آسانسور فضایی

آسانسور فضایی

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره ی متخصصین صنعت و مدیریت-گروه صنعت

ایدهٔ آسانسور فضایی نخستین بار توسط کنستانتین تسیولکوفسکی در سال ۱۸۹۵ مطرح شد، زمانی که او صحبت از ماشینی تخیلی به اسم «برج تسوکوفسکی» کرد که از سطح زمین تا مدار زمین امتداد داشت. ایده‌هایی که اخیراً درباره این طرح مطرح می‌شود بیشتر بر وجود سازه‌ای دارای قابلیت انبساط (برای نمونه یک ریسمان دارای قابلیت انعطاف) تاکید می‌شود که از مدار زمین تا سطح آن کشیده شده باشد. این سازه، به همان شکلی گه تارهای یک گیتار کشیده شده و محکم اند، بین زمین و فضا امتداد پیدا می‌کند. یه آسانسور فضایی گاهی اسامی دیگری نظیر پل فضایی، بالابر فضایی، نردبان فضایی، قلاب آسمان، برج مداری و آسانسور مداری نیز نسبت داده می‌شود.

دانش و فناوری کنونی به اندازه‌ای نیست که بتوان به وسیله آن ابزارهای مهندسی قابل استفاده‌ای ساخت که به اندازه کافی مقاوم و سبک باشند و بشود از آنها در ساخت آسانسور فضایی استفاده کرد. موضوعی که در ابتدا با آن روبه‌رو می‌شویم این است که مجموع جرم وسایل و ابزارهایی که قرار است این سازه را تشکیل بدهند به قدری زیاد است که باعث شکسته شدن کابل آسانسور می‌شود. در طرح‌های خیالی‌ای که اخیراً برای آسانسور فضایی مطرح شده‌است، استفاده از موادی که در آن‌ها نانولوله کربنی به عنوان ماده‌ای با قابلیت انعطاف بالا به کار رفته، مورد تاکید قرار گرفته‌است، چرا که مقاومت اندازه‌گیری شده نانولوله کربنی بسیار کوچک به اندازه کافی بالا بوده‌است تا این موضوع را از لحاظ فرضی ممکن سازد. فناوری امروزی تنها توانایی ساخت آسانسوری برای نقاطی از منظومه شمسی است که داری جاذبه گرانشی کمتری باشند، مانند مریخ.

کمپانی ژاپنی اوبایاشی، همکار پروژه دانشگاه شیزوکا، راه‌های مختلف ارسال توریست به فضا تا سال 2050 را موردبررسی قرار داده است. این کمپانی گفته است با استفاده از فناوری کربن نانوتیوب که 20 برابر قوی‌تر از استیل است می‌خواهد کابل مخصوص آسانسور را تا ارتفاع 60 هزار مایلی (ارتفاع 96 هزار کیلومتری از سطح زمین) بسازد.

محققان دانشگاه شیزوکا ژاپن مدت ها است در حال بررسی چنین تحقیقاتی هستند و بر اساس برنامه پرتاب ماهواره و اطلاعاتی که کسب می کنند می خواهند به اجرای این طرح کمک کنند.

دو ماهواره کوچک ژاپن که به فضا پرتاب شده بود و وارد ایستگاه فضایی بین المللی شده است می تواند برای اجرای این طرح کمک بسیار مهمی باشد.

آنها در واقع پیشگام اجرای برنامه رها کردن یک آسانسور فضایی هستند که با کابل به این ماهواره ها مرتبط است و در مدار زمین رها می شود و بین آنها یک دستگاه محرک قرار داده می شود که مانند یک بالابر عمل می کند و دوربین هایی هم برای ضبط تحرکات این بالابر بر روی ماهواره ها نصب شده است.

در صورتی که این عملیات فضایی با موفقیت انجام شود اولین گام برای ایجاد آسانسور فضایی از زمین تا فضای ماورای جو برداشته می شود.

این شرکت می خواهد دستکم شش آسانسور بسازد که طول آنها ۱۸ متر و عرض آنها نیز ۷.۲ متر است هر کدام از این بالابرها ظرفیت حمل ۳۰ نفر را دارد و سرعت آنها ۲۰۰ کیلومتر در ساعت خواهد بود با این حساب سفر بین زمین تا فضا برای این آسانسورها نزدیک به یک هفته به طول می انجامد.

فلورسانس و فسفرسانس چیست؟

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

فسفرسانس و فلوئورسانس پدیده هایی هستند
كه در آن ها یک ماده خاص كه به طور عام به آن فسفر گفته می شود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئی یا غیر مرئی یا حرارت، تحریک شده و این انرژی را در خود ذخیره می كند
و سپس آن را را به صورت طیفی از امواج مرئی در طول مدت زمانی منتشر می كند.
تفاوت آن ها در اختلاف زمانی بین این دو دریافت و تابش یا به عبارت دیگر دوام تابش است.
در فسفرسانس تحریک طولانی تر و تشعشع طولانی تری داریم و
در فلوئورسانس تحریک كوتاه تر و تشعشع كوتاه تری داریم.
 در فلوئورسانس كه نمونه آن نور مهتابی یا صفحه تلویزیون است تابش آنی است و تقریبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام می شود.
در حالی كه در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نیز تا مدتی به تابش ادامه می دهد
كه مقدار  مدت آن بسته به ماده مورد استفاده می تواند از چند ثانیه تا چندین روز طول بكشد
چگونه فلوئورسانس یا فسفرسانس نور را جذب می کنند و نور با طول موج دیگری را
منتشر می کنند چه ویژگی در این مواد باعث این خاصیت می شود؟
بسیاری از سیستم های شیمیایی،فوتولومینانس هستند.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

لومینانس (luminescence) در لغت به معنای تابناک یا شب‌تابی است، بدین معنی كه این سیستم ها یا مولكول ها می‌توانند تابش الكترومغناطیس را جذب كنند و به وسیله‌ی آن برانگیخته شوند.
منظور از برانگیختگی آن است كه الكترون هایی از یک لایه با ظرفیت، یا الكترون هایی كه در پیوند بین اتم ها در مولكول شركت دارند،
انرژی مربوط به تابش الكترومغناطیس را جذب كرده و به سطوح انرژی بالاتر بروند. 
وقتی الكترونی به سطح انرژی بالاتر می‌رود، ناپایدار است و تمایل دارد آن انرژی را كه گرفته، پس داده و به حالت قبل خود برگردد.
وقتی الكترون به حالت پایدار خود برمی‌گردد، انرژی پس داده را به صورت انرژی تابشی از خود نشر می‌كند.
طول موج این تابش یا برابر طول موج تابشی است كه به وسیله‌ی آن برانگیخته شده بوده یا از آن كوتاه تر است.
به هر حال این عمل را فوتولومینسانس گویند.
فسفرسانس و فلوئور سانس
دو نوع فوتولومینسانس وجود دارد كه عبارتند از فسفرسانس و فلوئورسانس.
در فلوئورسانس برانگیختگی میان دو تراز اصلی با انرژی های E1,E2 اتفاق می افتد كه جابجایی بین آن ها كاملا آزاد است.
الكترون با دریافت انرژی، بر انگیخته شده و به تراز E2 می رود و پس از 8 تا 10 ثانیه دوباره به تراز اول بر می گردد
و فوتونی با انرژی E2-E1 تابش می كند در فلوئورسانس، اتم یا مولكول بلافاصله بعد
از جذب تابشی كه آن را برانگیخته كرده و بلافاصله بعد از این كه آن تابش قطع شد، شروع به تابش می‌كند.
اما در فسفرسانس، معمولا یك مدت زمان كوتاهی بین قطع تابش برانگیخته كننده،
و شروع تابش نشر شده به وسیله سیستم، وجود دارد.

