آمار و مدلسازی فصل اول،اندازه گیری و مدلسازی

اختصاصی از نیک فایل آمار و مدلسازی فصل اول،اندازه گیری و مدلسازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پاورپوینتی کامل از درس اندازه گیری و مدلسازی به همراه تعریف آمار ، این پاورپوینت قابل ویرایش می باشد.

پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:186

پایان نامه کارشناسی ارشد در مهندسی شیمی گرایش ترمودینامیک و سینتیک

عنوان :  مدلسازی ریاضی سینتیک هسته گذاری و رشد نانو ذرات پلیمری در فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی با استفاده از نتایج هدایت سنجی

فهرست مطالب:
فصل اول    1
مروری بر فرایندهای پلیمریزاسیون    1
1-1- مقدمه    2
1-2- تقسیم بندی پلیمرها بر اساس مکانیسم پلیمریزاسیون    3
پلیمریزاسیونهای زنجیرهای    5
پلیمریزاسیونهای مرحلهای    5
فقط مونومرهایی وارد واکنش میشوند که دارای مراکز فعّال (مانند رادیکال آزاد و یا یون) باشند.    5
هردو مونومری که دارای دو عامل فعّال مختلف در دو سرخود باشند قابلیت وارد شدن در واکنش را دارند.    5
غلظت مونومر به طور یکنواخت در طول واکنش کاهش مییابد.    5
مونومرها بسرعت در مراحل اولیّۀ واکنش از بین میروند.    5
پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا به سرعت به وجود میآیند.    5
وزن مولکولی زنجیرههای پلیمری همگی با هم به آهستگی در طول زمان افزایش مییابد.    5
سرعت واکنش بسیار زیاد میباشد.    5
سرعت واکنش آهسته و کند است.    5
از ابتدای واکنش، زنجیرههایی با درجه تبدیل بالا بدست میآیند.    5
برای بهدست آوردن زنجیرههایی با درجه تبدیل بالا میبایستی واکنش را تا بیش از90% ادامه داد.    5
واکنش در چند مرحله، شروع، انتشار و اختتام انجام میپذیرد.    5
واکنش فقط در یک مرحله صورت میپذیرد.    5
فقط پلیمرهای خطی یا مولکولهایی با انشعابات کم را تولید میکند.    5
مولکولهایی با ساختار متفاوت، از مولکولهای خطی سادۀ بدون شاخه تا شبکههای حجیم با اتصالات عرضی زیاد به دست میدهد.    5
1-2-1- واکنشهای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد    5
1-2-1-1- آغاز    6
1-2-1-2- رشد (انتشار)    6
1-2-1-3- پایان    6
1-2-1-4- انتقال زنجیر    7
1-2-2- طبقه بندی روشها و یا سیستمهای پلیمریزاسیون بر اساس محیط واکنش    7
1-2-2-1- پلیمریزاسیون همگن    8
1-2-2-1-1- روش پلیمریزاسیون تودهای (جرمی) (Bulk Polymerization)    8
1-2-2-1-2- روش پلیمریزاسیون محلولی (Solution Polymerization)    9
1-2-2-2- پلیمریزاسیون ناهمگن    10
1-2-2-2-1- روش پلیمریزاسیون تعلیقی (Suspension Polymerization)    10
1-2-2-2-2- روش پلیمریزاسیون امولسیونی (Emulsion Polymerization)    10
روش پلیمریزاسیون    14
مزایا    14
معایب    14
پلیمریزاسیون    14
تودهای    14
فرآیند ناپیوسته    14
سادگی فرآیند، انعطاف پذیری، هزینۀ پایین جداسازی    14
حرارت زایی واکنش، توزیع وزن مولکولی پهن، افزایش شدید ویسکوزیته و در نتیجه مشکل اختلاط و انتقال حرارت در حین واکنش    14
فرآیند پیوسته    14
قابل کنترل بودن واکنش توسط درجه حرارت، قابل کنترل بودن وزن مولکولی، خواص محصولات و در نتیجه هزینه جداسازی پایین    14
درجه تبدیل پایین، جدایی مونومر از پلیمر، نیاز به درجه حرارت بالا و در برخی مواقع نیاز به فشار بالا، چسبندگی پلیمربه دیواره راکتور    14
پلیمریزاسیون محلولی    14
نسبت به سیستم تودهای ویسکوزیتۀ کمتر و در نتیجه اختلاط و انتقال حرارت بهتر، قابل کنترل بودن واکنش توسط کنترل دما، قابل مصرف بودن مستقیم محلول واکنش، چسبندگی کم پلیمر به بدنه راکتور    14
هزینۀ استفاده از حلّال، آلودگی محیط به علت وجود حلّال، هزینۀ خشکسازی و جدا سازی، مشکل وجود پدیده انتقال رادیکال    14
پلیمریزاسیون تعلیقی    14
قابل کنترل بودن کیفیت محصول و واکنش توسط کنترل دما، قابل مصرف بودن مستقیم دانههای خشک جامد و در نتیجه هزینه پایین جداسازی، ویسکوزیته کم و درنتیجه انتقال حرارت مناسب    14
عدم امکان استفاده از فرآیندهای پیوسته، نیاز به وجود همزن و افزودنیهای خاص، چسبندگی ذرات پلیمری به بدنه راکتور    14
پلیمریزاسیون امولسیونی    14
قابل کنترل بودن واکنش توسط دما، سرعت بالای واکنش، ویسکوزیته کمتر (نسبت به سیستم های محلولی و تودهای)، انتقال حرارت مناسب، قابل مصرف بودن لانکس تولیدی    14
