فهرست مطالب

عنوان                  صفحه

چکیده

فصل اول : مقدمه

1-1- کمومتریکس… 2

1-2- روش‌های کمومتریکس… 3

1-3- دسته‌بندی داده‌ها 5

1-3-1- داده‌های مرتبه صفر. 5

1-3-2- داده‌های مرتبه اول. 5

1-3-3- داده‌های مرتبه دوم 6

1-4- آنالیز چند جزئی. 7

1-5- روش‌های کالیبراسیون. 7

1-5-1- کالیبراسیون تک متغیره 7

1-5-2-کالیبراسیون چند متغیره 8

1-6- رگرسیون خطی چند تایی. 9

1-7- مولفه‌های اصلی(PC) یا فاکتورهای اصلی. 9

1-7-1- آنالیز مولفه‌های اصلی(PCA) 10

1-7-2- رگرسیون مولفه‌های اصلی (PCR) 11

1-7-3- تکنیک‌های رگرسیون. 11

1-8- تقسیم بندی روش‌های کالیبراسیون چند متغیره 12

1-9- روش های مشتقی در اسپکتروفتومتری. 12

1-10- مقدمه ای بر روش های مشتقی. 14

1-10-1- روش ها و مزایا 14

1-10-2- تکنیک های نوری و الکترونی در مشتق گیری. 15

1-10-3- تکنیک های ریاضی در مشتق. 16

عنوان                                           صفحه

1-10-4- حذف پس زمینه 17

1-10-5- اثرات پهنای طیف.. 18

1-11- مشکلات ماتریسی در مشتق. 19

1-12- مرحله کالیبراسیون (آموزش) و پیشگویی (تست) 20

1-12-1- طراحی آزمایش… 21

1-12-2- اثر نویز. 23

1-13- پیش پردازش داده‌ها 23

1-13-1- تمرکز بر میانگین. 24

1-13-2- هم مقیاس کردن. 24

1-14- تصحیح سیگنال عمودی. 25

1-15- انتخاب فاکتورهای بهینه در کالیبراسیون. 26

1-15-1- الگوریتم اعتبار سازی دو طرفه 26

1-16- پارامترهای آماری. 27

1-17- تجزیه‌های اسپکتروفتومتری. 28

1-18- حسگر شیمیایی. 29

1-19- انواع حسگرهای شیمیایی. 30

1-19-1- حسگرهای گرمایی. 31

1-19-2- حسگرهای جرمی. 31

1-19-3- حسگرهای الکتروشیمیایی. 32

1-19-3-1- حسگرهای پتانسیومتری. 32

1-19-3-2- حسگرهای آمپرومتری. 33

1-19-3-3- حسگرهای رسانایی سنجی. 33

1-20- حسگرهای  نوری. 34

عنوان                                                                  صفحه

1-21- قواعد حسگری در حسگرهای نوری بر پایه جذب.. 35

1-21-1 جذب.. 36

1-22- شیمی پاسخ حسگر. 37

1-23- مکانیسم پاسخ در حسگرهای نوری. 40

1-23-1- حسگرهایی بر پایه تبادل یون. 40

1-23-2- حسگری بر اساس استخراج همزمان. 41

1-23-3- حسگری بر اساس شناساگرهای رنگزا و فلورسانس کننده 42

1-23-4- حسگری بر اساس رنگینه های حساس به پتانسیل. 43

1-24- روشهای تثبیت.. 43

1-25-  مواد مورد استفاده به عنوان بستر تثبیت.. 47

فصل دوم  : تاریخچه

2-1- مروری بر تاریخچه روش‌های کالیبراسیون چند متغیره 51

2-2- مروری برتاریخچه حسگرهای نوری برای اندازه گیری کاتیونها 52

فصل سوم :‌ بخش تجربی

3-1- مقدمه 56

3-1-1- اسپکتروفتومتری. 56

3-2- تکنیک اسپکتروفتومتری. 57

3-2-1- مواد و دستگاه‌های مورد نیاز 57

3-2-1-1- تهیه محلول‌ها و استانداردها 58

3-2-1-2- نرم‌افزارهای مورد استفاده 59

عنوان                                                               صفحه

فصل چهارم : بحث و نتایج

4-1- بهینه سازی پارامترهای مؤثر در اندازه گیری همزمان سرب و جیوه 61

4-1-1- بررسی اثر غلظت واکنشگر بر روی فرایند تثبیت.. 61

4-1-2- بررسی اثر زمان تثبیت.. 62

4-1-3- اثر pH در اندازه گیری همزمان سرب و جیوه 63

4-1-4- زمان پاسخ حسگر. 65

4-2- منحنی کالیبراسیون. 66

4-3- حد تشخیص روش.. 68

4-4- بررسی تکرار پذیری در ساخت حسگرها 68

4-5-کالیبراسیون چند متغیره 69

4-5-1- انتخاب تعداد فاکتورهای بهینه 71

4-5-2- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش های مختلف کمومتریکس… 71

4-5-2-1- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش PLS. 71

4-5-2-2- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازش D-PLS. 73

4-5-2-3- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازشOSC-PLS. 75

4-5-2-4- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه توسط روش پیش پردازشD-OSC-PLS. 77

4-6- اندازه گیری همزمان سرب و جیوه  با استفاده از حسگر در نمونه های حقیقی. 79

نتیجه گیری. 81

منابع.

