انتقال جرم

بهترين و ارزانترين سايت كارآموزي و پروژه و پايان نامه

دانلود پايان نامه مطالعه تجربي جداسازي اتيلن گليكول از پساب هاي آبي به وسيله فرآ

۲۷ بازديد

تعداد صفحات:98
نوع فايل:word
فهرست مطالب:
چكيده
مقدمه
فصل اول
اتيلن گليكول، روش هاي توليد و كاربردها
مقدمه
روش توليد
كاربردهاي اتيلن گليكول
خطرات صنعتي
منطق بازيابي اتيلن گليكول
فرآيندهاي مختلف بازيابي اتيلن گليكول
فصل دوم
فرآيند جداسازي تقطير غشايي
مقدمه
مشخصات غشاهاي تقطير غشايي
مزاياي تقطير غشايي
گرفتگي غشا
پلاريزاسيون دما و پلاريزاسيون غلظت
ساخت غشاهاي تجاري براي فرآيند تقطير غشايي
مدل هاي توسعه يافته جهت فرآيند تقطير غشايي
انتقال جرم در فرآيند تقطير غشايي
انتقال گرما در فرآيند تقطير غشايي
آناليز و تخمين انرژي مصرفي در فرآيند تقطير غشايي
زمينه هاي كه در تقطير غشايي كم كار شده
چشم اندازي بر آينده تقطير غشايي
فصل سوم
مواد و روش هاي انجام آزمايشات
سيستم آزمايشگاهي
تجهيزات مورد استفاده در فرآيند تقطير غشاي خلا
طراحي آزمايشها
پارامترهاي موثر در فرآيند تقطير غشايي
طراحي آزمايش به وسيله نرم افزار MINITAB
فصل چهارم
نتايج آزمايش ها و بحث
نتايج حاصل از آزمايش ها
تحليل آماري نتايج آزمايشگاهي مربوط به شار محصول
بررسي تاثير هر يك از پارامترهاي فرآيندي به روي شار جريان تراوشي
تحليل آماري نتايج آزمايش ها مربوط به درصد جداسازي (R) اتيلن گليكول
تحليل نمودار مربوط به فاكتور جداسازي اتيلن گليكول
آزمايش ها مربوط به تاييد نتايج آزمايش هاي انجام شده
نتيجه‌گيري و پيشنهادات
منابع و ماخذ

فهرست جداول:
مشخصات شيميايي و فيزيكي اتيلن گليكول و آب
مشخصات غشاهاي تخت تجاري در فرآيند تقطير غشايي
مشخصات غشاهاي موئينه و الياف توخالي در فرآيند تقطير غشايي
شار نفوذي گزارش شده مربوط به غشاهاي تجاري صفحه تخت
شار نفوذي گزارش شده مربوط به غشاهاي تجاري موئينه والياف توخالي
شار نفوذي گزارش شده مربوط به غشاهاي صفحه تخت مختلف ساخته شده
شار نفوذي گزارش شده مربوط به غشاهاي الياف توخالي مختلف ساخته شده
انرژي مصرف شده در سيستم هاي مختلف تقطير غشايي
تخمين هزينه توليد آب براي سيستم هاي مختلف تقطير غشايي
مشخصات غشاهاي مورد استفاده
فاكتورهاي قابل كنترل و سطوح انتخابي
ماتريس آرايه L9
نتايج بدست آمده براي غشاي پلي پروپيلن(PP)
نتايج بدست آمده براي غشاي PTFE
نتايج آماري بدست آمده براي شار محصول
نتايج آماري بدست آمده براي فاكتور جداسازي
مقايسه نتايج آزمايش ها تاييد كننده با پيش بيني روش تاگوچي

