تحقیق درباره راکتورهای غشایی کاتالیستی

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درباره راکتورهای غشایی کاتالیستی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 34

راکتورهای غشایی کاتالیستی

چکیده

امروزه استفاده از راکتورهای غشایی در فرآیندهای شامل واکنش کاتالیستی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در چنین سیستم های ترکیبی، فرآیند جداسازی غشایی با یک واکنش کاتالیستی همراه گشته و استفاده از غشاء موجب افزایش انتخابگری و بازده واکنش در فرآیند ترکیبی می گردد. در تحقیق حاضر، در ابتدا به انواع راکتورهای غشایی بر اساس نوع هندسه، ساختار مواد سازنده ی غشا، ساختار و نوع عملکرد راکتور بر اساس جایگاه و نوع کاتالیست اشاره می گردد. سپس سامانه های شامل واکنش همراه شده با فرایند جداسازی غشایی به مانند راکتورهای غشایی کاتالیستی، راکتورهای غشایی تراوش تبخیری و بیوراکتورهای غشایی مورد بررسی قرار می گیرد. علاوه بر این به انواع راکتورهای غشایی کاتالیستی و واکنش های انجام شده در اینگونه سامانه ها به تفصیل پرداخته می شود.

کلمات کلیدی : راکتورهای غشایی، واکنش کاتالیستی، فرآیند ترکیبی، جداسازی

1- مقدمه

مهم ترین و پر هزینه ترین مرحله در فرآیندهای شیمیایی، واکنش شیمیایی و جدا سازی جریان محصولات می باشد. ترکیب این دو فرآیند در یک فرآیند واحد باعث تحقق اهدافی به مانند ملاحظات اقتصادی فرایند، افزایش سرعت واکنش، صرفه جویی در مصرف انرژی و مصرف واکنش دهنده ها و کاهش تولید محصولات جانبی میشود. تا قبل از این، استفاده از غشاها در فرایندهای با دمای پائین و محیط های شیمیایی ملایم محدود شده بود. اما پیشرفت های اخیر در علم مواد، استفاده از غشاها را در دماهای بالا و شرایط شیمیایی سخت، گسترده کرده است. این امر باعث استفاده بیشتر غشاها در راکتورهای شیمیایی شده است.

ایده راکتورهای غشایی که از بهم پیوستن دو فرآیند متفاوت واکنش و جداسازی بوجود آمده به اولین سالهای استفاده از سیستم های غشایی برمیگردد.

اولین تحقیقات انجام شده در رابطه با راکتورهای غشایی در سال 1960 میلادی صورت گرفت [1]. با این وجود سیر رشد در زمینه تحقیقات علمی در 20 سال اخیر بعلت پیدایش غشاهای غیر آلی بسیار درخشان بوده است [3 ،2].

اولین بار، چنین فرآیندی جهت افزایش بازده و بر هم زدن تعادل در واکنش های دی هیدروژناسیون و استری شدن بکار گرفته شد [34-‍4]. یک نمای شماتیک از راکتورهای غشایی کاتالیستی شامل واکنش برگشت پذیر A↔B+C در شکل (1) نمایش داده شده است.

شکل (1) شماتیکی ازیک راکتور غشائی[4]

در این فرآیند غشاء نسبت به جزء B انتخابگر بوده و با خارج کردن این جزء از مخلوط واکنش موجب برهم زدن تعادل و دسترسی به مقادیر درصد تبدیل فراتر از مقادیر تعادلی می گردد. از دیگر واکنش های کاتالیستی انجام شده در راکتورهای غشایی می توان به واکنش های هیدروژناسیون، اکسیداسیون جزئی و کلی اشاره نمود ‍‍‍[42-34].

در چنین فرآیندهایی استفاده از غشاء موجب افزایش بازده و انتخابگری واکنش گشته که میزان این افزایش علاوه بر پارامترهای فرآیند به خواص غشاء نیز وابستگی شدید دارد.

