دهه فاطمیه بر همه شیعیان تسلیت باد

نفت چیست؟

تشکیل حوزه های نفتی از حدود چهار صد میلیون سال پیش ، یعنی زمانی که اغلب کشورهای امروزی در زیر آب قرار داشتند آغاز شده است.

منشا مواد نفتی جانداران کوچکی به نام پلانکتون ها هستند. همه ساله میلیون ها تن از بقایای این جانداران که در آبهای کم عمق زندگی می کنند در کف اقیانوس ها و دریاها ته نشین می شوند و گل ولای  و نمک روی آنها را می پوشاند.و تشکیل لایه های رسوبی را می دهند. به تدریج مواد نفی موجود در لابلای رسوبات از طریق لوله های مویین و فضاهای خالی به سمت بالا حرکت می کند تا به لایه های غیر قابل نفوذ برسد. در این حالت مواد نفتی در زیر لایه های فوق محبوس شده و نفتگیر یا تله نفتی را تشکیل می دهد.به طور کلی نفتگیرها به چهار حالت مشاهده می شوند:1. تاقدیسی 2. گنبد نمکی 3. گسلی 4. چینه ای.

نمك زدايي _ اولين مرحله در پالايش نفت خام

نمك و آب زدايي نفت خام فرايند مهمي كه بدين وسيله تركيب هاي نا مطلوب نفت قبل از اينكه به واحد اصلي برسند جدا مي شوند.

شايان ذكر است كه بوجود آوردن تغيير در عمل يك سيستم نمك زدا

دشوار مي باشد و بهتر اين است كه ما يك حالت توازن و حد و وسط را به وجود آوريم.

يك تعادل(توازون) مطلوب بايد در تمام مدتي كه پارامتر هاي بهينه سازي انتقال نمك همچون شدت مخلوط شدن،خصوصيات آب سشتشو و

خوراك امولسين كننده شيميايي كنترل مي شوند،حفظ شود.

براي بهينه كردن فرايند نمك زدايي ما بايد پيوسته شرايط متفاوتي را اعمال كنيم كه اين عامل مهمي براي عمل پالايش كامل به شمار مي رود.

عمل اصلي يك دستگاه نمك زدا(desalter )جدا كردن نمك و آب از نفت خام مي باشد. علاوه بر نمك و آب مااحتياج داريم كه ديگر مواد زائد موجود در نفت همچون گل و لاي ،زنگ و... را نيز جدا كنيم.

زيرا اين مواد وقتي در سطح هاي انتقال حرارت قرار بگيرند مي_ توانند باعث خوردگي و خرابي دستگاه بشوند.

همچنين علاوه بر مواد ذكر شده در بالا ممكن است فلز هايي نيز وجود داشته باشد كه مي توان از آن ها به عنوان كاتاليزور هاي غير فعال در فرايند تصفيه استفاده كرد.

مباني نظري دستگاه نمك زدا

دستگاه نمك زدا به وسيله امولسيون كردن نفت خام با مواد شيميايي و تزريق آب براي به وجود آوردن تماس بين نفت و

آب ،مواد زائد(آلودگي ها)را از نفت خام جدا مي كند.

بعد از تزريق آب و ايجاد شدن مخلوط امولسيون نفت و آب،

امولسيون كننده شيميايي اضافه ميشود و يك ميدان الكتروستاتيكي به كار برده مي شود براي اينكه امولسيون

نفت و آب را بشكند.

دستگاه نمك زدا در اندازه اي(size)كه به نفت وآب اجازه مي دهد طبق قانون استوك (stoke law)ساكن و جدا بشوند.

علاوه بر اين، مواد جامد موجود در نفت در ته محفظه دستگاه

(desalter) ته نشين مي شوند.

دستگاه بايد بطور پيوسته اين مواد جامد را شسته و به جاي ديگري انتقال دهد براي همين منظور يك سيستم شستشوي گل ولاي

در پايين محفظه نصب مي شود.

دستگاه گل شوي (mud    washing)داراي قسمتي است كه مواد جامدي را كه در فاضلاب وجود دارند و اين امكان وجود دارد كه به سيستم فاضلاب ضربه بزنند،را بازيافت مي كند.

جريان دستگاه نمك زدا

در فرايند نمك گيري ابتدا نفت با استفاده از مبدل هاي گرمايي تا120є-150є   گرم شده(به منظور اينكه به سطح ويسكوزيته مطلوب كه در حالت عادي در حدود5-15   سانتي استوك (centi _ stoke)برسد‍‍‍‍‍‍‍‍( و بعد درجه حرارت به وسيله فشار بخار ماده خام مصرفي محدود ميشود.

2تا6درصد آب شستشو كه به وسيله كنتور اندازه گيري شده و در جلوي دستگاه (desalter) وجود دارد عاملي است كه به حل شدن نمك ها و رسوب ها كمك مي كند. و در بالاي يك دريچه مخلوط كننده،  مخلوطشدن شديدي اتفاق مي افتد.

در يك مرحله در محفظه تحت فشار دستگاه، نمك و مواد زائد ديگر با آب شستشو ساكن مي شوند و متمايل مي شوند به سمت تشكيل يك امو لسيون و در مرحله بعد آب شستشو ‌‌] به وسيله ته نشين كردن الكترو ستاتيكي با به بكار بردن غير امو لسيون كننده ها و اسيد [ جدا مي شود و نمك باقي مي ماند.

نمك هايي كه جدا مي شوند عمدتاّ كلريد ها و كربنات ها هستند كه اگر جدا نشوند مي توانند باعث خوردگي و بهم زدن جريان مبدل هاي گرمايي،كوره ها و واحد هاي تقطير بشوند.

نمك زدايي به روش الكتريكي عبارت است از بكار گيري يك ولتاژ الكتريكي بسيار بالا براي اينكه قطره هاي معلق آب را كه در پايين مخزن ته نشست وجود دارد،را جمع بكند. وهنگامي كه ميزان جامد هاي معلق موجود در نفت زياد باشد مواد كم كننده فشار سطحي نيز اضافه مي شوند.

از ديگر فرايند هايي كه ديگر رايج نمي باشد اين است كه نفت خام گرم شده را با به بكار گيري خاك دياتومه و رفتار شيميايي

و ته نشين كردن (رسوب كردن) تصفيه مي كنند و اغلب آمو نياك را نيز براي كاهش خوردگي به كار مي برند. و همچنين ممكن است باز يا اسيدي براي تنظيم PH آب شستشو اضافه بشود.

فا ضلاب ها و ديگر مواد زائد از مخزن ته نشيني تخليه مي شوند و نفت خام نمك گيري شده كه در بالاي مخزن وجود دارد به سمت واحد تقطير مي رود.

اگر دستگاه نمك زدا به طور صحيح عمل كند تقريباّ 90% نمك موجود در نفت جدا مي شود.

نكته ديگر در باب فاضلاب توليد شده اينكه علاوه بر دارا بودن

مواد زائد يك مقداري هم هيدرو كربن مثل ذرات معلق نفت(oil

Under  carry) در آن وجود دارد كه به دليل اندازه اي (size)كه

دارند امو لسيون ها نمي توانند آن ها را كاملاّ بشكنند.

بدين ترتيب يك مقداري از نفت در سيستم فاضلاب از بين مي رود.

