فصل اول

درزگیرهای اورتان ساختمان ها

1-1     مقدمه

فصل اول این کتاب به بررسی و درزگیرهای ساختمانی می پردازد. بازار فروش بسیار زیادی از مصالح ساختمانی، مربوط به چسب ها درزگیرهاست. با یک تخمین 60% از فروش یعنی مبلغ 455 میلیون دلار[1] متعلق به درزگیرهاست. در سالهای اخیر صنایع اتوماتیک و هوا فضا با کاربرد کلیشان 600 میلیون دلار در این بازار پیشی گرفته اند.

1-1-1 فروش

میزان فروش در بازار ساختمان به توانایی به نمایش درآوردن مشخصات مناسب آن مربوط است. سختگیری الزامات استاندارد آمریکا به اندازه الزامات فرانسه نیست. تولید کنندگان درزگیر در صورتیکه بخواهند تحت پوشش بیمه قرار بگیرند باید استانداردهای ملی AFNOR[1] را بپذیرند. با رشد اهمیت جامعه اروپایی، استانداردهای ایزو[2] پیشرفت چشمگیری در شرکت های ایالات متحده آمریکایی پیدا کرده اند. فروش در بازار، به رعایت ASTM [3] یا استانداردهای خارجی نیاز دارد و واردشدن به این بازارها نیازمند به درک دانش مشخصه های موجود است.

دراین فصل الزامات مشخصه ها مورد بحث قرار خواهد گرفت. در فصل های بعدی ابزار شیمیایی و اطلاعاتی مورد نیاز برای رسیدن به آن معیار بحث شده است.

1-2     اطلاعات بازار

اورتان ها بعنوان درزگیرهای با عملکرد بالا[4] فروخته می شوند. سیلیکون ها و پلی سولفید ها از جمله دیگر درزگیرهای محکم با عملکرد بالا هستند. در مطالعه فارست[5] و سالیوان[6]، میزان فروش درزگیرها و درزبندها در سال 1995 مانند طرح های 1990 در جدول 1-1 خلاصه شده است[3].

1-2-1 مقایسه درزگیرهای با عملکرد بالا

در یک تعریف ابتدایی، عملکرد بالا همان ظرفیت تحرک پذیری[7] است. در این زمینه، صفات بسیار دیگری نیز در طول عمر درزگیر تعیین کننده می باشند. از بین درزگیرهای با عملکرد بالا، درزگیرهای پلی یورتان به خاطر خواص بسیار خوبشان در بسیاری از ملاحظات دیگر نیز پیشتازند.

جداول 1-2، 1-3 و 1-4 به مقایسه خواص اورتان ها با سیلیکون و پلی سولفیدها می پردازند. در حالیکه ظرفیت تحرک پذیری بسیار مهم است، خواص مهم دیگری نظیر چسبندگی به بتن، [8] مقاومت به هیدرولیز[9]، تنوع رنگ پذیری و قیمت در مراتب بعدی اهمیت قرار می گیرند.

اتصالات متحرک ساختمان های جدید

نیاز به درزگیرهای با عملکرد بالا بعد از اتمام جنگ جهانی دوم احساس شد. در آن زمان انواع جدید ساختمانهایی که سطح خارجی آنها، یک پوسته با عضو محافظ داشت، متداول بودند، اگرچه هزینه هنگفت اقتصادی داشتند ولی دارای مزیت طراحی برای سنگ و ملاط بودند. اما مواد ساختمانی جدید ضریب انبساط بسیار بالایی را نسبت به آجر و ملاط داشتند(شکل 1-1 را ببینید ).

درزگیرهایی که قبلاً در سطح دیوار ساختمان ها به کار می رفتند با نداشتن قابلیت تحرک پذیری پس از مدتی به درزگیری مجدد اتصالات نیاز داشتند. چون باعث بوجود آمدن منافذی در ساختمان ها می شدند، بنابراین نوع جدیدی از درزگیرهای با عملکرد بالا برای برطرف کردن اینگونه احتیاجات فراهم شدند از آنجا که اتصالات در اثر تغییرات دمایی فصلی حرکت می کنند، شکل1-2 نشان می دهد که چطور درزگیرهای اتصال دهنده در تابستان[1]و زمستان متراکم شده یا انبساط می یابند[4].