بطور کلی سامانه های شامل واکنش همراه شده با فرایند جداسازی غشایی به سه دسته راکتورهای غشایی کاتالیستی، راکتورهای غشایی تراوش تبخیری و بیوراکتورهای غشایی تقسیم بندی می شوند [43].

در این مقاله در ابتدا به انواع راکتورهای غشایی بر اساس نوع هندسه، ساختار مواد سازنده ی غشا، ساختار و نوع عملکرد راکتور بر اساس جایگاه و نوع کاتالیست کاربردی اشاره می گردد. در ادامه مطالبی راجع به راکتورهای غشایی تراوش تبخیری و بیوراکتورهای غشایی ارائه شده و سپس به توصیف فرایند های جداسازی غشائی کاتالیستی که مبحث اصلی این تحقیق است، پرداخته می شوند. در پایان مهمترین واکنش هایی که در راکتورهای غشایی صورت میگیرند، مورد بررسی قرار می گیرند.

2- راکتورهای غشایی

راکتورهای غشایی را می توان بر اساس هندسه، ساختار مواد سازنده غشا و ساختار راکتور تقسیم بندی نمود [44].

2-1- دسته بندی راکتورهای غشایی بر اساس هندسه ی غشا

در دسته بندی اولیه راکتورهای غشایی بر اساس هندسه ی غشاء مجزا می شوند. متداول ترین اشکال غشاء هندسه های تخت و لوله ای هستند. به علت سهولت ساخت غشاهای تخت، از این غشاها در تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی، مکرراً استفاده شده، اما در عملیات در مقیاس تجاری به علت نیاز به نسبت های بالا ی سطح به حجم غشاء از ساختار لوله ای استفاده میشود. در حال حاضر راکتورهای غشایی کاتالیستی با ساختار چند لوله ای بسیار مورد توجه قرار گرفته و در این زمینه، کارهای تحقیقاتی زیادی بر روی ساختار لوله و پوسته منفرد انجام شده است [44]. با اینحال در سامانه های بیو راکتورهای غشایی کاربرد غشاهای الیاف میان تهی متداول تر است.

2-2- دسته بندی راکتورهای غشایی بر اساس ساختار مواد سازنده

غشاها از نظر ساختار مواد سازنده به دو دسته متراکم و متخلخل تقسیم بندی می شوند. غشاهای متراکم از جنس پلیمر، فلزات و آلیاژهای آنها و اکسیدهای فلزی میباشند و در این میان غشاهای پلیمری گرانقیمت بوده و بجز موارد معدودی از مقاومت گرمایی پایینی برخوردار هستند‌‍‌. غشاهای متراکم فلزی نیز اغلب از جنس فلزاتی به مانند پالادیم، پلاتین، روتنیم، ردنیم، ایریدیم و نقره و آلیاژهای آنها می باشند [45].

غشاهای متخلخل نیز از جنس پلیمر، شیشه و مواد سرامیکی بوده، که در فرآیندهای ترکیبی واکنش – جداسازی بکار می روند. در این میان غشاهای متخلخل آلی در بیوراکتورهای غشایی و یا در فرآیندهای دما پایین مورد استفاده قرار می گیرند [4]. مواد با قطر روزنه های بزرگ، مانند غشاهای آلفا آلومینا، مستقیما در فرآیند جدا سازی شرکت نکرده، بلکه به عنوان تکیه گاه غشاهای انتخابگر با روزنه های کوچکتر در ساخت غشاهای مرکب مورد استفاده قرار می گیرند. در حقیقت این نوع غشاها انتخابگر نبوده و بر اساس قابلیت تراوایی بالا به عنوان تکیه گاه لایه های انتخابگر بکار میروند [5].

مواد با اندازه حفرات متوسط برای ساخت غشاهایی که عموماً روزنه هایی در محدوده4 تا 5 نا نو متر نیاز باشد به کار می روند، بنابراین نفوذ اجزاء در طول غشاء های حفره متوسط از مکانیسم نفوذ نودسن پیروی می کند. مقدار فاکتور جداسازی برای بیشتر سیستم هایی که در آنها از غشاهای حفره متوسط استفاده شده پایین بوده و در محدوده 5/1 تا 10 گزارش میشود. موادی مانند شیشه ویکور، و غشاهای مرکب گاما آلومینا که برروی پایه ای از جنس آلفا آلومینا قرار گرفته اند جزء این طبقه بندی به شمار می روند.