فهرست نمودارها:
منحني انجماد محلول آبي اتيلن گليكول
فشار بخار محلول هاي آبي اتيلن گليكول در دماهاي مختلف
نرخ رشد تحقيقات در زمينه MD به شكل تعداد مقالات سالانه منتشر شده
تعداد مقالات منتشر شده در زمينه مطالعات تجربي و مدل سازي روي MD
روند رشد تعداد مقالات منتشر شده در زمينه ساخت غشاي MD
مراحل انجام آزمايش با استفاده از روش تاگوچي
تغييرات شار با زمان براي غشاي PP و PTFE
تاثير پارامترهاي فرآيند به روي شار محصول غشاي PP و نسبت SN آن ها
تاثير پارامترهاي فرآيند به روي شار محصول غشاي PTFE و نسبت SN
درصد توزيع سهم هر يك از پارامترها روي شار تراوش كننده غشا
تاثير پارامترهاي فرآيند روي فاكتور جداسازي غشاء PP و نسبت SN
تاثير پارامترهاي فرآيند روي فاكتور جداسازي غشاء PTFE و نسبت SN
مقايسه تاثير دما روي فاكتور جداسازي دو غشاي PP و PTFE
مقايسه تاثير فشار روي فاكتور جداسازي دو غشاي PP و PTFE
مقايسه تاثير پارامتر غلظت خوراك روي فاكتور جداسازي دو غشاي PP و PTFE
مقايسه تاثير پارامتر شدت جريان روي فاكتور جداسازي دو غشاي PP و PTFE
توزيع سهم هريك از پارامترها روي فاكتور جداسازي غشاي PP
توزيع سهم هريك از پارامترها روي فاكتور جداسازي غشاي PTFE
مقايسه تاثير پارامتر دما روي شار غشاي PP و PTFE و نسبت SN
مقايسه تاثير پارامتر فشار خلاء روي شار غشاي PP و PTFE و نسبت SN
مقايسه تاثير پارامتر شدت جريان روي شار غشاي PP و PTFE و نسبت SN
مقايسه تاثير پارامتر غلظت خوراك روي شار غشاي PP و PTFE و نسبت SN

فهرست شكل‌ها:
گونه هاي مختلف فرآيند جداسازي تقطير غشايي
تصوير SEM از سطح بالايي (a) و سطح مقطع (b) غشاهاي صفحه تخت
مكانيزم هاي مختلف انتقال در مدل Dudty Gas
انتقال گرما در فرآيند تقطير غشايي
شماتيك فرآيند عملياتي MD همراه با بازيابي گرما به وسيله مبدل حرارتي
شماتيك فرآيند تقطير غشايي خلا

چكيده:
در اين پايان نامه امكان استفاده از تقطير غشايي خلاء براي تغليظ اتيلن گليكول بعنوان يك مايع خنك كننده با ارزش بررسي شده است. آزمايش هاي تقطير غشايي با يك مخلوط آب – اتيلن گليكول و با استفاده از يك سلول جريان مماسي و غشاهاي مختلف و در شرايط عملياتي متفاوت انجام شد. اين فرآيند با دو غشاي صفحه تخت آب گريز ميكرو متخلخل PP و PTFE و با استفاده از پمپ خلاء و كندانسور براي بازيابي و جمع آوري بخار آب، صورت پذيرفت. اثر پارامترهاي عملياتي گوناگون روي بازده تغليظ اتيلن گليكول مورد مطالعه قرار گرفت. 4 پارامتر در 3 سطح انتخاب شدند كه عبارتند از : دما(40 ،50 و 60 ℃)، فشار پايين دست(خلاء)(30 ،70 و 100 mbar)، دبي جريان(60 ،90 و 120 lit/h)، غلظت(30، 40 و50 wt%). روش تاگوچي به منظور حداقل كردن تعداد آزمايش ها استفاده شد. نتايج نشان ميدهد كه افزايش دما و كاهش فشار خلاء شار پرميت را بهبود ميبخشد. شار پرميت به شدت از دماي خوراك ورودي اثر ميپذيرد. در شرايط دما 60 ℃ و فشار خلاء 30 mbar و غلظت 30 wt% و دبي خوراك 60 l/h، شار توليدي پرميت به حداكثر مقدار خود ميرسد.

