دانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Assessment of Natural Gas Demand Load for Tehran Using Artificial Neural Networkبرآورد میزان بار گاز مصرفی شهر تهران با استفاده از فناوری شبکههای عصبی27820FAاحمدآذریمجتبی شریعتینیاسرمحمودالبرزیافشینبختیاریJournal Article19700101در این مقاله از شبکه عصبی مصنوعی به سبب قابلیت فوقالعاده آن در تقلید از نگاشت غیرخطی ورودی ها به خروجی ها برای پیش بینی کوتاه مدت میزان مصرف گاز طبیعی شهر تهران استفاده شده است. ابتدا با استفاده از دمای حداقل و حداکثر روزانه، دمای مؤثر روزانه تعریف شد و سپس بر اساس دیگر مشخصه های هواشناسی مؤثر بر مصرف نظیر ابرناکی، سرعت باد و بارندگی، تخمین مصرف گاز روزانه و ماهانه مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم پسانتشار خطا در پرسپترون چند لایه انجام شده است. مقایسه نتایج حاصل از پیشبینی با مقادیر واقعی مصرف گاز حاکی از آن است که دقت مدل در خصوص مصرف روزانه و ماهانه گاز به ترتیب حدود 93 و 99% میباشد. بنابراین مدلهای طراحی شده، برای تخمین مصرف گاز شهر تهران بزرگ مناسب میباشد.https://jfe.ut.ac.ir/article_27820_aea4fb9b03e18df446d03c82ddf5c513.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219The Study of the Effects of Solvent (NMP) Parameters on C4-cut Separation Processes with Extractive Distillation (Technical note)بررسی مشخصه های حلال NMP در فرآیند جداسازی برش C4 به روش تقطیر استخراجی27821FAحسینابوالقاسمیحدیثخاکبازJournal Article197001011,3-Butadiene, BD is produced from C4-cut by extractive distillation. The separation of 1,3-Butadiene from C4-cut is not possible through the conventional distillation processes, because several mixtures have consisted of close boiling points constituents and make azeotrope. The BASF extraction distillation process in BD unit of Jam and Amirkabir Petrochemical Company improves the relative volatilities of components by addition of a high boiling point solvent (namely N- methylpyrrolidone, 8.3%wt H2O). With respect to high mass ratio of total solvent to feed, the solvent has significant role in separation. In this study, extractive distillation system was simulated with the HYSYS3.1 software to investigate the effect of the temperature and as well as that of feed entry stage of the solvent on the separation. It was found that; the reduction of solvent temperature had no considerable effect on products’ specifications, but rather, it could minimize the solvent rate.?،?-بوتادیان محصول فرآیند جداسازی برش 4C به روش تقطیر استخراجی میباشد. جداسازی ?،?-بوتادیان از برش 4C به دلیل تشکیل چندین آزئوتروپ و نزدیکی نقاط جوش بیشتر اجزاء، از طریق تقطیر معمولی امکانپذیر نمیباشد. در فرآیند استخراج بوتادیان BASF واقع در شرکتهای پتروشیمی جم و امیرکبیر، نرمال متیل پیرولیدون (NMP) با ?/? درصد وزنی آب به عنوان حلال با نقطه جوش بالا، جهت بهبود فراریت نسبی اجزاء استفاده میشود. با توجه به نسبت جرمی بالای حلال مصرفی به خوراک (برش 4C)، حلال نقش عمدهای در فرآیند جداسازی دارد. در این تحقیق با استفاده از شبیهسازی فرآیند با نرمافزار HYSYS 3.1، تأثیر دمای حلال، و محل ورود حلال به برج بر عمل کرد فرآیند جداسازی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که کاهش دمای حلال بر خلوص محصول، تأثیر قابل