غشاهای حفره کوچک که اخیراً موضوع بسیاری از تحقیقات بوده اند به عنوان غربال کننده های ملکولی در فرآیند جداسازی بکاررفته و فاکتورهای جداسازی با مقادیر بالایی را نتیجه میدهند. کربن با خاصیت غربال کنندگی، شیشه هایی با اندازه حفرات کوچک و زئولیت ها از جمله موادی هستند که در ساخت این نوع غشاء ها کاربرد دارند. در این میان، زئولیت ها به علت پایداری بالا در شرایط فرایندی بیشترین توجه را به خود جلب کرده اند. بعضی از مواد مانند آلومیناهای آندیک نیز به علت کمبود اطلاعات راجع به مکانیسم جذب و انتقال اجزاء از داخل روزنه ها کمتر مورد بررسی قرار گرفته اند. اخیراً فعال ترین سطوح توسعه یافته برای ساخت غشاء، فیلم های متراکم نازکی هستند که برای حفظ پایداری بر روی لایه های محافظ قرار می گیرند. شایان ذکر است که مواد بکاررفته در لایه های محافظ نباید مقاومت اضافی در برابر تراوش داشته باشند. غشاهای مرکبی که بدین صورت ساخته میشوند قابلیت انتخابگری کامل برای یک جزء را داشته، ولی دارای سرعت تراوش پایینی می باشند [5].

2-3- دسته بندی راکتورهای غشایی کاتالیستی بر اساس ساختار راکتور

در تقسیم بندی دیگر، راکتورهای غشایی بر اساس ساختار راکتور از لحاظ موقعیت کاتالیست متمایز میشوند. این دسته بندی در جدول (1) ارائه شده است [5].

غشاهای بکاررفته در راکتورهای غشایی می توانند ذاتا خاصیت کاتالیستی داشته باشند، بدین صورت که ذرات کاتالیست در روزنه های غشاء نشانده شوند. در این صورت این راکتور، راکتور غشایی کاتالیستی نامیده میشود. در نوعی دیگر از راکتورهای غشایی با ساختار لوله ای، غشاء از خود خاصیت کاتالیستی نشان نداده و ذرات کاتالیست به صورت فشرده در محفظه ی داخلی غشا (لوله) و یا خارج از غشا در قسمت پوسته قرار داده میشوند. این نوع ساختار

تحقیق درمورد فرایندهای غشایی و کاربرد آنها در صنایع لبنی UF اولترافیلتراسیون 27 ص

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درمورد فرایندهای غشایی و کاربرد آنها در صنایع لبنی UF اولترافیلتراسیون 27 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

سمینار

فرایندهای غشایی و کاربرد آنها در صنایع لبنی

UF اولترافیلتراسیون

استاد راهنما :

خانم مهندس قاسم زاده

تهیه کنند گان :

علی عیسی زاده – علیرضا شیبانی

ناهید شهریاری – فرزانه فضل – نرگس شادی

طاهره باقعی – مهدیه آقایی

تاریخچه :

تاریخچه جداسازی مواد کلوئیدی از محلولها توسط صافیهای غشایی به قرن گذشته بر می گردد . جداسازی آنزیمهای پروتئینها در مقیاس آزمایشگاهی بوسیله غشاء نیمه تراوا با دیالیز انجام میپذیرفت . به دلیل کسل کننده بودن و نیاز به مدت طولانی در این روش تلاشی جهت بکارگیری آن در مقیاس صنعتی برای جداسازی مواد کلوئیدی و تغلیظ صورت نمی پذیرفت .

