مجله مهندسی شیمی ایران

در این مطالعه، عملکرد‌ غشای پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS) با نام تجاری ELASTOSIL® RT 601 A/B برای جداسازی اتیل‌استات از آب در فرایند تراوش تبخیری بررسی‌شد. این غشاء به‌دلیل شباهت ساختاری با PDMS و خواص آب‌گریزی مطلوب، همراه با قیمت پایین‌تر و دسترسی آسان، به‌عنوان گزینۀ بهینه انتخاب‌شد. ارزیابی غشاء بااستفاده‌از فن‌های FTIR، FESEM و اندازه‌گیری زاویۀ تماس آب انجام‌شد. آزمایش‌های تراوش تبخیری در محدودۀ دمایی ۳۰ تا ۵۰ درجۀ سلسیوس و غلظت خوراک ۵ تا ۱۵ درصد وزنی اتیل‌استات تحت فشار خلأ ۲۰۰ میلی‌بار انجام‌گرفت. نتایج نشان‌داد که در غلظت ۵ درصد وزنی و دمای ۳۰ درجۀ سلسیوس، غشاء به شار کلی 0/73 کیلوگرم بر مترمربع ساعت و گزینشگری 2/33 دست‌یافت. افزایش دما تا ۵۰ درجۀ سلسیوس، شار عبوری را تقریباً دو برابر کرد، اما گزینشگری ۲۰ درصد کم شد. هم‌چنین، افزایش غلظت خوراک به ۱۵ درصد وزنی، شار را دو برابر کرد، اما گزینشگری ۴۰ درصد افت‌کرد. این پژوهش نشان‌می‌دهد که غشای ELASTOSIL® RT 601 A/B به‌دلیل کارایی بالا، هزینۀ کمتر و دسترسی آسان، گزینۀ مناسبی برای جداسازی اتیل‌استات از آب در شرایط عملیاتی مختلف است.

جداسازی ترکیبات گوگردیِ همراه سوخت از چالش‌های بزرگ در فرایندهای پالایش نفت خام است. گوگردزدایی استخراجی بااستفاده‌از حلال‌های یوتکتیک عمیق، به‌عنوان روشی مؤثر برای حذف این ترکیبات از سوخت، نظر محققان را جلب‌کرده‌است. در این مقاله، ضریب‌های مدل ترمودینامیکی غیرتصادفی دو مایع بااستفاده‌از داده­های تعادلی حلالیت دی­بنزوتیوفن در دو فاز سوخت مدل و حلال یوتکتیک (کولین­کلراید و دی­اتیلن‌­گلایکول) با به کارگیری الگوریتم ازدحام ذرات استخراج‌شده‌است. سپس، بااستفاده‌از مدل ترمودینامیکی به­دست‌آمده، به پیش­بینی فرایند گوگردزدایی استخراجی پرداخته‌شده‌است. نتایج مدل‌سازی نشان‌می‌دهد که بازدهی جداسازی در دماهای پایین‌تر بیشتر است و با افزایش نسبت حلال به سوخت، به‌طور قابل توجهی افزایش‌می‌یابد؛ به­طوری‌که در دمای °C20 ،با افزایش نسبت حلال از 0/1 به 3 موجب افزایش بازده جداسازی از 1/9% به 37% شد، درحالی‌که در دمای °C60، این مقدار از 1/7% به 34% افزایش‌یافت.

پساب­های فنلی صنایع و رهاسازی آن­ها به پیرامون از مشکلات زیست­محیطی هستند. در بین روش­های مختلف جداسازی فنل از پساب، فرایند جذب سطحی، روشی پرکاربرد است. هدف از این پژوهش، ارزیابی اقتصادی تولید صنعتی نانوزیست­جاذب­ کربنی تهیه‌شده از پوستۀ بادام زمینی است. قابلیت منحصربه­فرد این جاذب، یعنی دارابودن همزمان سه ویژگیِ حذف فوق­العاده سریع و کامل فنل و ظرفیت جذب بالا، آن را به یک محصول کاربردی و رقابت­پذیر تبدیل‌کرده‌است. بر اساس ارزیابی اقتصادی انجام‌شده، تولید این محصول با روش ارائه­شده در این پژوهش، از نظر اقتصادی سودآور است و 1440 هزار ریال به‌ازای هر کیلوگرم محصول نهایی هزینه‌دارد. مدت زمان بازگشت سرمایه برای نرخ­های تنزیل مختلف 3/3 الی 5/9 سال است. نرخ بازده داخلی 40 درصد برای 10 سال از زمان اجرای طرح تولید است که بالاتر از نرخ تنزیل رایج بانکی (23 درصد) است و نشان از سودآور بودن پروژه است.

