین تولید شده توسط آنها اشاره کرد. تخلیه این پساب ها سبب مرگ و میر موجودات زنده در آب های پذیرنده می شود. در این تحقیق با جداسازی میکروارگانیسم های بومی منطقه، تلاش برای جذب فلزات سنگین از پساب های خروجی از صنایع موجود انجام شد. ابتدا از پساب های منطقه ویژه اقتصادی پارس جنوبی نمونه برداری شد. باکتری های موجود در پساب با روش پاساژ مکرر در محیط آگار جداسازی و 8 سویه از باکتری های حذف کننده فلزات سنگین شناسایی شد. سپس به کمک روش رقت سازی در آگار، حداقل غلظت مهار کننده از رشد (mic) سویه ها نسبت به فلزات سنگین تعیین گردید. سویه های شماره 2 و 4 دارای بالاترین mic معادل 5 میلی مولار سرب بودند. در مورد فلز جیوه سویه 8 دارای بالاترین mic معادل 1/0 میلی مولار بود و در نهایت در مورد فلز کروم سویه شماره 6 دارای بالاترین mic معادل 3 میلی مولار بود. آزمایش های بیوشیمیایی سویه ها نشان داد که همگی آنها از جنس pseudomonase بوده و یافته های نشر اتمی نشان داد که سویه شماره 4 پس از رشد در محیط محتوی فلزات سنگین قادر به جذب سرب بود. بطوریکه 45/0% وزن خشک سلول باکتری را تشکیل داد. این میزان برای سویه شماره 6 و سویه شماره 8 به ترتیب 33/0% کروم و04/0% جیوه بود.

سولفات مس با درصد خلوص بالا جهت مصارف کشاورزی، خوراک دام (آبزیان) و از همه مهم تر جهت کاتالیست در صنایع پتروشیمی استفاده می شود. در این تحقیق تهیه ی سولفات مس بدون ناخالصی نیترات و آلودگی محیط زیست انجام شده است. جهت انجام آزمایش، دو مرحله نیاز بود. ابتدا تبدیل کاتد مس به پودر مس و در مرحله ی دوم انحلال پودر در اسید سولفوریک و تولید کریستال سولفات مس انجام گرفت. هر دو مرحله ی آزمایش در 3 دمای c? 35،50،70 با دو سطح مقطع مفتول و ورقه انجام گرفت. در مرحله تبدیل کاتد به پودر درجه حرارت تاثیر چندانی در انجام فرآیند نداشت اما در مرحله ی انحلال پودر درجه حرارت به همراه اکسیدکننده، از مهمترین عوامل موثر در فرآیند هستند. هیدروژن پراکسید، اکسیژن و اوزون به عنوان اکسید کننده مورد بررسی قرار گرفتند. به دلیل بالا بودن درصد انحلال پودر مس در محلول و خلوص سولفات مس در کریستال، هیدروژن پراکسید بهترین اکسید کننده جهت انحلال پودر مس انتخاب گردید، اما از دیدگاه اقتصادی مقرون به صرفه نبوده و نیز به دلیل مشکلات تجزیه پذیری سریع در محیط و در معرض نور، نمی توان به عنوان اکسید کننده مناسب در صنعت استفاده نمود. فرآیند تبدیل محلول به کریستال در 3 حالت سرد کردن کند، سریع و طبیعی انجام گرفت و با استفاده از تصاویر sem، نمودار توزیع ذرات کریستال بدست آمد و با مدل روزین ? راملر اعتبار سنجی شد. به علاوه در این تحقیق با استفاده از افزودن ضد حلال اتانول به محلول سولفات مس و سولفوریک اسید و آب، که برای بالا بردن درصد خلوص سولفات مس به کار برده می شود، سینتیک تشکیل کریستال، اثر هسته زایی و رشد کریستال مورد بررسی و در نهایت داده های تجربی با مدل مورد مقایسه قرار گرفتند.

لجن مس آندی دارای ترکیبات متنوعی از جمله نقره، سرب، مس و سلنیم است. یکی از روش های حذف سرب از لجن آندی در شرایط اتمسفریک، استفاده از لیچینگ با اسید می باشد.در این تحقیق از اسید نیتریک جهت بررسی فرایند لیچینگ سرب استفاده شده است . به منظور بررسی سینتیکی فرایند لیچینگ سرب ، پارامترهای غلظت اسید نیتریک ,دما مخلوط جامد- مایع و زمان جداسازی سرب در بازه های مختلف در نظر گرفته شدند. لجن آندی به صورت پودر می باشد که در اسید نیتریک حل می شود. بنابراین مدلسازی این فرآیند بر اساس واکنش های غیرهمگن جامد-مایع انجام شد به این ترتیب که داده های آزمایشگاهی با مدل قرص- دانه اصلاح شده مطابقت داده شدند. در نهایت با آزمایش های انجام شده مشخص شد در دمای 90 درجه , زمان 60 دقیقه و غلظت 4 مول بر لیتر اسید نیتریک ، سرب حدود 70 درصد از لجن جداسازی می شود .

برای حذف نقره از لجن آندی از فرآیند لیچینگ با اسید نیتریک و اسید سولفوریک استفاده شده است. در لیچینگ نقره از لجن آندی پس از تماس اسید نیتریک و لجن آندی، به تدریج نقره وارد محلول لیچینگ می شود و درصد تبدیل افزایش می یابد و چون در این حالت دو پدیده نفوذ و واکنش کنترل کننده است با مدل های معمول این درصد تبدیل قابل پیش بینی نیست و در این حالت معادلات دیفرانسیل پاره ای کوپل به دست می آید که این معادلات حل تحلیلی نداشته و باید از روش های حل عددی حل شوند. برای حل سینتیک لیچینگ نقره از لجن آندی زمانی که نفوذ و واکنش حضور داشته باشد از مدل ساختاری استفاده شد مدل ساختاری به این صورت است که یک قرص کروی از واکنشگر جامد را در نظر گرفتند که از تعداد زیادی دانه های کروی با قطر یکنواخت ساخته شده است و سرعت کلی واکنش از جمع تک تک دانه ها محاسبه می شود. معادلات حاصل از مدل سازی با روشهای عددی حل شده و درصد تبدیل را برای اسید نیتریک 1،2و4 مولار در دماهای 60،40،25و90 درجه سانتیگراد بدست آورده و نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده که تطابق قابل قبولی بین نتایج حاصل از حل عددی و نتایج تجربی مشاهده گردید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.