یعنی بلافاصله بعد از این كه تابش برانگیخته كننده را قطع كردیم، الكترون به وضعیت اولش باز نمی‌گردد.
در فسفرسانس ماجرا به دلیل وجود یک تراز میانی كمی پیچیده تر است این تراز كه
مابین تراز پایه و برانگیخته قرار دارد تراز نیمه پایدار می باشد و مانند یك دام برای الكترون ها عمل می كند.
به خاطر شرایط خاص این تراز، انتقال الكترون از آن به سایر ترازها ممنوع و احتمال آن بسیار كم است.
بنابراین چنان چه الكترونی پس از برانگیختگی از تراز E2 در دام تراز نیمه پایدار بیفتد،
آن جا می ماند تا زمانی كه به طریقی دیگر مجددا برانگیخته شود و به تراز E2 برگردد؛
این اتفاق می تواند تحت تاثیر جنبش های گرمایی اتم ها یا مولكول های مجاور و
یا برانگیختگی نوری روی دهد اما احتمال وقوع آن بسیار كم است به همین دلیل چنین الكترون هایی تا مدت ها در تراز میانی می مانند
(بسته به ساختار اتمی ماده و شرایط محیطی دارد) و همین عامل تاخیر در باز تابش بخشی از انرژی دریافت شده است.)
برای ساختن مواد درخشنده در تاریکی باید فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگیرد
و طول تابش آن زیاد باشد.
برای مثال دو فسفری که این ویژگی ها را دارند
مثل Zinc Sulfide  و  Strontium Aluminate که Strontium Aluminate  برای طول تابش بیشتر بهتر است.
این مواد را با پلاستیک مخلوط می کنند و مواد درخشنده در تاریکی را می سازند.
بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببینید که می درخشند
ولی به انرژی احتیاجی ندارند! یکی از آن مثال ها روی عقربه های ساعت های گران قیمت است.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

درآن ها فسفر با یک عنصر رادیو اکتیو مخلوط شده (مثل رادیوم- radium) که آن عنصر با انتشار رادیو اکتیو فسفر را مرتبا با انرژی می کند.

لامپ های فلوئورسنت

در این لامپ ها یك تخلیه ی الكتریكی در محیطی از بخار جیوه و یك گاز خنثی ( مانند آرگون ) انجام می شود.
بخار جیوه بر اثر تخلیه ی انرژی و جذب انرژی، شروع به تشعشع می كند
و طول موج این تشعشع 2537 آنگستروم است كه در محدوده ی طیف UV ( فرا بنفش ) است.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

صفر تا صد کربوکسیلیک اسیدها

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

کربوکسیلیک اسید ها دسته ای از ترکیب های آلی هستند که یک یا چند گروه عاملی کربوکسیل«cooh-» در آن ها یافت می شود.

متانوییک اسید hcooh ساده ترین و اتانوییک اسیدch3cooh آشناترین آن هاست.
کربوکسیلیک اسیدهای سبک (حداکثر تا چهار اتم کربن)
به خوبی در آب حل می شودولی با افزایش طول زنجیره کربنی از انحلال پذیری آن ها در آب کم می شود
به طوری که بسیاری از آن ها در عمل در آب نا محلولند.
کربوکسیلیک اسیدها اسید های ضعیفی هستند و بر اثر حل شدن در آب تعدادی از مولکول های آن ها پروتون اسیدی خود را به مولکول های آب می دهندو به سرعت به حالت تعادل می رسند.
این اسیدها یک،دو یا چند عاملی هستند که به اسید های آلی چند عاملی پلی الکترولیک می گویند.
اسیدها در انواع قوی و ضعیف دسته بندی می شوند،
این یعنی اسیدها دارای قدرت های متفاوتی نسبت به یکدیگر هستند که برای انجام
آزمایشات و مطالعات گوناگون پیرامون آن ها لازم است بتوانیم قدرتشان را با یکدیگر مقایسه کنیم.

حال با یکی دیگر از اسیدهای ضعیف به نام کربوکسیلیک اسید آشنا می شویم.

کربوکسیلیک اسیدها اسیدهای ضعیفی هستند و بر اثر حل شدن در آب تعدادی از
مولکول های آنها پروتون اسیدی خود را به مولکول های آب می دهند و به سرعت به حالت تعادل می رسند.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

آشنایی با کربوکسیلیک اسید

نام اسیدهای کربوکسیلی از ماده یا منبعی که به دست آمده اند،
گرفته شده است.
در نامگذاری معمولی جهت مشخص کردن محل استخلاف ها از α و β و γ و … استفاده شده
در این روش، اولین کربن متصل به عامل اسیدی α و دومی β و… می باشد.
CH3COOH:استیک اسید
HCOOH:فرمیک اسید
PhCOOH:بنزوئیک اسید
برای نام گذاری رسمی، ابتدا طولانی ترین زنجیری را که عامل اسیدی روی آن قرار گرفته،
مشخص می کنند و شمارش را از سمت عامل اسیدی انجام می دهند.
بعد از مشخص کردن استخلاف ها و محل آنها، نام زنجیره اصلی را قید می کنند و سپس به آخر آن، پسوند اوئیک (oic) اضافه می کنند.
اگر زنجیره دارای پیوند دوگانه باشد، ذکر نوع ایزومر هندسی نیز لازم است.
ایزومر هندسی که با نام سیس و ترانس برای خیلی ها آشنا می باشد همان نوع چیدمان لیگاند ها به اتم مرکزی می باشد،
نکته مهم در بحث ایزومر هندسی این است که در میان ترکیبات رایج کو واردینانسیون تنها اکتا هدرال و مسطح مربع این خاصیت را از خود نشان می دهند
و برای تترا هدرال این خاصیت وجود ندارد.
خصلت اسیدی کربوکسیلیک اسید
اگرچه اسیدهای کربوکسیلیک در مقایسه با اسیدهای معدنی مثل اسید سولفوریک و اسید کلریدریک و اسید نیتریک بسیار ضعیف هستند،
ولی در هر صورت، در مقایسه با الکل ها، آب، آمونیاک و استیلن ها از اسیدیته قوی تری برخوردار هستند.

اسیدیته اسیدهای آلی به ساختمان اسید و طبیعت عوامل و گروه های موجود در روی آلکیل یا آریل بستگی دارد.

روش تهیه کربوکسیلیک اسید

در بین اسیدهای کربوکسیلیک، از اسید استیک زیاد استفاده می شود و این ماده به
روش صنعتی و از اکسید شدن آلدئید استیک یا هیدروکربن ها و یا از واکنش متانل با
منوکسید کربن در حضور کاتالیزور (رودیم- ید) بدست می آید.
بخش عمده اسید استیک که به عنوان سرکه (محلول رقیق اسید استیک در آب) مصرف می شود، از اکسید شدن اتانول به وسیله آنزیم ها در شرایط هوازی (در حضور اکسیژن) تهیه می شود.

یکی از منابع مهم تهیه اسیدهای کربوکسیلیک، منابع گیاهی و حیوانی می باشد. از استرهای به دست آمده از منابع ذکر شده،
اسیدهای 6 تا 18 کربنی با درجه خلوص بالا به دست می آید.
برای تهیه اسیدهای آروماتیک مانند اسید بنزوئیک و یا اسید فتالیک در مقیاس صنعتی، از روش اکسید شدن استفاده می شود.

در این روش، تولوئن و گزیلن تولید شده از واکنش های Reforming به وسیله اکسید کننده های مناسب اکسید می شود.
اکسید کردن آلکیل بنزن، مشکل تر از اکسید کردن اولفین ها می باشد و لذا فرایند اکسید کردن با استفاده از حرارت انجام داده می شود.
آلکیل بنزن ها از طریق هالوژن دار شدن و هیدرولیز هم به اسید مربوط تبدیل می شوند.

نکته:


– اسیدهای کربوکسیلی اسیدهای ضعیفی می باشند که با افزایش تعداد کربن در آنها قدرت اسیدیشان کاهش پیدا می کند.

– هر عاملی که روی پایداری و میزان بار منفی باز مزدوج این اسیدها تأثیر گذارد روی قدرت اسیدی این مواد نیز تاثیر دارد.

– شاخه های الکترون دهنده مانند شاخه های هیدروکربنی (متیل، اتیل و …) به دلیل افزایش بار منفی باز مزدج حاصل از این – اسیدها،
باز مزدوج این اسیدها را ناپایدار کرده تا واکنش برگشت تفکیک این اسیدها بهتر انجام شود و باعث کاهش قدرت بازی این اسیدها نیز می گردد.

– الکترون گیرنده ها مانند هالوژن ها، اکسیژن و غیره به دلیل کاهش تراکم بار منفی باز مزدوج این اسیدها،
باز مزدوج این اسیدها را پایدار کرده باعث افزایش قدرت بازی می شوند.

– هرچه الکترونگاتیوی هالوژن بیشتر و تعداد آنها بیشتر باشد قدرت اسیدی کربوکسیلیک اسیدها بیشتر است.

