نانوسیالات نوع جدیدی از مواد مهندسی هستند که از نظر کاربرد در فرآیندهای صنعتی پتانسیل بالایی را دارا هستند. در طی سالهای اخیر اثرات حرارتی افزایش یافته در این نوع از سیالات به فراوانی در مقالات مورد بررسی قرار گرفته است. این مطلب در حالی است که در زمینه اثر نانوذرات بر پارامترهای موثر بر فرآیندهای انتقال جرم مطالعات محدودی صورت گرفته است که در این میان اکثر آنها سیستم گاز- مایع را مورد بررسی قرار دادهاند. در این پژوهش پارامترهای هیدرودینامیکی شامل رفتار قطرهها، هلدآپ استاتیک و هلدآپ دینامیک فاز پراکنده مورد بررسی قرار گرفته است. برای تهیه نانوسیالات مورد استفاده، نانوذرات سیلیکونی با درصدهای حجمی 01/0، 05/0 و 10/0 با دو مقدار آبگریزی متفاوت به وسیله امواج مافوق صوت در کروزین (سیال پایه) پراکنده شدهاند. به منظور اطمینان از پایداری نانوسیالات از روش اسپکترومتری uv-vis استفاده شد. در نهایت نتایج حاصل از حضور نانوذرات در فاز پراکنده با نتایج حاصل از عدم حضور این ذرات (با انتقال جرم و بدون انتقال جرم) مقایسه شده است. همچنین در طی آزمایشات با اعمال شدت ضربههای متفاوت، اثر این پارامتر نیز مورد بررسی قرار گرفت. شایان ذکر است در کلیه آزمایشها نسبت دبی حجمی دو فاز 2/1، جهت جریان فازها مختلف الجهت و جهت انتقال جرم از فاز پراکنده به فاز پیوسته بوده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

بتن سیمانی از جمله موادی است که بیشترین مصرف را در کاربردهای مختلف دارد. در شرایطی که وزن و حجم عوامل محدود کننده ای نباشند بتن سیمانی در تهیه و ساخت موانع ضدگلوله به کار می رود. در صورتی که به جای سیمان از رزین پلیمری به عنوان حامل در ترکیب بتن استفاده شود علاوه بر رفع مشکلات ناشی از پایین بودن مقاومتهای مکانیکی بتن به مقدار زیاد، سرعت گیرش و پخت سازه مورد نظر نیز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در این تحقیق با استفاده از طراحی آزمایش عاملی، روش تا گوچی، استفاده از بتن های پلیمری به عنوان صفحات ضدگلوله و عوامل مختلف موثر بر آن مورد مطالعه قرار گرفته است . در نهایت ترکیبی از بتن پلیمری شامل 12 درصد رزین و 3 درصد تقویت کننده شامل پودر لاستیک و الیاف کوتاه شیشه برای ساخت هدف با حداقل ضخامتی معادل 5ˆ6 سانتی متر به دست آمد که می تواند گلوله ای با انرژی معادل 2400 ژول را مهار کرده، متحمل کمترین خسارات ممکن شود.

در این رساله به کمک یک استخراج کننده نیمه صنعتی از نوع ضربه ای سینی دار در سازمان انرژی اتمی و با استفاده از سیستم های آب ˆ استون ˆ تولوئن (سیستمی با کشش بین فازی بالا) و آب ˆ استون ˆ بوتیل استات (سیستمی با کشش بین فازی متوسط) آزمایشات متعددی به منظور بررسی موارد ذیل انجام شده است : 1 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی موجودی فاز پراکنده . 2 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی افت فشار و طغیان. 3 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی ضرایب کلی حجمی انتقال جرم. 4 - بررسی اثر پارامترهای عملیاتی روی راندمان جداسازی. 5 - بررسی اثر چرخش های درونی قطرات در محاسبه ارتفاع ستون های ضربه ای.

