[صفحه اصلی ]   [ English ]  
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
مدیریت دانشکده::
درباره دانشکده::
معرفی افراد::
امور پژوهشی::
امور آموزشی::
فضاهای تحقیقاتی::
اخبار و رویدادها::
مستندات و فرمها::
تسهیلات پایگاه ::
مدیریت امور دانش آموختگان::
::
پیوند با دانشگاه

AWT IMAGE

AWT IMAGE

AWT IMAGE

AWT IMAGE

..
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
نظرسنجی
نظر سنجی در خصوص وب سايت دانشکده
عالی
خوب
متوسط
   
..
تور مجازی دانشگاه

AWT IMAGE

..
Rss

AWT IMAGE

..
:: دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی شیمی ، نفت و گاز ::
 | تاریخ ارسال: ۱۳۹۶/۱۱/۳۰ | 

مهندس مسعود رحیمی ، دانشجوی دوره دکتری مهندسی‌شیمی ، سه شنبه هشتم اسفندماه 1396، از رساله خود با عنوان «بررسی تاثیر پارامترهای جریانی در سیستم گوگردزدایی اکسیداسیونی سوخت هیدروکربنی به کمک امواج مافوق صوت » با راهنمایی دکتر شاهرخ شاه­حسینی دفاع خواهد نمود .

چکیده

فرایند گوگرد­زدایی اکسیداسیونی به کمک امواج مافوق صوت (UAOD) به عنوان یک تکنولوژی پیشرو جهت کاهش حداکثری مقدار گوگرد موجود در سوخت هیدروکربنی مطرح است. در این راستا، توسعه فرایند جریانی UAOD از طریق طراحی بهینه و بررسی پارامترهای موثر بر نوع ساختار راکتورهای صوتی شاخه­ای، بسیار حائز اهمیت است. از این ­رو در تحقیق حاضر، ابتدا مدل معتبر دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) جهت بررسی هیدرودینامیک راکتور شاخه­ای امواج مافوق صوت ارائه و یک مدل جدید شرط مرزی متحرک با پروفایل سهموی-لگاریتمی (تابعی از قطر شاخک و زمان) برای امواج انتقالی توسعه داده شد. به علاوه، مدل کاویتاسیون بهبود یافته در مدل CFD، با هدف پیش­بینی هیدرودینامیک جریان در راکتور صوتی مورد استفاده قرار گرفت. پس از اعتبارسنجی مدل CFD، شبیه­سازی جهت پیش­بینی متغیرهای مختلفی مانند مناطق کاویتاسیون صوتی، میدان فشار، میدان جریان و همچنین متغیرهای توربولانسی مانند شدت توربولانسی صورت پذیرفت. سپس، با در نظر گرفتن متغیرهای طراحی و نوآوری استفاده از تزریق در محل منطقه فعال، عملکرد سیستم جریانی ارزیابی شد. در این راستا، ابتدا تاثیر پارامترهای عملیاتی بررسی و مقادیر مناسب نسبت مولی اکسید کننده به سوخت (88/38)، نسبت مولی اسید به سوخت (67/116) و مدت زمان قرار گرفتن در معرض امواج مافوق صوت (2/29 دقیقه) در محدوده­­ی مورد نظر انتخاب شد. پس از آن، آزمایش­هایی با هدف کمینه کردن زمان ماند و نسبت حجمی فاز آبی به آلی در راکتور صوتی دو مرحله­ای جریانی انجام شد. بیش از 90 درصد گوگردزدایی در زمان ماند 5/5 دقیقه و نسبت حجمی فاز آبی به فاز آلی 2/0 بدست آمد. به علاوه، اثر قطر نازل­های مختلف بر روی عملکرد راکتور جریانی در واکنش گوگردزدایی اکسیداسیونی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، فرایند UAOD با روش تزریق فاز آبی نسبت به سیستم متداول تماس اختلاط بین فازی مقایسه شد. افزایش محسوسی در میزان حذف گوگرد و به ویژه در زمان قرار گرفتن تحت امواج مافوق صوت پایین برای سیستم تزریقی نسبت به سیستم متداول مشاهده گردید. در نهایت، راکتور استوانه­ای جهت استفاده در مقیاس­ بالاتر طراحی و پارامترهای جریانی در این سیستم مانند زمان ماند، قطر نازل و تعداد تزریق فاز پراکنده ارزیابی شد. با توجه به نتایج حاصل از آنالیز کروماتوگرافی گازی، حذف بیش از 98 درصد از ترکیبات گوگردی موجود در سوخت دیزل با روش دو تزریقی در دبی­ حجمی فاز آبی 89/48 و آلی 44/244 میلی­لیتر بر دقیقه و زمان ماند 15 دقیقه، پس از سه مرحله استخراج بدست آمد. همچنین آنالیزهای مختلف بعد از مراحل اکسیداسیون، حذف بیش از 99 درصد از فاز آبی مورد استفاده در فاز آلی را نشان دادند. به علاوه، پارامتری هیدرودینامیکی به نام نسبت مومنتوم هیدرودینامیکی که به ارزیابی قدرت جت امواج مافوق صوت نسبت به جت فاز پراکنده می­پردازد، تعریف گردید. در ادامه، جهت شبیه­سازی سوخت مدل در راکتور صوتی، مدل هیدرودینامیکی CFD با مدل سینتیکی واکنشی ادغام شد. نتایج CFD نشان داد که اثرات فیزیکی و شیمیایی ناشی از انتقال امواج مافوق صوت و پدیده کاویتاسیون می­تواند در میزان حذف گوگرد اثرگذار باشد. با این وجود اثرات فیزیکی مانند جریان­های صوتی و نوسانات سرعت مربوط به شرایط جریانی ایجاد شده در داخل راکتور صوتی نقش اصلی را در حذف ترکیبات گوگردی ایفا می­کنند. در واقع، این اثرات فیزیکی منجر به ایجاد میکرو اختلاط و میکرو امولسیون مناسب شده که سبب افزایش سطح تماس فاز آبی-آلی و در نتیجه انتقال جرم بین فازی می­شود که در نهایت منجر به افزایش سرعت واکنش می­گردد.

کلمات کلیدی: گوگردزدایی اکسیداسیونی، امواج مافوق صوت، سوخت دیزل، سیستم جریان پیوسته، دینامیک سیالات محاسباتی، شدت توربولانسی.

 
دفعات مشاهده: 567 بار   |   دفعات چاپ: 24 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر

CAPTCHA code
   
سایر مطالب این بخش سایر مطالب این بخش نسخه قابل چاپ نسخه قابل چاپ ارسال به دوستان ارسال به دوستان
Persian site map - English site map - Created in 0.14 seconds with 52 queries by YEKTAWEB 3760