– هر چه تعداد شاخه ها بیشتر و فاصله آنها تا عامل کربوکسیل نزدیک تر باشد اثر شاخه ها روی قدرت اسیدی (کاهش یا افزایش) بیشتر می باشد.


جهت شناسایی کربوکسیلیک اسیدها یکسری روش های شیمیایی و یک سری اسپکتروسکوپی وجود دارد.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

اکتشاف منابع نفتی در ایران و روش‌های استخراج آن

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

فعل وانفعالات تولید نفت

اکتشاف ذخایر نفتی در صنعت نفت مشکل ترین مرحله است. دانشمندان در زمینه علوم زمین از میلیون‌ها سال پیش روی موجودات میکروسکوپی و گیاهان و جانورانی که در اقیانوس‌ها زندگی می‌کردند مطالعه انجام داده‌اند.

این گیاهان و جانوران انرژی خورشید را جذب می‌کردند و اتمهای کربن را ذخیره می‌کردند. وقتی که این جانوران می‌میرند آنها ته دریا شناور می‌شوند و تولید رسوبات و نهشته‌هایی از اجساد می‌کنند. رسوبات در مناطق عمیق و عمیق تر اقیانوسها در معرض فشار بالایی قرار دارند. این نهشته‌ها در معرض گرمای درونی زمین نیز قرار می‌گیرند و اتمهای کربن را به یکدیگر متصل می‌کردند.

روش طبیعی

از این طریق گاز طبیعی و نفت به وجود می‌آید و داخل خلل و فرج و شکاف‌های سنگهای داخل زمین حرکت می‌کنند. این روش طبیعی برای تولید نفت خام است. نفت و گاز طبیعی در داخل تله‌های رسی و در پشت سنگهای متراکم قرار می‌گیرند. این قطره‌های نفتی پس از میلیون‌ها سال در سطح زمین می‌جوشند. در پشت ماسه سنگ‌ها و رس‌ها قرار می‌گیرند.

اشباع نفتی

اشباع نفتی در ماسه سنگ‌ها تقریباً غیر ممکن است و استخراج آن به هزینه بالا احتیاج دارد. زمین‌شناسان از طریق حفاری‌ها در مکان‌هایی که نشانه‌های نفتی وجود دارد به اکتشاف نفت می‌پردازند. تصاویر ماهواره‌ای و ماورای صوتی می‌تواند کمک به ترسیم نقشه‌های زیر سطحی کند. امروزه حتی نرم‌افزارهایی وجود دارد که می‌توان از این تصاویر نقشه‌های سه بعدی تهیه نمود. کامپیوتر‌ها و نرم‌افزارهای مرتبط کامپیوتری می‌توانند بهترین موقعیت را برای حفاری نفتی محاسبه کند.

استخراج نفت

استخراج نفت به مجموعه عملیاتی گفته می‌شود که در طی آن نفت خام به منظور استحصال و بهره‌برداری از آن، به طرق مختلف از داخل زمین خارج و قابل استفاده می‌شود. امروزه زمین‌شناسان با استفاده از دستگاه‌های لرزه‌نگاری موفق به شناسایی میادین نفتی شده و تیم‌های حفاری با حفر چاه نفت شرایط را برای شروع فعالیت تیم‌های استخراج نفت و نصب ادوات مخصوص آنها فراهم می‌آورند. گاز طبیعی و آب شور در اغلب مخازن نفتی در کنار نفت حضور دارند. تفکیک نفت موجود در مخزن با این قبیل ناخالصی‌ها یکی از مهمترین بخش‌های فعالیت استخراج‌کنندگان نفت است.

تاريخچه استخراج نفت

سابقه اکتشاف نفت در ايران به حدود 4000 سال پيش مي‌رسد، ايرانيان باستان به عنوان مواد سوختي و قيراندود کردن کشتي‌ها، ساختمان‌ها و پشت‌بام‌ها از اين مواد استفاده مي‌کردند. نادر شاه در جنگ با سپاهيان هند قير را آتش زد و مورد استفاده قرار داد در بعضي از معابد ايران باستان براي افروختن آتش مقدس از گاز طبيعي استفاده شده و بر اساس يک گزارش تاريخي يک درويش در حوالي باکو چاه نفتي داشته که از فروش آن امرار معاش مي‌کرده است.

روش‌هاي استخراج نفت

پس از عمليات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت، به دليل فشار زياد موجود در مخزن، جريان نفت به سوي دهانه خروجي چاه سرازير مي‌شود. اين مرحله از استخراج كه عامل آن فشار داخل خود مخزن است به بازيافت اوليه نفت موسوم است. در برداشت اوليه نفت، از انرژي خود مخزن براي توليد نفت استفاده مي‌شود. البته اين بدان معنا نيست كه اگر نفت خود به خود به سطح زمين نيايد، برداشت اوليه وجود نخواهد داشت، بلكه وقتي از پمپ براي بالا آوردن نفت استفاده ميكنيم، در واقع هنوز در مرحله اول برداشت نفت قرار داريم. در اين مرحله انرژي خاصي وارد مخزن نمي‌شود.

شرایط ترمودینامیکی

با افزايش توليد و كاهش فشار، سرعت توليد نيز كاهش مي‌يابد تا اينكه فشار به حدي مي‌رسد كه ديگر نفت خارج نمي‌شود. در اين مرحله ممكن است از 30 تا 50 درصد كل نفت مخزن استخراج شود. مواردی که بر تولید میزان نفت موثر هستند فقط مربوط به فشار مخزن نیست.بلکه محل قرار‌گیری مخرن، دمای داخل مخزن و جنس سنگ‌های آن و…. نیز در میزان تولید نفت و استخراج آن تاثیر گذارند. میزان تولید نفت از روش اولیه به میزان گاز آزاد موجود در مخزن هم بستگی دارد. که هر چه این گاز بیشتر باشد تولید نفت از این روش بیشتر خواهد بود، دلیل این موضوع هم تغييرات حجم گاز در مقابل تغيير فشار بسيار زياد است.

وقتي مخزن تخليه شد و ما نتوانستيم نفت را حتي با پمپاژ از مخزن به چاه و از چاه به سطح زمين انتقال دهيم، در اين صورت استفاده از روشEOR1] از نوع بازيافت ثانويه شروع مي‌شود.كه براي استفاده از اين روش، امروزه در دنيا روش تزريق آب مرسوم است. در اين روش از چاه تزريقي، آب به مخزن تزريق ميشود و از چاه بهره‌برداري، نفت مورد بهره‌برداري قرار مي گيرد. در اين روش، ما با تزريق سيال در سيستم مداخله مي‌كنيم و سيال تزريقي، نفت را به طرف چاه توليدي هدايت مي‌كند.

تزریق گاز

البته به جاي آب، ميتوان گاز نيز تزريق كرد كه به آن فرايند تزريق گاز مي‌گويند. بايد توجه داشت كه استفاده از اين دو روش تزريقي با تزريق آب يا گازي كه به منظور حفظ و نگهداري فشار مخزن انجام مي‌گيرد متفاوت است. نکته قابل ذکر این است که پس از تزریق آب و گاز نفت را به جریان نمی‌اندازند و فقط وظیفه تنظیم فشار مخزن بر عهده این سیالات است.

در حالت ثانويه برداشت زماني فرا مي‌رسد كه، ما ضمن تزريق آب به مخزن،در چاه توليدي با توليد آب مواجه مي شويم. در اين حالت، چون نسبت آب به نفت زياد مي‌شود و توليد در اين صورت بازده اقتصادي ندارد، بايد از روش ديگر براي افزايش برداشت بهره بگيريم. از روش‌هاي مؤثر در مرحله دوم يكي سيلاب‌زني آبي و ديگري سيلابزني گازي يا تزريق گاز است.

روش سیلابزنی

در روش سيلابزني آبي، آب با فشار زياد در چاههاي اطراف چاه توليد نفت وارد مخزن شده و نيروي محركه لازم براي استخراج نفت را به وجود مي آورد. معمولا در اطراف هر چاه نفت چهار چاه براي تزريق آب وجود دارد. در روش سيلاب‌زني گازي، گاز (مانند گاز طبيعي ) با فشار زياد به جاي آب وارد مخزن شده و نفت را به طرف چاه خروجي به جريان مي‌اندازد.

