تولید بیوگاز از فضولات دامی یکی از روشهای مهم تولید انرژی از منابع تجدید پذیر است و یکی از روش های کاهش تولید گازهای گلخانه ای و حفاظت از محیط زیست محسوب می شود. در این تحقیق اثرات دما، ph، cod و نوع بیومس در طی 18 روز در یک هاضم بی هوازی با ساختمان ساده و بدون همزن بر روی بیوگاز تولیدی بررسی گردید. مطالعه آزمایشگاهی اثر دما بر میزان بیوگاز تولیدی از فضولات گاوی در 7=ph و 3/14ts= اولیه ثابت در دمای متفاوت 35، 40، 45 و 50 درجه سانتیگراد نشان می دهد که بیشترین حجم بیوگاز تولیدی مربوط به دمای 50 درجه سانتیگراد به مقدار liter/(kg vs) 88/406 )لیتر بیوگاز به ازای یک کیلوگرم جامد فرار( می باشد. آزمایشات در ph های مختلف 8/7، 4/7، 7، 4/6 و ts های اولیه و دمای ثابت به ترتیب با 3/14 درصد و 45 درجه سانتیگراد بر روی فضولات گاوی انجام گرفت. نتایج نشان داد که باکتریهای متانوژن در 4/7 ph= عملکرد بهتری در مقایسه با سایر ph ها (4/6، 7، 8/7) داشته اند و میزان بیوگاز تجمعی liter/(kg vs) 21/330 در این حالت می باشد. در تاثیر درصد جامد کل(ts) متفاوت57/11، 9/12، 3/14، 39/16 درصد که از نسبت معین فضولات گاوی با آب بدست آمد و دمای ثابت 45 درجه سانتیگراد و ph های اولیه یکسان برابر 7 نشان داد بالاترین حجم بیوگاز تولیدی در 3/14%ts= می باشد و به مقدار liter/(kg vs) 75/252 بیوگاز تولید شد اما در 57/11% ts= بیوگاز استحصال نشد. سرانجام در3/14%ts= و7 = ph اولیه یکسان چند بیومس متفاوت از نوع فضولات گاوی، مرغی و مخلوط 50 درصد وزنی فضولات مرغی با گاوی بر روی محصول بیوگاز بررسی شد که حالت مخلوط بیشترین تولید بیوگاز را نسبت به هریک از فضولات به تنهایی داشته است که مقدار آن liter/(kg vs) 47/419 می باشد.

دسترسی کشورهای در حال توسعه به انواع منابع انرژی ، برای توسعه اقتصادی آنها اهمیت ویژه ای دارد.یکی از مهمترین این منابع در قرن جدید گاز طبیعی است.گاز طبیعی را باید از محل استخراج و تصفیه به بازارهای مصرف, که عمدتا مسافتی طولانی بین آنها وجود دارد،انتقال داد. امکان استفاده از لوله کشی در انتقال گاز برای فواصل طولانی میسر نیست.گاز طبیعی مایع lng) ) با کاهش 600 برابری حجمی می تواند گزینه مناسبی برای انتقال محسوب شود. در حال حاضر تکنولوژی های متفاوتی برای تبدیل گاز طبیعی به مایع در جهان مطرح است،که البته هر کدام از این تکنولوژی ها مزایا و معایب خاص خودشان را دارند ،اما مشکل عمده تمامی تکنولوژی ها ،مصرف بالای انرژی در آنها است . از آنجا که بین سطح توسعه یک کشور و میزان مصرف انرژی آن ، رابطه مستقیمی برقرار است ،در این تحقیق بر آن شدیم که ابتدا با ترسیم دیدی مناسب نسبت به تکنولوژی های تبدیل گاز طبیعی به مایع به بررسی اجمالی این روشها بپردازیم . سپس با مطالعه دقیق تر و بررسی یکی از این روشها به عنوان رایج ترین و مناسب ترین تکنولوژی های مایع سازی ( فرآیند c3mr) با تکنولوژی apci ، آن را با استفاده از نرم افزار aspen plus شبیه سازی نماییم . در ادامه کار ،تاسیسات و تجهیزاتی را که دارای قابلیت کاهش انرژی مصرفی می باشند،شناسایی نموده و با جایگذاری مرحله به مرحله اکسپندرها به جای فرایندهای معمول انبساط میزان کاهش مصرف انرژی و افزایش تولید را در این سیکل ارزیابی نماییم. نتایج به دست آمده نشان میدهد که با این روش توان مصرفی سیکل در حدود 10 درصد کاهش و تولید lng به میزان 2درصد افزایش خواهد می یابد.