گاز دی اکسید گوگرد یکی از آلاینده های اصلی هوا با آثار نامطلوب بر موجودات زنده و محیط زیست می باشد، که عمدتا توسط احتراق سوختهای فسیلی به محیط انتشار می یابد. حذف این آلاینده از گازهای حاصل از احتراق سوخت اگر چه مسئله جدیدی نیست اما به دلیل آثار زیانباری که این ماده بر سلامت انسان، محیط زیست ، تاسیسات صنعتی، بناها و ساختمانها دارد، هنوز به عنوان یک مشکل اساسی محسوب می شود. علاوه بر این، محدودیت های ناشی از وضع قوانین و استانداردهای جدید در زمینه انتشار دی اکسید گوگرد به محیط از طرف دولتها و سازمانهای بین المللی موجب شده است که تحقیق در مورد روشهای کنترل انتشار این آلاینده در ابعاد گسترده ای همچنان ادامه داشته باشد. در این پژوهش ، با نگاهی به روش ها و تجهیزات موجود جهت حذف دی اکسید گوگرد از گازهای دودکش و بررسی مزایا و معایب هر یک ، یکی از جدیدترین روشها ک به آن فرآیند ct-121 اطلاق می شود، مدنظر قرار گرفته است . این فرآنید بر پایه جذب گاز دی اکسید گوگرد بوسیله دوغاب آهک و یا سنگ آهک در یک اسکرابر حبابی بنا شده است . در این اسکرابر حبابی، جریان گاز به صورت حباب از درون مایع عبور کرده و دی اکسید گوگرد آن جدا می گردد. راندمان بالای جداسازی دی اکسید گوگرد و نیز ابعاد کوچکتر اسکرابر حبابی نسبت به برج های پاششی، از ویژگی های مثبت این فرآیند به شمار می رود. جذب دی اکسید گوگرد توسط دوغاب در این فرآیند، براساس تئوری فیلمی جذب گاز و واکنش های شیمیایی تعادلی، شبیه سازی و نتایج حاصله با داده های آزمایشگاهی ارایهع شده در مراجع دیگر مقایسه شده است . همچنین به کمک شبیه سازی، تاثیر کمیت های مختلف سیستم بر شدت جذب ، سطح ویژه انتقال جرم و عملکرد اسکرابر حبابی بررسی شده و در نهایت مشخصات فنی و اقتصادی یک فرآیند ct-121 ارایه و از نظر اقتصادی با سایر فرآیندهای متداول مورد مقایسه قرار گرفته است .

در تحقیق ارائه شده، ضریب انتقال جرم حاصل از صعود قطرات منفرد و مجموعه ای از قطرات مورد توجه قرار می گیرد. آزمایشات در یک ستون پاشنده انجام می شوند و قطرات منفرد توسط نازلهایی با قطرهای مختلف و مجموعه قطرات بوسیله توزیع کننده هایی تولید می گردند. بوسیله تحقیقات اولیه شرایط انجام آزمایشات نظیر غلظت خوراک ، نحوه نمونه گیری و انجام تیتراسیون مشخص شد و تجهیزات مناسب برای تولید قطرات و گرفتن نمونه و نیز وسیله ای جهت اندازه گیری قطر قطرات تهیه گردید. در بررسیهای انجام شده از سیستم تولوئن (فاز پراکنده)-اسید استیک (ماده منتقل شوند)-آب (فاز پیوسته) استفاده گردید و مقاومت در فاز پراکنده منظور شد. در این سری آزمایشات از مقاطع مختلفی از ستون نمونه گیری به عمل آمد و متغیرهای مختلفی نظیر درصد استخراج، قطر قطرات ، زمان صعود قطرات و ماندگی اندازه گیری شد. با نمونه گیری در دهانه نازلها، درصد استخراج در مرحله تشکیل قطرات نیز بطور تجربی بدست آمد. با استفاده از مقادیر اندازه گیری شده، پروفایل درصد استخراج در ستون پاشنده بصورت منحنی هایی ارائه گردید و مقایسه بین نتایج حاصل انجام