نحوه تزريق گاز شبيه تزريق آب به صورت چاه‌هاي پنجگانه است. در مواردي كه گرانروي نفت خيلي بالا باشد از تزريق بخار آب براي استخراج مرحله دوم استفاده ميشود. تزريق بخار آب، دما را افزايش و گرانروي را كاهش مي‌دهد. در اين روش كه از بخار آب به جاي آب استفاده مي‌شود، با كاهش گرانروي نفت، جريان آن راحت‌تر صورت گرفته و سرعت توليد بالا مي‌رود.

پس از استخراج به كمك روش‌هاي مرحله دوم هنوز هم حدود 30 الي 50 درصد نفت ميتواند به صورت استخراج نشده در مخزن باقي بماند. در اينجاست كه استخراج نفت به كمك روش مرحله سوم صورت گيرد.

روش تزریق مایسلار

يكي از روش‌هاي مرحله سوم، تزريق محلول مايسلار (micellar solution) است كه پس از تزريق آن، محلول‌هاي پليمري به عنوان محلول‌هاي بافر به چاه تزريق مي‌شود. محلول مايسلار مخلوطي از آب، مواد فعال سطحي، نفت و نمك است. در روش‌هاي جديد تهيه محلول مايسلار، نفت، نمك و مواد كمكي فعال سطحي حذف گرديده‌اند. محلول‌هاي مايسلار نيروي تنش سطحي بين آب و نفت را كاهش مي‌دهد.

گرانروي محلول پليمري حدود 2 تا 5 برابر گرانروي نفت است. در حال حاضر از پلي اكريميدها و زيست‌پليمرها به عنوان پليمر در محلول بافر استفاده مي‌شود. مواد فعال سطحي معمولا سولفونات‌هاي نفتي سديم هستند و از لحاظ خواص و ساختار شيميايي شبيه شوينده‌ها مي‌باشند. از الكلها براي مواد كمكي فعال سطحي استفاده مي‌شود.

روش هایی دیگر

 يكي ديگر از روش‌هاي مرحله سوم، روش احتراق زير زميني است. طي اين روش اكسيژن موجود در هوا در زير زمين با هيدروكربن‌ها مي‌سوزد و مقداري انرژي و گاز توليد شده، فشار مخزن بالا مي‌رود. گرما همچنين گرانروي را كاهش داده و جريان نفت راحت‌تر صورت مي‌گيرد. يك روش ديگر مرحله سوم كه اخيرا مورد توجه قرار گرفته است، روش تزريق گاز كربن دي اكسيد است كه جزئي از روش جابجايي امتزاج پذير است.

گاز كربن دي‌اكسيد بسيار ارزان بوده، در نفت نيز حل ميشود و گرانروي ان را كاهش مي دهد. از روشهاي ديگر مرحله سوم انفجارهاي هسته اي در زير زمين است. كه اين انفجارها شكاف مصنوعي در سنگها به وجود مي آورد و جريان نفت را ساده‌تر مي‌كند. به اين‌گونه فرآيندها، مرحله سوم برداشت نف‍ت (Tertiary Oil Recovery) مي گويند.

تاریخچه اکتشاف و استخراج نفت در ایران

ویلیام ناکسی دارسی یک میلیونر استرالیایی، نخستین فردی بود که با روش‌های جدید روز و دستگاه‌های حفاری مکانیکی در ایران به اکتشاف نفت و حفر چاه پرداخت. او ابتدا گروهی فنی را به سرپرستی زمین‌شناسی به نام برلز استخدام و به ایران اعزام کرد. این گروه، پس از بررسی‌های زمین‌شناسی، گزارش رضایت‌بخشی داد. احتمال وجود نفت در حوالی قصرشیرین و شوشتر را زیاد و در دیگر نقاط امیدوار کننده دانست.

استعمار نفت ایران

پس از دریافت این گزارش، دارسی نماینده‌ای به نام ماریوت را در سال 1901 به دربار ایران فرستاد ماریوت امتیاز اکتشاف و استخراج نفت در تمام ایران، به جز پنج ایالات شمالی را از مظفرالدین شاه گرفت. چند ماه پس از امضای قرارداد، حفاری اولین چاه درمحلی به نام چیاسرخ یا چاه سرخ، در شمال غرب قصرشیرین آغاز شد. درتابستان 1903 در عمق 507 متری به گاز و کمی نفت رسید.

چاه دوم

چاه دوم هم در همین ناحیه در عمقی مشابه به نفت رسید. بهره‌دهی این چاه درحدود 175 بشکه در روز بود. دارسی با ارزیابی نتایج دریافت اگر در ناحیه چیاسرخ نفتی بیش از این مقدار هم بیابد به علت دوری از دریا و نبود امکان حمل به بازار مصرف، سودی عاید او نخواهد شد. ناحیه را ترک کرد و به خوزستان روی آورد.

منطقه چیارسرخ درمرزبندی‌های بعدی به دولت عثمانی واگذار شد و اکنون چیاسرخ یک میدان نفتی کوچک درعراق است.درمنطقه خوزستان اولین و دومین چاه حفر شده خشک بودند. در نیمه اول سال 1908 سرمایه شرکت روبه پایان بود و هنوز نفتی کشف نشده بود. روسای شرکت به مسئول عملیات که مهندسی به نام دینولدز بود دستور توقف عملیات را می‌دهد. ولی او که در محل وضع را بهتر ارزیابی کرده بود چند روزی از اجرای دستور خودداری و به حفاری ادامه می‌دهد.

اکتشاف نفت در ایران

درروز پنجم خرداد 1287 شمسی (1908 م) مته حفاری به لایه نفت‌دار برخورد و نفت با فشار از چاه فوران نمود. عمق چاه 360 متر بود. دومین چاه که ده روز بعد به نفت رسید 307 متر عمق داشت با به نفت رسیدن این دو چاه، وجود نفت به مقدار زیاد در ایران به اثبات رسید. پس از کشف نفت در ایران درسال 1909 شرکت سابق نفت ایران و انگلیس تشکیل شد.

از سال 1908 تا سال 1928 تمام نفت تولیدی ایران از میدان نفتی مسجدسلیمان استخراج شد. دراین سال میدان نفتی هفتکل، در سال 1930 میدان نفتی گچساران، درسال 1936 میدان نفتی آغاجاری و درسال 1938 میدان‌های نفتی لالی و نفت سفید کشف گردید. میدان نفت خانه را در عراق، در سال1927 شرکت نفت انگلیس و عراق کشف کرد. نیمی از این میدان درخاک ایران قرار دارد که اکنون نفت شهر نامیده می‌شود. با کشف این هفت میدان نفتی، حوزه مورد قرار داد شرکت نفت سابق ایران و انگلیس به صورت یکی از مناطق مهم نفتی جهان درآمد.

مسجد سلیمان در نفت

از سال 1908 تا سال 1928 تمام نفت تولیدی ایران از میدان نفتی مسجدسلیمان استخراج شد. دراین سال میدان نفتی هفتکل، در سال 1930 میدان نفتی گچساران، درسال 1936 میدان نفتی آغاجاری و درسال 1938 میدان‌های نفتی لالی و نفت سفید کشف گردید. میدان نفت خانه را در عراق، در سال1927 شرکت نفت انگلیس و عراق کشف کرد. نیمی از این میدان درخاک ایران قرار دارد که اکنون نفت شهر نامیده می‌شود. با کشف این هفت میدان نفتی، حوزه مورد قرار داد شرکت نفت سابق ایران و انگلیس به صورت یکی از مناطق مهم نفتی جهان درآمد.

اکتشاف نفت درخلیج فارس در اواخر دهه 1950 آغاز گردید و اولین میدان نفتی بهرگانسر درسال 1960 کشف گردید. دردهه 1960 بیش از ده میدان نفتی در بخش ایرانی خلیج‌فارس کشف گردد.

نفت در دوره معاصرایران

اموراکتشاف و استخراج شرکت ملی نفت ایران در سال 1347 میدان عظیم گازی خانگیران .و در سال 1360 میدان گازی گنبدلی را به ترتیب در غرب و جنوب شهر سرخس کشف کرد. در دهه 60 به دلیلی همزمانی با جنگ ایران و عراق، اکتشاف نفت با رکورد نسبی همراه بود. در این دوره امکانات اکتشاف صرف امور تولید شد و اکثر میدان‌های کشف شده مرتبط با فعالیت‌هایی است که قبل از انقلاب آغاز شده بود.