تکامل و توسعه فراپالایش در مقیاس صنعتی پس از اکتشاف غشاهای نامتقارن اسمیتریک به وسیله لئو و سوری- جان در سال 1962 پدید آمد . هر چند اهداف این دو نفر تولید غشاهایی برای نمک زدایی آب دریا به طریقه اسمز معکوس بود . مدت کوتاهی پس از آن غشاهای فراپالایش نامتقارن با شدت نفوذ بالا خواص مناسب و مقاومت مکانیکی خوب ابداع و کشف گردید .

تحقیقات برای دستیابی به یک ساختمان مناسب برای فراپالایش موجب ابداع شکل لوله ای صافیها گردید . در سال 1969 طرح صفحه و قاب برای سیستم فراپالایش ابداع شد و در همان زمان اشکال مختلف فراپالایش بطور تجاری در اختیار عموم قرار گرفت . از آن پس توسعه بسیار سریعی در تجهیزات و ساختار غشاهای فراپالایش پدید آمد .

مقدمه

Mombnrane sepratio

فاز حالتی از ماده که کاملا یکنواخت وهمگن است

انواع فازها

گاز – گاز

گاز – مایع

گاز –جامد

مایع – مایع

مایع – جامد

جامد – جامد

هدف ما از فرزایند های غشائی جدا ازی مواد فازها در اثر کنترل راه عبور آنها ست

غشاها

غشاء : لایه ای نازک که می تواند اجزاء یک سال را به طور انتخابی از آن جدا کند یا فاز سومی است که انتقال جرم بین فاز را کنترل می کند

خواص غشا: فیزیکی :اندازهحفره ْشکل حفره تعداد حفره.

شیمیایی : بار سطحی ْتوانایی جذب ْ آبگریزی یا آبروستی غشا

غشاهایی که در صنعت شیر به کار می رود باید دارای وبژگی های زیر باشند

قابلیت عبور مقادیر زیاد تداویده را داشته باشند.

دارای قدرت انتخابی زیاد باشند.

دارای مقاومت باکتریولوژی خوب باشند.

نسبت به مواد پاک کننده و ضد عفونی کننده مقاوم باشد.

هزینه تهیه آنها ارزان و مقرون به صرفه باشد.

دسته بندی غشاها

غشاء های غیر متقارن »:

ازشکل دهی یک محلول پلیمری در حلالها وغیر حلالها تولید می شود (التیرافیلتراسیون ) در برابر عوامل اکسید کننده و تمیز شدن اسید نیتریک و سود کاستیک مقاوم ولای نسبت به برذخی مقادیر کلز عکس العمل نشان می دهند .

غشاء های اساتدلاروزی:

که در هیپر فیلتراسیون به کاربرده می شود به دماهای بیش از سی تا 40 درجه وشرایط قلیایی حساس می باشند .

پروژه انتقال جرم در تقطیر غشایی اسمزی (OMD)-رشته شیمی

اختصاصی از کوشا فایل پروژه انتقال جرم در تقطیر غشایی اسمزی (OMD)-رشته شیمی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : پاورپوینت

فهرست مطالب :

• اسمز معکوس
• تفکیک غشایی اسمز معکوس (RO)
• تأثیر غلظت قطبیت براسمز معکوس
• برخی دیگر از کاربردهای اسمز معکوس
• فواید تقطیر غشائی
• کاربردهای تقطیر غشایی
• انواع تقطیر غشائی
• اصول فرآیند OMD
• خواص محلول استخراجی
• انتقال جرم
• قطبیت دمایی
• قطبیت غلظتی
• مشخصات غشا‌های استفاده شده در OMD
• ماژولهای OMD و کاربردهای فرآیندی
• اثر ضخامت غشاء استفاده شده بر فلاکس نفوذی در طول فرایند های OMD و DCMD
• شرح فرایند آزمایش
• جنبه انتقال جرم
• انتقال جرم در لایه های مرزی
• تاثیر غلظت عامل اسمزی
• تاثیر شدت جریان عامل اسمزی
• تاثیر سایز حفره ها
• تاثیر نوع عامل اسمزی
• تاثیر دما
• نتایج
• مقادیر ضریب انتقال جرم برای غلظتهای متفاوت عامل اسمزی
• مقادیر ضریب انتقال جرم برای شدت جریان های متفاوت
• مراجع

چکیده:

منظور از اسمز معکوس عبور یک حلال مانند آب از یک غشای چگال است که نسبت به حلال تراوا است (A)، اما نسبت به حل شونده (ها) ناتراوا است (B) (مانند یونهای غیر آلی). فرآیند اسمز بعنوان یک فرآیند تفکیک مفید نیست، چرا که حلال در جهت اشتباهی منتقل می شود که این به جای تفکیک باعث ترکیب می شود. ولی جهت انتقال حلال درون غشا می تواند معکوس شود.

