دانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923MODELING THE GROWTH KINETIC OF YEAST BBRC-9026 ON PHENOLمدلسازی سینتیک رشد مخمر ۹۰۲۶−BBRC در معرض فنل384693FAَسهیلا یغماییدانشکده مهندسی شیمی و نفت\nدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20070306In this study, phenol-degrading microorganisms were isolated from an activated sludge system that had been acclimated with synthetic phenolic wastewater for six months. After investigating the performance of each strain on phenol, in the presence and absence of co-substrate, the best-isolated strain was chosen. In the next phase, the best-isolated microorganism's growth on different phenol concentrations was examined in a shaking flask scale, at different times. The kinetic constants obtained by modeling the growth kinetic of the best isolated strain, according to the Haldane model, and with the help of Matlab 6.5, were µm=0.592 (1/h), Ks= 920.3 (mg/L), and KI= 115.62 (mg/L). This kinetic model is a good tool for simulation and scale-up in designing an industrial wastewater bio-treatment process.در این تحقیق ریزاندامگان تجزیهکنندهی فنل از لجن فعال سازگار با فنل، که در مدت ششماه با پساب سنتتیکِ حاوی فنل در سیستم لجن فعال سازگار شده است، جداسازی و خالصسازی شده و پس از بررسی عملکرد هر سوش در معرض فنل، در حضور و غیاب سوبسترای کمکی، بهترین سوش میکروبی انتخاب میشود. بهمنظور مدلسازی سینتیک رشد سلولی، بهترین سوش در معرض غلظتهای مختلف فنل در ظروف لرزنده قرار گرفته و رشد آن بههمراه مقدار فنل باقیمانده در زمانهای مختلف تا تجزیهی کامل فنل اندازهگیری میشود. سپس با کمک مدل سینتیکی هالدن و دادههای به دست آمده، مدلسازی در محیط $ MATLAB, 6.5 $ انجام، و ثابتهای سینتیکی رشد سلول برابر با $mu_{m}=0.592,(1/h)$، $K_{s}=920.3,(mg/L)$ و $K_{I}=115.62,(mg/L)$ برآورد میشود. مدل سینتیکی تعیینشده برای شبیهسازی فرایند تصفیهی زیستی و بزرگنمایی مقیاس، در طراحی واحد صنعتی بسیار مناسب است.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4693_8f8d5577752127515163231f8714dd03.pdfدانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923STUDY OF ORGANIC POLLUTANTS IN TEHRAN GROUND WATERبررسی آلودگی آلی آبهای زیرزمینی شهر تهران9144694FAجلال الدین شایگاندانشکده مهندسی شیمی و نفت\nدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20070820In this study, the Total Organic Carbon, Nitrate and Petroleum hydrocarbons of Tehran's groundwater have been measured. According to this study, the average TOC was 9.3 mg/L, which is much above standard. For the Nitrate, although there were few samples below standard, samples above 45 mg/L were numerous, with a maximum of 133 mg/L. The Petroleum Hydrocarbon content of most of the wells was negligible, nevertheless there were two wells indicating MTBE content, which shows contamination from the underground tanks of nearby gas stations. In conclusion, Tehran groundwater needs special treatment to be used as a drinking water.آبهای زیرزمینی یکی از مهمترین منابع تأمین آب شرب در تهران هستند. ازآنجا که در سالهای کمآبی ۵۰٪ آب مصرفی تهران از طریق همین آبها تأمین میشود، کیفیت آنها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، با بررسی موقعیت چاههای تهران، مناسبترین آنها با درنظر گرفتن نزدیکی به جایگاه های عرضه سوخت انتخاب و در سال ۸۶ نمونهبرداری از آنها انجام شد. با اندازهگیری آلودگیهای آلی آبهای زیرزمینی تهران مشخص شد که غلظت کل کربن آلی (TOC) در تمام چاههای نمونهبرداری شده بیش از حد مجاز و در محدودهی ۶٫۵ تا ۱۲٫۵ میلیگرم در لیتر در تغییر بود. با بررسی آلودگی هیدروکربنی نمونهها مشخص شد که اکثر چاههای مورد آزمایش عاری از این آلودگی هستند. میزان نیترات موجود در چاههای منتخب نیز اندازهگیری و بیشترین مقدار آن در حدود ۱۳۳ میلیگرم در لیتر محاسبه شد. با توجه به هماهنگی بین دادههای TOC، نیترات و نیز بررسی نتایج به دست آمده از دستگاه GC_MS که هیچگونه آلودگی هیدروکربنی را در اکثر نمونهها نشان نمیداد، وجود منبع فاضلابی برای آلودگی آلی آبهای زیرزمینی تهران گزارش داده شد. این در حالی است که در دو نمونهی گرفته شده از مناطق یافتآباد و سیدخندان رفتار متفاوتی مشاهده شد که نشانگر نشت بنزین از مخازن ذخیرهی جایگاههای سوخت بالادست این دو محل است. در نهایت، راهکارهایی بهمنظور کنترل و حذف آلودگی پیشنهاد شده است.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4694_ab792a3854f931fdaa8c41fb666e72b2.pdfدانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923OPTIMIZATION OF OXIDATIVE COUPLING OF METHANE OVER PEROVSKITE CATALYST AND OCM KINETICS MODELING BY GENETIC ALGORITHبهینهسازی فرایند جفتشدن اکسایشی متان (OCM) با کاتالیست پروسکایت و مدلسازیسینتیکی سطرجدید فرایند توسط الگوریتم ژنتیک15244695FAشهرناز مختاریپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانJournal Article20071204In recent years, there is a strong incentive to study and develop processes that would convert methane into more valuable chemical & petrochemical products.