در دهه دوم بعد از انقلاب آهنگ فعالیت‌های اکتشافی به تدریج سرعت گرفت و امکانات بیشتری تخصیص داده می‌شد. با افزایش فعالیت‌ها در دهه سوم، مقدار نفت کشف شده در این دوره تقریباً دو برابر دوره قبل بود. از جمله مهم‌ترین اکتشافات در این دهه، کشف میدان گازی پارس جنوبی است که جزو بزرگترین میادین گازی کشف شده در جهان است

عدد رینولدز

عدد رینولدز

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت _گروه مکانیک

عدد رینولدز نشان دهنده نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای ویسکوز است که به دلیل حرکت سیال به وجود می‌آیند. از آنجایی که توربولانس و یا لایه‌ای بودن جریان وابسته به این نیرو‌ها است، از این رو با استفاده از عدد رینولدز می‌توان رژیم (لایه‌ای یا توربولانس بودن) یک جریان را تعیین کرد. اگر در یک سیال در حال حرکت، نیروهای اینرسی غالب باشند، به احتمال زیاد جریان مد نظر توربولانسی است. عکس این مورد، اگر نیروهای لزجت در یک سیال غالب باشند، سیال به صورت لایه‌ای حرکت می‌کند. با توجه به مفاهیم عنوان شده در بالا عدد رینولدز (Re) را می‌توان به صورت زیر تعریف کرد.
تاریخچه:
نظریه استفاده از عدد بی‌بعد به‌منظور رصد کردن الگوی جریان، برای اولین بار توسط «جرج استوکس» ، دانشمند ایرلندی ارائه شد. او در آزمایشی که می‌خواست نیروی درگ را حول یک کره اندازه‌گیری کند، به این نتیجه رسید که با استفاده از عددی بی‌بعد می‌توان الگوی جریان عبوری روی آن را تعیین کرد. او با استفاده از مطالعاتی که توسط «ناویر» انجام شده بود و با اضافه کردن عبارت‌های مرتبط با نیروی ویسکوز، توانست به معادلاتی برسد که انقلابی در فیزیک کلاسیک محسوب می‌شود.
در سال ۱۸۸۳، رینولدز،‌ دانشمند ایرلندی عددی بی‌بعد را معرفی کرد که می‌توانست الگوی جریان را معلوم کند. او متوجه شد که این عدد به خواص استاتیکی و دینامیکی سیال، هم‌چون سرعت، چگالی، ویسکوزیته دینامیکی و … وابسته است. بنابراین آزمایشاتی را به‌منظور فهمیدن دقیق این رابطه انجام داد. برای این منظور سیستمی را مطابق با شکل زیر طراحی کرد. این سیستم به این صورت بود که لوله‌ای نازک که حاوی سیالی رنگی بود در یک لوله اصلی محتوی آب، قرار داده شد. سپس سیال رنگی درون آب به جریان در می‌آمد. بنابراین امکان دیدن حرکت سیال فرآهم می‌شد
سیال، جریان و عدد رینولدز:
روش محاسبه رینولدز با توجه به تراکم‌پذیر بودن سیال، تغییر پذیری ویسکوزیته (سیال غیرنیوتونی)، داخلی و یا خارجی بودن جریان متفاوت است. رینولدز بحرانی عددی است که در آن جریانِ سیال شروع به توربولانس شدن می‌کند. این مقدار در حالت‌های مختلفِ جریان، متفاوت است. به عنوان مثال برای جریانی که در لوله حرکت می‌کند، رینولدز بحرانی برابر با ۲۳۰۰ است؛ یا این‌که برای حالتی که سیالی روی یک سطح تخت جریان دارد، مقدار رینولدز بحرانی بین ۱۰۵ تا ۱۰۶ است.
کاربردهای عدد رینولدز:
تحلیل عددی جریان سیال، مبتنی بر مدل‌های ریاضیاتی ارائه شده است. شکل بی‌بعد شده این معادلات، اعداد بی‌بعد را نیز در دل خود خواهند داشت. این مدل‌ها با استفاده از آزمایش و قوانین بدست آمده‌اند. به‌منظور تحلیل عددی یک پدیده سیالاتی بایستی مدل ریاضیاتی را به نحوی انتخاب کرد که قابلیت مدل‌سازی دامنه حل را داشته باشد. در تمامی این مدل‌ سازی‌ها عدد رینولدز نقش به‌سزایی را در معادلات ایفا می‌کند. برای نمونه حرکت گلیسیرین را در لوله‌ای با مقطع دایره‌ای در نظر بگیرید. با فرض این‌که خواص سیال را داشته باشیم، می‌توان رژیم آن را به شکل زیر تعیین کرد.
این عدد مفهومی عمومی در مکانیک سیالات است که در بسیاری از مباحث مرتبط با حرکت سیال ظاهر خواهد شد.
آزمايش رينولدز:
طور كلي دو نوع جريان لزج مجزا از يكديگر و بعنوان پديده طبيعي مورد قبول است . ملاحظه مي‌شود دودي كه از يك سيگار روشن بلند مي‌گردد بطور يكنواخت و آرام در مسافت كوتاهي از سيگار جريان مي‌يابد و ناگهان به لايه‌هاي غير منظم و غير پايدار تبديل مي‌شود. همين رفتار را مي‌توان در جريان آب كه به آهستگي از شيري عبور مي‌كند مشاهده كرد. نوع منظم جريان زماني رخ مي‌دهد كه لايه‌هاي سيال مجاور بطور آرام بر روي يكديگرمي‌لغزند و مخلوط شدن لايه‌هاي سيال فقط در يك مقياس ملكولي اتفاق مي‌افتد. براي اين چنين جرياني بود كه رابطه لزجت نيوتني بدست آمد و لذا براي اينكه لزجت را اندازه گيري نمائيم مي‌بايست جريان آرام باشد.
دومين نوع جريان كه در آن ذرات سيال بين لايه‌ها انتقال يافته و يك طبيعت متغيير به سيال مي‌دهند جريان مغشوش ناميده می شود. اگر چه وجود جريان آرام و مغشوش خيلي زود تشخيص داده شد اما اولين بار توسط رينولدز در 1883 از نظر كيفي توصيف گرديد. آب مي‌تواند از درون لوله‌اي عبور كند. دبي آب توسط يك شير كنترل مي‌شود. يك ماده رنگي كه داراي جرم مخصوص يكسان با اب است به داخل لوله بطور تصاعدي جريان مي‌يابد. هنگاميكه دبي كم است لايه‌هاي رنگ بطور منظم و در يك خط مطابق شكل  جريان دارند. در دبي‌هاي زياد به علت حركت غير منظم سيال، رنگها در تمام سطح مقطع لوله پراكنده مي‌گردند. اختلافي كه در خطوط رنگ ايندو جريان ديده مي‌شود در حالت اول مربوط به طبيعت منظم جريان ارام و در خالت دوم مربوط به خصوصيت متغيير جريان مغشوش است. تبديل جريان آرام به مغشوش در لوله‌ها تابعي از سرعت سيال مي‌باشند. عملاً رينولدز دريافت كه سرعت سيال تنها يكي از متغييرهاي مشخص كننده طبيعت جريان در لوله است و ديگر عوامل عبارتند از: قطر لوله، جرم مخوص و لزجت سيال. چهار متغيير فوق تركيب شده و پارامتر بدون بعد رينولدز را بوجود مي‌اورند.كه به افتخار و به پاس خدماتي كه رينولدز به مكانيك سيالات نموده است به اسم او نام گذاري شده و به Re نمايش داده مي‌شود. زمايش نشان داده است كه براي جريان در لوله‌هاي با سطح مقطع دايره اي هنگاميكه عدد رينولدز از 2300 كوچكتر است جريان ارام مي‌باشد. و در رينولدز بالاتر از اين مقدار هم جريان ممكن است آرام باشد آ. در حقيقت جريان آرام تا رينولدز 40000 نيز در بعضي آزمايشات كه اغتشاشات كوچك، سبب انتقال بطرف جريان مغشوش خواهد شد، در حاليكه در كمتر از اين مقدار اغتشاشات از بين مي‌روند و جريان آرام حاكم بر جريان خواهد بود. بدين ترتيب عدد بحراني رينولدز براي جريان در لوله‌ها 2300 مي باشد.

