دانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Investigation on salt separation and water recovery in the process of seawater reverse osmosis using cooling water of power plantبررسی جداسازی نمک و بازیابی آب در فرایند اسمز معکوس آب دریا با استفاده از آب خنک‌کننده نیروگاه101210110.22103/jsse.2018.2101FAسید محسندهنویپژوهشکده فناوری های شیمیایی، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران، تهران ، ایرانسهیلاشکرالله زادهپژوهشکده فناوری های شیمیایی-سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران- تهران-ایرانJournal Article20180523In recent years, the waste energy in cooling water of power plants has been applied for the production of water from saline waters. In this research, the effect of using the cooling water of a power plant located on the Persian Gulf coast, as a feed of a reverse osmosis unit was investigated on the separation of salt from seawater, the quality of the final product and water recovery. By increasing the feed water temperature from 20 to 45 °C, although the flow of the produced water increased about twice (from 7.5 to 14 L/m2h), it decreased the membrane salt rejection and salt separation by the membrane. As a result, the electrical conductivity of the produced water increased to about 700 to 1200 μS/cm. This change is due to enhanced membrane permeability to water and salt at higher water temperatures. Increased water flux saved energy for water production, but reduced the desirability of drinking water, although it remained within the world health organization (WHO) standards.در سالیان اخیر، انرژی اتلافی موجود در آب خنک‌کننده نیروگاه‌ها برای تولید آب از آب‌های شور مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق، اثر استفاده از آب خنک‌کننده نیروگاه واقع در ساحل خلیج فارس به عنوان خوراک یک واحد پیشتاز اسمز معکوس بر جداسازی نمک از آب دریا، کیفیت محصول نهایی و بازیابی آب بررسی شد. با افزایش دمای آب خوراک از 20 تا ºC 45، اگرچه شار آب تولیدی تا حدود دو برابر افزایش یافت (5/7 تا L/m2h 14) ولی باعث کاهش پس‌زنی غشاء و جداسازی نمک به وسیله غشاء شد. در نتیجه، ضریب هدایت الکتریکی آب تولیدی تا حدود 700 تا µS/cm 1200 افزایش یافت. این تغییر به دلیل افزایش تراوش‌پذیری غشاء نسبت به آب و نمک در دمای بالاتر آب می‌باشد. افزایش شار آب باعث صرفه‌جویی در مصرف ویژه انرژی برای تولید آب شد، اما مطلوبیت آب تولیدی برای آشامیدن را کاهش داد، اگرچه همچنان در بازه استانداردهای سازمان بهداشت جهانی قرار گرفت.https://jsse.uk.ac.ir/article_2101_c5866e93cab1776890fe343c9e7063fb.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Study on the effect of tail scoop distance to rotor wall and feed flow rate on gas hold up and rotor wall temperature of sub-critical gas centrifugeبررسی تاثیر فاصله اسکوپ پسماند از دیواره روتور و دبی جریان خوراک بر میزان انباشتگی گاز و دمای دیواره روتور سانتریفوژ زیربحرانی1119213110.22103/jsse.2018.2131FAمحمدحسنصادقیدانشکده انرژی، دانشگاه صنعتی شریفمحمداتوکشدانشیار دانشکده انرژی دانشگاه صنعتی شریفجوادکریمی ثابتپژوهشگاه علوم هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایرانJournal Article20170811A sub-critical centrifuge was fed with a 53%-47% (w/o) mixture of “Freon-12- Freon-22” to survey tail scoop distance from rotor wall effect and feed flow rate effect on gas hold up and rotor wall temperature. In this case, 20 experiments in four tail scoop distances (6.12, 5, 4, and 3mm) and five feed flow rates (10, 15, 25, 35, and 40 g/h), were designed. The results showed that, rotor wall temperature distribution in vertical direction was decreasing from top cap to bottom cap. Temperature of all points of rotor wall increased monotonously with feed flow rate increment due to uniform raise of gas hold-up and number of gas molecule-rotor wall impacts, while temperature difference between top cap and bottom cap was invariant. Temperature of top of rotor wall raised with tail scoop distance decreasing, due to increasing of drag force exerted on the gas by tail scoop, which causer to increase temperature difference between top cap and bottom cap. Temperature difference between top cap and bottom