نیاز به غلظت بالای امولسیفایر، نیاز به پایدارسازی ذرات، چسبندگی ذرات به بدنه راکتور    14
1-2-3- اهمیت پلیمریزاسیون امولسیونی    14
1-2-4- مکانیسم پلیمریزاسیون امولسیونی    15
1-2-5- مراحل پلیمریزاسیون امولسیونی    18
1-2-6- مکانیسم ایجاد ذرّه    22
1-2-6-1- هستهزایی مایسلی    22
1-2-6-2- هستهزایی همگن    23
1-2-6-3- هستهزایی قطرهای    23
1-2-7- پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    24
1-2-8- معرفی مونومر بوتادین    24
1-2-9- مواد مورد استفاده در پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    27
1-2-9-1- امولسیفایر    27
1-2-9-2- شروع کننده    28
1-2-9-3- بافر    29
1-2-10- مروری بر کارهای انجام شده در زمینۀ شبیه سازی وکنترل توزیع اندازه ذرّات    29
فصل دوم    35
سینتیک پلیمریزاسیون امولسیونی    35
2-1- مقدمه    36
2-2- رخدادهای فاز پیوسته    36
2-3- رخدادهای فاز قطرات مونومری    36
2-4- رخدادهای فاز ذرات پلیمری    37
2-5- مایسلهای متورّم شده با مونومر    38
2-6- مدلسازی    42
2- 6-1- واکنشهای آغازین    42
2-6-2- الیگومرهای فاز آبی    43
2-6-3- هستهزایی    44
2-6-4- موازنۀ منومرها    45
2-6-5- موازنه ماده فعال سطحی    47
2-6-5-1- مدل صفر - یک    48
2-6-5-2- مدل شبه توده    49
2- 6-6- معادلات مدل شبه توده برای موازنه جمعیتی ذرات پلیمری    49
2-6-6-1- تعداد متوسط رادیکالها در ذّرات    50
2-6-6-2- رشد ذرات پلیمری    51
2-6-6-3- ورود الیگومرها به ذرّات    51
2-6-6-4- دفع الیگومرها از ذرّات    52
2-6-6-5- اختتام در داخل ذرّات    52
2-6-7- معادلات مدل صفر-یک برای موازنۀ جمعیتی ذرّات پلیمری    52
2-6-8- حل عددی معادلات موازنه جمعیتی    55
2-6-8-1- المان محدود (Finite Elements)    56
2-6-8-2- حجم/تفاضل محدود    57
فصل سوم    59
محاسبۀ CMC با استفاده از نتایج هدایت سنجی    59
3-1- مقدمه    60
3-2- آزمایش    61
3-3- تأثیرات الکترولیتها بر روی CMC در دمای 25ºC    62
3-4-1- تأثیر تک تک الکترولیتها بر روی CMC در دمای 60ºC    65
3-4-2- تأثیر تلفیق الکترولیتها بر روی CMC    68
فصل چهارم    70
شبیهسازی امولسیونی پلیبوتادین و مقایسه با دادههای تجربی    70
4-1- مقدمه    71
4-2- مدلسازی    73
4-2-1- مقیاس مدلسازی    73
4-2-2- مراحل مدلسازی در واکنشها و فرآیندهای پلیمریزاسیون    74
4-2-3- روشهای انتخاب مدل در واکنشها و فرآیندهای پلیمریزاسیون    75
4-3- مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    75
4-4- فرضیّات در نظر گرفته شده در طرح سینتیکی ارائه شده برای پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    76
4-5- حل معادلات حاصل شده در مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    77
4-5-1- گسسته سازی معادلات دیفرانسیلی جزیی موازنه جمعیتی    78
4-6- پارامترهای استفاده شده در مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    79
4-7- مقایسۀ نتایج حاصل از مدلسازی سینتیکی با دادههای آزمایشگاهی    81
4-7-1- شرح دستگاه و تجهیزات    81
4-7-2- روش آزمایش    82
4-7-3- خوراک هر آزمایش    84
4-7-4- پلیمریزاسیون با سدیم دودسیل سولفات    84
فصل پنجم    103
پیشبینی هدایت در طول فرایند پلیمریزاسیون    103
5-1- مقدمه    104
5-2- آزمایش    105
5-3- پیشبینی هدایت الکتریکی محلولها بدون واکنش شیمیایی    106
5-3-1 پیشبینی هدایت الکتریکی محلولهای SDS در غلظتهای مختلفی از الکترولیتهای Na2CO3 و KPS در دمای 25ºC و 60ºC    106
5-3-2 پیشبینی هدایت الکتریکی محلولهای SDS در غلظتهای مختلفی از تلفیق الکترولیتهای Na2CO3 و KPS در دمای 60ºC    135
5-4- پیشبینی هدایت الکتریکی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرّات پلیبوتادین (به صورت Online)    146
فصل ششم    148
نتیجه گیری و پیشنهادات    148
6-1 نتیجهگیری    149
6-2- پیشنهادات    150
مراجع    152
پیوستها    158
محاسبه CMC در حضور 5/0 گرم Na2CO3 در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 25°C    159
محاسبه CMC در حضور 75/0 گرم KPS در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 25°C    160
محاسبه CMC در حضور 5/0 گرم Na2CO3 در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 60°C    162
محاسبه CMC در حضور 1 گرمKPS در محیط با تیتراسیون SDS در دمای 60°C    164