اگر ميزان اين ذرات معلق نفت كاهش پيدا كند نه تنها باعث

كاهش بارگيري فاضلاب مي شود بلكه با اين كار مي توان مواد خام با ارزشي را كه احتمال از بين رفتن آن ها وجود دارد را بازيافت كرد.

تصفيه سطحي VSEP (تكنولوژي براي تصفيه فاضلاب Desalter)

دستگاه نمك زدا اصلي ترين منبع فاضلاب در يك پالايشگاه مي باشد

و اگر مشكل جزيي براي بخشي از دستگاه به وجود آيد مي تواند باعث بهم خوردن چرخه فاضلاب بشود و احتمال اين خطر وجود دارد كه فاضلاب ها به درستي تخليه نشوند.

روش رايج عملكرد دستگاه نمك زدا تمركز دارد روي ايجاد و تنظيم به وسيله تغيير در جريان هاي متغيري كه دائمي اند. اين روش شامل يك جدا كننده گرانشي نفت است كه ادغام(كامل)مي شود با دستكاري هاي شيميايي و عملگر متخصص.] اين فرايند بسيار نا مطلوب و قديمي است.[

جريان تصفيه سطحي (پوسته اي ) پليمريك VSEP يك فن جدا سازي ابتكاري و دقيق را براي تصفيه نفت خام ارائه مي دهد. علاوه بر اين مي تواند براي هر حالت جدا سازي مطلوب براي آن حالت را قرار بدهد و به كار بردن اين روش باعث كاهش هزينه هاي مصرفي مي شود.

انتخاب هاي VSEP در فرايند

در طي فرايند تخليه مواد معلق موجود در دستگاه Desalter ،جامد _هاي ته نشين شده در خارج از سيستم شسته مي شوند. اين كار به اين دليل صورت مي پذيرد كه از تجمع آن ها جلو گيري بشود.وقتي اين حالت رخ مي دهد لايه هاي قديمي امو لسيون نيز با آن ها

حركت مي كنند و اين تخليه به صورتي است كه فاضلاب هاي شيميايي رايج را توليد مي كند.

VSEP مي تواند به دو گونه تنظيم شود. حالت اول به گونه اي است كه VSEP كل جريان فاضلاب را در دستگاه كنترل مي كند كه در اين حالت دستگاهDesalter تنظيم مي شود براي اينكه پيوسته گل و لاي را بشويد تا اينكه بارگيري جامدات را كه به عنوان منبع تغذيه اي براي VSEP هستند كامل كند. سپس VSEP اين فاضلاب ها را آبكشي كرده و به دستگاه تبديل كك (Coker) مي فرستد.

در حالت دوم VSEP با استفاده از دريچه هاي اتو ما تيك مي تواندبه نحوي تنظيم شود كه تنها لايه هاي قديمي تخليه را كنترل كند كه در اين حالت دستگاه گل شوي (Mud   washing) دريچه هاي مقصد را متناسب با آن كنترل مي كند.

بررسي در مورد فرايند

ضايعات نفتي به عنوان منبع تغذيه VSEP به شمار مي آيند. در

واقع منبع تغذيه VSEP همان مخزن ته نشيني است كه در پايين قيف

وجود دارد و جامد هاي سنگين به هنگام به سرعت در آن ته نشين مي شوند.

در هنگام شروع به كار سيستم ، به وسيله يك پمپ ، فشار تا 70psi بالا مي رود. سپس دريچه تنظيم كننده ، جريان برگشتي كه با يك سرعت عبور مي كند و باعث به وجود آمدن جامد هاي معلق مي شود، را كنترل ميكند.

جريان برگشتي جمع شده كه شامل 13.3% كل جامدهاي معلق (TSS)

است به واحد تبديل كك(Coker) فرستاده مي شود تا اينكه نفت

و هيدرو كربن هاي موجود در آن بازيافت شوند.

فوائد استفاده از VSEP

VSEP مي تواند به عنوان يك جريان فرعي (جانبي) براي فاضلاب Desalter نصب شود. و همچنين مي تواند با توجه به تقاضاي ما به صورت اتوماتيكي بر اساس سطح مخزن عمل كند.

اين دستگاه انتخاب هايي را ارائه مي دهد كه در عمل براي فرايند پالايش بسيار مهم مي با شد. يكي از آن ها همان موردي مي با شد كه در بالا ذكر شد يعني VSEP مي تواند كاملاّ يك مجراي فرعي باشد} به شرط انكه VSEP ما مطلوب باشد و تمام فاضلاب هاي Desalter هم،رفتارهاي مشابهي داشته باشند.{ و ديگري اينكه VSEP تمام جريان Desalter را كنترل كندو به تخليه فاضلاب ها كمك كند و بدين ترتيب هم ظرفيت و هم حاشيه امنيت دستگاه Desalter را افزايش دهد.

• ۱- تقطیر دو جزئی
• ۲- تقطیر چند جزئی

و

تقطیر دو جزئی

• ۱- تقطیر تعادلی
• ۲- تقطیر جزئی
• ۳- تقطیر مداوم

۳- تقطیر مداوم امروزه بعلت اقتصادی بودن مداوم در تمام عملیات پالایش نفت از این روش استفاده می‌شود. در تقطیر مداوم برای یک نوع خوراک مشخص و برشهای تعیین شده شرایط عملیاتی ثابت بکار گرفته می‌شود. بعلت ثابت بودن شرایط عملیاتی در مقایسه با تقطیر نوبتی به مراقبت و نیروی انسانی کمتری احتیاج است. با استفاده از تقطیر مداوم در پالایشگاهها مواد زیر تولید می‌شود:

گاز اتان و متان به‌عنوان سوخت پالایشگاه ، گاز پروپان و بوتان به‌عنوان گاز مایع و خوراک واحدهای پتروشیمی ، بنزین موتور و نفتهای سنگین به‌عنوان خوراک واحدهای تبدیل کاتالیستی برای تهیه بنزین با درجه آروماتیسیته بالاتر ، حلالها ، نفت سفید ، سوخت جت سبک و سنگین ، نفت گاز ، خوراک واحدهای هیدروکراکینگ و واحدهای روغن سازی ، نفت کوره و انواع آسفالتها.

تقطير

تقطيريك فرايند فيزيكي براي جداسازي اجسام بادماي جوش متفاوت است. براي پي بردن به اين كه فرايند تقطير چگونه انجام مي گيرد بايد به رفتارمحلول ها هنگام جوشيدن ومتراكم شدن توجه كرد .

محلول هايي بانسبت هاي متفاوت از دو ماده را مي گذاريم تادردماي جوش با بخارخود به تعادل درآيند.سپس تركيب فازمايع وفازبخار را اندازه مي گيريم ونمودار تغيير درصد مولي هريك از فازمايع و فازبخار را در دماهاي مختلف رسم مي كنيم . مختصاتy هرنقطه برروي منحني نمايانگر دماي جوش محلولي است كه تركيب درصدآن بامختصات x دراين نقطه داده مي شود. درآزمايشگاه براي جداسازي مايعات فراراغلب ازدستگاه تقطير جزء به جزء استفاده مي شود.يك ستون تقطير ياجداسازي شامل يك استوانه عمودي حاوي دسته ايي از بشقابك ها ٬ ياحلقه هاي فولادي زنگ نزن ٬ گلوله هاي شيشه ايي و يا تكه هاي سراميك مي باشد. كه اين مواد داراي سطح ويژه گسترده اي بوده و تماس خوبي را بين مايع ـ بخار در طول واحد تقطير ممكن مي سازند.دربالاي ستون يك مبرد ودرپايين آن يك واحد تبخير كننده به نام بازجوشان reboiler قراردارد.