[1] – کلیه آزمون ها در فیلادلفیا انجام شده اند .

            تغییرات روزانه

این اختلافات ناشی از تغییراتی است که در طول روز اتفاق می افتد. اختلاف دما بطور ذاتی در نتیجه آفتاب و سایه اتفاق می افتد. تغییر دمای یک ورقه آلومینیومی از آفتاب به سایه می تواند بر اساس گزارشاتی که پانک[1] بین قسمت آفتابی و سایه ارائه داد تا 60 اختلاف داشته باشد [6] . بر این اساس افزایش و کاهش تغییرات دمای روزانه تا 30معادل 90 (32) بر ورقه آلومینیومی ایجاد می­کند.

سرعت تغییرات حرکت در اثر تغییرات فصلی برای یک سقف بتنی ساختمان بسیار کم در حد 02/0 اینچ بر ساعت (in/hr) است. همینطور تغییرات روزانه می توانند بسیار سریع انجام شوند.

در و پنجره آلومینیومی با سرعتی در حدود 1000 بار سریعتر از قسمت های سنگی ساختمان یعنی 120 اینچ بر ساعت حرکت خواهند کرد [7] که انجام این حرکت در صورتی که درزگیرها تازه باشند مشکل جدی ای برای درزگیرهای تک جزئی ایجاد می کند.

1-3-3 الزامات حرکت

بررسی شکل1-2 تراکم شکاف در تابستان و انبساط آن در زمستان را نشان می دهد. در نتیجه اغلب روشهای آزمون به ظرفیت تحرک در اثر تراکم در دماهای بالا و کشش در دماهای پایین نیاز دارد.

طبق شکل1-1 اگرچه ساختار آجر و ملاط برای یک شکاف 5/0 اینچ (2/12 میلیمتر) فقط به ظرفیت 5/12 درصد نیازمند است، یک شکاف بتنی 5/0اینچ، به درزگیری با ظرفیت تحرک 20 درصد نیاز دارد. صفحات استیل به 25 درصد و صفحات آلومینیمی به 50 درصد ظرفیت تحرک پذیری نیاز دارند.

1-4     مشخصه ها

محیط بیرون به درزگیر هایی با عملکرد بالا و خواص مختلف زیادی نیاز دارد، که برخی از آنها مخصوص درزگیرهای با عملکرد بالا بوده و برخی از الزامات، مربوط به همه درزگیرها هستند. هر التزامی که در بخش های بتنی قرار داده شود باید با روشهای آزمون، آزمایش گردد. روشهای آزمون برای کاربردهای جزئی یک مشخصه با ایجاد برش های عمودی بر درزگیر انجام می گیرند.

920-ASTM C مشخصه مؤثر درزگیرهای با عملکرد بالای سطوح ساختمانی در ایالات متحده می باشد. کمیته حرفه ای ISO در سازمان استاندارد های بین المللی (ISO) مشخصه ها و روشهای آزمون مخصوص کشورهای اروپایی نوشته است. بررسی درزگیرهای ساختمانی توسط 59TC، از زیر مجموعه کمیته(8- SC) انجام می گیرد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی

عنوان:

مقایسه فرآیندهای نفوذ فیزیکی و واکنش سطحی در کریستالیزاسیون قند و اثر هم خوردگی در آن

چکیده

شکر یکی از مواد غذایی پر انرژی روزمره و یک طعم دهنده (شیرین) مناسبی می باشد. نحوه فرآیند تبلور در زمان تولید این ماده نقش مهمی در خواص کاربردی آن دارد. در این مطالعه ابتدا مروری بر تاریخچه شکر و جایگاه آن و به دست آمدن ذکر شده است.

سپس تبلورهای کریستال های شکر مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه به بررسی توزیع بندی شکر و پس از آن دو پارامتر یعنی سرعت رشد و سرعت هسته زایی بلورها از روش تعیین شده و این پارامترها را در شرایط متفاوت از جمله شرایط صنعتی (در آپارات 40 و 30 تنی) و در شرایط آزمایشگاهی (اتمسفریک همراه با همزن و شرایط خلا همراه با همزن) بررسی شد و مقایسه ای بین این روش ها صورت گرفت.