 
فهرست جدول ها
جدول 1- 1. اختلافات موجود بین پلیمریزاسیونهای زنجیره ای و مرحله ای    5
جدول 1- 2. مقایسه روشهای پلیمریزاسیون     14
جدول 1- 3. خواص فیزیکی و ترمودینامیکی بوتادین.    26
جدول 1- 4. خوراکهای استفاده شده در پلیمریزاسیون امولسیون بوتادین    27
جدول 1- 5. لیست مقالات انجام گرفته در دهه گذشته براساس مدلهای موازنه جمعیتی .    32
جدول 2- 1. رویدادهای سینتیکی داخل فاز پیوسته (آب)    40
جدول 2- 2. رویداد های سینتیکی داخل فاز ذره پلیمر    41
جدول 2- 3. معادلات سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی     42
جدول 3- 1. ضرایب به دست آمده برای فرمول (3- 1).    63
جدول 3- 2. مقادیر CMC سدیم دو دسیل سولفات (SDS) برای غلظتهای مختلف الکترویتهای اضافه شده در 25ºC    64
جدول 3- 3. ضرایب به دست آمده برای فرمول (3- 2).    66
جدول 3- 4. مقادیر CMC سدیم دو دسیل سولفات (SDS) برای غلظتهای مختلف الکترویت اضافه شده در دمای60°C    67
جدول 3- 5. اطلاعات کاملی از غلظتهای مختلف تلفیق دو الکترولیت Na2CO3 و KPS، CMC تجربی، CMC به دست آمده از فرمول ارائه شده، و میزان خطای حاصله از این فرمول برای هر کدام از غلظتهای فوق    69
جدول 4- 1. طرح سینتیکی در نظر گرفته شده برای پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    76
جدول 4- 2. پارامتر¬های استفاده شده درمدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    79
جدول 4- 3. پارامترهای بدست آمده با استفاده از مدلسازی سینتیکی پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    80
جدول 4- 4. داده¬ها برای سورفکتانت سدیم دو دسیل سولفات    80
جدول 4- 5. مقادیر مواد استفاده شده در آزمایشات پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین    84
جدول 5- 1. مقادیر هدایت اولیه الکترولیتهایKPS  و  Na2CO3 در دمای الف) 25ºC ب) 60ºCکه دستگاه هدایت¬سنج نشان می¬دهد.    110
جدول 5- 2. ضرایب معادله (5- 7) در دمای الف) 25ºC ب) 60ºC    112
جدول 5- 3. ضرایب هدایت برآورد شده در روش دوّم در الف)ºC 25 ب) 60ºC    114
جدول 5- 4 .ضرایب هدایت Gi و مقادیر هدایت معادل هر یک از گونه¬های یونی (ºλi) برآورد شده در الف) ºC25 ب)60ºC    115
جدول 5- 5. خطای نسبی هدایت اولیه (σo) غلظتهای مختلف الکترولیتهای Na2CO3 و KPS در هر روش الف) 25ºC ب) 60ºC    116
جدول 5- 6. خطای نسبی (σcalc) غلظتهای مختلف الکترولیتهای Na2CO3 و KPS درمحلولهای SDS در هر روش در الف) 25ºC ب) 60ºC    120
جدول 5- 7. خطای نسبی σcalc غلظتهای مختلف الکترولیت با استفاده از مقدارهای دقیق هدایت اولیه نشان داده شده توسط سیستم هدایت¬سنج در الف) 25ºC ب) 60ºC    131
جدول 5- 8. مقادیر هدایت اولیه، σo، غلظتهای مختلفی از تلفیق الکترولیتهای  Na2CO3و KPS در دمای 60ºC    135
جدول 5- 9. مقایسهای بین اعداد پیش¬بینی شده در روش ارائه شده در این تز، با روش دوّم و سوّم برای هدایت اولیه تلفیق دو الکترولیت در دمای 60ºC    137
جدول 5- 10. اعداد پیش-بینی شده با روش ارائه شده در این تز برای هدایت اولیّۀ تلفیق دو الکترولیت در دمای 60ºC    139
جدول 5- 11. خطای نسبی (σcalc) محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از تلفیق دو الکترولیت در هر روش.    140
جدول 5- 12. خطای نسبی σcalc غلظتهای مختلف تلفیق دو الکترولیت، با استفاده از مقدارهای دقیق هدایت اولیّۀ نشان داده شده توسط سیستم هدایت¬سنج در دمای 60ºC    144


