فرآیند خشک کردن در صنایع، یکی از مهمترین فرآیندهای مهندسی شیمی است که کارشناسان به طور مکرر با آن سروکار دارند. در بیشتر فرآیندهای تولیدی در صنایع، حداقل یک مرحله خشک کردن وجود دارد که منظور از آن، گرفتن آب از ماده مرطوب می‏باشد. خشک کردن در صنایع غذایی، شیمیایی، کشاورزی، داروسازی، سرامیک، کاغذسازی و غیره کاربرد دارد. خشکاندن جزء فرآیندهایی به شمار می رود که انرژی زیادی مصرف می کند، بنابراین اجرای این فرآیند در مقیاس صنعتی با طراحی خوب و استفاده از وسایل جدید خشک کردن با راندمان حرارتی بالا اهمیت ویژه ای دارد. در پایان نامه حاضر ابتدا به بررسی فرآیند خشکاندن انجمادی پرداخته شده و پس از بیان کارهای صورت گرفته در این زمینه مراحل مدلسازی فرآیند به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته و یکی از جدیدترین مدل‏های حاکم بر فرآیند خشکاندن انجمادی ارائه شده و بااستفاده از روش‏های عددی تفاضل متناهی و عناصر متناهی حل شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده مطابقت داده‏‏های عددی و آزمایشگاهی است.

افزایش روز افزون پساب های رنگی به ویژه در صنایع نساجی، پساب های کشاورزی بخصوص آفت کش ها در روان آب ها، آب های سطحی و زیر سطحی و ایجاد خطرات زیست محیطی ناشی از این مواد سبب گردیده است که حذف آن ها از پساب های صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار گردد. بر این اساس، در سال های اخیر، استفاده از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته، بر پایه تولید گونه های اکسنده قوی مانند رادیکال هیدروکسیل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق، ابتدا به بررسی دقیق فرایند فتوکاتالیستی (یکی از فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته) پرداخته و سپس اقدام به ساخت نانوفتوکاتالیست های بهینه شده جهت عملکرد تحت تابش نور مرئی گردید. بدین منظور در ابتدا نانوفتوکاتالیست های تیتانیوم دی اکساید دوپ شده با مس، گوگرد و یک گونه فلز واسطه (نیکل، روی، آهن، کبالت و نقره) سنتز شد تا جهت حذف آلاینده رنگی متیلن بلو به کارگرفته شود. سپس از بین این نانوفتوکاتالیست ها یک نمونه را انتخاب کرده و سعی در بهینه کردن آن (با بررسی درصد دوپ های مختلف) گردید. به منظور ارزیابی نانوفتوکاتالیست های سنتز شده و یافتن نقطه بهینه، آلاینده متیل اورانژ را طی سه ساعت و تحت نورمرئی مورد حذف قرار داده شد. بهترین نقطه بهینه با درصد های مولی cu/ti=0.1%, zn/ti =0.1%, s/ti =10% و دمای کسینه 550 درجه به دست آمد. میزان حذف بهینه در حالت بازی برابر 94.8 درصد شد.پارامتر سنتزی و فرایندی ph را نیز در نقطه بهینه بررسی گردید. چنانچه مشخص شد، بیشترین میزان حذف در ph اسید برابر 3 رخ داد.در دمای کلسینه 550 درجه سانتی گراد بیشترین فاز کریستالی اناتاز حاصل می گردد.در ادامه، اقدام به حذف یک نمونه آلاینده کشاورزی (پارکوات) با استفاده از نانوفتوکاتالیست la,s-tio2 تحت تابش نور مرئی شد. اثر تکی و تداخلی پارامترهای عملیاتی (میزان نانوفتوکاتالیست، مقدار پراکسیدهیدروژن و حجم آلاینده) مربوط به آلاینده کشاورزی با به کارگیری طراحی آزمایش و استفاده از نرم افزار design expert 7.00 مورد بررسی قرار گرفته و سپس با استفاده از این نرم افزار، با هدف بیشینه کردن میزان حذف پاراکوات این پارامترها تحت ناحیه آزمایش بهینه سازی شدند. میزان r2=0.9864 گردید. به منظور حذف این آلاینده ها در کل پروژه، دو نوع فتوراکتور ساخته شد و بنابه مقتضیات از آنها استفاده گردید. آنالیزهای فیزیکی xrd، sem، drs و pl جهت بررسی کیفی و کمی نانوفتوکاتالیست های سنتز شده، به کارگرفته شدند.