و در ادامه ضرایب انتقال جرم (Kd ضریب انتقال جرم توسط نفوذ و Kr ثابت سرعت واکنش سطحی و KG ثابت کلی رشد بلور) در شرایط آزمایشگاهی محاسبه شد تا مشخص شد که مقاومت واکنش سطحی بیشتر از مقاومت نفوذ مولکولی است.

مقدمه

کریستالیزاسیون یکی از متداول ترین عملیات مهندسی شیمی است. تولید عظیمی موادی چون شکر، فسفات آمونیوم، کلرور سدیم سولفات آمونیوم و… شاهدی بر این ادعا می باشد. استفاده از این روش جهت تولید مواد جامد و یا خالص سازی آنها شرایطی را به وجود آورده است که کمتر بخشی از صنایع شیمیایی را می توان یافت که در قسمتی از آن این فرایند استفاده نشده باشد. با توجه به یکی از امتیازات اساسی این روش که همانا مصرف کم انرژی می باشد پیش بینی می شود که با گرانتر شدن تدریجی انرژی این فرایند جایگزین بسیاری از روش های سنتی از قبیل تقطیر و استخراج شود. نکات فوق باعث استقبال شدید محققین بخش مهندسی شیمی به این عملیات شده و در حال حاضر تلاش زیادی در جهت بهبود مدل های ریاضی و روش های طراحی کریستالیزورها به عمل می آید.

یکی از موادی که فرایند کریستالیزاسیون در تولید و کاربرد آن نقش بسزایی دارد شکر است. از آنجایی که شکر به عنوان یک طعم دهنده و یک سنج انرژی در صنعت غذایی اهمیت دارد به بررسی و نحوه به دست آوردن آن می پردازیم.

روش های مختلفی که برای کریستالیزاسیون می توان در نظر گرفت عبارتند از:

1) روش تبخیری

2) روش کریستالیزاسیون تحت خلاء

3) روش تبریدی

از آنجایی که روش تحت خلاء کارایی بهتری دارد در کارخانجات از این روش استفاده می شود.

فصل اول: کلیات

1-1- هدف

با بررسی دقیق در این زمینه خواستیم اثر همزن و اختلاط را در زمینه کریستالیزاسیون قند و رشد و سرعت کریستال ها بررسی کنیم و همچنین ضرایب انتقال جرم را در این زمینه کریستالیزاسیون بررسی کرده و مشخص کنیم که کریستالیزاسیون انتقال جرم به صورت سطحی است یا نفوذ.

2-1- پیشینه تحقیق:

در طراحی شرایط عملیاتی یک متبلور کننده صنعتی برای تولید کافی بلورهای لازم فراورده ای، داده های کنیتکی نظیر سرعت رشد بلور G و سرعت هیته زایی B بسیار مهم می باشد. تکنیک نمودار دانسیته نیمه لگاریتمی تجمعی توسط راندولف و لارسون پیشنهاد شد. (راندولف و لارسون 1962)

با کشیدن نمودار داده های عمل توزیع اندازه گیری شده بلور (CSD) در حالتی ثابت بر روی یک کاغذ نیمه لگاریتمی داده های کنیتیکی را به دست می آورند و چنانچه از تعدادی فرضیات محدود کننده ساده (ترکیب کامل، عدم طبقه بندی در فاکتور قطع دهنده و خاتمه دهنده و نیز یکنواخت شکلی، سرعت رشد مستقل و…) پیروی نماید آسانی آنالیز ضریب اولیه این تکنیک می باشد و ضریب مهم دیگر این تکنیک این است که به ما اجازه می دهد تا ارزیابی مستقیم داده های کنیتیکی حاصل از متبلور کننده CMSMPR فاقد هر تکنیک ویژه تجربی را انجام دهیم.

در یک سیستم بسیار فشرده نظیر سیستم بسیار فشرده موجود در عمل متبلور شکر، عمل هسته زایی باعث افزایش دما می شود این افزایش دما رابطه نزدیکی با جرم بلورهای تشکیل شده دارد.

