هدف از این مطالعه بدست آوردن شرایط مناسب برای استفاده از هیدرات گازی (ngh) برای ذخیره سازی و انتقال گاز می باشد. برای استفاده از هیدرات گازی جهت ذخیره سازی و انتقال گاز باید سه فاکتور اساسی را بهبود بخشید. این سه فاکتور عبارتند از: سرعت تشکیل هیدرات، پایداری هیدرات تشکیل شده و درصد گاز موجود در هیدرات(ظرفیت ذخیره سازی). با افزایش این سه فاکتور اساسی می توان فرایند ngh را به فرایندی اقتصادی و صنعتی نزدیک نمود. در این مطالعه آزمایشگاهی سعی شده است که با شناسایی تسهیل کننده های مناسب علاوه بر افزایش سرعت تشکیل هیدرات گاز متان، پایداری هیدرات و درصد گاز آن را نیز افزایش دهیم. در این تحقیق، تاثیر چهار ماده فعال سطحی، سدیم دودسیل سولفات(sds) به عنوان ماده فعال سطحی آنیونی، هگزا دسیل تری متیل آمونیم برماید(htabr) ماده فعال سطحی کاتیونی، tritonx-405 وtritonx-100 (غیر یونی)، بر روی فرایند تشکیل هیدرات، ظرفیت ذخیره سازی و پایداری آن مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین ترکیبی از sds وtritonx-100 به منظور افزایش پایداری هیدرات تشکیل شده علاوه بر داشتن سرعت تشکیل بالا معرفی شد.

تشکیل هیدرات هزینه ای بالغ بر یک بیلیون دلار در شرکت های نفتی بدلیل ویران کردن تجهیزات فرآیندی و کاهش عمر آن ها در بر خواهد داشت. بنابراین تشکیل توپی های هیدرات در صنایع نفت وگاز سبب پدید آمدن خسارات جبران ناپذیر بسیاری می شود. حذف هیدرات در بسیاری از موارد کار دشوار و وقت گیری بوده و با مشکلاتی رو به روست. پس اولویت نخست پیشگیری از تشکیل هیدرات می باشد. تکنیک های بازداری قدیمی مانند ایزوله کردن و تزریق متانول با محدودیت های خاص خود مواجه شده اند. استفاده از ممانعت کننده های هیدرات با دوز تزریق اندک بینش جدیدی در زمینه روش های بازداری از هیدرات ایجاد کرده است. ممانعت کننده های سینتیکی دسته ای از این گروه ممانعت کننده ها هستند که با افزایش زمان اولیه تشکیل هیدرات، تشکیل کریستال های هیدرات را به تعویق می اندازند.در این تحقیق تاثیر ممانعت کننده های سینتیکی l-tyrosine و pvp و پلیمر peo بر روی زمان هسته زایی کریستال ها، سرعت تشکیل هیدرات و میزان ممانعت کنندگی در غلظت های متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این به بررسی ترکیب این ممانعت کننده ها در غلظت های متفاوت پرداخته شد. نتایج بدست آمده عملکرد بهتر ممانعت کننده ها را در حضور پلیمر peo نشان می دهد. همچنین آزمایشاتی برای بررسی تاثیر افزایش فشار در محلول های حاوی ممانعت کننده ها انجام شد. در ادامه پایان نامه به ساخت شبکه عصبی مصنوعی برای پیشگویی پارامترهای مربوط به ممانعت کننده ها در شرایط تشکیل هیدرات پرداخته شد.

ستون های حبابی و راکتورهای هواراند، یکی از مهمترین تجهیزات انتقال جرم در سیستم های دو یا چند فازی که یکی از فازها گاز می باشد، هستند. این تجهیزات در صنعت در فرایندهایی نظیر هوادهی، عریان سازی، کلریناسیون، هیدروژناسیون، تصفیه پساب های صنعتی، تولید بسیاری از مواد آلی و ... کاربرد دارند. راکتورهای هواراند در حقیقت نوع اصلاح شده ستون های حبابی هستند. حرکت فازهای عملیاتی در ستون های حبابی که به صورت نامنظم می باشد در راکتورهای هواراند به صورت منظم با گردش فازها در راکتور انجام می شود. بنابراین در این پروژه تحقیقاتی این نوع خاص از تماس دهنده ها، راکتورهای هواراند با گردش داخلی، که فضای آن توسط یک تیغه جداکننده به دو بخش تقسیم شده، استفاده شده است. هدف در این تحقیق بررسی پارامترهای هیدرودینامیکی نظیر ماندگی گاز در مایع در بالارونده و ناودان، سرعت گردش مایع در راکتور، زمان اختلاط، بررسی رژیم های جریان و انتقال جرم در محیطهای مختلف بوده است. به این منظور از تغییر سرعت گاز ورودی به عنوان پارامتر عملیاتی و تغییر فاز مایع و غلظتهای آن استفاده شده است. در این پروژه تحقیقاتی 4 محیط آزمایشگاهی متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا تاثیر افزودن چهار نوع ماده فعال کننده سطحی (سورفکتانت)،hctbr, brij-58, ttriton-405 tween-40 درسیستم حاوی آکنه وبدون آکنه بررسی شده است. که در این میان hctbr کاتیونی و بقیه غیر یونی می باشند. در میان مواد فعال سطحی، hctbr که از نوع کاتیونی می باشد در 75% موارد بیشترین اثر را داشته و در بین غیر یونی ها، اثر tween-40 و brij-58 تقریبا یکسان و بیش از triton-405 بوده است. سپس محلول رقیق چهار الکل آلیفاتیک مختلف شامل متانول، اتانول، پروپانول و بوتانول بررسی شده است، که انتخاب این الکل ها بر مبنای افزایش طول زنجیره کربنی صورت گرفته است. با افزایش غلظت الکل ها و نیز افزایش تعداد کربن موجود در مولکول الکل ها ماندگی گاز در مایع، زمان اختلاط و ضریب انتقال جرم افزایش یافته و سرعت گردش مایع در راکتور کاهش یافته است. همچنین محلول نمک های مختلف شامل , nacl(kitchen quality), nacl, kcl, na2so4, al2so4 بررسی شده است، نمک های مورد استفاده همگی آنیونی بوده اند، زیرا تاثیر این نمک ها نسبت به نمک های کاتیونی بیشتر بوده است. تایج نشان می دهد که حضور نمک ها منجر به تولید حباب های بزرگتر و در نتیجه کاهش ماندگی گاز در مایع و افزایش سرعت صعود حباب ها می شود و این فرایند تا غلظت بحرانی ادامه می یابد و در این غلظت، ناگهان ترکیدن حباب ها بر ادغام آنها چیره می شود که باعث افزایش ماندگی گاز و میزان انتقال جرم و نیز کاهش سرعت صعود حباب ها گردیده است و در آخر نقش میکروامولسیون مشتقات نفتی شاملheavy naphtha, light naphtha, kerosene, diesel در آب بررسی شده است. تایج نشان می دهد کاهش دانسیته، ویسکوزیته و کشش سطحی میکروامولسیون ها منجر به افزایش ماندگی گاز در مایع، زمان اختلاط، میزان انتقال جرم و کاهش سرعت گردش مایع شده است