cap was only dependent to physical characteristic of gas centrifuge like tail scoop position. Highest and lower rotor wall temperature was respectively 316 and 305 k at 3 and 6.12 mm tail scoop distance and 40 and 10 g/h feed flow rate. در تحقیق حاضر از مخلوط 53-47 درصد وزنی از گازهای فرئون-12 و فرئون-22 استفاده و به صورت تجربی تاثیر فاصله اسکوپ پسماند از دیواره روتور و دبی جریان خوراک بر روی میزان انباشتگی گاز درون روتور و دمای دیواره روتور بررسی شده است. برای این منظور، چهار فاصله اسکوپ پسماند از دیواره (mm 12/6، 5، 4، و 3) و پنج دبی جریان خوراک (g/h 10، 15، 25، ،35 و 40) انتخاب و 20 آزمایش طراحی شد. نتایج نشان داد که، توزیع طولی دمای دیواره روتور از بالا به پایین کاهشی است و درپوش بالایی گرمتر است. با افزایش دبی جریان خوراک به علت افزایش یکنواخت تجمع گاز و تعداد برخوردها با نقاط مختلف روتور، دمای تک تک نقاط دیواره روتور به صورت یکنواخت افزایش یافت و اختلاف دمای بالا و پایین روتور ثابت ماند. باکاهش فاصله اسکوپ پسماند از دیواره و افزایش نیروی پسا وارد بر گاز بالای روتور، دما ناحیه بالایی روتور افزایش یافته و در نتیجه اختلاف دمای بالا و پایین روتور اندکی افزایش پیدا کرد. اختلاف دمای بالا و پایین روتور تنها تابع مشخصات فیزیکی سانتریفوژ از جمله موقعیت اسکوپ پسماند است. بالاترین دمای متوسط روتور k 316 در فاصله اسکوپ mm 3 و دبی g/h 40 و کمترین دمای متوسط روتور k 305 در فاصله اسکوپ mm12/6 و دبی g/h 10 اندازهگیری شد.https://jsse.uk.ac.ir/article_2131_a869ccbcbd9568808b8497e28275c7c8.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Optimization of spent bleaching earth regeneration using supercritical carbon dioxide using response surface methodologyبهینه‌سازی بازیافت خاک رنگبر مستعمل با استفاده از دی‌اکسید‌کربن فوق‌بحرانی به روش سطح پاسخ2029213310.22103/jsse.2018.2133FAمرضیهکاظمیفارغ التحصیل کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلیامیرحیدریاستادیار گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی0000-0001-8357-6694محمدخرمدانشیار دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیرازفریدوناسماعیل زادهاستاد دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیرازJournal Article20180306Bleaching using bleaching earth is one of the essential processes in edible oil refineries. The spent bleaching earth containing 20-40 % oil, therefore it is ready for rapid oxidation and flammability. To prevent the environmental problems, it is necessary to have a proper treatment on spent bleaching earth before disposal in the earth. The main objective of this study is to examine the removal percent of oil from spent bleaching earth using supercritical extraction process. Experiments were designed based on the central composite design of four parameters and the results were analyzed and optimized using response surface methodology. According to the results of the proposed mathematical model, the best operating conditions were determined at pressure of 200 bar, temperature 44 °C, solvent flow rate 0.04 mL/s and time 90 minutes. The amount of extraction was 3.26 % under the obtained optimum conditions which had been an appropriate compliance with the predicted value by related model (3.49 %).رنگبری با استفاده از خاک رنگبر یکی از فرآیندهای اساسی در تصفیه روغن‌های خوراکی می‌باشد. خاک رنگبر مستعمل حاصله محتوی 20 تا 40 درصد وزنی روغن می‌باشد، بنابراین آماده برای اکسیداسیون سریع و اشتعال می‌باشد. برای جلوگیری از مشکلات زیست محیطی، ضروری است فرآوری مناسبی روی خاک رنگبر مستعمل قبل از دفن آن در زمین صورت گیرد. هدف از این پژوهش بررسی درصد حذف روغن از خاک رنگبر با استفاده از فرآیند استخراج فوق‌بحرانی می‌باشد. آزمایش‌ها بر مبنای طرح مرکب مرکزی با چهار پارامتر طراحی گردید و نتایج با استفاده از روش سطح پاسخ تحلیل و بهینه‌سازی شدند. طبق نتایج مدل ریاضی پیشنهادی، بهترین شرایط عملیاتی در فشار 200 بار، دمای 44 درجه سانتی‌گراد، شدت جریان حلال 04/0 میلی‌لیتر بر ثانیه و زمان 90 دقیقه تعیین گردید. تحت شرایط بهینه به دست آمده، درصد استخراج 26/3 درصد بود که انطباق مناسبی با مقدار پیش‌بینی شده (49/3 درصد) توسط مدل مربوط داشت.https://jsse.uk.ac.ir/article_2133_c902b497eb972281fb5b4e206db38ee6.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Simulation of the Effect of Cartridge Geometry on Membrane Separation Processesشبیه‌‌سازی تأثیر هندسه کارتریج در فرآیندهای جداسازی3040213410.22103/jsse.2018.2134FAسمیراقطبیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستانبهارهپیرزادههیات علمی/ دانشگاه سیستان و بلوچستانداودمحبی کلهریهیات علمی، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستاناعظمعبدالهیدانشجوی دکتری، دانشگاه سیستان و بلوچستانJournal Article20170724Nodaway, membrane methods such as ultrafiltration have been considered to separating pollutions from fluids. The governing equations indicate the role of cartridge geometry on the separation process. The present study is carried out to investigate the effect of cartridge geometry on the separation performance of a hollow fiber ultrafiltration system. Numerical Modeling are divided into three categories, include circle, square, and triangle. The region including fibers is considered as a porous medium. Results show in the same conditions, the use of square and triangular geometry reduce transemembrane pressure, cake thickness and consequently the cake resistance and the membrane resistance compared to circle. Also, triangle geometry has shown better performance under changes in inflow and packaging density and the time to reach the same thickness of the cake is more than the other two geometries.امروزه به منظور جداسازی آلودگیها از سیالات استفاده از روشهای غشایی مانند اولترافیلتراسیون الیاف توخالی بسیار مورد توجه قرار گرفتهاست. معادلات حاکم بر مسئله نشان دهنده نقش بسزای هندسه کارتریج بر فرآیند جداسازی است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر هندسه کارتریج یک سیستم اولترافیلتراسیون الیاف توخالی بر عملکرد جداسازی، انجام شدهاست. مدلسازی عددی فرایند جداسازی به سه دسته تقسیم شده که شامل دایره، مربع و مثلث است. فضای شامل الیاف، به صورت محیط دو متخلخله در نظر گرفته شدهاست. نتایج نشان میدهد که در شرایط یکسان استفاده از هندسه مربعی و مثلثی نسبت به دایره، به ترتیب باعث کاهش در فشار انتقال غشایی، ضخامت کیک و در نتیجه مقاومت کیک و غشا میشود. همچنین هندسه مثلث تحت تغییر در دبی ورودی و چگالی بسته بندی، عملکرد بهتری نسبت به دو هندسه دیگر از خود نشان داده و زمان رسیدن به ضخامت کیک مشابه، در آن بیشتر است. Membrane Resistancehttps://jsse.uk.ac.ir/article_2134_fca0789e7891cbc0583298a238316122.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Separation of immiscible liquids using microfluidicsجداسازی فاز های آبی و آلی به کمک فناوری میکروسیالی4150216110.22103/jsse.2018.2161FAعلیپوراصغر محمدیدانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایرانعلی اصغرمحمدیدانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایرانداریوشباستانیهئیت علمی دانشگاه صنعتی شریفJournal Article20180416In this study, the continuous separation of hexane and water in micro-systems was investigated. For this purpose, two dimensional glass microfluidic chips were fabricated using laser ablation and thermal bonding method. The chips comprised of a main microchannel and few lateral micro channels. It was aimed to exit hexane and water from the, respectively, main and lateral micro channels. It was found that decreasing the width and increasing the number of the lateral micro channels, and increasing the flow rate of water result in increased separation. Also, increasing the flow rate of hexane and increasing the length of the lateral micro channels result in the reduction of the separation. In order to increase the operating flow rate of the capillary separation, three-dimensional microfluidic chips were fabricated by parallelization of four microscale capillary separators. With the three-dimensional microfluidic chips, the separation efficiency of up to 60% was achieved at the operating flow rate of 1.5 mL min-1. د در این پژوهش جداسازی آب و هگزان در تراشه‌های میکروسیالی دوبعدی شیشه‌ای، که به روش حکاکی لیزر و اتصال حرارتی ساخته شدند، موردبررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. تراشه‌های میکروسیالی شامل یک کانال اصلی و کانال‌های موئین جانبی بوده که می‌بایستی آب از کانال‌های موئین و هگزان از کانال اصلی از تراشه خارج می‌گردید. نتایج نشان