برای دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

” M.SC ” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی

عنوان:

آنالیز ریسک پذیری مخازن گازهای سمی در مجتمع پتروشیمی شیراز و اثرات مختلف آن بر منطقه

چکیده:

آمونیاک ماده ای بسیار سمی و خطرناک از نظر جنبه های بهداشتی و سلامتی است و واحدهای تولید آمونیاک در میان پرمخاطره ترین واحدهای صنایع پتروشیمیایی قرار دارند. از این رو پرداختن به ایمنی و مدیر یت ریسک این واحدها همواره مورد توجه بوده است.  برای مدیریت ریسک واحدهای فرآیندی، علاوه بر محاسبه احتمال رخداد حوادث نامطلوب نیاز به محاسبه شدت تأثیرات و عواقب این حادثه نیز هست. تا بدین وسیله، ریسک اولویت محاسبه شدت عواقب و پیامدهای حوادث احتمال تحت عنوان آنالیز پیامد شناخته می شود. در این پروژه کوشش شده است با استفاده از روش نوین آنالیز پیامد، عواقب نشتی محتمل آمونیاک از مخازن نگهداری، در یک مجتمع پتروشیمی شناسایی و تحلیل شود. این تحلیل در ارزیابی ریسک این واحد و نیز ارائه طرحی برای واکنش سریع در بر ابر حوادث، مورد استفاده قرار می گیرد.

مقدمه:

داشتن زندگی عاری از خطر آرزو و هدف همۀ مردم در همۀ اعصار بوده است. زیرا میل به ایمنی و امنیت بخش تفکیک ناپذیری از ماهیت همۀ انسانها می باشد. از طرفی دیگر بشر همواره در تلاش برای بهبود زندگی و راحتی بیشتر بوده و در این راه سعی کرده با ایجاد تغییر در طبیعت، متغیرهای آن را به خدمت خود در آورد که در این راه همواره با دست یابی به مواد، تجهیزات، دستگاهها و به عبارتی ساده تر به خدمت گرفتن فن آوری نوین و غیره و همان اندازه نیز با خطرات بیشتر و همچنین جدیدتری مواجه گردیده است.

ایدۀ ایمنی از همان سالهای نخست زندگی بشر شکل گرفت، انسانهای اولیه دلایل خوبی برای اتخاذ احتیاطات و تدابیر دفاعی داشتند آنها به دلیل عدم اطلاع از علل واقعی از خطرات طبیعی که در مجاورت خود داشتند می ترسیدند، وجود حیوانات وحشی یک منبع دائمی خطر در اطراف آنها به شمار می رفت، منابع غذایی محدود بود و… به همین دلایل انسانهای نخستین نیز همواره سعی در افزایش توانایی های دفاعی خود داشتند. آنها یاد گرفتند که خطرات را ارزیابی کنند و در مقابل آنها واکنش دفاعی نشان دهند ، بدون شک انسان های ماقبل تاریخ توانایی طرح و اجرای برنامه های ایمنی را داشتند. که این امر نقش حیاتی در زنده ماندن آنها ایفا کرد.

با گذشت زمان طرحهای ایمنی شکل اجتماعی به خود گرفت، برای تأمین نیازهای ایمنی مردم شروع به تطابق، کشف و اختراع وسایل جدید نمودند که مجموع این تلاش ها بر توانایی آنها در ایجاد و سرعت بخشیدن به تغییرات دلخواه افزوده است.

شواهد موجود نشان می دهد که انسان خیلی زود یاد گرفت با این گونه خطرات که بدلیل عدم مراقبت و حفاظت ناکافی و نامناسب در هنگام استفاده از تجهیزات و مواد مختلف رخ می دهد برخورد کرده و برای حذف یا به حداقل رساندن پیامدهای آنها ابزارهای کنترلی را به خدمت بگیرند، او آموخت که در هنگام مواجهه با ماهیتهای تهدید کننده، تغییراتی در رفتارهای اجتماعی خود ایجاد کند این تغییرات در راستایی بود که توسعه و پیشرفت را با عملکردی سودمند مطابق ساز د که گسترش ایمنی در برنامه های مختلف نمونه ای از این تطابق هاست و نهایتاً اینکه رسیدن به اصول ایمنی امروزی نتیجۀ قرنها تلاش و تجربۀ طاقت فرساست.