برای استفاده از هیدرات گازی در ذخیره سازی و انتقال گاز، مطالعه بر روی سینتیک تشکیل هیدرات حائز اهمیت است. یکی از مهمترین پارامترها در این مورد، سرعت تشکیل هیدرات می باشد. مواد فعال سطحی، سطح مشترک دو فاز را تحت تاثیر خود قرار داده و با کاهش کشش سطحی باعث افزایش سرعت تشکیل هیدرات می شوند. در این تحقیق تاثیر مواد فعال سطحی در غلظت های متفاوت، بر روی سرعت تشکیل هیدرات متان، زمان اولیه تشکیل، ترمودینامیک تشکیل هیدرات و درصد تبدیل گاز متان به هیدرات مورد بررسی قرار گرفته است. مواد فعال سطحی مورد استفاده سدیم دو دسیل سولفات (sds) به عنوان ماده آنیونی، هگزا دسیل تری متیل آمونیم برماید (htabr) به عنوان ماده کاتیونی، پلی اکسی اتیلن ستیل اتر (brij-58) به عنوان ماده غیر یونی و مخلوط sds با htabr و brij-58 هستند. نتایج نشان می دهد که تمامی مواد و مخلوط های مورد استفاده باعث افزایش سرعت تشکیل هیدرات متان شده اند. بهترین ماده پیش برنده تشکیل هیدرات،sds با غلظت ppm500 می باشد. همچنین زمان اولیه تشکیل هیدرات متان در حضور تمامی مواد مورد آزمایش کاهش پیدا کرده و کمترین مقدار مربوط به مخلوط ppm500 از sds با ppm700 از htabr می باشد. مواد و مخلوط های مورد استفاده درصد تبدیل گاز متان به هیدرات را نیز در انتهای تشکیل هیدرات افزایش داده اند. بیشترین درصد تبدیل مربوط به محلول ppm500 از sds می باشد.

تولید داروهای سایتوتوکسیک برای درمان بیماری سرطان رو به افزایش است. داروهای سایتوتوکسیک ترکیباتی هستند که بطور عمده در شیمی درمانی استفاده می شوند و قابلیت از بین بردن و کشتن سلول های سرطانی را دارند. آنها بیشترین خطر ترکیبات دارویی را دارا هستند و اگرچه با حفظ یک سری مراقبت های ایمنی در طول ساخت و تولید و استفاده از این داروها می توان خطر آنرا کاهش داد ، اما آزادسازی پساب آنها در محیط زیست بدون از بین بردن سمیت آن سلامت محیط زیست را بخطر می اندازد و باید خصوصاً مورد توجه قرار گیرند. خنثی سازی این ضایعات و پساب حاصل از آنها به عنوان مسئله ای مهم مطرح می باشد که نیاز به سازماندهی و مدیریت ویژه ای برای تعیین روش خنثی سازی مناسب و مواد مورد نیاز برای خنثی سازی و تصفیه دارد. هدف از این تحقیق پیدا نمودن روش مناسبی برای خنثی سازی ترکیبات دارویی سایتوتوکسیک و ارزیابی میزان اثر بخشی آن روش می باشد. ابتدا روش های مختلف خنثی سازی پساب های سایتوتوکسیک که تاکنون بررسی شده، مورد مطالعه قرار گرفت، سپس روش خنثی سازی شیمیایی با استفاده از هیپوکلریت سدیم، بدلیل خاصیت اکسید کنندگی قوی هیپوکلریت سدیم و اثر بخشی آن برای اکثریت داروهای سایتوتوکسیک و سادگی استفاده از این روش نسبت به روش های دیگر مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. این روش بر روی سه گونه متفاوت از داروهای سایتوتوکسیک کاپسیتابین، ریباویرین، فلوتامید با توجه به اینکه این داروها، جزء اولویت تولید شرکت سبحان انکولوژی بوده، در چهار غلظت mg/ml 2، 5/1، 1، 5/0 مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. ابتدا غلظت mg/ml 5/0 مورد بررسی واقع شد و بعد از پیدا نمودن مقدار بهینه لازم (مقدار هیپوکلریت سدیم و زمان مورد نیاز)، آزمایشات بر روی غلظت های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیقات نشان داد که هر 3 دارو با افزایش هیپوکلریت سدیم بعد از مدت زمانی بطور کامل خنثی می شوند و برای هر 3 دارو با افزایش غلظت ماده موثره در نمونه محلول، نیاز به افزایش میزان هیپوکلریت سدیم می باشد که این اضافه نمودن محلول هیپوکلریت سدیم طی یک رابطه خطی، خنثی سازی مناسبی را نتیجه داده است. از نتایج این تحقیقات در خنثی سازی پساب شرکت سبحان انکولوزی استفاده شد

شبیه سازی فرایند جداسازی ذرات جامد بوسیله سیالیت یک امر مهم می باشد که از طریق فرایند بهینه سازی می توان بازده را افزایش و هزینه ها را کاهش داد. جداسازی پیوسته مواد از یک مخلوط جامد از طریق سیالیت سریع، تنها به اندازه و دانسیته متفاوت بستگی ندارد بلکه همچنین به ترکیب مواد در خوراک و شرایط سرعت گاز و نرخ جریان جامد داخل برج نیز بستگی دارد در این پژوهش تاثیر خوراک ذرات جامد و نسبت ترکیب دو ذره جامد و سرعت ورودی گاز برای انواع ذرات از جمله ذرات جامد زیست توده ، که دارای قطر یکسان ولی دانسیته متفاوت و همچنین دانسیته یکسان و قطر متفاوت، با کمک دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج آن با نتایج بدست امده از کار تجربی پالاپان و همکارش [17،18]مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده توافق نسبتا خوبی با نتایج تجربی داشته است. بدین منظور از یک مدل اویلرین چند سیالی همراه با تئوری جنبشی گرانولی برای شبیه سازی استفاده شده است و همچنین با استفاده از مدل دراگ مناسب تطابق مناسبی میان نتایج شبیه سازی و داده های آزمایشگاه هی برقرار شده است

روشهای مختلف جداسازی نفتالین از محصول واحد کراکینگ نفت سوخت تولیدی شرکت پتروشیمی اراک و فاکتورهای موثر بر بازدهی این فرایندها مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله اول، تقطیر و کریستال سازی آزمایش شد و فرایند کریستال سازی به وسیله سرد کردن به عنوان روش اقتصادی تر و با بازدهی بالاتر برای تولید برش نفتالینی انتخاب شد. دمای سرد سازی بهینه c°25 و درصد بازیافت نفتالین 73/96 محاسبه گردید. محصول کریستال سازی شامل 71/73 درصد جرمی نفتالین است. برای تخلیص محصول، فرایند های استخراج مایع مایع و تقطیر در پایلوت آزمایشگاهی بررسی شده اند. استخراج مایع مایع در دمای c?15 با استفاده از حلال با حجم دو برابر نفتالین که شامل 25% فنول و 75% متانول است، نفتالین با نقطه ذوب c?2/80 را تولید می کند. فرایند تقطیر در فشار 21/0 بار و در دمایc°200 با در صد بازیافت 36/97% به دلیل تجهیزات کمتر و عدم نیاز به حلال بر استخراج ترجیح داده شده است. نقطه ذوب محصول نهاییc°4/79 اندازه گیری گردید. مجموعه فرایندهای بهینه با استفاده از نرم افزار chemcad5 شبیه سازی شده است.