توجهای نداشته, در حالی که کاهش دمای حلال میتواند تا حدودی میزان دبی حلال مصرفی را کاهش دهد.https://jfe.ut.ac.ir/article_27821_78fb84b88efe99dd242dad924b2ae0f0.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Polymerization of Ethylene by Bi-supported Catalyst Morphology and Molecular Weightپلیمریزاسیون اتیلن با کاتالیست دو نگهدارنده ای مورفولوژی و جرم مولکولی27822FAشکوفهحکیممهدی نکومنشحقیقیمهرداد آقایینیتJournal Article19700101در این پژوهش با استفاده از دو نوع نگهدارنده، کاتالیست ساخته شد و مورفولوژی پلیمر حاصل از پلیمریزاسیون اتیلن مورد بررسی قرار گرفت. چون سیلیکای LC استحکام مکانیکی کمی دارد به هنگام ساخت کاتالیست و پلیمریزاسیون خرد شده و پلیمر حاصل مورفولوژی خوبی نشان نمی دهد. در مورد سیلیکای PQ-MS-3050 به علت استحکام کافی مورفولوژی به خوبی به ذرات پلیمر منتقل شده است. پدیده خرد شدن با بررسی تصاویر مذاب و خاکستر پلیمر مطالعه گردیده است. با توجه به مورفولوژی بهتر کاتالیست با نگهدارنده سیلیکای PQ-MS-3050 ادامه مطالعات بر روی این کاتالیست متمرکز شده است. با افزایش هیدروژن، کمک کاتالیست و دما جرم مولکولی کاهش یافته و با افزایش فشار مونومر جرم مولکولی افزایش می یابد. با جداسازی پیک نمودارهای توزیع جرم مولکولی در فشارهای 4و 6 bar چهار مرکز فعال برای این کاتالیست قابل تشخیص است. نتایج تاییدکننده مکانیسم انتقال زنجیر به مونومر دومولکولی به عنوان واکنش غالب اختتام زنجیر است.https://jfe.ut.ac.ir/article_27822_e223de8244c44f37cd39cea539d5c946.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Nanoporous Metal Layer Formation on Stainless Steel Substrates Used as Metal Monoliths for Catalytic Convertersتشکیل نانوساختارهای متخلخل پروسکایتی روی منولیت فولاد ضد زنگ27823FAهیواربوبییداللهمرتضویعباسعلیخدادادیJournal Article19700101For the first time, this research reports the formation of nanoporous layers of metals on the surface of metal substrates by Raney method and their conversion to corresponding porous perovskite layers. The noble metals doped perovskites are used as catalytic converter for reducing automotive pollutants. The use of perovskite as a substrate for the noble metals can reduce the need for such metals by as much as 70%. The metal surface is treated by plastic deformation at high pressures or quenching to create microstructures, and then an aluminum-metal alloy layer is formed on the surface of the metal by its hot dip aluminizing at 750oC. At the same temperature, the aluminum is diffused into the metal surface layer as deep as 30nm for 1h. Subsequently the sample is gradually quenched or cooled and the aluminum is extracted by soda solution. Nanostructures of about 30 nm are obtained by combined Raney method together with the plastic deformation process. Quenching of the alloy creates even smaller nanostructures. The porous metal layer is impregnated with lanthanum nitrate for one or more times and calcined at 900oC to create the porous perovskite layer on the surface of the metal substrate as monolith. The perovskite completely converts CO and C2H6 (as representative of the exhaust unburned hydrocarbons).مبدل های کاتالیستی معمولی با استفاده از فلزات گران بهای Pt، Pd و Rh برای رفع آلودگی ناشی از خودرو ها، بیش از 25 سال است در مسیر گاز اگزوز قرار می گیرند. اخیرا برای کاهش مصرف فلزات گران بهاء در این مبدل ها استفاده از پروسکایت ها مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق برای اولین بار، پروسکایت متخلخل روی سطح ورق نازک (منولیت) فولاد ضد زنگ با روش Raney ایجاد گردید. ابتدا سطح فلز با روش Hot Dip Aluminizing در آلومینیوم مذاب در دمای oC750 آلیاژ شد، سپس با استخراج آلومینیوم با محلول سود، ریزساختارهای نانومتری روی لایه سطحی فلز پدید آمد. با استفاده از روش های اعمال فشار روی منولیت فلز و یا سرد کردن ناگهانی آلیاژ، ساختار هر چه ریزتر شد و سطح تماس افزایش یافت. با استفاده از این روش ها ریزساختارمتخلخل حدود nm30 حاصل شد. نمونه بعد از تلقیح با محلول نیترات لانتانیوم در چند مرحله، طی عملیات حرارتی تا دمایC °900 کلسینه و سینتر گردید و در نهایت به پروسکایت متخلخل روی منولیت فلز با سطح ویژه بالا تبدیل شد.https://jfe.ut.ac.ir/article_27823_53aef49118e07b0f8717cd28d72a4709.