دانلود کتب، جزوات و مقالات شیمی

در حال حاضر حذف گاز گلخانه اي کربن دي اکسيد از هوا مورد توجه بسياري از فعالان حفظ محيط زيست قرار دارد. در اين راستا واکنش هيدروژن دارکردن کربن دي اکسيد و تبديل آن به متان و آب مي تواند بسيار موثر بوده واز نظر زيست محيطي داراي اهميت باشد. متان توليدي از اين واکنش مي تواند در پيل هاي سوختي و يا توربين هاي گازي مورد استفاده قرار گرفته و بخشي از نيروي به دست آمده براي آبکافت آب و توليد دوباره هيدروژن به کار رود (چرخه بازيابي پوياي کربن دي اکسيد ياCCR ). روشن است که اجراي اين چرخه و طراحي تجهيزات لازم، نياز به مطالعات گسترده دارد. در اين مطالعه، ابتدا يک کاتاليست مناسب از طريق تلقيح نيکل برروي پايه زئوليت Na-Y آماده شده و ويژگي هاي فيزيکي آن بررسي شد. سپس به منظور بهينه سازي شرايط انجام آزمايش ها، روش طراحي تاگوچي به کار رفت. واکنش در يک رآکتور بستر ثابت کاتاليستي انجام گرفت و شرايط بهينه فرآيند به اين ترتيب مشخص شد: درصد نيکل موجود در کاتاليست 3%، دما 330 درجه سانتي گراد، فشار 20 بار ونسبت مولي کربن دي اکسيد به هيدروژن در خوراک راکتور 65.35. همچنين مطالعات سينتيکي واکنش تبديل کربن دي اکسيد به متان به کمک کاتاليست سنتز شده صورت گرفت و مدل سينتيکي مناسب و ضريب هاي آن تعيين شد.

 نسخه قابل چاپ

 نسخه قابل چاپ

در اين پژوهش، جريان درهم هوا در خم 90 درجه در 2 حالت ساکن و متحرک با دو سرعت نوساني گوناگون به صورت عددي مورد بررسي قرار گرفت. مساله هاي مورد بررسي با استفاده از مدلk-e  با تصحيح ديواره (تابع يونيورسال ديواره) و با کاربرد نرم افزار فلوئنت شبيه سازي شد. به منظور راستي آزمايي روش تحليلي، مساله براي خم ساکن با مشخصات آزمايشگاهي موجود شبيه سازي گرديد و با نتيجه هاي تجربي مقايسه شد. نتيجه هاي حل عددي و نتيجه هاي تجربي تطابق خوبي داشت. کانتورهاي سرعت براي خم ساکن و کانتورها و بردارهاي سرعت و کانتورهاي فشار ايستا براي خم متحرک، در سطح مقاطع گوناگون خم ارايه شده است. در سطح مقطع ورودي خم به علت وجود نيروي گريز از مرکز جريان هاي جديدي موسوم به جريان هاي ثانويه به وجود آمده و اين جريان ها مرکز پروفيل هاي سرعت را به سمت ديواره داخلي خم منحرف مي سازند. اين جريان ها در طول خم رشد کرده و در سطح مقطع 60 درجه به علت کاهش اثر خم، مرکز پروفيل هاي سرعت در مرکز خم ديده مي شود. همچنين روند تغييرهاي سرعت محوري در خم ساکن و متحرک يکسان است.

 نسخه قابل چاپ

در اين پژوهش، تعدادي سطح فعال دوقلوي کاتيوني با پل ارتباطي متيلني سنتز شدند و بعد از خالص سازي، ويژگي هاي فيزيکي-شيميايي آنها مانند غلظت بحراني تشکيل ميسل (CMC)، دماي کرافت و نقطه ذوب مورد ارزيابي قرار گرفتند. تاثير کند کنندگي اين سطح فعال هاي دوقلوي کاتيوني در مقايسه با نمونه مونومري آنها، دو دسيل تري متيل آمونيوم برميد(DTAB) ، در جذب رنگزاي بازي C.I. Basic Red 27 بر روي نمونه اکريلي در دماي جوش بررسي شد. سينتيک جذب اين رنگزا بر روي پارچه اکريليک در غلظت هاي گوناگون از سطح فعال ها با روش اسپکتروسکپي UV-Vis مورد مطالعه قرار گرفت. نتيجه ها نشان دادند که قدرت کند کنندگي سطح فعال هاي دوقلوي کاتيوني بيشتر از نمونه مونومري آنها است. در تمامي سطح فعال ها، قدرت کند کنندگي با بيشتر شدن غلظت سطح فعال افزايش يافت و ارتباط مشخصي بين طول پل ارتباطي و قدرت کند کنندگي سطح فعال هاي دوقلو ديده نشد.