راکتور های هواراند یکی از مهمترین تجهیزات تماس دهنده چند فازی برای فرایند های شامل گاز،مایع وجامد می باشند که در صنایع شیمیایی، تخمیر و تصفیه پساب های صنعتی توجه زیادی را به خود معطوف کرده اند. از مزایای این راکتورها می توان به طراحی ساده، تنش برشی کم،اختلاط مناسب،تماس نزدیک بین فازها، زمان واکنش کوتاهتر ، انتقال جرم و انتقال حرارت بسیار مطلوب اشاره کرد و علاوه بر اینها تغییر و کنترل پارامترهای عملیاتی در این گروه از بیو رآکتورها بسیار آسان است و بعلت نبودن قطعه متحرک در این بیو راکتورها، مدت زمان کارآیی طولانی و مصرف انرژی بسیار کم می باشد . دو پارامتر هیدرودینامیکی مهم در راکتور های هواراند ماندگی گاز در مایع و سرعت گردش مایع می باشند. این پارامترها تحت تاثیر شکل هندسی بیو راکتور و نسبت سطح مقطع بالارونده و ناودان، ارتفاع مایع و شرایط عملیاتی از قبیل سرعت ورود گاز و سرعت مایع و پارامترهای دیگری از قبیل اندازه حباب و کشش سطحی مایع هستند. انتقال جرم یکی از مهمترین پارامتر های مورد بررسی در راکتور های هواراند در کاربرد های شیمیایی و بیو شیمیایی می باشد.از انجایی که اکسیژن قابلیت انحلال کمی در فاز ابی دارد و از طرفی به اکسیژن در بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی نظیر تصفیه پساب های صنعتی، نیتروژن زدایی... برای رشد باکتریها نیاز است ،در بسیاری از پژوهش ها به افزایش نرخ انتقال جرم اکسیژن از طریق روش های گوناگون پرداخته شده است. هدف اصلی در این تحقیق بررسی تاثیر سرعت هوادهی و خواص فاز مایع بر پارامترهای هیدرودینامیکی و ضریب انتقال جرم در یک راکتور هواراند با گردش خارجی محتوی میکروامولسیون های نفت در اب می باشد. سیالات مورد استفاده شامل اب و میکروامولسیون های مشتقات نفتی شامل دیزل،کروسن،نفتا سبک ونفتا سنگین در اب با درصد های 3،5،7 درصد می باشد نتایج تجربی نشان داد که با افزایش سرعت هوادهی ،ماندگی گاز در مایع،سرعت گردش مایع وضریب انتقال جرم افزایش و زمان اختلاط کاهش یافت.نفتا سبک با کمترین کشش سطحی و ویسکوزیته بالاترین میزان انتقال جرم و ماندگی گاز و کمترین مقدار سرعت گردش مایع را داشت.دیزل با بالاترین کشش سطحی و ویسکوزیته کمترین ماندگی و میزان انتقال جرم و بالاترین سرعت گردد.

بیوراکتورهای هواگرد، یکی از مهم ترین تجهیزات انتقال جرم در سیستم های دو یا چند فازی می باشند، که در فرایندهای شیمیایی و تصفیه پساب های صنعتی کاربرد وسیعی دارند. یکی از کاربردهای جدید راکتورهای هواگرد، تصفیه پساب های داروئی می باشد. در این تحقیق به بررسی پارامترهای هیدرودینامیکی و مشخصه انتقال اکسیژن از قبیل قطر متوسط حباب، ماندگی گاز، سرعت گردش مایع، زمان اختلاط و ضریب کلی انتقال جرم برای محلول آب و دارو با غلظت های متفاوت (mg/lit4000-1000) برای سرعت های مختلف هوادهی (cm/s1-0.2) در دمای °c25 برای دو راکتور هواگرد با گردش داخلی و خارجی پرداخته شده است. جهت مقایسه، آزمایش ها با آب خالص نیز انجام شده است. نتایج حاصل از این تحقیقات نشان داد که ماندگی گاز و ضریب کلی انتقال جرم برای همه محلول ها و در هر دو راکتور با افزایش سرعت ظاهری گاز، افزایش می یابند. همچنین افزایش در سرعت ظاهری گاز، افزایش در سطح ویژه تماس گاز-مایع و کاهش ضریب انتقال جرم را به دنبال دارد. افزودن دارو، سبب افزایش در ماندگی گاز و کاهش قطر میانگین حباب می شود. افزایش در غلظت دارو موجب افزایش در مقدار ماندگی گاز و ضریب کلی انتقال جرم و کاهش در قطر میانگین حباب می گردد. تغییرات مشاهده شده در انتقال جرم گاز-مایع و پارامترهای هیدرودینامیکی ناشی از کاهش کشش سطحی و افزایش حلالیت اکسیژن می باشد. حباب ها در اثر کاهش کشش سطحی کوچک می شوند و در نتیجه ضریب کلی انتقال جرم با افزایش سطح ویژه تماس گاز-مایع افزایش می یابد. همچنین، روابطی بر اساس اعداد بدون بعد برای پیش بینی عدد شروود و ماندگی گاز بدست آورده شده است.

داربست یک قالب سه بعدی است که به عنوان قالب برای ترمیم و بازسازی بافت های آسیب دیده استفاده می شود. یک داربست ایده آل باید دارای خواص مناسبی به منظور تسهیل پیوندهای سلولی، تکثیر و تفکیک پذیری سلول ها باشد. به علاوه داربست باید استحکام مکانیکی کافی و تخریب پذیری بدون محصولات جانبی نامناسب دارا باشد. به منظور نزدیک شدن به ساختار طبیعی استخوان و استفاده از مزایای نانوتکنولوژی، ساخت داربست های نانوکامپوزیتی مورد توجه قرار گرفته است. هدف این مطالعه، ساخت داربست های نانو کامپوزیت و متخلخل از جنس پلی لاکتید ،کیتوسان و نانوذرات فسفات کلسیم و بررسی ویژگی های آن است. برای ساخت این داربست ها از روش ریخته گری انجمادی استفاده شده است. استفاده از این روش امکان دستیابی به داربست هایی با تخلخل زیاد و حفره های نسبتا یکسان و مرتبط با یکدیگر را فراهم می آورد. اثر نسبت کیتوسان به کلسیم فسفات و نانوذرات فسفات کلسیم بر دانسیته ، تخلخل ، ساختار و خواص مکانیکی داربست بررسی شده است. همچنین ویژگی های زیست فعالی و تشکیل لایه کلسیم فسفاتی داربست ها در محلول شبیه سازی شده بدن (sbf) مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور آنالیز ساختار مورفولوژکی داربست از sem ، مطالعه شیمیایی آن از xrd و ftir استفاده شده است. تست فشردگی مکانیکی نیز برای مطالعه خواص مکانیکی داربست به کار گرفته شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد داربست ساخته شده دارای ویژگی های مکانیکی و زیست فعالی مشابه با استخوان اسفنجی است و افزایش در صد کلسیم فسفات باعث کاهش میزان تخلخل و اندازه حفره ها و نیز افزایش میزان ضریب ارتجاعی تا (82 مگا پاسکال) داربست ها می گردد. کلمات کلیدی: داربست، پلی لاکتید، کیتوسان، نانوذرات فسفات کلسیم، استحکام مکانیکی.