هدف اصلی از انجام این تحقیق بسط یک مدل با استفاده از روش شبیه سازی aspen , excelبوده تا فرایند جداسازی بهینه ای جهتco2 حاصل گشته و بتوان گازهای خروجی ناشی از احتراق n.g (flue gas) را تصفیه نمود. از این رو مدلهای فرایندی جداسازی co2 با استفاده از غشاء طرحریزی و سپس با تغییر در شرایط عملیاتی ، پارامترهای غشا و ... ، شبیه سازی انجام شده است. در نهایت شرایط بهینه برای فرایند جداسازی co2 با تحلیل پارامترهای طراحی و عملیاتی در حداقل مصرف انرژی برآورد و تعیین شده است. در شبیه سازی انجام شده و در بین شش الگوی انتخابی ، آرایش سه مرحله ای با جریان دورریز برگشتی (tsrr) بعنوان آرایش بهینه پیشنهاد می گردد. همچنین در مقایسه انجام شده بین روش غشایی با آرایش tsrr و روش جذب co2 توسط آمین روش غشایی از مصرف انرژی کمتری برخوردار می باشد.

به دلیل مشکلات خاصی که امروزه بر سر راه استفاده از سوخت دیزل در موتورهای اشتعال تراکمی به وجود آمده است، توجه محققین به سمت سوختهای جایگزین جلب شده است. سوختهای پاک، و از جمله بیودیزل، امروزه جایگاه مناسبی در میان سبد سوختی کشورها به خود اختصاص داده اند. استفاده از این سوخت علاوه بر کمک به کاهش آلاینده های زیست محیطی ناشی از احتراق، میتواند به عنوان یک مولفهی تاثیر گذار در اقتصاد جوامع روستایی و کشاورز نیز عمل کند. از آنجایی که انواع بازهای قوی مانند هیدروکسیدهای سدیم و پتاسیم و ... در محیط واکنش مذکور محلول می باشند، بازیافت آنها در انتهای واکنش بسیار دشوار و هزینه بر است. لذا برای اینکه بتوان آنرا به راحتی از محیط واکنش جدا نموده و دوباره مورد استفاده قرار گیرد می بایست این مواد بر پایه مناسبی که دارای سطح ویژه قابل توجهی می باشد استفاده نمود. تا کنون از پایه های مختلفی در این گونه از تحقیقات استفاده شده است که اغلب سنتزی بوده و تهیه آنها گران خواهد بود. پوست گردوه بعنوان یک فرواورده بدون استفاده که دارای بافت متخلخل نیز می باشد بعنوان یک گزینه خوب برای این منظور مطرح است. در این راستا تا کنون مواردی از استفاده ذغال چوب و پوست چوبی نارگیل مشاهده شده است. بنابر این پیش بینی می گردد که بتوان با موفقیت از پوست چوبی گردو برای درج کاتالیستهای قلیایی مایع بر آنها استفاده نمود . در این تحقیق از روغن سرخ کردنی به عنوان خوراک فرآیند تولید بیودیزل به روش ترانس استریفیکاسیون استفاده شد . در این مطالعه از پوست چوبی گردو به عنوان پایه کاتالیست ارزانقیمت و دوست دار محیط زیست برای تولید بیودیزل استفاده شده است. در اینجا با استفاده از طراحی آزمایشات با نرم افزار آماری minitab.سه پارامتر دما، غلظت محلول و تکرار به عنوان عوامل اثرگذار بر تلقیح کاتالیست مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام آزمایشات تلقیح کاتالیست مدلی جهت تخمین درصد خلوص بیودیزل به صورت تابع درجه دومی از دمای ، غلظت و تعداد تکرار به درصد تبدیل ارائه شد. دما:99/79 درجه سانتی گراد,غلظت: 5/3 نرمال, تکرار بارگذاری: 3بار. این مدل دارای دقت بالای78/99% است.که در4مرحله قادر به تولید بیودیزل بادرصدهای( 78/99% -73/65%-57/35%-89/12%) می باشد. نتایج حاصل از آزمایش نشان دهنده افزایش درصد خلوص بیودیزل با افزایش هر کدام از پارامترهای عملیاتی درتلقیح کاتالیست است . کلمات کلیدی: بیودیزل/ استریفیکاسیون، کاتالیست های همگن، کاتالیست های ناهمگن، کاتالیست پوست گردو،پارامترهای عملیاتی

