نام پژوهشگر: جواد سرگلزایی

بررسی تاثیر نانوکلی اصلاح شده بر خواص حرارتی نانوکامپوزیت پلی اتیلن با دانسیته متوسط
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1388
  معین الدین توکل اکبرآبادی   جواد سرگلزایی

نانوکامپوزیت های پلیمری بر پایه خاک رس تاریخچه گسترده ای دارند. فرایند توسعه آن از اواخر دهه شصت میلادی گزارش شده است. این نانو کامپوزیت ها به روش های مختلفی از قبیل روش پلیمریزاسیون همزمان، ترکیب مواد مذاب، فرآوری محلولی و ... تهیه می شوند. برهمکنش های قوی بین لایه های خاک رس پراکنده شده و زمینه پلیمری منجر به بهبود خواصی همچون خواص مکانیکی، حرارتی، نوری و ... می شود. در متن حاضر نانوکامپوزیت پلی اتیلن با دانسیته متوسط/مونت موریلونایت به روش فرایند ذوبی ساخته شد. برای ساخت نانوکامپوزیت از سه نوع خاک رس اصلاح شده cloisite na+، cloisite 20a و cloisite 30b در سه درصد وزنی متفاوت ( 3%، 6% و 9% ) استفاده گردید. سپس مشخصات حرارتی نانوکامپوزیت ها شامل رفتار تجزیه و رفتار ذوب و کریستالی نمونه ها با استفاده از دستگاه تجزیه گراویمتری (tga) و دستگاه آنالیز حرارتی (dsc) مورد بررسی قرار گرفت و معلوم شد که تجزیه نانوکامپوزیت در 2 مرحله صورت می گیرد. همچنین با افزایش درصد وزنی کلازیت دمای ذوب نمونه ها افزایش یافت که بیشترین تاثیر در افزایش دمای شروع تجزیه مربوط به 9 درصد وزنی کلازیت 20a و بیشترین تاثیر در افزایش دمای میانی تجزیه و پایانی تجزیه مربوط به 9 درصد وزنی کلازیت 30b می باشد بنابراین می توان بیان نمود که با افزودن نانو خاک رس اصلاح شده مقاومت نانوکامپوزیت ها در برابر تجزیه شدن افزایش می یابد. دمای ذوب و همچنین آنتالپی ذوب نانوکامپوزیت ها با افزایش درصد وزنی پرکننده نسبت به پلیمر خالص افزایش پیدا کرد که بیشترین تأثیر به ترتیب مربوط به 9 درصد وزنی کلازیت 20a و 6 درصد وزنی کلازیت 20a می باشد. دمای کریستالی نمونه ها با افزایش درصد وزنی کلازیت به غیر از حالت 9 درصد وزنی کلازیت 20a در بقیه موارد کاهش پیدا کرد که بیشترین کاهش مربوط به 9 درصد وزنی کلازیت na+ بود ولی آنتالپی کریستالی نمونه ها با افزایش درصد وزنی کلازیت افزایش نشان داد که بیشترین افزایش مربوط به 6 درصد وزنی کلازیت na+ می باشد. دمای ذوب نانوکامپوزیت ها با افزودن نانو خاک رس افزایش یافت و این افزایش در سه نمونه خاک رس با افزایش درصد وزنی کلازیت رابطه مستقیمی نشان می دهد. البته این افزایش در دمای ذوب محسوس نبود چون بیشترین افزایش در دمای ذوب 89/1 درجه سانتیگراد بود که مربوط به 9 درصد وزنی کلازیت 20a می باشد. آنتالپی ذوب نمونه ها هم با افزودن نانو خاک رس نسبت به پلیمر خالص افزایش داشت. در کلازیت na+ و 20a با افزایش درصد وزنی پرکننده آنتالپی ذوب افزایش یافت ولی در 9 درصد وزنی کاهش نشان داد. همچنین در کلازیت 30b با افزایش درصد وزنی پرکننده آنتالپی ذوب کاهش یافت. بیشترین افزایش در آنتالپی ذوب (j/g) 46/24 بود که مربوط به 6 درصد وزنی کلازیت 20a می باشد. به جز 9 درصد وزنی کلازیت 20a دمای کریستالی نمونه ها با افزودن نانو خاک رس نسبت به پلیمر خالص کاهش یافت. همچنین هیچ رابطه ای بین افزایش درصد وزنی کلازیت na+ و تغییرات دمای کریستالی وجود نداشت ولی در کلازیت 20a با افزایش درصد وزنی پرکننده دمای کریستالی افزایش پیدا کرد. همچنین در کلازیت 30b با افزایش درصد وزنی کلازیت دمای کریستالی کاهش یافت. بیشترین کاهش در دمای کریستالی مربوط به 9 درصد وزنی کلازیت na+ بود. آنتالپی کریستالی نمونه ها با افزودن نانو خاک رس افزایش نشان داد و تا 6 درصد وزنی در هر سه نمونه کلازیت با افزایش درصد وزنی پرکننده آنتالپی کریستالی افزایش داشت ولی در 9 درصد وزنی کاهش آنتالپی کریستالی رخ می دهد.

روش های ارزیابی کیفیت المنت فیلترهای ایستگاه های تقلیل فشار گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1389
  محمدرضا پیرزاد جهرمی   جواد سرگلزایی

برای حذف ناخالصی های همراه با گاز طبیعی در سرتاسر خطوط انتقال گاز استفاده از انواع دستگاه های جداسازی مانند سیکلون ها، فیلترهای جداکننده و فیلترهای گاز خشک رایج می باشد. به ‏صورتی که بخش عمده ای از عملیات فیلتراسیون گاز طبیعی در ایستگاه های اندازه گیری و تقلیل ‏فشار گاز طبیعی با استفاده از انواع المنت های موجود در فیلترهای جداکننده و گاز خشک انجام می ‏پذیرد. از آنجایی که محیط فیلتر به عنوان جزء اصلی المنت، نقش بسزایی را در کارایی مطلوب ‏سیستم فیلتراسیون ایفا می نماید، توجه به ویژگی های عمومی و کیفیت آن در رضایتمندی عملکرد ‏نهایی فیلتر بسیار ضروری می باشد. اگرچه توجه به این ویژگی ها، استفاده از مواد گوناگون در ‏ساخت یک محیط فیلتر را محدود می نماید اما همچنان گستره وسیعی از موادی که قابلیت تبدیل ‏شدن به محیط فیلتر را دارند، وجود دارند.بنابراین هدف کلی از تدوین استاندارد در حوزه ‏فیلتراسیون، طرح آزمایشاتی می تواند باشد که نتایج آنها بیان واحد و مشخصی را از خواص محیط ‏فیلتر ارائه نماید. همچنین این خواص باید معرفی از رفتار و عملکرد یک فیلتر باشند به نحوی که با ‏مقایسه آنها در شرایط یکسان، معیاری از برتری یا ضعف فیلتر در مقابل با سایر فیلترهای مشابه ‏بدست آید. ‏ در این تحقیق هدف اصلی از معرفی استانداردهای مرتبط با فیلتراسیون، تعریف یکسری اصطلاحات ‏مشترک در این حوزه به منظور شناسایی محیط فیلتر مطلوب و همچنین آشنایی با روش های ‏اندازه گیری خصوصیات و تست ویژگی های عمومی آن می باشد. به صورتی که در نهایت بتوان با ‏توجه به شناختی که در این تحقیق از انواع محیط فیلتر و وضعیت عمومی فیلتراسیون در ایستگاه ‏های تقلیل فشار گاز صورت می پذیرد، مقدمات تهیه و تدوین استانداردهای لازم برای استفاده در ‏شرکت ملی گاز فراهم گردد. در همین راستا، به منظور شناسایی خواص و ارزیابی محیط فیلتر های مختلف، یک سری ‏خصوصیات مشترک آنها که غالباً به صورت کمیت های قابل اندازه گیری می باشند به عنوان ویژگی ‏های اصلی محیط فیلتر در سه بخش مختلف (ویژگی های عمومی و ساختاری، ویژگی های مکانیکی ‏و ویژگی های عملکردی) معرفی شده اند. با توجه به اهمیت یافتن انجام آزمایشات ویژگی های ‏عملکردی فیلتر در غیاب دسترسی به سایر ویژگی های آن از سوی سازندگان فیلتر، در این تحقیق ‏بحث گسترده ای راجع به نحوه صحیح ارائه نتایج و گزارشات مربوط به نتایج آزمایشات بازده فیلتر ‏آورده شده است. همچنین با توجه به تأثیر حضور انواع ناخالصی ها بر روی کیفیت فیلتراسیون گاز ‏طبیعی و بازده فیلترهای موجود در ایستگاه های تقلیل فشار گاز، مطالعه و شناخت دقیق آنها امری ‏ضروری تشخیص داده شد. که در پی آن، نتایج مطالعات کمی و کیفی انجام پذیرفته پیرامون ‏ناخالصی های جمع آوری شده از ایستگاه های مختلف، اطلاعات خوبی را در جهت انتخاب محیط ‏فیلتر مناسب در اختیار قرار گذاشت. ‏ در همین راستا، همزمان با طرح و انجام آزمایش اندازه گیری روند تغییرات افت فشار برای چند ‏نمونه از المنت فیلترهای مورد استفاده در شرکت ملی گاز استان خراسان رضوی، مطالعه ای بر روی ‏وضعیت فیلتراسیون در این ایستگاه ها انجام گردید. که در نتیجه این مطالعات، مدل سازی تشکیل ‏لایه کیک ذرات به منظور پیش بینی روند افزایش افت فشار با استفاده از سیستم استنتاج فازی ‏انچام پذیرفت. ‏