بالاي ستون چون ازمنبع گرمايش دورتر است سردترازپايين ستون مي باشد و تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل دربالاي ستون با تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل درپايين ستون مي باشد. بنابراين دربالاي ستون درصد ماده ايي كه دماي جوش كمتري دارد بيشتراست.

درصنعت براي تقطير درمقياس تجارتي وجداسازي مخلوط چند ماده از برج تقطير جزء به جزء مانند آن چه كه دراینجاملاحظه مي نماييد استفاده مي شود درهرطبقه از برج ازبشقابي حبابي مانند به كاررفته است . با اجراي مراحل گوناگون تقطير نفت خام به فراورده هاي سودمندي تفكيك مي شود.وبرمبناي دماي جوش خود ازترازهاي مختلف برج خارج مي شود.

دید کلی نفت خام حاصل از چاه دارای مواد نا خواسته از قبیل آب و جامداتی مانند شن ، قیر و گازهای متان و اتان می‌باشد. برای جداسازی اینگونه عوامل آنرا وارد مخازنی می‌کنند تا جامدات موجود در آن ته نشین شده و گازهای آن خارج شود. سپس وارد جداساز سانتریفوژی شده که نقش آن جدا کردن تتمه آب ، گاز و جامدات معلق در آن می‌باشد برای حذف نمکهای معدنی ، نفت را با آب ولرم می‌شویند. آنگاه قسمتی از نفت توسط لوله به پالایشگاه فرستاده شده و قسمتی جهت صدور به بنادر تلمبه می‌شود. تقطیر برای تفکیک برش‌های متشکله نفت خام عملیات فیزیک و شیمیایی چندی بر روی آن به عمل می‌آورند تا فرآورده‌های مورد نیاز جامعه امروزی را تولید نمایند. از مهم‌ترین آنها تقطیر جز به جز نفت است که در برج تقطیر صورت می‌گیرد. تقطیر جز به جز عبارت است از یکسری تبخیر و تبرید که در سینی‌های یک برج استوانه‌ای صورت می‌گیرد. مایعات خالص در فشار محیط در دمایی به جوش می‌آیند که در آن دما فشار بخار آن برابر فشار محیط گردد. مایعات مخلوط در حدود دمایی که حاصل جمع فشار‌های جزئی عوامل تشکیل دهنده آنها برابر فشار محیط گردد به جوش می‌آید.

در نقطه جوش فازهای بخار و مایع در حال تعادل می‌باشند. چنانچه فشار کاهش یابد تبخیر صورت می‌گیرد و در حالت معکوس تبرید اتفاق می‌افتد. از فشار بخار برای محاسبه ترکیب گازهای مخلوط در حالت تعادل استفاده می‌شود. وقتی که اجزا تشکیل دهنده یک محلول در برج تقطیر بطور دائم جدا می‌شوند بخارهایی که به سمت بالا حرکت می‌کند ترکیبات فرارتر مایع برگشت کننده به سمت پایین سرازیر است برخورد کرده و غلیظ‌تر می‌شود. انواع تقطیر

تقطیر در فشار محیط : در این روش ، فرآیند تقطیر در فشار محیط صورت می‌گیرد. تقطیر با بخار آب : وقتی که تقطیر در مجاورت بخار ماده مخلوط نشدنی صورت می‌گیرد. فشار بخار یکی تحت تأثیر دیگری قرار نگرفته و مخلوط در دمایی که مجموع فشارهای جزئی آنها برابر فشار محیط گردد تقطیر می‌شود. تقطیر در خلا : در این روش فرآیند تقطیر در خلاء (در فشار ۴۰ میلیمتر جیوه) صورت می‌گیرد. تقطیر در خلاء و بخار : این روش با انتقال گرما توسط بخار آب و با استفاده هم‌زمان از پمپ خلا جهت کاهش فشار کلی صورت می‌گیرد. بطور کلی این روش دارای اشکالاتی بوده و از آن زیاد استفاده نمی‌شود. تقطیر در فشار : این روش برعکس تقطیر در خلا بوده و باعث می‌شود که فرایند تقطیر در دمای بیشتری نسبت به آن در فشار محیط صورت گیرد و دمای بالاتر باعث گسسته شدن مولکولهای نفت گردیده و ترکیب آنها را تغییر می‌دهد. روشهای جدید تقطیر : این روشها شامل یک یا دو مرحله تقطیر در فشار محیط بوده که توسط تقطیر با بخار همراه می‌شود.

بعضی از مفاهیم پایه

حجم مولی:   معادله ۱ (PV=NRT) نشان میدهد که یک مول از گازهای ایده ال در شرایط مشخصی از فشار و دما ٬بدون توجه به نوع گاز ٬همواره حجم معینی را اشغال می کند. یک مول از گاز ایده ال در فشار mmhg 760& دمای 0 درجه سلسیوس حجمی معادل 22.41Lit را اشغال می کند. حجم مولی در هر شرایط دیگری از فشار و دما به راحتی از معادله ۲ محاسبه می شود.

(2)                                                          ( V2=V1(P1/P2)(T2/T1 

یکی از مهمترین روابطی که درباره مخلوطی از گازهای ایده ال وجود دارد٬ قانون فشارهای جزیی دالتون  می باشد. این قانون چنین چیزی را بیان می کند که فشار کلی که بوجود می اید به وسیله مخلوطی از گازهای ایده ال (ممکن است که ملاحظه شود که)برابر می باشد با مجموع فشارهای که اعمال می شود به وسیله هر گاز ایده ال اگر آن به تنهایی حضور داشته باشد و حجم کل را احاطه کند. روش دیگر برای بیان کردن یک رابطه مشابه٬ قانون حجم های جزیی آماگات می باشد٬که چنین چیزی را بیان می کند که ٬در یک مخلوطی از گازهای ایده آل ٬هر گاز می تواند کسری از حجم کل را اشغال کند که برابر است با کسر مولی آن گازها که وجود داشته باشند در فشار کل مخلوط گازها.

یک مخلوطی از گازها ممکن است که یا ترکیبی (مجموع)باشد حجم های جزیی هر گاز خاص که این حجم جزیی را در فشار کل گرفته باشدویا ترکیبی از گازهایی که هر کدام از آن ها حجم کل را به وسیله فشار جزیی خودشان اشغال می کنند.

مفهوم حجم مولی همانطور که برای یک گاز خالص وجود دارد برایترکیب گازها هم می تواند برقرار . به طور کلی یک گرم مول از وزن ترکیب گازها حجمی معادل Lit 22.41 اشغال می کند البته در فشار 760mmhg ودمای 0 درجه سلسیوس یا 32 درجه فارنهایت. این کمیت (جرم مولکولی مخلوط گازها ) اشاره دارد به میانگین جرم مولکولی گاز.