شد. همچنین بطور تجربی ضرائب انتقال جرم و عدد شروود در مقاطع مختلف برای همه نازلها و توزیع کننده ها بدست آمد و بصورت گرافهایی نمایش داده شد. نتایج حاصل با 13 مدل مختلف پیشنهاد شده توسط محققین دیگر مقایسه گردید که بطور کیفی در نمودارهایی نشان داده شده است . از مطالعه منحنی مشخص گردید کدام مدلها بیشترین تطابق را با نتایج تجربی دارند. همچنین از مطالعه دقیقتر یکی از این مدلها و پیشنهاد ضرائب تصحیح برای مقاطع مختلف سعی شد تا نتایج تجربی و تئوری به یکدیگر همگرا شوند. دقت این نتایج با خطایی کمتر از 10 درصد می باشد. با استناد به این آزمایشات ، بطور تحلیلی الگوی حاکم در درون قطرات پیش بینی گردید. همچنین تحقیقاتی بر روی شرایط بوجود آمده در فاز پیوسته نظیر چگونگی تغییرات غلظت و تاثیر آن بر انتقال جرم مورد بررسی قرار گرفت .

روش ها مختلفی برای خشک کردن موادی که بصورت محلول، تعلیق و یا خمیری می باشند وجود دارد یکی از روش ها خشک کردن پاششی است . در این روش خوراک تحت تاثیر انرژی اعمال شده بصورت اتمایز می شود کردن یعنی شکست و خردکردن توده خوراک به هزاران قطره ریز که بصورت دیده خواهد شد و انرژی لازم برای این امر از طریق گریز از مرکز، فشار، جنبش و یا صورت تامین می گردد. اگر انرژی بکار برده شده بصورت گریز از مرکز باشد، اتمایزر چرخی و اگر بصورت فشاری باشد اتمایزر خواهد بود. افشان حاصل از حاوی قطرات ریز با اندازه های مختلف می باشد به محیط گرم (معمولا) هوا وارد می شود تبادل حرارت و جرم رطوبت قطرات آن گرفته شده و ذرات خشک محصول بصورت پودر، گرانول و یا توده بدست آمد و این امر از یکطرف به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خوراک و از طرف دیگر به طراحی کارکرد فرایند بستگی دارد. قسمت عمده محصول از انتهای محفظه خشک کن خارج شده و مابقی که همراه می باشد در قسمت جداسازی بازیابی می شود. طرح های مختلف این فرآیند عبارتند از مدار باز، مدار بسته، مدار نیمه بسته، مدار خود خنثی ساز و مرحله ایها. مزیت این خشک کنها در تبدیل یک مرحله ای خوراک سیال به محصول جامد می باشد که در اکثر موارد جامد حاصل مستقیما می تواند در اختیار مصرف کننده نهائی قرار گیرد از دیگر مزایای اینها، کردن عملیات ، قابل تطبیق بودن به درجات مختلف اتمایزشدن و کاربرد برای موارد حساس و غیر به دما را می توان نام برد. این خشک کنها کاربردهای زیادی دارند از جمله در صنایع شیمیایی (کودهای شیمیایی، پودرهای شوینده، مواد سرامیکی و پلاستیکها)، صنایع غذائی (محصولات شیری و تخم مرغی، نوشیدنیهای فوی و ربوهیدراتها)، صنایع داروئی (آنزیمها، آنتی بیوتیکها، واکسن، مخمر و پروتئین تک سلولی)، صنایع سلولزی چرم و صنایع وابسته به ماهی (خوراک ماهی و دور ریزها)