اصلاح قانون اختلاط ونگ- سندلر برای کاربرد درمدل سازی تعادل بخار-مایع سیستم های نامتقارن در دما و فشار بالا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده فنی و مهندسی 1389
  ایمان زنگنه اسدآبادی   جواد سرگلزایی

داده های تعادل بخار- مایع برای طراحی و مدل سازی فرآیندها در صنایع شیمیایی اهمیت بسیار دارند و به دلیل آن که انجام آزمایش در تمامی دماها و فشارهای مطلوب ممکن نیست عموماً به روشهایی نیاز داریم تا بتوان به کمک آن ها نتایج تعادل بخار- مایع را پیشگویی کرد. یکی از روشهای مهم در پیشگویی تعادل بخار-مایع استفاده از معادلات حالت است که نیاز به ابزاری به نام قوانین اختلاط دارد تا بتوان معادله ی حالت مواد خالص را به مخلوط ها تعمیم داد. ونگ و سندلر با ترکیب معادله ی حالت و مدل های انرژی آزاد، قانون اختلاطی ارائه کرده اند که هم در شرایط چگالی بالا و هم در شرایط چگالی پایین رفتار مطلوبی از خود نشان می دهد بی آن که خود وابسته به چگالی باشد. قانون اختلاط ونگ-سندلر وابستگی درجه ی دوم از کسر مولی را به صورت صحیح برای ضریب دوم ویریال ایجاد می کند و امکان برون یابی در گستره ی وسیعی از دما و فشار را فراهم می آورد همچنین در صورت ترکیب شدن با مدل هایی چون unifac به مدلی کاملاً پیش گو تبدیل می شود. اما این قانون اختلاط علی رغم موفقیت هایی که در سیستم های متقارن دارد در سیستم های نامتقارن که عمدتاً در صنعت با آن مواجهیم نتایج خوبی به دست نمی دهد و همچنین نمی تواند مدل انرژی آزاد فزونی ای را که با آن ترکیب شده است دوباره تولید کند. با بررسی های صورت گرفته در این رساله مشخص گردید برای رفع این محدودیت ها، پارامتر اثر متقابل دوتایی،12 k، به جای یک پارامتر مستقل باید تابع ترکیب باشد و هرچه ترکیب نامتقارن تر، این تابعیت قوی تر خواهد بود. در این رساله پس از اصلاح قانون اختلاط ونگ-سندلر، نتایج حاصل از آن با داده های آزمایشگاهی و مدل های تجربی مقایسه گردید و مشخص شد که مدل اصلاح شده توانایی بیشتری در مدل سازی تعادلات بخار- مایع دارد

مدل سازی و بهینه سازی سیکلون با جریان برگشتی برای جداسازی ذرات معلق در گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  محسن عالی زاده   جواد سرگلزایی

طبق نتایج بدست آمده مشخص شد هنگامی که دبی خوراک ورودی پایین است و در محدوده ی 365 تا 375 متر مکعب بر ساعت است و همچنین دبی جریان برگشتی بیش از 190 متر مکعب بر ساعت باشد بازده و کارایی بهتری داریم. وقتی که دبی جریان خوراک زیاد میشود به دلیل اینکه درصد دبی جریان پرتاب کننده پایین می آید بازده کمتری داریم. رابطه میان دبی جریان پرتاب کننده و بازده رابطه معکوس است و به دلیل افزایش اغتشاشات به واسطه زیاد شدن دبی جریان پرتاب کننده بازده پایین می آید. بهترین شرایط برای دبی جت پرتاب کننده محدوده ی 49 تا 65 متر مکعب بر ساعت است. اثر سرعت دوران لوله نازل دار همان طور که پیش بینی می شد ناچیز است و می توان از آن صرف نظر کرد. بهترین بازده که بوسیله ژنتیک الگوریتم در حالت 4 متغیر بدست آمد 9782/0 بود.

استخراج روغن هسته انار با استفاده از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1390
  سید تقی میرمحمدی ثمرین   جواد سرگلزایی

محتوی ترکیبات اسید چرب در استخراج روغن هسته انار اساسا شامل c16 ، c18 ، c20 ، c22 و c24 می باشد. اسید چرب پیوسینیک ( c18:3 ) و اسید چرب لینولییک (c18:2 ) به عنوان اسید چرب اصلی روغن هسته انار که جمعا 73 در صد آن را تشکیل می دهند. آن سوی دیگر استفاده از سیال فوق بحرانی با متغیرهای مختلف بازده یکسانی نشان نداد. اما ترکیبات اسید چرب اشباع شده و نشده روغن های استخراج شده تحت شرایط مختلف با استفاده از سیال فوق بحرانی متفاوت بود. همچنین کل توکوفرول به دست آمده که به عنوان ویتامین e شناخته شده است از روش سیال فوق بحرانی 14 در صد بیشتر از روش سوکسیله بود. روغن دانه انار محتوی ویتامین e، استرول ها است و دارای فعالیت بیولوژیکی مثل خصوصیات آنتی اکسیدانی و ممانعت از آنزیم هایی که در بسیاری از بیماری ها نقش اساسی دارد عمل می کند.

بهینه سازی تابع مدل جریان انرژی برای یک مسئله طرح شده در ایران به روش الگوریتم ژنتیک
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی 1390
  محمد کاظم سینی چی   حسن زارع علی آبادی

تدوین برنامه بلندمدت بهینه سازی بخش عرضه انرژی، تاثیر مثبتی بر اقتصاد در بازارهای جهانی انرژی دارد. از جمله نتایج حاصل از برنامه بهینه سازی بخش عرضه انرژی، بهبود راندمان و کاهش تولید آلاینده های زیست محیطی ناشی از تولید انرژی است. ما دراینجا سعی در تبیین راهکارهای عملیاتی افزایش بهره وری انرژی را نداریم بلکه به دنبال بهینه سازی "انتخاب" نوع مبدل انرژی های اولیه می باشیم و برای دستیابی به تابع ریاضی آن از مدل انرژی ایفام بهره برده ایم. مدل انرژی ایفام در واقع «مدل بهینه سازی جریان انرژی» می باشد که در میان انواع منابع انرژی، مبدل های انرژی و مصرف کننده های انرژی، انتخاب بهینه را از نظر اقتصادی پیشنهاد می دهد که اگر در آن «تولید همزمان انرژی برق و گرما» و «ملاحظات زیست محیطی» لحاظ شود، آن را «ایفام ای ان وی / سی اچ پی» می نامند. در این پایان نامه سعی شده است که تابع ریاضی این مدل را که بیانگر هزینه کل ناشی از تولید انرژی می باشد، برای دو مسئله تعریف شده در ایران توسط روش های ریاضی بهینه کرده و نتایج آن را تحلیل کنیم. ما به دنبال کمینه کردن هزینه کل تولید انرژی در شرایط مسائل تعریف شده بودیم. نتایجی که این بهینه سازی به ما ارائه کرده، به طور مختصر، استفاده هر چه بیشتر از انرژی های پاک و ارزان مثل انرژی خورشیدی، و تکنولوژی-هایی که نیاز به سوخت اولیه ندارند و انرژی خود را از عوامل طبیعی می گیرند مثل تکنولوژی هیدروالکتریک (برق آبی) و همچنین تکنولوژی های با راندمان بالا مثل سیکل ترکیبی می باشد که در انتها نتایج این تحقیق را با شرایط تولید انرژی فعلی در ایران مقایسه خواهیم کرد.