پر کاربرد ترین فرمی که مخلوط گازهای ایده آل می تواند داشته باشد طبق رابطه زیر می باشد:

 (3)       درصد مولی=درصدفشاری=درصدحجمی                                   

کمیت های ابتدایی و ثانویه(اصلی و فرعی ): واحدهایی که کمیت های فیزیکی به وسیله آن ها اندازه گیری می شوند٬ به دو گروه تقسیم می شوند.گروه اول٬یک تعداد اندکی از آن ها هستند که انتخاب می شوند به عنوان واحدهای اساسی و یا ابتدایی(واحدهای اصلی). گروه دوم ٬باقیمانده واحدها که به وسیله جملاتی از واحدهای اصلی بیان می شوند. انتخاب واحدهای اصلی کاملاْ دلخواه می باشدچه از لحاظ نوع ٬چه از لحاظ تعداد. و کاملاْ بر اساس مطلوبیت تشکیل شده (مطلوبیت است که آن ها را بوجود می آورد.). برای مفاهیم بحث شده در این واحد(کتاب) ٬طول٬جرم٬زمان٬گرماودما برای واحدهای اصلی مطلوبیت می باشند.

موازنه انرژی: قانون بقای انرژی یک واقعیتی را نسبت به انرژی ورودی و خروجی به یک فرایند یا دستگاه بیان می کند که شباهت دارد به قانون بقای جرم درباره مواد.برای معتبر بودن این قانون٬ یک موازنه انرژی باید تمام انواع انرژی را که در فرایند دخالت دارد شامل شود خواه این انرژی ها به صورت گرما٬انرژی مکانیکی٬انرژی الکتریکی٬انرژی تابشی٬انرژی شیمیایی باشند و یا صورت های دیگر انرژی.

رابطه های تعادل: سیستم هایی که در حال تغییرات خود به خودی در یک مسیر مشخصی هستند اگر ما این سیستم ها را به حال خودشان رها کنیم٬سرانجام آن ها به حالتی می رسند که ظاهراْ فعالیت دیگری در آن ها  اتفاق نمی افتد. که به این حالت تعادل گویند. برای مثال اگر قطعه ای از آهن گرم در تماس با قطعه ای از آهن سرد قرار گیرد٬ اهن گرم ٬ سرد می شود (گرما از دست می دهد)واهن سرد٬ گرما بدست می آورد تا اینکه به نقطه تعادل برسند که در آن نقطه دو قطعه آهن هم دما می شوند. و به عنوان مثال دیگر٬اگر نمک جامد در یک لیوانی (آزمایشگاهی) از آب قرار بگیرد در آن حل می شود تا زمانی که (اگر مقدار اضافی از نمک وجود داشته باشد همواره نشان داده می شود) غلظت نمک در محلول به یک مقدار ثابت برسد٬البته اگر دما را ثابت نگه داریم. در اینجا هم فرایند ظاهراْ متوقف می شود٬هنگامی که نقطه تعادل برقرار می شود. و این محلول تهیه شده یک محلول اشباع می باشد.

این موارد به صورت کلی هستند٬در واقع نقطه تعادل٬ نقطه پایان فعالیت های طبیعی فرایندها را نشان می دهدوتغییری در تعادل رخ نمی دهد مگر اینکه شرایط حاکم بر سیستم تعادلی را تغییر دهیم.

یک روش کلی برای برقرار شدن تعادل های شیمیایی و فیزیکی در حوزه علم ترمودینامیک قرار می گیرد. برای مثال در فرایند انتقال گرما ٬ در هنگام تعادل یکسان شدن دما برقرار می شود و در فرایند به جرم های سیال در هنگام تعادل توزیع یکنواخت فشار هیدروستاتیکی برقرار می شود.

سرعتی که یک فرایند رخ می دهد: مهندس شیمی به سرعت فرایند بیشتر از حالت های تعادل علاقمند است.آن(سرعت فرایند) لازم است برای اینکه با لوازم مناسب و در زمان مناسب فرایندی انجام شود. اگر آب در atm 1به وسیله نیروی بخار تا دمای  212  درجه فارنهایت گرم شود٬ آن(فرایند) به صورت تئوری یک دستگاهی با اندازه بینهایت برای رسیدن به تعادل مطلوب لازم دارد. 

برای نگهداری یک فرایند دور از حالت تعادل مثل٬داشتن بخار در 250 درجه فارنهایت به جای 212 درجه فارنهایت٬ این فرایند می تواند رخ دهد در لوازمی با اندازه مطلوب خودش.                                         سرعتی که یک سیستم نزدیک می شود به حالت تعادل می تواند بیان شود با ادغام تاثیر دو عامل:      یک٬ عامل پتانسیل که نیروی حرکتی لازم برای رخ دادن فرایند را تهیه می کند و عامل دیگر عامل مقاومت می باشد که سرعتی که می تواند اتفاق بیافتد (برای فرایند) با یک پتانسیل معین را کنترل می کند.     یک مثال برای عامل پتانسیل می تواند این باشد٬ تفاوت فشار بین دو نقطه انتهایی لوله ای افقی که بین آن آب در جریان است. آب متمایل می شود به جریان یافتن از ناحیه ای با فشار بالا به ناحیه ای با فشار پایین و تعادل زمانی بر قرار می شود که فشارها برابر شود. (عامل پتانسیل اختلاف فشار می باشد) و مقاومت برای این جریان اصطحکاک بین مایع و جداره های لوله می باشد.  بنابراین بیشتر فرایند ها می توانند تفکیک شوند با این دو عامل : ۱  عاملی که تمایل به سمتی که باعث رخ دادن فرایند می شود  ۲  عاملی که تمایل دارد به اینکه از وقوع جریان جلوگیری کند.                    

 اهمیت اصلی برای یک مهندسی که حالت های تعادلی را مطالعه می کند این است که این توانایی را به او بدهد که عامل پتانسیل را تعریف کند٬ چرا که این عامل در تعادل صفر می شود. برای مثال در یک جریان گرمایی به وسیله انتقال گرما از جسم گرم به جسم سرد ٬ وقتی که دماها همسان شود سیستم به تعادل می رسد. و تفاوت دمایی بین دو نقطه٬ قبل از اینکه تعادل برقرار شود ٬ نیروی حرکتی (عامل پتانسیل) می باشد. اما این نوع مطالعه حالت تعادل اگر چه اجازه تعریف عامل پتانسیل را می دهد٬ ولی چیزی درباره ی عامل مقاومت نمی گوید. که در حد خودش ممکن است فوق العاده با اهمیت تر از عامل پتانسیل باشد. 

یک سیستم ممکن است دور از حالت تعادل باشد اما هنگام نزدیک شدن به حالت تعادل شبیه یک جریان کندی است که فرایند ساکن هست برای تمام اهداف مطلوب(عملی).                            

 موارد عمومی ذکر شده در پاراگراف بالا ممکن است که به وسیله یک رابطه ریاضی شبیه یک معادله دیفرانسیل بیان شود.                                                                                                   

     ( dQ/dq = dF/R                                                  (4

که در آن Q برابر مقدار انتقال یافته یا واکنش کرده (که ممکن است به صورت گرما ٬مواد یا انرژی به هر صورت آن باشد) وq  زمان می باشد وF نیروی حرکتی وR مقاومت می باشد.         