 نسخه قابل چاپ

چكيده: فرايند جذب گاز با واكنش شيميايي توسط حلال هاي مايع به طور گسترده اي در عمليات تصفيه گازهاي اسيدي و خالص سازي گاز و همچنين در بسياري از فرايندهاي صنايع شيميايي و نفت به كار مي رود. در اين مقاله، مدل سازي ضريب انتقال جرم كلي حجمي (K_Ga) براي فرايند جذب شيميايي گاز CO₂ توسط حلال هاي سديم هيدروکسيد (NaOH)، مونواتانول آمين (MEA) و 2-آمينو-2-متيل-1-پروپانول (AMP) در برجهاي پرشده براي پنج سامانه با پركن هاي مختلف انجام شده است. مدل تجربي ارايه شده براي اين سامانه ها به صورت تابعي از پارامترهاي متغير عملياتي اصلي فرايند مي باشد. اين پارامترها شامل شار حجمي مايع، غلظت اوليه محلول جذب، ميزان بارگيري CO₂ در محلول و کسر مولي CO₂ در جريان گاز ورودي به برج مي باشند. براي مدل سازي در اين مقاله، از نرم افزار Eviews و همچنين از داده هاي تجربي به دست آمده از انجام آزمايش هاي جذب CO₂ توسط حلال هاي NaOH و MEA و AMP در برج پرشده و با پرکن هاي متفاوت استفاده شده است. سرانجام پارامترهاي ثابت اين مدل براي پنج سامانه مورد بررسي تعيين شده است. تفسير نتيجه هاي مدل سازي نشان مي دهد که تطابق بسيار خوبي بين نتيجه هاي مدل هاي ارايه شده و نتيجه هاي تجربي براي اين سامانه ها وجود دارد. همچنين در اين مقاله اثر نوع حلال و نوع پرکن بر عملکرد فرايند جذب گاز CO₂ و ميزان ضريب انتقال جرم بررسي شده است.

 نسخه قابل چاپ

وجود ويتامين ها، پروتئين ها و مواد آلي ديگر در شير سبب شده است تا اين ماده نسبت به عمليات تبخير حساس شود و به همين دليل تبخير آن بايد در تجهيزاتي با كمترين زمان اقامت و بيشترين راندمان صورت پذيرد. وجود اين ويژگي ها در تبخيرکننده هاي لوله اي با فيلم ريزشي، آنها را براي تغليظ شير بسيار مناسب ساخته است.
به طور کلي در اين فرايندها كنترل غلظت جامد در فراورده خروجي مشكل بوده و از اهميت ويژه اي در بهره برداري برخوردار است. در اين پژوهش، براي افزايش سرعت پاسخ سامانه و حذف سريع تر خطاي ماندگار، ساختاري متشکل از کنترل کننده پيشگوي خطي و پسخور ساده به منظور کنترل غلظت خروجي از تغليظ کننده فيلم ريزشي چندمرحله اي پيشنهاد شده است. ابتدا اين فرايند مدل سازي شده، سپس قابليت کنترل کننده پيشنهادي براي کنترل فرايند مورد بررسي قرار گرفته و نتيجه ها با کنترل کننده پسخور ساده مقايسه شده است. نتيجه ها نشان مي دهند کنترل کننده پيشنهادي توانايي بالايي در کنترل غلظت خروجي از تغليظ كننده هاي فيلم ريزشي دارد.

