در طراحی سیستمهای احتراقی همواره دو هدف اصلی مدنظر بوده است. یکی افزایش کارآیی سیستم و دیگری کاهش آلاینده های احتراق. بدین منظور امروزه تکنولوژی جدیدی تحت عنوان احتراق با دمای بالای هوا یا hitac در صنایع احتراقی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تکنولوژی با پیش گرم کردن هوای مورد نیاز احتراق و کاهش غلظت اکسیژن در آن، کارآیی سیستم افزایش و تولید آلاینده هایی مانند nox کاهش می یابد. در این پایان نامه ویژگی های احتراق از نوع hitac بصورت آزمایشگاهی و عددی مورد بررسی قرار گرفته شده است. جهت بررسی این پدیده ابتدا با ساخت یک سیستم آزمایشگاهی مجهز به تکنولوژی hitac و تعیین مکان مناسب نازل سوخت، ویژگی های این نوع احتراق بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که هر چه میزان اختلاط سوخت با هوا مناسب تر باشد میزان nox تولیدی کاهش می یابد. همچنین نتایج بیانگر آن است که با افزایش دمای هوای پیش گرم، nox تولیدی افزایش می یابد ولی این نرخ افزایش در شرایط hitac (دمای بالای هوا و غلظت کم اکسیژن) بسیار کم است و کمترین مقدار nox در شرایط hitac مشاهده می شود. به منظور بررسی بهتر این پدیده، سیستم آزمایشگاهی موردنظر توسط cfd مدلسازی شده است. نتایج مدلسازی نشان می دهد که تولید nox به شدت به دما، غلظت اکسیژن و نحوه اختلاط سوخت و هوا در ناحیه احتراق بستگی دارد. در یک دمای ثابت هوای پیش گرم، با کاهش غلظت اکسیژن حجم و اندازه شعله افزایش می یابد. همچنین در این مدلسازی اثر دمای سوخت بر میزان nox تولیدی مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای سوخت، سرعت آن افزایش، اختلاط سوخت با هوا مناسب تر و nox تولیدی کاهش می یابد. به منظور بررسی کاربرد احتراق از نوع hitac در صنعت، دو مطالعه موردی در این زمینه صورت گرفته است. در مطالعه موردی اول امکان استفاده از تکنیک hitac در بویلر بازیافت حرارتی پتروشیمی فجر توسط مدلسازی cfd مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این مطالعه با طراحی و مدلسازی یک نازل سوخت و پیدا کردن محل مناسب و دبی بهینه این نازل، تأثیر تکنولوژی hitac در افزایش کارآیی بویلر از طریق افزایش دمای بخار تولیدی، بررسی گردیده است. نتایج مدلسازی نشان می دهد که با استفاده از تکنولوژی hitac، دمای بخار تولیدی حدود % 37 افزایش می یابد. در مطالعه موردی دوم، احتراق از نوع hitac و انتشار nox در hrsg پتروشیمی مبین توسط cfd مورد بررسی قرار گرفته شده است. آنالیز گازهای خروجی از hrsg پتروشیمی مبین نشان دهنده درصد نسبتاً بالایی از nox در آنها است. به همین دلیل در این تحقیق با مدلسازی cfd این بویلر و بررسی تولید nox در آن، علت بالا بودن این مقدار nox در گازهای خروجی مورد مطالعه قرار گرفته شده است. نتایج مدلسازی بیانگر آن است که بیشترین مقدار nox در نواحی مرده درون hrsg تولید می شود و وجود این نواحی مرده عامل اصلی در تولید بیشتر nox درون بویلر است. همچنین در این تحقیق اثر نسبت اکی والان در دبی ثابت هوا بر روی ماکزیمم دمای شعله و میزان nox تولیدی، بررسی شده است. نتایج کلی پایان نامه نشان می دهد که استفاده از تکنولوژی hitac در سیستمهای احتراقی سبب افزایش کارآیی آنها و کاهش انتشار آلاینده ها مانند nox می شود. همچنین cfd ابزاری توانمند در مدلسازی این نوع احتراق و تولید آلاینده ها می باشد