با استفاده از این اثر حرارتی، اومران و کینگ (1947) روش ارزیابی ساده پارامتری را توسعه دادند. اگرچه باید گفت این تکنیک مناسب می باشد و فقط پارامترهای هسته زایی (ضریب سرعت هسته زایی و درجه هیته زایی) امکان دارد ارزیابی شوند، بعلاوه باید گفت که این تکنیک امکان دارد فقط با یک سیستم به کار برده شود که در این سیستم گرمای عمل تبلور بسیار کافی می باشد تا باعث تغییر موثر دمای سیستم مورد نظر شود.

گارساید، گیبلارو و تاوار (1982) تکنیک ارزیابی دیگری را برای پارامترهای سرعت رشد (ضریب سرعت رشد و درجه رشد) با تمرکز بر روی معادله موازنه جرم (تکنیک فاقد عمل فوق اشباع) توسعه دادند. تکنیکشان فقط به دو مشتق اول منحی عمل غیر فوق اشباع در زمان صفر برای ارزیابی پارامترهای رشد نیاز دارد.

هالفن و کالیاگین (1976) نیز روش موازنه جرم توسعه دادند. تکنیکشان اجازه می داد که ارزیابی همزمان هردوی این پارامترها یعنی پارامترهای کنیتیک رشد و هسته زایی انجام گیرد. هریک از این دو متد فقط برای موارد ایزوترمال قابل اجرا می باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی- طراحی فرآیند

عنوان:

مدلسازی استخراج از دانه های گیاهی با استفاده از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن

چکیده

آفتابگردان (Helianthus annuus) بعد از سویا دومین دانه روغنی یکساله است که به منظور استخراج روغن آن در دنیا کشت می شود. روغن آفتابگردان (sunflower oil) یک روغن غیر فرار است که به دلیل داشتن مقادیر زیاد اسیدهای چرب غیراشباع در دمای اتاق مایع بوده و در غذا به عنوان روغن سرخ کردنی و در فرمولاسیون مواد آرایشی – بهداشتی به عنوان یک نرم کننده استفاده می شود.

در این تحقیق استخراج روغن از دانه های آفتابگردان با استفاده از فرآیند استخراج به کمک سیال فوق بحرانی با روش هسته کوچک شونده (shrinking core) در یک ستون استخراج پر شده در دماهای 313، 333 و 353 کلوین و فشارهای 20 تا 60 مگاپاسکال با قطر ذره 2/18 – 0/23 میلیمتر و با میزان جریان 6-1 cm3/min مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین اثر پارامترهای عملیاتی مانند دما، فشار، قطر ذرات و میزان جریان حلال بر راندمان استخراج بررسی گردیده و بوسیله روابط گوناگون پارامترهای موجود در مدل مانند ضریب نفوذ موثر در ذرات، Dep، ضریب انتقال جرم در بستر و ضریب انتقال جرم در ذره، kf و k’f، ضریب پراکندگی محوری، DL، محاسبه شده است. نتایج بدست آمده بیانگر این موضوع می باشد که ضریب انتقال جرم در بستر در دما و فشارهای مختلف در فاصله 3/93*10-6 8/86-*10-6 m/s قرار دارد که این مقادیر در محدوده نتایج بدست آمده توسط بیشتر محققان می باشد. همچنین میزان بازدهی استخراج به کمک روش سوکسله در پایان زمان فرآیند (200 دقیقه) 92/3 درصد و میزان بازدهی در مدلسازی توسط روش فوق بحرانی در مدت زمان مشابه بین 89/96 تا 90/87 درصد بدست آمده است به طوریکه تغییرات دما و فشار در انتهای استخراج تاثیری زیادی بر روند افزایش بازدهی ندارد. میزان بازدهی مطلوب که نتیجه مقادیر مدلسازی و آزمایش است نیز در فاصله 93/4 – 92/5 درصد می باشد به طوریکه خلوص محصول با استفاده از این روش بسیار بالاتر از روش سوکسله است.