این پژوهش، به منظور تعیین معادله های تحلیلی کارآمدی براساس عوامل فیزیکی - شیمیایی و عملیاتی موثر بر روی ((پدیده پیوند قطره با فصل مشترک فاز همگون )) و ((پدیده تشکیل بستر قطرات)) صورت گرفته است. بنابراین در مرحله نخست، به طراحی و ساخت دستگاه پیوند قطره - فصل مشترک و دستگاه استخراج تماس دهنده - صفحه چرخندده ‏‎(rdc)‎‏، اقدام گردیده است. نتایج به دست آمده از آزمایش های بخش مربوط به پدیده پیوند قطره، حاکی از آن است که:با افزایش اندازه قطره و یا میزان مسافت طی شده توسط آن برای رسیدن به محل استقرار در روی فصل مشترک، بر مقدار زمان صرف شده برای پیوند قطره افزوده می گردد و در حالتی که سامانه شیمیایی مورد بررسی از خصوصیت پیوند چند مرحله ای برخوردار باشد، افزایش همزمان قطره قطره و مسافت حرکت ان سبب کاهش تعداد مراحل پیوند و سوق دادن آن به سوی وضعیت پیوند یک مرحله ای می شود. در صورت وجود میزان بالایی از مقدار کشش بین سطحی یا نسبت بالای گرانروی های فازهای قطره و پیوسته، پدیده پیوند چند مرحله ای به ندرت اتفاق افتاده و یا به هیج وجه ملاحظه نگردیده است.وجود نوسان ها عمودی و افقی و یا ایجاد ضربه های ملایم خارجی وارده بر دستگاه آزمایش، باعث پایداری و افزایش عمر ان می شود. هم چنین، افزودن ماده فعال سطحی به هر یک از سامانه ها سبب کاهش چشمگیری در اندازه قطره می گردد که این امر به همراه افزایش غلظت ماده فعال، بر میزان زمان پیوند می افزاید و از سویی منجر به آغاز پدیده پیوند چند مرحله ای در سامانه های دارای مقدار متوسط گرانروی فاز قطره، می گردد. برای توقف این پدیده، نیاز به افزایش همزمان قطره قطره و غلظت ماده فعال سطحی می باشد. با محلول بودن ماده فعال در فاز قطره، اثر آن در افزایش زمان پیوند نمایان تر می گردد.در هنگام استفاده از مخلوط دو گانه ای از مواد فعال سطحی، به منظور توقف پیوند چند مرحله ای نیاز به افزایش نسبی غلظت یکی از دو ماده فعال سطحی و کاهش قطره قطره می باشد. دستاوردهای حاصل از آزمایش در ستون استخراج نیز بیانگر آن است که:در هنگام فقدان هر گونه فرآیند انتقال جرم؛ جریان فاز پیوسته به عنوان عامل بازدارنده ای در برابر ورود قطرات به بسترعمل می نماید و تاثیر آن نامحسوس است. افزایش هر یک از متغیرهای جریان حجمی فاز قطره و یا سرعت دوران محور مرکزی دستگاه، سبب افزایش ارتفاع بستر می گردد و میزان موجودی متوسط قطرات در داخل بستر تابع مستقیمی از جریان فاز قطره بوده ولیکن با افزودن سرعت دوران محور از میزان آن کاسته می شود.در هنگام رویداد انتقال جرم از فاز قطره به سوی فاز پیوسته، افزایش جریان حجمی فاز پیوسته سبب افزوده شدن بر میزان ارتفاع و موجودی متوسط بستر گردیده، اما باعث کاهش میزان ضریب انتقال جرم قطره و در نتیجه بازده استخراج در منطقه بستر می شود. تاثیر جریان فاز قطره بر روی همه موارد فوق الذکر، به صورت افزایشی است.در نهایت امر، پس از بررسی نتایج آزمایش های مذکور و تعیین عوامل بسیار مهم و موثر بر پدیده پیوند و پدیده تشکیل بستر قطرات، به تعیین و به دست آوری و پیشنهاد معادله های تحلیلی منطبق بر نتایج تجربی اقدام شده است. و سپس، با معادله های دیگر پژوهشگران مورد مقایسه و سنجش قرار داده شده است. نتایج حاصل از مقایسه، بیانگر تطابق خوب و مناسب معادله های پیشنهادی با نتایج تجربی و نیز معادله های دیگر محققان می باشد.