یکی از کاربردهای cfd، مدلسازی سیستمهای تهویه صنعتی می باشد. از مهمترین موارد استفاده این سیستمها در مرغداری های صنعتی می باشد. در سالن های مرغداری باید شرایط مناسب آب و هوایی جهت پرورش جوجه ها وجود داشته باشد. این شرایط شامل دبی هوای ورودی به سالن، سرعت هوای عبوری از بالای سر جوجه ها، توزیع دما درون سالن و حرکت مناسب هوا به منظور تهویه و کاهش آلاینده گاز آمونیاک می باشد. بهترین نوع سیستم تهویه در مرغداریهای صنعتی، سیستم تهویه تونلی (tunnel ventilation) می باشد. در این سیستم پنجره های ورود هوا در ابتدای سالن و هواکشهای تهویه هوا در انتهای سالن بر روی دیواره های جانبی نصب می گردند. بهترین روش برای تعیین پارامترهای موثر بر تهویه، مدلسازی cfd سیستم تهویه و پیش بینی الگوی جریان در سالن های مرغداری می باشد. با استفاده از نتایج cfd می توان به خوبی اثر این پارامترها بر تهویه مناسب سالن ها را مورد بررسی قرار داد تا بهترین شرایط انتخاب گردد. در این تحقیق سیستم تهویه یک مرغداری صنعتی 50 هزار قطعه ای (شرکت مرغ سحر داراب) توسط cfd مدلسازی خواهد شد. سیستم موردنظر از نوع تهویه تونلی است. هدف از این مدلسازی تعیین شرایط بهینه به منظور تهویه مناسب می باشد. جهت ارزیابی دقت مدلسازی، از داده های موجود در این واحد مرغداری استفاده خواهد شد. مهمترین این داده ها، سرعت هوا در نقاط مختلف سالن می باشد. پس از ارزیابی دقت مدلسازی و انتخاب مدلهای مناسب، اثر پارامترهای مختلف بر تهویه مناسب و انتخاب مقدار بهینه این پارامترها مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

امروزه فروشویی زیستی مس توسط باکتری از منابع کانسنگ سولفیدی حاوی مس و آهن به عنوان یک تکنولوژی نوین با پتانسیل خوب برای استحصال مس از خاک های کم عیار مورد توجه قرار گرفته است. عدم وجود یک معادله ی مشخص برای پیش بینی مقدار فلز استخراجی در فرآیندهای فروشویی زیستی باعث شده است که پیش بینی مقدار فلز قبل از انجام آزمایش های مختلف به راحتی میسر نباشد. در این تحقیق پیش بینی میزان مس استخراج شده با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت این کار از یک شبکه ی عصبی پیش خور استفاده شده است که این شبکه متشکل از 5 نرون در لایه میانی خود می باشد. با توجه به پارامترهای موثر در فرآیند فروشویی زیستی درصد جامد خوراک، اندازه ذرات کنسانتره مس، زمان ماند، ph، پتانسیل اکسایش – کاهش و نرخ های مصرف اکسیژن و دی اکسید کربن به عنوان ورودی شبکه و درصد مس استخراج شده به عنوان خروجی شبکه در نظر گرفته شد. نتایج نشان می دهد مدل ارائه شده از تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی برخوردار است. mse برای آموزش وارزیابی شبکه بهینه با آرایش 1-5-7 به ترتیب و شد. 70% به عنوان داده های آموزشی شبکه و 30% به عنوان ارزیابی شبکه استفاده شده است. همچنین ضریب همبستگی برای شبکه بهینه، 995/0 به دست آمد.

نفت استخراج شده در اکثر میادین نفتی حاوی مقادیری آب به شکل امولسیون می باشد که انواعی از نمک ها به صورت نامحلول، در قطرات آب پراکنده شده در نفت وجود دارند. این امولسیون ها، به دلیل حمل آب اضافی و بالاتر بودن ویسکوزیته، باعث افزایش هزینه های حمل و نقل و پمپ کردن می شوند. همچنین نمک های حل شده در قطرات آب باعث افزایش مشکلات خوردگی تجهیزات و غیر فعال شدن کاتالیست ها می گردد. بنابراین شکستن امولسیون آب – نفت و جداسازی آنها از اهمیت بسیاری برخوردار است. این امر در واحدهای نمک زدایی به کمک سورفکتانت های شیمیایی صورت می گیرد. جایگزینی این سورفکتانت ها با بیوسورفکتانت ها برای نمک زدایی نفت خام منطقه گچساران مورد نظر این تحقیق است. با توجه به اینکه برای انجام این تحقیق باکتری مناسبی که قادر به انجام این فعالیت ها باشد، در دسترس نبود باعث شد که به جداسازی باکتری از نمونه مورد نظر اقدام شود. بعد از نمونه برداری از خاک آلوده به نفت گچساران و جداسازی باکتری مورد نظر با استفاده از تست های فیلوژنتیکی، مورفولوژیکی نشان داده شد که باکتری جدا شده 99% به سویه salinicola sp.pm 10 شباهت داشته است و با نام soil-1 شناخته شد و شرایط بهینه رشد این باکتری مورد بررسی قرار گرفت. باکتری soil-1با انجام آزمایشات مربوطه مشخص شد که هالوتولرانت است و شرایط بهینه رشد این باکتری 7% nacl، دمای ? °35ph , برابر با 7 و سوبسترای ملاس است و میزان کشش سطحی از mn/m72 به mn/m 13/34 کاهش داد. با کشت این باکتری در محیط پایه نمکی و تشکیل امولسیون بعد از هفت روز، از کشت باکتری برای آزمایش خاصیت بیودمولسیفایر استفاده و به ازای یک میلی لیتر محیط کشت 16% جداسازی نشان داده شد.