چکیده روش فرایند هضم بی هوازی ، یکی از تکنولوژی های قابل قبول ، هم از نظر زیست محیطی و هم از نظر اقتصادی ، برای تولید انرژی از ضایعات آلی می باشد که به عنوان یکی از گزینه های اصلی در تامین انرژی جایگزین در دنیا مطرح است. یکی از منابع قابل توجه تولید ضایعات آلی ، کارخانه صنایع تبدیلی غذایی و ضایعات آلی موجود در زباله های شهری می باشد . کشور ایران به دلیل دارا بودن کارخانه های متعدد صنایع غذایی ، خصوصا در شمال کشور و هم بدلیل موقعیت خاص جمعیتی ، پتانسیل قابل ملاحظه ای در تولید ضایعات نامبرده دارد ؛یکی از این منابع ،کارخانه های تولید روغن زیتون است ؛ لذا هدف از تحقیق حاضر ارزیابی فرایند تولید گاز متان از ضایعات زیتون به همراه فضولات دام به روش ذکر شده می باشد . جهت انجام آزمایش های هضم بی هوازی ابتدا یک پایلوت آزمایشگاهی تولید بیوگاز از نوع تک مرحله ای طراحی و ساخته شد ؛ این پایلوت قابلیت کنترل خودکار شرایط محیطی از نظر دمایی توسط یک دستگاه ترموستات را دارا می باشد . آزمایش هضم بی هوازی به طور اختصاصی بر روی هضم مشترک ضایعات زیتون و کود گاوی در چهار سطح ضایعات زیتون به کود گاوی ، 10:90=1r، 15:85=2r،20:80=3r، 25:75=4r، براساس وزن ماده خشک فرار در دمای 37 در جه سانتی گراد با 7%=ts اولیه و ph اولیه برابر با 8/6 و در نسبت اختلاط های 10:90=5r، 15:85=6r،20:80=7r، 25:75=8r ودر دمای 45 درجه سانتی گراد مورد ارزیابی قرار گرفت . بعد از گذشت 28 روز ماند در دو دما در داخل هاضم برای هر یک از میانگین ها برای درصد تجمعی متان 106 و 175 و 280 و 296 لیتر گاز متان در دمای 37 درجه سانتی گرادو 120 و 190 و 330 و 384 لیتر گاز متان در دمای 45 درجه سانتی گراد به ازای هر کیلو ماده خشک فرار جمع آوری گردید. نتایج نشان داد بین تیمار های 1r و 6r با تیمارهای دیگر تفاوت معنی دارآماری وجود داردوبین هم چنین بین تیمار های 5r و 10r با توجه به داده های آماری تفاوت معنی داری با دیگر تیمار های وجود دارد (p<./05 ). متوسط کاهشcod در 4 تیمار ، به طور میانگین به میزان حدود 60 % ، نشان از این داشت که می توان شیرابه های با بار آلی بالا را توسط پایلوت ساخته شده به طور قابل توجهی تصفیه نمود . در انتها آزمایش هضم بی هوازی به تنهایی بر روی کود گاوی در دو دمای 37 و 45 درجه سانتی گراد صورت گرفت که میزان گاز متان تولیدی در این دو دما به طور متوسط به ترتیب 395 و 447 لیتر گاز متان به ازای هر کیلو ماده خشک فرار می باشد . که باز هم مشاهده شد میزان تولید بیوگاز در کود گاوی با نسبت اختلاط 100% بالاتر می باشد،اما قابل ذکر می باشد که هدف از این تحقیق تولید بیوگاز از ضایعات آلی کارخانه های صنایع غذایی می باشد و از کود گاوی به عنوان ماده تلقیح برای تکثیر میکروارگانسم های متانوژن استفاده شده است . در غیر این صورت در مکانهایی که میزان فضولات دامی زیاد می باشد می توان از آن به تنهایی برای تولید بیوگاز استفاده کرد . با توجه به آمار جمع آوری