داد که با کاهش عرض و افزایش تعداد کانال‌های موئین، و افزایش دبی آب، میزان جداسازی افزایش و با افزایش دبی هگزان و افزایش طول کانال‌های موئین، میزان جداسازی کاهش یافت. همچنین، برای افزایش دبی عملیاتی، تراشه‌های میکروسیالی سه‌بعدی، که شامل چهار میکروجداساز موئین موازی بودند، ساخته شد. با افزایش تعداد کانال‌های موئین از ۲۵ به ۳۵، میزان جداسازی افزایش قابل‌توجهی یافت ولی با افزایش تعداد به ۴۰ تغییر قابل‌توجهی در میزان جداسازی مشاهده نشد. با تراشه‌های سه‌بعدی، بازده جداسازی ۶۰ درصدی در دبی ۱٫۵ میلی‌لیتر بر دقیقه حاصل گردید که برای افزایش میزان جداسازی یک راهکار کاهش عرض کانال‌های موئین می‌باشد.https://jsse.uk.ac.ir/article_2161_333ac5d90817d69113471fbb6e531bee.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Modeling of simultaneous removal of carbon dioxide and hydrogen sulfide in a polypropylene hollow fiber membrane contactor in the presence of monoethanolamineمدلسازی حذف همزمان دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن در یک تماس دهنده غشایی الیاف توخالی پلی پروپیلن در حضور مونو اتانول آمین5168216510.22103/jsse.2018.2165FAمحمد رضاطلاقتعضو هیات علمی- بخش مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی شیرازالمنامیر احمدیدر حال حاضر فارغ التحصیل است و مهندس پتروشیمی شیراز می باشدJournal Article20180210In this paper, a two-dimensional mathematical model was presented for the removal of CO2 and H2S in a polypropylene hollow fiber membrane contactor in the presence of MEA. Modeling was performed in both axial and radial directions under the dry condition for countercurrent gas-liquid flow arrangement. To evaluate the model, the results of this modeling were compared with experimental data of removal of CO2 in the presence of water physical solvent and MEA chemical solvent. The results showed that the CO2 and H2S removal efficiency increased with the increase of the liquid flow rate, number of fibers, membrane length, and solvent concentration, but, decrease by increasing gas flow rate because of lower hold up time. It was also found that in low amine discharges, hydrogen sulfide is completely removed. Finally, the results showed that by increasing the wetting, the removal of these gases is reduced.در این مقاله یک مدل ریاضی دو بعدی برای جداسازی هم زمان CO2 و H2S در یک تماس دهنده غشایی الیاف توخالی پلی پروپیلن در حضور مونو اتانول آمین ارایه شده است. مدلسازی در دو جهت شعاعی و محوری بر مبنای کاملا خشک برای جریان غیر همسوی گاز و مایع بررسی شده است. برای ارزیابی مدل ، نتایج حاصل از مدلسازی با داده های تجربی حذف CO2 در حضور حلال های فیزیکی آب و شیمیایی MEA مقایسه شدند. نتایج نشان داد که درصد دفع CO2 و H2S با افزایش دبی جریان مایع، تعداد الیاف ها، طول غشاء، غلظت حلال افزایش می یابد ولی با افزایش دبی جریان گاز به علت کم شدن زمان تماس کاهش می یابد. همچنین مشخص شد که در غلظت های کم حلال، H2S به طور کامل حذف می شود. نهایتا، نتایج نشان داد که با افزایش خیس شدگی میزان دفع این گازها کاهش می یابد.https://jsse.uk.ac.ir/article_2165_8929c70f8d710e412d38da624b21c3c8.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Molecular simulation of biogas sweetening by the MIL-47 nanostructureشبیه سازی مولکولی شیرین سازی بیوگاز بوسیله نانو ساختار MIL-476979216610.22103/jsse.2018.2166FAمحمودرحمتیدانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایرانJournal Article20180509Absorption and separation of carbon dioxide and hydrogen sulfide from biogas by the metal organic framework MIL-47 have been investigated by using the Monte Carlo method. The simulation results have a good agreement with the available experimental data. At first, the adsorption isotherm of pure, binary and ternary blend of methane, carbon dioxide, and hydrogen sulfide gases were studied. The simulation results show that the gas adsorption increases by decreasing and increasing in the temperature and pressure, respectively, and the pure absorption of hydrogen sulfide gas in the MIL-47 is higher than the other gases. The selectivity of carbon dioxide and hydrous sulfide relative to methane gas calculates 0.2 and 2.9 at ambient temperature and pressure, respectively. Therefore, the metal organic framework MIL-47 is not suitable for the absorption and separation of carbon dioxide gas, but it is good able to separation of hydrogen sulfide from biogas.