راکتورهای هواراند که نقش مهمی در عملیات انتقال جرم در فرایند های شیمیایی، پتروشیمی و مخصوصا بیوشیمی مانند تصفیه فاضلاب ایفا می کنند در طبقه بندی تجهیزات تماس دهنده از اهمیت خاصی برخوردارند. کاربرد وسیع این نوع راکتورها به دلیل مزایای قابل ملاحظه آنها شامل هزینه کم عملیاتی و نگهداری و میزان بالای انتقال جرم است. هم چنین از آنجا که در این راکتور ها قطعات متحرک به کار نرفته است میزان آسیب دیدن میکروارگانیسم های زنده کمتر است و به همین دلیل پژوهش در مورد امکان استفاده از آنها در فرایندهای زیستی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. جهت طراحی راکتورها و نیز پیش بینی میزان انتقال جرم، بررسی پارامترهای هیدرو دینامیکی مانند ماندگی گاز در مایع، سرعت گردش مایع و زمان اختلاط از بسیار پر اهمیت است. عوامل گوناگونی از جمله هندسه راکتور، شرایط عملیاتی و خواص سیال بر روی پارامترهای هیدرودینامیکی و میزان انتقال جرم موثرند. از آنجا که در صنایع شیمیایی و پتروشیمی مواد جامد به صورت ذرات کاتالیستی جهت افزایش سرعت واکنش به کار می روند و نیز در فرایندهای بیوشیمیایی میکرو ارگانیسم ها به صورت ذرات جامد عمل می کنند در این تحقیق تاثیر ذرات جامد بر روی پارامترهای هیدرو دینامیکی و انتقال جرم محلول های میکرو امولسیون مشتقات نفتی شامل دیزل، کروسن، نفتای سنگین و نفتای سبک با غلظت های 3%، 5% و 7% حجمی و همچنین مواد فعال سطحی شامل hctbr (کاتیونی)، triton (غیر یونی) و sds (آنیونی) با غلظت ppm 5 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات نشان داد که حضور ذرات جامد باعث کاهش ماندگی گاز، زمان اختلاط . میزان انتقال جرم می شود ولی سرعت گردش مایع را افزایش می دهند. همچنین مشاهده شد که با افزایش سرعت هوادهی، ماندگی گاز در مایع، سرعت گردش مایع و ضریب انتقال جرم افزایش می یابد در حالیکه زمان اختلاط کاهش می یابد. میکرو امولسیون مشتقات نفتی و مواد فعال سطحی باعث افزایش ماندگی گاز، کاهش سرعت گردش مایع و کاهش زمان اختلاط شدند. بررسی ها نشان داد که در بین میکرو امولسیون های مشتقات نفتی؛ نفتای سبک بیشترین و دیزل کمترین تاثیر را بر روی پارامترهای هیدوردینامیکی و انتقال جرم داشت. همچنین مشاهده شد که triton و sds تاثیر تقریبا یکسانی بر روی ماندگی گاز، سرعت گردش مایع و ضریب حجمی انتقال جرم دارند. در میان مواد فعال سطحی مطالعه شده محلول شامل hctbr بیشترین مقادیر ماندگی گاز، سرعت گردش مایع و ضریب حجمی انتقال جرم وکمترین مقادیر زمان اختلاط را دارا بود. اگرچه میکرو امولسیون های مشتقات نفتی باعث افزایش میزان انتقال جرم شدند ولی ماده فعال سطحی میزان انتقال جرم را کاهش دادند.

افزایش شدید پدیده صنعتی شدن و شهرنشینی، منجر به آلودگی محیط زیست شده است. یکی از نگرانی های موجود، حضور فلزات سنگین در محیط زیست است که این مسئله به علت سمیت و تمایل تجمع زیستی آن ها در زنجیره ی غذایی حتی در غلظت های پایین است. فلزات سنگین سمی هستند و با تاثیر بر روی اعصاب، کلیه، جنین و سرطان زایی می توانند سبب مرگ و میر شوند. جذب زیستی توسط باکتری ها می تواند یک تکنیک موثر برای حذف فلزات سنگین از پساب ناشی از فعالیت های صنعتی و انسانی باشد. در این مطالعه، جذب زیستی فلزات سنگین سرب، کادمیوم، روی و نیکل از یک پساب صنعتی در دو بیوراکتور هواراند گردش داخلی پرشده و بدون پرکن توسط چهار گونه باکتری باسیلوس، سودوموناس، کلبسیلا و اشریشیاکلای مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. هم چنین، به منظور بررسی مکانیسم جذب زیستی، مطالعات سینتیک نیز بر روی داده های آزمایشگاهی با استفاده از سه مدل شبه درجه اول، شبه درجه دوم و الویچ انجام گرفت. نتایج نشان داد که روش جذب زیستی روشی کاملاً مفید و ارزان می باشد. هم چنین باکتری های جدا و تکثیر شده ای که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفت، به خوبی از عهده جذب فلزات سنگین بر آمدند. مطالعات سینتیک واکنش نیز نشان داد که در هر دو بیوراکتور پرشده و بدون پرکن، مدل سینتیک شبه درجه دوم به خوبی قادر به تطبیق با داده های تجربی بوده است. هم چنین مدل الوویچ هم که برای واکنش های درجه دوم کاربرد دارد، داده های آزمایشگاهی ها را نسبتا به خوبی برازش می کند. هم چنین، نتایج این پژوهش نشان دادند که بیوراکتور پرشده توانایی بیشتری برای حذف فلزات سنگین دارد.

آلودگی محیط زیست به وسیله فلزات سنگین یک مشکل اساسی و جدی است زیرا این قبیل فلزات قادر هستند در سیستم های اکولوژیکی تجمع یابند و افزایش تدریجی غلظت آن ها باعث ایجاد آثار سوء و نامطلوب متعددی در آن سیستم ها می شوند، بنابراین غلظت این آلاینده ها بایستی تا سطح استانداردهای وضع شده کاهش یابد و چنانچه از نظر اقتصادی با ارزش هستند می باید آن ها را بازیابی و مورد استفاده مجدد قرار داد. بنابراین، مطالعه راه های حذف این آلاینده ها بسیار ضروری است. در حال حاضر روش های متنوعی برای کاهش آلودگی های آب و حذف فلزات سنگین وجود دارد که از جمله می توان به روش هایی همچون فیلتراسیون، جذب سطحی، اسمز معکوس، تبادل یونی، استفاده از جاذب های اصلاح شده، ترسیب و غیره اشاره نمود. با این وجود، کارایی کم و هزینه های زیاد این روش ها منجر به استفاده از جاذب های زیستی (فناوری جذب زیستی) با کارایی بالا و هزینه کم شده است. جذب زیستی در مقایسه با روش های ذکر شده، روشی سریع، برگشت پذیر، اقتصادی بوده و فناوری آن سازگار با محیط زیست است. در این تحقیق به بررسی و مقایسه عملکرد حذف چهار فلز سنگین سرب، نیکل، کادمیوم و روی از یک پساب صنعتی با روش جذب زیستی و با استفاده از باکتری به عنوان جاذب زیستی در دو بیوراکتور هواراند با گردش خارجی همراه با بستر پرشده و بدون پرکن، پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان داد که عمل حذف فلزات در مدت زمان کوتاهی توسط باکتری ها انجام گرفت. همچنین عملکرد هر دو بیوراکتور در حذف فلزات بسیار عالی بود. با این وجود عملکرد بیوراکتور همراه با بستر پرشده بسیار بهتر از بیوراکتور بدون پرکن بود. علت این امر نیز حضور پرکن ها و ویژگی های مربوط به آن ها در بهبود انتقال جرم و همچنین افزایش سطح مقطع برای تثبیت سلول ها می باشد. از طرفی با توجه به قدرت چسبندگی زیاد در سطح باکتری ها، آن ها به آسانی بر روی پرکن ها قرار گرفته و بی تحرک می شوند.