 نسخه قابل چاپ

در اين پژوهش با به کارگيري مدل واندروالس ـ پلاتيو براي فاز جامد هيدرات و استفاده از معادله حالت SW براي فازهاي بخار و مايع، فشار تشکيل هيدرات در مخلوط هاي گوناگون با سه قانون اختلاط واندروالس، قانون دانش و GNQ محاسبه شده و دقت اين قانون هاي اختلاط با مقايسه نتيجه هاي به دست آمده و مقدارهاي تجربي، تعيين شده است. سامانه هاي مورد بررسي شامل مخلوط هاي دوجزيي (آب و متان)، (آب و اتان)، (آب و پروپان)، (آب و ايزو بوتان)، (آب و کربن دي اکسيد)، (آب و نيتروژن) و (آب و هيدروژن سولفيد) هستند. اثرهاي متقابل دوتايي در هر مخلوط با استفاده از داده هاي تعادل دو فازي (بخار-مايع) بهينه شده و سپس محاسبه تعادل سه فازي (VL_WH) با استفاده از ضريب هاي بهينه شده در هر قانون اختلاط، انجام شده است. مقايسه فشار محاسباتي تشکيل هيدرات با فشار آزمايشگاهي نشان مي دهد که در بيشتر مخلوط ها در شرايط دمايي و فشاري مورد مطالعه، قانون GNQ با خطاي متوسط 7% از دقت بيشتري نسبت به دو قانون دانش و واندروالس، برخوردار است. بر اساس غلظت هاي تعادلي محاسبه شده براي متان در فاز مايع به نظر مي رسد که قانون دانش براي پيش بيني کسرهاي مولي اجزاي در فاز مايع از ساير قانون هاي اختلاط مناسب تر است. قانون دانش از آن جايي که اثر قطبيت مولکول آب را در نظر مي گيرد، براي پيش بيني غلظت هاي تعادلي دقت بيشتري دارد.

 نسخه قابل چاپ

در فرآيند سنتز غشاي زئوليتي يکي از مهمترين مراحل، بذردار کردن پايه به منظور نشاندن لايه زئوليتي روي آن است که به طور معمول به وسيله سه روش مالشي، غوطه وري و الکتروفورز انجام مي پذيرد. در اين پژوهش براي بررسي و مقايسه اين روش ها، پايه هاي آلفا آلومينا با دو روش مالشي و غوطه وري در سوسپانسيون دانه نشاني شده و سپس با استفاده از روش هيدروترمال و در دماي 180 درجه سانتي گراد به منظور تهيه غشاي زئوليتي تحت عمليات حرارتي قرار گرفتند و سرانجام تاثير اين سه روش بر روي عملکرد غشاي با استفاده از تراوش تبخيري ايزومرهاي زايلن بررسي شد. به اين دليل از ايزومرهاي زايلن براي ارزيابي عملکردي غشاهاي سنتزي استفاده شد که اندازه منافذ غشاي زئوليتي ZSM-5 (با قطري در حدود 0.54 nm) با قطرهاي سنتيکي مولکول هاي زايلن که براي پارازايلن برابر 0.58 nm و براي متازايلن و اورتوزايلن برابر با 0.68 nm است يکسان و مشابه مي باشد. پارازايلن به علت اندازه مولکولي کوچکتر نسبت به دو ايزومر ديگر و در حداندازه منافذ غشا مي تواند به راحتي در منافذ زئوليت جذب سطحي شده و نفوذ نمايد و اين خود مي تواند مقياس مناسبي براي ارزيابي سنتز انجام گرفته محسوب شود.
بنا بر نتيجه هاي به دست آمده، غشايي که از روش غوطه وري براي دانه گذاري پايه آن استفاده شد با داشتن ضريب جداسازي 2.66 بهترين عملکرد را نسبت به دو غشا ديگر از خود نشان داد.