فهرست شکل ها
شکل 1- 1. نمایش ساده شده یک سیستم پلیمریزاسیون امولسیونی    18
شکل 1- 2. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله I    19
شکل 1- 3. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله II    20
شکل 1- 4. پلیمریزاسیون امولسیونی در حین مرحله III    21
شکل 1- 5. رفتارهای مختلف سرعت مشاهده شده در پلیمریزاسیون امولسیونی.    21
شکل 1- 6. مراحل پلیمریزاسیون امولسیونی در مکانیسم هسته‌زایی هموژن.    23
شکل 2- 1. حوادث مربوط به هسته گذاری ذرات در فاز پیوسته     39
شکل 2- 2. حوادث مرتبط با فاز پیوسته و فاز ذرّه پلیمری     39
شکل 2- 3. نحوه تبدیل انواع ذرّات به یکدیگر در مدل صفر - یک    53
شکل 3- 1. اندازه گیری¬های هدایت-سنجی برای محلولهای SDS در حضور الف) KPS ب)  Na2CO3در دمای 25ºC    62
شکل 3- 2. تأثیر الکترولیتهای اضافه شده بر روی غلظت بحرانی مایسل (CMC) SDS در دمای 25ºC    63
شکل 3- 3. اندازه گیریهای هدایت-سنجی برای محلولهای SDS در حضور الف) KPS ب)  Na2CO3در دمای 60ºC    65
شکل 3- 4. تأثیر الکترولیت اضافه شده بر روی غلظت بحرانی مایسل (CMC) SDS در دمای 60°C    66
شکل 4- 1. تغییرات کارایی شروع کننده با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    85
شکل 4- 2. تغییرات سرعت هسته¬زایی همگنی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    86
شکل 4- 3. تغییرات غلظت سورفکتانت آزاد در فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    86
شکل 4- 4. تغییرات غلظت مایسل در فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    87
شکل 4- 5. تغییرات هسته زایی مایسلی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    87
شکل 4- 6. تغییرات هسته¬زایی کلی با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    88
شکل 4- 7. تغییرات تعداد ذرات پلیمری دارای رادیکال پلیمریک به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    89
شکل 4- 8. تغییرات تعداد ذرات پلیمری بدون رادیکال به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    89
شکل 4- 9. تغییرات تعداد ذرات پلیمری دارای رادیکال مونومریک به ازای واحد حجم فاز محلول ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    90
شکل 4- 10. تغییرات تعداد متوسط رادیکالها به ازای ذرات ( ) با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    90
شکل 4- 11. تغییرات تعداد کل ذرات به ازای واحد حجم فاز پیوسته   با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    91
شکل 4- 12. تغییرات سطح کل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    91
شکل 4- 13. تغییرات حجم کل ذرات پلیمری به ازای حجم فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    92
شکل 4- 14. تغییرات ضریب نفوذ مونومر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    93
شکل 4- 15. تغییرات ضریب سرعت انتشار نفوذی داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    93
شکل 4- 16. تغییرات غلظت مونومر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    94
شکل 4- 17. تغییرات کسر حجمی پلیمر داخل ذرات پلیمری با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    95
شکل 4- 18. تغییرات غلظت مونومر داخل فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    95
شکل 4- 19. تغییرات حجم قطرات مونومری به ازای حجم فاز پیوسته با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    96
شکل 4- 20. تغییرات غلظت مونومربا زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    97
شکل 4- 21. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، .    97
شکل 4- 22. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، .    98
شکل 4- 23. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر، .    98
شکل 4- 24. تغییرات درجه تبدیل با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    99
شکل 4- 25. تغییرات سرعت پلیمریزاسیون با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    99
شکل 4- 26. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر  .    100
شکل 4- 27. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر  .    101
شکل 4- 28. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر  .    101
شکل 4- 29. تغییرات توزیع اندازه ذرات با زمان در پلیمریزاسیون با سدیم دو دسیل سولفات برای بررسی اثر غلظت امولسیفایر.    102
شکل 5- 1. پیشبینی مدل و دادههای تجربی هدایت برای تیتراسیون آب مقطر با SDS در دمای الف)25ºC  ب) 60ºC    108
شکل 5- 2. جذب سورفکتانت روی ذرّات پلیمر و تجمع سورفکتانت برای تشکیل مایسل    109
شکل 5- 3. تغییرات هدایت اولیه الکترولیت با غلظت نمک در الف) 25ºC ب) 60°C    113
شکل 5- 4. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده با کلیۀ روشها برای الکترولیتهای KPS و Na2CO3 در دو دمای الف) 25ºC ب) 60ºC    129
شکل 5- 5. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده برای محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از الکترولیتهای KPS و Na2CO3 با استفاده از مقدارهای دقیق هدایت اولیه نشان داده شده توسط سیستم هدایتسنج در الف) 25ºC ب) 60ºC    134
شکل 5- 6. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده در هر روش برای محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از تلفیق الکترولیتهای KPS و Na2CO3    142
شکل 5- 7. یکی از بهترین شکلها با حداقل خطای برآورد شده با هدایت دقیق اولیه برای محلولهای SDS با غلظتهای مختلفی از الکترولیتهای KPS و Na2CO3    145
شکل 5- 8. پیش¬بینی هدایت الکتریکی واکنش پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرّات پلیبوتادین به صورت Online    146

چکیده
بخش عمده ای از خواص نهایی محصول در پلیمریزاسیون امولسیونی توسط توزیع اندازه ذرّات تعیین می‌-گردد. در این پروژه، یک مدل دقیق بر مبنای معادلات موازنه جمعیتی ( مدل صفر- یک) که دربرگیرندۀ پدیده¬های هسته زایی و رشد ذرّه می‌¬باشد برای پیش¬بینی توزیع اندازه ذرّات انتخاب گردیده است. برای حل معادلات موازنه جمعیتی از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، اثر پارامتر غلظت اولیه ماده فعال سطحی روی درصد تبدیل و توزیع اندازه ذرّات بصورت تجربی و به کمک شبیه¬سازی بررسی گردیده است. بر اساس نتایج حاصله، با کاهش مقدار ماده فعال سطحی، اندازه ذرّات افزایش می¬‌یابد. در کلیّه موارد فوق، نتایج شبیه¬سازی و تجربی تطابق مطلوبی دارند. در این پروژه، روابط مناسبی برای محاسبۀ تجربی CMC با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی به¬صورت y=A Ln(x) + B در دو دمای 25 و 60 درجه سانتیگراد ارائه شد، و نیز در دمای 60 درجه سانتیگراد فرمول تجربی برای تلفیق دو الکترولیت Na2CO3 و KPS که در پلیمریزاسیون امولسیونی نانو ذرات پلی¬بوتادین به¬ترتیب به¬عنوان بافر و شروع¬کننده استفاده می¬شود با روش حداقل مربعات به صورت z=A(x)m(y)n به¬دست آمد که در تمام موارد فوق ضرایب به¬گونه¬ای به¬دست آورده شد که با داده¬های آزمایشگاهی بهترین تطابق را داشته باشد.
 همچنین، هدایت اولیه الکتریکی سیستم بر حسب غلظت یونها، در حضور الکترولیت¬های موجود در پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین در دو دمای 25 و 60 درجۀ سانتیگراد با چهار روش به¬دست آمده است. ابتدا با روش تجربی و با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی فرمولی به¬صورت y=A(x) برای هدایت الکترولیت-های فوق در دو دمای 25 و 60 درجه سانتیگراد به¬دست آمده است. سپس دو روش ارائه شده در مقالات بررسی شده است، و در نهایت روشی ابداعی برای محاسبه هدایت الکتریکی محلول¬های فوق ذکر گردیده و درصد خطای هرکدام از روش¬ها به صورت جداولی آورده شده است. در نهایت هدایت الکتریکی سیستم پلیمریزاسیون امولسیونی بوتادین بدون خضور مونومر و نیز به صورت Online در حضور واکنش بدست آمده است. صحّت این روابط از طریق داده¬های آزمایشگاهی مورد تایید قرار گرفت.
کلمات کلیدی: پلیمریزاسیون امولسیونی، بوتادین، توزیع اندازه ذرّات، موازنه جمعیتی، مدلسازی

آموزش کتیا، طراحی و مدلسازی گلدان (Flower Pot) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA

اختصاصی از نیک فایل آموزش کتیا، طراحی و مدلسازی گلدان (Flower Pot) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این جزوه آموزشی، طراحی و مدلسازی گلدان (Flower Pot) به صورت گام به گام به زبان فارسی (13 صفحه)، در محیط های زیر به کاربر آموزش داده می شود:

* Generative Shape Design (محیط سطح سازی کتیا)

* Part Design (محیط طراحی سه بعدی کتیا)

* Sketcher (محیط طراحی دوبعدی کتیا)

در این جزوه آموزشی، طراحی و مدلسازی گلدان (Flower Pot) در 6 مرحله مطابق مراحل زیر انجام می شود:

مرحله 1: ترسیم بدنه اصلی گلدون

مرحله 2: ترسیم قسمت بالای گلدون

مرحله 3: وصل کردن بدنه اصلی گلدون به بالای گلدون

مرحله 4: ویرایش گلدون

مرحله 5: حجم دادن به گلدون

مرحله 6: طراحی بخش تزئینی گلدون

جهت خرید آموزش طراحی و مدلسازی گلدان (Flower Pot) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA به مبلغ استثنایی فقط 2500 تومان و دانلود آن بر لینک پرداخت و دانلود در پنجره زیر کلیک نمایید.