حلال های نقش اساسی در فرآیندهای شیمیایی ایفا می کنند و طراحی آنها بر اساس نوع فرآیند، شرایط عملیاتی، شرایط زیست محیطی و... انجام می شود. از آنجا که تعریف طراحی حلال یافتن ترکیبی است که خاصیت های مشخصی داشته باشد استفاده از طراحی ملکولی به کمک کامپیوتر (computer aided molecular design (camd)) یک راهکار مناسب است. در این جا برای روش های ترسیمی یک راهکار جهت یافتن گروه های ورودی به الگوریتم ارائه شده و سپس برای سیستم هایی با بیش از سه خاصیت تعمیم داده می شود. در الگوریتم های ارائه شده قبلی ترکیب های نهایی بر اساس یک مسئله بهینه سازی ساخته می شدند. اما تمام ترکیبات ممکن را نمی توان با استفاده از این روش پیدا کرد زیرا تبدیل مسئله به صورت بهینه سازی این مشکل را ایجاد می کند که ترکیبات بر اساس یک حداکثر سازی یا حداقل سازی تولید می شوند. حال ترکیباتی که ممکن است محدودیت ها را ارضاء کنند اما اهداف بهینه سازی حداکثر نشود به عنوان جواب شناخته نمی شوند بنابراین در این روش ها تمامی ترکیبات ممکن یافت نمی شوند و بعضی از ترکیبات مطلوب به دلیل مسیر طراحی کنار گذاشته می شوند. یک الگوریتم بهبود یافته بر اساس خوشه های خاصیت، روش سهم گروهی درجه اول ( group contribution method (gcm) ) و جایگشت ریاضی ارائه گردیده که توانایی یافتن تمامی ترکیبات مطلوب را دارد. مثال طراحی حلال شوینده روکش برای جوهر پرینت که در مقالات eljack, eden,et al. (2007) و nishanth g. chemmangattuvalappil (2009) حل شده است با الگوریتم ارائه شده حل گردید. بررسی نتایج بدست آمده نشان داد علاوه بر ترکیبات قبلی الگوریتم قادر به یافتن ترکیبات جدیدی نیز است و این اطمینان را می دهد که تمامی ترکیبات مطلوب مسئله از روش سهم گروهی درجه اول را پیدا می کند. در این الگوریتم روش تولید ملکول، تصادفی می باشد اما همگرایی آن قطعی است. هر دو راهکار ارائه شده تنها برای سیستم هایی قابل استفاده است که خواص آنها را بتوان از روش سهم گروهی پیش بینی نمود.

اتانول زیستی اخیرا توجه زیادی را در صنعت به خاطر تهیه آن از مواد اولیه ارزان، در دسترس بودن وآلودگی کمتر زیست محیطی به خود توجه کرده است. از اتانول به عنوان مکمل بنزین و همچنین به عنوان سوخت می توان استفاده کرد. روش های زیادی برای جداسازی اتانول از محصولات تولید شده در فرایند تخمیر وجود دارد. یکی از این روش ها تراوش تبخیری می باشد که به خاطر مصرف انرژی کمتر و تولید آلودگی کمتر، بسیار مورد توجه می باشد. در این تحقیق از غشاهای پلیمری پلی دی متیل سیلوکسان بر پایه پلی اتر سولفون برای تخلیص اتانول استفاده شده است. در ابتدا ساختار زیر لایه پلی اتر سولفون و رو لایه پلی دی متیل سیلوکسان توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که افزودنی پلی وینیل پیرولیدن سبب افزایش تخلخل زیر لایه شده و فرایند پیش آغشته سازی مانع نفوذ محلول پلی دی متیل سیلوکسان به زیرلایه می شود. سپس زبری غشاهای ساخته شده توسط دستگاه عکسبرداری میکروسکوپی نیروی اتمی اندازه گیری شد و محاسبه عوامل زبری سطح نشان می دهد که با لایه نشانی پلی دی متیل سیلوکسان بر روی پلی اتر سولفون زبری سطح کاهش یافته و سطح کاملاً پوشش داده شده است. در ادامه عملکرد غشای کامپوزیت توسط روش سطح پاسخ به مدل های ریاضی درجه دوم تبدیل شد. در این مدل ها که از طراحی مرکب مرکزی چرخشی برای طراحی آزمایش ها در آن استفاده شده است، ثابت شدکه غلظت درجه اول پلیمر بیشترین تاثیر را بر میزان شار عبوری و میزان انتخاب پذیری دارد. سپس با استفاده از غشای ساخته شده برای جداسازی مداوم اتانول از محیط کشت در طول 50 ساعت انجام آزمایش نشان داده شد که میزان غلظت اتانول در بیورآکتور به 70 گرم بر لیتر و غلظت آن در محصول به 220 گرم بر لیتر می رسد.

در سال های اخیر، اصلاح خواص ترموفیزیکی سیالات جهت افزایش میزان انتقال حرارت و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی مورد توجه و تحقیق فراوان قرار گرفته است. افزودن ذرات در مقیاس نانو و با غلظت های بسیار پایین، یک راه حل نوین برای مسئله فوق است که به صورت آزمایشگاهی و عددی کانون توجه محققان شده است. در این پژوهش، اثرشکل هندسی محفظه حاوی نانوسیال،اثر نوع و جنس ذرات نانو و اثر غلظت ذرات نانو بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار خواهد گرفت. معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود حل شده است که برای این منظور از نرم افزار comsol 4.2 a استفاده می شود. در این تحقیق سعی شده است که به هندسه ها و حالات جدید-که تا کنون در مقالات مورد بررسی قرار نگرفته- پرداخته شود. همچنین، برای تمام حالات و هندسه ها یک محدوده وسیع از درصد حجمی ذرات نانو بین 0-14 درصد، و با تمرکز بیشتر بر روی غلظت های کم بین 0 و 1 درصد، در نظر گرفته شده است. میدان های جریان سیال، حداکثر مقادیر حرکت گردابه ای(vorticity)، خطوط هم دما و اعداد ناسلت حاصل از حل مسایل به صورت نمودار و تصاویر نمایش داده شده است. همچنین در آخر، یک کار آزمایشگاهی مدلسازی شده است که نتایج عددی تطابق قابل قبولی با داده های آزمایشگاهی نشان داده اند.

