وبلاگ

:
با توجه به کاربردهای گسترده کلر در صنایع مختلف نظیر تصفیه آب، تولید محصولات کاغذی، مواد ضدعفونی کننده، رنگدانه ها، مواد غذایی، حشره کش ها، رنگ ها، فرآورده های نفتی و غیره، به عنوان یک ماده شیمیایی استراتژیک در جهان مطرح است. با توجه به خطرات و صدمات جبران ناپذیر کلر در حوادث، آمادگی برای مقابله، یک ضرورت محسوب می شود. طی دهه های اخیر، حوادث بسیار جدی در رابطه با انتشار ناخواسته گاز کلر به محیط زیست و در پی آن صدمات جانی رخ داده است که اهمیت این ماده مهم را دو چندان نموده است.

 مطالعات و بررسی های مختلفی در ارتباط با این حوادث انجام شده است تا مسئولین را برای مقابله با حوادث ناخواسته بعدی، چگونگی مقابله با آن و کاهش خطرات بعدی آماده سازد. همچنین، مطالعاتی نیز در مورد پیش بینی گسترده صدمات احتمالی پس از حادثه انجام شده است که هرکدام از محل خاص خود حائز اهمیت است.

بروز حوادث در بسیاری از موارد، قابل درک، پیش بینی و اجتناب نیست. کسب آمادگی لازم برای پاسخ به این بحران ها در زمان و مکان بروز، مستلزم شناخت و ارزیابی مکان های پرخطر می باشد. بروز حادثه در نقاط پر تراکم، دامنه تاثیرات مخرب گسترده تری را در جامعه به همراه دارد. میزان خسارت های ناشی از این حوادث وابسته به میزان گسترش اولین عکس العمل نسبت به حادثه، در محل بروز و محیط اطراف آن است.
پاسخ مناسب به این شرایط، نیازمند هماهنگی مناسب میان افراد و موسسات محلی می باشد. این امر زمانی اجرا می گردد که سطح آگاهی در جامعه از احتمال خطر و نیاز برای آمادگی متقابل برای مقابله با آن بالا رود.
قوانین مرتبط با ایمنی در کار و اجتناب از حوادث در تمام جوامع وجود دارد. هدف این قوانین حفاظت اولیه از کارکنان و همچنین از محیط اطراف آن است. معمولا این قوانین شامل مشخصاتی می باشند که لازم است از جنبه بروز خطر، مورد ارزیابی قرار گیرند تا از لحاظ حد رعایت ایمنی موجود، مورد رضایت واقع شوند.
بروز حوادث متعدد، حاکی از عدم تاثیر کامل قوانین مرتبط با ایمنی در کار بوده است. لذا لازم است قوانین جدیدی بر پایه احتمال بروز خطر توسعه داده شوتد تا بروز حادثه در موسسات، به خصوص فعالیت های صنعتی را کاهش دهد.
فصل اول این مطالعه به بررسی خصوصیات گاز کلر، کاربردهای آن، روش های تولید و نگهداری و اطلاعات مربوط به تاثیر آن در سلامتی انسان می پردازد. فصل های دوم و سوم به بیان دو حادثه مهم که طی آن ها مقادیر زیادی گاز کلر در محیط پخش شده و بررسی اثرات بعدی آنها می پردازد. در فصل چهارم به بررسی مدل های ارائه شده در خصوص مدلسازی انتشار گازهای سنگین به خصوص گاز کلر پرداخته شده است. در فصل پنجم به حادثه ای از انتشار گاز کلر و مطالعات انجام شده در این زمینه و برآورد خسارت های وارد شده بر اثر این اتفاق پرداخته شده است. در فصل ششم به بررسی خلل ها و ضعف های موجود در انواع مدل های مختلف در خصوص مدل سازی گازهای سنگین پرداخته می شود. در پایان نیز به جمع بندی موضوع و ضرورت مدلسازی چنین اتفاقات ناخواسته در خصوص تصفیه خانه های آب و فاضلاب ایران پرداخته می شود.