طراحی و شبیه سازی واحد تولید اتانول آمین با نرم افزار های مهندسی شیمی
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی شیمی 1390
  حسن راعی   حسن زارع علی آبادی

امرزوه بسیاری از فرآیند ها توسط نرم افزارها شبیه سازی می شوند . در مهندسی شیمی هم نرم افزارهای وجود دارد که می توان به وسیله آنها فرایندها را شبیه سازی کرد. شبیه سازی فرآیند به ما کمک می کند که بدون صرف هزینه های گزاف بتوانیم بر روی فرآیند تغییراتی را اعمال کنیم و نتیجه را بررسی کنیم . در بسیاری از موارد شبیه سازی می تواند یکی از راه های آشنایی مهندسان جوان با فرآیند تولید باشد و قبل از شروع به کار در واحد صنعتی با تجهیزات به کار رفته آشنا شوند. در شبیه سازی می توان نتیجه سهل انگاری و خطاهای انسانی را مشاهده کرد بدون اینکه آسیبی به واحد تولیدی وارد شود. صاحبان صنایع نیز ترجیح می دهند قبل از انجام هر گونه تغییرات در واحد تولید از نتیجه آن آگاه شوند و این جز با شبیه سازی ممکن نمی باشد. بنابراین شبیه سازی فرآیندها در صنعت از اهمیت خاصی برخوردار است . در این پایان نامه یک واحد تولید اتانول آمین با نرم افزارهای مهندسی شیمی طراحی و شبیه سازی شده است . واحد تولید اتانول آمین دارای سه محصول اتانول آمین نوع اول ، اتانول آمین نوع دوم و اتانول آمین نوع سوم می باشد که دارای سه واکنش موازی زیر می باشند. nh3 +c2h4o ?mea mea+ c2h4o?dea dea+ c2h4o?tea نرم افزارهای استفاده شده aspen hysys و aspen plus می باشد و نتایج آن با هم مقایسه شده است. واژهای کلیدی : طراحی ، شبیه سازی ، اتانول آمین

جداسازی رنگ قرمز فنول از آب به کمک نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و اشعه ماوراء بنفش در یک راکتور فتوکاتالیستی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  نفیسه بینش   ناصر ثقه الاسلامی

تولید بالا و کاربردهای گسترده رنگهای سنتزی باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی قابل توجهی شده است. از آنجا که فرآیندهای سنتی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی دارای معایبی از جمله قیمت بالا، اتلاف انرژی و تولید آلودگی های ثانویه در طی فرآیند تصفیه می باشند، ، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته (aop) شامل رادیکال هیدروکسیل برای تصفیه پساب های رنگی مورد توجه قرار گرفته اند. فرآیند فتوکاتالیستی با استفاده از ذرات نیمه هادی دی اکسید تیتانیم تحت اشعه ماوراء بنفش یکی از موثرترین و اقتصادی ترین فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی مختلف روی تجزیه فتوکاتالیستی رنگ قرمز فنول با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیم تحت اشعه ماوراء بنفش در یک رآکتور ناپیوسته دوغابی بود. برای این منظور پس از بررسی سینتیک فرآیند، تأثیر چندین پارامتر از جمله سرعت گردش همزن، شدت اشعه ماوراء بنفش، غلظت فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیم و شدت هوادهی به روش تک فاکتور مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور بررسی تأثیر برهم کنش های پارامترهای فوق و همچنین دستیابی به شرایط بهینه، روش سطح پاسخ توسط نرم افزار طراحی آزمایش مورد استفاده قرار گرفت. در تلاش برای ارائه سینتیک فرآیند، یک مدل سینتیکی درجه اول با استفاده از روش انتگرالی حاصل گردید که با درنظر گرفتن برخی فرضیات از سینتیک لانگ مویر-هینشلوود نیز به این مدل دست یافتیم. نتایج حاصل از آزمایش ها در روش تک فاکتور نشان دادند که با افزایش سرعت گردش در محدوده 0 تا 200 دور بر دقیقه ، ضریب انتقال جرم و در نتیجه درصد تجزیه نهایی رنگ قرمز فنول افزایش می یابد؛ با تابش اشعه فرابنفش به محیط واکنش، غلظت محلول رنگ نسبت به حالت عدم حضور اشعه کاهش چشمگیری یافت. همچنین یک روند خطی برای کاهش غلظت محلول رنگ در شدت اشعه های 8 و 16 وات و یک روند سهمی در شدت اشعه 24 وات مشاهده گردید. برای غلظت نانودی اکسید تیتانیوم یک مقدار بهینه برابر با 4گرم بر لیتر به دست آمد که دلیل وجود این مقدار بهینه تداخل دو عامل مثبت و منفی (افزایش نقاط فعال برروی ذرات کاتالیست و کاهش نفوذ اشعه به دلیل افزایش کدورت محلول) بود. همچنین در آزمایش ها مشاهده شد که تغییر در شدت جریان هوای تزریقی درون محلول برروی غلظت اکسیژن نامحلول در سیستم تاثیر گذاشته و به افزایش بازده فرایند کمک می کند . اما از آنجا که افزایش بازده با افزایش دبی هوا روند بسیار آرامی داشت، این نتیجه حاصل شد که استفاده از سیستم اشباع از اکسیژن روش مناسبی برای دستیابی به بیشترین بازده می باشد. نتایج بدست آمده در روش سطح پاسخ نشان داد که شدت اشعه ماوراء بنفش و غلظت فتوکاتالیست بر یکدیگر بر هم کنش داشته و نمی توان اثر هر یک را به طور مجزا بررسی نمود. همچنین یک مدل درجه دو برای پیش بینی غلظت نهایی محلول رنگ بر حسب پارامترهای مورد بررسی توسط نرم افزار طراحی آزمایش پیشنهاد گردید، که مقادیر پیش بینی شده از مدل و مقادیر بدست آمده از آزمایش ها برای غلظت نهایی تطابق مناسبی با یکدیگر داشتند. در شرایط بهینه پیشنهادی توسط نرم افزار مقدار غلظت نهایی رنگ قرمز فنول 39/3 میلی گرم بر لیتر پیش بینی شد که با انجام آزمایش در این شرایط بهینه غلظت نهایی 87/3 میلی گرم بر لیتر حاصل گردید.

بررسی پارامترهای عملیاتی تصفیه نفتالین از پساب مواد آلی توسط نانو دی اکسید تیتانیوم و اشعه uv
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  وحید محمودی   جواد سرگلزایی

در میان ترکیب های آلی چند حلقه ای، نفتالین اصلی ترین ترکیبی است که بیشترین حلالیت را در محیط های آبی داراست. پالایش پساب حاوی نفتالین به کمک روش های سنتی، شیمیایی و فیزیکی معایبی مانند هزینه بالا، اتلاف انرژی و تولید آلوده کننده های ثانویه در طی فرآیند تصفیه در پی دارد. از طرفی به خاطر محدودیت شرایط زندگی میکروارگانیسم ها، فرآیندهای بیولوژیکی نیز جهت تصفیه مواد آلی مناسب نیستند. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته مانند فرآیند فتوکاتالیستی از روش هایی هستند که اخیراً جهت تصفیه مواد آلی، به ویژه ترکیب های آروماتیک به کار می روند. نشان داده شده است که فرآیند فتوکاتالیستی که در آن از نانو ذرات نیمه رسانای دی اکسید تیتانیوم تحت تابش اشعه فرابنفش استفاده می شود در تصفیه پساب های آلی پرکاربرد و سودمند است. هدف اصلی این تحقیق بررسی سینتیک حاکم بر فرآیند فتوکاتالیستی حذف نفتالین و سپس ارزیابی تاثیر پارامترهای عملیاتی، از قبیل شدت هم زدن محلول (صفر تا 200 دور بر دقیقه)، شدت هوادهی (صفر تا 6 لیتر بر ساعت)، غلظت فتوکاتالیست (صفر تا 3 گرم بر لیتر) و شدت اشعه فرابنفش (صفر تا 24 وات) است. در مرحله بعد، جهت بررسی اثر متقابل متغیرها بر روی یکدیگر و به دست آوردن مدل پیش بینی کننده، از طراحی آزمایش با رویه سطح پاسخ و طراحی نقطه مرکزی استفاده شد. به کمک طراحی آزمایش یک مدل غیرخطی جهت پیش بینی مقدار حذف نفتالین در شرایط مختلف به دست آمد. هم چنین شرایط بهینه در این تحقیق به کمک رویه تابع تمایل به دست آمد. در بررسی سینتیک فرآیند، مدل سینتیکی لانگمویر- هینشلوود با فرضیات منطقی به مدل سینتیکی شبه درجه اول تبدیل شد که تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی داشت. در بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی، افزایش سرعت هم زدن محلول و شدت هوادهی باعث افزایش مقدار تجزیه نفتالین و افزایش سرعت واکنش شدند. هم چنین با افزایش غلظت نانو دی اکسید تیتانیوم تا 2 گرم بر لیتر مقدار حذف نفتالین افزایش و در مقادیر بیشتر، مقدار حذف و ثابت سرعت تجزیه نفتالین کاهش یافت که دلیل آن تداخل اثر پوششی ذرات کاتالیست و محدود شدن نفوذ نور در محلول گزارش شد. حضور اشعه فرابنفش در فرآیند ، مقدار حذف نفتالین را نسبت به حالت عدم حضور آن به مقدار قابل توجهی افزایش داد. اما تغییر شدت اشعه فرابنفش در مقادیر 8، 16 و 24 وات تاثیر چندانی بر مقدار و سرعت حذف نفتالین نداشت. به کمک تحلیل جدول آنالیز واریانس و مقدار متغیر p-value با بازه اطمینان 05/0، پارامترهای مهم در مدل مشخص شدند که به ترتیب اهمیت عبارت بودند از: سرعت گردش محلول، شدت جریان هوای ورودی، شدت اشعه فرابنفش و غلظت نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم. هم چنین صحت مدل آماری به دست آمده به کمک مقدار متغیرهای آماری مانند ضریب مشخصه سازی (86/0)، ضریب مشخصه سازی تنظیم شده (8/0) و تناسب دقت (5/19) تایید شد. در شرایط بهینه معرفی شده توسط نرم افزار نیز مقدار تجربی حذف نفتالین برابر با 26/13 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد که تطابق مناسبی با مقدار پیش بینی شده توسط مدل آماری (8082/13 میلی گرم بر لیتر) داشت.

امکان سنجی و طراحی دستگاه بودار کننده ی گازی برای مصارف کم با استفاده از فرایند های غشایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  ارمین رزاززاده   جواد سرگلزایی

امروزه گاز طبیعی قبل از مصرف, در ایستگاه هایی در خارج از شهرها و روستاها بودار می گردد. هدف از بودارکنندگی گاز کاهش خطرات ناشی از نشتی خطوط لوله وجلوگیری از به هدر رفتن آن می باشد. این کار توسط دستگاه های بودارکننده ی مختلف صورت می گیرد. بودارکنندگی گاز برای مصارف کم(دبی های پایین) دارای مشکلاتی است. با توجه به اینکه بودار کننده ی مورد استفاده برای مصارف کم ( m^3?h 1000< q)در استان خراسان رضوی از نوع کنارگذر تبخیری می باشد, میزان تزریق ماده بودار کننده به جریان گاز با تغییرات دبی جریان گاز تغییر نمی کند و در نتیجه گاز مصرفی یا به صورت مفرط بودار شده ویا کم تر از حد استاندارد بودار می گردد و این موضوع مشکل اساسی استفاده ی از دستگاه های بودارکننده ی کنارگذر تبخیری می باشد. هدف اصلی از اجرای این پروژه, ارائه ی مدلی کلی از دستگاه بودارکننده ی غشایی می باشد که در آن بتوان با استفاده از فرآیند های غشایی مشکل گفته شده در بالا را از بین ببرد. از این رو برای نیل به اهداف این پروژه, در ابتدا مواردی چون انواع بودارکننده های گاز طبیعی(گوگردی) و بودار کننده مصرفی در کشور(مشخصات فیزیکی, شیمیایی و ساختار), انواع دستگاه های بودارکننده ی گاز طبیعی برای مصارف کم و زیاد و غشا و فرآیند های غشایی و انواع آن مورد بحث و بررسی قرار گرفت. سپس بر اساس یک ایده ی ذهنی, طرحی اولیه از یک دستگاه بودارکننده ی غشایی مطرح گردید. طرح اولیه موجود با استفاده از روابط و فرمول های اثبات شده و اطلاعات و اصول علمی به دست آمده از کتاب ها و مقالات مختلف تکمیل شده و به مدلی اولیه از دستگاه بودارکننده ی غشایی تبدیل گردید. در نهایت مقایسه ای فنی و اقتصادی بین دستگاه بودارکننده ی غشایی و دستگاه بودارکننده ی کنارگذر تبخیری به منظور امکان سنجی در طراحی دقیق نمونه در بعد صنعتی صورت گرفت. مکانیسم عملکرد دستگاه بر اساس فرآیند غشایی موجود در دستگاه تعریف می گردد. فرآیند غشایی موجود در دستگاه, تراوش تبخیری می باشد که با استناد به آن, اختلاف فشار جزئی ماده ی بودار کننده در دو طرف ورقه ی غشا عامل اصلی انتقال ماده ی بودار کننده از میان غشا می باشد. غشای به کار رفته می تواند از جنس پلیمر لاستیکی پلی دی متیل سیلوکسان و یا می تواند از جنس ژلاتین باشد. در طرح شماره 1 و 2 دستگاه بودارکننده ی غشایی, غشای به کار رفته از جنس ترکیبی پلی اتر سولفون _ پلی اتیلن گلیکول می باشد. از بعد فنی هر دو طرح شماره ی 1 و 2 دارای دقت عمل بالاتری نسبت به دستگاه بودارکننده ی کنار گذر تبخیری داشته و طرح شماره ی 2 توانایی بودار کردن گاز متناسب با دبی جریان گاز را دارد. از بعد اقتصادی هر دو دستگاه پیشنهادی دارای صرفه ی اقتصادی بیشتری نسبت به دستگاه بودارکننده ی کنارگذر تبخیری می باشند.

استخراج اسانس روغنی گیاه لوندین با آب داغ زیر بحرانی با اصلاح دستگاه فوق بحرانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  هادی برزویی   جواد سرگلزایی

تولید اسانس روغنی گیاهان جهت استفاده در صنایع دارو سازی، بهداشتی و آرایشی از دیر باز در کشورهای توسعه یافته رواج داشته و اما متاسفانه اکثر موارد مورد استفاده اسانس روغنی گیاهان در صنایع داخل کشور با هزینه بالای ارزی تا کنون وارد می گردیده است. یکی از اسانسهای بسیار با ارزشی که علاوه بر خوش بو بودن به خاطر خواص ارزنده رایحه درمانی خود در صنایع مختلف بهداشتی ، آرایشی ، غذایی و دارویی کاربردهای فراوانی دارد، اسانس روغنی گیاه لوندین (lavandin) می باشد . ترکیبات اصلی اسانس روغنی این گیاه شامل سینئول، لینالول،کمفور و لینالیل استات می باشد. مزیت اسانس روغنی گللوندین ایرانی این است که تقریبا 80 درصد اسانس روغنی از ترکیبات فنچون، لینالول،کمفورو لینالیل استات تشکیل شده است، درحالیکه اجزاء اصلی انواع خارجی آن یا شامل لینالول و لینالیل استات و یا شامل سینئول و کمفور می باشند. هدف از این پروژه استخراج اسانس روغنی ازگللوندین ایرانی با آب فوق داغ می باشد، همچنین از روش کلونجر به عنوان یک روش موازی جهت محاسبه بازده استخراج استفاده شده است. از طراحی فاکتوریال برای انتخاب سطوح پارامترها استفاده شد. شرایط بهینه استخراجاز نظر دما، فشار، زمان استخراج دینامیک و استاتیک با استفاده از طراحی فاکتوریل پنچ سطحی- پنج فاکتوری با روش طرح فاکتوریل جزیی(central composite design) به ترتـیب دمای ?c148، فشار 7/33 بار، زمان استاتیک 7/10دقیقه، زمان دینامیک6/17 دقیقه و دبی69/0میلی لیتر بر دقیقه با درصد اسانس استخراجی 10/5 بدست آمد. با توجه به نتایج، بازده استخراج با آب فوق داغ بیشتر بوده و در زمان کمتر انجام می شود در حالیکه بازده با دستگاه کلونجر 52/1 درصد بوده و در زمان 3 ساعت به طول می انجامد. در روش استخراج با آب فوق داغ،r2 تنظیم شده برای درصد اسانس روغنی استخراج 44/95 می باشد، که به این معنی است که، ناپایداری مدل های گسترش یافته به مدل های پیش بینی شده به ترتیب 56/4 می باشد و ضرایب رگراسیون خطی r2 برای درصد روغن استخراجی به ترتیب38/98 می باشد، که نشان دهنده اجرای خوبی از مدل می باشد.

مدلسازی و شبیه سازی فرآیند تولید روغن با سیال فوق بحرانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  نازگل عرفانی قربانی   جواد سرگلزایی

در این تحقیق سیستم سیال فوق بحرانی برای روغن گیری از هسته انار در دماهای 40 تا70 درجه سانتیگراد و در محدوده فشار200 تا 350 بار در شرایط آزمایشگاهی تست شده است. مدل سازی و شبیه سازی فرآیند روغن گیری با سیال فوق بحرانی با توجه به داده های آزمایشگاهی، از یک روش قابل اعتماد، با عنوان سیستمهای هوشمند انجام می شود. روشهای متعددی برای ساخت مدل توسط سیستمهای هوشمند از روی داده های ورودی-خروجی وجود دارد که در این تحقیق از روشهای شبکه عصبی استفاده خواهد شد. با آموزش نتایج تجربی توسط شبکه عصبی سرعت دی اکسید کربن و میزان روغن گیری از هسته انار و به عبارتی بازده سیستم استخراج، برای فشار 280 بار در دمای 45 درجه سانتیگراد پیش بینی می شود. تغییر یا افزایش بازده ایجاد شده برای رسیدن به درصد (یا حداکثر) استخراج مورد نظر در یک پروسه معین، به عنوان عملکرد سیستم سیال فوق بحرانی، تعریف می شود. نتایج خوب مدلسازی با شبکه عصبی نشان داد که می توان مدل شبکه عصبی مصنوعی را تعمیم داده و نتایج آن را برای شرایط غیر از آزمایشگاه به کار برد. در این تحقیق از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی مدل شبکه عصبی نیز استفاده شده است بطوریکه به کمک الگوریتم ژنتیک تعداد نرونهای لایه میانی بهینه شده است و بهترین نتیجه در زمان کمتر حاصل می شود.

