چکیده پایان نامه های مقطع کارشناسی ارشد گروه مهندسی شیمی

نام و نام خانوادگی:عاطفه قربانی
عنوان پایان نامه: شبیه سازی هیدروینادمیک یک میکروکانال در فرآیند استخراج مایع-مایع
رشته تحصیلی:مهندسي شیمي گرایش طراحي فرآیند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: آقای دکتر روح‌اله صادقی
چکیده:

در سال های اخیر، کاربرد کانال های میکرو در زمینه های صنایع فرآیند شیمیایی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به مزایای متعددی مانند مسیر انتقال کوتاه تر در میکروکانال ها و نسبت سطح به حجم زیاد، امکان انجام واکنش هایی شامل مواد شیمیایی سمی و خطرناک و داشتن یک هندسه ساده، باعث استفاده از میکروکانال ها در بسیاری از زمینه ها مانند انتقال گرما و جرم شده است. در این مطالعه عملکرد یک میکروکانال پیچ خورده در فرآیند استخراج مایع – مایع شبیه سازی گردید. یک مدل سازی دو فازی اولرین – اولرین همراه با مدل موازنه جمعیتی برای توزیع اندازه قطرات در این شبیه سازی استفاده گردید. در این مطالعه هیدرودینامیک و انتقال جرم جریان مایع- مایع غیرقابل مخلوط در یک میکروکانال جریان پیشرفته بررسی می شود. با استفاده ازدو فاز هگزان / آب به عنوان یک سیستم مدل، ما از تکنیک های تجسم جریان برای تعیین توزیع اندازه قطره، نگهداری هگزان و مناطق خاص سطحی در این شبیه سازی اثر هیدرودینامیکی سرعت و فشار بر میزان اغتشاش و اندازه قطرات بررسی گردید. همچنین اثرات غلظت حل شونده و دبی جریان بر میزان انتقال جرم بررسی گردید و ضریب انتقال جرم محاسبه گردید.
نتایج نشان داد افزایش دبی جریان منجر به افزایش گرادیان سرعت نزدیک به دیواره ها می شود. نیروی دراگ منجر به افزایش افت فشار می شود. با کاهش نسبت ابعاد گرادیان سرعت نزدیک دیواره افزایش می‌یابد که منجر به افزایش افت فشار با کاهش نسبت ابعاد می‌شود وافزایش دبی جریان، شدت آشفتگی گردابی (توربولنسی) افزایش می یابد.

کلیدواژه: انتقال جرم- استخراج جریان مایع- مایع- میکروکانال- هگزان- آب- هیدرودینامیک

 

نام و نام خانوادگی:اسماعیل امیری
عنوان پایان نامه: مطالعه آزمایشگاهی ساخت نانوجاذب مغناطیسی اصلاح شده با پلی اتیلن ایمین برای حذف فلز سنگین آرسنیک از آب
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی -فرآیندهای جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما اول: دکتر بنفشه سلطانی
چکیده:

یکی از مهم‌ترین مسائل دنیای امروز، آلودگی محیط‌زیست به فلزات سمی و خطرناک می‌باشد. استخراج فلزات سنگین از معادن و کاربرد گسترده فلزات سنگین در صنایع باعث شده است که غلظت این فلزات در آب، فاضلاب، هوا و خاک بیشتر از مقادیر زمینه‌ای افزایش پیدا کند. بنابراین حذف فلزات سنگین از محیط آبی موضوع مهمی در بهداشت عمومی جامعه محسوب می‌شود. در این پژوهش ساخت نانوجاذب مغناطیسی اصلاح شده با پلی اتیلن ایمین برای حذف فلز سنگین آرسنیک از آب بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تولید نانوجاذب، جهت تأیید سنتز و اطمینان از تشکیل پیوندهای مورد نظر جاذب مورد با آنالیزهای FT-IR، SEM، TEM، XRD و TGA شناسایی شدن نتایج نشان داد که حداکثر جذب آرسنیک در 7 pH= می‌باشد که به عنوان pH بهتر ثبت گردید. بیشترین مقدار درصد حذف آرسنیک در pH برابر با 7 به ترتیب 32/79% بدست آمد. حذف آرسنیک با افزایش مقدار نانوجاذب از 40 تا mg 65 افزایش می‌یابد. بیشترین مقدار درصد حذف آرسنیک در mg 65 نانوجاذب با مقدار 23/84% بدست آمد. افزایش درصد حذف فلز سنگین آرسنیک از طریق مقدار جاذب مي‌توان مربوط به افزایش تعداد سایت‌های فعال نانوجاذب باشد. جذب آرسنیک با افزایش دما از 25 درجه سانتی‌گراد تا 40 درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد. بنابراین دمای 40 درجه سانتی‌گراد به عنوان دمای مطلوب بدست آمد. لذا بیشترین درصد حذف آرسنیک در دمای 40 درجه سانتی‌گراد به ترتیب برابر با 47/88% می‌باشد. ماکزیمم درصد حذف آرسنیک توسط نانوجاذب MNP-PEI در غلظت mg/L 240 به برابر با 96% بدست آمد. برای این روند افزایشی می‌توان این توجیه را بیان کرد که با افزایش غلظت محلول فلز سنگین تعداد گروه‌های فعال سطحی که قادر به برقراری پیوند بین فلز سنگین و نانوجاب هستند افزایش می‌یابد که منجر به جذب بیشتر فلز سنگین می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که نانوجاذب در زمان 30 دقیقه، بیشترین میزان جذب را داشته است. بنابراین فرآیند جذب سنتیک بالایی دارد. بدین منظور نیازی به مدت زمان طولانی تماس برای برهم کنش نانوجاذب و آرسنیک وجود ندارد. مقدار بالای (9837/0)R2 برای مدل فرندلیچ تایید می‌کند که این مدل برای برازش داده‌های آزمایشگاهی مناسب است. مدل فرندلیچ بیان می‌کند که سطح نانوجاذب ناهمگن می‌باشد و با توزیع غیر یکنواختی از گرماي جذب در روي سطح بدست می‌آید. همچنین، مقدار KF نیز 49/1 بدست آمد که نشان می‌دهد جذب آرسنیک‌ مطلوبتر توسط نانوجاذب MNP-PEI جذب می‌شوند. حداکثرجذب آرسنیک توسط نانوجاذب MNP-PEI در 30 دقیقه انجام می‌شود، زیرا در ابتدا مکان‌های جذب بیشتر در دسترس هستند و آرسنیک به راحتی روی این مکان‌ها جذب می‌شود و پس از آن با افزایش زمان تماس میزان جذب یک روند ثابتی خواهد داشت. برازش مدل‌های سینتیک جذب آرسنیک توسط نانوجاذب مغناطیسی نشان می‌دهد مدل هو و مکی با ضریب همبستگی بیشتر (9959/0R2=) در مقایسه با مدل‌ لاگرگرن داده‌های آزمایش را بهتر توصیف می‌نماید. مدل هو و مک کی با ضریب همبستگی بیشتر (9959/0=R2) نسبت به سایر مدل‌های دیگر مطابقت بهتری با داده‌های آزمایش دارد.