فصل اول: کلیات

1-1- هدف

با روند شتاب زده ای که از نیمۀ دوم قرن بیستم در توسعه و گسترش سیستمهای حساس و پیچیده بوجود آمد این ایده قوت یافت که برای ارزیابی ایمنی سیستمها دیگر نمی توان منتظر وقوع حوادث شد تا بتوان از طریق تجزیه و تحلیل آن نقاط ضعف سیستم را شناسائی و برطرف کرد و لذا سعی گردید که روشهایی برای ارزیابی ایمنی ابداع شود که قادر باشند پتانسیل وقوع خطر را قبل از عملیات سیستم شناسائی نمایند که نتیجۀ این تلاش به شکل گرفتن علم ایمنی سیستمها منجر شد که براساس یک برنامۀ طرح ریزی شده، قانونمند و سازماندهی شده و در قالب یک فرآیند “پیش گیرنده” قرار دارند.

از طرف دیگر با وجود همگامی گسترش صنایع با توسعه و تقویت علم ایمنی در کشورهای توسعه یافته، در کشور ما علیرغم تلاشهای زیادی که در راه گسترش صنایع مبذول گردیده است بُعد اساسی ایمنی بدست فراموشی سپرده شده یا حداقل به صورت سطحی بدان پرداخته شده است.

2-1- پیشینۀ تحقیق

تا قبل از سال 1940 میلادی، ایمنی به صورت کنترل خطرات آشکار در مراحل اولیۀ طراحی سیستم مطرح می شد.

یعنی طراحان متکی به روش سعی و خطا بودند. برای مثال این روش در صنعت هوانوردی به پرواز – تعمیر – پرواز معروف بود. بدین صورت که با استفاده از دانش موجود هواپیما طراحی می شد و به پرواز در می آمد تا اینکه مشکلات ظاهر می شد. سپس مسائل و
مشکلات برطرف شده و دوباره هواپیما به پرواز در می آمد. واضح است که این روش برای هواپیماهای با سرعت کم و ارزان قیمت کارساز بود، در حالی که مثلاً برای سلاحهای هسته ای و سفرهای فضایی قابل قبو ل نبود . زیرا پیامدهای حوادث مربوط به آنها بسیار شدید بود. روش سعی و خطا برای سیستمهایی که باید در لحظۀ شروع کار ایمن باشد، مناسب نبودند. از این رو بود که از آن به بعد برنامۀ ایمنی سیستم به عرصۀ ظهور درآمده و یا دقیق تر اینکه تکامل پیدا کرد. در واقع پروژه های مربوط به موشک و سیستمهای فضایی سبب رونق مهندسی ایمنی سیستم شدند.

در این سیستمها نیاز به روش جدید برای کنترل خطرات کاملاً آشکار شد. موشکهای بالستیک قاره پیما در سال 1960 میلادی اولین سیستمهایی بودند که برای آنها برنامۀ ایمنی سیستم به صورت رسمی و منظم پیدا شد . وزارت دفاع آمریکا 1966 میلادی اولین سند برنامۀ ایمنی سیستم را منتشر نمود. بدنبال آن ناسا نیز برنامۀ ایمنی سیستم را به صورت یکپارچه در عملیات فضایی بکار برد. بسیاری از موفقیتهای برنامه های فضایی مرهون پیاده سازی و اجرای برنامۀ ایمنی سیستم می باشد.

سرانجام استفاده از برنامۀ ایمنی سیستم در صنایع تجاری نیز معمول گشت. به طوری که امروزه این برنامه در نیروگاه های هسته ای، پالایشگاه ها و صنایع پتروشیمی کاربرد فراوان دارد. اولین بار در سال 1985 میلادی، انجمن مهندسین شیمی آمریکا اصول راهنمای
روشهای ارزیابی خطر را برای صنایع پتروشیمی ارائه نمودند. در این راهنما بسیاری از ابزارهای تجزیه و تحلیل ایمنی سیستم مطرح گردیده است.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

 