دانلود پایان نامه ساخت و ساز غشاء سنسور و فرآیندهای غشایی بر اساس پی وی سی

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه ساخت و ساز غشاء سنسور و فرآیندهای غشایی بر اساس پی وی سی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

اندازه گیری اسپکتروفتومتری مشتقی، طیف سنجی نشر اتمی پلاسمای جفت شده القایی، طیف سنجی نشر شلعه ای، طیف سنجی جذب اتمی و پتانسیومتری مهمترین روش های اندازه گیری یون های لانتانید می باشد. از میان این روشها، الکترودهای یون گزین امروزه به طور معمول برای اندازه گیری تعداد زیادی از کاتیون ها و آنیون ها استفاده می شود که برخی از مشکلات روشهای بالا مثل پیچیده و وقت گیر بودن را ندارد.
در این تحقیق یک الکترود غشائی حساس و گزینش پذیر را برای اندازه گیری یون نئودیمیم ارائه کردیم. پاسخ این حسگر در محدودۀ غلظتی   تا   نئودیمیم یک پاسخ نرنستی است. حد تشخیص این حسگر   است. داده های ضرایب گزینش پذیری برای کاتیون های مختلف نشان می دهد که این کاتیون ها مزاحمت قابل توجهی در اندازه گیری نئودیمیم ندارد.
از مشخصات قابل توجه این سنسور زمان پاسخ دهی سریع (کمتر از 10 ثانیه) است. ساختار بهینه غشاء که منجر به نتایج مطلوب شد به صورت 30% PVC ، 65% DBP، 3% یونوفور و 2%        NaTPB بدست آمد.
بعد از چند سری آزمایش مشخص شد که گستره pH 9/2 - 2/9 پاسخ الکترود به تغییرات pH وابسته نیست. همچنین از این الکترود به عنوان الکترود شناساگر در تیتراسیون پتانسیومتری با EDTA استفاده شد.
1-1- مقدمه :
الکتروشیمی در دو دهه اخیر پیشرفت های قابل توجهی در ایجاد روش های جدید در زمینه های کیفی و کمی کرده است و این پیشرفت ها مدیون توسعه دستگاه ها و مدارهای الکتریکی می باشند و همچنان اصلاح وسایل موجود و روش ها، ابداع شیوه ها و وسایل نوین ادامه دارد.
امروزه نقش شیمی تجزیه در شناسایی و تعیین غلظت گونه ها در نمونه های شیمیایی، بالینی، کشاورزی، زیست محیطی و صنعتی بسیار حائز اهمیت است ]1-4]. همچنین نقش آن در اندازه گیری مواد موجود در سیستم های زنده، به خصوص بدن جانداران و گیاهان و به ویژه انسان ها، چنان واضح و روشن است که بیان آن ضرورتی ندارد.
به همین دلیل، نیاز به تجهیزات و وسایل ضروری برای اندازه گیری مواد باعث شده که پیشرفت های زیادی در زمینه تکنولوژی ساخت ابزارها، و وسایل اندازه گیری و روش های تجزیه ای حاصل شود.
به طور کلی روش های تجزیه شیمیایی دستگاهی را می توان به سه دسته مهم تقسیم بندی کرد :
روش های جداسازی ؛
روش های طیفی ؛
روش های الکتروآنالیتیکی .
در این میان، روش های الکتروآنالیتیکی زیر شاخه الکترودهای یون گزین از شاخه پتانسیومتری مد نظر ما می باشد. از آن جا که الکترودهای یون گزین توانایی شناسایی و اندازه گیری یک گونه خاص با مقدار کم در حضور سایر اجزای موجود در نمونه را با دقت و حساسیت بسیار زیاد ممکن می سازد، به عنوان یک روش روزمره در بسیاری از آزمایشگاه ها شناخته شده اند.
مزایای الکترودهای یون گزین عبارت اند از :
1.   از مهم ترین مزیت الکترودهای یون گزین سهولت تهیه آن ها می باشد، زیرا کل مجموعه شامل یک پتانسیومتر برای اندازه گیری در حد میلی ولت و یک حسگر که به طور انتخابی به یک آنالیت خاص جواب می دهد، می باشد.
2.   کار با الکترودهای یون گزین ساده است و هزینه استفاده از آن ها کم می باشد. همچنین دارای ماندگاری و طول عمر خوبی می باشند.