 نسخه قابل چاپ

در اين مقاله، مدلي براي عبور هيدروژن از غشاهاي نانوکامپوزيتي پالاديم/ آلومينا ارايه شده است. با در نظر گرفتن مخلوط گازي دوجزيي هيدروژن و نيتروژن به عنوان خوراک و همچنين ضخامت لايه نانوکامپوزيتي پالاديم، از بين مرحله هاي گوناگون عبور هيدروژن از غشا، سه مرحله دفع هيدروژن ازسطح پالاديم، نفوذ از ميان لايه فلزي و همچنين عبور هيدروژن از لايه متخلخل سراميکي به دليل تاثيرگذاري آنها در نرخ کلي عبور هيدروژن، در مدل پيشنهادي مورد توجه قرار گرفته و مکانيسم هاي مربوطه با جزييات کامل در مورد غشاهاي نانوکامپوزيتي پالاديم/ آلومينا بررسي شده است. مقدارهاي متغيرهاي قابل تنظيم مدل که در سرعت عبور هيدروژن از غشا موثر هستند، از منابع و مراجع معتبر در زمينه غشاها و جداسازي غشايي گازها به دست آمده است. در پايان با توجه به مقاومت هاي هر مرحله، مدل کلي نرخ عبور هيدروژن از غشاهاي نانوکامپوزيتي پالاديم/ آلومينا ارايه شده است. براي اطمينان از صحت مدل ارايه شده، نتيجه هاي مدل با مراجع گوناگون مقايسه شد و تطبيق خوبي با نتيجه آنها ديده شد. نتيجه ها نشان دادند که در دماهاي بالاتر، نفوذ از توده پالاديم و در دماهاي پايين تر، دفع اتم هاي هيدروژن از سطح پالاديم مرحله هاي کننترل کننده براي عبور هيدروژن از غشاهاي نانوکامپوزيتي پالاديم هستند.

 نسخه قابل چاپ

در اين مقاله يک روش گرافيکي جديد به نام پينچ هيدروليک براي طراحي شبکه بهينه توزيع آب از ديدگاه مصرف انرژي پيشنهاد شده است. اين روش در شهرها، کارخانه ها، منطقه ها و کشورهايي که داراي منابع قابل ملاحظه آب براي انتقال به مصرف کننده ها هستند، قابل استفاده است. روش ارايه شده در اين مقاله کمترين تعداد تجهيزات و کمترين ميزان انرژي مورد نياز عمليات پمپاژ را تعيين مي نمايد. در مرحله نخست روش ابداعي پينچ هيدروليک، انتقال آب از منابع به مصرف کنندگان را با استفاده از نيروي جاذبه زمين انجام مي دهد. سپس موقعيت بهينه پمپ ها و هد مورد نياز آنها را با استفاده از تصميم سازهاي گرافيکي تعيين مي نمايد به طوري که کمترين ميزان انرژي براي انتقال باقيمانده آب مورد نياز مصرف کنندگان مصرف شود. در اين روش اختلاف ارتفاع بين منابع و مصرف کنندگان آب، يک پارامتر مهم و کليدي است. در پژوهش انجام شده بيش از 80 درصد نياز آب مصرف کنندگان توسط نيروي جاذبه زمين انتقال داده شده و 20 درصد باقيمانده با استفاده از پمپ هايي که داراي موقعيت و مشخصات بهينه از ديدگاه مصرف انرژي هستند، تامين شده است. نتيجه هاي اين بررسي، روش هيدروليک پينچ را به عنوان روشي کارآمد و مناسب براي طراحي بهينه شبکه توزيع آب از ديدگاه معرفي مي نمايد.