چکیده

اگرچه کوپلیمریزاسیون وینیل استات با آلفا الفین‎ها معطوف به کوپلیمریزاسیون با اتیلن بوده است ولی بطورکلی سایر آلفاالفین‎ها را نیز می توان بفرم امولسیونی باوینیل استات پلیمر نمود، بعبارت دیگر بشرط اینکه مواداولیه باقیمت مناسبی دردسترس باشد تعدادی ازآلفا الفین‎ها بفرم کوپلیمر اولسیونی با وینیل استات درآمده ودارای مزیت عدم نیاز به اعمال فشار بالای لازم برای تزریق اتیلن هستند، برای مثال اعمال فشاردرپلیمریزاسیون وینل استات با 1- هگزن‎، 1- اکتن و 1- دکن کاملا اختیاری است. دراین پایان نامه به بررسی پلیمریزاسیون امولسیونی وینیل استات با آلفاالفین‎ها پرداخته شد ومقادیر وزنی متفاوتی از نانورس با هدف بهبود خواص مکانیکی فیلم حاصل بکاررفت. نمونه اولیه ازترکیب 40 درصدوزنی ازمنومرها ،5 درصد وزنی ازعوامل پایدارکننده شامل امولسیفایر یونی سدیم لاریل سولفات ویک پایدارکننده غیریونی همانند پلی سوربیتان 20‎، نوعی سیستم شروع کننده اکسیداسیون واحیا وشرایط خوراک دهی گرسنه انجام گرفت. نتایج حاکی ازآن بود که بیشترین کاهش دمای انتقال شیشه ای مربوط به شرایط خوراک دهی گرسنه‎، زمان واکنش 5 ساعت وبکمک سیستم اکسیداسیون واحیا اتفاق افتاده است و تحت این شرایط دمای انتقال شیشه ای فیلم حاصل حدود 10 درجه کاهش نشان داده است . برای بهبود خواص فیزیکی ومکانیکی فیلم حاصل نیز مقادیر وزنی متفاوتی از نانو رس به سیستم پلیمریزاسیون افزوده شد‎، نتایج نشان داد که بهترین خواص مکانیکی برای فیلم حاوی 1درصد وزنی نانورس حاصل می شود.

فصل اول

 1-مقدمه

 1-1پلیمریزاسیون امولسیونی

امروزه دیسپرسیون‎های پلیمری با نام لاتکس بیان می­شوند که درزبان لاتین به معنای مایع یا سیال می‎باشد و به کلمه یونانی لاتکس که با معنای قطره می‎باشد برمی­گردد. کلمۀ لاتکس یک واژه عمومی می‎باشد که برای تمام انواع دیسپرسیون‎های پلیمری اطلاق می‎شود. محیط دیسپرسیون، فاز همگن و ترم مترادف با فاز پیوسته می­باشد. هر ماده­ای می‎تواند یک محیط دیسپرسیون باشد به شرطی که برای ماده دیسپرس شده یک ناحلال باشد. آب از گذشتۀ دور در واقع به دلایل ارزانی، ایمنی و مسائل زیست محیطی مهم ترین عامل دیسپرسیون بوده است.

پلیمریزاسیون امولسیونی ویژگی­های متعددی دارد که عمدتاً از فقدان حلال­های آلی و قسمت به قسمت کردن واکنش (یعنی انجام گرفتن واکنش در ذرات جدا از هم) ناشی می­شود. آب که فاز پیوستۀ بی اثر و بی ضرری می‎باشد باعث می‎شود که گرانروی محصولات نهایی در حد نسبتاً پایینی حفظ شود و انتقال حرارت را نیز تسهیل می‎کند. پلیمریزاسیون در اصل در ذرات لاتکس که به عنوان ریزراکتورهای متعدد برای پلیمریزاسیون توده­ای عمل می‎کنند، اتفاق می­افتد.

امکان تولید پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا و سرعت پلیمریزاسیون به مراتب بیشتر از سرعت مشاهده شده در سیستم­های همگن از مشخصه‎های این فرآیند می‎باشد، به علاوه، وزن مولکولی پلیمر را با افزودن عامل انتقال زنجیر می‎توان کنترل کرد. معمولاً پلیمریزاسیون تا تبدیل بالایی انجام می­گیرد و لذا مقدار مونومر باقیمانده حداقل می­باشد.

معایب پلیمریزاسیون امولسیونی هم از قسمت به قسمت بودن واکنش ناشی می­شود. محلول واکنش معمولاً دارای مقداری افزودنی مثل سورفکتانت و اجزای آغازگر می­باشد و حذف این مواد مشکل بوده و می­تواند کیفیت محصولات لاتکس نهایی را تحت تأثیر قرار دهد (شکل شماره 1-1)، همچنین در مواردی که خود پلیمر مورد نیاز باشد حذف فاز پیوستۀ آبی ضرورت دارد و هزینه‎های اضافی را تحمیل می‎کند.

