چکیده موضوع تحقیق: استفاده از امواج ماکروویو و فراصوت روش نوینی در صنعت نفت است که تاکنون برای مقاصد مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مولکول‌های نفت به دلیل داشتن عناصر قطبی همانند اکسیژن، نیتروژن و گوگرد تحت تأثیر میدان الکتریکی امواج ماکروویو قرار گرفته و با ایجاد ممان دوقطبی نقاط گرمی را به وجود می‌آورند که هم دمای نفت را افزایش داده و هم ترکیبات سنگین همانند آسفالتین را می‌شکند. امواج فراصوت نیروهای بین‌مولکولی را با ایجاد حباب‌های کوچک و ترکیدن آن‌ها از بین می‌برند. هم‌چنین ترکیدن حباب‌ها سبب شکستن مولکول‌های سنگین همانند آسفالتین می‌شود.
روش تحقیق: در این تحقیق نفت خام تحت تابش امواج ماکروویو و فراصوت قرار گرفته و تغییرات خواص آن مورد بررسی قرار گرفته است. هم‌چنین تأثیر تغییر پارامترهایی همانند توان و زمان بر خواص نفت خام بررسی شده است. تغییرات گرانروی و API می‌تواند نشان دهنده میزان شکست مولکول‌های سنگین همانند آسفالتین و ارتقا نفت خام باشد.
نتایج اصلی: استفاده از امواج ماکروویو و فراصوت به ترتیب سبب کاهش 4/12 و 6 درصدی گرانروی نفت خام و افزایش 8/2 و 2/1 درجهAPI می‌شود. هم‌چنین کاهش میزان آسفالتین در اثر اعمال امواج ماکروویو و فراصوت به ترتیب 3/9 و3/4 درصد است که نشان دهنده شکسته شدن این ترکیبات و تبدیل به ترکیبات سبک‌تر و در نتیجه ارتقا نفت خام می‌شود. در آزمون طیف‌سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) افزایش درصد وزنی کربن و کاهش عناصری همانند اکسیژن و گوگرد تأییدکننده این موضوع است. بررسی ساختار نفت خام تحت تابش امواج ماکروویو و فراصوت نشان دهنده این است که امواج ماکروویو علاوه بر تأثیر بر هیدروکربن‌های راست زنجیر باعث کاهش ترکیبات آروماتیک نیز شده‌اند، اما امواج فراصوت بیشتر بر ساختار هیدروکربن‌های راست زنجیر تأثیر گذاشته‌اند.

چکیده موضوع تحقیق: سطوح پلی‌اتیلن را اغلب به دلایل مختلفی همانند پاکسازی و حکاکی سطح[1]، تغییر عملکرد سطح و رسوب سطحی اصلاح می‌کنند. یکی از سطوحی که در کاربردهای ظروف بادی می‌بایست اصلاح شود تا چسبندگی مناسب برچسب‌ها به آن محقق شود، سطوح بطری‌های شوینده‌های بهداشتی است که مورد هدف این پژوهش است. در این مقاله از دستگاه پلاسمای جرقه لغزان در فشار اتمسفر با گاز هوا برای اصلاح سطح ورقه‌های پلی‌اتیلن به منظور ایجاد تغییر در ساختار آن‌ها استفاده شده‌است.
روش‌ تحقیق: به منظور بررسی تغییرات ایجاد شده در شیمی و فیزیک سطح پلی‌اتیلن بعد از اصلاح پلاسمایی از آزمون های مختلفی مانند­­­­­­­­­­­ آزمون‌هایAFM ­، SEM وXPS استفاده شده‌است. همچنین آزمون طیف‌سنجی گسیل نوری(OES) برای شناسایی عناصر پلاسما استفاده شده‌است.