فرمول بیان شده در بالا در مورد سرعتی که یک فرایند رخ می دهد ٬ به صورت یک معادله دیفرانسیل نوشته می شود که به ما می گوید که سرعت برابر است با نیروی حرکتی تقسیم بر مقاومت.           این معادله باید به صورت یک معادله دیفرانسیل باشد ٬ زیرا نتیجه عملکرد (فرایند) به همراه لوازم آن این است که نیروی حرکتی و مقاومت هر دو ممکن است با هم تغییر کنند و از این رو سرعت هم تغییر می کند.

تبدیل واحدها: اگر یک کمیت فرعی بیان شود در یکی از سیستم واحدها (مثل سیستم متریک ) این درخواست وجود دارد برای اینکه آن کمیت به کمیت معادلش در سیتم واحدهای دیگر (مثل سیستم انگلیسی) تبدیل شود. که برای این کار لازم است که برای ابعادی از فرمول ٬عامل تبدیل مناسبی در خواست کرد. این عامل های تبدیل یک عدد ساده هستند(بدون بعد) و آن ها فقط نسبتی می باشند از مقدار واحد در یک سیستم به معادل آن واحد در سیستم دیگر.

معادلات بدون بعد: تمام معادلاتی که از لحاظ ریاضی از قانون های اساسی فیزیکی مشتق می شوند٬ از جملاتی که ابعاد یکسانی دارند تشکیل می شوند. زیرا این قانون های پایه ای خودشان برای تعریف کمیت های فرعی به کار برده می شوند(این موضوع چندان پیچیده نمی باشد). یک معادله ای که همه ی جملات آن از لحاظ ابعادی یکسان هستند معادله همگن ابعادی می باشد.           

یک معادل همگن ابعادی می تواند بدون توجه به ضریب تبدیل برای هر مجموعه ای از واحدهای اصلی(سیستم واحدها) به کار برده شود. و معادله می تواند تهیه شده باشد از واحدهای اصلی یکسان برای جرم٬طول٬زمان٬نیرو٬دما و حرارت که به طور کلی به کار برده می شوند. به واحدهای دارای این شرط واحدهای ثابت گویند. 

معادله های ابعادی: رابطه های مشتق شده از روش های تجربی ٬ که در آن ها نتایج تجربی به وسیله معادله های تجربی و بدون توجه به سازگاری ابعادی به هم مربوط می شوند٬ معمولاْ از لحاظ ابعادی همگن نمی باشند و شامل جملاتی با ابعاد متفاوت می باشند. معادله های از این نوع را معادله های ابعادی یا معادله های غیر همگن ابعادی گویند. در این معادله ها از واحدهای ثابت استفاده نمی شود و ممکن است دو یا بیشتر از آن٬ واحدهای طول مثل اینچ و فوت و یا دو یا بیشتر از آن٬ واحدهای زمان مثل  دقیقه و ثانیه در یک معادله ظاهر شوند. 

Reference: Badger, W.L.,& Banchero, J.T.(1982). Introduction  to  chemical  engineering  . .New York:McGraw-Hill.

Refer to: English for students of chemical engineering / N.Ghiassee,K. Mirjalili

M. Roshani. _ Tehran: SAMT,2000=1379

آلودگي هوا

صنعت مدرن امروز با توليد گازها و ذرات آلوده معلق در هوا فضايي براي نفس كشيدن باقي نمي‌گذارد و استشمام هواي پاك را كه همواره مايه شادماني زندگي بشر بوده است، به آرزويي دست نيافتني تبديل مي‌كند.

آلودگي هوا همواره در شرايط بحراني خود منجر به مرگ و مير انسانها شده است از آن جمله در يك تجربه تلخ، طي يك هفته آلودگي هوا در دسامبر ‪ ۱۹۵۲در شهر لندن حدود ‪ ۴۷۰۰نفر جان خود را از دست دادند كه بيشتر آنان مبتلايان به بيماريهاي قلب و ريه و افراد مسن بودند.

منابع آلودگي هوا شامل منابع آلوده‌كننده طبيعي و منابع محيطي هستند كه از جمله مهمترين آنها مي‌توان از گرده‌هاي گياهان، توفان‌هاي شن و ماسه، فعاليت آتشفشانها و آتش سوزي جنگل‌ها نام برد.

اما مشكل آلودگي هواي كلان شهرها ناشي از وسايل نقليه و كارخانجات صنعتي است كه جزو منابع زاييده از فعاليتهاي انسانها محسوب مي‌شود.

امروزه وسايل نقليه موتوري مشكل اساسي در افزايش آلودگي هوا به شمار مي‌روند. اين وسايل دي اكسيد نيتروژن و ذرات آلي غير قابل تجزيه توليد مي‌كنند كه تحت اشعه خورشيد به “ازن” كه مهمترين آلاينده هوا است تبديل مي‌شود.
* تعريف آلودگي هوا
آلودگي هوا يعني افزايش ميزان گازهاي سمي و ذرات ريز جامد و مايع در هوا در غلظت‌هايي كه تهديدكننده سلامتي هستند.
* مهمترين آلاينده‌هاي هوا
“ذرات جامد” (‪،(particulate matterاين ذرات از سد دفاعي طبيعي بدن عبور مي‌كنند و به طور عمقي به ريه‌ها نفوذ كرده و باعث تشديد آسم و اختلال عملكرد ريوي مي‌شوند.

“ازن”،اين گاز از واكنش‌هاي شيميايي در جو و تحت تاثير نور آفتاب توليد مي‌شود و محرك قوي سيستم تنفسي است.

دي اكسيد نيتروژن، منواكسيد كربن ، سرب، دي اكسيد گوگرد، سولفات ها و سولفيدهيدروژن،آكرولئين ‪ Acroleinو ديوكسين از ديگر ذرات آلوده‌كننده هوا هستند.

امروزه به کمک علم پزشکی، هر روز به تعداد بیماریهایی که قابل درمان می باشند، افزوده می شود. این کار به وسیله داروهایی انجام می شود که عوامل بیماری را از بین برده و سلامت را به انسان باز می گردانند.
در راستای تحولات اخیر زندگی انسان، علم نانو تکنولوژی توسعه یافته و تقریبا ً در همه رشته های علمی، نشانه هایی از آن یافت می شود. محققان نانو تکنولوژی با فناوری جدیدی در رابطه با نانو ذرات آشنا شده اند که ممکن است نقش بسیار زیادی در پزشکی آینده ایفا کند.
در فناوری نانوسیلور(Nano Silver )، یونهای نقره به صورت کلوییدی در محلولی به‌ حالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتی باکتریال ( ضد باکتری)، آنتی فونگاس ( ضد قارچ) و آنتی ویروس دارند.

سوسپانسیون:
به مخلوط کلوئیدی جامد در مایع سوسپانسیون گفته می شود. سوسپانسیون ها در حالت عادی ناپایدار هستند و با گذشت زمان ذرات آنها ته نشین شده و در اثر این پدیده فاز مایع از جامد جدا می شود. آب گل آلود نمونه ای از یک سوسپانسیون طبیعی است.


هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده ، اما از آن در طب قدیم استفاده می شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می شده است .