مقدمه

جهت روغن کشی کاشت و برداشت می گردند . از مهمترین دانه های روغنی می توان از دانه کنجد، آفتابگردان، بادام، زیتون، هسته خرما، بذر چای، انگور و سویا نام برد. سالانه سطح بسیار وسیعی از زمینهای کشاورزی زیر کشت انواع این دانه ها قرار می گیرد و برخی کشورها از صادرات دانه های روغن درآمد زیادی را عاید خود می کنند . منابع دیگری نیز برای روغن های نباتی وجود دارند که کمتر شناخته شده اند، این دانه ها اغلب محصول فرعی دیگر کارخانجات هستند . مواردی از قبیل جوانه ذرت، سبوس، برنج، دانه گوجه فرنگی، دانه مرکبات و صیفی جات از این دسته می باشند، لذا بسیار ارزان بوده و به سادگی در دسترس هستند. در کشور ما دانه های روغنی شناخته شده کمتر مورد توجه کشاورزان قرار گر فته اند و به دلایل مختلف، تولید این دانه ها بسیار کمتر از میزان مورد نیاز تا حد خودکفایی می باشد. چربیها و روغنها ترکیباتی نامحلول در آب از منشا حیوانی یا گیاهی هستند. چربیها و روغنهای خوراکی که معمولاً لیپیدهای غذایی نامیده می شوند عمدتاً از تری گلیسریدها (تری اسیل گلیسرول ها ) ساخته شده اند که شامل استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب هستند. ویژگی های فیزیکی چربیها و روغنهای طبیعی بر حسب نوع اسیدهای چرب تشکیل دهنده تغییر می کند.

مصرف سرانه روغن در کشور ما کمتر از میانگین مصرف سرانه کشورهای توسعه یافته است و از آنجا که روغن یکی از ضروری ترین مواد مورد نیاز بدن می باشد نیاز به افزایش مصرف سرانه احساس می گردد. قدرت خرید از مهمترین عوامل میزان مصرف می باشد که در ایران نسبتاً کم است، عامل دیگر میزان تولید داخلی روغن می باشد که در صورت افزایش تولید می توان مصرف سرانه را به نسبت افزایش داد.

روغن آفتابگردان مانند بسیاری دیگر از روغنهای نباتی به طور عمده از اسیدهای چرب (fattyacids) تشکیل شده که مهمترین آنها عبارتند از:

اسید لینولئیک (74% – 48)

اسید اولئیک (40% – 14)

اسید پالمتیک (9% – 4)

اسید استئاریک (7% – 1)

این روغن عموماً در مقایسه با اکثر روغنهای نباتی یک روغن پر ارزش محسوب می شود که دلیل آن روشن بودن رنگ، طعم ملایم، نقطه دود بالا، بالا بودن میزان اسید لینولئیک و عاری بودن از اسید لینولنیک می باشد.

به طور کلی، اسیدهای چرب غیراشباع اولئیک و لینولئیک حدود 90% کل اسیدهای چرب آن و بقیه را اسیدهای چرب اشباع پالمتیک و استئاریک تشکیل می دهند. نسبت اولئیک به لینولئیک متغیر و بستگی به درجه حرارت هوا در محل کشت و ژنتیک آن دارد، به طوریکه در هوای خنک تر حدود 75 – 60 درصد آنرا اسید لینولئیک تشکیل می دهد که آفتابگردان تولیدی کانادا و آمریکا این خصوصیات را دارند. سه نوع روغن آفتابگردان تولید می شود که شامل: روغن با اسید لینولئیک بالا، روغن با اسید اولئیک بالا و متوسط می باشد به نحوی که نوع اول حد اقل 69% اسید لینولئیک و نوع دوم حداقل 82% اسید اولئیک دارد. بالا بودن اسیدهای چرب غیراشباع روغن آفتابگردان از نظر تغذیه ای یک مزیت ویژه است.

روش کار و تحقیق

در فصل اول این تحقیق به معرفی دانه های روغنی آفتابگردان، سویا، بذرچای و گلرنگ که معمولاً در بیشتر کارخانجات روغنکشی ایران مورد استفاده قرار می گیرند پرداخته و سپس به طور اجمالی در مورد سیالات فوق بحرانی، کاربردها، ویژگیها، خواص فیزیکی و همچنین مزایای آنها در مقایسه با حلالهای معمول بحث می شود.