با پیشرفت سریع فن آوری اطلاعات موضوع انتقال حرارت بوجود آمده در چیپهای الکترونیکی به دغدغه ای تبدیل شده است، به خصوص که همرا ه پیشرفتهای اخیر اندازه این قطعات الکترونیکی نیز کوچکتر شده و در نتیجه سطح انتقال حرارت نیز کم شده است.لذا ابداع ساز و کار های نو در بهبود انتقال حرارت در مورد این قطعات نیاز امروزه صنعت فن آوری اطلاعات و صنایع دیگراز جمله نفت و گاز است. میکروکانالها و مینی کانالها به عنوان ابزاری برای دفع حرارات و خنک کاری با توجه به فلاکس حرارتی بالا و افت فشار کم مطرح میشوند.در یک مرحله رو به جلو و با اصلاح خواص فیزیکی سیال با اضافه کردن ذرات نانودرغلظتهای کم میزان انتقال حرارت و افت فشار مورد بررسی قرار میگیرد. این تحقیق به کمک ابزار دینامیک سیالات محاسباتی تبعات اضافه کردن ذرات نانو را از منظرانتقال حرارت و هیدرودینامیک بررسی مینماید. در این پژوهش هندسه مدلها به وسیله نرم افزار های گمبیت 2.3.16 و رینوسروس 5 و ورک بنچ انسیس 14 تولید شدند و معادلات حاکمه به روش حجم محدود و با نرم افزار انسیس فلوئنت 14 حل شده اند.این تحقیقها محدوده آرام، گذاروآشفته را شامل میشودو با استفاده از مدلهای تک فاز و چند فازی میزان دقت و زمان محاسباتی آنها مقایسه شده است. در ارائه نتایج از نمودارهای اعداد بدون بعد برای مقایسه با کار تجربی استفاده شده است،و تطابق خوبی بین شبیه سازی عددی و نتایج تجربی مشاهده میشود.در انتها برای هر مدل فرمول تصحیح شده ای برای محاسبات هیدرو دینامکی و حرارتی ارائه گردیده که با خطای قابل قبول بتواند موارد مشابه را پیش بینی نماید.

معمولا واحدهای شیمیایی هیچگاه در حالت پایا نمی باشند زیرا اغتشاشات محیط و خوراک، رسوب گرفتگی مبدلهای حرارتی و از بین رفتن کاتالیست های بکار رفته در فرآیند، دائما شرایط پایای فرآیندی را تحت تأثیر قرار می دهند. از این رو، طراحی، بهینه سازی و کنترل بهتر فرآیندهای شیمیایی یا پالایشگاهی با شبیه سازی دینامیکی عملی بسیار مفید است. از سوی دیگر، تصفیه ی هیدروژنی و فرایند تبدیل کاتالیزوری نفتا، به علت نیاز روز افزون کشور به بنزین و همچنین وضع قوانین و مقررات سخت گیرانه تر در زمینه محیط زیست و کیفیت بنزین مصرفی در کشور، از نقطه نظر اقتصادی، تکنیکی و زیست محیطی یکی از مهمترین فرآیندها در صنایع پالایشگاهی محسوب میگردد. لذا هدف از پژوهش حاضر، شبیه سازی دینامیکی و کنترل واحد تصفیه ی هیدروژنی و تبدیل کاتالیزوری نفتای پالایشگاه اراک به کمک بسته ی نرم افزاری aspen hysys 7.2 می باشد. برای برآورده نمودن این هدف، در ابتدا داده های لازم برای انجام عمل شبیه سازی از پالایشگاه اراک جمع آوری گردید و مطالعات اولیه در مورد فرایند های تصفیه هیدروژنی و تبدیل کاتالیزوری نفتا و ویژگی های این فرایند ها انجام گردید. سپس، به کمک این داده ها شبیه سازی واحد در حالت پایا و سپس در حالت دینامیکی به کمک نرم افزار aspen hysys 7.2 صورت پذیرفت. در انتها، مقایسه ی نتایج حاصل از شبیه سازی و اطلاعات واحد گویای دقت قابل قبول شبیه سازی بوده است. همچنین، نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیکی برای عملکرد کنترلرها در تعقیب مقدار مقرر و همچنین در دفع اغتشاشات اعمالی بر واحد نمایانگر شبیه سازی مناسب دینامیکی از واحد تصفیهی هیدروژنی کاتالیستی است.

ضریب رسانایی و میزان انتقال حرارت سیال های نانو به طور چشمگیری بیش از سیال پایه است. از طرف دیگر سیال های نانو افت فشار خاصی ایجاد نمی کنند. مجموعه این ویژگیها منجر به کاهش حجم دستگاههای انتقال حرارت و افزایش کارایی آن ها و در نتیجه کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی محیط زیست می شود. اهمیت مبحث سیال نانو، پژوهشگران را بر آن داشت تا به ارائه مدلی برای انتقال حرارت آن بپردازند و تلاش گسترده ای در این زمینه آغاز شد. در این پروژه سیال پایه و ذرات گسسته موجود در آن(آب پروپیلن گلیکول-اکسید مس)، مجموعاً به عنوان یک سیال پیوسته در نظر گرفته شده است. مطالعه دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده، برای پیدا کردن اثرات قرار دادن نوار پیچ خورده و همچنین اثر تغییر غلظت نانو ذرات در عملکرد انتقال حرارت و ضریب اصطکاک در لوله ای حاوی نانو سیال در شار ثابت دیواره لوله می باشد. این شبیه سازی در رینولدزهای بین 1000 تا 10000 مورد بررسی قرار گرفته است. نوار پیچ خورده در سه نسبت پیچ و تاب (5 ،10 و 15) و نانو سیال با غلظت های (025/0،1/0و 5/0) درون لوله ساده مورد برسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی نشان داد که هر دو نرخ انتقال حرارت و ضریب اصطکاک در لوله های مجهز به نوار پیچ خورده به طور قابل توجهی بالاتر از لوله ساده بود. همچنین با افزایش غلظت نانو ذرات درون سیال این مقادیر افزایش یافته اند. مقادیر به دست آمده با مقادیر تجربی قیاس گشته ونشان داده شده است که میزان خطا با حالت تجربی کمتر از 20% بوده و جواب های حاصل از حل عددی دارای دقت مناسبی بوده اند.

در سال های اخیر، اصلاح خواص ترمودینامیکی سیالات جهت افزایش میزان انتقال حرارت و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی مورد توجه و تحقیق فراوان قرار گرفته است. افزودن ذرات در مقیاس نانو و با غلظت های بسیار پایین و همچنین استفاده از مبدل های حرارتی با لوله مارپیچ، یک راه حل نوین برای مساله فوق است که به صورت آزمایشگاهی و عددی کانون توجه محققان قرار گرفته است. در این پژوهش افت فشار و ویژگی های انتقال حرارت در سه غلظت وزنی نانوسیال آلومینا وآب به عنوان سیال پایه و پروفایل های سرعت و دما، به صورت عددی در جریان آرام و آشفته جریان یافته در لوله مارپیچ توسط نمودارها و تصاویر نمایش داده شده است. معادلات انتقال حرارت حاکم بر لوله مارپیچ به صورت 3بعدی و با استفاده از روش حجم محدود حل شده است که برای این منظور از نرم افزار( fluent (6.3.26 استفاده شد. با مدل سازی کار آزمایشگاهی، نتایج عددی به دست آمده تطابق قابل قبولی با داده های آزمایشگاهی نشان داده اند. در این تحقیق سعی شده است که به اثر هندسه های مختلف، انواع مدل های آشفتگی و شرایط مرزی مختلف که تاکنون در مقالات مورد بررسی قرار نگرفته است، پرداخته شود.