استخراج ترکیبات فنولیک دانه انار و بررسی تاثیر این ترکیبات بر عملکرد و پارامترهای بیوشیمیایی خون موش های صحرایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  زهرا یوسفی منقاری   جواد سرگلزایی

در این تحقیق اثرات روغن دانه انار روی لیپوپروتئین های خون بررسی گردید. بنابراین روغن دانه انار به موش های صحرایی تزریق شد. 12 موش به 4 گروه تقسیم شدند. موش ها در 3 گروه تیمار (در هرگروه 3 موش)، روزانه روغن دانه انار ( به میزان 1/0، 2/0، 4/0 میلی لیتر) به صورت داخل صفاقی به مدت 8 روز دریافت کردند. درگروه شاهد موش ها بدون تزریق روغن دانه انار فقط غذای معمولی حیوان خانه را مصرف نمودند. بعد از 8 روز موش ها کشته شدند و پلاسما برای تعیین پروفایل کلسترول (کلسترول کل، لیپوپروتئین با دانسیته بالا، لیپوپروتئین با دانسیته پایین، تری گلیسرید)، سطح آلکالین فسفاتاز، اسید اوریک و آلبومین آنالیز شد. نتایج نشان داد که روغن دانه انار به طور قابل ملاحظه ای کلسترول کل را کاهش می دهد (01/0>p )، که این کاهش با توجه به میزان دوز مصرفی روغن دانه انار با کاهش لیپوپروتئین با دانسیته بالا و افزایش لیپوپروتئین با دانسیته پایین همراه بود. همچنین روغن دانه انار سطح اسید اوریک و آلبومین را کاهش داد (05/0>p ). اختلاف قابل توجه ای روی سطح آلکالین فسفاتاز و تری گلیسرید وجود نداشت (05/0<p ). همچنین تجزیه وتحلیل آماری داده های آزمایشگاهی گرفته شده از خون موش های صحرایی بیان می-کند که تزریق روغن دانه انار در سطح پایین تر از 1/0 میلی لیتر می تواند سطح لیپوپروتئین با دانسیته پایین، لیپوپروتئین با دانسیته بالا و آلبومین را بهبود ببخشد. از طرفی روغن دانه انار شامل ترکیبات شیمیایی بخصوص اسید های چرب غیراشباع و ترکیبات فنلی می-باشد.. از این رو روغن دانه انار آنالیز گردید تا پروفایل پلی فنل های آن بدست آید. تیروزول استات ترکیب فنلی اصلی شناسایی شده در روغن دانه انار بود.

استخراج ترکیبات استرولی شاهدانه و بررسی تاثیر این ترکیبات بر عملکرد و پارامترهای بیوشیمیایی خون موش های صحرایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده فنی 1391
  مهسا محمدی زادگان   جواد سرگلزایی

شاهدانه، cannabis sativa l.یک منبع غذایی گیاهی با محتوی 35-25% روغن است. روغن شاهدانه، سرشار از انواع استرول های گیاهی می باشد که اثرات مفیدی بر روی سلامتی بدن، بدون عوارض جانبی دارند. در این پایان نامه هدف، بررسی اثر خواص روغن شاهدانه به صورت تزریق داخل صفاقی بر پروفایل سرم خون موش های صحرایی نر و مقایسه ی آن با مصرف خوراکی روغن در پژوهش های مشابه می باشد. روغن شاهدانه به روش پرس سرد استخراج گردید. میزان رطوبت متوسط شاهدانه و بازده استخراج روغن به ترتیب 9/7 و 25 درصد، اندازه گیری گردید. آنالیز توسط کروماتوگرافی گازی نشان داد که روغن شاهدانه شامل حدود 6850 میلی گرم بر کیلوگرم از انواع استرول ها می باشد. بتاسیتواسترول با 65/67 میلی گرم بر کیلوگرم و پس از آن کمپسترول با 91/14 میلی گرم بر کیلوگرم، بیشترین میزان را به خود اختصاص دادند. در آزمایشات حیوانی، 12 موش صحرایی نر در 4گروه با 3 تکرار قرار گرفتند و تزریق روزانه 1/0 ،2/0 و 4/0 میلی لیتر روغن شاهدانه در 3گروه، انجام شد. تزریق در مدت 8 روز پیاپی انجام شد و در انتهای دوره ی آزمایش، خونگیری از رگ گردن موش ها انجام شد. آنالیز داده های حاصل از آزمایش پارامترهای بیوشیمیایی نمونه ی خون ها، توسط نرم افزار sas 9.2 صورت گرفت. نتایج نشان داد که تزریق روغن شاهدانه در 8 روز، باعث کاهش در فاکتورهای کلسترول کل(p=0/1737)، تری گلیسیرید(p=0/1075)،hdl (p=0/0049)، اسید اوریک (p=0/0001)، آلکالین فسفاتاز(p=0/0166)، آلبومین(p=0/0245) و افزایش در ldl (p=0/0044)گردید. در این پژوهش مشاهده شد که روغن شاهدانه، اثر مثبتی بر روی کاهش کلسترول، تری گلیسیرید، آنزیم آلکالین فسفاتاز و اسید اوریک داشته است. اما بر فاکتورهای دیگر تاثیرگذار نبوده است. با توجه به داده های آنالیز شده در این پژوهش، می توان نتیجه گرفت شاهدانه ی استفاده شده، آلودگی کمی به ترکیبات thc داشته و تزریق این روغن در مقایسه با مصرف خوراکی در پژوهش های مشابه، در زمان کوتاهتری نتیجه بخش بوده است.

بهینه سازی ایستگاه تقویت فشار گاز طبیعی در جهت کاهش انرژی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  محمد محمدی باغملایی   فیروز طبخی

در پژوهش انجام گرفته با استفاده از تحلیل اگزرژی به بررسی عملکرد ایستگاه تقویت فشار پرداخته شده است. هدف بهینه سازی عملکرد ایستگاه تقویت فشار با استفاده از تحلیل اگزرژی در جهت کاهش مصرف انرژی می باشد. تحلیل اگزرژی روشی ترمودینامیکی است که با استفاده از آن بازگشت ناپذیری-های سیستم به صورت کمی محاسبه می شود. کمپرسورهای مورد استفاده در ایستگاه جهت غلبه بر افت فشار به وجود آمده در امتداد خط لوله به کار گرفته شده اند. کمپرسورها با سرعت های متغیر قادر به تراکم گاز می باشند. با تغییر سرعت کمپرسور، مقدار سوخت مصرف شده در محفظه ی احتراق توربین نیز متعاقباً تغییر می کند. عمل تراکم منجر به افزایش دمای گاز متراکم شده می شود در نتیجه استفاده از کولر های هوا جهت خنک سازی آن اجتناب ناپذیر می باشد. برای بررسی عملکرد ایستگاه به منحنی مشخصه توربین و کمپرسور نیاز است که برای هر کمپرسور و توربین منحصربه فرد می باشد. در ادامه به تحلیل و بررسی ده چیدمان ممکن جهت یافتن بهترین حالت بهینه از لحاظ میزان مصرف سوخت و بازگشت ناپذیری سیستم پرداخته شده است. برای این منظور ایستگاه تقویت فشار آبپخش واقع بر بزرگترین خط لوله ی انتقال گاز ترش جهان ، انتخاب شده است. با توجه به ترش بودن گاز انتقالی و تأثیر آن بر روی رفتار حقیقی گاز، با استفاده از تئوری حالات متناظر و کمک گرفتن از نوعی معادله ی ساده شده ی ویریال رفتار حقیقی گاز مدل سازی شده است. نتایج حاصل از مدل سازی بیانگر این است که بازده اگزرژتیک هر توربوکمپرسور شدیداً به شرایط عملیاتی کمپرسور و نسبت تراکم خواسته شده وابسته است. نتایج مدل سازی منجر به تعیین بهترین آرایش برای ایستگاه مورد نظر گردید. بهترین آرایش دارای دو کمپرسور سری به انضمام کولرهای هوا بوده که دارای بازده اگزرژتیک 59/99% ، تخریب اگزرژی 941/104 مگاوات و کاهش 87/55% در مصرف سوخت نسبت به پرمصرف ترین آرایش می-باشد. از دیگر عوامل تأثیر گذار بر روی بازده اگزرژتیک ایستگاه تعداد کمپرسورهای مورد استفاده است. چیدمان بهینه وابسته به نسبت تراکم مورد نظر و مقدار جریان رسیده به ایستگاه می باشد. همچنین در بخشی پایان نامه حاضر ملاحظات اقتصادی مسئله نیز در نظر گرفته شده است. این مهم با برآورد قیمت تمام شده ی قطعات اصلی مورد استفاده در ایستگاه و همچنین تأثیر بهینه سازی در مصرف سوخت سیستم و مقایسه ی بین چیدمان های مختلف انجام شده است.