To this end, in this research, kinetic studies on the oxidative coupling of methane at temperatures of 725, 750, 775, 785°C and a methane/oxygen ratio of 2, 3, 3.5, 4 and 4.5, have been conducted in a tubular fixed bed reaction, using perovskite titanate as the reaction catalysts; optimum operating conditions have been proposed. Correlation of the kinetic data has been performed with the models proposed and their parameters have been optimized.
Modeling is based on random searching algorithms, of which GA is one. Six models have been selected among the common kinetic models; then, the selected models have been regressed with experimental data obtained from the Catatest system by GA, in order to obtain optimized parameters.
One of the selected models (Santamaria) had good agreement with experimental data. The Arrhenius parameters of this model have been obtained by linear regression. The Marquardt algorithm has also been used in this research and its results compared with GA. It should be noted that the Marquardt algorithm is sensitive to first guesses and there is a possibility of trapping in the relative minimum.در تحقیق حاضر سینتیک فرایند جفت شده اکسایشی متان در یک ریزواکنشگر بستر ثابت و با استفاده از کاتالیست پروسکای، با خوراکی شامل متان و اکسیژن و با نسبت های مختلف بررسی گردید. شرایط بهینه فرایند، دمای $750-785^circ C$،نسبت متان به اکسیژن: ۲ و سرعت فضایی گاز در دبی خوراک ml/Min۱۶۰min$^{-1}$:۱۰۰ بهدست آمد. همچنین مدلهای سینتیکی کلی این فرایند بررسی و پارامترهای بهینه آن با کمک الگوریتم ژنتیک، تعیین شدند. در مقاله حاضر از میان مدلهای سینتیکی کلی فرایند، شش مدل انتخاب و توسط الگوریتم ژنتیک در برازش با نتایج آزمایشی بهدست آمده از سیستم آزمایشگاهی در شرایط مختلف فرایندی تحلیل و پارامترهای بهینه تعیین شدند. در میان این مدلها، مدل سانتاماریا با دقت بالاتری بر روی نتایج آزمایش برازش شده است. همچنین الگوریتم لونبرگ ــ مارکوارت نیز در تحلیل و مقایسه با الگوریتم ژنتیک مورد استفاده قرار گرفت که نتایج حاصل نشان می دهند در الگوریتم مذکور برخلاف الگوریتم ژنتیک، امکان گرفتار شدن در دام کمینه نسبی وجود دارد.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4695_7ed9619161631b22b3e9f3ef7a3a51e1.pdfدانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923MMP DETERMINATION BY PARACHOR METHOD AND COMPARISON WITH ANALYTICAL METHODاستفاده از روش پاراکر در تعیین حداقل فشار امتزاجی و مقایسهی نتایج با روش تحلیلی25334696FAسیدفؤاد آقا میریدانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی ، دانشگاه صنعتی اصفهانJournal Article20080628The minimum miscibility pressure (MMP) is a key concept in EOR by using miscible gas injection. In this report, MMP will be calculated by analytical and Parachor methods and the results are compared with experimental data. In the analytical method, initial and injection tie lines are determined by using negative flash calculations for both reservoir oil and injection gas. These tie lines will be corresponded with cross tie lines. MMP is the pressure where the length of one tie line (from initial to injection tie lines) equals zero. In the second method, MMP is calculated according to this fact; that interfacial tension between two phases goes to zero at completely miscibility. The interfacial tension is calculated by the Parachor model. Analytical calculations are performed by PR, SRK and MNM EOS. Results of analytical and Parachor methods are compared with the experimental data of slim tube and vanishing interfacial tension (VIT) methods. Results show superior agreement between calculations and experimental data. Our results indicate that MMP will be reduced significantly, due to the presence of intermediate components of reservoir oil in the injection gas and the similarity between reservoir oil and injection gas.