 
 

جریان ناویراستوکس

جریان ناویراستوکس

پردیس فناوری کیش _طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مکانیک

جریان استوکس که نام‌های جریان خزشی یا حرکت با عددرینولدز پایین نیز به آن اطلاق می‌شود، گونه‌ای از جریان سیال است که در آن نیروهای ادواکسیون اینرسی در قیاس با نیروهای ناشی از لزجت مقادیر کوچک‌تری دارند؛ به بیانی دیگر، عدد رینولدز در این‌گونه جریان‌ها کوچک‌تر از یک خواهد بود. 

محتمل‌ترین وضعیت برای رخ دادن این رژیم جریانی، کم بودن اندازهٔ سرعت جریان برای سیالی با لزجت بالاست. هم‌چنین در شرایطی که طول مشخصه سیستم بسیار کوچک می‌شود نیز رژیم جریانی به سوی وضعیت استوکسی متمایل خواهد شد. چنین رژیم جریانی نخستین بار به منظور تشریح نظریه روان‌کاری (روغن‌کاری) به کار رفت. از جمله پدیده‌های طبیعی که چنین رژیم جریانی در آن‌ها غالب است می‌توان به حرکت میکروارگانیسم‌ها و اسپرم‌ها و جریان گدازه‌های آتش‌فشانی اشاره کرد. در صنعت نیز حرکت سیالات رنگی و پلیمری، جریان سیالات درون یاتاقان‌ها، تجهیزات میکروالکترومکانیکی و میکروفلوئیک‌ها معمولاً توسط جریان استوکسی قابل تشریح و بررسی است.


معادله حرکت جریان استوکسی که معادلات استوکس نیز نامیده می‌شوند، شکل خطی‌سازی شده معادلات ناویر-استوکس هستند که می‌توان آن‌ها را به کمک روش‌های مختلف شناخته شده برای معادلات دیفرانسیل خطی حل کرد. تابع گرین اولیه جریان استوکس که استوکس‌لِت نامیده می‌شود به کمک یک نیروی نقطه‌ای قرار گرفته در جریان استوکس به دست می‌آید. با مشتق‌گیری از تابع گرین جریان استوکس سایر حل‌های اساسی این جریان به دست می‌آیند.

نخستین بار حل‌های اساسی نیروی نقطه‌ای در جریان پایدار استوکسی توسط برنده جایزه نوبل، هندریک لورنتز، در سال ۱۸۹۶ به دست آورده شد. از این راه حل‌ها هم‌اکنون با نام استوکس‌لِت یاد می‌شود. نخستین بار هانکوک در سال ۱۹۵۳ چنین اصطلاحی را برای این راه حل‌ها به کار برد.
معادلات استوکس شکل بسیار ساده شده‌ای از معادلات ناویر-استوکس را نشان می‌دهند و منحصراً با فرض‌های نیوتونی بودن سیال و تراکم‌ناپذیری جریان به دست آمده‌اند. هم‌چنین قابل ذکر است که معادله استوکس به کمک روش ساده‌سازی جمله غالب (leading-order simplification) معادلات ناویر-استوکس حاصل شده‌است و لذا صرفاً در شرایطی که عدد رینولدز به سمت صفر میل می‌کند کارایی خواهد داشت.

انواع برج های تقطیر پالایشگاهی

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-(گروه مهندسی شیمی)

انواع برج های تقطیر پالایشگاهی

برج هاي تقطیر با سینی کلاهدار (کلاهکی)
در این نوع برج ها ، تعداد سینی ها در مسیر برج به نوع انتقال ماده و شدت تفکیک بستگی دارد. قطر برج و فاصله میان سینی ها به مقدار مایع و گازي که در واحد زمان از یک سینی می گذرد وابسته است .از آنجاییکه روي هر یک از سینی ها تغییر فاز رخ می دهد هر یک از این سینی ها یک مرحله تفکیک تلقی می شوند. براي اینکه بازدهی انتقال ماده در هر سینی به بیشترین حد برسد باید زمان تماس میان دو فاز و سطح مشترك آنها به بیشترین حد ممکن برسد.

بخش هاي مختلف برج تقطیر با سینی کلاهدار:

بدنه و سینی ها :جنس بدنه معمولاً از فولاد ریخته است و جنس سینی ها از چدن. فاصلۀ سینی ها را معمولاً با توجه به شرایط طراحی، درجه خلوص و بازدهی کار جدا سازي انتخاب می کنند. با بیشتر شدن قطر برج، فاصلۀ بیشتري براي سینی ها در نظر گرفته می شود.
سرپوش ها یا کلاهک ها: جنس آنها از چدن می باشد و نوع آنها با توجه به نوع تقطیر انتخاب می شود و تعدادشان در هر سینی به بیشترین حد مجاز عبور گاز از سینی بستگی دارد.
موانع یا سدها :براي کنترل بلندي سطح مایع روي سینی به هر سینی سدي به نام”وییر” Wier قرارمی دهند تا از پایین رفتن سطح مایع از حد معینی جلو گیري کند. بلندي سطح مایع درون سینی باید چنان باشد که گازهاي بیرون آمده ازشکافهاي سرپوش ها بتوانند از درون آن گذشته و زمان گذشتن هر حباب به بیشترین حدممکن برسد. اثر افزایش زمان گذشتن حباب ازمایع، زمان تماس گاز و مایع زیاد شده، بازده سینی ها بالا می رود.
 

برج هاي تقطیر با سینی مشبک (غربالی)

در این نوع برج ها ، اندازه مجراها یا شبکه ها باید چنان تعیین شود که فشار گاز بتواند گاز را از مایع با سرعتی مناسب عبور دهد. عامل مهمی که دربازده این سینی ها مؤثر است، شیوه کارگذاري آنها در برج است اگراین سینی ها کاملاً افقی قرار نداشته باشند، بلندي مایع درسطح سینی یکنواخت نبوده و گذر گاز از همۀ مجرا ها یکسان نخواهد بود.
یک نکته قابل تأمل دراین نوع برج، خورندگی فلز سینی هاست چون براثر خورندگی ، قطر سوراخ ها زیاد می شود که در نتیجه مقدار زیادي بخار با سرعت کم از درون آن مجاري خورده شده گذر خواهد کرد. می دانیم که اگر سرعت گذشتن گاز از حد معینی کمتر گردد مایع از مجرا به سوي پایین حرکت کرده بازدهی کار تفکیک کاهش خواهد یافت.

برج هاي تقطیر با سینی هاي دریچه اي:

این نوع سینی ها مانند سینی هاي مشبک هستند با این اختلاف که دریچه اي متحرك روي این مجرا را گرفته است. در صنعت نفت دو نوع از این سینی ها بکار میروند:
انعطاف پذیر :همانطور که از نام آن بر می آید دریچه ها می توانند بین دو حالت خیلی باز یا خیلی بسته حرکت کنند.
صفحات اضافی :دراین نوع سینی ها دو دریچه یکی سبک که درکف سینی قرار می گیرد و دیگري سنگین که برروي سه پایه اي قرارگرفته، تعبیه شده است. هنگامیکه بخار کم باشد، تنها سرپوش سبک به حرکت درمی آید و اگر مقدار بخار از حد معینی بیشتر باشد ، هردو دریچه حرکت می کنند.

برج هاي تقطیر انباشته (پر شده)

دربرج هاي انباشته، به جاي سینی ازتکه ها یا حلقه هاي انباشتی استفاده می شود. در برج هاي انباشته حلقه ها یا تکه هاي انباشته باید به گونه اي انتخاب شوند که دو هدف زیر را عملی کنند:
1- ایجاد بیشترین سطح تماس میان مایع و بخار
2- ایجاد فضاي مناسب براي گذاشتن سیال از بستر انباشته.
مواد انباشتی باید داراي تمایل ترکیب با سیال درون برج نباشند و نیز باید به اندازه کافی مستحکم باشند تا بر اثر استفاده شکسته نشود و تغییرشکل ندهند. این را هم بدانیم که مواد انباشتی را به دو روش درون برج قرار میدهند:
پرکردن منظم :ازمزایاي این نوع پرکردن، کمتربودن افت فشار است که درنتیجه می توان حجم بیشر مایع را از آن گذراند.
پرکردن نامنظم :از مزایاي این نوع پر کردن ،میتوان به کم هزینه بودن آن اشاره کرد ولی افت فشار بخار درگذر برج زیاد خواهد بود.