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Fabrication of Different Types of Oxygen Sensors and their Improvement by using one- or two-sided Semiconductor Oxide Referencesساخت و بررسی عمل کرد سنسور اکسیژن و بهبود آن با استفاده از نیمه هادی اکسید فلزات تیتانیوم و سزیم و قلع به عنوان مرجعهای جامد27824FAافسانه شیخمحمدییداللهمرتضویعباسعلیخدادادییوسفزینالیJournal Article19700101We report the development of different types of oxygen sensors based on yittria-stabilized zirconia (YSZ) as a solid electrolyte. The conventional oxygen sensor is a concentration cell with two porous Pt electrodes, one of which is exposed to air as a constant (reference) oxygen concentration and the other is exposed to automobile exhaust gas of variable oxygen concentration, depending on the air-to-fuel (ATF) ratio injected into engine. The conventional sensor is miniaturized by using an oxide semiconductor instead of the reference air. This the response time and the sensitivity of the sensor significantly improved. Also the light-off time, during which most of large city pollutant are dramatically reduced. The transition response of above sensors occur at the stoichiometric ATF ratio, while recently lean-burn engines working at ATF ratios higher than that of stoichiometric are proffered. In addition to the above sensors, we have developed a new type of YSZ- based oxygen sensor, in which two oxides (e.g. TiO2, SnO2 and CeO2) with different semi conductive characteristics are applied on the tow Pt electrodes. This way the transition response of the sensor is shifted toward ATF ratios higher than the stoichiometric ones, suitable for lean-burn engines.https://jfe.ut.ac.ir/article_27824_7e7242cfe99b0fa6c5124c1a87d22a6c.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Investigation, Preparation and Thermal Performance Study of Fire Proofing of Steel Structures by Vermiculite Compoundsتعیین فرمولاسیون، ساخت و بهینه سازی اجزاء تشکیل دهنده پوشش های محافظ معدنی ساخته شده از ترکیبات ورمیکولیت و میکا جهت ضدحریق کردن سازه های فلزی واحد های شیمیائی و پتروشیمی27825FAکمیلکیهانیعلی اصغرحمیدیJournal Article19700101برای پیشگیری از خسارات سنگین در هنگام بروز حریق و آتش سوزی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و ... علاوه بر روشهای فعال مانند سیستمهای اطفاء حریق، دو نوع پوشش جهت کاهش میزان انتقال حرارت به سازه های فلزی و بتنی و در نتیجه به تأخیر افتادن تخریب سازه تحت بار وجود دارد. رنگهای ساخته شده بر پایه رزین های آلی متورم شونده تا درجه حرارت های حدود 1000 درجه
سانتی گراد و مدت زمان های کوتاه تا متوسط، و پوششهای ساخته شده بر پایه مواد معدنی به ویژه میکا و ورمیکولیت برای درجه