کلیدواژه: نانوجاذب مغناطیسی، پلی اتیلن ایمین، فلز سنگین، آرسنیک

 

نام و نام خانوادگی:محمدرضا محمدی چیگویی
عنوان پایان نامه: افزایش خاصیت آبدوستی غشاهای پلی سولفون اصلاح شده با دندریمر برای حذف فلز سنگین از پساب پتروشیمی لردگان
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی -فرآیندهای جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما اول: دکتر بنفشه سلطانی
چکیده:

در این پژوهش افزایش خاصیت آبدوستی غشاهای پلی سولفون اصلاح شده با دندریمر برای حذف فلز سنگین از پساب پتروشیمی لردگان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. غشای نانوفیلتراسیون توسط پلیمریزاسیون بین سطحی ساخته شد. سپس غشاهای ساخته شده با افزودن متفاوت مقدار نانو دندریمر پلی پروپیلن ایمین با غلظت‌های 0، 5/0، 5/1 و 2 درصد جرمی با کدهای (M1، M2، M3 و M4) مشخص شدند. با استفاده از آنالیز ATR-FTIR صحت ترکیب نانو دندریمر پلی پروپیلن ایمین در لایه غشا بررسی شد و مورفولوژی غشاها با استفاده از SEM بررسی شد. نتایج نشان می‌دهند که با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین با غلظت‌های مختلف (5/0، 5/1 و 2 درصد جرمی) به سطح غشاهای نانوفیلتراسیون PSF زاویه تماس سطح غشا با آب کاهش یافته است. با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین با غلظت 2 درصد جرمی به سطح غشا PSF، زاویه تماس (º72 به º56) تقریباً مقدار 23 % کاهش یافته است. شار عبور آب خالص از غشای PSF بیشتر از غشای اصلاح شده با دندریمر است. که دلیل می‌تواند حفرات درشتی می‌باشد که برروی غشای PSF ایجاد شده است. بعد از گذشت زمان 60 دقیقه شار عبور آب از غشای M1 تقریباً L/m2.hr 210 و شار عبور آب از غشاهای نانو کامپوزیت M2، M3 و M4 به ترتیب 194، 190 و L/m2.hr 148 می‌باشند. با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین به سطح غشاهای نانوفیلتراسیون اثر مثبت بر روی عملکرد غشاها برای حذف فلز سنگین (II) Cu می‌گذارد. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Cu در زمان 45 دقیقه برای غشا M4 با مقدار 93% بدست آمد که برای غشا بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین دارای در شرایط مذکور 45% بدست آمد. با افزودن دندریمر پلی پروپیلن ایمین به سطح غشاهای نانوفیلتراسیون عملکرد غشاهای اصلاح شده با دندریمر برای حذف فلز سنگین (II) Pb بهتر می‌شود. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Pb در زمان 35 دقیقه برای غشا M4 با مقدار36/95% بدست آمد که نسبت به غشا بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین (M1) در شرایط مذکور 71/47% افزایش پس‌زنی (II) Pb را داریم. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Ni در زمان 35 دقیقه برای غشا M2، M3 و M4 به ترتیب 66/48%، 76/54% و 6/90% بدست آمد که برای غشا M1 (بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین) درصد حذف فلز سنگین (II) Ni با 45% بدست آمد که در سطح پایین‌تری نسبت به غشاهای اصلاح شده قرار دارد. بیشترین درصد حذف فلز سنگین (II) Zn در زمان 30 دقیقه برای غشا M4 با مقدار 47/63% بدست آمد که برای غشا بدون حضور دندریمر پلی پروپیلن ایمین دارای در شرایط مذکور 25/33% بدست آمد. بهترین عملکرد را برای حذف فلزات سنگین ((II) Cu، Pb (II)، Ni (II) و Zn (II)) غشا M4 دارد. با افزودن دندریمر به لايه غشای نانوفیلتراسیون تجمع BSA در سطح غشاي M4 کاهش می‌یابد که این پدیده نتيجه آن بهبود مقاومت غشا M4 در مقابل رسوب گذاري است. بنابراين، افزايش ويژگي ضد رسوب غشاي M4 مي‌تواند از طريق افزايش خاصيت آب دوستي سطح غشايM4 انجام گيرد. غشاي M4 مي‌تواند حدود 5/22 درصد مقدار شار آب را در مقايسه با 5/7 درصد غشا M1 بازيابي کند و اين نشانگر عملکرد بالاتر غشاي M4 در بهبودي شار آب عبوري از غشا است. خاصيت آب دوستي بهبود يافته M4، تعامل بين غشا و BSA را تضعيف کرده و در نتيجه BSA از سطح غشا راحت تر حذف شده است.

کلیدواژه: خاصیت آبدوستی، غشا، پلی سولفون، دندریمر، فلز سنگین

 

نام و نام خانوادگی:آتنا دهقانی
عنوان پایان نامه: مطالعه آزمایشگاهی سنتز نانوذرات اکسید آهن (Fe3O4) پیوند زده با اکسید گرافن (GO) با هدف حذف فلز سنگین سرب از محلول آبی
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی-فرآیندهای جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما اول: دکتر بنفشه سلطانی
چکیده:

حذف فلزات سنگين از محلول‌های آبی با کمک نانوذرات در طول ساليان اخير با توجه به حجم مصرفي کم در مقايسه با دیگر جاذب‌ها و سهولت در قابليت بازيافت فلزات سنگين جذب شده بر روي نانوذرات مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش سنتز نانوذرات اکسید آهن (Fe3O4) پیوند زده با اکسید گرافن (GO) با هدف حذف فلز سنگین سرب از محلول آبی بصورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. نانوجاذب سنتز شده با استفاده از آناليزهای FT-IR،XRD ، VSM ، SEM و TEM مشخصه‌یابی شد. همچنین تأثير پارامترهای pH، مقدار نانوجاذب، زمان تماس، دما و غلظت اوليه فلز سنگين سرب بر جذب سطحی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. تأثیر مقدار pH بر درصد حذف فلز سنگین سرب توسط نانوجاذب در دمای 25 درجه سانتی گراد، غلظت اولیه10 میلی گرم بر لیتر سرب و زمان تماس 60 دقیقه، مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین درصد حذف سرب در 6=pH بدست آمد. بیشترین مقدار درصد حذف سرب در mg 15 نانوجاذب با مقدار 44/77 درصد حاصل شد. نتایج نشان داد که نانوجاذب در زمان 60 دقیقه، بیشترین میزان جذب را داشته است. همچنین درصد حذف سرب با افزایش دما از 15 تا 45 درجه سانتی گراد افزایش یافته و در دمای بالاتر از 45 درجه سانتی گراد درصد حذف فلز سنگین سرب با نانوجاذب روند کاهشی نشان داد. ماکزیمم درصد حذف سرب توسط نانوجاذب در شرایط pH برابر با 6، دمای بهینه، زمان تماس 60 دقیقه و غلظت اولیه 10 میلی گرم بر لیتر برابر با 44/77 درصد بدست آمد. مدل ایزوترم‌های، لانگمویر و فروندلیچ با داده‌های آزمایشگاهی جذب سرب در دمای 45 سانتی گراد و 6=pH در غظت‌های مختلف مطابقت داده شدند. ضریب همبستگی بالا (9066/0=R2) برای مدل فروندلیچ تایید کرد که مدل ایزوترم فروندلیچ برای برازش داده‌های آزمایشگاهی مناسب است. همچنین نتایج حاصل از برازش مدل‌های سینتیک جذب سرب توسط نانوجاذب نشان داد که مدل شبه درجه دوم با ضریب همبستگی بیشتر (9994/0=R2) نسبت به مدل‌ شبه درجه اول مطابقت بهتری با داده‌های آزمایش دارد.