این مطالعه با هدف ساخت جاذب پایدار و مؤثر برای جذب کربن‌دی‌اکسید از گازهای صنعتی، از زیست‌تودۀ گیاه گون انجام‌شده‌است. ابتدا ریشۀ گون در دمای ۶۰۰ درجۀ سلسیوس در محیط نیتروژن کربونیزه و با اسید فسفریک فعال‌شد تا کربن فعال متخلخل (با سطح ویژۀ 518/34 مترمربع بر گرم و میانگین قطر منافذ 2/46 نانومتری) تولیدشود. سپس، با نانوذرات اکسید منیزیم تهیه‌شده با روش هم‌رسوبی اصلاح‌شد. برای جذب کربن‌دی‌اکسید، مونولیت‌های استوانه‌ای (۴×۵ سانتیمتر) بااستفاده‌از بایندر پلی‌وینیل الکل ساخته‌شدند. آزمایش‌ها در راکتور نیمه‌صنعتی با گاز ترکیبی (۱۰% CO2 و ۹۰% N2 ) نشان داد که ظرفیت جذب CO2 در شرایط عملیاتی (۲۵ درجۀ سلسیوس و فشار ۱ بار) به mmol/g 1/355 می‌رسد که به‌دلیل ترکیب جذب فیزیکی (تخلخل‌ها) و شیمیایی (تشکیل کربنات منیزیم) بهبودیافته‌است. مدل سینتیکی مرتبۀ کسری (0/999>R2 ) و ایزوترم فرندلیچ (0/998>R2 ) در دماهای (۲۵ تا ۸۵ درجۀ سلسیوس) بهترین تطابق با داده‌ها را داشتند. این مونولیت به‌دلیل هزینۀ پایین، پایداری ساختاری و کارایی بالا، گزینه‌ای امیدوارکننده برای جذب صنعتی CO2 در مقیاس بزرگ معرفی‌شد.

دسترسی به آب سالم و پاک همچنان یک چالش بزرگ جهانی است؛ به‌طوری‌که بخش قابل توجهی از جوامع بشری از منابع آب سالم و بهداشتی کافی برخوردار نیستند. هدف از این تحقیق بررسی استفاده از شیرین‌سازی خورشیدی به‌عنوان روشی پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای تصفیۀ آب غیر سالم در دسترس در مناطق دورافتاده و کم‌جمعیت با هدف تأمین آب شرب بهداشتی است. این در‌حالی‌است که باتوجه‌به نبود منابع پایدار انرژی و دورافتادگی چنین مناطقی، منابع آبی بسیار آلوده و ناسالم در برخی موارد بدون هیچ‌گونه عملیات تصفیه‌ای برای مصارف شرب استفاده‌می‌شود. در این تحقیق، از آب شیرین‌کن خورشیدی شیبدار بند‌دار برای تصفیۀ آب غیر بهداشتی در سه زاویۀ نصب 10، 20 و 30 درجه استفاده‌شد. همچنین، کارامدی شیرین‌سازی خورشیدی در کاهش یا حذف کامل بار میکروبی- به‌عنوان موضوعی که تاکنون بسیار کمتر به آن پرداخته‌شده‌است- بررسی‌شد. نتایج آنالیزها نشان‌ داده که آب شیرین تولیدشده عاری از هرگونه بار میکروبی است و بنابراین، از نظر بهداشتی برای آشامیدن کاملاً سالم است. همچنین، بیشترین میزان تولید در زاویۀ 20 درجه و برابر با 2750 میلی‌لیتر بر متر مربع در روز بوده‌است.