شکل شماره1-1 . شمای کلی از روندانجام واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی]2[

محصولات پلیمریزاسیون امولسیونی به صورت لاتکس یا به صورت مادۀ خام بعد از حذف فاز پیوسته قابل استفاده می­باشند. از جملۀ مشهودترین کاربردهای این محصولات که بخشی از زندگی روزمرۀ ما را تشکیل می­دهد می­توان به رنگ‎های لاتکس، روکش‎های کاغذ، روکش­های منسوجات و چسب‎ها اشاره کرد ودراین میان پلیمرهای امولسیونی ویژه که از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار هستند در مواردخاصی مانند افزودنی­های سیمان، اصلاح کننده­های رئولوژی و لاتکس‎های زیست پزشکی نیز استفاده می‎شوند.

پلیمریزاسیون امولسیونی یک فرآیند پیچیده می­باشد و درکنار اهمیت صنعتی­اش، بحث علمی وسیعی در مورد آن صورت گرفته است.

کارهای وسیعی به منظور درک بهتر و توضیح کمّی مکانیسم­هایی که طی فرآیند اتفاق می‎افتد انجام گرفته است‎، لذا کنترل واکنش­های پلیمریزاسیون امولسیونی از مسائل کلیدی بوده ودر بررسی‎های علمی از اهمیت زیادی برخوردار میباشد.]1-2[

برای دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

“M.Sc” سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی- فرایند

عنوان:

بررسی جداسازی LPG از جریانات گازی توسط فرایند غشایی

چکیده:

جداسازی گازها توسط فرآیندهای غشایی به سرعت در حال رشد میباشد. استفاده از غشاها برای جداسازی گازها از مخلوط هایشان عمدتاً بر اساس اختلاف تراوشپذیری ترکیبات از داخل آنها انجام میشود. فناوری جداسازی غشایی از مزایایی مانند مصرف کمتر انرژی و هزینه سرمایهگذاری پائین تر نسبت به روشهای معمول جداسازی برخوردار است. علاوه بر این، جداسازی غشایی فرآیندی نسبتاٌ ساده میباشد و به تجهیزات کم حجمتری نیاز دارد.

با توجه به مزایای قابل توجه فرآیندهای غشایی، میزان استفاده از آنها در زمینههای مختلف، طی سالهای اخیر روز به روز افزایش یافته است. از جدیدترین فرآیندهای غشایی، میتوان به بازیافت هیدروکربنهای سنگین با استفاده از غشاء اشاره کرد. بهکمک این فرآیند میتوان هیدروکربن های سنگین را با کارآیی بالا بازیافت کرد و به علاوه مقادیری گازهای سبک خالص مانند هیدروژن، نیتروژن و متان تولید نمود. از جمله کاربردهای فرآیندهای غشایی در این زمینه میتوان به خارج کردن ترکیبات سنگین از گازهای سوختی، بازیافت الفین از رزین در جریان خروجی از واحد پلی الفین، بازیافت میعانات گازی از جریان گاز طبیعی و بازیافت LPG اشاره کرد.

LPG ترکیبی از پروپان با فرمول شیمیایی C3H8 و بوتان با فرمول شیمیایی C4H10 می باشد. این ترکیب در دمای معمولی با افزایش فشار و یا در فشار معمولی با کاهش دما مایع میشود. LPG میتواند از گاز و یا نفت تولید شود. LPG یا در طول فرآیند استخراج از ترکیبات دیگر جدا میگردد و یا به عنوان یکی از محصولات پالایشگاه تولید میشود.

استفاده از LPG در سالهای اخیر به دلیل خصوصیات و مزایای آن افزایش چشمگیری داشته است. در زیر مزایای استفاده از LPG به اختصار آورده شده است:

– LPG از نظر اقتصادی بهصرفه است. سوختی تمیز، ایمن و اقتصادی است که از لحاظ قیمت از بسیاری ا ز سوختها نیز ارزانتر می باشد.

– مقدار کالری حاصل از احتراق LPG حدوداً 2,5 برابر سایر گازهاست. پس برای دستیابی به مقدار مشخصی انرژی در مقایسه با سایر گازها، LPG کمتری مصرف می شود.

– ذخیره سازی و انتقال LPG آسان است. سیلندرهای آن نسبتاً سبک بوده، حمل آن آسان است، جای کمی اشغال کرده و به وفور نیز در دسترس هستند. قابل ذکر است که سیلندرهای مورد استفاده در صنعت و یا در مصارف تجاری در اندازه های مختلفی ساخته میشوند. این سیلندرها میتوانند 19، 35، 47,5 کیلوگر LPG را در خود جای دهند. البته سیلندرهای مورداستفاده در منازل معمولا حاوی 15 کیلوگرم LPG هستند.

– در منازل نیز LPG سوختی مناسب است که از آن در زمینه های مختلف خصوصا به عنوان سوخت در پختن غذا استفاده میشود. این کاربرد به ویژه در مناطقی که فاقد لوله کشی گاز هستند، بسیار متداول میباشد. LPG شعلهای مناسب ایجاد می کند و برخلاف سایر سوخت ها مانند چوب و نفت حرارت اضافی تولید نمی کند.