مقدمه:
امروزه قوانين محيط زيستي محدوديت هاي زيادي را براي صنايع به وجود آورده است تا آن جا كه عمده هزينه ها در طراحي هاي جديد كارخانجات، در نظر گرفتن اين گونه قوانين و ايجاد صنعت پاك و بدون آلاينده ميباشد. لذا در دهه هاي اخير به شدت به روي تصفيه پساب ها و ضايعات حاصل از صنايع تاكيد شده است. به جهت تنوع محصولات حاصل از نفت و صنايع مرتبط، محدوده وسيعي از پساب ها و ضايعات با درصد آلايندگي گوناگون توليد ميشوند و از طرفي از آن جا كه نفت و گاز جزء منابع تجديد ناپذير به حساب مي آيند لذا كوشش در مصرف بهينه و صحيح اين منابع در اكثر كشورها به شدت مورد توجه قرار گرفته است. يكي از راه هاي ذخيره كردن و استفاده صحيح، بازيابي و تصفيه پساب هاي صنايع ميباشد. امروزه تكنولوژي بازيافت و تصفيه پساب ها هم به علت كمك به كاهش آلودگي محيط زيستي و هم حفظ منابع ملي به سرعت رو به رشد ميباشد و روشهاي جديد و پربازده در اين زمينه ابداع شده است. متاسفانه در كشورهايي كه داراي منابع نفت و گاز هستند به اين موضوع توجه خاصي نميگردد و فقط اين مسائل مورد توجه مجامع علمي و دانشگاهي قرار گرفته است.
اتيلن گليكول يكي از محصولات با ارزش ميباشد، كاربرد وسيع اين ماده به خصوص در تهيه ضديخ و سيستم هاي خنك كننده آن را جزء مهم ترين محصولات صنايع پتروشيمي قرار داده است. به تبع كاربرد فراوان آن در صنعت، ضايعات حاوي اتيلن گليكول كه همراه با مقدار زيادي آب ميباشند نيز به وفور وجود دارد. ميزان قابل توجهي از اين پساب ها سالانه توليد ميشود، لذا بازيابي اين ماده و جدا كردن آب از آن ميتواند بسيار سودمند و مفيد باشد.
از طرفي در واكنش توليد اتيلن گليكول مقدار زيادي آب به منظور افزايش توليد محصول اصلي اتيلن گليكول و كاهش توليد محصولات جانبي به واكنش اضافه ميشود. هنگامي كه نسبت مولي آب به اكسيد اتيلن 1:22 باشد، بيش ترين مقدار اتيلن گليكول و مقدار زيادي آب توليد ميشود. بنابراين محصول حاوي مقدار زيادي آب ميباشد كه بايستي از طريق جداسازي، خالص سازي و تغليظ شود.
در اين خصوص سعي شده در ابتدا توضيحاتي در مورد خواص و كاربردهاي اين ماده و سپس به روشهايي كه تاكنون براي بازيابي و تغليظ آن به كار رفته است پرداخته شود. سرانجام،هدف اين پروژه مطالعه آزمايشگاهي جداسازي و تغليظ كامل (تقريبا 99%) اتيلن گليكول از محلول آبي آن توسط تكنولوژي و فرآيند تقطير غشايي ميباشد.