محلول های نانو سیلور از یونهای نقره در اندازه های 100-10 نانومتر (9- 10) تشکیل شده اند و در مقایسه با محلولهای دیگر پایداری بیشتری دارند.
یونهای نقره به دلیل اندازه کمی که دارند، سطح تماس بیشتری با فضای بیرون دارند و تأثیر بیشتری برمحیط می گذارند.

نانو ذرات نقره

این محلول را میتوان به عنوان داروی خوراکی استفاده کرد که در آن صورت ، محلول باید از 80 % نقره عادی (فلز) و 20 % یون نقره تشکیل شود، زیرا یونها در معده با اسید هیدروکلریک واکنش داده و نقره کلرید درست می شود که خاصیت خود را از دست می دهد.
برای مصرف این دارو به صورت خوراکی بهتر است از محلولی با غلظت 20ppm استفاده شود تا تأثیر بیشتری در بدن داشته باشد. از نانو سیلور به عنوان دارو می توان در درمان بیماریهای پوستی ،جوش و ... ، انواع جراحات و سوختگی ها، بیماریهای باکتریایی و قارچی ، بیماریهای گوارشی ، بیماریهای جنسی و ... استفاده کرد .
نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم میباشد، ولی زمانیکه به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل میشود خاصیت میکرب کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می یابد، به حدی که می توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است.



دو مکانیسم عمده نانو نقره ها عبارتند از :
1- مکانیسم کاتالیستی : تولید اکسیژن فعال توسط نقره، این مکانیسم بیشتر درمورد کامپوزیت2های نانو نقره ای صدق میکند که روی پایه های نیمه هادی مانند TiO2 یا SiO2 قرار گرفته می شود. در این وضعیت ذره مانند یک پیل الکتروشیمیایی3عمل میکند و با اکسید کردن اتم اکسیژن، یون اکسیژن و با هیدرولیزکردن آب، یون OH- را تولید می کند که هر دو از بنیان های فعال و از قوی ترین عاملین ضد میکربی نیز می باشند.

2- مکانیسم یونی: دگرگون ساختن میکروارگانیسم به وسیله تبدیل پیوند های SH ــ به Sag ــ .
دراین مکانیسم ذرات نانونقره فلزی به مرور زمان یونهای نقره از خود ساطع می کنند. این یونها طی واکنش جانشینی، باندهایSH- را در جداره میکروارگانیسم به باندهای -SAg تبدیل می کنند، که نتیجه ای واکنش تلف شدن میکروارگانیسم است.

خصوصیات نانو سیلور :
1- تاثیر بسیار زیاد
2- تاثیر سریع
3- غیر سمی
4- غیر محرک برای بدن
5- غیر حساسیت زا
6- قابلیت تحمل شرایط مختلف (پایداری زیاد)
7- آب دوست بودن
8- سازگاری با محیط زیست
9- مقاوم در برابر حرارت
10- عدم ایجاد و افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم
از دیگر قابلیتهای نانو سیلور، اضافه شدن به الیاف، پلیمر، سرامیک، سنگ، رنگ و... ، بدون تغییر دادن خواص ماده است.

موارد استفاده پلیمرهای نانو سیلور:
1- شیشه شیر و پستانک نوزادان ،مسواک و برسهای بهداشتی حمام و ...



2- ظروف پلاستیکی ( غذایی ، دارویی ، آرایشی )
3- لوازم خانگی(یخچال، جارو برقی، ماشین ظرف شویی، سیستم تهویه و تصفیه هوا و رطوبت زا)





4- مواد بسته بندی برای تازه و بهداشتی نگه داشتن مواد غذایی
5- بدنه وسایلی که انسان مداوم با آن تماس دارد( گوشی موبایل ، کیبورد و ...)

خصوصیات پلیمرهای نانو سیلور آنتی باکتریال :
1- اندازه ذرات نقره کمتر از 20 نانو متر است
450ppm2- غلظت تقریبی
3- مطابق با شرایط مختلف جوی
4- آنتی اسید و آنتی آنیون
5- سازگار با محیط زیست و غیر سمی
6- بی ضرر برای انسان
7- تاثیر داشتن روی باکتریها ، قارچها و... و خوشبو کننده
8- قابلیت از بین بردن ویروسها
9- صرفه اقتصادی و قابل رقابت از نظر عملکرد با دیگر فراورده ها

این پلیمرها باید در محیط سرد و خشک و به دور از آفتاب نگهداری شوند که تحت این شرایط تا دو سال قابل نگهداری هستند.
ذرات نانو سیلور را می توان به صورت پودر درآورد و در مواد و وسایل مختلف استفاده کرد ( مسواک ، خمیر دندان ) ، که در آن صورت به محض تماس ماده با آب ، نقره فعال شده و خاصیت آنتی باکتریال پیدا می کند.
طی آزمایشی که اخیرا دانشمندان، روی درمان بیماران مبتلا به ایدز به وسیله نانو سیلور انجام داده اند، متوجه شدند که ویروسهای HIV نوع1، به طور کامل از بین رفته اند و بدین ترتیب دانشمندان امیدوار شده اند که شاید بتوان این ویروس را به طور کامل از بین برد.
نانو سیلور یک دستاورد شگرف علمی از نانو تکنولوژی است که در عرصه های مختلف پزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و بسته بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی، و نظامی کاربرد دارد. این فناوری از طریق کنترل فعالیت عوامل بیماری زا در خدمت بشر می باشد. از این رو، به لحاظ بازدهی بالا، عملی بودن ، و افزایش ظرفیت ها و مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی و سازگاری با محیط زیست و ماندگاری بسیار زیاد، در مقایسه با دیگر روشهای بهبود فرآوری و تولید ، ارجحیت دارد .