گاز سنتز (H2 و CO) کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی و پتروشیمی دارد. از گاز سنتز برای تولید محصولاتی نظیر آمونیاک، متانول و… استفاده می شود و در صنایع غذایی برای تولید هیدروژن به کار می رود. همچنین به دلیل داشتن خاصیت احیاکنندگی در صنایع فولادسازی و ذوب فلزات کاربرد دارد فرآورده های جهانی از گاز طبیعی در نتیجه کشف میادین جدید نفتی و گازی و افزایش روش های تبدیل آن افزایش می یابد. در بسیاری از مناطق جهان از جمله ایران گاز طبیعی به وفور یافت می شود و قیمت آن نیز بسیار پایین است.

 ترکیب درصد گاز طبیعی بسیار گوناگون است، اما عمده آن متان می باشد. سایر اجزاء تشکیل دهنده گاز طبیعی، اتان، پروپان، بوتان، پنتان و نیتروژن، دی اکسید کربن و ترکیبات گوگرددار می باشد. گاز طبیعی از مخازن زیرزمینی صرفا گازی و یا منابع همراه با نفت خام قابل استحصال است. منبع دیگر تولید این گاز تجزیه باکتریایی مواد آلی می باشد. گاز طبیعی به عنوان محصولات جانبی در پالایشگاه ها نیز تولید می گردد. در تکنولوژی های صنعتی تبدیل گاز طبیعی به هیدروکربن های مایع (GTL) مرحله نخست تولید گاز سنتز می باشد. بنابراین بهینه کردن فرآیند تولید گاز سنتز از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از باصرفه ترین روش های تولید گاز سنتز اکسیداسیون جزئی کاتالیستی گاز طبیعی می باشد.

فصل اول
فناوری GTL
با وجود اینکه فناوری تبدیل گاز به فرآورده های نفتی (GTL) برای بسیاری از توسعه دهندگان عمده این تکنولوژی مانند شرکت های نظیر شل، ساسول، اکسان موبیل و سنترولیوم کاملاً شناخته شده است، اما هنوز تأسیسات آن در جهان در مقیاس های تجاری محدود می باشد. در سال های اخیر، به کاربرد این فناوری برای استفاده از منابع گازی توجه زیادی شده است. افزایش قیمت نفت خام و به دنبال آن افزایش قیمت های فرآورده های نفتی در جهان، پیشرفت های حاصل در تکنولوژی GTL و کاهش هزینه های تولید فرآورده های نفتی تحت فرآیند GTL باعث شده است که به تدریج، استفاده از این فناوری به یکی از راه های مهم استفاده از ذخایر گازی جهان تبدیل گردد. لازم به ذکر است، فناوری تبدیل گاز طبیعی به فرآورده های مایع (Gas to Liquids)، به فرایندی اطلاق می گردد که در آن بتوان، گاز طبیعی را به فراورده های باارزشی از جمله: متانول، دی متیل اتر، نفتا و سایر فرآورده های میان تقطیر (مانند گازوئیل و نفت سفید) و حتی بنزین تبدیل نمود. این فناوری هرچند بیش از 80 سال قدمت دارد، ولی در مقیاس تجاری، هنوز در ابتدای راه توسعه خویش قرار دارد. به طور کلی فرایند تبدیل گاز طبیعی به فرآورده های مایع شامل 4 مرحله است که عبارتند از:
1- خالص سازی گاز
2- تولید گاز سنتز (مخلوط منواکسید کربن و هیدروژن)
3- فرآیند فیشر – تروپش (تبدیل گاز سنتز به فرآورده های نفتی)
4- ارتقا و بالا بردن کیفیت محصول نهایی

:
ساله ا در ی اخ یر م یزان برداشت از م یادین نفت ی اس یدی در سراسر جهان رو به افزا یش است .این در
حالی است كه با توجه به ارزش اقتصاد ی پ ایین نفت ها ی اس یدی تكاپو ی بس یاری در ب ین كشوره ای نفت
خیز جهت یافتن روشی جهت كاهش اسیدیته نفت خام صورت گرفته است.
از طرف دیگر كشورهای دارای تكنولوژی ساخت پالایشگاهها از نفتهای اس یدی ب ه دلی ل ارزش
اقتصادی پ ایین استقبال ب ه عمل م ی آورند كه البته آنها ن یز در ج ستجوی پی دا كردن روشه ا یی جهت
خطوط لوله م خازن پیشگیری از خوردگ ی ناش ی از اس یدیته در تجه یزات فر آیندی همانند سپراتورها
و بو یلرها و نمك زداها م ی باشند.هر كدام از ا ی ن روشها اعم از روشها ی كاهش اس  یدیته نفت خام
(مستقیم عم لیاتی) و روشه ای پیشگیرانه (غیر مستق یم كنتر لی ) نی از به بررس  ی مجزا و كامل جهت
رسیدن به هدف مطلوب دارند.
از این رو در ا ین پ ایان نامه سع ی شده است با توجه به ا ینكه كشورمان از جمله كشوره ا ی نفت خ ی ز
جهان می باشد و اقتصاد نفت ی بر رو ی اقتصاد كشور تا ث یر مستق یم م ی گذارد در ابتدا مشكلات مربو ط ه به
طور بن یادی مورد تحق یق قرار گرفته و سپس راهكاره ا ی مختلف با توجه به شرا یط بررس ی و راهكاره ا یی

جهت كاهش اسیدیته نفت خام پیشنهاد شود. پیشنهاد جهت بك ارگیری فرآیند استخراج با حلال و
بررسی امكان بكار گ یری روشه ای جداساز ی غش ایی جهت باز یابی حلال در ا ین پ ایان نامه مورد بحث قرار
گرفته است كه البته برر س ی امكان بكارگ یری فر آیندهای جداساز ی غش ایی به عنوان فر ا یند تكم یلی جهت
كاهش اسیدیته نفت خام به عنوان موضوع پایان نامه مورد تاكید قرار گرفته است.
فصل اول
كلیات
هدف
نفت ها با توجه به مضرات ی سنگ ین و اس یدی اعم از ارزش اقتصاد ی پ ایین-خورندگی بالا ( در
خطوط لوله –تجهیزات فر آ یندی سر چاه ی- تجهیزات فر آ یندی در پالا یشگاهها)-ایجاد اشكال در فر
آیند جداساز ی آب از نفت در نمكزداها و س یستم دفع آب ز ا ید صنعت ی به دل یل اس یدی بودن آن لزوم
تحقیق در این مقوله در حال حاضر احساس می شود.
با ملاحظه م دارك موجود مشخص شده است كه نفت استحصال ی از م ی دان نوروز اس  یدی م ی
باشد و متاسفانه باعث به وجودآمدن مشكلات ی در فرآ یند ه ای جداساز ی ونمك زدا یی گرد یده است .
با جستجودر مقالات تحق یقاتی و مطالعات صورت گرفته بر رو ی روشها ی به كار برده شده جهت
امكان استفاده از فرآ یندهای استخراج با حلال وجداسا ز ی غشا یی( كاهش م یزان اس یدیته نفت خ ام
KMS ROPRO در مرحله اول وهمچن ین 7.0 Hysys بازیابی حلال) به كمك نرم افزار 3.2
در مرحله دوم بررس ی گرد یده است . لازم به ذكر است در شب یه سازی صورت گرفته هدف اصلی به
طوركلی بررس ی امكان استخراج ت ركیب اس ید آ لی محلول در نفت توسط حلال انتخاب ی و همچن ین
بازیابی آن به كمك فر آ یندهای جداساز ی غش ایی (اسمز معكوس ) می باشد . از ای ن رو مسلما نتا یج
بدست آمده به طور مست ق یم قابل به كارگ یری در مورد نفت خام نوروز نم ی باشد و با لحاظ كردن
نتایج آزمایشگاهی دقیق با اصلاحاتی قابل تامل خواهد بود.

:
از آغاز ، تمامی نیاز های خود را از زمین به دست آورده است . گیاهان رابرای رفع
گرسنگی و آب را برای رفع تشنگی و مواد معدنی را برای ساخت ابزارآلات مختلف
از زمین گرفته است . در ازای هر ماده ای که از زمین می گیرد به زمین و محیط
زیست آسیب وارد می کند . به خصوص درباره مواد معدنی که با عملیات مختلف
معدنکاری زیر زمینی و روباز و همچنین فرآوری مواد معدنی خسارات زیادی را به
زمین وارد کرده است . در سال های اخیر استفاده درست از معادن و کاهش آلودگی