کلیدواژه: نانوذرات، جذب سطحی، اکسید آهن (Fe3O4)، اکسید گرافن (GO)، فلز سنگین سرب

 

نام و نام خانوادگی:مسعود فاطمي
عنوان پایان نامه: جداسازی ترکیبات آروماتیک از نرمال پارافین و اولفین( 13_C10(C توسط جاذب ژئوپلیمری
رشته تحصیلی:مهندسي شیمي گرایش طراحي فرآیند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت
چکیده:

ژئوپلیمرهای مبتني بر متاکائولین، موادی بر پایهی آلومینوسیلیکاتي هستند که ميتوانند به عنوان جاذب، ترکیبات آروماتیک را از اولفین و نرمال پارافین جدا کنند. در این پژوهش، سه نمونه جاذب بر پایهی متاکائولین سنتز گردید. در این جاذبها یک نمونه با متاکائولین در محلول قلیایي سنتز شد و نمونه پایه نامگذاری گردید. در جاذب دوم با نام CA ، از کربن فعال که دارای تخلخل زیادی است در کنار متاکائولین استفاده گردید و در سنتز جاذب نهایي، همراه با متاکائولین، فلز مس به عنوان فلز فعال بر روی سطح آلومیناسیلیکات لای هنشاني و با نام Metal کدگذاری شد. بعد از سنتز، کاتالیستها با محلول اسید نیتریک 10 مولار خنثي سازی شده و برای حذف یون و ترکیبات ناخالص، با آب مقطر شست و شو و سپس در کوره و در دمای 550 درجه سانتيگراد به مدت 3 ساعت قرار گرفت. طبق نتایج XRD ، ساختار کریستالي و آمورف جاذبها بررسي گردید. درصد کمي مواد تشکی لدهنده جاذبها در آنالیز XRF تعیین شد. مساحت سطح این جاذبها طبق آنالیز BET برای جاذبهای CA ، نمونه پایه و Metal به ترتیب برابر با gr/2m 39.33 ، gr/2m 10.143 و gr /2m 23.378 ميباشد. حجم کل حفرات نانو ذرهها برای جاذبهای CA ، نمونه پایه و Metal به ترتیب برابر است با gr/3cm 0.2118 ، gr /3cm 0.182 و gr/3cm 0.1107 و همچنین اندازه ذرهها به ترتیب برابر nm 22.243 ، nm 72.1 و nm 18.949 ميباشد. نتایج تصاویر SEM نشان داد که توزیع مواد تشکیل دهنده جاذبها نسبتا یکنواخت بوده است. همچنین اندازه ذرات تشکیل دهنده کمتر از 100 نانومتر ميباشد. میزان نرمال پارافین و اولفین موجود که درصد آروماتیک اولی هی آنها طبق آنالیز طیفسنجي UV-VIS حدود ppm 4000 بود، بعد از استفاده از جاذبهای CA ، نمونه پایه و Metal در دمای 100 درجه سانتيگراد و زمان 24 ساعت از به ترتیب برابر با اعداد ppm 3251 ، ppm 3598 و ppm 2900 است.

کلیدواژه: ترکیبات آروماتیک، نرمال پارافین و اولفین، ژئوپلیمر، جاذب، متاکائولین

 

نام و نام خانوادگی:ریحانه مطلبی
عنوان پایان نامه: شبیه‌سازی استخراج مایع- مایع در اختلاط کننده های پیچ خورده میکرو
رشته تحصیلی:مهندسی ‌شیمی- طراحی فرآیند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روح اله صادقی
چکیده:

در سالهای اخیر ، کاربرد راکتورهای میکرو در زمینه های صنایع فرآیند شیمیایی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به مزایای متعددی مانند مسیر انتقال کوتاه تر در میکروکانال ها و نسبت سطح به حجم زیاد ، امکان انجام واکنش هایی شامل مواد شیمیایی سمی و خطرناک و داشتن یک هندسه ساده ، باعث استفاده از میکروکانال ها در بسیاری از زمینه ها مانند انتقال گرما و جرم شده است. در این مطالعه عملکرد یک میکروکانال پیچ خورده در فرآیند استخراج مایع – مایع شبیه سازی گردید. یک مدل سازی دو فازی اولرین – اولرین همراه با مدل موازنه جمعیتی برای توزیع اندازه قطرات در این شبیه سازی استفاده گردید. در این مطالعه به شبیه سازی میکروکانال های پیچ خورده در استخراج مایع – مایع که سیال دو فازی از آن عبور می کند پرداخته شده است. فاز آلی شامل -n بوتانول و n-هگزانول و فاز آبی شامل سدیم هیدروکسید M5/0 می باشند که 4- نیترو فنیل استات را از فاز آلی استخراج می شود. در این شبیه سازی اثر هیدرودینامیکی سرعت و فشار بر میزان اغتشاش و اندازه قطرات بررسی گردید. همچنین اثرات غلظت حل شونده و رینولزجریان بر میزان انتقال جرم بررسی گردید و ضریب انتقال جرم محاسبه شد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تجربی نشان داد که اختلاف کمی بین آنها وجود دارد نتابج بررسی فرآیند انتقال جرم نشان دادکه ضریب انتقال جرم را می‌توان در غالب عدد بدون بعد شروود توسط رابطه مناسب بیان کرد. هم‌چنین نتایج نشان داد با افزایش رینولز جریان گرادیان سرعت نزدیک به دیواره ها زیاد می شود و همیشه کناره جداره ها سرعت برابر صفر است. افزایش رینولز جریان باعث افرایش توربالانسی به علت اغتشاش در لوله های پیچ خورده و افت فشار می شود در نتیجه قطر کاهش می یابد. وهر چه رینولز افزایش یابد غلظت 4- نیترو فنیل استات در فار آبی افزایش و در فاز آلی کاهش می یابد. در میکروکانال (2) در رینولز های 175،150،126، 200 نتایج مطلوب به دست نیامد در نتیجه از رینولز های 1800،1600،1400، 2500 استفاده شد.

کلیدواژه: استخراج ، مایع – مایع ، میکروکانال ، رژیم جریان، انتقال جرم

 

نام و نام خانوادگی:محمد کریمی
عنوان پایان نامه: شبیه سازی و بررسی افزایش تولید دی متیل اتر با استفاده از راکتور غشایی بستر سیال دوگانه
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی – جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روح اله صادقی
چکیده:

نگرانی در مورد آلودگی زیست محیطی و تقاضای روزافزون انرژی، جامعه جهانی را ترغیب کرده است که از سوخت های پاک استفاده کند که در میان آنها دی متیل اتر یک نامزد امیدوارکننده برای مشارکت در بخش حمل و نقل می باشد. دي متيل اتر در شرايط محيطی بصورت گازی بي رنگ و از نظر خصوصيات فيزيكي شبيه به گاز مایع است، لذا جايگزين مناسبي در مصارف حرارتي و خانگي می باشد. در این مطالعه، سنتز دی متیل اتر در یک راکتور غشایی بستر سیال دوگانه صنعتی پیشنهاد و براساس مدل دو فازی حباب و چگال شبیه سازی شد. این پیکربندی شامل دو راکتور بستر سیال است. راکتور اول که یک راکتور غشایی بستر سیال است، راکتور خنک شونده با گاز نام دارد و مجهز به یک غشای پلادیوم-نقره انتخاب پذیر نسبت به هیدروژن برای افزایش میزان تولید دی متیل اتر می باشد. راکتور دوم که یک راکتور بستر سیال معمولی است، راکتور خنک شونده با آب نام دارد و مجهز به یک خنک کننده آبی جهت افزایش میزان تولید دی متیل اتر می باشد. در ادامه دو نوع سیستم جریان همسو و جریان ناهمسو برای پیکربندی فوق ارائه و اثرات پارامترهای مختلف دما، فشار، نسبت خوراک و اثر سرعت ظاهری بر میزان تولید دی متیل اتر و درصد تبدیل مونوکسیدکربن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین یک شرایط بهینه برای عمکلرد راکتور جدید پیشنهاد شد. نتایج نشان دهنده افزایش میزان تولید دی متیل اتر و درصد تبدیل مونوکسیدکربن با به کارگیری پیکربندی جدید است. درصد تبدیل مونوکسید کربن در راکتور جریان همسو 98.3% و در راکتور جریان ناهمسو 95.5% می باشد. این اختلاف حدودا 3% شاید به ظاهر اندک باشد اما در حجم صنعتی و مقادیر بالای گاز خوراک می تواند کمک زیادی به حذف آلاینده مونوکسید کربن بکند.همچنین با توجه به نوع نیاز و نوع خوراک می توان یکی از سیستم های ارائه شده را انتخاب نمود.