کنترل و بهره برداری مناسب از تصفیه خانه های فاضلاب، با توجه به کمبود منابع آب در دنیا و افزایش حجم فاضلاب ها، ضروری است. مدلسازی فرآیند تصفیه، ابزاری ضروری برای اطمینان از عملکرد مناسب و کنترل بهتر تصفیه خانه های فاضلاب می باشند. هدف از این تحقیق مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی از عملکرد یک بیورآکتور غشایی تصفیه فاضلاب و انتخاب مناسب ترین شرایط عملیاتی می باشد. بدین منظور از داده های آزمایشگاهی مربوط به یک پایلوت بیوراکتور غشایی استفاده شده است. در طراحی شبکه، از دو سوم داده ها برای آموزش شبکه و یک سوم داده ها برای ارزیابی دقت مدلسازی استفاده گردید. به منظور آموزش شبکه، تعداد بهینه نورون های لایه میانی و توابع انتقال مناسب انتخاب شدند. در تعداد نورون های بهینه 20 و تابع انتقال satlins برای لایه پنهان و purelin برای لایه خروجی، کمترین میزان خطا مشاهده شد. نتایج مدلسازی بیانگر آن است که تطابق بسیار خوبی بین داده های آزمایشگاهی و نتایج مدلسازی برقرار است که این نشان دهنده آموزش مناسب شبکه می باشد. واژه های کلیدی: فاضلاب- مدلسازی- شبکه عصبی مصنوعی- بیورآکتور غشایی

کارخانجات صنایع چوب و کاغذ به منظور تولید سالیانه چندین هزار تن کاغذ فلوتینگ، کاغذ روزنامه و چاپ و تحریر دارای واحدهای مختلفی می باشد که هر واحد به طور مستقل در زمینه تولید فاضلاب نقش دارند که به طور کلی فاضلابی از این واحد ها تولید میشود که جهت تصفیه آن نیاز به واحدی در انتهای خط تولید یه نام واحد تصفیه پساب می باشد. یکی از مهمترین و مناسبترین روشهای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، فرآیندهای غشایی می باشند که از میان آنها فرآیند تصفیه با استفاده از غشای حاوری منافذ در مقیاس نانومتری اهمیت ویژه ای دارد.بخشی عمده ای از فاضلاب ایجاد شده در صنعت چوب و کاغذ، ناشی از چسب های ایجاد شده جهت پیوند اجزاء چوب میباشند که تخریب ساختار آنهاباعث آزادسازی آلاینده هایی از جمله رزورسینول و غیره می باشد که طبق گزارش سازمان غذا و دارو (fda ) در ایالات متحده در زمره اقلام خطرناک قرار میگیرددر این گروه چسبهای اوره فرمالدئید (uf) ، ملامین فرمالدئید (mf) ، فنل فرمالدئید(pf) ، رزورسینول فرمالدئید (rf) ، فنل- رزورسینول فرمالدئید (prf) و ترکیبی از آنها جای می گیرند که از میان آنها بویژه ترکیب آلی رزورسینول طبق گزارش سازمان غذا و دارو (fda ) در ایالات متحده در زمره اقلام خطرناک قرار میگیرد. غشای لایه نازک pes/ pva(پلی اتر سولفون/پلی ونیل الکل) کراس لینک شده با پلی استر آمید به عنوان یک غشای نانو فیلتراسیون سنتز شده وکارایی آن مورد بررسی قرار گرفت. روشهای تصفیه بیولوژیکی با استفاده از میکروارگانیسم ها و همچنین روش نانوفیلتراسیون غشایی جهت حذف و کاهش غلظت رزورسینول در پساب چوب مورد مطالعه قرار گرفت که نتایج بیان میدارد در زمان های ماند منتاظر با روش تصفیه بیولوژیکی سرعت کاهش غلظت رزورسینول بیشتر بوده که به علت زیاد بودن سایت های جذب این ماده در غشای تازه می باشد. با ادامه غشا از مواد جاذب اشباع شده و غلظت حداقل کمتر از غلظت حداقل در روش تصفیه بیولوژیکی می باشد که میتواند ناشی از عدم تناسب اندازه سایت های جذبی غشا و اندازه ماده جاذب رزورسینول باشد.