حرارت های بالای 1000 درجه سانتی گراد و مدت زمان های طولانیتر حریق مناسب میباشند. شناسایی و بهینه سازی مواد تشکیل دهنده این نوع پوششها و مطالعه عمل کرد گرمایی فرمولاسیون های ساخته شده در این تحقیق مورد بررسی میباشد. تعیین و ساخت انواع فرمولاسیونهایی برای پوششهای ساخته شده بر پایه مواد معدنی، با توجه به نتایج حاصل از مطالعه یک نمونه مرجع و استاندارد، و انجام آزمایش های مشابه جهت مقایسه روی نمونه مرجع و نمونههای ساخته شده نیز در این تحقیق مورد نظر است. به ایجاد شرایط یکسان آزمایشگاهی برای کلیه نمونهها دقت شده است. در نهایت دو فرمولاسیون که تطابق بهتری با نتایج نمونه مرجع دارند مورد قبول و به عنوان نتیجه نهایی معرفی شدهاند.https://jfe.ut.ac.ir/article_27825_15ae684f0dabbd6af0a9cc192a19875f.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Mathematical Modeling of Mass Transfer through Porous Asymmetric polymeric Membranesمدل سازی ریاضی انتقال جرم گازها در غشاءهای نامتقارن متخلخل پلیمری27826FAسارافرهنگیمجتبی شریعتینیاسرمحمدسلطانیهمهدی پور افشاریچنارJournal Article19700101It is several decades that the application of membrane processes for gas separation has become a great concern within industries. Among them, the polymeric membranes of different structures have played the most important role. Such application has been widely extended to gas separation and due to the necessity of both; prediction of the behavior of these processes and recognition of the effective parameters on membrane processes, in this research a mathematical model of mass transfer through polymeric asymmetric membranes is presented. Within the dense section of the membrane, a dual sorption model is applied, while for the porous section, the average effect of the four flow mechanisms; namely Knudsen, viscous, slip as well as surface flow are implemented. Basing on the experimental values of gas permeances through different membranes and by using a proper optimization method, the available membrane transport parameters were determined.در چند دهه اخیر فرایند غشایی برای جداسازی گازها وارد عرصه صنعت گردیده است و در این میان غشاءهای پلیمری با ساختارهای متفاوت نقش عمدهای را ایفا میکنند. در این تحقیق با توجه به گسترش سریع استفاده از این گونه غشاءها در زمینه جداسازی گازها و ضرورت پیشبینی رفتار این فرآیند و به منظور آشنایی بیشتر با عوامل تأثیرگذار بر فرآیند غشاءیی، مدل سازی ریاضی انتقال جرم گازها در غشاءهای نامتقارن پلیمری ارائه گردیده است. در قسمت فشرده غشاء از مدل تحرک مضاعف و در قسمت متخلخل آن از برآیند چهار جریان نادسن، ویسکوز، لغزشی و جریان سطحی استفاده شده است. مقادیر عوامل موجود در مدل براساس مقادیر تجربی برای تراوایی گازها در غشاءهای مختلف و با استفاده از روش بهینه سازی ارائه شده، تعیین گردید.https://jfe.ut.ac.ir/article_27826_2289a530030ee08e7c5cfe4436acdee3.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Leaching of Strontium Sulfide from Produced Clinker in Conversion Furnaceاستخراج سولفید استرانسیم از محصول خروجی از کوره تبدیل27827FAسهرابعلیقربانیانعلیرضا صالحپورسعیدرضارادپورJournal Article19700101ایران دارای ذخایر عظیم سلستین است. بر اساس برآورد به عمل آمده، میزان قطعی این ذخایر 2 میلیون تن با عیار 75 تا 95 درصد سولفات استرانسیم است. سولفات استرانسیم در صنعت مصرف چندانی ندارد، ولی به صورت کربنات استرانسیم کاربرد وسیعی از جمله در ساخت لامپ تلویزیون رنگی، صنایع پیرو تکنیک، سرامیک سازی، رنگسازی، تصفیه فلز روی و ... دارد. کربنات استرانسیم خود از سولفید استرانسیم حاصل از احیـاء سولفات استرانسیم توسط کک در کـوره الکتـریکی نتیجه میگردد. در کار تجربی حاضر تولید سولفید استرانسیم از ماده معدنی سلستین با انجام آزمایش های دقیق مورد بررسی قرار گرفت و