حداقل فشار امتزاجپذیری $(MMP)$ مفهومی کلیدی در طراحی و اجرای فرایند ازدیاد برداشت بهروش تزریق امتزاجی است. در این تحقیق محاسبات $MMP$ با استفاده از دو روش تحلیلی و پاراکر انجام، و نتایج حاصله با دادههای تجربی مقایسه میشوند. در روش تحلیلی محاسبات تبخیر ناگهانی منفی برای نفت مخزن و گاز تزریقی انجام و خطبستهای اولیه و تزریقی که توسط خطبست های متقاطع به یکدیگر مرتبط میشوند، تعیین میشوند. حداقل فشار امتزاجپذیری، فشاری است که براثر آن طول یکی از خطبستهای نفت اولیه تا تزریقی صفر شود. در روش دوم با توجه به تعریف $MMP$ بهعنوان پایینترین فشاری که در آن کشش سطحی بین دو فاز صفر میشود، این کمیت براساس محاسبهی کششِ بین سطحی با مدل پاراکر تعیین میشود. محاسبات بهروش تحلیلی با استفاده از معادلات حالت $PR$ و $MNM$ انجام میشوند. نتایج به دست آمده از مدل تحلیلی با روش آزمایشگاهی لوله قلمی، و نتایج حاصل از مدل پاراکر با روش امحاء کشش سطحی $(VIT)$ مقایسه میشود. بررسی انجامشده درمورد تأثیر ترکیب گاز تزریقی نیز نشانگر آن است که حضور اجزاء میانی در گاز تزریقی میتواند در کاهش $MMP$ مؤثر باشد.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4696_3d4a0708ccc820c9aae8defc1af4f03f.pdfدانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923VOLUME FLOW RATE AND BED DEPTH EFFECTS OF CARBON ACTIVE RESIN IN BENZOIC ACID ADSORPTIONبررسی اثرات شدت جریان حجمی و عمق بستر رزین کربن فعال در جداسازی اسید بنزوئیک35394697FAسهرابعلی قربانیاندانشکده فنی ، گروه مهندسی شیمی\nدانشگاه تهرانJournal Article20070926The recovery of benzoic acid, as an intermediate and additive component in chemical industries, is a convectional process. Also, benzoic acid is usually removed as a pollutant from wastewater streams and is treated with a fixed-bed, via physical adsorption processes, onto granular activated carbon. In this research work, wastewater is passed onto active carbon in a chromatographic glass tube and the related heat of adsorption is measured by a calorimeter. The results show that this adsorption is physical, because the amount of heat of adsorption is less than the minimum chemical adsorption. In addition, in the present research work, the bed depth effect of resin and the feed volumetric flow rate have been studied at laboratory scale to determine optimum conditions. Finally, based on experiments and their results, the optimum conditions are determined at a 6 cm bed depth with a granular carbon active resin 30-36 mesh, 0.75 ml/min volume flow rate and a chromatographic glass tube with an inner diameter of 9.5 mm.جداسازی اسید بنزوئیک که بهعنوان نگهدارنده یا مادهی افزودنی میانی در صنایع شیمیایی مورد نیاز است، و اغلب در تصفیهی پسابهای صنعتی بهدلیل اثرات مضر زیستمحیطی آن با وجود مقادیر کم اسید بنزوئیک در پساب صنعتی، بهروش جذب سطحی توسط کربن فعال کفایت میکند. در این روش پساب مورد نظر را از روی بستری از کربن فعال در لولههای شبیه به رنگنگاری (کروماتوگرافی) عبور میدهند. با توجه به مقدار گرمای جذب که با کالریمتر اندازهگیری میشود، گرمای جذب سطحی کمتر از حداقل گرمای جذب شیمیایی است، و لذا جذب سطحی از نوع فیزیکی اعلام میشود. در این آزمایشها تأثیرات عمق بستر رزین و میزان شدت حجمی جریان خوراک بهمنظور دستیابی به وضعیت بهینهی فرایند جذب سطحی در اندازههای آزمایشگاهی مورد تحقیق و بررسی دقیق واقع شد. در نهایت شرایط بهینه با عمق بستر ۶ سانتیمتر با شدت جریان حجمی ۰٫۷۵ میلیلیتر در دقیقه و با جاذب کربن فعال غربال شده در اندازههای ۳۶−۳۰ مش و لولهی رنگنگاری با قطر داخلی ۹٫۵ میلیمتر حاصل شد.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4697_1df3b9248ccd7c9327ca9e4d51ac8663.pdfدانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923UNSTEADY SOLUTION OF THE LINEAR AND NONLINEAR PRESSURE EQUATION IN SINGLE-PHASE OIL RESERVOIRS, USING THE GREEN ELEMENT METHODحل عددی معادلهی گذرای خطی و غیرخطی فشار در مخازن نفتی تکفاز با روش اجزاء گرین41454750FAسید محمود رضا پیشواییدانشکدهی مهندسی شیمی و نفت ، دانشگاه صنعتی شریفJournal Article20071016In this study, numerical solutions to one dimensional transient linear and nonlinear oil flow in both homogeneous and heterogeneous media are achieved, based on the newly developed Green Element Method (GEM). GEM is a new numerical method based on a singular theory of the boundary element method. However, utilizing the discretization feature of finite element methods leads to forming a sparse and banded global matrix, which is easier to solve.