مقایسه برج هاي انباشته با برج هاي سینی دار:

دربرج هاي انباشته عموماً افت فشار نسبت به برج هاي سینی دار کمتر است ولی اگردر مایع ورود برج ،ذرات معلق باشد ،برج هاي سینی دار بهتر عمل می کنند. زیرا در برج هاي انباشته ،مواد معلق ته نشین شده و سبب گرفتگی و برهم خوردن جریان مایع می گردد. اگر برج متوسط باشد، برج سینی دار بهتر است زیرا اگر در برج هاي انباشته قطر برج زیاد باشد تقسیم مایع در هنگام حرکت از بستر انباشته شده یکنواخت نخواهد بود.

در برجهاي سینی دار میتوان مقداري از محلول را به شکل فرآیندهاي کناري از برج بیرون کشید، ولی در برجهاي انباشته این کار شدنی نیست.کارهاي تعمیراتی در درون برج هاي سینی دار آسانتر انجام می گیرد. تمیز کردن برج هاي انباشته ، از آنجا که باید قبل از هر چیز آنها را خالی کرده و بعد آنها را تمیز نماییم ، بسیار پرهزینه خواهد بود.

مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مکانیک

مکانیک سیالات شاخه‌ای از مهندسی مکانیک است که به مطالعه خواص سیالات، نیرو‌های وارد بر سیالات و یا نیروهای وارده از طرف سیالات بر اجسام جامد می‌پردازد . شاخه مکانیک سیالات  را می‌توان به دو دسته کلی استاتیک سیالات و دینامیک سیالات  تقسیم نمود . استاتیک سیالات به مطالعه سیال ساکن می‌پردازد . مهندسان مکانیک ، قوانین استاتیک سیالات را برای محاسبه فشار و نیروهای شناوری  وارد بر یک جسم ساکن مانند سدها و تانک‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌نمایند . در مقابل ، دینامیک سیالات به مطالعه رفتار مایعات و گازهای در حال حرکت و یا به مطالعه نیروهای وارد بر یک جسم متحرک در سیال ساکن می‌پردازد .

از آنجا که حرکت سیالات اغلب با فعل و انفعالات حرارتی همراه است ، مطالعه مکانیزم‌های انتقال حرارت یعنی رسانایی ، جابجایی  و تشعشع  به همراه مباحث  مکانیک سیالات در یک شاخه قرار می‌گیرد که به عنوان گرایش حرارت وسیالات شناخته می‌شود . به عنوان مثال گرمایش اتاق با استفاده از رادیاتور نمونه ملموس و ساد‌ه‌ای از به هم‌پیوستگی میان مکانیک سیالات و انتقال حرارت است ؛ به طوری که هوای پیرامون رادیاتور پس از گرم شدن به دلیل کاهش چگالی و به واسطه مکانیزم جابجایی ‌به سمت بالا حرکت کرده و هوای سرد جای آن را می‌گیرد. از لحاظ تئوری نیز ، معادلات و روابط توصیف کننده حرکت سیالات و انتقال حرارت ، یعنی معادلات ناویر-استوکس و معادله انرژی شباهت بسیار زیادی به هم دارند ، به طوری که درک معادلات مربوط به حرکت سیالات لازمه درک معادلات انتقال حرارت محسوب می‌شود .
کاربرد گرایش حرارت و سیالات:
می‌توان گفت در هر جایی که سیال باشد ،گرایش سیالات و حرارت می‌تواند کارآیی داشته باشد . بنابراین ، کاربردهای این گرایش می‌تواند از صدها و یا حتی هزاران مورد نیز تجاوز کند . در زمینه نیروگاهی تمام ادوات مرتبط با تولید قدرت و انرژی، یعنی پمپ ، بویلر ، توربین ، کندانسور ، کمپرسور ، برج خنک‌کن ، دی اریتور ، خطوط انتقال آب و ... به طور مستقیم از قوانین سیالات و انتقال حرارت پیروی می‌کنند و بدیهی است که طراحی نادرست هر یک از آنها چه صدمه جبران‌ناپذیری را موجب می‌شود.
در زمینه نظامی طراحی کشتی‌ها ، زیردریایی‌ها ، شناورها ، هاورکرافت‌ها ، هواپیماها،  هلی‌کوپترها، موشک‌ها، تانک‌ها و ... همگی نیازمند طراحی و تحلیل توسط مهندسان مکانیک گرایش حرارت و سیالات  می‌باشند . در کلان‌شهری مانند تهران ، بدسوزی وسایل نقلیه موتوری و به تبع آن تولید آلاینده‌ها و ذرات معلق سلامتی افراد جامعه را تهدید می‌کند . از آنجا که تئوری احتراق نیز به طور مستقیم با قوانین سیالات و انتقال حرارت گره خورده است ، مهندسانحرارت و سیالاتمی‌توانند با طراحی صحیح و اصولی موتور‌ها به کاهش آلودگی هوا کمک کنند . یکی دیگر از کاربردهای گرایش حرارت و سیالات در کیفیت زندگی افراد و آسایش آنها است . در حوزه تأسیسات و تهویه مطبوع شاهد آن هستیم که گاه طراحی نادرست و غیر اصولی تجهیزاتی مانند بویلر ، پمپ ، چیلر و مواردی از این دست ، علاوه بر تأمین نکردن شرایط آسایش هزینه‌های زیادی را نیز متوجه کاربران ساخته است.
در زمینه الکترونیک ، تمام تجهیزات از کوچترین پردازنده‌های رایانه‌ای گرفته تا بزرگترین پایگاه‌های ذخیره داده نیازمند خنک‌سازی هستند . با افزایش ظرفیت خنک‌کاری این تجهیزات ، روش‌های نوین خنک‌سازی نیز مورد نیاز می‌باشند . به نحوی که امروزه استفاده از یک فن در بسیاری از موارد نیاز پردازنده‌ها به خنک‌کاری را تأمین نمی‌کند و بر این اساس توجه پژوهشگران به تکامل ابزار‌های سرمایشی که با استفاده از سیالاتی مانند آب عمل می‌کنند معطوف شده است . این امر نیازمند داشتن درک درستی از مفاهیم انتقال حرارت و سیالات است . علاوه بر تمام این موارد، گرایش حرارت وسیالات در حیطه پزشکی نیز کارآیی دارد . به عنوان مثال طراحی سیالاتی دستگاه تصفیه‌کننده خون (دیالیز) را می‌توان به عنوان یک نمونه کوچک از کاربردمکانیک سیالات  در حوزه پزشکی به حساب آورد . 
تفاوت گرایش حرارت و سیالات با دیگر گرایش‌های رشته مکانیک:
رشته مکانیک به سه گرایش حرارت و سیالات ، طراحی جامدات و ساخت و تولید تقسیم‌بندی می‌شود . گرایش ساخت و تولید به طراحی ، مدلسازی و ساخت ماشین‌آلات و ابزارآلات می‌پردازد . دانشجویان گرایش ساخت و تولید نسبت به دو گرایش طراحی جامدات و حرارت و سیالات واحد‌های عملی بیشتری را می‌گذرانند . این گرایش مهندسی مکانیک ارتباط تنگاتنگی با رشته‌هایی مانند مهندسی مواد ، ابزار دقیق و کنترل دارد . مهندسان ساخت و تولید باید درک مناسبی از شیوه‌های ساخت ماشین‌الات ، مواد اولیه مناسب جهت ساخت آنها و نیاز صنایع را همزمان داشته باشند تا قادر باشند همگام با توسعه تکنولوژی و پدید آمدن شیوه‌های جدید جوشکاری ، ریخته‌گری ، شکل‌دهی ، ریخته‌گری و ... در رفع نیاز‌های صنایع مختلف همچون خودروسازی ، ذوب‌آهن ، ریخته‌گری و ... قدم بردارند .
گرایش‌های  طراحی جامدات و حرارت و سیالات از جهات بسیاری با هم تشابه دارند . از لحاظ تئوری هر دو گرایش ، از اصول نیروشناسی و دینامیک برای توصیف عملکرد سیستم استفاده می‌نمایند ؛ با این تفاوت که جامدات بر خلاف سیالات قادر به تحمل فشار (تنش‌ برشی) هستند ؛ در حالی که سیالات بر اثر تنش برشی جاری می‌شوند و مقاومت ناچیزی را در برابر تنش از خود نشان می‌دهند . همین امر نقطه سرآغازی برای ظهور معادلات و قوانین منحصر به فرد همچون معادلات ناویر-استوکس ، معادله اویلر ، معادله انرژي و ... جهت توصیف رفتار سیالات است .
 

غذاهای غنی از فلانوئید سلول‌های سرطان لوزالمعده را می‌کشد

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متحصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

موادغذایی غنی ازفلانوئید

غذاهای غنی از فلانوئید سلول‌های سرطان لوزالمعده را می‌کشد

تحقیقات دانشگاه ایلی نویز آمریکا نشان می‌دهد گیاهان کرفس، کنگر فرنگی و گیاهان دارویی

از این قبیل به ویژه پونه مکزیکی همگی دارای آنتی اکسیدان‌های “آپی جنین” و “لوتئولین” هستند

که سلول‌های سرطانی لوزالمعده انسان را با مهار آنزیمی مهم می‌کشد.

دکتر «الویرا دو مجیا» می‌گوید “اپی جنین” به تنهایی باعث مرگ سلول‌های سرطانی در دو خط تهاجمی سرطان لوزالمعده می‌شود

اما هنگامی که سلول‌های سرطانی را با این ترکیب به مدت 24 ساعت به طور مقدماتی درمان کنیم

و سپس به مدت 36 ساعت از داروی شیمی درمانی موسوم به “جمسیتابین” استفاده کنیم، بهترین نتیجه را به دست خواهیم آورد.

جودی جانسون در این باره چنین عنوان می‌دارد: به نظر می‌رسد

که این حقه پزشکی به این صورت موثر است

که فلانوئیدها را به عنوان گزینه پیش درمانی و قبل از شیمی درمانی به کار ببریم.

چراکه فلانوئیدها می‌توانند به عنوان آنتی اکسیدان‌ها عمل کنند.

یکی از راه‌هایی که داروهای شیمی درمانی باعث مرگ سلول‌های سرطانی می‌شود بر مبنای همین فعالیت آنتی اکسیدانی است؛

این بدان معناست که فلانوئیدها و داروهای شیمی درمانی می‌توانند

خاصیت یکدیگر را هنگام مصرف همزمان به‌گونه‌ای خنثی کنند.

سرطان پانکراس نوعی سرطان متهاجم و چهارمین عامل مرگ بیماران سرطانی است که علائم اولیه اندکی دارد،

در نتیجه تشخیص این بیماری پیش از پیشرفته شدن آن امری بسیار مشکل است.

به گفته جانسون گرچه هدف نهایی همواره درمان بیماران بوده است

اما در درجه اول، افزایش طول بیماران راهبرد مهمی در درمان این بیماری تلقی می‌شود.

طی این پژوهش، محققان دریافتند که “اپی جنین” فعالیت آنزیمی موسوم به ” گلیکوژن سنتاز کیناز-3بتا” را مهار کرده

که منجر به کاهش تولید ژن‌های آنتی آپوپتوز (مرگ برنامه‌ریزی شده سلول) در سلول‌های سرطانی می‌شود.

در آزمایش این تحقیق، درصد آپوپتوزیس شدن با 50 میکرو مولار دوز از فلانوئیدها، از 4/8 به 8/43 افزایش پیدا کرد.

علاوه بر این، مصرف فلانوئیدها با اصلاح بیان ژن‌های مربوطه نیز مرتبط بود.

بیماران مبتلا به سرطان پانکراس ممکن است نتوانند میزان کافی

از غذاهای غنی از فلانوئید را به منظور افزایش سطوح فلانوئید پلاسمای خون مصرف کنند

اما اکنون تلاش محققان در طراحی داروهایی است که این کمبود را رفع کند؛ در نهایت باید در نظر داشت

که می‌توان با مصرف میزان کافی از میوه و سبزیجات از بروز چنین بیماری‌هایی جلوگیری کرد.

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.

آیا روغن زیتون برای سرخ کردن مناسب است؟

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

آیاروغن زیتون برای سرخ کردن مناسب است؟

آیا روغن زیتون برای سرخ کردن مناسب است؟

در بسیاری از دستورهای آشپزی رسانه‌ها دیده می‌شود که آشپز برای نشان دادن

توجهش به سلامت مواد غذایی از روغن زیتون برای سرخ کردن استفاده می‌کند؛

حال آنکه روغن زیتون اصلا روغن سرخ‌کردنی نیست

و در صورت سرخ کردن آن احتمال ابتلا به سرطان افزایش می‌یابد.

سالم‌ترین و بهترین روش پخت غذا بخار پز کردن آن است،

اگر هم تمایل به سرخ کردن غذا دارید از روغن‌های سرخ کردنی استفاده کنید

و حتی اگر می‌خواهید از روغنی که سرخ کرده‌اید دوباره استفاده کنید

باید در هنگام خرید با دقت در توضیحات درج شده بر روی کالا آن را انتخاب کنید.

طی تحقیقاتی مشخص شده که متأسفانه اکثر مردم برای سرخ کردن

غذا بخصوص برای مواد غذایی که جذب روغن بالایی دارند

(مانند بادمجان) از روغن زیتون استفاده می‌کنند.

قابل توجه است که روغن زیتون هنگام سرخ کردن به مرحله‌ای از دود می‌رسد

که در آن ساختار روغن از هم پاشیده می‌شود

و ترکیبات جدیدی که برای بدن بشدت خطرناک، سمی و سرطان زا است، ایجاد می‌شود

و بنابراین بهتر است برای سرخ کردن از روغن ذرت استفاده کنید.

روغن زیتون نباید در تماس با نور و گرما باشد و اگر می‌بینید

که در کشورهای مدیترانه‌ای از روغن زیتون برای سرخ کردن استفاده می‌کنند،

این کار فقط در حد یک تفت مختصر است و چند دقیقه هم بیشتر زمان نمی‌برد؛

چون آنها مانند ما این همه مواد غذایی را سرخ نمی‌کنند.

البته کیفیت روغن زیتون هم مهم است؛

اینکه از چه نوعی است و چه ویژگی‌هایی دارد حایز اهمیت است و باید به آن توجه کرد.

چنانچه حرارتی که به روغن زیتون داده می‌شود،

بالای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد باشد، اسیدهای چرب آن به نوع ترانس تبدیل شده و در نتیجه سرطان‌زا خواهند بود.

بنابراین تاکید می‌شود تا آنجا که ممکن است

از روغن زیتون جهت سرخ‌کردن‌های سنگین استفاده نکنید؛

مگر اینکه سرخ کردن ماده غذایی در حد یک تفت کوتاه باشد

و درجه حرارت آن از ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر نشود.

زمان تفت دادن نیز بیش از چند دقیقه نباید طول بکشد

زیرا همان‌طور که بار‌ها و بار‌ها گفته‌ایم روغن زیتون روغنی نیست که بتواند

حرارت بالا را تحمل کند و در نتیجه می‌سوزد و طعم غذا را عوض می‌کند.

البته می‌توان آن را داخل خورش یا روی برنج ریخت.

بار دیگر توصیه می‌کنم برای سرخ‌کردن موادغذایی از روغن‌های مخصوص سرخ‌ کردن که در بازار موجودند، استفاده کنید؛

روغن‌هایی که نه جامدند، نه مایع و حین تولید،

پروسه صنعتی مخصوصی را طی می‌کنند تا در برابر حرارت‌های بالا مقاوم شوند.

از روغن زیتون جهت سرخ کردن غذا استفاده نکنید

در انتخاب روغن سرخ کردنی به نوشته های روی جعبه و میزان تحمل حرارت روغن دقت شود.

همچنین نباید تعداد دفعات استفاده از روغن سرخ کردنی بیشتر از 2 تا 3 بار باشد.

ضمن این که توصیه بر این است که روغن های یک بار استفاده شده

نباید به مدت طولانی نگهداری شوند چرا که مصرف این روغن ها بسیار خطرناک و بیماری زاست.

روغن زیتون با فشرده کردن زیتون به دست می‌آید

و معمولا در کل دنیا در فرایند آماده کردن غذاهای مختلف مثل سرخ کردن یا همراه با سالاد مصرف می‌شود.

بر خلاف روغن‌هایی که از چربی حیوانات تهیه می‌شود،

روغن زیتون به عنوان روغن گیاهی شناخته می‌شود چرا که از زیتون برای تولید آن استفاده می‌شود.

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.