نتایج اصلی: زاویه تماس[2] بین قطره آب و سطح پلی‌اتیلن بعد از‌ 40 ثانیه‌ اصلاح به96/46‌ درجه رسیده‌است، در حالی که این زاویه تماس قبل از اصلاح پلاسمایی 53/66 درجه بوده‌است. کاهش در اندازه زاویه تماس قطره آب و سطح نمونه، بیانگر آبدوست شدن سطح پلی‌اتیلن بعد از اصلاح پلاسمایی است. با استفاده از روش ‌Owens-Wendt-Rabel Kaelble انرژی سطحی پلی‌اتیلن قبل و بعد از اصلاح پلاسمایی محاسبه شده‌است. انرژی سطحی پلی‌اتیلن از‌mj.m^-2 20/42 در نمونه کنترل به mj.m^-2 32/60 در نمونه اصلاح شده افزایش پیدا کرده‌است. افزایش در زبری سطح نمونه اصلاح شده با پلاسمای جرقه لغزان توسط آزمون AFM تأیید شد. زبری سطح پلی‌اتیلن در نمونه کنترل nm18/47 بوده درحالی که، زبری در نمونه اصلاح شده به nm 86/59 افزایش یافته‌است. آزمون XPS حضور گروه‌های‌عاملی اکسیژن‌دار و نیتروژن‌دار را روی سطح نمونه اصلاح شده تأیید کرد. همچنین این آزمون تشکیل پیوندهای C−C=O و C−O−C را در سطح پلی‌اتیلن اصلاح شده، نشان داد. [1] Cleaning and etching [2] Contact angle

چکیده موضوع تحقیق: روش حاضر با هدف بررسی میزان انطباق موضوع پژوهش ­های حوزه مهندسی شیمی در دانشگاه شهید چمران اهواز با ایران و جهان انجام شد. همچنین در آن، به شناسایی موضوعات برجسته مقاله های منتشر شده در حوزه مهندسی شیمی پرداخته شده است.
روش تحقیق: این پژوهش از نوع مطالعات کاربردی علم­ سنجی به شمار می­ رود. جامعه آماری آن را پژوهش­های مرتبط با رشته مهندسی شیمی درپایگاه Web of Science تشکیل داده ­اند. با در نظر گرفتن کلیدواژه های منابعی که از پایگاه Web of Science استخراج شدند، اطلاعات به برنامه PreMap منتقل و با اعمال محدودیت ­هایی، یکدست ­سازی اصطلاحات برای هر سه فایل جهان، ایران و دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. به منظور بررسی همسویی موضوعی، روش خوشه­ بندی با نرم­ افزار VOSviewer انجام شد. برای تعیین میزان هم‌سویی پژوهش‌ها نیز از شاخص مشابهت ساختاری موضوعات استفاده شده­ است.
نتایج اصلی: پژوهشگران به دنبال جستجوی حوزه­ های موضوعی گروه مهندسی شیمی در دانشگاه شهید چمران، ایران و جهان بوده­ اند. با بررسی درصد مشابهت ساختاری مشخص شد که به مرور زمان موضوعات حوزه مهندسی شیمی در دانشگاه شهید چمران با ایران و جهان و همچنین ایران با جهان همسوتر شده ­اند ولی درصد همسویی با جهان کم است. برای افزایش هم ­راستایی موضوعات مهندسی شیمی می توان بسترهای اشتراک گذاری اطلاعات و یادگیری برای دانشجویان، اساتید، پژوهشگران و صاحب نظران حوزه مهندسی شیمی ایجاد کرد. همچنین رویکردی جامع برای نظارت بر فرآیندهای تحقیقاتی و ارزیابی آنها، از جمله همسویی آنها با مؤسسات تحقیقاتی پیشرو، می‌تواند بینش‌های ارزشمندی را برای بهبود سیاست‌های تحقیقاتی و تقویت نوآوری‌های علمی و فناوری به سیاست‌گذاران پژوهشی ارائه دهد.

چکیده موضوع تحقیق: نفوذپذیری و گزینش‌پذیری بالا دو عامل مهم غشاهای جداسازی گاز به شمار می‌روند. برای دستیابی به چنین پارامترهایی غشاهای جداسازی گاز را می‌توان از لحاظ نوع پلیمر استفاده شده، نسبت مواد و ساختار اصلاح کرد. به همین منظور، در این پژوهش به بهبود عملکرد غشاها­ی لایه نازک کامپوزیتی (TFC) کیتوسان- اسید گالیک/پلی‌سولفون در جداسازی گاز CO₂ پرداخته شده است.