– LPG با استانداردهای محیط زیست بسیار هماهنگ است. احتراق آن نسبتا کامل بوده و میزان آلودگی حاصل از آن در سطح بسیار پایینی است. این ویژگی باعث افزایش روز افزون استفاده از LPG به عنوان سوخت در وسایل نقلیه شده است.

– از آنجا که LPG پس از سوختن گازهای مونوکسیدکربن، اکسید نیتروژن و هیدروکربن های نسوخته بسیار کمی تولید می کند، انتشار گازهای گلخانه ای آن در مقایسه با سایر سوخت های فسیلی کمتر است.

– ماده ای که در صنعت به عنوان سوخت استفاده میشود، باید میزان سولفور آن کم بوده و نیازی به کنترل دقیق دمایی نداشته باشد، پس LPG میتواند سوختی مناسب در صنعت باشد.

– موتورهایی که با LPG کار می کنند، نسبت به موتورهای بنزینی راندمان بالاتری دارند. که این مساله مربوط به بالا بودن عدد اکتان پروپان می باشد.

– از آنجایی که LPG تحت فشار ذخیره و نگهداری میشود، هیچگونه پمپ و یا سیستم مکنده ای جهت جاری شدن آن نیازی نیست.

– نرخ افزایش قیمت LPG بسیار کندتر از بنزین است. این نکته در سال های اخیر تاثیر بسزایی در افزایش مصرف LPG به عنوان سوخت در اتومبیل ها داشته است.

LPG امروزه بطور گستردهای در منازل، مزارع، مراکز تجاری، صنعتی و حمل و نقل استفاده میشود. همچنین میتوان از LPG برای تولید نور و گرما نیز استفاده کرد. به دلیل کمبود CNG در بسیاری از کشورها از جمله هند، LPG به عنوان سوخت برتر شناخته شده و روز به روز میزان استفاده از آن افزایش مییابد. در حال حاضر، بیش از هزارانها وسیله نقلیه در جهان از LPG به عنوان سوخت استفاده می کنند، در استرالیا 200000، نیوزلند 50000، کانادا 140000، مکزیک 435000، کره 1600000و در آمریکا 500000 اتومبیل با LPG کار میکنند و این تعداد به دلایلی نظیر ایجاد آلودگی کمتر LPG و قیمت مناسبتر آن نسبت به سوختهای دیگر روز به روز در حال افزایش است. بازیابی LPG از جریان های گازی به دلایل ذیل مورد نیاز است:

1- روزانه مقادیر قابل ملاحظه ای از هیدروکربورهای با ارزش مانند LPG به دلیل عدم وجود امکانات جداسازی موثر به مسیر گازهای سوخت یا مشعل هدایت می شود. جداسازی غشایی LPG مانع از هدر رفتن این هیدروکربورها که دارای ارزش صنعتی و اقتصادی بالاتری نسبت به متان می باشند، می شود.

2- گرمای احتراق LPG بیشتر از متان و حد استاندارد خط لوله است. حذف LPG از جریان گاز موجب افزایش ایمنی می گردد.

3- حضور LPG جریان گاز موجب پایین آمدن عدد متان تا کمتر از حد مجاز آن (70 تا 80) و متعاقبا انفجار و گرفتگی موتورها و ژنراتورها می شود.

4- وجود مایعات گازی با جرم مولکولی بالاتر موجب ایجاد لخته های مایع شده که این خود باعث حل شدن جزئی و یا نرم شدن لوله ها و وسایل اندازه گیری پلاستیکی می شود.

5- جداسازی غشایی LPG سبب کاهش هزینه خالص سازی در جریان های پایین دستی می شود.

6- جداسازی غشایی LPG موجب کاهش هزینه سرمایه گذاری، مصرف انرژی و همچنین فضای لازم به دلیل استفاده از تجهیزات کم حجم تر می شود.

این مستند گزارش سمینار با عنوان بررسی جداسازی LPG از جریانات گازی توسط فرایندهای غشایی میباشد. گزارش تهیه شده شامل شش فصل است. در فصل اول کلیات تحقیق توضیح داده شده است فصل دوم به معرفی LPG و کاربردهای آن اختصاص شده است. در فصل سوم توضیحاتی در مورد انواع غشاهای موجود، کاربردهای جداسازی غشایی گاز و انواع فرآیندهای غشایی در جداسازی گازها که دفع هیدرو کربن های سنگین توسط غشاء یکی از آنهاست، داده شده است. مکانیسم های انتقال گاز در غشاء و مدل های تشریح کننده آن در فصل چهارم مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل پنجم تحت عنوان مدلهای تشریح کننده رفتار غشاهای پلیمری حاوی مطالبی در مورد مدل های تشریح کننده انتقال گاز در پلیمرها شامل مدل های میکروسکوپی و مولکولی و عوامل تأثیر گذار بر انتقال گاز در غشاهای پلیمری شامل طبیعت غشاء، طبیعت کراس لینک، پدیده پلاستیسیزاسیون، طبیعت نفوذکننده، پرکننده ها و دما می باشد.