معرفی رشته شیمی

مجموعه رشته شیمی (شیمی محض، شیمی کاربردی، شیمی دبیری) در مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری از مجموعه رشته های علوم پایه است. که اهمیت و جذابیت خاص خود را داراست. بدون شک علوم پایه، پایه تمامی علوم و کاربردها در جامعه است. کار در زمینه علوم پایه و تحقیقات و سرمایه گذاری در آن جزو افتخارات خاص هر ملتی است. این رشته توسط داوطلبان آزمون سراسری که در گروههای ریاضی و تجربی تحصیل کرده اند انتخاب می گردد. سابقه طولانی این علم در زندگی بشر گویای اهمیت خاص آن برای اوست. این علم در طول تاریخ، بخصوص در دهه های اخیر،توسعه روز افزونی را طی نموده است. اختصاص جوایز بزرگ در سطح جهانی به این رشته (از جمله جایزه نوبل) گویای اهمیت شایان این رشته تحصیلی است. علم شیمی پایه ای است برای دیگر علوم تجربی، به طوری که امروز، گستردگی علم شیمی به حدی است که نمی توان آن را از شاخه های دیگر تحصیل مجزا و حد و مرزی برای آن مشخص نمود. اهمیت و کاربرد شیمی در پزشکی، دارو سازی، کشاورزی، صنایع غذایی، علم مواد، راه و ساختمان، صنایع پلاستیکی، رنگ و رزین و... بر هیچ کس پوشیده نیست.
پیشرفتهای اخیر ایران در توسعه کارخانجات مادر مانند پتروشیمی، پالایشگاه، صنایع پلاستیکی، صنایع غذایی و دارویی نیز توجه خاص به این رشته را ایجاب می کند. افزایش سطح کیفیت محصولات، اعمال استانداردهای مطلوب، همگی نیاز به ارتقای دانش شیمی دارد. یک آزمایشگاه خوب در هر موسسه و کارخانه ای با یک شیمی دان خوب می تواند بازدهی مطلوبی داشته باشد. اغلب آزمایشگاههای کارخانجات مادر یا کارخانجات تبدیلی معتبر در کشور توسط متخصصان و کارشناسان شیمی اداره می شود. با عنایت به گسترش فراگیر فرآیند تولید و توسعه، در کشور، توجه بیشتر به علم شیمی از ضروریات محسوب می گردد. در حال حاضر، رشته شیمی در مقطع کارشناسی در سه گرایش: شیمی محض، شیمی کاربردی و شیمی دبیری در اغلب دانشگاههای کشور ارائه می گردد. خوشبختانه مقاطع تحصیلات تکمیلی در گرایشهای متفاوت این رشته، در تعداد قابل توجهی از دانشگاههای مملکت دایر است و با توجه به سابقه طولانی رشته شیمی در دانشگاههای ایران، توان علمی متخصصان این رشته در وضعیت مطلوب و قابل قبولی است.
تعریف و هدف
دوره کارشناسی شیمی یکی از دوره های آموزش عالی است که دارای سه شاخه: شیمی محض، شیمی کاربردی و شیمی دبیری می باشد. هدف آن، آموزش و تربیت کارشناسان متخصص در زمینه های آموزش شیمی در دوره های مختلف دبیرستانی، راهنمایی و تربیت کمک پژوهشگر، آماده نمودن دانشجویان برای ورود به دوره کارشناسی ارشد و دکتری در ارتباط با تربیت کادر آموزشی و پژوهشی مورد نیاز دانشگاهها و موسسات تحقیقاتی و تربیت متخصصان مورد نیاز صنایع شیمیایی کشور است.
کارشناسان شیمی علاوه بر داشتن واحدهای مشترک درسی، واحدهای اختصاصی شاخه خاص خود را می گذرانند؛ البته دانشجویان برای انتخاب 15 واحد درسی حق انتخاب و آزادی عمل دارند (به جز گرایش دبیری که 3 واحد انتخابی دارند). با انتخاب درست این واحدها، دانشجویان در گرایش تخصصی تری مانند: شیمی فیزیک، شیمی تجزیه، شیمی آلی، شیمی معدنی، شیمی پلیمر، بیوشیمی و دیگر گرایشها اطلاعات تخصصی تری را کسب می نمایند.
اهمیت و جایگاه در جامعه
شیمی تنها علمی است که 104 عنصر طبیعت را همراه نام خود دارد و بررسی خواص، ساختمان، ترکیبات و اهمیت آنها در محدوده علم شیمی است. از آن جایی که جهان مادی از این عناصر تشکیل شده است، هیچ چیز در هیچ جا نمی توان یافت که بی نیاز از علم شیمی باشد. به عبارت دیگر، آثار شیمیایی در تمام کائنات یافت می شود؛ به طوری که اگر لحظه ای فعالیتهای شیمیایی از کائنات حذف شود،بلافاصله همه چیز متوقف خواهد گردید؛ دیگر نوری از خورشید ساطع نخواهد شد،حیاتی نخواهد بود، سوخت و سازی در بدن جانوران و گیاهان انجام نخواهد گرفت و ... . همه تحولات مادی در جامعه به شیمی وابسته است. اگر واکنشهای شیمیایی نباشند هیچ گونه تولیدی رخ نمی دهد، هیچ فعالیت اقتصادی وجود نخواهد داشت و هیچ ماده ای نخواهد بود که ساخت و سازی انجام گیرد.
مجموعه آنچه بیان شد نشانگر اهمیت شیمی و فرآیندهای آن در جامعه است. فعالیتهای عمده جامعه از جمله: کاربرد نفت، گاز، پتروشیمی، لاستیک، پلاستیک، صنایع غذایی، صنایع نساجی، دارویی، کشاورزی و... همگی شیمیایی هستند. افرادی که در جهان در ارتباط با علم شیمی کار می کنند بدون شک بیشتر از تمام علوم دیگر هستند.
طول دوره و شکل اجرای آن
طول متوسط دوره کارشناسی شیمی 4 سال و شامل 8 نیمسال تحصیلی و 17 هفته آموزش کامل در هر نیمسال است. مدت زمان هر واحد درسی نظری 17 ساعت و آزمایشگاهی حداقل 34 ساعت است. به علت کیفیت خاص برخی از آزمایشگاههای شیمی که نیاز به مدت زیادتری دارند، جلسات آزمایشگاه به صورت سه ساعتی برگزار می گردد.

اگر خلقت كيهان آگاهانه و هدفمند است ، آيا خالق پيغامي از خود بجاي گذاشته كه بواسطه آن بتوان به رمز آفرينش هستي پي برد؟

طي مقاله اي كه توسط استفان هسو فيزيكدان دانشگاه اوريگان و آنتوني زي فيزيكدان دانشگاه كاليفرنيا (سانتا باربارا) در مجله اختر فيزيك چاپ شد يك ايده در اين مورد مطرح كردند: اخترشناسان مي توانند در ميان پس زمينه ريز موج كيهاني (cosmic microwave background) كه پژواك مهبانگ است بدنبال پيغامي از خالق باشند. اين فيزيكدانان مي گويند تحقيق ما با طرح اين پرسش كاملاً علمي كه در واقع اگر پيغامي وجود داشته باشد اين پيغام و واسطه آن چيست سعي در پاسخ به آن دارند. هسو و زي مي گويند خالق ناحيه انبساط را بگونه اي ميزان و تنظيم كرده تا يك پيام دوگاني را در نقاط گرم و سرد پس زمينه ريز موج كيهاني رمزگذاري كند. ناحيه انبساط منطقه اي كه مسئول انبساط كيهان اوليه است. اين دو دانشمند مي گويند كه پس زمينه ريز موج مانند "تابلوئي بسيار بزرگ در گستره آسمان است" كه براي تمامي تمدنها در تمامي كهكشانها قابل رويت است. به دليل اينكه مناطق مختلف كيهان آنقدر از هم فاصله دارند كه نمي توان تصور كرد ارتباط آنها بطور اتفاقي صورت گرفته بنابراين فقط يك خالق يكتا مي تواند پيغامي را در اين پس زمينه قرار دهد كه براي تمامي تمدنها قابل ردگيري باشد. در نظر گرفتن تعداد محدود نواحي ناهمگن آسمان ، هسو و زي محاسبه مي كنند كه اين پيغام مي تواند محتوي 100.000 بيت (bit) اطلاعات باشد. براي مثال يك چنين پيغامي ممكن است قوانين بنيادي فيزيك را آشكار كند. پژوهشهاي فعلي مانند كاوشگر ويلكينسان «كه دماي پرتو اين پس زمينه را با دقت بالائي اندازه مي گيرد» تفكيك زاويه اي و حساسيت كافي براي ردگيري نوسانات حرارتي محدودي كه اين پيغام را رمزگذاري كردند را در اختيار ندارند. اما تجهيزات آينده ممكن است توانائي انجام اين كار را داشته باشند. اين فيزيكدانها اصرار دارند كه دانشمندان داده هاي بعدي مربوط به پس زمينه ريز موج را براي يافتن الگوهاي احتمالي تجزيه و تحليل كنند. داگلاس اسكات و جيمز زيبين از دانشگاه بريتيش كلمبيا در كانادا طي مقاله اي ديگر كه در مجله اختر فيزيك منتشر شد مي گويند كه هسو و زي مقدار اطلاعات رمزگذاري شده در پس زمينه ريزموج را زياد بر آورد كردند. هسو در پاسخ مي گويد « هر دو گروه قبول دارند كه يك پيغام كيهاني در پس زمينه ريز موج رمزگذاري شده است. اما بر سر مقدار حجم اين اطلاعات با هم اختلاف نظر دارند.»