کلیدواژه: شبیه سازی سنتز دی متیل اتر، راکتور غشایی بستر سیال دوگانه، غشای پلادیوم-نقره QCADesigner

 

نام و نام خانوادگی:احمدرضا شیبانی
عنوان پایان نامه: مدل سازی تولید دی‌متیل‌اتر از گاز سنتز در یک راکتور غشایی بستر سیالی
رشته تحصیلی:مهندسي شیمی -طراحی فرایند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روح الله صادقی
چکیده:

دی‌متیل‌اتر ساده‌ترين اتـر آليفاتيـك اسـت. دی متیل اتر یک سوخت سوزان تمیز است که می تواند بدون هیچ گونه تغییر درموتورهای موجود جایگزین شود.در این پایان نامه از برنامه متلب جهت مدل سازی استفاده می شود یک مدل ریاضی برای توصیف رفتارهای راکتور های غشایی بستر سیال توسعه یافته است. در این تحقیق شبیه سازی یک راکتور غشایی بستر سیال برای سنتز دی متیل اتر مورد بررسی قرار می گیرد. در این راکتوراز غشایی پالادیوم -نقره برای نفوذ هیدروژن به سمت واکنش و ازکامپوزیت آلومینا – سیلیس برای حذف بخار آب از سمت واکنش برای کاهش محدودیت های ترمودینامیکی استفاده می شود. در این تحقیق تاثیر پارامترهای فشار و دما، سرعت جریان جانبی پوسته لوله، سرعت فضایی و نسبت هیدروژن به مونوکسید کربن مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که چگونه راکتورهای غشایی بستر سیال می تواند برای تولید دی متیل اتر با افزایش تبدیل مونوکسید کربن فعالیت کاتالیزور در تولید دی متیل اتر مفید باشد و درصد تولید بالاتری نسبت به روش های قبل به وجود آورد. فشار سمت واکنش بالاتر، تولید دی‌متیل‌اتر در راکتور غشایی بستر سیال بیشتر از راکتور بستر سیال است. افزایش دما منجر به افزایش تولید دی‌متیل‌اتر می شود. علاوه بر این، در دماهای بالاتر عملکرد راکتور غشایی بستر سیال بهتر از راکتور بستر سیال است. اثر سرعت فضایی به دما بستگی دارد. در دمای پایین تر، افزایش سرعت فضایی باعث کاهش در تولید دی‌متیل‌اتر و دمای بالاتر منجر به افزایش آن می شود. یک نسبت هیدروژن به مونوکسید کربن بهینه برای سنتز دی‌متیل‌اتر وجود دارد که تحت تأثیر دما قرار دارد. علاوه بر این، نسبت بهینه هیدروژن به مونوکسید کربن در راکتور غشایی بستر سیال در مقایسه با راکتور بستر سیال کمتر است. .

کلیدواژه: :راکتور غشایی، بستر سیال، کاهش انتشار دی اکسید کربن، دی‌متیل‌اتر، سنتز.

 

نام و نام خانوادگی: ساناز ریگی
عنوان پایان نامه: کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه در شبکه های حسگر بی سیم بدن
رشته تحصیلی: مهندسی کامپیوتر- شبکه های کامپیوتری
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر سیده شهربانو فلاحیه حمید پور
چکیده:
یک شبکه حسگر بی سیم عبارت است از مجموعه از نود های حسگر که تحت یک الگوریتم تعریف شده و به شکل بی سیم، اطلاعت را جمع ‌آوری و پردازش می‌ کند. مزیت اصلی این شبکه‌ ها مقیاس پذیری و در دسترس بودن می‌ باشد و در عوض عیب این شبکه ها، محدودیت های سخت افزاری و مصرف انرژی می ‌باشد، تحقیقات بسیاری در زمینه ارائه الگوریتم های بهینه سازی مصرف انرژی، در این شبکه ‌ها ارائه شده است، که هر کدوم نقطه قوت و ضعفی را دارا هستند. توجه به کاهش روز افزون منابع، در نظر گرفتن مصرف انرژی در انتقال داده ها، در شبکه ها از اهمیت بالایی برخوردار است . در این میان شبکه های حسگر بی سیم بدن برای نظارت از راه دور و مراقبت های بهداشتی بسیار کاربردی بوده و مورد استفاده قرار میگیرند . در شبکه های حسگر بی سیم بدن، علاوه بر در نظر گرفتن کاهش منابع چالش اصلی کاهش مصرف انرژی برای افزایش طول عمر شبکه است . در این ضمینه یک پروتکل MAC ارایه دادیم که در آن با دسته بندی و اولویت بندی داده ها برای ارسال باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه شدیم . در این پژوهش اولویت ارسال داده با داده های اورژانسی است و داده های نرمال و داده های دوره ای از روش های مکانیسم CSMS/CA و روش TDMA ارسال می شود . و برای صرفه جویی در انرژی از حالت رادیویی که در حالت خواب هستند و هر وقت احتیاج باشد سیگنال برای بیدار شدن رادیو ارسال می شود .
این پروتکل MAC بهینه با نرم افزار NS3 شبیه سازی شده و نتایج شبیه سازی و ارزیابی ها نشان می دهد که مصرف انرژی و تاخیر در شبکه کاهش یافته و افزایش طول عمر شبکه نیز در مقایسه با روش های قبلی بهبود داشته است.