در فصل ششم کلیه غشاهای پلیمری که برای جداسازی LPG از جریان گازی مورد استفاده قرار گرفته است، بررسی گردیده و غشای مناسب انتخاب شده است.

فصل آخر این گزارش، تحت عنوان نتیجه گیری و پیشنهادات، شامل ارائه نتایج حاصل از این تحقیق به منظور کاربرد عملی و همچنین پیشنهاداتی به منظور ادامه بررسی و تحقیق در زمینه جداسازی LPG از جریانهای گازی توسط فرایندهای غشایی می باشد.

مقدمه:

امروزه به دلیل افزایش مصرف انرژی و ازدیاد قیمت روز افزون سوخت و فرآورده های نفتی LPG به عنوان یکی از محصولات با ارزش نفت و گاز مورد توجه قرار گرفته است بسیاری از جریانات گازی در پالایشگاه ها و واحدهای بهره برداری حاوی مقادیر بالایی از LPG می باشند که بسیاری از آنها بدون استفاده سوزانده م یشوند یکی از دلایل این امر نیاز به فرآیند نسبتاً پیچیده به منظور LPG از جریان گازی، با روشهای سنتی م یباشد. با وجود تکنولوژی غشائی به عنوان یک عملیات جداسازی بسیاری کارآمد با حجم و ابعاد کم و قابلیت انعطاف بالا، می توان از هدر رفت مقادیر بالایی از LPG جلوگیری کرد و در واحدهایی که از روشهای صنعتی استفاده می کنند راندمان جداسازی را بسیار بالابرد و میزان بازیافت را تا 99% رساند. لذا شناخت و بررسی تکنولوژی جداسازی به منظور جداسازی LPG از جریانهای گازی می تواند یکی از زمینه های تحقیقاتی و عملی بسیار راه گشا به منظور بالا بردن ارزش افزوده در واحدهای نفت و گاز و جلوگیری از هدر رفت منابع طبیعی مورد توجه قرار گیرد. لذا در این گزارش سعی بر معرفی و بررسی مقدماتی این متد می باشد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

 