چکیده :
1-2- تجزیه الکتروشیمیایی :
1-3- اندازه گیری های پتانسیومتری :
1-4-1- حسگرهای الکتروشیمیایی :
1-4-2- حسگرهای پتانسیومتری:
1-5- الکترودهای یون گزین :
1-6- طبقه بندی الکترودهای یون گزین :
1-6-1- الکترودهای با غشاء شیشه :
1-6-1-1- الکترودهای pH :
1-6-1-2- الکترودهای شیشه برای دیگر کاتیون ها :
1-6-2- الکترودهای با غشاء مایع :
1-6-3- الکترودهای با غشاء جامد :
1-6-3-1- الکترودهای کربن :
1-6-3-1-3- الکترودهای نانولوله ای کربنی :
1-7- تجهیزات مورد نیاز برای اندازه گیری پتانسیومتری :
1-8-  عناصر خاکی کمیاب یا لانتانیدها:
1-8-1- گسترش و پراکندگی عناصر خاکی کمیاب در طبیعت:
1-8-2- ساختمان الکترونیکی عناصر خاکی کمیاب:
1-8-3- خواص مغناطیس
1-8-4- دیدیمیم:
1-8-5- نئودیمیم:
1-9- هدف تحقیق
2-1- ویژگی های الکترودهای یون گزین
2-1-1- مکانیسم پاسخ دهی :
2-1-2- حد تشخیص :
2-1-2-1- حد تشخیص پائین :
2-1-2-2- حد تشخیص بالا :
2-1-3- گستره اندازه گیری :
2-1-4- زمان پاسخ دهی :
2-1-5- اثر pH‌ :
2-1-6- طول عمر الکترود :
2-1-7- گزینش پذیری و تعیین ضرایب آن :
2-1-7-2- روش جدید گزینش پذیری :
2-1-8- ضرایب گزینش پذیری و روش های تعیین آن ها در پتانسیومتری :
2-2-1- یونوفور (حامل):
2-2-3- ماتریس پلیمری:
2-2-4- افزودنی یونی:
3-1- مواد و واکنش گرهای مورد استفاده:
3-2- تجهیزات مورد استفاده:
3-3- روش ها:
3-3-1- آماده سازی الکترود:
3-3-2- اندازه گیریemf :
3-3-3- اندازه گیری دامنه :pH
3-3-4- اندازه گیری زمان پاسخ دهی:
3-3-5- روش تعیین ضرایب گزینش پذیری:
3-3-6- تیتراسیون پتانسیومتری با EDTA:
4-1- مقدمه:
4-2- بحث و نتیجه گیری:
4-2-2- اثر ترکیب درصد غشاء:
4-2-3- اثر pH:
4-2-4- منحنی کالیبراسیون و اطلاعات آماری:
4-2-5- زمان پاسخ دهی دینامیک:
4-2-6- تعیین ضرایب گزینش پذیری:
4-2-7- کاربرد  تجزیه ای:

شامل 71 صفحه فایل word

پیدا کردن شکل تعادلی سازه های غشایی به روش رهایی پویا

اختصاصی از کوشا فایل پیدا کردن شکل تعادلی سازه های غشایی به روش رهایی پویا دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .