دانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396316120240822CFD simulation of the desalination process of salt water by Direct Contact Membrane Distillation(DCMD)شبیه سازی فرآیند شیرین سازی آب شور به وسیله تقطیر غشایی تماس مستقیم به روش دینامیک سیالات محاسباتی116433210.22103/jsse.2024.4332FAرضاکل کل سلخوریدانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بین المللی امام خمینی،قزوین، ایرانحمیدرضانظیفگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین، ایرانJournal Article20240204In this research, the desalination process has been solved by the direct contact membrane distillation process in the flatThis research models the desalination process using a direct contact membrane distillation method in a flat plate configuration with a PTFE membrane. The model employs computational fluid dynamics to solve the differential equations for momentum, heat, and mass transfer. Convective heat transfer in the membrane region is neglected, and mass transfer is described by empirical equations. The simulation results were then validated against available experimental data. Increasing the feed saltwater temperature from 42°C to 78°C led to a significant rise in permeate flux, from 3.59 L.m<sup>-2</sup>.hr<sup>-1</sup> to 18.64 L.m<sup>-2</sup>.hr<sup>-1</sup>. The results demonstrates that the distillation flux is directly proportional to the stream velocities and membrane porosity, but inversely proportional to the feed salt concentration, permeate inlet temperature, membrane thickness, pore tortuosity, and membrane conductive heat transfer coefficient.در این پژوهش، فرآیند نمک زدایی با روش تقطیر غشایی تماس مستقیم در پیکربندی صفحه تخت با غشایی از جنس پلی تترافلورواتیلن(PTFE) به روش دینامیک سیالات محاسباتی، با حل همزمان معادلات دیفرانسیلی انتقال ممنتوم، حرارت و جرم، مدلسازی شده است. در ناحیه غشاء از اثرات جابجایی حرارتی صرفنظر شده و از معادلات تجربی برای انتقال جرم بهره برداری شده است. در نهایت نتایج شبیه سازی با داده های تجربی موجود اعتبارسنجی گردید. بررسیها نشان میدهد با افزایش دمای آب شور خوراک ورودی به تجهیز از 42 به 78 درجه سانتیگراد، نرخ تولید آب شیرین از L.m<sup>-2</sup>.hr<sup>-1</sup> 3.59 به L.m<sup>-2</sup>.hr<sup>-1</sup> 18.64 افزایش مییابد. همچنین تحقیق حاضر نشان میدهد که شار فرآیند تقطیر، با سرعت جریان ها و تخلخل غشاء، رابطه مستقیم، اما با غلظت نمک خوراک ورودی، دمای ورودی جریان نفوذ، ضخامت غشاء، پیچ و خم منافذ غشاء و ضریب انتقال حرارت هدایتی غشاء، رابطه عکس دارد.https://jsse.uk.ac.ir/article_4332_5c59cca66615e4796569e92b11e2c233.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396316120240822Increasing the recovery of lead and silver in the flotation of Angouran oxidized lead and zinc oreافزایش بازیابی سرب و نقره در فلوتاسیون کانسنگ اکسیده سرب و روی انگوران1729433710.22103/jsse.2024.4337FAحسینکامران حقیقیاستادیار گروه فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی معدن ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانسید محمد جوادجعفریان محمدیدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانمحمد مهدیسالاری راددانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانJournal Article20240122The flotation of lead and zinc oxidized and sulfide ores has a long history in Iran. Using thiols such as potassium amyl xanthate in lead flotation is very common. However, increasing the recovery of lead and silver in the current industry faces challenges. In this research, an attempt is made to investigate the synergistic effect