کلیدواژه: :شبکه های حسگر بی سیم بدن ، پروتکل مک ، مصرف انرژی ، تاخیر

تاریخ دفاع: زمستان 1399

نام و نام خانوادگی: راضیه کارخانی
عنوان پایان نامه: تصفیه پساب رنگی توسط فیلتر بیونانوکامپوزیتی فوم پلی یورتان اصلاح شده توسط ژل کربوکسی متیل سلولز و کیتوسان
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی فرآیند های جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت
چکیده:
آلودگی منابع آبی نه تنها می تواند زندگی و فعالیت انسان ها را مختل کند بلکه سبب بخاطر افتادن زندگی سایر جاندارن خشکی زی و آبزی، تخریب اکوسیستم زیست محیطی می شود. یکی از عواملی که به شدت باعث تخریب و آلودگی محیط زیست می شود تخلیه پساب رنگی تصفیه نشده صنایع رنگرزی و نساجی به محیط های آبی و طبیعت می باشد. هدف این پروژه حذف رنگ متیلن بلو از محلول آبی توسط جاذب بیوکاپوزیتی فوم پلی یورتان اصلاح شده توسط مخلوط ژل های کیتوسان و کربوکسی متیل سلولز حاوی زئولیت ZSM 5 می باشد. فرآیند جذب صورت گرفته از نوع جذب سطحی پیوسته می باشد که تحت شرایط مختلف اختلاف ارتفاع بستر فوم، اختلاف غلظت محلول متیلن بلو، تفاوت در دبی ورودی به ستون جذب و pH متفاوت محلول متیلن بلو انجام شد. فیلتر سنتز شده با جاذب هایی با درصد زئولیت متفاوت(2/0%، 4/0% و 8/0%) موجود در ساختار، با فیلتر فوم پلی یورتان خالص مقایسه شد و باتوجه به نتایج بدست آمده فوم اصلاح شده توسط ژل کیتوسان و کربوکسی متیل سلولز حاوی 4/0% زئولیت بهترین جذب را در فرآیند حذف رنگ متیلن بلو داشت. جهت توجیه بیشتر فرآیند جذب، از مدل های جذب پیوسته ی توماس، بوهارت-آدامز، یون نلسون، وولبورسکا و مدل دوز اصلاح شده برای انطباق داده ها استفاده شد که مدل دوز اصلاح شده بهترین همپوشانی با حالات مختلف فرآیند جذب انجام شده در این پروژه داشته است. و جهت مشاهده ساختار، توپوگرافی، کریستال های مواد تشکیل دهنده جاذب و مواد اولیه، شناسایی گروه های عاملی، بدست آوردن سطح ویژه ی جذب و بدست آوردن محدوده ی مقاومت دمایی و دمای تخریب آنالیزهای FESEM, XRD, FTIR, BET, TGA انجام شده است. باتوجه به نتایج آنالیز می توان بیان کرد که جاذب حاصل دارای ساختار پایدار است و باتوجه به نتایج حاصله بیشترین ظرفیت جذب رنگ متیلن بلو مربوط به محلول رنگی با غلظت mg/L 10 و ارتفاع بستر ثابت جذب برابر 8 میلی متر از فیلتر، برابر 85/3و 92/1 میلی گرم بر گرم جاذب که مربوط به حالت قلیایی و خنثی رنگ در شرایط ثابت می باشد. از ویژگی های دیگر فیلتر ساخته شده توانایی حذف سایر رنگ ها از حالت تک رنگ، مخلوط های دوتایی و سه تایی رنگ ها می باشد. در آخر فیلتر ساخته شده قابلیت احیا و بازیابی را طی هفت مرحله احیا، بارگشت به چرخه جذب را دارا می باشد.
کلیدواژه: :فوم پلی یورتان، کربوکسی متیل سلولز، کیتوسان، زئولیت ZSM 5، متیلن بلو، جذب سطحی پیوسته

تاریخ دفاع: زمستان 1399

نام و نام خانوادگی: محمد صادق ترکش اصفهانی
عنوان پایان نامه: بهینه سازی سیستم جذب فشار متغیر موجوددر واحد تبدیل کاتالیستی با احیاء مداوم پالایشگاه اصفهان
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی فرآیند های جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: خانم دکتر سلطانی
چکیده:
امروزه با تشدید قوانین زیست محیطی، و محدودیت پالایشگاه ها در ارائه سوخت های آلوده، گاز هیدروژن به عنوان یکی از مواد موثر در تصفیه فرآورده ها، اهمیت دوچندانی یافته است. پالایشگاه ها به عنوان مصرف کننده های بزرگ هیدروژن جهت خالص سازی این گاز، عمدتاً از بستر های جذب در فشار متغیر استفاده می نمایند. جذب در فشار متغیر شامل چندین بستر جذب می باشد که ناخالصی های گاز هیدروژن عبوری را جذب نموده و در یک سیکل گردشی، در فشار پایین تر ناخالصی ها را به مسیر گازهای ضایعاتی دفع می نمایند. پالایشگاه اصفهان در واحد تبدیل کاتالیستی با احیا مداوم برای احیاء کاتالیست، به هیدروژن خالص نیاز دارد که یک سیستم جذب در فشار متغیر این وظیفه را انجام می‌دهد. بر خلاف سیستم های موجود این پکیج راندمان بازیابی هیدروژن بسیار پائینی داشته به طوری که برای تولید 230 کیلوگرم هیدروژن با خلوص بالای 99 درصد، 1000 کیلوگرم گاز ضایعاتی به سیستم سوخت پالایشگاه تزریق می نماید. در این پایان نامه به منظور جلوگیری از این هدر رفت، با ایجاد یک سیستم بازیابی، و با استفاده از ظرفیت مازاد کمپرسورهای افزاینده فشار، گاز ضایعاتی به ورودی کمپرسورهای افزاینده فشار تزریق شد. گاز تزریق شده در بخش تبادل، تغلیظ شده و هیدروژن و گاز مایع موجود در آن جداسازی می شود. با انجام این پروژه مقدار 700 کیلوگرم بر ساعت به تولید هیدروژن و 300 کیلوگرم بر ساعت به تولید گاز مایع واحد افزوده شد. به دلیل دفع در فشار پایین تر، در این سیستم پس از اجرای این پروژه, علاوه بر بازیافت کامل هیدروژن، خلوص محصول نیز 0.4 درصد افزایش یافت.
کلیدواژه: :سیستم جذب در فشار متغیر، هیدروژن، تبدیل کاتالیستی با احیاء مداوم، بازیافت هیدروژن، بهینه سازی

تاریخ دفاع: تابستان 1399

نام و نام خانوادگی: حمیدرضا مسموعي
عنوان پایان نامه: بررسي تولید نانوالیاف صمغ فارسي_ پلي وینیل الکل به روش الکتروریسي
رشته تحصیلی: مهندسي شيمي -نانوفناوري
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر علیرضا علافچیان

چکیده:
الکتروريسي فرايندي براي تهيهي الياف پليمري زيرميکرون است که الياف حاصل از اين تکنيک به دليل ظرافت و تخلخل بالا، ويژگيهاي منحصر به فردي را در حيطههاي پزشکي، دارويي و غذايي نشان دادهاند. به دليل شباهت اين ساختارها به ماتريسهاي برون سلولي، از آنها به عنوان پوششهاي محافظتي و ترميم کننده زخم استفاده شده است. عمده ترکيبات استفاده شده به منظور توليد الياف زيرميکروني، ترکيبات شيميايي سنتزي بودهاند. با توجه به اثرات نامطلوب اين ترکيبات محققين و صنعتگران در سالهاي اخير سعي بر حذف و يا کاهش مصرف ترکيبات سنتزي در توليد نانو/ميکروالياف داشتهاند. در همين راستا در پژوهش حاضر هدف اصلي توليد نانوالياف به روش الکتروريسي با استفاده از صمغ فارسي است. به دليل ضعف احتمالي اين صمغ طبيعي در ايجاد نانوالياف، از نسبتهاي مختلف اين ترکيب با پليوينيلالکل در مراحل الکتروريسي استفاده شد. محلولهاي اوليه به دست آمده از نسبتهاي مختلف ترکيب پليوينيلالکل و صمغ فارسي از نظر ويژگيهاي مختلف نظير رسانايي الکتريکي، ويسکوزيته و pH مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد که افزايش صمغ در محلولهاي اوليه سبب کاهش ويسکوزيته و هدايت الکتريکي و افزايش کشش سطحي ميشود. در ادامه از محلولهاي تهيه شده با استفاده از دستگاه الکتروريسي سوزني نانوالياف توليد شد. تصاوير ميکروسکوپي نمونههاي توليد شده نشان داد که استفاده از صمغ در نسبتهاي بالاتر از 06 درصد مانع از ايجاد نانواليافي با ساختار مناسب ميشود. نتايج بررسي ويژگيهاي حرارتي نمونه ها نشان داد که اضافه شدن پليوينيلالکل، سبب بالاتر رفتن مقاومت حرارتي فيبرها ميشود. در پايان نتايج پژوهش حاضر نشان داد کهمي توان از صمغ فارسي به عنوان منبعي مناسب جهت توليد نانو ساختارها استفاده نمود.
کلیدواژه: الکتروريسي، نانوالياف، پليوينيلالکل، صمغ فارسي.