مطالعه نفوذ مولکولی توأم با واکنش شیمیایی گازهای اسیدی در آب سازند
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1391
  محمد محمودی   رضا آذین

افزایش گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسیدکربن در جو زمین باعث شده راه های متعددی برای کاهش تاثیرات این پدیده نامطلوب پیشنهاد و بررسی شود. یکی ازاین موارد تزریق این گاز به مخازن آب شور است. نفوذ مولکولی و واکنش های شیمیایی از مهمترین و کلیدی ترین مکانیزم های انتقال جرم در این فرایند هستند. ضریب نفوذ دی اکسیدکربن در آب سازند نقش بسیار مهمی در نرخ نفوذ، محاسبه ظرفیت این مخازن جهت ذخیره سازی، زمان اشباع شدن و شبیه سازی های مرتبط با این فرایند دارد. به دلیل کم بودن داده های آزمایشگاهی ضریب نفوذ دی اکسیدکربن در آب سازند در شرایط اینگونه مخازن این کمیت به روش کاهش فشار اندازه گیری شد و همچنین واکنش های شیمیایی بین دی اکسیدکربن و آب سازند بررسی گردید. همچنین، شبیه سازی فرایند نفوذ مولکولی و اثر متغیرهای مختلف بر این فرایند، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. ضریب نفوذ در شرایط آزمایشگاهی در بازه دمایی °c70-30 و فشار اولیه kpa 6900-5900 محاسبه شد و واکنش هایی شیمایی نیز در بازه دمایی °c 70-30 مطالعه شد. در شبیه سازی فرایند نفوذ مولکولی، توزیع غلظت در محلول، شار مولی نفوذ و شار جابجایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی حاکی از این است که نقش پدیده نفوذ مولکولی در انتقال جرم نسبت به پدیده جابجایی در زمان های کوتاه (مدت زمان آزمایش) بسیار مهم تر و تاثیرگذارتر می باشد. به منظور بررسی حساسیت فرایند انتقال جرم به ضریب نفوذ و ثابت هنری اثر تغییر در این کمیت ها بر توزیع غلظت و شار مولی نفوذ بررسی شد، همچنین اثر کاهش 5% ضریب نفوذ (به دلیل رابطه مستقیم با توزیع غلظت و شار مولی نفوذ) و افزایش 5% ثابت هنری (به دلیل رابطه عکس با توزیع غلظت و شار مولی نفوذ) بررسی شد، که نشان دهنده این مطلب است که میزان تاثیرپذیری توزیع غلظت و شار مولی نفوذ از تغییرات هم اندازه در این کمیت ها تا اندازه زیادی به اندازه هم می باشد.

تولید پوشش ضد چسبندگی با استفاده از فناوری نانو جهت پره های پمپ در صنعت نفت
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی شیمی 1391
  فاطمه چاکری بیرجندی   جواد سرگلزایی

رسوب و چسبندگی مواد یکی از مشکلاتی است که در صنایع مختلف و بخصوص در صنعت نفت وجود دارد . این رسوبات باعث کاهش بازده تولید و همچنین عمر و زمان ماندگاری بسیاری از تجهیزات مورد استفاده شده و در برخی موارد تعویض قطعات و توقف فرآیند، هزینه های فراوانی خواهد داشت. تولید و حمل و نقل و نگهداری سیالات نفتی به شدت تحت تاثیر ته نشین شدن ذرات معلق در چاه های نفت، لوله های انتقال و یا مخازن نگهداری آنها است. گرفتگی خطوط لوله به علت رسوب مواد آلی سنگین باعث انسداد و یا کاهش جریان در آن شده، و با کاهش راندمان و یا در موارد حاد تر باعث توقف کامل فرآیند خواهد بود. در این تحقیق چسبندگی سیالات سنگین نفتی بر روی سطوح فولاد ضد زنگ ، با ایجاد ساختار مرتبه ای میکرو-نانو و با تقلید از سطوح در طبیعت و پوشش دهی فلوئوروپلیمر کاهش داده شد. ساختار میکرو – نانو با لایه نشانی های مکرر دی اکسید سیلسیم و کنترل اندازه ذرات در هر لایه انجام شد. در بعضی نمونه ها برای افزایش زبری سطح از سمباده- زنی و یا شن پاشی قبل از پوشش دهی استفاده شد. پوشش پرفلوئورودسیل تری اتوکسی سیلان با اتصال گروههای دارای انرژی سطح پایین به سطح فلز به روش پاششی، باعث کاهش انرژی سطح نمونه ها شد و زاویه تماسی قطره نفت تا 112 درجه بر روی سطوح پوشش داده شده اندازه گیری شد، که افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به سطوح بدون پوشش با زاویه 8/32 داشت. به منظور بررسی رفتار ترشوندگی سطوح، از آب و اتیلن گلیکول استفاده شد که خواص فوق آب گریزی و فوق روغن گریزی را نشان داد.

مطالعات آزمایشگاهی پوششهای ضدچسبنده روی سطح فلزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  ناصر ولی پور مطلق   جواد سرگلزایی

تجمع نامطلوب آلودگیها در سیال روی سطوح یکی از مشکلات اساسی در بسیاری از صنایع است. رسوب آلودگیها روی سطح تجهیزات، بازده تولید و زمان ماندگاری تجهیزات را در صنایع مختلف محدود میکند. یک روش جدید برای کم کردن این مشکل پوششهای دفعکننده مایعات هستند. در این رساله، پوشش فوق دفع کننده مایعات با استفاده از مواد با انرژی سطحی پایین و ایجاد یک ساختار سطح چند لایه بر روی سطوح فلزی تولید شد. خاصیت دفع مایعات یکی از خواص تعیین کننده سطح می باشد که نقش مهمی در کاربردهای عملی مانند جداسازی آب- روغن، خود تمیزشوندگی، کاهش گل و لای روی سطح، خاصیت ضدباکتریایی، خاصیت ضدگرفتگی، ضدیخ زدگی، مقاومت در مقابل خوردگی و لک شدن ایفا میکند. ساختار سطح و ترکیب شیمیایی سطح دو مشخصه مهم برای ایجاد خاصیت فوق دفع کنندگی مایعات بر روی سطح است. در این رساله، ساختار چند لایه دی اکسید سیلسیم با کنترل اندازه ذرات در هر لایه تولید شد. همچنین انرژی سطح با استفاده از ترکیبات فلوئوروپلیمر کاهش داده شد. روش پوشش دهی پاششی برای تولید سطوح فوق آمفی فوبیک بر روی سطح فولاد کربنی با حداکثر زاویه تماسی ساکن ?172، ?164 و ?130 و حداقل زاویه لغزشی ?1، ?3 و ?8 برای به ترتیب قطرات آب دیونیزه، اتیلن گلیکول و نفت خام استفاده شد. علاوه بر این پوششهای تولیدی پس از 32 روز غوطه وری در آب دیونیزه و همچنین پس از 16 روز غوطه وری در نفت خام خاصیت فوق آمفی فوبیک و ضد چسبندگی خود را حفظ کردند. همچنین رفتار رطوبت پذیری این پوشش ها روی سطوح فولاد ضد زنگ مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین زاویه تماسی استاتیک قطرات آب دیونیزه، اتیلن گلیکول و نفت خام روی سطوح تولید شده به ترتیب از ?64 تا ?168، ?33 تا ?159 و صفر درجه تا ?121 افزایش یافت. همچنین کمترین زاویه لغزشی قطرات آب دیونیزه، اتیلن گلیکول و نفت خام روی سطوح تولیدی به ترتیب کمتر از ?2، ?5 و ?9 بود. این نتایج مطلوب از ترکیب زبر کردن سطح بوسیله ذرات سیلیکا و کاهش دادن انرژی سطحی بوسیله فلوئوردار کردن سطح ناشی می شود. در ارزیابی خوردگی الکتروشیمیایی، بالاترین بازده حفاظتی پوشش های تولیدی روی سطوح فولاد کربنی و فولاد ضدزنگ به ترتیب بیشتر از 94 و 97 درصد بود. همچنین عدد سختی پوشش های تولیدی روی سطوح فولاد کربنی و فولاد ضدزنگ به ترتیب به بزرگی 9/71 و 7/25 گیگا پاسکال رسید. این بهبود در مقاومت در برابر خراش و خوردگی بخاطر این واقعیت است که ذرات سیلیکا بطور کامل و متراکم روی سطح را پوشانده اند. همچنین سطوح فوق آمفی فوبیک نمی توانند در زیر آب خیس شوند و بنابراین در مقابل حملات محلول خورنده محافظت می شود. بعلاوه سادگی روش پوشش دهی تایید می کند که این پوششها میتوانند بر روی سطوح بزرگ و یا هر شکل و ماده دیگری تولید شوند. همچنین به نظر میرسد این اولین پوششهای بادوام فوق آمفی فوبیک روی فولاد کربنی و فولاد ضد زنگ باشد که به روش پاششی تولید شده اند.

مدل سازی ترمودینامیکی حلالیت نانو ذرات در سیال فوق بحرانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1392
  ساره بی بی هژیر   حسین مظلومی

در سال های اخیر استفاده از فرآیندهای تولید و استخراج نانوذرات به کمک سیال فوق بحرانی مورد توجه قرار گرفته است. توسعه فرآیند بستگی به توانایی مدل سازی حلالیت حل شونده در حلال فوق بحرانی دارد. یک حلالیت خوب باعث تسریع مراحل اولیه استخراج و تا حدودی کاهش زمان انجام فرآیند می گردد. بنابراین میزان حلالیت یکی از پارامترهای مهم برای بدست آوردن میزان مناسب تولید در شرایط عملیاتی بهینه است. با توجه به محدودیت های انجام آزمایشات ( به دلیل فشار بالا) امروزه مدل سازی حلالیت و اصلاح مدل های موجود برای بدست آوردن مدل های مناسب تر برای محاسبه میزان حلالیت در سیال فوق بحرانی به طور وسیعی مورد توجه قرار گرفته شده است. در این پایان نامه به مدل سازی ترمودینامیکی حلالیت به روش تجربی و براساس معادله حالت پرداخته شده است و مدل تجربی 4 پارامتری جدیدی برای محاسبه حلالیت پیشنهاد شده است که با برازش حلالیت 564 داده تجربی در دی اکسید کربن فوق بحرانی میانگین درصد خطای 41/6 درصد بدست آمده است. برای مدل سازی بر اساس معادله حالت، از سه معادله حالت pr، srk و mpr2 همراه با قانون های اختلاط vdw1، vdw2، hv و سه قانون اختلاط غیر درجه دوم استفاده شده است. طی برازش حلالیت 657 داده تجربی در دی اکسید کربن فوق بحرانی، ترکیب معادله حالت pr با قانون اختلاط غیر درجه دوم اسکواریزینت روبر و رنون به کمترین میزان میانگین درصد خطا (60/ 11 درصد) رسیده است.