of some collectors with potassium amyl xanthate to improve the recovery of lead and silver. First, 50 kg of medium-grade lead and zinc oxide ore from Anghouran Mine was sampled. After crushing and milling up to the optimum d80, the characteristics of the sample were determined with optical and electron microscope studies, XRD, XRF, atomic absorption, and degrees of liberation. The experiment design was carried out classically to investigate the effect of parameters on the grade and recovery of lead and silver, such as particle size, solids percentage, preparation time, amount of sodium sulfide, and most importantly, the type of combined collector and their consumption. The results showed that the optimum flotation conditions to achieve the highest recovery of lead and silver in d80 equal to 90 µm, solid percentage %25, stirring speed 1000 rpm, 10 minutes sodium sulfide conditioning time, 6200 g/t Sodium sulfide and 600 g of potassium amyl xanthate along with 100 g/t of sodium diethyldithiocarbamate occur. The reason for choosing this combination of collectors is to increase the recovery of lead that is the production of lead concentrate in a larger weight with a higher silver grade and more profitability. The combination of xanthate and carbamate collectors can improve %8.7 of lead recovery and 273 g/t of silver grade compared to the conditions of a typical industrial plant.فلوتاسیون کانسنگهای اکسیده و سولفوره سرب و روی در ایران سابقه طولانی دارد. استفاده از تیولها نظیر پتاسیم امیل گزنتات در فلوتاسیون سرب بسیار مرسوم است. با این حال هنوز هم افزایش بازیابی سرب و نقره در صنعت فعلی با چالشهایی روبرو است. در این پژوهش سعی بر این است که اثر همافزایی برخی کلکتورها با پتاسیم امیل گزنتات در راستای ارتقای بازیابی سرب و نقره مورد بررسی قرار گیرد. ابتدا به میزان 50 کیلوگرم از کانسنگ متوسط عیار سرب و روی اکسیده معدن انگوران نمونهبرداری صورت گرفت. پس از خردایش و رساندن نمونه به d80 مناسب، خواصسنجی نمونه به کمک مطالعات میکروسکوپ نوری و الکترونی، XRD، XRF، جذب اتمی و نیز تعیین درجه آزادی صورت گرفت. طراحی آزمایش به روش کلاسیک برای بررسی تاثیر پارامترها بر عیار و بازیابی سرب و نقره نظیر دانهبندی، درصد جامد، دورهمزنی، زمان آمادهسازی، میزان سولفید سدیم و مهمتر از همه نوع کلکتور ترکیبی و میزان مصرف آنها صورت پذیرفت. نتایج حاصل نشان میدهد که بهترین شرایط فلوتاسیون به منظور دستیابی به بالاترین میزان بازیابی سرب و نقره در d80 برابر با 90µ، درصد جامد 25، دور همزنی 1000 دور بر دقیقه، 10 دقیقه زمان آمادهسازی سولفید سدیم، 6200 گرم بر تن سولفید سدیم و 600 گرم برتن پتاسیم امیل گزنتات به همراه 100 گرم بر تن سدیم دی اتیل دی تیو کاربامات رخ میدهد. دلیل انتخاب این ترکیب از کلکتورها افزایش بازیابی سرب یعنی تولید کنسانتره سرب در وزن بیشتر با عیار نقره بالاتر و سوددهی بیشتر در فروش محصول است. ترکیب کلکتورهای گزنتات و کاربامات میتواند 7/8 درصد بازیابی سرب و 273 گرم بر تن عیار نقره را بهبود بخشد.https://jsse.uk.ac.ir/article_4337_22c5612c04769e1e30849bebccfab56c.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396316120240822Investigating the Impact of Modified Support on the Performance of Cobalt-Doped Silica Membranes in Hydrogen Separation Processesبررسی تاثیر پایههای اصلاح شده بر عملکرد غشای سیلیکایی دوپه شده با کبالت در جداسازی هیدروژن3038434510.22103/jsse.2024.4345FAنسارفیعادانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایرانعلی اکبربابالودانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایرانکامرانقاسم زادهدانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایرانJournal Article20240212In this research, cobalt-doped silica membranes were synthesized using the sol-gel method. The properties of the membrane support are of great importance for selective membrane coating. Membrane support permeability and surface roughness are two important and measurable characteristics in support selection. Therefore, two types of modified supports were selected for this study; the first support with a surface roughness of 160 nm and an average hydrogen permeance of about 5.5 × 10-7 mol m-2 s-1 Pa-1, and the second support with a surface roughness of 54 nm and an average hydrogen permeance of 3.5 × 10-6 mol m-2 s-1 Pa-1 were used. The cobalt-doped silica layer was uniformly coated on both supports, and molecular sieve activity was observed in both membranes permeation. The results show that utilizing a modified support with low surface roughness and high permeance resulted in a cobalt-doped silica membrane with pure hydrogen permeance of 1.3 × 10⁻⁷ mol m-2 s-1 Pa-1 and average ideal selectivity of 40 and 25 for H₂/N₂ and H₂/CO₂, respectively, at 150°C. Conversely, the cobalt-doped silica membrane on the modified support with high surface roughness and low permeability exhibited significantly weaker performance with pure hydrogen permeance of 1.6 × 10-9 mol m-2 s-1 Pa-1 and average ideal selectivity of 16 and 13 for H₂/N₂ and H₂/CO₂, respectively, at the same temperature. The findings demonstrate the appropriateness of the sol-gel process for producing cobalt-doped silica membranes that are selective, but they also emphasize how important it is for the support surface's roughness and permeance to affect the membrane's performance.در این تحقیق، غشاهای سیلیکایی دوپه شده با کبالت با استفاده از روش سل-ژل سنتز شدند. برای لایهنشانی مناسب غشای سیلیکایی انتخابگر، ویژگیهای پایهی غشایی از اهمیت بالایی برخوردار است. عبوردهی پایه و زبری سطح آن دو ویژگی مهم و قابل اندازهگیری در انتخاب پایه میباشند. بنابراین، دو نوع پایه اصلاح شده برای این پژوهش انتخاب شدند؛ پایه اول با زبری سطح nm 160 و عبوردهی متوسط هیدروژن در حدود mol m-2s-1Pa-1 10-7×5/5 و پایه دوم با زبری سطح nm 54 و عبوردهی متوسط هیدروژن mol m-2s-1Pa-1 10-6×5/3، مورد استفاده قرار گرفتند. لایهی سیلیکایی دوپه شده با کبالت بر روی هر دو پایه به طور یکسان پوششدهی شد و در هر دو غشا فعالیت مکانیزم غربال مولکولی برای عبوردهی از غشا مشاهده شد. با این حال، استفاده از پایه اصلاح شده با زبری سطح پایین و عبوردهی بالا در غشای سیلیکایی دوپه شده با کبالت دارای عبوردهی هیدروژن خالص mol m-2s-1Pa-1 10-7×3/1 و متوسط انتخابپذیری ایدهآل 40 و 25 به ترتیب برای H2/N2 و H2/CO2 در دمای °C150 میباشد. در حالیکه، غشای سیلیکایی دوپه شده با کبالت بر پایهی اصلاح شده با زبری سطح بالا و عبوردهی پایین به مراتب عملکرد ضعیفتری داشته و دارای عبوردهی هیدروژن خالص mol m-2s-1Pa-1 10-9×6/1 و متوسط انتخابپذیری ایدهآل 16 و 13 به ترتیب برای H2/N2 و H2/CO2 در همان دما بوده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد با اینکه روش سل-ژل برای ساخت غشاهای انتخابگر سیلیکایی دوپه شده با کبالت مناسب است، کیفیت پایه مورد استفاده از نظر زبری سطح و عبوردهی تأثیر زیادی بر عملکرد غشا دارد.https://jsse.uk.ac.ir/article_4345_2671c79431087fb322725de71ba7dbe4.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396316120240822Sequential Leaching in Kalechouyeh Polymetal Oreلیچینگ چند مرحلهای در کانسنگ پلیمتال کالچویه3948434610.22103/jsse.2024.4346FAروح اللهقاسمیدانشگاه تربیت مدرسسیمامحمدنژاددانشگاه تربیت مدرسJournal Article20231202Polymetallic deposits refer to deposits in which more than one metal has economic value. The decrease in cut-off grade and the increase in the value of metals has meant that some deposits, which were previously only economical to exploit one metal, are now classified as polymetal deposits. Kalechoyeh polymetal ore is located in south of Naeen, Isfahan provice. To extract based and precious metals including copper, zinc, lead, gold and silver from this ore a stepwise leaching process was used. Sulphuric acid was used to dissolve copper and zinc, chloride solution to dissolve lead and silver, and finally cyanide to dissolve gold and the remaining silver. To this end, preliminary experiments were carried out to investigate the effect of various operating parameters and then, using the optimal values obtained in the preliminary tests, the final tests were performed using the column leaching method. The amount of recovery of elements by column leaching method in dimensions smaller than 12.7 mm and in a period of 25 days for copper and zinc at pH equal to 1 is 73.2 and 70.5 % respectively, for lead and silver at pH equal to 1 and the NaCl concentration of 250 g/l was equal to 35.3 and 21.6 %, and for gold and silver at pH equal to 10.5 and the concentration of cyanide was 1 g/l equal to 23.2 and 7.2 %.The results shows this sequantyial leaching method can be effectively used for poly metal ores to extract based and precious metals in future.ذخایر چندفلزی یا پلی متال به ذخایری اطلاق می شود که در آنها بیش از یک فلز دارای ارزش اقتصادی است. کاهش عیار حد و افزایش ارزش فلزات منجر به آن شده است که برخی ذخایری که پیش از این تنها بهرهبرداری از یک فلز در آنها اقتصادی بود، امروزه در زمره ذخایر پلیمتال قرار گیرند. در کانسنگ چندفلزی کالچویه واقع در جنوب شهرستان نائین، استان اصفهان از روش لیچینگ چند مرحلهای با استفاده از اسید سولفوریک برای انحلال مس و روی، کلرید سدیم برای انحلال سرب و بخش قابلتوجهی از نقره و بالاخره سیانور سدیم برای انحلال طلا و نقره باقیمانده استفاده شد. برای این منظور، ابتدا آزمایشهای مقدماتی به روش همزنی جهت بررسی اثر پارامترهای عملیاتی مختلف انجام شد و سپس با استفاده از مقادیر بهینه بهدستآمده در آزمایشهای اولیه، آزمایشهای نهایی به روش لیچینگ ستونی انجام شد. میزان بازیابی عناصر به روش لیچینگ ستونی در دانهبندی کوچکتر از 7/12 میلیمتر و در مدت زمان 25 روز برای مس و روی در pH برابر با 1 به ترتیب 2/73 و 5/70 درصد، برای سرب و نقره در pH برابر با 1 و غلظت نمک کلرید سدیم 250 گرم بر لیتر برابر با 3/35 و 6/21 درصد و برای طلا و نقره در pH برابر با 5/10 و غلظت سیانور 1 گرم بر لیتر برابر با 2/23 و 2/7 درصد به دست آمد. نتایج این مطالعات نشان میدهد روش هیپ لیچینگ مرحلهای میتواند آیندهای نویدبخش داشته و به عنوان روشی کارآمد در کانسنگهای چندفلزی در آینده مورد استفاده قرار گیرد.https://jsse.uk.ac.ir/article_4346_8cbae44b087231e535b40e1eb56e3ef5.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396316120240822Experimental investigation of the sour-water treatment of Mozdouran layer wells using an ultrafiltration processمطالعه تجربی تصفیه آب ترش چاه های لایه مزدوران با استفاده از فرآیند اولترافیلتراسیون4960440710.22103/jsse.2024.4407FAمحمدعلیدهقان زادهدانشگاه آزاد اسلامی، واحد قوچان، گروه مهندسی شیمی، قوچان، ایرانمریمامیدوارگروه مهندسی شیمی - دانشکده فنی مهندسی- دانشگاه آزاد اسلامی واجد قوچان- قوچان- ایرانزهراهجریدانشگاه آزاد اسلامی، واحد قوچان، گروه مهندسی شیمی، قوچان، ایراناسماعیلکوهستانیاندانشگاه آزاد اسلامی، واحد ایرانشهر، گروه مهندسی شیمی، ایرانشهر، ایرانJournal Article20240326While the petroleum industry plays a significant role in the global economy, it also produces a considerable amount of oily wastewater, posing environmental challenges. Petroleum wastewater contains diverse pollutants, including phenol, sulfide, ammonia, petroleum hydrocarbons, mercaptans, oil, and grease. Therefore, petroleum wastewater and oil-water emulsions are considered two of the main environmental pollutants. Various methods like gravity separation, sand filtration, chemical treatment, membrane filtration, biological treatment, advanced oxidation processes, and electrochemical treatment are employed to treat petroleum wastewater. Among the methods used to treat these contaminants, the use of polymeric ultrafiltration membranes has attracted significant attention due to reasons such as high separation efficiency, cost-effectiveness, and process simplicity. This research presents the results of experimental studies on the treatment of petroleum wastewater using the ultrafiltration process. For the experiments, a handmade modified polysulfone membrane was used as the ultrafiltration membrane, and a sample of sour water produced from Mozdouran layer wells was used as the feed. The effect of operational conditions, including the applied pressure difference across the membrane and the feed temperature, on the permeate flux and pollutant removal efficiency, was investigated. The results indicate that increasing the effective pressure difference and temperature increases the permeate flux. At a constant temperature of 25 °C, increasing the pressure from 3 to 5 bar results in an increase in COD and turbidity removal by 29% to 40% and 55.31% to 74.41%, respectively, while the removal efficiency of electrical conductivity and TDS decreases from 29.45% to 21.3% and from 28.2% to 22.3%, respectively. Additionally, the removal efficiency of H2S decreases from 86% to 55%.درحالیکه صنعت نفت نقش مهمی در اقتصاد جهانی ایفا میکند، همچنین مقدار قابل توجهی پساب نفتی تولید کرده که چالشهای زیست محیطی را به همراه دارد. فاضلاب نفتی حاوی آلایندههای مختلفی از جمله فنل، سولفید، آمونیاک، هیدروکربنهای نفتی، مرکاپتانها، روغن و گریس است. از اینرو پسابهای نفتی و امولسیونهای نفت-آب، دو نمونه از اصلیترین آلوده کنندههای محیط زیست محسوب میشوند. روشهای مختلفی مانند جداسازی ثقلی، فیلتر شنی، تصفیه شیمیایی، فیلتراسیون غشایی، تصفیه بیولوژیکی، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته و تصفیه الکتروشیمیایی برای تصفیه پسابهای نفتی استفاده میشوند. در بین روشهای بکارگرفته شده جهت تصفیه این آلایندهها، استفاده از غشاهای پلیمری اولترافیلتراسیون به دلایلی همچون راندمان بالای جداسازی، مقرون به صرفه بودن از جهت اقتصادی و سادگی فرآیند، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. در این تحقیق نتایج حاصل از بررسیهای تجربی تصفیه پساب نفتی به روش اولترافیلتراسیون ارائه شده است. برای انجام آزمایشها از غشا پلیاترسولفون دست ساز اصلاح شده به عنوان غشا اولترافیلتراسیون و نمونهای از آب ترش تولیدی چاههای لایه مزدوران به عنوان خوراک استفاده شده است. تاثیر شرایط عملیاتی از جمله اختلاف فشار اعمال شده در دو طرف غشا و دمای خوراک بر روی فلاکس عبوری از غشا و میزان حذف آلایندهها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان میدهد با افزایش اختلاف فشار مؤثر بر فرآیند و دما، شار تراوه افزایش می یابد و در دمای ثابت °C 25، افزایش فشار از 3 تا bar 5، باعث افزایش میزان حذف COD و کدورت به ترتیب از 29 % به 40 % و از 31/55% به 41/74% ،کاهش میزان حذف هدایت الکتریکی وTDS به ترتیب از 45/29 % به 3/21 % و از 2/28% به 3/22% وکاهش