!!لطفا قبل از خرید از فرشگاه اینترنتی کتیا طراح برتر قیمت محصولات ما را با سایر محصولات مشابه و فروشگاه ها مقایسه نمایید!!

!!!تخفیف ویژه برای کاربران ویژه!!!

با خرید حداقل 10000 (ده هزارتومان) از محصولات فروشگاه اینترنتی کتیا طراح برتر برای شما کد تخفیف ارسال خواهد شد. با داشتن این کد از این پس می توانید سایر محصولات فروشگاه را با 20% تخفیف خریداری نمایید. کافی است پس از انجام 10000 تومان خرید موفق عبارت درخواست کد تخفیف و ایمیل که موقع خرید ثبت نمودید را به شماره موبایل [phone] ارسال نمایید. همکاران ما پس از بررسی درخواست، کد تخفیف را به شماره شما پیامک خواهند نمود.

آموزش کتیا، طراحی و مدلسازی بطری آب معدنی (Water Bottle) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA

اختصاصی از نیک فایل آموزش کتیا، طراحی و مدلسازی بطری آب معدنی (Water Bottle) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این جزوه آموزشی، طراحی و مدلسازی بطری آب معدنی (Water Bottle) به صورت گام به گام به زبان انگلیسی (107 صفحه)، در محیط های زیر به کاربر آموزش داده می شود:

* Generative Shape Design (محیط سطح سازی کتیا)

* Sketcher (محیط طراحی دوبعدی کتیا)

در این جزوه آموزشی، طراحی و مدلسازی بطری آب معدنی (Water Bottle) در 5 مرحله مطابق مراحل زیر انجام می شود:

مرحله 1: طراحی و ایجاد کف بطری

مرحله 2: طراحی و ایجاد بدنه بطری

مرحله 3: طراحی و ایجاد گردن بطری

مرحله 4: مونتاژ سه بادی (Bodies) از درخت طراحی

مرحله 5: طراحی و ایجاد رزوه گردن بطری

 * توجه: کاربران نگران زبان انگلیسی جزوه نباشند. حتی کاربرانی که سر انگشتی زبان انگلیسی یاد دارند قادر خواهند بود از این جزوه بهره کافی را ببرند. لازم به ذکر است که آموزش طراحی و مدلسازی بطری آب معدنی (Water Bottle) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA به صورت قدم به قدم (Step to Step) همراه با تصاویر واضح و رنگی می باشد.

جهت خرید جزوه آموزش طراحی و مدلسازی بطری آب معدنی (Water Bottle) در محیط Generative Shape Design نرم افزار CATIA به مبلغ استثنایی فقط 3000 تومان و دانلود آن بر لینک پرداخت و دانلود در پنجره زیر کلیک نمایید.

!!لطفا قبل از خرید از فرشگاه اینترنتی کتیا طراح برتر قیمت محصولات ما را با سایر محصولات مشابه و فروشگاه ها مقایسه نمایید!!

!!!تخفیف ویژه برای کاربران ویژه!!!

با خرید حداقل 10000 (ده هزارتومان) از محصولات فروشگاه اینترنتی کتیا طراح برتر برای شما کد تخفیف ارسال خواهد شد. با داشتن این کد از این پس می توانید سایر محصولات فروشگاه را با 20% تخفیف خریداری نمایید. کافی است پس از انجام 10000 تومان خرید موفق عبارت درخواست کد تخفیف و ایمیل که موقع خرید ثبت نمودید را به شماره موبایل [phone] ارسال نمایید. همکاران ما پس از بررسی درخواست، کد تخفیف را به شماره شما پیامک خواهند نمود.