در بین آنزیم ها، لیپازها گروه مهمی با کاربردهای گسترده در صنایع مختلف را تشکیل می دهند، لیپاز حاصل از کپک aspergillus niger به دلیل ایمنی تولیدات آن در صنایع غذایی و دارویی از اهمیت زیادی برخوردار است. جهت غربالگری بهترین سویه تولید کننده لیپاز از میان 3 سویه a.niger، از روش پلیت آگار روغن زیتون/رودامین b و همچنین ارزیابی مستقیم محلول آنزیمی استفاده شد. سپس بهترین سویه برای تولید لیپاز با استفاده از کشت غوطه وری در محیط حاوی شیره خرما مورد بررسی قرار گرفت. تولید آنزیم تحت تاثیر شرایط مختلف محیطی متغییر است، لذا در این تحقیق ابتدا ترکیبات محیط کشت شامل منبع کربن، منبع پروتئین و محرک آنزیمی با استفاده از طرح باکس-بنکهن و در مرحله بعد دو پارامتر میزان ph و سرعت همزدن در تولید لیپاز توسط a.niger با استفاده از طرح سنترال کامپوزیت به روش سطح پاسخ (rsm) مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی ترکیبات محیط کشت نشان دهنده معنی دار بودن مدل درجه دوم با ارزش p 0003/0 و 96/0=r2 می باشد. بیشترین میزان لیپاز تولیدی در محیط کشت حاوی 74/2% شیره خرما، 06/1% ترکیب عصاره مخمر و پپتون 06/2% روغن زیتون بدست آمد. 5/7=ph و سرعت همزدن rpm 190 بهترین نتیجه را در تولید لیپاز به صورت کشت غوطه وری در محیط حاوی شیره خرما، نشان دادند. نتیجه آنالیز واریانس بهینه سازی شرایط کشت بیانگر معنی دار بودن مدل درجه دوم با ارزش p 0001/0> و 97/0=r2 می باشد. راندمان تولید لیپاز پس از بهینه سازی ترکیبات و شرایط محیط کشت بر حسب واحد آنزیم تولیدی به ازای یک لیتر محیط کشت برابر با u 11420 بود. همچنین راندمان تولید لیپاز توسط شیره خرما پس از بهینه سازی نیز برابر با 78/416 واحد به ازای هر گرم شیره خرمای مصرفی بود. بیشترین تولید آنزیم در 102 ساعت پس از کشت مشاهده شد. میزان فعالیت و پایداری آنزیم در ph های مختلف و همچنین در دماهای مختلف، مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین فعالیت آنزیم در 7=ph مشاهده شد در حالیکه آنزیم در شرایط اسیدی پایدار می باشد. فعالیت لیپاز در دمای 30 درجه سانتی گراد بهینه بود و پایداری آن با افزایش دما کاهش می یابد. لیپاز حاصل از a.niger ، پس از استخراج از محیط کشت توسط رسوب دهی با درصد های متفاوت حلال استون و روش کروماتوگرافی تعویض یونی با استفاده از sp-sepharose hp و q-sepharose hp خالص سازی شد. جهت بررسی روند خالص سازی از الکتروفورز و جهت ردیابی آنزیم و تعیین وزن مولکولی آن از روش زایموگرافی با استفاده از پوشاننده حاوی فنول رد و ردامین b، استفاده شد. نتایج نشان داد بخش اعظم آنزیم لیپاز آسپرژیلوس نایجر، بوسیله استون 70% اشباع رسوب می کند که این امر باعث تخلیص آنزیم به میزان 67/1برابر، با فعالیت ویژهu/mg 8/32 و بازده 5/38% می شود. با استفاده از دو مرحله کروماتوگرافی آنزیم با فعالیت ویژهu/mg 47/246 و 59/12برابر تخلیص بدست آمد. نتایج الکتروفورز و زایموگرافی نشان دهنده باند لیپاز با وزن حدود 30 کیلو دالتون می باشد. اثر غلظت کیتوزان، غلظت تری پلی فسفات و میزان آنزیم لیپاز حاصل از a.niger پس از رسوب دادن با استون 70%، به عنوان آنزیم مدل جهت تثبیت با روش پاسخ سطح و طرح سنترال کامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه بدست آمده نشاندهنده معنی دار بودن مدل درجه دوم و شرایط بهینه بدست آمده 8/54% تثبیت وu/g 63/12 فعالیت لیپاز در 17/2% کیتوزان، m 135/0 stpp و mg 16/2 آنزیم می باشد.