روش تحقیق: برای تهیه غشاهای TFC کیتوسان-اسید گالیک /پلی‌سولفون، لایه ­ای نازک در مقیاس نانومتری از کیتوسان­-اسید گالیک روی لایه پشتیبان پلی ­سولفون (PSF) تشکیل شد. سپس، غشاهای لایه نازک کامپوزیتی کیتوسان-اسید گالیک‌ با نسبت ­های جرمی مختلف (کیتوسان : ‌اسید گالیک برابر با 1:1، 2:1 و1:2) ساخته شدند. از روش­های مختلفی نظیر تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی پویشی گسیل میدانی (FESEM) و طیف سنجی فوتوالکترونی پرتوی ایکس (XPS) به همراه آزمون گاز تراوایی برای جداسازی‌های CO₂/CH₄ و CO₂/N₂ برای بررسی ساختار و عملکرد غشاهای TFC بهره گرفته شد.
نتایج اصلی: بررسی ساختار شیمیایی غشاهای سنتز شده نشان دهنده ­ی تشکیل موفقیت آمیز زنجیره­ های کیتوسان-‌اسید گالیک در سطح PSF بود. تصاویر میکروسکوپی غشاهای سنتز شده نشان داد که لایه نازک متراکمی از کیتوسان-اسید گالیک به صورت یکنواخت بر روی لایه‌ی پشتیبان PSF تشکیل شد. حداکثر جداسازی CO₂ با نسبت جرمی (1:2) کیتوسان-اسیدگالیک بدست آمد. افزایش کسر جرمی اسید گالیک در لایه‌ی انتخاب‌پذیر غشای لایه نازک کامپوزیتی (1:2) منجر به افزایش نفوذ‌پذیری CO₂ نسبت به دو غشای لایه نازک کامپوزیتی (1:1) و (2:1) از 2/347 و 4/294 به GPU 1/411 شد. علاوه بر این، تراوایی هر یک از گازهای CH₄ و N₂ از طریق غشای لایه نازک کامپوزیتی (1:2) به ترتیب 6/24 و GPU 2/19 به دست آمد. همچنین، محاسبات گزینش­ پذیری گازها حاکی از افزایش گزینش ­پذیری CO₂/CH₄ و CO₂/N₂ از 84/13 و 165/17 در غشای لایه نازک کامپوزیتی (1:1) و 68/9 و 96/12 در غشا لایه نازک کامپوزیتی (2:1) به 71/16 و 41/21 در غشا لایه نازک کامپوزیتی (1:2) بوده است. نتایج حاصل نشان داد که عملکرد غشای لایه نازک کیتوسان_اسید گالیک که برای نخستین بار در جداسازی CO₂ مورد استفاده قرار گرفت، قابل قبول بوده است.