تاریخ دفاع:1399

نام و نام خانوادگی: سارا حیدری گودرزی
عنوان پایان نامه: کنترل مقاوم غیرخطی دوحلقه ای برای مساله ردیابی مسیر زیردریایی های بدون سرنشین
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی گرايش طراحی فرآیند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت

چکیده:
بوتیل گلایکول یا اتیلن گلایکول مونو بوتیل اتر، یک ترکیب اتری است که به عنوان حلال، کاربرد وسیعی در بسیاری از صنایع دارد. این محصول در حال حاضر تولید داخلی نداشته و وارداتی است. سنتز این محصول در راکتور ناپیوسته، به صورت دو مرحله‌ای می‌‌باشد. در مرحله اول ابتدا نرمال بوتانول و اتیلن اکساید در حضور کاتالیست واکنش می‌دهند و سپس در مرحله دوم برای جداسازی اجزای سبکی که وارد واکنش نشده‌اند، تقطیر و جداسازی تحت فشار خلا صورت می‌پذیرد. اثر کاتالیست در مکانیزم و پیشبرد مسیر واکنش بسیار موثر است. برای تولید این محصول، از کاتالیست همگن پتاسیم هیدروکسید استفاده گردید. پتاسیم هیدروکسید به علت دسترسی آسان و قیمت ارزان، از کاتالیست‌های مرسوم در عملیات اتوکسیلاسیون می‌باشد. میزان گزینش‌پذیری بوتیل گلایکول با این کاتالیست، طبق آنالیز کروماتوگرافی گازی، 25 درصد است. به علت گزینش‌پذیری پایین محصول در استفاده از کاتالیست همگن، سه نوع کاتالیست ناهمگن اکسید فلزی بر پایه آلومینا سنتز و برای تولید بوتیل گلایکول استفاده گردید. این کاتالیست بر پایه آلومینیوم سنتز شد که از فلز‌های منیزیم، استرانسیوم و وانادیوم در این کاتالیست‌ها با نسبت‌های متفاوت استفاده گردید. آنالیزهای شناسایی کاتالیست‌ها از جمله XRD ،SEM،BET، ICP، FT- IR و TPD نیز مورد بررسی قرار گرفت. این کاتالیست‌ها با کدهای MO05, MO03 و MO06 نامگذاری گردید. مساحت سطح این کاتالیست‌ها طبق آنالیز BET به ترتیب برابر با m2/g 89/12، m2/g 90/60 و m2/g 879/92 است. حجم کل حفرات نانو ذره‌ها به ترتیب برابر است با cm3/g 088499/0 و cm3/g 2798/0 ، cm3/g4724/0 و همچنین اندازه ذره‌ها به ترتیب برابر با nm 463/27، nm 377/18 و nm 346/20 می‌باشد. نتایج آنالیز ICP، صحت انجام مواد بکار رفته در مراحل سنتز کاتالیست‌های MO03، MO05 و MO06 را تایید کرده است. نتایج تصاویر SEM نشان داد که توزیع مواد تشکیل دهنده کاتالیست‌ها نسبتاً یکنواخت بوده است. همچنین اندازه ذرات کمتر از 100 نانومتر می‌باشد. آنالیز CO2-TPD تعیین کننده سایت‌های بازی کاتالیست‌های سنتزی می‌باشد. اثر کاتالیست ناهمگن اکسید فلزی بر گزینش‌پذیری محصول نهایی بوتیل گلایکول بررسی شد. طبق نتایج کروماتوگرافی گازی، گزینش‌پذیری محصول بوتیل گلایکول تولیدی با کاتالیست‌هایMO03،MO05 و MO06 به ترتیب برابر با 58%، 54% و 73% است. طبق نتایج حاصل شده از آنالیز‌ کاتالیست‌ها و آنالیز کروماتوگرافی گازی از محصول نهایی، می‌توان گفت با استفاده از فلز وانادیوم در فرایند تولید کاتالیست MO06 و ایجاد سطحی با مساحت بالاتر و حجم کل حفرات بیشتر، بوتیل گلایکول با گزینش‌پذیری بیشتری نسبت به کاتالیست‌های سنتزی دیگر تولید شد.
کلیدواژه: بوتیل گلایکول، اتیلن اکساید، نرمال بوتانول، کاتالیست‌های ناهمگن اکسید فلزی

تاریخ دفاع: پاییز 1400

نام و نام خانوادگی: محمد صادق بوانی
عنوان پایان نامه: شبیه‌سازی جریان جوشش در میکروکانال ها با دینامیک سیالات محاسباتی
رشته تحصیلی:مهندسی ‌شیمی- جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روح‌الله صادقی

چکیده:
جریان جوشش در میکروکانال به دلیل وجود پتانسیل زیاد برای خنک کردن مستقیم منابع گرمای دستگاههای الکترونیکی ، توجه بسیاری را به خود جلب می کند که دارای مزایای زیادی مانند میزان دفع گرمای زیاد ، تولید آسان و تولید کمتر مایعات در ضمن تأمین یک منطقه خنک کننده بزرگ ، و غیره می باشد. در این مطالعه شبیه سازی یک میکروکانال با پیکر بندی جدید جهت افزایش انتقال حرارت انجام شده است. در پیکر بندی جدید بفل های با اندازه میکرو در نزدیکی خروجی میکروکانال قرار داده شده است. شبیه سازی به صورت سه بعدی و با کمک دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. از مدل جوشش RPI در شبیه سازی استفاده گردیده است و اثرات فلاکس انتقال حرارت و انتقال جرم، ضریب انتقال حرارت، تغییرات فشار داخل میکروکانال، وضعیت صفحه داغ در میکروکانال و نیز نحوه تغییرات سرعت داخل میکروکانال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات این پایان نامه نشان داد که پیکر بندی جدید میکروکانال می تواند منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت داخل میکروکانال و افزایش انتقال حرارت و به دنبال آن خنک سازی بهتر توسط میکروکانال شود.
کلیدواژه: میکروکانال، شبیه سازی، جریان جوشش، دینامیک سیالات محاسباتی.

تاریخ دفاع: پاییز 1400

نام و نام خانوادگی:کیوان سلیمی
عنوان پایان نامه: مدل سازی و شبیه سازی سیستم اسمز معکوس جهت تصفیه تکمیلی پساب صنعتی فولاد مبارکه
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی-طراحی فرایند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت

چکیده:
نياز روز افزون به آب در صنايع و به خصوص صنایع فولاسازی یه لحاظ کمیت و کیفیت آب مصرفی، از يک طرف و محدود بودن منابع آب، کاهش آنها با گذشت زمان و قرار گرفتن ايران در منطقه خشک و کم باران کره زمين از طرف ديگر، استفاده مجدد از پساب هاي صنعتي را در کانون توجه قرار مي دهد. از اين رو انتخاب روشي کارا و بهينه جهت تصفيه پساب ضروري مي نمايد. پسابهاي صنعتي آبهاي يک بار مصرفي هستند که در کشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه به منظور استفاده مجدد، تصفيه و بازيابي مي شود. در اين پژوهش، با توجه به نياز مبرم صنایع به آب و لزوم بازگشت مجدد آب مصرفی که به پساب تبدیل شده است، استفاده از سیستم های استفاده مجدد جهت حذف مواد معدنی محلول مورد توجه قرار گرفته است. مهمترین فرایندی که در حال حاضر به لحاظ ملاحظات فنی و اقتصادی جهت کاهش مواد محلول مورد استفاده قرار می گیرد، اسمز معکوس است. در این پژوهش ابتدا با استفاده از نرم افزار شبیه ساز ROSA و با توجه به در نظر گرفتن میزان دبی ثابت، نتایج حاصل از تغییر در شرایط و چیدمان المال های غشایی مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با مقایسه میزان انرژی ، راندمان سیستم و میزان بهینه فشار، مناسبترین نتیجه حاصل از نرم افزار ROSA در خصوص تصفیه نمک های محلول، به عنوان پایلوت ساخته و نهایتا پس از 2 ماه راهبری، نتایج پایلوت استخراج و با نتایج حاصل از نرم افزار با استفاده از تست های آماری مقایسه و نتایج استخراج گردید. نتایج نشان می دهد داده های حاصل از پایلوت و نرم افزار در پارامترهای فشار ورودی پمپ با فشار بالا و تغذیه کننده غشا، فشار آب نمک خروجی، میزان دبی تولیدی و دفعی و برگشتی با هم مطابقت داشته و تنها میزان EC آب تولیدی در نتایج حاصل از پایلوت بیشتر از میزان محاسبه شده در نرم افزار می باشد. در مجموع با توجه به نتایج حاصل امکان استفاده از نوع غشاء و همچنین راندمان حاصل می تواند در طرح های آتی استفاده مجدد از پساب در صنایع فولادسازی مورد استفاده قرار گیرد و تنها بایستی ضریب تصحیح جهت پارامتر EC خروجی در نظر گرفته شود.
کلیدواژه:تصفيه پساب، صنايع فولادسازي، اسمزمعکوس، نرم افزار ROSA

تاریخ دفاع: زمستان 1399

نام و نام خانوادگی:زهرا حمامی
عنوان پایان نامه: سنتز بیولوژیکی و مشخصه یابی نانوذرات اکسید مس توسط عصاره سیب زمینی و پوست آن
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی -نانو فناوری
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت

چکیده:
نانوذرات اکسید مس یکی از مهم ترین اکسید های فلزی واسطه هستند که به دلیل امتیازات و خواص ویژه ای چون شکاف انرژی باریک،  پایداری شیمیایی، روش تهیه ساده، ارزانی، فراوانی، قابل دسترس بودن به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند. از میان روش هاي مختلف براي سنتز نانوذرات اکسیدهاي فلزات واسطه، روش سنتز سبز ساده، آسان، پایدار و سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه است و محصولات این روش به عنوان نانوذرات زیستی شناخته می شود.در این پژوهش نانوذرات اکسید مس به روش سنتز سبز سنتز شده و خواص ضد باکتری آنها و همچنین توانایی آن برای حذف آلاینده های رنگی دایرکت رد 80 و متیلن بلو در چهار فرآیند (جذب سطحی، جذب سطحی به کمک اولتراسونیک، فرآیند فوتوکاتالیستی، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته) بررسی شده است. جهت بررسی ساختار کریستالی، توپوگرافی سطح، تعیین عناصر، شکاف انرژی و سطح ویژه نانوذرات اکسید مس سنتز شده آنالیزهای BET، DRS، EDX، FESEMو XRD انجام شد. اهداف مطالعه شامل تعیین خواص آنتی باکتریال نانوذرات اکسیدمس برای دو باکتری گرم مثبت و گرم منفی و استفاده از نانوذرات سنتز شده به عنوان جاذب برای تخریب رنگ دایرکت رد 80 از محلول آبی و تعیین سینتیک جذب سطحی و سینتیک فوتوکاتالیستی با استفاده از مدل های شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، نفوذ درون ذره ای، الوویچ و لانگمویر بررسی شد. نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید مس سنتز شده خواص آنتی باکتریال عالی با قطر بازدارنده 21 و 27 میلی متر برای باکتری گرم منفی و گرم مثبت دارند و همچنین نانوذرات اکسید مس سنتز شده با تمامی مدل های سینتیکی همخوانی خوبی دارند ولی با مدل شبه مرتبه دوم تطابق بیشتری دارند .همچنین جاذب توانایی جذب همزمان دورنگ دایرکت رد 80 و متیلن بلو را نیز دارد و فرآیند احیا جاذب نیز در چهار مرحله با موفقیت ارزیابی شد.

کلیدواژه:سنتز سبز، نانوذرات اکسید مس، آنتی باکتریال، حذف رنگ

تاریخ دفاع: زمستان 1398

نام و نام خانوادگی:زهرا رفیعی
عنوان پایان نامه: تهیه فیلتر کربوکسی متیل سلولز اصلاح شده جهت تصفیه پساب
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی – جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت

چکیده:
پساب های حاوی مواد رنگی سلامت عموم و تنوع زیستی را به خطر می اندازد. رنگ ها اکسیژن حل شده در سیستم آبی را کاهش میدهد و در نهایت بسیاری از فرآیند ها از قبیل فتوسنتز، تنفس و برخی فرآیندهای متابولیکی موجود در آب را متوقف می کنند. امروزه روش های بسیاری برای تصفیه آب و پساب وجود دارد، از جمله این روش ها عبارتند از ترسیب شیمیایی، تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی و جذب سطحی. در بین این روش ها جذب سطحی با استفاده از یک جاذب مناسب، نتایج بسیار مطلوبی را در حذف رنگ و فلزات سنگین از آب و پساب نشان داده است. در این پژوهش فیلتر کربوکسی متیل سلولز توسط ZIF-8 اصلاح و شناسایی شد و جهت حذف رنگ متیلن بلو از نمونه آبی استفاده گردید. جهت شناسایی و توصیف فیلتر کربوکسی متیل سلولز اصلاح شده از آنالیزهای XRD ، SEM ، FTIR و BET استفاده شد. همچنین جهت حذف رنگ متیلن بلو پارامترهای زمان تماس و غلظت رنگ در دو سیستم پیوسته و ناپیوسته مورد بررسی قرارگرفت. داده های تجربی سینتیکی ناپیوسته با مدل های مرسوم جذب از قبیل شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوویچ و نفوذ درون ذره ای و همچنین داده های تجربی سینتیکی پیوسته با مدل های متداول توماس، آدامز-بوهارت، یون نلسون و… محاسبه وانطباق داده شد. این مطالعه نشان داد که کامپوزیت اصلاح شده پتانسیل بالایی جهت حذف رنگ متیلن بلو از خود نشان داد. حداکثر ظرفیت جذب فیلتر سلولزی در غلظت های 2 ، 5 و 8 میلی گرم برلیتردر سیستم پیوسته به ترتیب 0825 / 0 ، 466 / 0 ، 824 / 0 و در سیستم ناپیوسته به ترتیب 160 / 0 ، 568 / 0 ، 829 / 0 میلی گرم بر گرم به دست آمد. پارامترهای سینتیکی جذب ناپیوسته با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم و جذب پیوسته با مدل یون نلسون تطابق داشت. با انجام تست احیا پس از 5 مرحله احیای مناسبی مشاهده شد.