چکیده حذف مرکاپتان ها از جریان های هیدروکربنی توسط روش های گوناگونی انجام می پذیرد. استفاده از محلول سودسوزآور و بسترهای غربال موکولی ازجمله پرکاربردترین روش ها هستند. در صنایع نفت و گاز کشور ما، اغلب جهت حذف مرکاپتان های سبک از روش شستشو با محلول کاستیک نسبتاً رقیق استفاده می شود. در این پروژه فرآیند احیا کاستیک شرح داده می شود و عوامل موثر بر این فرآیند بررسی می گردد. همچنین در مورد مقدار بهینه پارامترهای عملیاتی این فرآیند بحث می شود. غلظت سود مصرفی، دمای عملیات و دبی اکسیژن ورودی به راکتور (اکسیدایزر) مهم ترین پارامترهای عملیاتی می باشند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که غلظت بهینه سود برای تبدیل مرکاپتایدهای سدیم به دی سولفیدها در حدود 9/1 مول بر لیتر است اما به دلیل چرخش محلول سود در سیستم، مقدار بهینه غلظت سود باید برای کل سیستم مشخص شود. با توجه به نتایج آزمایشگاهی مقدار بهینه غلظت سود برای مرکاپتان زدایی از گاز مایع بین 75/2 و 25/4 مول بر لیتر است. ضمناً دمای پیشنهادی برای خروجی اکسیدایزر 50 درجه سانتی گراد می باشد؛ بنابراین پروفایل دما در اکسیدایزر 10 درجه سانتی گراد خواهد بود. همچنین 06/1 الی 1/1 مقدار استوکیومتری اکسیژن برای سودی که در ورودی اکسیدایزر دارای ppm 8680 وزنی مرکاپتاید است، پیشنهاد می شود

حذف مرکاپتان ها از جریان های هیدروکربنی توسط روش های گوناگونی انجام می پذیرد. استفاده از محلول سودسوزآور و بسترهای غربال موکولی ازجمله پرکاربردترین روش ها هستند. در صنایع نفت و گاز کشور ما، اغلب جهت حذف مرکاپتان های سبک از روش شستشو با محلول کاستیک نسبتاً رقیق استفاده می شود. در این پروژه فرآیند احیا کاستیک شرح داده می شود و عوامل موثر بر این فرآیند بررسی می گردد. همچنین در مورد مقدار بهینه پارامترهای عملیاتی این فرآیند بحث می شود. غلظت سود مصرفی، دمای عملیات و دبی اکسیژن ورودی به راکتور (اکسیدایزر) مهم ترین پارامترهای عملیاتی می باشند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که غلظت بهینه سود برای تبدیل مرکاپتایدهای سدیم به دی سولفیدها در حدود 9/1 مول بر لیتر است اما به دلیل چرخش محلول سود در سیستم، مقدار بهینه غلظت سود باید برای کل سیستم مشخص شود. با توجه به نتایج آزمایشگاهی مقدار بهینه غلظت سود برای مرکاپتان زدایی از گاز مایع بین 75/2 و 25/4 مول بر لیتر است. ضمناً دمای پیشنهادی برای خروجی اکسیدایزر 50 درجه سانتی گراد می باشد؛ بنابراین پروفایل دما در اکسیدایزر 10 درجه سانتی گراد خواهد بود. همچنین 06/1 الی 1/1 مقدار استوکیومتری اکسیژن برای سودی که در ورودی اکسیدایزر دارای ppm 8680 وزنی مرکاپتاید است، پیشنهاد می شود.

تهیه یک ابزار عددی قابل اعتماد برای شبیه سازی عملکرد یک بیورآکتور غشایی در فرآیند تصفیه پساب می تواند در کاهش هزینه های طراحی و ساخت آن تأثیر گذار باشد. با توجه به پیچیده بودن فرآیند تصفیه فاضلاب با بیورآکتور غشایی، می توان توسط مدل سازی شناخت بهتری نسبت به این فرآیند پیدا کرد تا از این طریق، عملکرد سیستم را در شرایط عملیاتی مختلف پیش بینی نمود. همچنین از مدل بدست آمده می توان شرایط بهینه فرآیند را مشخص نمود. مدل های فرآیند تصفیه، ابزاری ضروری برای اطمینان از عملکرد مناسب و کنترل بهتر تصفیه خانه های فاضلاب می باشند.