استخراج آن توسط حلال مناسب از محصول کوره احیاء انجام شد. هم چنین اثر عوامل مهمی چون دمای فرآیند، زمان فـرآیند، دانـه بندی خـوراک و اثر نسبت وزنی حلال به محصول کوره احیاء بر روی راندمان استـخراج ارزیابی گردید که در بهترین شرایط آزمایشگاهی, رانـدمانی معادل 97% به دست آمد.https://jfe.ut.ac.ir/article_27827_39fe8c0cadea46737ba8b0d5668cadcb.pdfدانشکده فنینشریه دانشکده فنی0803-102642820090219Statistical Analysis and Modeling of Sporulation Phase during Fermentation of Bacillus Thuringiensis to Study the Effect of Oxygen and Culture Time on its Bioinsecticide Activityتحلیل آماری و مدل سازی فاز اسپورزایی در فرآیند تخمیر باکتری باسیلوس تورنژنسیس جهت تحلیل تأثیر اکسیژن و زمان کشت بر فعالیت حشره زدایی آن27828FAاعظم نجفلومحمد حسین صرافزادهعباسگرامیJournal Article19700101Due to the importance of Bacillus thuringiensis (Bt) in the biological fight, it is necessary to optimize its fermentation process and decrease its production cost. Statistical analysis is used not only to optimize fermentation conditions but also to describe and predict the culture behavior. In production of biological insecticide, one of the important phases is named as sporulation upon which, this work has been particularly focused on. The oxygen and culture time have an important effect on the production cost. So in the current research, the effect of such factors together with cell concentration, toxicity and sporulation has been considered. Regression analysis of the results, obtained in different conditions of aeration, showed that in all experiments, the percentage of total spores and mature spores increase with time. However, when saturated oxygen is used, this increase shows a very slow trend while in the case of interrupted aeration, the sporulation rate is so fast and the culture reached 100 % mature spore at 44th hours of fermentation. Toxicity and insecticide activity of fermentation product is significant even at the beginning of sporulation phase when time factor has only a positive effect at high oxygen concentrations.با توجه به اهمیت باکتری باسیلوس تورنژنسیس به عنوان مؤثرترین عامل میکروبی موجود در مبارزه با آفات و حشرات، لازم است فرایند تولید آن مورد بهینه سازی قرار گیرد و تمام راه حل های ممکن جهت کاهش هزینه تولید بررسی شوند. تحلیل آماری نه تنها در بهینه سازی شرایط کشت به کار گرفته می شود بلکه این قابلیت را فراهم می نماید که بتوان رفتار یک فرایند تخمیری را توصیف و پیش بینی نمود و متناسب با خصوصیات محصول مورد نظر، شرایط مناسب را مهیا نمود. در تولید تخمیری یک حشره کش بیولوژیک یکی از فازهای مهم کشت فاز اسپورزایی است که در این تحقیق به صورت ویژه بررسی شده است و روند تغییر عواملی چون غلظت سلولی، سمیت و اسپورزایی تحت تاثیر دو فاکتور اکسیژن و زمان کشت که در هزینه تولید دخالت عمده ای دارند، بررسی شده است. تحلیل رگرسیون داده های حاصل از سه آزمایش انجام شده در شرایط مختلف هوادهی نشان داد که درصد کل اسپورزایی و اسپورهای بالغ در طول زمان صرف نظر از غلظت اکسیژن یک روند افزایشی می باشد که البته در غلظت های اکسیژن اشباع، نرخ افزایشی بسیار کند است ولی در غلظت های ناچیز اکسیژن نرخ افزایش سریع و در زمان 44 ساعت از شروع تخمیر، فرآیند اسپورزایی کامل شده است. سمیت و فعالیت حشره زدایی محصول تخمیر از همان ابتدای فاز اسپورزایی قابل توجه بوده و زمان تنها در غلظت های بالای اکسیژن تاثیر مثبت داشته است.https://jfe.ut.ac.ir/article_27828_70c063c5ad95af5d00423491d3b862b3.pdf