میکسر ستلرهای یکی از دستگاههای استخراج مایع-مایع میباشد که کاربرد فراوانی در صنعت دارد و مطالعات بسیاری در میکسر انجام شده که بخش عمده ای از دستگاه میباشد، هر چند بخش ستلر نیز میتواند در میزان انتقال جرم سهمی داشته باشد و کمتر مورد توجه بوده است. شاید بتوان بخش ستلرها را همانند بخش اتئلاف قطرات در ستونها دانست. تغییر در طول ستلر امکان بررسی و اهمیت میزان انتقال جرم در این بخش را مشخص میسازد که میتواند بعنوان پارامتر مهمی در طراحی در نظر قرار گیرد. دستیابی به میزان انتقال جرم و راندمان در میکسر ستلر و بررسی تاثیر طول ستلر نقش موثری در طراحی واحد عملیاتی میکسر سلتر داشته باشد که کاربرد فراوانی در صنعت دارد. بنابراین شاید بتوان به نحوی با کاهش انرژی مصرفی در میکسر و تامین انتقال جرم در ستلر با افزایش طول ستلر به نقطه مطلوب راندمان مورد نظر رسید. در کادر تجربی حاضر، به منظور تعیین بازده و ضرایب کلی حجمی انتقال جرم و همچنین بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف بر روی آنها، آزمایشات متعدد با یک دستگاه میکسرستلر انجام شد و هر سری از آزمایشات تاثیر طول ستلر بر روی پارامترهای فوق مورد بررسی قرار گرفت. استخراج کننده های مرحله ای مانند میکسر ستلر دستگاههای انعطاف پذیری در عملیات استخراج مایع -مایع میباشد که بصورت چند مرحله ای با جریان غیر همسو مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از انواع مخصوص این استخراج کننده ها، نوع ‏‎pump-mix‎‏ میباشد که کاربرد فراوانی در مقیاسهای بزرگ صنعتی مانند استخراج مس از محلولهای آبی آن دارد. این نوع از میکسر ستلرها علاوه بر راندمان بالا، هزینه پمپ کردن و تجهیزات را کاهش میدهد. دستیابی به میزان انتقال جرم و راندمان در میکسرستلر و بررسی تاثیر طول ستلر نقش موثری در طراحی واحد عملیاتی میکسرستلر دارد. بنابراین شاید بتوان به نحوی با کاهش انرژی مصرفی در میکسر و تامین انتقال جرم در ستلر با افزایش طول ستلر به نقطه مطلوب راندمان مورد نظر رسید. در کادر تجربی حاضر، ضرایب کلی حجمی انتقال جرم برای دو فاز پیوسته و پراکنده و همچنین راندمان مرحله ای در دو میکسر ستلر شامل ستلرهای بطول 20 و 4 سانتیمتر اندازه گیری شدند. استن از فاز آبی شامل آب و استن بوسیله نرمال بوتانل (حلال) استخراج میشود و میزان آن در دو فاز آبی و آلی توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی اندازه گیری میشود و همچنین بوسیله عکسبرداری قطر ساتر متوسط قطرات تخمین زده می شود. با انجام آزمایشات مشخص شد که مقادیر ضرایب انتقال جرم فاز پراکنده تقریبا از مدل کره صلب تبعیت میکنند و همچنین مشاهده شد با افزایش دور همزن میزان راندمان و ضرایب انتقال جرم افزایش میابند و با افزایش بیشتر میزان راندمان و ضرایب انتقال جرم متوقف شده و سپس کاهش می یابند ولی در تمامی این مراحل ملاحظه میشود که میکسر ستلر با طول بزرگتر دارای راندمان بیشتری نسبت به میکسر ستلر با طول ستلر کوتاهتر است.