پایان نامه مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:111

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”
 مهندسی شیمی – محیط زیست

فهرست مطالب:
عنوان مطالب    شماره صفحه
                                                                                                      
چکیده    1
مقدمه    2
فصل اول : درآمدی بر پیل سوختی میکروبیولوژیکی    3
1-1)     مفاهیم    4
1-2)     مروری بر واسط های حمل الکترون در MFC ها    7
1-3)     میکروب هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند    8
1-4)    پیکربندی پیل های سوختی میکروبی    12
1-4-1)    اجزای MFC    12
1-4-2)    سیستمهای MFC دو جزئی    13
1-4-3)    سیستمهای MFC تک جزئی    16
1-4-4)    سیستمهای MFC نوع Up-flow    19
1-4-5)    پیل سوختی میکروبی انباشته (stacked)    21
1-5)    عملکرد MFC ها    22
1-5-1) عملکرد ایده آل    22
1-5-2) بازدهی واقعی MFC    24
1-5-3) تاثیر شرایط عملیاتی    26
1-5-4) تاثیر جنس الکترودها    27
1-5-5) بافر pH و الکترولیت    29
1-5-6) سیستم مبادله پروتون    30
1-5-7) شرایط عملیاتی در محفظه آند    31
1-5-8) شرایط عملیاتی در محفظه کاتد    32
1-6)    کاربردها    34
1-6-1) تولید الکتریسیته    34
1-6-2) بیوهیدروژن (Biohydrogen)    36
1-6-3) تصفیه فاضلاب    37
1-6-4) سنسورهای بیولوژیکی (Biosensors)    38
1-7)    چشم انداز MFC ها    39
فصل دوم : مباحث فنی پیل های سوختی    41
    2-1) ولتاژ پیل و پتانسیل الکترود ها    42
    2-2) وابستگی ولتاژ پیل تعادلی به غلظت: معادله عمومی Nernst    44
    2-3) پتانسیل های فلز/یون فلزی (+M/Mz)    46
    2-4) پتانسیل های اکسایش/کاهش (RED/OX)    48
    2-5) کاربرد معادله Nernst در وابستگی پتانسیل RedOx به غلظت    50
    2-6) محاسبه پتانسیل های تعادلی الکترود    51
    2-7) الکترود هیدروژن    52
    2-8) الکترودهای فلز/نمک نامحلول/یون    54
    2-9) الکترود کالومل    56
    2-10) الکترود نقره/کلرید نقره    57
    2-11) الکترود جیوه-سولفات جیوه    59
    2-12) پتانسیل الکترود های استاندارد    60
    2-13) غلظت و فعالیت    62
    2-14) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل نقطه-بار    63
    2-15) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل اندازه محدود یون    65
    2-16) تصحیح Stokes-Robinson تئوری Debye-Hückel تاثیر اثر متقابل یون-حلال    66
فصل سوم : مدلسازی ریاضی پیل سوختی میکروبیوژیکی    68
3-1) ساختار کلی MFC مورد نظر برای مدلسازی    69
3-2) توسعه مدل    69
3-3) سرعت واکنش ها    71
3-4) حل مسئله    78
3-5) محاسبه پارامترها    78
3-6) بحث و نتیجه گیری    83
فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات    84
 

فهرست مطالب
عنوان مطالب    شماره صفحه
                                                                                                      
منابع و ماخذ    86
فهرست منابع فارسی    86
فهرست منابع لاتین    87
سایت های اطلاع رسانی    97
چکیده انگلیسی    98
  

فهرست جدول ها
عنوان     شماره صفحه
                                                                                                     
1-1: میکروب ها و سوبسترا هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند    9
1-2: اجزای اساسی تشکیل دهنده پیل سوختی میکروبی    13
1-3: واکنش هایی که در سطح الکترودها رخ می دهند و پتانسیل احیاء آن ها    24
2-1: پتانسیل الکترودهای استاندارد    61

 

فهرست شکل‌ها
عنوان     شماره صفحه
                                                                                                   
1-1: نمای شماتیک یک پیل سوختی میکروبی    5
1-2: انتقال الکترون در ماتریس میان سلولی به آند    10
1-3: فرآیندهای بنیادی که در فرآیند انتقال الکترون ها به آند نقش دارند    11
1-4: شماتیک پنج نمونه MFC دو محفظه ای    14
1-5: شماتیک پیل ساخته شده توسط Min و Logan در سال 2004    16
1-6: شماتیک نمونه های دیگری از پیل سوختی میکروبی    17
1-7: شماتیک پیل سوختی ساخته شده توسط Liu و همکارانش در سال 2004    19
1-8: شماتیک دو نمونه پیل سوختی میکروبی از نوع Upflow    20
1-9: شماتیک یک نمونه MFC انباشته    21
2-1: تصویر شماتیک یک پیل الکتروشیمیایی    43
2-2: اختلاف پتانسیل تماس بین دو هادی غیر همجنس؛ EF سطح    44
2-3: سیستم اکسایش/کاهش Fe3+/Fe2+    49
2-4: نمای شماتیک الکترود هیدروژن    53
2-5: نمای شماتیک الکترود کالومل اشباع (SCE)    57
2-6: الکترود نقره-کلرید نقره    58
2-7: پتانسیل الکترودهای مرجع در °C25    60
2-8: پتانسیل استاندارد نسبی، E°، الکترود Cu/Cu2+    61
2-9: یک الکترود با پتانسیل کمتر همواره یون های الکترود دیگر با پتانسیل بیشتر را احیاء خواهد کرد    62
2-10: منحنی تغییر ضریب فعالیت γ± با √mol/L در دمای °C25    64
2-11: منحنی مقایسه ضرایب فعالیت تجربی با مقادیر تئوری با استفاده از تصحیح هیدراسیون    67
3-1: نمای شماتیک محفظه آند و لایه کرزی مبادله جرم    70
3-2: تغییرات غلظت سوبسترا و ماده واسط در شرایط استاندارد    79
3-3: تغییرات شدت جریان با زمان    79
3-4: تغییرات مقدار بار تولید شده با زمان    79
3-5: منحنی مدل سازی شده شدت جریان با زمان در شرایط ایده آل YQ=1 و شرایط تجربی YQ=0.337    80
3-6: منحنی مدل سازی شده مقدار بار تولید شده با زمان در شرایط ایده آل YQ=1 و شرایط تجربی YQ=0.337    81
3-7: منحنی مدل سازی شده ولتاژ با شدت جریان در شرایط استاندارد، میزان تبادل شدت جریان زیاد i0,ref=0.01 A/m2 و مقاوت زیاد در شدت انتقال جرم LL=100m    82
3-8: منحنی مدل سازی شده توان تولید شده با شدت جریان در شرایط استاندارد، میزان تبادل شدت جریان زیاد i0,ref=0.01 A/m2 و مقاوت زیاد در شدت انتقال جرم LL=100m    82
 