شده از میزان تولید ضایعات مختلف صنایع غذایی و عملکرد تولید بیوگاز واحد وزن هر یک از آن ها ، برآورد می گردد که انرژی معادل بیوگاز تولید شده از کل ضایعات ،سالانه حدود mwh 9700 بدست آید که این مقدار معادل مصرف انرژی سرانه 40 واحد صنعتی در ایران می باشد . به عبارتی دیگر ، این مقدار انرژی ، معادل مصرف برق روزانه به میزان mwh 5/8 می باشد . کلید واژه : بیوگاز، بیومس، فضولات گاوی، تفاله زیتون، هضم بی هوازی،گاز متان

هدف از انجام این تحقیق تهیه فیلم و فرمولاسیون بهینه آن از پلیمر زیست تخریب پذیر پلی وینیل الکل و تعیین اثرات غلظت گلیسرول بعنوان نرم کننده بر روی ویژگی های مکانیکی از قبیل سفتی، درصد ازدیاد طول، مدول یانگ و مقاومت به کشش و ویژگی های فیزیکی از قبیل شفافیت، و نیز استفاده از نانو ذرات اکسید روی به عنوان ماده آنتی باکتریال در ساختار فیلم بهینه تولیدی و بررسی میزان خاصیت میکروب کشی برروی باکتریهای گرم مثبت و گرم منفی و تأثیر نانو ذرات آنتی باکتریال بر خواص مکانیکی، شفافیت، سفیدی ، نفوذ بخارآب و نیز تأثیر تغییرات رطوبت بر خواص مکانیکی فیلم آنتی باکتریال می باشد. در مرحله اول 5 تیمار فیلم با درصد وزنی- وزنی پلی وینیل الکل نسبت به گلیسرول (100-90-80-70-60)ساخته شد و ویژگی های مکانیکی از قبیل سفتی، درصد ازدیاد طول، مدول یانگ و مقاومت به کشش، و ویژگی های فیزیکی از قبیل شفافیت مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. با توجه به مقایسه نتایج، بهترین فرمولاسیون فیلم با ترکیب درصد 90% پلی وینیل الکل و 10% گلیسرول پیش بینی گردید. در مرحله دوم 3 تیمار از فیلم بهینه با غلظتهای 0% ، 5/2% و 5% نسبت به نانو ذرات اکسید روی ساخته شد]55[ و تحت آزمون میکروبی، مکانیکی، تست نفوذ بخار آب، تست شفافیت و تست رنگ قرار گرفت. بر اساس آنالیز نتایج بدست آمده که با نرم افزارexcel انجام شد، مشخص شدکه با افزایش غلظت نانو ذرات اکسید روی قدرت میکروب کشی نیز افزایش یافته بطوریکه نانو فیلم حاوی 5% اکسید روی بیشترین خاصیت ضد میکروبی را از خود نشان داد واینکه خاصیت ضد میکروبی نانو ذرات اکسید روی نسبت به میکروب های گرم منفی بیشتر تر است. و همچنین افزایش غلظت نانو ذرات اکسید روی باعث افزایش مقاومت مکانیکی فیلم گردید. افزایش غلظت نانو ذرات اکسید روی باعث افزایش کدورت فیلم می شود و میزان انتقال بخار آب تعیین شده از خلال نمونه های فیلم مورد آزمون نشان می دهد که، افزایش غلظت نانو ذرات باعث کاهش نفوذ بخار آب شده بطوریکه فیلم حاوی 5% نانو ذرات اکسید روی در مقایسه با سایر فیلم ها کمرین میزان انتقال بخار آب را داشته است. فیلم حاوی 5% نانو ذرات اکسید روی بالاترین روشنی و ضریب سفیدی دارد و فیلم بدون نانو ذرات اکسید روی بالاترین ارزش های رنگی را به خود اختصاص داده و به عبارت دیگر میزان ته رنگ سبز، ته رنگ آبی و کرومای آن بیشتر از سایر نمونه ها می باشد. در مرحله سوم فیلم های آنتی باکتریال در3 سطح نسبت به غلظت نانو ذرات اکسید روی(0% ، 5/2 و 5%) و در سه سطح نسبت به رطوبت( 32% ،50 % و 75% ) تحت آزمون مکانیکی قرار گرفت. بر اساس آنالیزنتایج حاصله که با نرم افزار mstat به روش factorial در سطح خطای 05/0 