چکیده با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای انرژی و محدودیت منابع فسیلی، بهره‌وری انرژی و ذخیره‌سازی آن به یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی بشر تبدیل شده است. مواد تغییرفازدهنده (PCMها) به عنوان موادی که قابلیت جذب و آزادسازی انرژی گرمایی را در دمای ثابت دارند، به عنوان راهکاری نوآورانه در حوزۀ ذخیره‌سازی مطرح شده‌اند. این مواد با ظرفیت گرمایی نهان بالا، قابلیت حفظ دمای محیط در یک بازۀ مشخص و سازگاری با محیط زیست، قابلیت بالایی برای به کارگیری در صنایع مختلف دارند. با این حال، پایین بودن رسانایی گرمایی، به ویژه در PCMهای آلی، مانع از کاربرد گستردۀ آن‌ها شده است. برای رفع این چالش، پژوهشگران به دنبال راهکارهایی برای بهبود خواص گرمایی PCMها هستند. یکی از مؤثرترین روش‌ها، افزودن نانوذرات با رسانایی گرمایی بالا به ساختار PCMهاست. در این پژوهش، ضمن بررسی مزایا و چالش‌های استفاده از PCMها، به طور جامع به پیشرفت‌های اخیر در زمینه تهیه و کاربرد نانوکامپوزیت‌های مواد تغییرفازدهنده پرداخته شده است. انواع مختلف نانوذرات مورد استفاده، روش‌های تولید نانوکامپوزیت‌ها، تأثیر نانوذرات بر خواص گرمایی و مکانیکی PCMها، پایدارسازی نانوکامپوزیت‌ها به کمک سطح فعال ها و اصلاح سطح و نیز کاربردهای بالقوه آن‌ها در صنایع مختلف، از جمله مواردی است که در این پژوهش مورد بحث قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که استفاده از نانوذرات می‌تواند به طور قابل توجهی رسانایی گرمایی PCMها را بهبود بخشد که در این میان نانوافزودنی های کربنی بالاترین تاثیر را نشان داده اند. همچنین نانوذرات باعث کاهش نسبی پدیده ابر سرمایش در PCM ها شده اند. با توجه به نتایج تحقیقات انجام شده، نانوکامپوزیت‌های مواد تغییرفازدهنده قابلیت بالایی برای بهبود عملکرد سامانه های ذخیره‌سازی انرژی، کاهش مصرف انرژی در صنایع مختلف و توسعه فناوری‌های پایدار دارند. این نانوکامپوزیت‌ها می‌توانند در صنایع ساختمان، خودرو، الکترونیک و نساجی برای ایجاد محیط‌های راحت‌تر، افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مورد استفاده قرار گیرند. با ادامۀ پژوهش‌ها در این زمینه، می‌توان به توسعه مواد تغییرفازدهنده با کارایی بالاتر و کاربردهای گسترده‌تر امیدوار بود.

چکیده موضوع تحقیق: در صنایع نفت و گاز سالیانه میلیونها دلار سرمایه تجدیدناپذیر در مشعلها سوزانده می­شود که ضمن آلودگی هوا هیچگونه عایدی برای مجموعه ندارد. در کشور ایران و منطقه پارس جنوبی بدلیل وجود پالایشگاه­های گازی حجم قابل ملاحظه­ای از گاز در مشعلها سوزانده می­شود. این تحقیق در قالب مطالعه ای جامع به بررسی فنی و اقتصادی بازیابی گازهای فلر می پردازد.
روش تحقیق: برای این منظور از نرم افزار Aspen-Plus برای شبیه سازی واحد مورد نظر در مجموعه فلرهای فازهای 22 تا 24 پارس جنوبی استفاده شد. شبیه سازی از دو بخش تشکیل شده است: بازیابی گازهای ارسالی به فلر به کمک کمپرسور با حلقه مایع و تولید توان توسط گرمای ناشی از احتراق گازهای ارسالی به فلر از طریق اعمال چرخه رنکین بخار حرارت مجدد. سود آوری طرح شامل برشهای نفتا و گاز مایع بازیابی شده از گازهای ارسالی به فلر از یک سو و تولید توان در توربینها از سوی دیگر است.
نتایج اصلی: اثر میزان هوای ورودی به محفظه احتراق بر دمای گاز خروجی بررسی شد. میزان هوای ورودی به محفظه احتراق برابر 2685 تن در ساعت تعیین شد تا در چرخه رنکین بخار آب فوق بحرانی با دمای حدود 650 درجه سانتیگراد در فشار 26 کیلوپاسکال حاصل شود. با استفاده از نتایج شبیه سازی نمودار دما بر حسب آنتروپی ترسیم شده و علاوه بر نمودار فازی بخار در طول چرخه، منحنی چرخه رنکین بخار نیز ترسیم شد. نتایج این تحقیق نشان دادند که فرایند طراحی شده باعث تولید 5365 کیلوگرم بر ساعت نفتا، 45/179 کیلو گرم بر ساعت گاز مایع، 25903 کیلووات و 101124 کیلووات در دو توربین مجزا و درآمد فروش سالانه 24,782,194 دلار خواهد شد. علاوه بر آن نشان داده شد که دوره بازگشت سرمایه این فرایند برابر 5/2 ماه است.