 نسخه قابل چاپ

تعيين بهترين مکان براي حفر چاه هاي جديد يک مساله پيچيده است که به ويژگي هاي سيال و مخزن، شرايط تجهيزات سطحي و چاه ها و معيارهاي اقتصادي وابسته است. روش هاي گوناگوني براي حل اين مساله پيشنهاد شده است. در اين ميان، روش هاي بهينه سازي مستقيم که از شبيه ساز براي محاسبه تابع هدف استفاده مي کنند، روش هاي به نسبت دقيقي هستند. ولي در بيشتر موردها به علت تعداد بالاي شبيه سازي هاي مورد نياز، اين روش ها غير عملي هستند. براي رفع اين مشکلات، در اين پژوهش از الگوريتم بهينه سازي هيبريدي (HGA) استفاده شده است. اساس اين روش بر پايه الگوريتم ژنتيک است که با تابع هاي کمکي شبکه عصبي مصنوعي و الگوريتم پلي توپ ترکيب شده است. ترکيب الگوريتم ژنتيک با روش پلي توپ، سبب افزودن اثر پالايش موضعي شده و سرعت همگرايي را افزايش مي دهد. همچنين با استفاده از شبکه عصبي مصنوعي مي توان در طول اجراي برنامه، تابع نماينده شبيه ساز را توليد و کاليبره کرد. شايان ذکر است که در مساله بهينه سازي مکان چاه ها، مدل عددي ساخته شده بر پايه داده هاي همراه با عدم قطعيت است. بنابراين در چنين شرايطي، يک جواب عمومي قطعي براي مساله وجود نخواهد داشت. در اين مطالعه، به منظور لحاظ کردن اثر عدم قطعيت موجود در داده ها بر روي تصميم گيري، از سامانه استنتاج فازي استفاده شده است. خروجي اين سامانه، ميزان نامناسب بودن يک نقطه که براي حفر چاه جديد انتخاب شده است را با در نظرگرفتن اثرهاي عدم قطعيت موجود در داده ها، ديد مهندسي و ترجيح هاي تصميم گيرنده تعيين مي کند. در بيشتر مساله هاي مهندسي، از جمله مساله مکان يابي چاه، تابع هدف رايج در بهينه سازي، تابع سود به زمان حال بازگردانده شده (NPV) است. در اين پژوهش، خروجي سامانه استنتاج فازي و NPV با هم ترکيب شده و يک تابع هدف جديد (NPV تصحيح شده يا CNPV) براي مساله بهينه سازي مکان چاه ها ساخته شده است. در پايان عملکرد الگوريتم پيشنهاد شده براي مساله مکان يابي چاه هاي تزريق آب در بخشي از يکي از مخازن غربي ايران بررسي شد. با توجه به نتيجه هاي به دست آمده از آزمايش هاي کنترل شده ديده شده که تعداد شبيه سازي هاي مورد نياز براي يافتن مکان بهينه چاه ها در حالتي که از الگوريتم HGA استفاده شود تا حد زيادي کاهش مي يابد. همچنين مکان و شدت جريان مناسب تزريق تا حداکثر چهار چاه تزريق آب در اين مخزن با استفاده از الگوريتم پيشنهاد شده تعيين شد.

 نسخه قابل چاپ

حدواسط هاي دو يوني (دو قطبي) گونه هايي ناپايدار و بسيار واکنش پذيرند که در بسياري از واکنش هاي آلي به صورت درجا ايجاد شده و در جريان واکنش با واکنش گرهايي ديگر به دام مي افتند و فراورده واکنش را توليد مي کنند. روش هاي بسياري براي ايجاد انواع گوناگون حد واسط هاي دو يوني معرفي شده است. يکي از متداول ترين روش ها، افزايش نوکلئوفيل هاي غير پروتيک به آلکين هاي فعال است و حد واسطي که به اين روش ايجاد مي شود به حدواسط هويزگن شهرت دارد. از جمله نوکلئوفيل هايي که با حمله به آلکين هاي فعال، منجر به ايجاد حدواسط هاي هويزگن مي شوند، ايزوسيانيدها هستند. در دو دهه اخير مقاله هاي بسياري با موضوع به دام اندازي حد واسط هويزگن حاصل از واکنش ايزوسيانيدها با آلکين هاي فعال توسط ترکيب هاي آلي مختلف منتشر شده است. در اين مقاله مروري، جنبه هاي مختلف اين مقاله ها به ويژه در ارتباط با نقش واکنش گرهاي به دام اندازنده و مکانيسم عمل آنها با جزييات بيشتر مورد بحث واقع مي شود.

 نسخه قابل چاپ

نانو لوله هاي کربني با بازدهي و خلوص بالا بر روي کاتاليست Co-Mo/MgO با روش رسوب گذاري شيميايي بخار(CVD)  در راکتور بستر سيال توليد شد. پارامترهاي گوناگوني مانند دما، نسبت گاز منبع کربني به هيدروژن، شدت جريان گاز، مدت زمان واکنش، اندازه ذره هاي کاتاليست، شيب دمايي و نوع گاز مورد بررسي قرار گرفتند. در اين مقاله تاثير اين پارامترها بر کيفيت و بازده نانو لوله هاي کربني توليدي گزارش شده است. در بهترين شرايط شامل دما900°C ، زمان واکنش 30 دقيقه، شدت جريان گاز متان1800mL/min ، شيب دمايي7°C/min ، اندازه ذره ها212µm  و نسبت گاز منبع هيدروکربني به گاز هيدروژن برابر با يک، نانولوله هاي کربني تک ديواره با قطر متوسط 0.9 نانو متر و بازدهي 300% به دست آمد.

