نام پژوهشگر: مهدی شیوا

تعیین ثوابت سرعت در مکانیسم های پخت شتاب داده شده ی گوگردی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده علوم پایه 1390
  یدالله فرخاری   علی نیک اختر

با استفاده از مدل سینتیکی کوران برای پخت لاستیک ها وحل عددی معادلا ت حاصل از آن وبا استفاده از برنا مه های بهینه سازی مانند الگوریتم ژنتیک ثوابت سرعت مربوط به این مکانیسم را به دست آوردیم.این مدل شامل 4مرحله ی واکنش و4ثابت سرعت می باشد.در ادامه به بررسی اثرات گوگرد وشتاب دهنده برروی منحنی رئومتری مربوطه پرداختیم.

تعیین معادلات ماکرو میکرو سینتیکی بر مبنای داده های آزمایشگاهی در تبدیل گاز سنتز به اولفینهای سبک بر روی کاتالیستهای آهن-کبالت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  مهدی شیوا   فرشاد فرشچی تبریزی

سنتز فیشر تروپش فرایند کاتالیستی غیر همگن مهمی است که در آن مخلوط گاز مونوکسید کربن و هیدروژن موسوم به گاز سنتز به طیف گسترده ای از محصولات هیدروکربنی و اکسیژن دار تبدیل می شود . این سنتز هم از دیدگاه مدلسازی سینتیکی و هم از منظر شناخت مسیرهای مصرف واکنشگرها و تولید محصول مورد توجه بوده است. در این تحقیق توسعه مدلهای سینتیکی مکانیسمی و مدلهای آماری برای این واکنش بر روی کاتالیستهای دو فلزی آهن-کبالت و سه فلزی آهن-کبالت-منگنز که به روش تلقیح مرطوب بر روی پایه منیزیم تهیه شده اند مورد مطالعه قرار گرفته است. داده های تجربی در راکتور کاتالیستی بستر ثابت تحت شرایط دیفرانسیل و در شرایط عاری از محدودیتهای انتقال جرم بیرونی و درون ذره ای گردآوری شده اند. ترکیب عناصر در کاتالیست های ساخته شده به کمک آزمونهای xrd و یا eds شناسایی شد. همچنین ساختار و بافت کاتالیستها به کمک آزمونهای bet و sem تعیین گردید. برای گردآوری داده های سینتیکی بر روی کاتالیست آهن-کبالت از طرح آزمایش استاندارد متدولوژی پاسخ سطح استفاده گردید. همچنین از مدلهای آماری پاسخ سطح و شبکه های عصبی مصنوعی برای توصیف نحوه وابستگی درجه تبدیل گاز سنتز و انتخاب پذیری محصولات به متغیرهای فرایندی راکتور استفاده شده است. یک رویکرد جدید موسوم به doe/ann که ترکیبی از طرح آزمایش و شبکه های عصبی مصنوعی است برای تخمین موثر ضرایب معادله سرعت نوع لانگمویرهانشلوود استفاده گردید. توسعه معادلات سرعت برای مصرف گاز سنتز و نیز تولید محصول بر مبنای مکانیسم قابل اعتماد موضوع پرچالش در سنتز ft می باشد. در این تحقیق یک رویکرد نوین برای توسعه معادلات سرعت نوع lhhw برای مصرف گاز سنتز و تولید متان، الفین و پارافین آدرس داده شده است که در آن انرژی فعالیت ظاهری تخمین زده شده در معادلات مکانیسمی با انرژی فعالیت ذاتی واکنش های ابتدایی شرکت کننده در مکانیسم پیشنهادی در ارتباط می باشند. از تئوری و روابط ubi_qep برای محاسبه انرژی های فعالیت واکنش های ابتدایی استفاده شده است. مشاهده شد معادله سرعت نوع yates-satterfield به خوبی از عهده برازش داده های تجربی و نیز تائید معیار جدید lhhw/ubi-qep بر می آید. همچنین یک معادله مکانیسمی بر اساس دو مرحله کنترل کننده سرعت به خوبی قادر به برازش داده های تجربی و برقراری ارتباط با مشاهدات میکروسینتیک می باشد. با اعمال فرضیات ساده کننده و با عنایت به پیروی محصولات از asf ایده ال رویکرد ترکیبی ubi-qep /lhhw برای توسعه مدلهای مکانیسمی برای تولید محصول به طور موفقیت آمیزی بسط داده شد. مشاهده شد که سرعت تولید متان و آلکانها با توان سوم فشار جزئی هیدروژن و توان اول فشار جزئی مونوکسید کربن و سرعت تولید آلکن با توان دوم فشار جزئی هیدروژن و توان اول فشار جزئی مونوکسید کربن ارتباط دارد. با توسعه نرم افزاری مناسب و ترکیب آن با الگوریتم ژنتیک، انرژی اتصال کربن، اکسیژن و هیدروژن به کاتالیست آهن-کبالت پایه منیزیم تخمین زده شد و انرژی فعالیت همه واکنشهای ابتدایی شرکت کننده در مکانیسم ماورای معادلات سرعت محاسبه گردید. رویکرد فوق برای کاتالیست سه فلزی fe-co-mn پایه mgo به طور موفقیت آمیزی بسط داده شد و معادلات سینتیکی مشابه با ضرایب متفاوت بر روی این کاتالیست توسعه داده شد. از دیدگاه مکانیسمی می توان گفت با عنایت به مطالعه سینتیکی انجام شده شکست مونوکسید کربن جذب سطحی شده به کمک هیدروژن سطحی از طریق حد واسط فرمیل cho* و تبدیل به متیلن سطحی و اکسیژن محتملترین مسیر برای مصرف مواد بر روی سطح کاتالیستهای مورد مطالعه در این تحقیق می باشد. رشد زنجیر از طریق اتصال گروههای متیلن سطحی اتفاق می افتد. متان و آلکانهای دیگر از طریق هیدروژناسیون قطعات حد واسط و آلکنها از طریق دفع مستقیم قطعات سطحی تولید میشوند. همچنین نتایج این تحقیق نشان می دهد که بخشی از متیلن سطحی می تواند از طریق هیدروژناسیون متوالی کربن سطحی حاصل از شکست مستقیم مونوکسید کربن جذب سطحی شده نیز تولید گردد. همچنین مطالعات سینتیکی حاکی از آنست که مونوکسید کربن سطحی بیشترین غلظت روی سطح کاتالیستها را داشته و اصطلاحا" mari است. به مدلهای توسعه یافته بر این اساس اصطلاحا" مدلهای سینتیکی نوع lhhw ماکرو میکرو اطلاق شده است زیرا علاوه بر بیان ماکرو یعنی نحوه وابستگی سرعتها به فشار جزئی ها و دما، اتصالی به مشاهدات میکرو داشته و با انرژی فعالیت واکنشهای ابتدایی سازنده در ارتباط می باشد. با این نگرش نوین می توان مدلهای سینتیکی قابل اطمینان تر برای سنتز ft توسعه داد.