های حاصل از معدنکاری در دستور کار دولت ها قرار گرفته است . فراوری مواد معدنی
با ایجاد پساب ها و باطله های سمی مضر یکی از عوامل مهم آلودگی محیط زیست
است .
آلودگی های زیست محیطی باعث از بین رفتن اکوسیستم منطقه شده و زیان های
جبران ناپذیری را به بار خواهد آورد . لذا همواره سازمان های زیست محیطی در
جهت حفاظت از این نعمت دست نیافتنی کوشش کرده و با ایجاد قوانین و مقررات
سختگیرانه مانع آلوده شدن بیش از پیش منابع طبیعی و محیط زیست می شوند .
یکی از مواد مهم و سمی که در صنعت و معدنکاری استفاده ارد سیانید است .
کاربرد سیانید در فلز کاری و آبکاری و در لیچینگ مواد معدنی طلا و نقره است .
با توجه به اینکه طلا از جمله فلزات قیمتی محسوب می شود لذا صرف نظر از
فراوری این ماده معدنی امری غیر ممکن است . از جهتی آلودگی هایی که فراوری
این ماده معدنی براثر استفاده سیانید بر محیط زیست می گذارد شدید و در پهنه
گسترده ای است . این ماده اثرات بسیار مخربی برروی گونه های گیاهی و جانوری
و حتی انسان ها می گذارد . با توجه به خواص سمی و بسیار شدید سیانید گونه های
جانوری به خصوص ماهیان و آبزیان در مواجه با این ماده سمی بی دفاع و کاملا آسیب
پذیر هستند . به طوری که در همه آلودگی های زیست محیطی ناشی از سیانید مقدار
زیادی از آبزیان و حتی وحوش منطقه از بین رفته اند . بنابراین روش هایی که برای
حذف این ماده خطرناک وجود دارد برای حفظ گونه های جانداران و محیط زیست
بسیار حائز اهمیت بوده و تلاش برای ایجاد روش هایی نوین که اثرات این آلودگی
را با قدرت بیشتر و هزینه کمتر و صرف وقت کمتر از بین ببرد همواره در ذهن کار
شناسان محیط زیست است .

در تعیین سینتیک انحلال یک حل شونده در یک حلال میزان انرژی اکتیواسیون و تاثیر پارامترهای موثر بر حلالیت از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشند.
به طور خلاصه پارامترهای تاثیرگذار عبارتند از:
1- اندازه ذرات حل شونده
2- غلظت محلول
3- دمای انحلال
4- سرعت هم زدن
همچنین عوامل دیگری هم وجود دارند که ممکن است به طور خاص در یک سیستم مورد مطالعه قرار گیرد مانند تاثیر حضور یک اسید و یا یک باز خاص و یا تاثیر تابش امواج مافوق صوت به محلول.
در بخش دوم سنیتیک انحلال چند ماده مختلف را ارزیابی و با نحوه ارائه سینتیک و بعضی تفاوت های موجود آشنا می شویم. در فصل

 سوم سینتیک انحلال از منظری دیگر مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که پلی وینیل الکل یک پلیمر است با استفاده از نظریه فلوری – هاگینز و میزان تورم پلیمر برحسب زمان و ضخامت ذرات پلیمر سینتیک ارایه شده است.

در بخش چهارم از معادلات انتقال جرم استفاده شده و با داشتن ضریب نفوذ پلیمر در آب و سایر مشخصات به مطالعه سینتیک انحلال پرداخته شده است. پیش بینی پروفیل غلظت ذرات حل شونده دارای اهمیت بسیار بالایی در طراحی و کارکرد یک ظرف ناپیوسته دارد. برای بررسی اثرات پارامترهای موثر از تئوری سرعت نهایی – سرعت لغزشی استفاده می شود.
بخش اول
کلیات سینتیک انحلال
1-1- اهداف مطالعه حاضر
طی سالهای اخیر مطالعات دامنه داری در صنایع مختلف، برای تعیین سینتیک انحلال مواد گوناگون در حلال های مختلف و با حضور یک اسید و یا مواد دیگر و همچنین عوامل دیگری مثل حضور امواج مافوق صوت و… صورت گرفته است. مشاهده می شود که حالات متصور بسیار متعدد و گوناگون ایجاد می گردد و این نشان دهنده گستردگی مبحث سینتیک انحلال است. تعیین سینتیک انحلال می تواند کمک شایانی به طراحی فرایندهای مربوطه و جلوگیری از هدر رفت مواد و انرژی و تهیه مواد با خلوص و اطمینان بیشتری و همچنین جلوگیری از اطاله زمان نماید.