چکیده:
پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و انعطاف پذیر ترین می باشد، نه تنها کوچکترین آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند بلکه در تصفیه و از بین بردن آلودگی های زیست محیطی از قبیل فاضلاب شهری و شیرابه حاصل از پسماندهای جامد شهری تاثیر بسزایی دارند. فصل اول این تحقیق مروری است بر تکنولوژی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی. فصل دوم به مباحث فنی و مبانی ریاضی پیل های سوختی  از بدو  تا به امروز می پردازد که پایه و اساس مدل ارائه شده در فصل سوم می باشد. در فصل سوم، با بررسی دقیق تر کارهای ارائه شده توسط محقیقن مختلف و استفاده از فرضیات و همچنین داده های تجربی ارائه شده در مقالات مختلف، مدلی مناسب برای پیل سوختی میکروبیولوژیکی دو محفظه ای (Double Chamber) ارائه شده است که با استفاده از این مدل، نمودارهای مختلف مربوط به توان، شدت جریان و اختلاف پتانسیل حاصل از این نوع پیل سوختی ترسیم شده است. فصل چهارم به ارائه  نتیجه گیری کلی در زمینه پیل های سوختی میکروبیولوژیکی و مدلسازی ریاضی آن ها می پردازد.

مقدمه:

با پشت سر گذاشتن عصر صنعتی و ورود به عصر اطلاعات، استفاده بی رویه بشر از منابع سوخت های فسیلی و تجدید ناپذیر در توسعه و پیشرفت صنعت طی دهه های اخیر، زندگی انسان های امروزی را با تهدیدات جدی زیست محیطی مواجه ساخته است به طوریکه تغییرات اقلیمی نه به عنوان یک چالش منطقه ای بلکه به عنوان یک مسئله جهانی مطرح است. تشکیل مجماع، کُمیسیون ها و تشکل های جهانی و تصویب قوانین، کنوانسیون ها و پروتوکل های مختلف در سطح جهانی مثل پیمان کیوتو و کنوانسیون بازل و همچنین تعریف پروژه هایی مثل پروژه های مکانیسم توسعه پاک (CDM) همگی گواه بر اهمیت این موضوع می باشند. علاوه بر این، خبر رو به پایان بودن منابع نفتی دنیا تا 30 الی 40 سال آینده، کشورهای مختلف را بر این داشته است که به طور جدی به دنبال منابع تجدید پذیر و جایگزین باشند تا بتوانند امنیت انرژی خود را در آینده تامین نمایند.
پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و انعطاف پذیر ترین می باشد، نه تنها کوچکترین آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند بلکه در تصفیه و از بین بردن آلودگی های زیست محیطی از قبیل فاضلاب شهری و شیرابه حاصل از پسماندهای جامد شهری تاثیر بسزایی دارند.
در حال حاضر، تکنولوژی MFC ها به دلیل راندمان پایین هنوز به تولید تجاری و انبوه نرسیده است. با تجاری شدن این صنعت، موضوع فاضلاب شهری نه تنها به عنوان یک مشکل بلکه به عنوان یک منبع تامین انرژی پاک مطرح خواهد بود به این دلیل که فاضلاب شهری منبع غنی میکروارگانیسم های مورد استفاده در پیل های سوختی میکروبیولوژیکی می باشد.
مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبی این امکان را فراهم می سازد که محققین با تغییر پارامترهای تاثیرگذار بر راندمان پیل های سوختی میکروبیولوژیکی و بدون انجام آزمایشات متعدد و زمان بر بتوانند تغییرات حاصل در توان تولید شده را پیش بینی نموده و به اصلاح طرح خود بپردازند. در این تحقیق سعی شده است مدلی مناسب برای پیش بینی چنین تغییراتی ارائه شود.