در فصل دوم روشهای معمول مدلسازی استخراج روغنهای نباتی به کمک سیالات فوق بحرانی مانند مدل هسته کوچک شونده و روش سلولهای سالم و شکسته مورد مطالعه قرارگرفته است به طوریکه در مورد هر مدل فرضیات و برخی از کارهای انجام شده توسط گروه های مختلف پژوهشگران در سالهای اخیر به همراه روابط مورد استفاده به منظور انجام مدلسازی بررسی گردیده است.

در فصل سوم، تحقیق انجام شده در مورد این کار جهت مدلسازی استخراج روغن دانه آفتابگردان به کمک دی اکسیدکربن فوق بحرانی آورده شده است، همچنین روابط مورد استفاده به منظور محاسبه پارامترهای موردنیاز در مدلسازی و معادلات موازنه جرم بر روی سیال و ذره جامد به همراه شرایط اولیه و مرزی آنها معرفی گردیده است. در پایان این فصل نیز به آزمایش انجام شده توسط روش سوکسله در استخراج روغن آفتابگردان با هگزان و داده های بدست آمده از آن پرداخته شده است.

در فصل چهارم نتایج بدست آمده از مدلسازی و آزمایش سوکسله بررسی می شود به طوریکه اثر پارامترهای میزان جریان، دما، فشار و اندازه ذره بر روی بازدهی در دقیقه 80 (جایی که نفوذپذیری کنترل کننده است ) و در پایان زمان استخراج مورد مطالعه قرارگرفته است. همچنین رفتار غلظت روغن در ذره جامد و حلال در لایه ه ای مختلف بستر بررسی گردید ه و در پایان به مقایسه نتایج بدست آمده از مدلسازی استخراج روغن از دانه های استوانه ای و کروی پرداخته و پیشنهاداتی در مورد این کار داده شده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی محیط زیست

عنوان:

شبیه سازی راکتورهای حلقوی هوایی با استفاده از دینامیک محاسباتی سیال

چکیده:

شبیه سازی یک مدل هیدرودینامیک برای ماندگی گاز و گردش مایع سرعت پیشگیری در راکتور های بالا برنده هوا را توسعه داده است و اطلاعات بدست آمده از شبیه سازی با اطلاعات جمع آوری شده تجربی روییک راهنمای تاسیسات راکتور تجهیز شده با نوع توزیح کننده گاز مختلف چند ورودی و تک ورودی مقایسه کردیم با استفاده از آنالیزهای موجود در مدل اصلی به نتایج مطلوب رسیدیم.

مقدمه:

راکتورهای حلقوی  بالا برنده هوا بطور عمومی در صنعت شیمیایی و بیولوژیکی برای حمل کردن راکتورهای آرام مثل اکسیداسیون ها و کلردار شدن ها مورد استفاده قرار می گیرد یک راکتور بالا برنده هوا از یک حباب تبدیل شده است این نوع راکتور شامل سه بخش مجزا یعنی بر خیزنده، جدا کننده گاز و مایع و پایین آورنده می باشد گردش مایع توسط تزریق گاز در پایین برخیزنده (Riser) پس ایجاد یک چگالی خالص تفاوت بین برخیزنده (Riser) و پایین آورنده down comer را مشخص می سازد.

در واقع برای طراحی، اهداف کنترل و عملکرد یک شبیه سازی صحیح اجرایی راکتور ضروری است مدل انتخاب شده برای شبیه سازی باید شامل انتقال جرم، واکنش جنبشی، ترکیب جریان و هیدرودینامیک ها باشد. اگر چه مدل راکتورهای بالا برنده هنوز بسیار سخت است چون که فرض نظام واکنش آرام ممکن نبود بطور کامل ادا شود و اثر شرایط عملیاتی، هندسه راکتورها و خصوصیات شیمیایی –  فیزیکی فازها به ویژه رفتار غیر به هم پیوسته آلی که بطور کمی در صنعت با آن مواجه شده اند روی هیدرودینامیک ها بطور کامل و بارز درک نمی شود. اهداف کار حاضر یک مدل براساس معادلات تعادل به منظور شبیه سازی پارامترهای هیدرودینامیک بوده و مدل برای اطلاعات جمع آوری شده تجربی روی راهنمایی تاسیسات راکتور و برای ماندگی گاز و سرعت گردش مایع و هیدرودینامیک های بالا برنده هوا توسط الگوهای جریان مختلف  مشخص می شود که این ها هم وابسته به نسبت جریان گاز می باشند.