جذب و جداسازی دی اکسید کربن و هیدروژن سولفید از بیوگاز بوسیله ساختار آلی فلزی MIL-47 توسط روش مونت کارلو بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی موجود هم خوانی خوب و قابل قبولی دارند. در ابتدا ایزوترم های جذب خالص، ترکیب دوتایی و سه تایی گازهای متان، دی اکسید کربن و هیدروژن سولفید نیز بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهند که کاهش دما و افزایش فشار، افزایش جذب را به همراه دارند و جذب خالص گاز هیدروژن سولفید در ساختار آلی فلزی MIL-47 نسبت به سایر گازها بیشتر است. گزینش پذیری گاز دی اکسید کربن و هیدروژن سولفید نسبت به گاز متان در ساختار MIL-47 به ترتیب 2/0 و 9/2 در دما و فشار محیط است. بنابراین ساختار MIL-47 برای جذب و جداسازی گاز دی اکسید کربن از بیوگاز مناسب نیست ولی قادر است گاز هیدروژن سولفید را بخوبی جدا کند.https://jsse.uk.ac.ir/article_2166_32e05616c8ed659463f9af00b142dd6f.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396310220190220Experimental study of partitioning of 𝜶-Amylase in aqueous two phase systems based on Poly (ethylene) glycol 0222/ Magnesium sulfateمطالعه تجربی توزیع‌پذیری آنزیم آلفاآمیلاز در سامانه دوفازی-آبی بر پایه پلی اتیلن گلایکول 2000/ سولفات منیزیم8087221810.22103/jsse.2019.2218FAسید محسندهنویستاد زیست فناورینغمهحدیدیانستیتو پاستور ایرانغلامرضاپازوکیدانشگاه صنعتی امیرکبیرمنوچهروثوقیدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20180818The aqueous two phase systems (ATPS) are introduced for separation of cells, amino acids, proteins and enzymes. In this study, the ATPS based on poly (ethylene glycol) 2000 and magnesium sulfate are applied for separation of α-amylase. The bimodal curve is firstly obtained by using cloud point method at 23 ℃ and is correlated by the Merchuk equation. Also, partitioning of α-amylase in two phase region at various working points is investigated and tie lines, partition coefficients and recovery are obtained. The results show that the bimodal curve is fitted with the Merchuk equation well. After partitioning of α-amylase enzyme in the ATPS, α-amylase tends to the top phase and the average of the partition coefficients the extraction recoveries are 1.15 and 71%, respectively. Also, the partition coefficient of α-amylase is increased with increasing concentration of polymer (at constant concentration of salt) and concentration of salt (at constant concentration of polymer). It is concluded that the aqueous two phase system based on poly (ethylene glycol) 2000 and magnesium sulfate can be used for separation of α-amylaseb as a suitable method. Keywords: α-amylase, Aqueous two phase systems, Partition coefficient, poly (ethylene glycol) 2000, magnesium sulfateسامانه دوفازی-آبی به عنوان روشی برای جداسازی سلول‌ها، اجزای سلولی، آمینواسیدها، پروتئین‌ها و آنزیم‌ها معرفی و مزایای آن برای جداسازی زیستی نیز مشخص شد. در این تحقیق از سامانه پلیاتیلن گلایکول 2000/منیزیم سولفات برای جداسازی آنزیم آلفاآمیلاز استفاده شد.در این مطالعه ابتدا با روش نقطه ابری در دمای 23 درجه سانتی‌گراد نمودار باینودال سامانه دوفازی-آبی مورد نظر رسم گشت و با رابطه مرچوک برازش شد. سپس توزیع‌پذیری آنزیم آلفاآمیلاز در خوراک‌های مختلف در ناحیه دوفازی بررسی و خطوط رابط رسم شد و مقادیر ضرایب توزیع‌پذیری و بازدهی محاسبه شد.نتایج نشان داد، نمودار باینودال به خوبی با رابطه مرچوک برازش شده است. پس از توزیع‌پذیری آنزیم در سامانه، مشخص شد که آنزیم بیشتر به فاز بالا تمایل دارد و میانگین ضریب توزیع‌پذیری 15/1 و میانگین بازدهی استخراج حدود 71% است. همچنین با افزایش مقدار پلیمر(نمک ثابت) و با افزایش مقدار نمک(پلیمر ثابت) ضریب توزیع‌پذیری افزایش یافت. سامانه دوفازی-آبی پلی اتیلن گلایکول 2000/منیزیم سولفات می‌تواند به عنوان روشی برای جداسازی آنزیم آلفاآمیلاز به کار گرفته شود. در این صورت می‌توان با تغییر غلظت اجزا به بازدهی حدود 80% درفاز بالا هم رسید. کلمات کلیدی: آلفاآمیلاز، سامانه دوفازی-آبی، ضریب توزیع‌پذیری، منیزیم سولفات، پلیاتیلن گلایکول 2000https://jsse.uk.ac.ir/article_2218_b0df2270be9cb16c14537e5bc2f2d37b.pdf