بررسی تاثیرات پرکننده ها بر سینتیک نفوذ هوا در آمیزه ی گام داخلی تایر رادیال سواری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده علوم 1393
  رضا نام آور   علی نیک اختر

چکیده: نفوذپذیری گازها در غشاء¬های پلیمری فرایندی پیچیده و مشتمل بر چهار مرحله¬ی جذب مولکول های گاز در سطح غشاء، انحلال گاز در داخل غشاء، نفوذ گاز از طریق غشاء و دفع گاز می¬باشد. ممانعت از نفوذ هوا درون پلیمر¬ها، یکی از عواملی است که در بحث تولید لایه¬های حفاظتی و بسته بندی اهمیت ویژه¬ای دارد. تا کنون تحقیقات زیادی برای گسترش فهم اصول این فرایند و بهبود خواص ممانعتی لایه¬های پلیمری صورت گرفته است. بطور کلی دو روش برای اندازه گیری نفوذ هوا در پلیمرها وجود دارد، که یکی اندازه گیری نفوذ به روش مستقیم (اندازه گیری با استفاده از دستگاه تست نفوذ) و دیگری اندازه گیری بطور غیر مستقیم (استفاده از واکنش های جذب واجذب دراندازه گیری ها) می¬باشد. آمیزه کوشین داخلی( اینر لاینر) تایر رادیال بدون تیوب جزئی از ساختار تایر است که نقش ممانعت کنندگی نفوذ هوای داخل تایر را ایفا می کند لذا از اجزای اصلی و کلیدی تایر به حساب می آید. پرکننده¬ها از اجزای اصلی فرمولبندی این آمیزه لاستیکی بوده و نقش قابل توجهی بر رفتار عبور هوای آن دارند. در این تحقیق نقش نوع و مقدار پرکننده بر رفتار نفوذ هوای آمیزه لاستیکی لایه داخلی تایر رادیال مطالعه گردید. ابتدا آمیزه ها با درصد و نوع پرکننده¬های متفاوت پخت گردید، در ادامه با استفاده از دستگاه تست نفوذ، مقدار نفوذ¬پذیری هر لایه اندازه¬گیری شده و تاثیر پرکننده¬های مختلف بر روی نفوذ پذیری آمیزه اینرلاینر بررسی شد. مشاهده گردید برای حداقل نمودن نفوذ لازم است مقدار پرکننده بهینه گردد. همچنین استفاده از آلی رس نفوذ آمیزه لاستیکی را بهبود قابل توجهی می بخشد. مشاهده شد جایگزینی بخشی از دوده پایه با پودر تالک رفتار نفوذ را بهبود قابل توجه می¬بخشد اما کارایی آلی¬رس را ندارد. نقش بهبود دهنده پودر تالک در مقایسه با دوده به ساختار صفحه¬ای آن و عملکرد بهینه آلی رس به توسعه ساختار اینترکاله یا اکسفوله در بستر پلیمری نسبت داده شد. نقش کربنات کلسیم بر بهبود نفوذ آمیزه لاستیکی قابل توجه بود، جایگزینی کربنات کلسیم با سیلیکای اصلاح شده رفتار نفوذ بهبود یافته¬ای را نشان داد. همچنین اثرات یک پرکننده سیلیکایی اصلاح شده بر پدیده نفوذ با جایگزینی آن با بخشی از دوده و نیز کربنات کلسیم مطالعه گردید و مشاهده شد رفتار ممانعتی بهتری در مقایسه با هر دو پرکننده دارد. کلمات کلیدی: نفوذپذیری، لاستیک، اینر لاینر