دانلود پايان نامه طراحي برج هاي خنك كن با ظرفيت 40 تا 700 تن بكار رفته در پالايش

۲۵ بازديد

تعداد صفحات:96
نوع فايل:word
فهرست مطالب:
چكيده
مقدمه
فصل اول
تحليلي بر ساختمان و اجزاي برج خنك كن
انواع برج هاي خنك كننده
برج هاي خنك كننده مرطوب – خشك
برج هاي خنك كننده مرطوب
كلاس بندي برج هاي خنك كننده مرطوب
سيستم خنك كننده باز
جلوگيري از تشكل رسوب
سيستم خنك كننده بسته
سيستم خنك كننده تركيبي باز و بسته
سيستم هاي خنك كننده خشك
انواع برج هاي خنك كننده
برج خنك كننده با جريان طبيعي
استخرهاي خنك كن
برج هاي با كوران طبيعي
برج خنك كننده مكانيكي
برج هاي دمنده
برج هاي مكنده
هزينه احداث برج ها و مقايسه آن ها با يكديگر
ساختمان برج هاي خنك كننده
حوضچه هاي بتني
لوله ها
توزيع كننده
حوضچه هاي فوقاني برج
ستون هاي برج
بادگيرها
تخته هاي بازيابي آب
تخته هاي پخش كننده آب (آكنه ها)
مشخصات و خصوصيات آكنه ها
دمنده ها يا مكنده ها
سازه ها و قطعات فرعي
مواد به كار رفته در ساختمان برج ها
چوب
آلومينيم
فولاد نرم گالوانيزه
پلاستيك
عوامل موثر در خنك كردن برج هاي خنك كننده
نقش شيميست در قسمت آب
سختي آب و انواع آن
رشد ميكرو ارگانيسم ها در سيستم برج هاي خنك كننده
خسارت هاي حاصل از جلبك ها در برج خنك كننده
نگهداري برج هاي خنك كننده
فصل دوم
معادلات حاكم بر كولينگ تاور
مراحل طراحي برج ها
بخش سازه
انواع برج هاي خنك كننده از لحاظ سازه اي
اجزا تشكيل دهنده برج خنك كننده بتني
پايداري برج هاي خنك كننده
انواع سخت كننده ها
هندسه برج خنك كننده
بارگذاري برج
بارگذاري باد
بارگذاري زلزله
انواع آناليز
نكات طراحي و جزئيات اجرايي
بخش مكانيكال طراحي
معادلات مربوط به بالانس جرم و حرارت
فصل سوم
محاسبات عددي و كاربردي براي تعيين ظرفيت
محاسبه دبي آب
سايز لوله آب
محاسبه دبي هوا
بازده برج
محاسبه مقدار آب جبراني
انتخاب پمپ
محاسبه توان پمپ
معادلات مربوط به فن
پكينگ ها
مفهوم واژگان و علائم
نتيجه گيري
پيوست ها
منابع
لاتين

فهرست اشكال:
نمايي از برج هاي خنك كن مورد استفاده
نمايي از داخل يك برج خنك كن معمولي
استفاده برج خنك كن در سيستم هاي خنك كننده
برج خنك كن خشك
يك نمونه از پكينگ ها
يك نوع فن مكنده در برج خنك كن
بيان شماتيك دماي Range,Approach
شماتيك تغييرات در برج خنك كن
بالانس جرمي بخار آب در هوا
بالانس هوا و آب در بالا رفتن هوا و پايين ريختن آب
انتقال جرم و حرارت از سطح نازك آب به هوا
بالانس انرژي در حركت رو به بالاي هوا و رو به پايين آب
مشخصه عملكرد برج و دما
دياگرام دما – آنتالپي مخصوص
يك نمونه منحني مشخصه برج
منحني آنتالپي – دما
تغييرات فاكتور اندازه برج نسبت به دماي حباب مرطوب
تغييرات فاكتور اندازه برج نسبت به دماي Approach
تغييرات فاكتور اندازه برج نسبت به دماي Range
تغييرات فاكتور اندازه برج نسبت به فاكتور بار حرارتي
آب جبراني برج (make Up)
هد استاتيك
منحني مشخصه ها پمپ
منحني مشخصه پمپ و افت فشار
نمونه فن نصب شده در كولينگ تاور پالايشگاه
منحني مشخصه فن
نمودار فشار كلي – جريان
برج خنك كن با پكينگ و بدون پكينگ