در حالت کلی دو نظام بطور عادی تشخیص داده می شوند:

1- حالت همگن.

2- نظام هم جنس نامتجانس( ناهمگن).

پارامترهای هیدرودینامیک بعلاوه فازهای ترکیبی و الگوهای انتقال جرم سخت وابسته به نظام جریان متداول است برای مدل مناسب تشخیص طبیعت پراکندگی ضروری می باشد با توجه به گفته هایی که در بالا ذکر شد آنالیز علامت فشار دیوار برای خلاصه اطلاعات  درباره نظام های جریان بکار گرفته می شود. این تکنیک برای دادن یک نبش عمیق تر در هیدرودینامیک پیچیده سیستم گاز – مایع نشان داده شده است.

در این پایان نامه نظام انتقالات و تشخیص رفتار هیدرودینامیکی راکتور بالا برنده ی هوا با استفاده از یک شبیه سازی و استفاده از آنالیز های آماری و کسری و آنالیز طیفی رسیدگی کرده ایم.

ترکیب هیدرودینامیک ها با انتقال جرم واکنش و شکل جریان یک مدل کامل را ثمر می دهد که قادر به فراهم کردن یک توصیف کاملاً مناسب از راکتورهای بالا برنده هوا (Air- lift Reactor) می باشد.

فصل اول

ضرورت اجرای طرح و آشنایی با راکتورهای (Air_Lift (ALRs

1-1- راکتورهای هوایی حلقوی:

راکتورهای هوایی به وسیله جریانی از هوا کار می کند و یا بعضی وقتها با بعضی دیگر از گازها در این حالت ها اگر از گاز استفاده شود راکتور گازی نامیده می شود.

که در آن علاوه بر ایجاد جریان، جریان گاز عمل مهمی را در جابجایی مواد بین فاز گاز و مواد واسطه انجام می دهد اکسیژن اغلب به داخل مایعات انتقال پیدا می کند و در بعضی از شرایط واکنش محصول به دست آمده در حالت جابجایی در فاز گاز جدا می گردد. تفاوت اصلی بین ALR ها و ستون های حباب، در رابطه با نوع جریان مایعات می باشد که با ژئومتری سیستم ارتباط دارد ستون حباب یک لوله ساده ای است که گاز به داخل آن تزریق می شود و معمولا این عمل از پایین تزریق می شود و مخلوط کردن راندوم از طریق حباب های بالا رونده ایجاد می شود. در ALR مسیر اصلی چرخش مایع به وسیله طراحی راکتور مشخص می گردد که دارای کانالی برای گاز می باشد و جریان به طرف بالای مایع یا رایزر و کانال جداگانه ای برای جریان پایین رونده و این کانال ها در پایان و در قسمت بالا به همدیگر متصل شده است تا یک توپ بسته ای را ایجاد کند و گاز معمولا در قسمت پایین تر یک رایزر تزریق می شود و ادامه پیدا می کند به جایی که در بالای راکتور گاز جدا می گردد در قسمتی که به نام جدا کننده گاز نام گرفته است که طراحی این قسمت به وسیله و شرایط عملکرد راکتور برآورد و طراحی می شود.

اصطکاک گاز که جدا نشده داخل مایع پایین رونده قرار می گیرد و این گاز باقیمانده آن بخش می باشد و اثر زیادی در دینامیک مایعات در راکتور داشته و در عملکرد عمومی راکتور اثر می گذارد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – فرایند

عنوان:

ارزیابی فن آوری GTL

چکیده

گاز طبیعی با توجه به ماهیت فیزیکی خود با مشکلاتی در انتقال و حتی مصرف در مقایسه با سایر سوخت های فسیلی از جمله نفت خام روبرو می باشد. یکی از مهمترین مشکلات عمده گاز، انتقال به بازارهای دوردست می باشد. از این رو، همواره نیازمند به استفاده از تکنولوژی هایی از جمله LNG و یا GTL می باشیم. برخی از تکنولوژی های مذکور از جمله GTL، جزو فناوری های نوین به شمار می روند و هنوز بسیاری از شرکت های مطرح نفت و گاز در جهان به دنبال کاهش هزینه های طرح های مذکور و کاربرد چنین تکنولوژی هایی در ظرفیت های بزرگ و اقتصادی می باشند.