چکیده ندارد.

در این پروژه از لجن فعال یک واحد تصفیه بیولوژیکی گونه ای از باسیلوس مولد منعقدکننده بیولوژیک تفکیک گفتو و گو به روش آنریمولوژیکی خالص شد منعقدکننده بیولوژیک بار اسب سازی با استن با اتانول خالص گشت . فعالیت انعقادی منعقدکننده وابسته به اسیدیته بود منعقدکننده خالص به لحاظ دزن داری 83 درصد پروتئین و 17 درصد قند می باشد ماکزیمم فعالیت انعقادی در ph3/7 ملاحظه گردیده همچنین بالاترین فعالیت انعقادی در غلظت بهینه 30ppm از منعقدکننده بیولوژیک تعیین شد.

این پروژه در 5 فصل بیان شده است . تافصل سوم آن، اصول شناورسازی، نحوه طراحی و ساخت واحد نیمه صنعتی (که توسط دانشجویان دوره های قبل انجام شد) مورد بحث و بررسی قرار گرفته و از فصل سوم، کارهای انجام شده (توسط اینجانب) به قرار زیراست : - بیان یک مدل ریاضی جدید سینتیکی (1990) جهت توجیه پدیده شناورسازی. - بیان مدل ریاضی (n) تانک مخلوط شده در حالت سری (توسط اینجانب) جهت ارزیابی اثر پارامترها در ستون شناور سازی موجود در آزمایشگاه (برای حالت پایا و حالت ناپایا). -انجام آزمایشات گوناگون برروی سیستم نیمه صنعتی، با مواد مختلف (پودرزغال - کانی سرب و روی و پودر تالک) و سپس بدست آوردن ثابتهای مدل با استفاده از نتایج بدست آمده در آزمایش و نهایتا ارزیابی دقت مدل، آورده شده اند.

هدف ازانجام این پروژه که همکاری مشترکی بین دانشگاه صنعتی شریف و مرکز پژوهشهای خواص و کاربرد مواد و انرژی می باشد، بهینه سازی یک سیستم گرمایی خورشیدی است که برای گرمایش یک خشک کن نیمه صنعتی روستایی مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم از تعدادی گردآورنده آبی، پمپ ، مبدل حرارتی و لوله و اتصالات تشکیل شده است . گرمای تابشی خورشیدی بوسیله صفحات جاذب گردآورنده، جذب شده و به آب که سیال انتقال دهنده گرما می باشد منتقل شده و در یک مبدل حرارتی به هوا انتقال می یابد. هوای گرم شده سپس بدرون اتاقک خشک کن جریان می یابد . با بررسیهای اولیه، نواقص سیستم رفع گردید و آزمایشات مختلفی برای بررسی اثر پارامترهای موثر برعملکرد سیستم انجام شد. در قسمت دوم پروژه بااستفاده از داده های آزمایشات و روابط حاکم براین گونه سیستم ها، سیستم گرمایشی مدل گردید و یک برنامه مشابه سازی تدوین شد. بااستفاده از این برنامه، اثرات بسیاری از پارامترهایی که درعمل تغییر آنها میسر نیست بر عملکرد سیستم، راندمان گردآورنده ها و بهره دهی مبدل حرارتی بررسی شده و در نهایت ، شرایط مناسب عملیاتی مشخص گردیده است .