فهرست جداول:
تعيين دبي از تناژ برج
محدوده مجاز سرعت در دستگاه ها
حداكثر دبي مجاز در لوله
محاسبه دبي هوا از روي دبي آب
مقدار آب جبراني
فشار بارومتريك و فشار بخار آب
محدوديت در توان قابل تحمل هر تيغه
محدوديت در تعداد تيغه
نوع پكينگ بر حسب L/G

چكيده:
با توجه به رشد روزافزون نياز بشر به انرژي، به خصوص انرژي فسيلي و همچنين محصولات پتروشيمي و رقابتي شدن اين بازار، بحث بازده و صرفه اقتصادي در پروسه كار پالايشگاه ها بسيار مهم ميباشد. براي آن كه تمام دستگاه هاي به كار رفته در پالايشگاه در شرايط بهره وري بالا كار كنند، نيازمند يك شرايط مناسب ميباشند كه از جمله آن ميتوان به فاكتور دما اشاره كرد. در اكثر جاها آب نقش خنك كنندگي را دارد و چون منابع آبي محدود ميباشند، نياز به وجود دستگاهي پديد مي آيد كه با كمترين هدر رفت آب، آن را مجددا به دماي مناسب برساند. اين جا است كه نام برج هاي خنك كن(كولينگ تاور) به گوش ميرسد. برج خنك كن علاوه بر كاهش هزينه ها در بخش آب، به كمتر آلوده شدن محيط زيست كمك شاياني مي كند. امروزه از برج هاي خنك كن در پالايشگاه ها بعنوان بخش حياتي سيستم ياد مي شود كه عدم كارآيي آن موجب ايجاد فاجعه خواهد شد.

مقدمه:
در اكثر كارخانجات كوچك و بزرگ از جمله پالايشگاه ها از مهم ترين و اساسي ترين دستگاه ها ميتوان انواع برج هاي خنك كننده را نام برد. برج خنك كننده دستگاهي است كه با ايجاد سطح وسيع تماس آب با هوا تبخير را آسان ميكند و باعث خنك شدن سريع آب ميگردد. عمل خنك شدن در اثر از دست دادن گرماي نهان تبخير انجام ميگيرد، در حاليكه مقدار كمي آب تبخير ميشود و باعث خنك شدن آب ميگردد. بايد توجه داشت كه آب مقدار اندكي از گرماي خود را از طريق تشعشع و در حدود 1/4 آن را از راه هدايت و جابجايي و بقيه را از راه تبخير از دست ميدهد.
برج هاي خنك كننده علاوه بر آب به منظور خنك كردن سيالاتي ديگر در صورت لزوم مورد استفاده واقع ميشود. با توجه به اين كه برج هاي خنك كننده معمولاًً حجيم ميباشند و به علت پاشيدن آب در محيط اطراف خود و خرابي تجهيزات آن را معمولا در انتهاي فرآيند نصب ميكنند.
برج ها با توجه به شرايط فيزيكي و شيميايي خاص خود دچار مشكلاتي ميشوند ولي معمولا زماني كه لازم است تا اين مشكلات برج را از كار بياندازد طولاني است. ولي عملا اجتناب ناپذير است.
بيشتر دستگاه هاي خنك كن از يك مدار بسته تشكيل شده اند كه آب در اين دستگاه ها نقش جذب، دفع و انتقال گرما را به عهده دارد، يعني گرماي به وجود آمده توسط ماشين را جذب و از دستگاه دور ميسازد. اين كار باعث ادامه كار يكنواخت و پايداري دستگاه ميشود.
در دستگاه هايي كه به دلايلي مجبوريم آب را بگردش در آوريم و يا به كار ببريم بايد به نحوي گرماي آب را دفع كرد. با بكار بردن برج هاي خنك كننده اين كار انجام ميگيرد. در تمام كارخانه ها تعداد زيادي دستگاه هاي تبديل حرارتيوجود دارد كه در بيشتر آن ها آب عامل سرد كنندگي است.