انجام شد، مشخص گردیدکه رطوبت بر خواص مکانیکی فیلم تأثیر معنی داری دارد ( 05/0p< )، افزایش رطوبت سبب افزایش کشش پذیری و کاهش سفتی و مدول یانگ گردید، بطوریکه بیشترین مقدار سفتی و مقدار مدول یانگ مربوط به رطوبت 32% و کمترین سفتی و مدول یانگ مربوط به رطوبت 75% می باشد، همچنین بیشترین مقدار درصد ازدیاد طول مربوط به رطوبت 75% و کمترین آن مربوط به رطوبت 32% می باشد، شیب تغییرات سفتی، مدول یانگ و درصد ازدیاد طول در فیلم های حاوی نانو ذرات اکسید روی نسبت به افزایش رطوبت در مقایسه با فیلم بدون نانو ذره تند تر می باشد، بطوریکه بیشترین میزان تغییرات مربوط به نانو فیلم حاوی 5/2% نانوذرات اکسید روی می باشد، اما تغییرات برای مقاومت به کشش نسبت به افزایش رطوبت از نظر آماری در سطح احتمال خطای 5 % معنی دار نیست، مقدار مقاومت به کشش فیلم های حاوی نانو ذرات اکسید روی با افزایش رطوبت افزایش و در فیلم بدون نانو ذره با افزایش رطوبت کاهش می یابد، بطوریکه بیشترین شیب افزایش مقاومت به کشش نسبت به افزایش رطوبت مربوط به نانو فیلم حاوی 5/2% نانو ذرات اکسید روی می باشد.

در این پروژه ، هدف ما بررسی بهبود ویژگی های افزایش آبدوستی ، کشش مکانیکی غشاء کامپوزیتی pespani با استفاده از دوپ کردن غشاء در اسید است. به همین جهت طراحی آزمایشی بدین منظور توسط نرم افزار (design xpert7) به روش پاسخ سطح صورت گرفت با توجه به آن غشاهای مورد نظر ساخته شد و برای ارزیابی از تست های ca(angel contact)، و تست کشش مکانیکی و sem (جهت بررسی ساختار)استفاده گردید. همچنین با استفاده از دستگاه فیلتراسیون غشایی تست های آّب مقطر و پساب از غشاها و جهت سنجش میزان فیلترینگ غشاء تست cod از تمام نمونه ها بعمل آمد، سپس با توجه به شار آب مقطر و پساب صنعتی غشاها نمودارهای مربوطه رسم گردیده است، همچنین داده های بدست آمده به نرم افزار داده شد و نرم افزار بهینه ترین غشای ساخته شده ا با توجه به پاسخ آزمون ها نمونه ای با درصد وزنی 55/18% پلیمر که شامل 57/12% پلی آنیلین و مابقی پلی اتر سولفون و همچنین 45/81% وزنی حلال ها که شامل 27/20% دی متیل فرمامید و مابقی متیل پیرولیدین می باشد.

در این پروژه، هدف ما بررسی بهبود ویژگی های افزایش آبدوستی، کشش مکانیکی غشاء کامپوزیتی pesبا استفاده از افزودن پلیمر واسط کیتوسان است،به همین جهت طراحی آزمایشی بدین منظور توسط نرم افزار (design xpert7) به روش پاسخ سطح صورت گرفت با توجه به آن غشاهای مورد نظر ساخته شد و برای ارزیابی از تست های ca(angel contact)، و تست کشش مکانیکی و sem(جهت بررسی ساختار)استفاده گردید. همچنین با استفاده از دستگاه فیلتراسیون غشایی تست های آّب مقطر و پساب از غشاها و جهت سنجش میزان فیلترینگ غشاء تست cod از تمام نمونه ها بعمل آمد، سپس با توجه به شار آب مقطر و پساب صنعتی غشاها نمودارهای مربوطه رسم گردیده است، همچنین داده های بدست آمده به نرم افزار داده شد و نرم افزار بهینه ترین غشای ساخته شده با توجه به پاسخ آزمون ها نمونه ای با درصد وزنی 18/55% پلیمر که شامل 7/13% کیتوسان و مابقی پلی اتر سولفون و همچنین 81/45% وزنی حلال ها که شامل 20/27% دی متیل فرمامید و مابقی متیل پیرولیدین می باشد.