بررسی و مطالعه استخراج آنتی اکسیدان های روغن تاجریزی سیاه «solanum nigrum» و اثرات درمانی آن
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1392
  سیمین غلامی اوارشک   جواد سرگلزایی

امروزه به منظور تسکین دردهای مزمن مسکن های ضدالتهاب غیر استروئیدی به طور وسیعی مصرف می شوند. برای دستیابی به داروهای مسکن جدید، مطالعه بر روی گیاهان دارویی مطرح در طب سنتی مورد توجه خاصی قرار گرفته است. در این پایان نامه روغن گیاه تاجریزی سیاه توسط سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن در11 تیمار مختلف وبا هگزان داغ توسط دستگاه سوکسله دردمای0c 69 استخراج گردید. در استخراج با سیال فوق بحرانی که در محدوده دمایی0c55 - 35 و فشارbar350 - 120 صورت گرفت، بیشینه بازده استخراج در دمای0c 35 و فشارbar170 به دست آمد. روغن استخراج شده توسط این روش که دارای رنگ زرد روشن بود، برای سنجش اسید های چرب و توکوفرول ها مورد استفاده قرار گرفت. آنالیزکروماتوگرافی گازی اسیدهای چرب نشان داد که، لینولئیک اسید واولئیک اسید وپالمیتیک اسید به ترتیب با 76/63%و 86/17%و30/10%بیشترین مقدار از کل اسیدهای چرب را به خود اختصاص داده اند. هم چنین میزان آلفاتوکوفرول،بتاوگاماتوکوفرول و دلتا توکوفرول به ترتیب 25%،57% ، 97/17% از کل توکوفرول هاتعیین گردید. اثرضد دردی توسط آزمون پیچش ایجادشده با اسیداستیک در موش سوری مورد بررسی قرار گرفت وبا اثر داروی استاندارد دیکلوفناک سدیم مقایسه شد. این مطالعه به روش تجربی برروی 6دسته 5تایی موش سوری نر انجام شد.به دلیل دوز انتخابی پایین، روغن با سه برابرپارافین رقیق شد، تا از بروز خطا درهنگام تزریق جلوگیری شود. تزریق 1 ساعت پس از تزریق داخل صفاقی روغن دردوزهای 25/0 و5/ 0 و 1میلی لیتر بر کیلوگرم وزن حیوان، دیکلوفناک سدیم به عنوان کنترل مثبت در دوز15میلی گرم بر کیلوگرم، نرمال سالین به عنوان کنترل منفی دربرابردیکلوفناک سدیم با دوز10میلی لیتر بر کیلوگرم وپارافین به عنوان کنترل منفی در برابر روغن در دوز 5 میلی لیتر بر کیلوگرم در برابر روغن، با3/0میلی لیتر اسید استیک 2/1% حجمی –حجمی به عنوان ایجاد کننده پیچش صورت گرفت. با گذشت 10دقیقه ازتزریق داخل صفاقی اسید استیک تعداد پیچش هابرای مدت 20دقیقه ثبت شد.این پژوهش نشان داد که، روغن دردوز1میلی لیتر بر کیلوگرم دربرابر دیکلوفناک سدیم با (01/0>p) ونرمال سالین (001/0>p)وپارافین (001/0p< )تفاوت معنی داری نشان داد. اثر ضد دردی روغن وابسته به دوز بود.

شبیه سازی واحد شیرین سازی گاز پالایشگاه هنگام با نرم افزار promax
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه مهندسی 1392
  محمد محمدی   جواد سرگلزایی

استفاده از شبیه سازی برای شیرین سازی گاز مزایای اقتصادی فراوانی شامل کوچکتر شدن اندازه تجهیزات ، کم تر شدن شدت جریان آمین در گردش ، و به طور کلی دستیابی به آمین با غلظت بالاتر می شود. قوانین ضروری و سودمندی در زمینه ارزیابی و کابرد پارامترهای تحت مطالعه در یک شبیه ساز فرایند پایا (steady- state) توصیف شده اند. ئر این تحقیق پارامترهای عملیاتی نظیر نسبت بخار تولیدی ریبویلر به آمین تمیز در گردش که 1.1 lb steam/gal amine solution و دمای خروجی از مبدل حرارتی که حاوی آمین تمیز و کثیف (lean/rich exchanger) ، که تقریبا 96 درجه سانتی گراد می باشد و نیز تعیین شرایطی که برج جذب به حالت غنی (rich) و یا تمیز (lean) نزدیک می شود. ( lean and rich approach) لحاظ شده است. ضمنا پارامترهای عملیاتی فوق به عنوان قوانین سرانگشتی برای شروع یک شبیه سازی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. نتایج نشان می دهند که شدت جریان جرمی بخار ریبویلر ، شدت جریان حجمی آمین در گردش، دمای ریبویلر (دمای خوراک ورودی به برج دفع) ، نزدیک شدن به حالت lean و rich برایh2s در برج جذب به ترتیب2157.50 lb/min ،, 1961.36 sgpm , 96 ?c , 99 % و 70.52 % می باشند. در این تحقیق ما با استفاده از قوانین فوق و توانایی ویژه نرم افزار پرومکس پالایشگاه گاز هنگام را شبیه سازی و بهینه سازی نمودیم.

بررسی حذف آمونیاک به کمک راکتور ناپیوسته متوالی (sbr) از پساب سنتزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  محمدعلی مسعودی   جواد سرگلزایی

آمونیاک موجود در فاضلابهای مختلف را میتوان به روشهای کلی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی حذف نمود. دلیل برتری روشهای بیولوژیکی در حذف و تبدیل شکلهای مختلف نیتروژن، اثربخشی و ارزانی این روشهاست.در فرایندهای زیستی برای حذف ترکیبات نیتروژنی از پسابها روشهای متفاوتی وجود دارد که عموما بر پایه نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون می باشند. در مرحله نیتریفیکاسیون، آمونیوم به نیتریت و نیترات، و در مرحله دنیتریفیکاسیون، نیترات و نیتریت به نیتروژن تبدیل می شوند که در هر مرحله باکتریهای مختلفی کارایی دارند. استفاده از راکتور ناپیوسته متوالی به عنوان یک فناوری پایا، مقرون بصرفه اقتصادی و با راندمان بالا در حال توسعه می باشد که در این پروژه از این فناوری برای تصفیه پساب حاوی آمونیاک استفاده می شود همچنین اثر برخی از پارامترها بر روی راندمان حذف آمونیاک مانند ph پساب ورودی، زمان انجام سیکل راکتور، نسبت میزان کربن به نیتروژن و نوع منبع کربنی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج حاصل از آزمایشات به کمک نرم افزار design expert و به روش سطح پاسخ تجزیه و تحلیل و در نهایت شرایط بهینه آزمایش ارائه خواهد شد.

بررسی پارامترهای عملیاتی و کارآیی رآکتور ناپیوسته متوالی (sbr) در حذف پساب حاوی نشاسته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  وحید زینلی   جواد سرگلزایی

چکیده پساب سنتزی محتوی مقادیر متفاوت نشاسته گندم به وسیله سیستم رآکتور ناپیوسته متوالی (sbr) تصفیه شد. برای بررسی اثر چهار متغیر هیدرودینامیکی بر متغیرهای خروجی از روش فاکتوریل کامل استفاده شد و شرایط بهینه به دست آمد. مهم ترین متغیر هیدرودینامیکی به همراه چهار متغیر دیگر طراحی جدیدی به روش سطح پاسخ و طراحی ترکیبی مرکزی را تشکیل دادند. کارایی حذف نشاسته (حذف cod) و کیفیت پساب خروجی و لجن باقی مانده به عنوان متغیرهای خروجی در نظر گرفته شدند. قطر پره و هندسه رآکتور اثر خیلی مهمی بر متغیرهای خروجی نداشتند. هر دو طراحی توانایی زیادی را در پیش بینی عملکرد sbr از خود نشان دادند. آنالیزها آشکار کردند که بر هم کنش بین متغیرها دارای اثرات مهمی است و باید در مدیریت پساب مورد توجه قرار گیرند. همچنین مشخص شد که متغیرهای مستقل اثرات مختلفی بر پاسخ ها دارند و این موضوع نیاز به بهینه سازی بر روی تمام متغیرهای وابسته را تقویت می کند. در شرایط بهینه آزمایش انجام گرفته به روش rsm، 92% حذف cod، tss برابر mg/lit 38 و svi برابر ml/g 57 به دست آمد.