 نسخه قابل چاپ

در اين مقاله بر اساس تحليل رياضي در فضاي يک بعدي، ضريب هدايت حرارتي اجسام متخلخل با حفره هايي در مقياس ماکرو مدل سازي شده است. مدل سازي تخلخل مبتني بر تحليل رياضي بوده و در آن سه حالت تخلخل (0.74، 0.68، 0.52=?) لحاظ شد. سپس با درنظر گرفتن فرض هاي نزديک به واقعيت که با هدف تسهيل در تحليل محاسبات و حذف مکانيسم هاي تشعشع و جابه جايي بود مدلي ساده ((Ks-K_g)K_s+ ?)/ K_p=K_gK_s توصيه شد. نتيجه هاي به دست آمده از مدل پيشنهادي براي سه ماده متخلخل پنبه، فيبر و ماسه در دو حالت، هنگامي که درون حفره ها يک بار هوا و بار ديگر آب قرار گيرد ارزيابي شد که نتيجه هاي به دست آمده از مدل براي محتوي هوا داراي دقت بسيار خوبي بود. در مدل پيشنهادي، هرچه کسر ضريب هدايت جامد به ضريب هدايت گاز در يک جسم متخلخل بيشتر باشد دقت پاسخ مدل بيشتر مي شود. به عبارتي هر قدر تودة جسم متخلخل، هدايت بيشتري داشته باشد و يا سيال درون حفره خاصيت هدايت ضعيف تري داشته باشد انطباق مدل بر رفتار حرارتي آن جسم بيشتر شده و دقت پيش بيني آن افزايش مي يابد. درنتيجه کاربرد اين مدل براي اجسام متخلخلي که چگالي بيشتري دارند توصيه مي شود.

 نسخه قابل چاپ

از اولين باري که مبدل هاي حرارتي چند جريانه مورد استفاده قرار گرفتند، تا کنون زمان زيادي نمي گذرد. تبادل حرارتي همزمان چندين سيال تنها در يک واحد انتقال حرارت، و ايجاد صرفه جويي هاي قابل ملاحظه در فضا، انرژي، تامين ساختار نگهدارنده، و انعطاف پذيري اين مبدل ها در کاربرد هاي گوناگون، طراحان را بر آن داشته تا در صدد توسعه روش هاي طراحي اين ساختارهاي فشرده برآيند. اگرچه تاکنون روش هاي گوناگوني براي طراحي اين گونه مبدل ها در مقاله ها و کتاب ها ارايه شده است، ليکن در هيچکدام از آنها موضوع مهم افت فشار جريانها به عنوان يک پارامتر قابل بهينه سازي در نظر گرفته نشده است. از طرفي، در يک سيستم حرارتي بهينه، براي برآورد کردن هزينه هاي واقعي، هزينه تامين افت فشار جريان ها نيز بايد به عنوان يک پارامتر مهم طراحي در سرمايه گذاري کلي منظور شود. براي نيل به اين هدف، پژوهش حاضر انجام شده است که در آن اثرات افت فشار جريان ها، روي ميزان سطح مورد نياز مبدل مورد بررسي قرار گرفته و يک الگوريتم طراحي براي محاسبه بهترين مقادير افت فشار جريان ها، جهت رسيدن به حداقل هزينه کل ساليانه ارايه شده است. به اين منظور هزينه هاي کلي ساليانه مبدل به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده و با استفاده از الگوريتم بهينه سازي شبه آنيلينگ (SA) و بهره گيري از اصول فناوري پينچ به حداقل مقدار خود رسيده است. در ادامه کاربرد روش جديد در يک مثال نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس براي ارزيابي ميزان بهبود نتيجه هاي حاصل از بهينه سازي و نيز دقت و کيفيت اين روش، مقايسه اي با يکي از تازه ترين روش هاي طراحي موجود، که بر پايه بيشينه سازي افت فشارها مي باشد و توسط پيکون ـ نونز ارايه شده است، صورت گرفته است. نتيجه مقايسه نشان دهنده کاهش 25 درصدي در هزينه هاي کلي ساليانه و کاهش حجم مبدل به ميزان 16.2 درصد مي باشد. اين امر، صحت کاربرد روش جديد را در رسيدن به نتيجه هاي بهينه تاييد و تصديق مي کند.

 نسخه قابل چاپ