منبع :http://physicsshokuhi.parsibox.com

RSH + NaoH ↔ RSNa + H2O

عاری نمودن برشهای نفتی از CO2 و H2S با محلول سود انجام پذیر است، البته وقتی که مقدار آنها کم باشد. اما هنگامی که مقدار این مواد زیاد باشد باید از روش ترتمان با آمین‌ها استفاده نمود. اغلب پس از عمل با قلیا ، برش نفتی را با آب شستشو می‌دهند.

تصفیه کروزون بوسیله انیدرید سولفورو (روش ادلینو)
چون انیدرید سولفوروی مایع بسادگی می‌تواند هیدروکربورهای غیر اشباع غنی از کربن را در خود حل نماید، لذا از آن ، جهت تصفیه نفت چراغ (کروزون) استفاده می‌گردد.

روش‌های ملایم کردن
این روش‌ها ، امکان عاری نمودن برش‌ها را از ترکیبات گوگردی ، مرکاپتان‌ها و گوگرد بصورت عنصر می‌دهد. مهمترین روشهای بکار گرفته شده عبارتند از:

روش سلوتیزر "Solutizer": این روش مربوط به اکستراسیون همه کانی‌ها از کلیه برش‌های بنزین (بدست آمده از تقطیر یا کراکینگ یا رفرمینگ) می‌گردد. از مزایای این روش ، افزایش قابلیت بنزین جهت پذیرش سرب بوده که علت آن حذف ترکیبات گوگردی است.

روش دکتر: انواع بنزین‌ها و همچنین ترکیبات سینگن‌تر ازقبیل برش نفت و کروزون را می‌توان به توسط این روش مورد ترتمان قرار داد. در این روش از محلول قلیایی پلمبیت سدیم جهت ترتمان استفاده می‌گردد.

روش هیپوکلریت: اغلب از هیپوکلریت بعنوان یک عامل اکسید کننده جهت کاهش بو و همچنین مقدار مرکاپتان‌ها در برش‌های نفتی استفاده می‌شود. این روش می تواند یک روش تکمیلی برای ترتمان برش‌ها با سود باشد.

روش های کلرکوئیوریک (روش پرکو): در این روش ، بر روی نفت ، کلرور مس افزوده می‌گردد که باعث تبدیل مرکاپتان‌ها به دی‌سولفور می‌گردد.

روش تصفیه کاتالیکی: در این روش ، بجای استفاده از ترکیبات حل کننده ذکر شده در روش های قبلی ، از کاتالیزور استفاده می‌شود. برای مثال ، روش مراکس یک طریقه تصفیه کاتالیتکی است که در آن ، کاتالیزور یک بستر ثابت از اکسید سرب می‌باشد که طول عمر آن بیشتر از سه سال می‌باشد.
 

رنگ بری و بی بو کردن نفت
رنگ‌بری را می‌توان اغلب اوقات بوسیله خاک‌های رنگ بر - آرژیل ها و هیدروسیلیکات‌های طبیعی منیزیم انجام داد. جهت بی‌بو کردن نفت ، برخی آن را با کلرورو دوشو و کمی اسید کلریدریک به هم زده ، سپس دکانته می‌نمایند و بمنظور از بین بردن کلر محتوی ، بعدا آن را با آهک مخلوط نموده و تکان می‌دهند. ضمنا ممکن است از مواد معطر و عطر بهار نارنج برای خوش‌بو کردن آن استفاده نمود. با افزایش مواد رنگی از قبیل نیترونفتالین و زرد کینولئین می‌توان خاصیت فلوئورسانس را از بین برد.

تصفیه روغن‌های گریس‌کاری
تصفیه
همان طور که مواد سفید احتیاج به تصفیه دارند، روغن‌های گریس‌کاری جهت حذف مواد مضر محتاج به پالایش می‌باشند. عمل تصفیه در روغن‌ها بعلت ویسکوزیته زیاد و خاصیت امولسیون شدنشان نسبت به مواد سفید مشکل می‌باشد. عمل تصفیه شامل شستشوهای متوالی با اسید سولفوریک ، سپس شستویش با مواد قلیایی و سپس آب خواهد بود. برای خنثی‌شدن روغن ، از مخلوط کربنات سدیم (خاک‌های رنگ‌بر) استفاده می‌نمایند.

بی‌بو کردن
روغن‌های معدنی را با آلدئید فرمیک مخلوط و گرم می‌کنند و بعدا ، قبل از این‌که اسید یا قلیا بدان بیفزایند، بخار آب از آن عبور می‌دهند. بیست درصد از روغن معدنی خام را بوسیله بخار آب در مجاورت استات پلمب تقطیر می‌نمایند. مایع تقطیر شده عاری از گوگرد است و از آن بعنوان روغن چراغ یا روغن موتور استفاده می‌شود. روغنی که از صاف نمودن باقیمانده بدست می‌آید، روغن چرک کننده سنگین (با دانسیته زیاد) و بی‌بو می‌باشد.

بی‌رنگ نمودن
جهت بدست آوردن روغن‌های معدنی بی‌رنگ (مانند روغن وازلین) از روغن‌های تیره ، آنها را از استوانه‌های بلند و پر از آرژیل (که جاذب رنگ است) با دمای 50-30 درجه سانتی‌گراد به آهستگی عبور می‌دهند. این آرژیل‌ها ، هیدروسیلیکات آلومینیم و منیزیم می‌باشند و پس از خاتمه عمل ، آرژیل‌ها را با بنزین شستشو داده ، مایع حاصله را جهت جمع آوری بنزین تقطیر می‌نمایند و بنزینی را که روی آرژیل مانده است، بوسیله عبور هوا به خارج رانده ، جمع آوری می‌نمایند.

آرژیل حاصله را در کوره‌های دوار حرارت می‌دهند و بعد از آن ، وارد استوانه دیگری می‌کنند. در نتیجه آرژیل حاصله مانند اول فعال می‌گردد. با زغال حیوانی و یا مخلوطی از زغال حیوانی با سیلیس - سیلیکات - اکسید دو فر می‌توان روغن را بی‌رنگ نمود. قسمتی از رنگ روغن‌های معدنی را که خیلی رنگین است، بوسیله اسید سولفوریکی که به آن بیکرومات پتاسیم افزوده شده است از بین می‌برند.

برای روغن‌هایی که کمتر رنگین است، به عوض صاف نمودن مجدد ، روی خاک‌های رنگبر عمل تصفیه را با اسید سولفوریک و یا سود انجام می‌دهند.

Powered By
  BLOGFA.COM