این مقاله می کوشد، علاوه بر مروری بر تکنولوژی GTL و اقتصاد طرح های آن، به بازار محصولات آن در سال های آینده نگریسته و اهمیت استفاده از این تکنولوژی برای کشورهای دارنده ذخایر گاز، به عنوان یک راهکار عملی را ذکر نماید.

مقدمه

فناوری تبدیل گاز طبیعی به فرآورده های مایع (Gas to Liquids)، به فرایندی اطلاق می گردد که در آن بتوان، گاز طبیعی را به فراورده های باارزشی از جمله: متانول، دی متیل اتر، نفتا و سایر فرآورده های میان تقطیر (مانند گازوئیل و نفت سفید) و حتی بنزین تبدیل نمود. این فناوری هرچند بیش از 80 سال قدمت دارد، ولی در مقیاس تجاری، هنوز در ابتدای راه توسعه خویش قرار دارد. به طور کلی فرایند تبدیل گاز طبیعی به فرآورده های مایع شمال 4 مرحله است که عبارتند از:

1- خالص سازی گاز

2- تولید گاز سنتز (مخلوط منواکسید کربن و هیدروژن)

3- فرآیند فیشر – تروپش (تبدیل گاز سنتز به فرآورده های نفتی)

4- ارتقا و بالا بردن کیفیت محصول نهایی

LNG مایعی است بی بو، شفاف، غیر سمی با وزن مخصوص حدود 0/45 گرم بر سانتی متر مکعب که با تبرید و میعان گاز طبیعی در حدود 160- درجه سانتی گراد، در فشار حدود اتمسفریک تولید می شود. با میعان گاز طبیعی، حجم آن تا 600 بار کاهش می یابد و به همین دلیل جاذبه خاصی در حمل و نقل گاز طبیعی به صورت مایع به وجود می آورد. این نسبت کاهش حجم در مورد LPG حدود 250 بار، گاز طبیعی هیدراته NGH071 بار و گاز CNG حدود 200 بار است.

فصل اول: کلیات

(1-1) هدف

در این تحقیق ما قصد داریم فرایند GTL را مورد بررسی و ارزیابی قرار دهیم و از روند تهیه و فرایند آن اطلاعاتی به دست بیاوریم.

(2-1) پیشینه تحقیق

قدیمی ترین تأسیسات GTL جهان واقع در آفریقای جنوبی می باشند. اولین تأسیسات GTL جهان در دهه 1950 توسط شرکت ساسول ایجاد گردید. ظرفیت تأسیسات مذکور 150 هزار بشکه در روز می باشد. سپس شرکت موس گاز در دهه 1980 نیز تاسیساتی به ظرفیت 22500 بشکه در روز ایجاد نمود اما شاید بتوان عرضه تجاری فرآورده های GTL را همراه با شروع به کار تأسیسات Bintulu در مالزی همراه دانست. شروع به کار عملیات مهندسی و ساخت این تاسیسات در سال 1989 شروع گشت و اولین تولید در سال 1993 اتفاق افتاد. تاسیسات Bintulu، 12500 بشکه در روز ظرفیت دارد و شرکت شکل تکنولوژی SMDS خود را برای اولین بار در این تاسیسات به کار گرفت. در دسامبر 1997 در اثر انفجار در واحد Air Separations تاسیسات مذکور، تولید به طور کامل متوقف گردید و بعد از گذشت 28 ماه در ماه می سال 2000، پس از بازسازی کامل تاسیسات، تولید مجددا شروع گشت. تاسیسات Bintulu برای فرآورش و تبدیل 100 میلیون فوت مکعب گاز میدان فراساحلی Sarawak به فرآورده هایی از جمله فرآورده های میان تقطیر (نفتا، نفت سفید و گازوئیل) و همچنین روغن های روانساز می باشد. حدود 70 درصد از فرآورده های حاصل از تاسیسات مذکور به بازارهای آسیا، اروپا و آمریکا صادر می شود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.