فهرست مطالب

عنوان                                               صفحه

فصل اول:هیدرات گازی

1-1- هیدرات گازی.. 2

1-2- هیدرات‌های گازی در گذر زمان.. 3

1-3- ساختار هیدرات‌های گازی.. 4

1-3-1- ساختار sI. 5

1-3-2- ساختار sII. 6

1-3-3- ساختار sH.. 6

1-3-4- نکاتی مربوط به ساختار‌های هیدرات.. 7

1-4- مشخصات مولکول مهمان.. 8

1-5- هیدرات­های گازی در طبیعت… 8

1-6- اهمیت هیدرات‌های گازی.. 10

1-6-1- مزایای هیدرات گازی.. 11

1-6-1-1- انتقال گاز طبیعی.. 11

1-6-1-2- منبع انرژی.. 12

1-6-1-3- جداسازی دی­اکسیدکربن.. 12

1-6-1-4- هیدرات‌های گازی در صنعت غذایی.. 13

1-6-1-4-1- تغلیظ آب میوه­ها 13

1-6-1-4-2- شیرین­سازی آب دریا 13

1-6-1-4-3- جداسازی آنزیم­ها 14

1-6-2- مضرات هیدرات گازی.. 14

1-7- بازدارنده­ها 15

1-7-1- بازدارنده‌های ترمودینامیکی.. 15

1-7-2- بازدارنده‌های غیرترمودینامیکی.. 16

1-7-3- معیار‌های بازدارنده. 16

1-8- جذب.. 17

فصل دوم:شبیه سازی دینامیک مولکولی

2-1- تاریخچه­ی شبیه­سازی.. 20

2-2- شبیه سازی دینامیک مولکولی.. 21

2-3- سامانه های مدل و پتانسیل های برهمکنش…. 21

2-4- معرفی مدل پتانسیل برای برهمکنش بین مولکول های سازندهی سامانه. 23

2-5- معرفی مدل پتانسیل برای برهمکنش بین سیستم و محیط.. 23

2-5-1- شرایط مرزی دوره­ای.. 24

2-5-2- قطع پتانسیل و قرارداد نزدیکترین تصویر. 25

2-6- الگوریتم انتگرال­گیری زمانی.. 25

2-6-1- الگوریتم ورله. 26

2-6-2- الگوریتم جهشی ورله. 27

2-6-3- الگوریتم ورله سرعتی.. 28

2-7- اولین گام در شبیه سازی دینامیک مولکولی.. 29

2-7-1- تعیین مکان­های اولیه ی ذرات.. 29

2-7-2- تعیین سرعت­های اولیه ی ذرات.. 30

2-8- دومین گام در شبیه­سازی دینامیک مولکولی.. 30

2-9- سومین گام در شبیه­سازی دینامیک مولکولی اندازه گیری خواص ترمودینامیکی.. 31

2-10- چهارمین گام در شبیه­سازی دینامیک مولکولی: تحلیل نتایج.. 32

2-11- انواع مجموعه ها در شبیه­سازی دینامیک مولکولی.. 32

2-12- انواع خطاها در شبیه­سازی دینامیک مولکولی.. 33

2-12-1- خطاهای آماری.. 33

2-12-2- خطاهای سیستماتیک… 33

2-13- محدودیت­های شبیه­سازی دینامیک مولکولی.. 34

2-13-1- اثرات کوانتومی.. 34

2-13-2- تعیین پتانسیل­های برهمکنش…. 34

فصل سوم: محاسبات انرژی آزاد گیبس

3-1- انواع خواص ترمودینامیکی.. 36

3-1-1- توابع ترمودینامیکی ساده. 36

3-1-1-1- انرژی داخلی.. 36

3-1-1-2- فشار. 37

3-1-1-3- میانگین مجذور نیرو. 37

3-1-2- توابع ترمودینامیکی پاسخ.. 38

3-1-3- خواص وابسته به انتروپی.. 39

3-1-3-1- انتگرال گیری ترمودینامیکی.. 40

3-1-3-2- روش ذره­ی آزمایشی.. 40

3-1-4- انرژی آزاد. 41

3-2- انواع روش­ها برای محاسبه ی اختلاف انرژی آزاد. 43

3-2-1- اختلال ترمودینامیکی.. 43

3-2-1-1- محاسبه­ی اختلاف انرژی آزاد حلال پوشی بازهای نیتروژن­دار با روش اختلال ترمودینامیکی   44

3-2-1-2- محاسبه­ی اختلاف انرژی آزاد هشت لیگاند مربوط به پروتئین پیوندی FK506 با FKBP12 به روش اختلال ترمودینامیکی.. 46

3-2-2- روش تدریجی.. 50

3-2-3- خط سیر چند مرحله ای.. 50

3-2-4- انتگرال­گیری ترمودینامیکی.. 53

3-3- کاربرد روش­های محاسبه ی اختلاف انرژی آزاد. 53

3-3-1- چرخه­های ترمودینامیکی.. 53

3-3-2- محاسبه­ی انرژی آزاد مطلق.. 55

فصل چهارم:محاسبات انرژی آزاد گیبس برای تعویض مهمان  در هیدرات گازی  sI با استفاده از شبیه­سازی دینامیک مولکولی

4-1- روش انتگرال­گیری ترمودینامیکی.. 58

4-2- سابقه تحقیق.. 59

4-3- مشخصات مولکول هیدروژن سولفید. 67

4-4- نرم افزارشبیه سازی و فایل­های ورودی در این تحقیق.. 68

4-4-1- فایل­های ورودی نرم­افزار. 68

4-4-1-1- فایل ساختار اولیه ذرات (CONFIG) 69

4-4-1-2- فایل تعیین پارامترهای کنترل شبیه­سازی (CONTROL) 71

4-4-1-3- تهیه­ی فایل ورودی (FIELD) 72

4-4-2- فایل­های خروجی نرم افزار. 73

4-4-2-1- فایل ساختار نهایی ذرات (REVCON) 74

4-4-2-2- فایل خروجی اصلی شبیه­سازی (OUTPUT) 74

4-4-2-3- فایل اطلاعات روند شبیه­سازی به زبان ماشین (REVIVE) 74

4-5- محاسبه ی انرژی آزاد جانشینی های مختلف هیدروژن سولفید به جای متان در هیدرات­های گازی sI  75

4-6- محاسبه­ی خواص ساختاری و ترمودینامیکی.. 83

4-6-1- تابع توزیع شعاعی.. 84

4-6-2- بررسی وابستگی حجم سلول واحد به دما 92

4-6-3- بررسی ضریب انبساط گرمایی خطی.. 97

4-6-4- بررسی ضریب تراکم­پذیری هم دما 105

مراجع.. 109

برای دانلود پایان نامه اینجا کلیک کنید