کلیدواژه:چارچوبهای فلزی- آلی، سنتز، MOF ، جذب سطحی، پسابهای رنگی

تاریخ دفاع: زمستان 1398

نام و نام خانوادگی: پریسا محمدی لمجیری
عنوان پایان نامه: شبیه سازی فرآیند استخراج با حلال برای جداسازی کبالت از نیکل در یک راکتور اختلاط چند گانه
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی – جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روح اله صادقی

چکیده:
در این مطالعه جداسازی کبالت از نیکل در یک راکتورهای پیوسته اختلاطی سه بعدی چند مرحله ای بوسیله روش دینامیک محاسباتی شبیه سازی گردیده است. در این مطالعه مدل دوفازی اولرین-اولرین همراه با مدل موازنه جمعیتی برای شبیه سازی فرآیند جداسازی کبالت از نیکل یک محلول اسیدی توسط حلال سیانکس 272 بکار رفته است. مقایسه بین عملکرد راکتورهای لوله ای ساده وچند مرحله ای انجام گردید. این مقایسه شامل بررسی هیدرودینامکی و عملکرد انتقال جرم در این راکتورها میباشد. نتایج بررسی های هیدرودینامیکی نشان داد که میدان سرعت اختلاط چند مرحله ای بسیار غیریکنواخت نسبت به راکتورهای لوله ای میباشد. همچنین این بررسی نشان دادکه افت انرژی توربولانسی و افت فشار در راکتورهای چندگانه بسیار زیادتر از راکتورهای لولهای است. بررسی سرعت در راکتورهای چندگانه، اختلاط شدید در هر مرحله را نشان دادند. ضریب انتقال جرم راکتورهای چندگانه افزایش قابل توجهی نسبت به این ضریب در راکتور لولهای داشت. نتایج نشان داده که در راکتورهای چندگانه بهبود قابل توجهی در استخراج مایع-مایع ایجاد میکنند. در این مطالعه عملکرد هیدرودینامکی و انتقال جرمی راکتور اختلاط چندگانه در سرعت های مختلف جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده شده در این راکتور با افزایش سرعت افت فشار زیاد میشود. این افت فشار در دبی های ورودی بالاتر از 1-hL 7 افزایش ناگهانی دارد. همچنین نتایج نشان دادکه با افزایش سرعت اندازه متوسط قطرات، ابتدا بیشتر میشود و سپس کاهش مییابد. این موضوع برای سطح مشترک بین دو فاز نتیجه برعکس داشت. نتیجه مهمی که حاصل شد این بود که با افزایش سرعت تا دبی حدود 1-hL 7عمکرد راکتورهای اختلاط چندگانه در استخراج مایع کاهش مییابد و در دبی های بالاتر افزایش ناگهانی در بهبود عملکرد آنها اتفاق میافتد.

کلیدواژه:استخراج مایع-مایع ،راکتورهای اختلاط چندگانه،استخراج کبالت ،سیانکس
تاریخ دفاع: پاییز 1397

نام و نام خانوادگی: زهرا واعظ فخری
عنوان پایان نامه: سنتز نانوفتوکاتالیست ZSM-5/ZnO/Ag و بررسی تخریب رنگ متیل اورانژ از محلول آبی
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی گرایش نانوفناوری
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر وحید جوانبخت

چکیده:
پساب‌های رنگی یکی از منابع آلاینده زیست محیطی است که اثرات مخربی بر اکوسیستم طبیعی خواهد داشت. یکی از روش‌های موثر حذف این پساب‌ها از محیط‌های زیست آبی روش فتوکاتالیست می‌باشد. در این مطالعه نانوکامپوزیت Zsm-5/Zno به روش هم رسوبی سنتز، سپس توسط نانوذرات Ag اصلاح شد.در ادامه نانوکامپوزیت حاصل توسط آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FeSEM)، آنالیز گرما وزن سنجی (TGA)، طیف سنجی تبدیل فوریه(FTIR)، طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)و طیف سنجی جذبی مرئی فرابنفش (UV-vis Spectrophotometer) مشخصه یابی شد و درنهایت به عنوان نانوفتوکاتالیست در تخریب رنگ متیل اورانژ از محلول آبی به عنوان پساب رنگی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آنالیزهای مشخصه یابی حاکی از تشکیل نانوکامپوزیت با خصوصیات موردنظر بود. نتایج حاصل از تحقیقات فتوکاتالیستی نشان داد که با افزایش درصد Ag میزان فعالیت فتوکاتالیست نانوکامپوزیت افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش غلظت رنگ از ppm2 تا ppm20 ، افزایش مقدار نانوکامپوزیت از gr01/0 تا gr07/0 ، افزایش pH محلول رنگی از 3 تا 11، میزان بازدهی فتوکاتالیست تحت تابش نور UV افزایش یافت. همچنین بررسی سینتیک تخریب فتوکاتالیستی نشان داد که نانوکامپوزیت حاوی بیشترین مقدار Ag با ثابت سرعت 0037/ 0 k= بیشترین سرعت تخریب را از خود نشان داد، همچنین بیشترین میزان درصد حذف رنگ مربوط به 11=pH و مقدار 07/0 گرم نانوفتوکاتالیست در cc50 محلول ppm20 متیل اورانژ بدست آمد. علاوه بر این نتایج استفاده مجدد از نانوکاتالیست نشان داد که در 3 سیکل متوالی نانوکاتالیست قابلیت بازدهی جذب خود را تا حد زیادی حفظ می‌کند.

کلیدواژه:فتوکاتالیست، کامپوزیت، ZSM-5/ZnO/Ag ، متیل اورانژ، حذف رنگ

تاریخ دفاع: پاییز 1397

نام و نام خانوادگی: سعید نصر
عنوان پایان نامه: مدل سازی اثر افزودن نانوذرات TiO2 بر روی غشای بستر آمیخته در شیرین سازی آب
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی-نانوفناوری
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر بنفشه سلطانی

چکیده:
همزمان با رشد جمعیت جهان و توسعه صنایع مختلف، تولید آب آشامیدنی تبدیل به یکی از اساسی‌ترین مشکلات و چالش‌های روز دنیا شده است. بسیاری از این آلاینده‌ها در آب حل می‌شوند و جداسازی آن‌ها از آب نیاز به فناوری‌های پیچیده و گران ‌قیمتی مانند اسمز معکوس دارد. استفاده از فرآیند اسمز معکوس در مقیاس بزرگ و صنعتی، برای تصفیه حجم زیادی از آب، از لحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه نیست بنابراین، استفاده از تکنولوژی های جدید مبتنی بر علم نانو می تواند در کم رنگ کردن هزینه زیاد فرایند اسمز معکوس تاثیر زیادی داشته باشد.
در این پایان نامه به اثرات مفید افزودن نانو ذراتTiO2 به غشاها در فرایند های شیرین سازی آب پرداخته شده است. افزودن نانوذرات تیتانیوم دی اکسید به غشاهای بستر آمیخته خواص پارامترهای عملیاتی در سیستم را بهبود می بخشد. به عنوان مثال پارامترهایی نظیر خواص ذره و پلیمر، اندازه ذره، بارگذاری ذره و توزیع یکنواخت آن نیز می تواند برای آماده سازی یک غشای مطلوب و کارآمد تر تنظیم گرد. افزودن نانوذراتی مانند تیتانیوم دی اکسید به غشاهای بستر آمیخته راندمان عبور آب و رد نمک را افزایش می دهد. ذرات در ابعاد نانو در مقایسه با پر کننده های دیگر فواصل سطح مشترک غشاء/ذره را بهتر پر می کنند و ارتباط ذرات و در نتیجه میزان انتقال را افزایش می دهند، زیرا توزیع بهتر در بستر متخلخل شرایط عملیاتی را بهبود می بخشد.

کلیدواژه:شیرین سازی آب، نانوذرات تیتانیوم دی اکسید، اسمز معکوس، غشاهای بستر آمیخته، مدل سازی

تاریخ دفاع: تابستان 1399

5100