Solution procedure in this method commences by formation of free space green function and conversion of original partial differential equation and implementation of boundary conditions.
By applying GEM, some examples of linear and nonlinear flow are solved and the results are compared with the available analytical solution. The comparison shows good agreement between them.در این مطالعه، حل عددی معادلات خطی و غیرخطی جریان یکبعدی نفت در محیطهای همگن و ناهمگن با روش اجزاء گرین بررسی شده است. روش نوظهور اجزاء گرین مبتنی بر نظریهی انتگرال تکین اجزاء مرزی است، اما بهدلیل استفاده از ویژگی گسستهسازی حوزهی حل روش اجزاء محدود، دارای ماتریس پراکنده و محدود است که حل آن راحتتر است. حل در این روش با به دست آوردن تابع بدون مرز گرین و تبدیل معادله دیفرانسیل موردنظر به معادله انتگرالی آغاز شده و سپس با گسسته سازی معادله انتگرالی، تشکیل معادلات المانی و در نهایت سرهمسازی این معادلات به همراه اعمال شرایط مرزی پایان میپذیرد. با استفاده از این روش، پس از حل مثالهایی از جریان خطی و غیرخطی، نتایج حاصله با جوابهای تحلیلی در دسترس مقایسه شد.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4750_66403be20b3fce9aa08c98a472f155ba.pdfدانشگاه صنعتی شریفمهندسی صنایع و مدیریت2676-4741دوره 255020090923KINETICS MODEL OF ULTRA DEEP HDS REACTION FOR GAS OIL FRACTIONسینتیک واکنش گوگردزدایی عمیق هیدروژنی برای برش نفتی گازوئیل47534751FAحمید گنجی-Journal Article20071007Hydrodesulfurization (HDS) technology is one of the most important and new goals of researchers in the petroleum refining industry for reduction of the sulfur content of gasoil to the lower limits. In this research, a systematic investigation was carried out to determine the kinetics of the HDS reaction for dibenzothiophene in gasoil. Experiments were carried out in a micro trickle bed reactor in a temperature range of 360-380C°, a pressure range of 55-70 bars and the LHSV of 0.5- 2 h-1. A power law model was considered for determination of the kinetic parameters of the HDS reaction, and the reaction rate order and activation energy of this model were calculated. The results revealed that the order of reaction is 1.4 and the activation energy was estimated to be 15 kcal/mol.آلودگیهای نفتی پدیدهیی نامطلوب با تأثیرات جدی و مخرب بر روی محیط زیست و سلامتی انسان است. از آنجا که ترکیبات سولفوردار یکی از مهمترین آلودهکنندههای مواد نفتی و یکی از اهداف مهم پالایش به شمار میروند، در این تحقیق یک بررسی نظاممند بهمنظور تعیین سینتیک واکنش گوگردزدایی هیدروژنی )HDSبرش نفتی گازوئیل با استفاده از کاتالیست تجاریِ NHS$-204$ انجام شد. آزمایشها در یک ریز واکنشگر بستر قطرهیی در دمای$360-380^degree C$، فشارbar ۷۰−۵۵ و سرعت فضایی )LHSV(h$^{-1}$ ۲−۰٫۵ انجام شد. با توجه به این که گوگردزدایی از تیوفنها و بهخصوص مشتقات بنزوتیوفنی و دیبنزوتیوفنی دشوار است و در گوگردزدایی عمیق مطرح میشود، لذا در اینجا سینتیک واکنش (HDS) برای مادهی گوگرددار دیبنزوتیوفن و بهصورت مدل توانی تعیین شد. نتایج حاصله حاکی از آن است که درجهی واکنش HDS دیبنزوتیوفن در خوراک گازوئیل برابر ۱٫۴ است. انرژی فعالسازی واکنش HDS نیز برابر kcal/mol۱۵ تعیین شد.https://sjie.journals.sharif.edu/article_4751_040e9129e6af04aa9e892d00cb512046.pdf