در بسترهای سیالی گاز- جامد شدت انتقال جرم در اثر اختلاط های شدید روی داده در بستر و سرعت انتشار بالای هوا در بستر، زیاد است. بالا بودن سطح تماس بین ذرات جامد و گاز، شدت انتقال حرارت بین فازی را در بستر افزایش داده و پراکندگی تقریباً همگن گاز در بیشتر نقاط بستر، گرادیان دمای بستر را کاهش می دهد. پس بهبود عملکرد بستر های سیالی گاز – جامد، به علت توانایی بالقوه آن ها در افزایش شدت انتقال حرارت و ایجاد توزیع دمای همگن در بستر، دارای اهمیت بسیاری است. اما همچنان چالش های زیادی در مسیر تغییر مقیاس این بسترها از نمونه آزمایشگاهی به صنعتی وجود دارد. از این رو مدل های دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)، به منظور تخمین و پیش بینی مشخصه های سیستم های سیالی در حال پیشرفت هستند. از آنجا که بستر های گاز- جامد در حالت ثابت، سیالی و فورانی رفتار دینامیکی متفاوتی را از خود نشان می دهند، رفتار حرارتی و نحوه انتقال حرارت در آن ها نیز متفاوت از یکدیگر خواهد بود. می توان گفت یک طراحی زمانی موفقیت آمیز است که تأیید کننده دسته بندی های بین این رژیم های جریانی باشد. توزیع دما به عنوان یک پارامتر مهم و اساسی برای دسته بندی این بسترها مطرح می شود. در این پژوهش یک مدل دو سیالی( (tfm)two fluid model )، بر مبنای تئوری سینتیکی به کار گرفته شده است تا انتقال حرارت در جریان های گاز – جامد در یک بستر شبه دو بعدی در شرایطی که دمای هوای ورودی به سه بستر ثابت، سیالی و فورانی، با زمان تغییر می کند، بررسی شود. متوسط ضریب انتقال حرارت از گاز به ذرات جامد در هر مقطع عرضی از محور بستر، در یک بازه زمانی 60 ثانیه ای محاسبه شده است. ضریب انتقال حرارت بیشینه همانطور که در آزمایشات مشاهده می شود، به علت شدت بالای آشفتگی و اختلاط بستر در مرکز قله بستر، روی می دهد.

انتقال حرارت یکی از بحث¬برانگیزترین موضوعات برای طراحی و کاربرد سیستم¬های حرارتی مایکروویوی در ابعاد بزرگ است که در آن جذب مایکروویو مواد و جلوگیری از توزیع دمایی ناخواسته، دو موضوع عمده هستند. پایان¬نامه پیش رو بر آنالیز انتقال حرارت درجامدات می¬پردازد و بر جنبه¬های ذیل تکیه می¬کند: توصیف خواص مایکروویو وچگونگی نشر آن در مواد، مدلسازی انتقال حرارت مایکروویو دریک سیستم یک بعدی، مدلسازی انتقال حرارت مایکروویو در یک سیستم دوبعدی و بهینه سازی جذب مایکروویو و یکنواختی گرمایی. فرایند انتقال حرارت در گرمایش مایکروویو مگنتیت، که یک دی¬الکتریک مغناطیسی متداول است، با استفاده از یک روش تفاضل محدود صریح (fdtd) شبیه¬سازی شد. نشان داده شد که تولید حرارت به دلیل تابش مایکروویو بر افزایش دمای اولیه در گرمایش غلبه می¬کند و تابش حرارتی، بسیار بر توزیع دمایی اثر کرده و منجر به پدیده نقاط داغ در پروفایل دمایی پیش¬بینی شده می¬شود. گرمایش مایکروویو درmhz 915، همگنی دمایی بهتری نسبت به mhz 2450 نشان می¬دهد که به دلیل عمق رسوخ بیشتر مایکروویو است. برای به حداقل رساندن/جلوگیری از غیر یکنواختی دمایی در مدت گرمایش با مایکروویو، بهینه-سازی ابعاد جسم باید در نظر گرفته شود. اتلاف انعکاسی محاسبه شده در بازه¬ی گرمایش می¬تواند راهی مناسب و سریع برای بهینه¬سازی ابعاد جاذب باشد که میزان جذب را افزایش داده و گرمایش نسبتا یکنواختی به دست می¬آید.

از آنجا که اندازه گیری دقیق حجم گاز در یک دبی سنج توربینی، طبق استاندارد یک ضرورت است پس لازم است دما و فشار گاز، درهنگام اندازه گیری حجم گاز اندازه گرفته شود و با توجه به درصد ترکیبات موجود درگاز طبیعی و دانسیته ی آن، ضریب تراکم و ضریب اصلاح را محاسبه نماید. با ضرب کردن این ضریب در حجم عبوری، حجم آن در شرایط پایه محاسبه می شود. تمامی شرکتها موظف می باشند در تبادلات مواد نفتی، حجم را در شرایط پایه محاسبه نمایند. پس دستگاهی(کیت) لازم است تا بطور خودکار این ضریب تصحیح را محاسبه نموده و حجم را در شرایط پایه نمایش دهد. در این پژوهش علاوه بر پرداختن به سیستم های اندازه گیری دبی (دبی سنج)، به فاکتور های موثر در محاسبه ضریب تراکم و ضریب اصلاح حجم گاز طبیعی طبق معادلات استاندارد شماره aga-nx19 پرداخته شده است. الگوریتم محاسبات تعیین و با استفاده از نرم افزار matlab ، شبیه سازی انجام گردیده است. مدارات الکترونیکی با توجه به ورودی ها، خروجی ها و الگوریتم برنامه طراحی واز روی آن کیت الکترونیکی ساخته شده است.کیت ساخته شده به سنسورهای دما و فشار مجهز گردیده و در آزمایشگاه با یک نمونه کیت مشابه ek230 elester در شرایط عبور هوا از یک دبی سنج توربینی آزمایش و مقایسه شده است. در این آزمایش، درصد خطای، حجم استاندارد کیت برابر با 2/1350 درصد و درصد خطای، ضریب تصحیح کیت برابر با 2/8387 درصد مشاهده گردید.