میزان حذف H2S از 86% به 55% میشود.https://jsse.uk.ac.ir/article_4407_28f41eb0eb116391701c5ec5727a6986.pdfدانشگاه شهید باهنر کرمان و انجمن مهندسی شیمی ایراننشریه علوم و مهندسی جداسازی2008-396316120240822A New Step in the Liquefied Petroleum Gas Separation Process by using a Divided Wall Distillation Columnگامی نوین در فرآیند جداسازی گازمایع با بکارگیری برج تقطیر دیواره میانی6176440810.22103/jsse.2024.4408FAسیروسهاشمیدانشگاه شهید باهنر کرمانعطااللهکامیابیدانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان ، ایرانستارقادرگروه مهندسی شیمی، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان، ایرانJournal Article20240406Designing a sustainable and economic distillation system is a major global challenge in the chemical industry . As a new generation of distillation columns , Divided Wall Columns have attracted a lot of attention with advantages such as reducing energy consumption and occupying less space . This research aims to investigate and simulate the performance of the Divided Wall Column for the Liquefied Petroleum Gas separation process in order to improve efficiency , increase purity and recover more products . In this regard, first, by using a shortcut method based on valid articles , initial values such as the number of trays and the flow rate of the incoming and outgoing flows are estimated for each part of the column.Then , the efficiency of these initial values has been validated by detailed simulation in Aspen Plus software . The simulation results show that the use of the Divided Wall Column instead of the two De - ethanizer and De - propanizer columns in the Liquefied Petroleum Gas separation process will bring about 35% energy savings. This significant savings will be a valuable achievement from an economic point of view. In addition, the number of reboilers, condensers, return pumps and heat exchangers will also be reduced. Also, the use of the Divided Wall Column leads to an increase in the purity of ethane from 0.49 to 0.74 and a 25% increase in propane recovery. This indicates the high efficiency of this type of column in the Liquefied Petroleum Gas separation process.طراحی یک سیستم تقطیر پایدار و اقتصادی یک چالش بزرگ جهانی در زمینه صنایع شیمیایی است . برج های دیواره میانی ، به عنوان نسل جدیدی از برج های تقطیر، با مزایایی همچون کاهش مصرف انرژی و اشغال فضای کمتر ، توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند . این تحقیق با هدف بررسی و شبیه سازی عملکرد برج دیواره میانی در فرآیند جدا سازی گاز مایع به دنبال ارتقای راندمان ، افزایش خلوص و بازیابی بیشتر محصولات است . در این راستا ، ابتدا با استفاده از روشی میانبر مبتنی بر مقالات معتبر ، مقادیر اولیه ای نظیر تعداد سینی و دبی جریان های ورودی و خروجی برای هر بخش از برج برآورد می شود . سپس ، کارایی این مقادیر اولیه با شبیه سازی دقیق در نرم افزار Aspen Plus اعتبارسنجی شده است . نتایج شبیهسازی گویای آن است که استفاده از برج دیواره میانی به جای دو برج اتان زدا و پروپان زدا در فرآیند جداسازی گازمایع ، حدود 35 % صرفه جویی در مصرف انرژی را به ارمغان خواهد آورد . این صرفه جویی قابل توجه ، دستاوردی ارزشمند از نظر اقتصادی خواهد بود . علاوه بر این ، تعداد جوشاننده ، چگالنده ، پمپهای برگشتی و مبدلهای حرارتی نیز کاهش خواهد یافت . همچنین استفاده از برج دیواره میانی منجر به افزایش خلوص اتان از 49/0 به 74/0 و 25 درصد افزایش بازیابی پروپان می شود . این امر نشان دهنده کارایی بالای این نوع برج در فرآیند جدا سازی گاز مایع است .https://jsse.uk.ac.ir/article_4408_9d2a4d8c789518e432f70faa9c59e8d9.pdf