طراحی و بهینه سازی رآکتور ناپیوسته متوالی (sbr) با بستر تثبیت شده به منظور حذف نشاسته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  جابر گوهری احسان اباد   جواد سرگلزایی

در این مطالعه تصفیه پساب حاوی نشاسته با استفاده از رآکتور ناپیوسته متوالی(sbr) با بستر تثبیت شده انجام شد. آزمایش در دو رآکتور جداگانه که یکی از آنها با لجن زیستی تصفیه خانه اولنگ مشهد و دیگری با لجن زیستی به دست آمده از کود گاوی کار می کرد، انجام شد. همچنین تأثیر سه متغیر عددی شامل مقدار cod ورودی، تعداد دفعات خوراک دهی و زمان ماند هیدرولیکی بر روی عملکرد رآکتور بررسی شد. درصد حذف cod به عنوان معیار سنجش عملکرد رآکتور ها در نظر گرفته شد. طراحی آزمایش توسط نرم افزارdesign expertو به روش سطح پاسخ با استفاده از روش طراحی ترکیبی مرکزی صورت گرفت. در نهایت مشخص شد که لجن زیستی تصفیه خانه عملکرد بهتری نسبت به لجن زیستی بدست آمده از کود گاوی در میزان حذف cod دارد. همچنین در شرایط بهینه تعیین شده توسط نرم افزار، cod ورودی برابر (mg/l) 500، تعداد دفعات خوراک دهی 5 مرتبه و زمان ماند هیدرولیکی 7/97 ساعت بدست آمد. در شرایط بهینه درصد حذف 97/52cod% بود.

استخراج اسانس گیاه ملیس با استفاده از دی اکسید کربن فوق بحرانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  احسان کاردان   جواد سرگلزایی

با توجه به مزایای روش استخراج فوق بحرانی و خواص دارویی گیاه ملیس، در این پایان نامه پس از طراحی آزمایشات توسط روش سطح پاسخ از روش فوق بحرانی برای استخراج اسانس گیاه ملیس استفاده شد و تاثیر شرایط عملیاتی فشار، دما و زمان بر بازده استخراج مورد بررسی قرار گرفت. که برای این منظور ساختار پایان نامه حاضر به شرح زیر می باشد: در فصل اول، مقدماتی درباره انواع روش های استخراج اسانس، خواص و ماهیت اسانس ها و همچنین ترکیبات موجود در اسانس ها و خواص و کاربردهای گیاه ملیس و ترکیبات موجود در اسانس این گیاه ارائه شده است. در فصل دوم به معرفی دقیق تر روش استخراج فوق بحرانی پرداخته شده و تعدادی از تحقیقات انجام شده توسط این روش شرح داده شده است. فصل سوم کلیاتی را از مفاهیم و روش های مطرح در زمینه طراحی آزمایش ها بخصوص روش پاسخ سطح ارائه می دهد. در فصل چهارم مراحل انجام آزمایش و در فصل پنجم نتایج حاصل از آزمایش ها و شرایط بهینه استخراج بیان می شود. در نهایت در فصل ششم جمع بندی تحقیق حاضر به همراه پیشنهاداتی برای ادامه کار ارائه شده است.

استخراج روغن از برگ درخت انجیر هندی با استفاده از دی اکسید کربن فوق بحرانی و تعیین شرایط بهینه ی استخراج
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی 1393
  مسعود بهروزی   جواد سرگلزایی

در این تحقیق روغن برگ درخت انجیر هندی (انجیر معابد) به وسیله ی دستگاه استخراج با دی اکسید کربن فوق بحرانی استخراج شد. برای بررسی تأثیر شرایط عملیاتی بر روی بازده استخراج از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شد. فشار، دما و زمان استخراج استاتیک به عنوان متغیرهای ورودی و بازده استخراج روغن به عنوان متغیر پاسخ انتخاب شدند. آنالیزهای انجام شده نشان داد که تمامی متغیرهای ورودی و همچنین برهم کنش فشار و زمان بر روی بازده استخراج تأثیرگذارند و در این بین فشار بیشترین اثرگذاری را داشت. شرایط بهینه ی استخراج با استفاده از نرم افزار طراحی پیش بینی شد. آنالیز محتوای نمونه با کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی نشان داد که روغن دارای ترکیبات مهمی نظیر اسید پالمیتیک، اسید استئاریک، اسید اولئیک، اسید لینولئیک و آلفا-توکوفرول می باشد.

استفاده از مبدل های لوله گرمایی به صور سری جهت صرفه جویی مصرف انرژی در سیستمهای تهویه مطبوع
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی 1399
  رضا رضازاده گلی   حسین نوعی

چکیده ندارد.

شبیه سازی دینامیکی و بهینه سازی برج جذب co2 از c2h6 گاز طبیعی با استفاده از شبیه ساز aspen-hysys در فازهای 9 و 10 پارس جنوبی
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده مهندسی 1389
  بابک پولادی برج   ناصر ثقه الاسلامی

چکیده ندارد.

بهینه سازی کارائی رزین های آنیونی و کاتیونی در تولید آب بدون یون در پتروشیمی خراسان
پایان نامه دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده فنی 1388
  محمود اسلامی نسب   جواد سرگلزایی

چکیده ندارد.

طراحی یک سیستم کرایوژنیک برای مایع کردن هیدروژن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان 1380
  جواد سرگلزایی   ناصر ثقه الاسلامی

امروزه هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی مناسب مطرح می باشد. با توسعه ابعاد مطالعات نظری و اجرایی و برنامه ریزی انرژی کشور در چارچوب بهره برداری از حامل های انرژی و درآمدهای آن و استفاده از آنها به طور مطلوبتر، ایمنتر و بویژه در مسافتهای زیاد، ارائه طراحی سیستم کرایوژنتیک برای مایع سازی هیدروژن ضروری است. یکی از بهترین فرآیندها برای مایع سازی هیدروژن، فرایند لیند-هامپسون با پیش سردکن است که طراحی آن با انتخاب بهترین نوع تجهیزات ارائه گردیده است. در این پروژه، اجزای اصلی چرخه مایع سازی که عبارتند از کمپرسور، مبدل حرارتی، واحد خالص سازی و خشک کردن، راکتور کاتالیستی تبدیل هیدروژن اورتو به پارا، شیر انبسازی و مخزن ذخیره سازی، به طور جداگانه طراحی شده اند. در این طراحی از کمپرسور رفت و برگشتی با نسبت تراکم 1: 40 و توان 28 کیلووات برای فشرده کردن گاز هیدروژن استفاده شده است. عمده ناخالصی های گاز هیدروژن، بخار آب و اکسیژن می باشد که غلظت آنها حدود 001/0 درصد حجمی است. برای جلوگیری از خطرات احتمالی ناخالصی ها در چرخه، آنها توسط ‏‎631kg/m2‎‏ سیلیکاژل در بستری به طول 9/0 متر، حذف می شوند. در این چرخه سه مبدل حرارتی صفحه ای-پره دار با سطوح 17/10، 3072/0 و 865/10 مترمربع بکار رفته که گاز هیدروژن با شدت جریان کنترل شده ‏‎0/53kg/hr‎‏ را تا دمای وارونگی آن سرد می نمایند. تعداد پره های بکار رفته در این مبدل ها 5/12 پره در هر 02/0 متر می باشند. در این طراحی از دو شیر انبساطی از جنس فولاد کربنی به قطر ‏‎5/047*10‎‏ متر و نسبت طول به قطر یک استفاده شده تا جریان گاز هیدروژن را با شدت ‏‎22/14m/sec‎‏ تخلیه کنند و در اثر افت ناگهانی فشار دما کاهش یافته و باعث تولید هیدروژن مایع شوند. در این شیرها مقداری از گاز، مایع می شود . برای ذخیره هیدروژن مایع از مخزن ذخیره سازی دو جداره به شکل استوانه استفاده می گردد که مخزن درونی فولاد ضد زنگ به ضخامت 92/0 میلیمتر و مخزن بیرونی، فولاد کربنی به ضخامت 9/0 میلیمتر می باشند. ضمنا از آنجا که در این فرایند درصد بالای پاراهیدروژن مدنظر می باشد، لذا از راکتورهای کاتالیستی همدما، غوطه ور در حمام نیتروژن مایع، به حجمهای 110، 772 و 4800 سانتیمتر مکعب با کاتالیزور ژل اکسید آهن ‏‎iii‎‏ استفاده شده است. طراحی چنین راکتورهای شبیه راکتور لوله ای با جریان قالبی می باشند. لازم به ذکر است که مخازن نیتروژن مایع به عنوان پیش سردکن با حجم 8/1 مترمکعب به ابعاد راکتور تبدیل هیدروژن اورتو به پارا، با دیواره عایق از جنس اپوکسی و فایبرگلاس ساخته می شوند. ضمنا در این پروژه، سیستم در حالت بهینه برای ظرفیت ‏‎300lit/hr‎‏ طراحی شده است.