راکتورهای هواراند در صنعت به خصوص برای تولید برخی ترکیبات مانند اسیدهای ارگانیک گلایکول ها ، الکل ها ، پروتئین ها و... کاربرد فراوانی دارند. به علت توانایی این راکتورها در ایجاد اختلاط وسرعت مایع خوب همچنین در تصفیه پساب ها ،تولید مواد شیمیایی ، فرایند لیچینگ و... غیره استفاده می شوند. راکتورهای هواراند در صنایع بیولوتکنولوژی بسیار شناخته شده هستند ودر محدوده وسیعی از فرآیندها کاربرد دارند. (از تولید مواد بیوشمیایی بسیار گران تا تصفیه پساب ها). در هر دو حالت دلیل انتخاب این راکتور به مشخصات دینامیکی آن مربوط می شود. بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی مانند نیتروژن زدایی به مقادیر زیاد اکسیژن نیاز دارند . بنابراین انتقال اکسیژن پارامتر مهمی در فعالیت متابولیک وبازدهی کلی فرایند است. انتقال جرم در این راکتورهای چند فازی قویاً به عملکرد هیدرودینامیکی موضعی وکلی قسمت های مختلف راکتور وابسته است که نتیجه اثر متقابل شرایط عملیاتی هندسه راکتور و خواص فیزیکی- شیمیایی فازها است. پارامترهای مهم هیدرودینامیکی این راکتور کسر حجمی گاز وسرعت گردش مایع است. عدم چسبیدگی حباب ها به یکدیگر معمولاً در صنعت به واسطه حضور نمک ها یا ترکیبات آلی است که ممکن است به سیستم اضافه شده یا در طی فرایند بیولوژیکی تولید شوند. هدف این تحقیق بررسی اثر افزایش چهار نوع ماده فعال ساز سطح (سورفاکتانت) ،(hctbr,tween 80,triton,sds) بر هیدرودینامیک وانتقال جرم در یک راکتور هواراند استوانه ای با صفحه جدا کننده است. اثر این مواد که خواص سطحی فازها (تنش سطحی) را دچار تغییر می کنند در مقایسه با سیستم بدون ماده افزودنی مقایسه شده است. برای بررسی هیدرودینامیک سیستم از بررسی اختلاف فشار هیدرواستاتیک بالا وپایین راکتور برای اندازه گیری کسر حجمی گاز وبررسی تغییرات میزان هدایت الکتریکی سیال با افزایش ماده ردیاب نمکی برای سرعت مایع وزمان اختلاط استفاده شد. برای بررسی انتقال جرم ضریب انتقال جرم گاز – مایع از روش دفع اکسیژن توسط نیتروژن وسپس هوادهی سیستم واندازه گیری میزان اکسیژن با زمان استفاده شد. نتایج نشان می دهند که استفاده از مواد فعال ساز سطحی با تغییر خواص سطح تماس فازها باعث افزایش کسر حجمی گاز می شوند که به علت تولید حباب های ریزتر در راکتور است. از آنجا که حباب های ریزتر نیروی کمتری از طرف مایع به سمت بالا را احساس می کنند با مایع همراه شده وتعداد بیشتری حباب به قسمت ناودان راکتور وارد می شوند که باعث افزایش کسر حجمی گاز در آن قسمت شده ودر نتیجه سرعت گردش مایع کوچک تر از زمانی که آب بدون ماده افزودنی استفاده شد به دست آمد. به نظر می رسد ماده فعال ساز سطحی (hexadecyltrimethyl ammonium bromide) نسبت به دیگر مواد خواص هیدرودینامیکی وانتقال جرم بهتری را ارائه می دهد.

این تحقیق حرارت دهی اُهمی را به عنوان روشی نوین در سیستم های حرارت دهی در صنایع بیولوژیکی، غذایی و دارویی به خصوص در صنایع استرلیزه کردن مواد غذایی معرفی کرده است. کاربرد های صنعتی، مسیرهای تحقیقات آتی و جنبه های تجاری مختلف آن نیز بیان شده و مورد بحث قرار گرفته است.برای بررسی رفتار حرارت دهی اُهمی از محلول های هیدروکلوئیدی در سلول ایستا طی چندین مرحله استفاده شده است. ابتدا هدایت الکتریکی محلول های هیدروکلوئیدی نشاسته در غلظت های (4، 5/5، 6/33%) بررسی شد. مشخص شد که افزایش دما سبب زیاد شدن هدایت الکتریکی محلول به طور خطی با دما می شود. با افزایش غلظت ذرات جامد پراکنده در محلول هدایت الکتریکی با افزایش دما زیاد شد به طوری که در غلظت 4% کمترین و در 6/33% بیشترین هدایت الکتریکی را داشت. سپس به محلول کلرید سدیم (0/25-1%) اضافه شده تا تاثیر افزایش نمک بر هدایت الکتریکی بررسی شود. مشخص شد افزایش نمک در سیستم افزایش قابل ملاحظه ای بر هدایت الکتریکی دارد. برای بررسی اثر افزایش محتوای الکترولیتی بر پروفایل های دما-زمان و نرخ های حرارت دهی به محلول علاوه بر کلرید سدیم، اسید سیتریک نیز اضافه شد. پرفایل های دما-زمان برای محلول های کلوئیدی (4، 5/5، 8%) بدون محتوای الکترولیتی بررسی شد که مشخص شد با افزایش محتوای ذرات پراکنده درمحلول پروفایل ها با شیب بیشتر و زمان کمتری روند افزایشی دارند به طوری در غلظت 8% بیشترین شیب و کوتاهترین زمان برای رسیدن به دمای 80 درجه سانتیگراد را داشت. افزایش نمک به محلول تاثیر بالقوهای بر پرفایل های دما-زمان داشت به طوری که در محلول 3/3% همراه با 1% نمک تنها 253 ثانیه طول کشید تا به دمای 70 درجه سانتیگراد برسد و کوتاهترین زمان را برای افزایش دما از 20 تا 80 درجه سانتیگراد و بالاترین هدایت الکتریکی را داشت. تاثیر اسید بر پرفایل های دما-زمان نسبت به نمک بسیار ناچیز دیده شد.یکنواختی حرارت دهی برای تمامی محلول ها وجود داشت به طوری که دمای اندازه گیزی شده توسط ترموکپل ها در تمامی نقاط درون سلول تقریبا" یکسان دیده شد.تاثیر ولتاژ کاربردی (200،220،240،260،280،300) بر نرخ های حرارت دهی بررسی شد. افزایش ولتاژ کاربردی تاثیر عمده ای بر پرفایل های دما-زمان و هدایت الکتریکی داشت. بیشترین مقدار تراکم جریان و نرخ تولید انرژی در ولتاژ 300 مشاهده شد. در مرحله آخر از دو سلول اُهمی برای بررسی اثرات فیزیکی بر نرخ حرارت دهی استفاده شد. سلول اول در سه سطح مقطع 28/84، 23/76 و 13/85 سانتمتر مربع بررسی شد که در آن فاصله بین دو الکترود یکسان ولی سطح مقطع الکترودها متفاوت بود. در سلول دوم سطح مقطع الکترود ها یکسان و فاصله بین دو الکترود 5/59، 48/8 و27/7 سانتیمتر در نظر گرفته شد. در تغییر سطح مقطع الکترود ها تاثیر زیادی بر پرفایل های دما-زمان مشاهده نشد ولی با تغییر فاصله میان دو الکترود تاثیر زیادی بر نرخ های حرارت دهی مشاهد شد. همچنین با کاهش فاصله میان دو الکترود یکنواختی حرارت دهی بسیار زیاد مشاهده شد.گرادیان ولتاژ متاثر از فاصله تاثیر عمده ای بر نرخ های حرارت دهی داشت اما تاثیری بر هدایت الکتریکی نداشت. زمانی که گرادیان ولتاژ افزایش یافت پرفایل های دمایی با شیب بیشتری افزایش یافت.درپایان همه آزمایش ها مشخص شد که نرخ های حرارت دهی اُهمی به توزیع میدان الکتریکی وابسته بودند و یکنواختی حرارت دهی به غلظت جریان و شکل هندسه سیستم بستگی داشت.