– از آنجا که LPG پس از سوختن گازهای مونوکسیدکربن، اکسید نیتروژن و هیدروکربن های نسوخته بسیار کمی تولید می کند، انتشار گازهای گلخانه ای آن در مقایسه با سایر سوخت های فسیلی کمتر است.
– ماده ای که در صنعت به عنوان سوخت استفاده میشود، باید میزان سولفور آن کم بوده و نیازی به کنترل دقیق دمایی نداشته باشد، پس LPG میتواند سوختی مناسب در صنعت باشد.
– موتورهایی که با LPG کار می کنند، نسبت به موتورهای بنزینی راندمان بالاتری دارند. که این مساله مربوط به بالا بودن عدد اکتان پروپان می باشد.
– از آنجایی که LPG تحت فشار ذخیره و نگهداری میشود، هیچگونه پمپ و یا سیستم مکنده ای جهت جاری شدن آن نیازی نیست.
– نرخ افزایش قیمت LPG بسیار کندتر از بنزین است. این نکته در سال های اخیر تاثیر بسزایی در افزایش مصرف LPG به عنوان سوخت در اتومبیل ها داشته است.
LPG امروزه بطور گستردهای در منازل، مزارع، مراکز تجاری، صنعتی و حمل و نقل استفاده میشود. همچنین میتوان از LPG برای تولید نور و گرما نیز استفاده کرد. به دلیل کمبود CNG در بسیاری از کشورها از جمله هند، LPG به عنوان سوخت برتر شناخته شده و روز به روز میزان استفاده از آن افزایش مییابد. در حال حاضر، بیش از هزارانها وسیله نقلیه در جهان از LPG به عنوان سوخت استفاده می کنند، در استرالیا 200000، نیوزلند 50000، کانادا 147000، مکزیک 435000، کره 11470000و در آمریکا 500000 اتومبیل با LPG کار میکنند و این تعداد به دلایلی نظیر ایجاد آلودگی کمتر LPG و قیمت مناسبتر آن نسبت به سوختهای دیگر روز به روز در حال افزایش است. بازیابی LPG از جریان های گازی به دلایل ذیل مورد نیاز است:

روانکاری علم تسهیل حرکت نسبی سطوح در تماس با یکدیگر است. این علم به عنوان یکی از رشته های بسیار مهم در علم مهندسی شناخته می شود، به طوری که موفقیت بسیاری از طرح های صنعتی در گرو آگاهی از این دانش فنی خواهد بود. امروزه توسعه صنعت روانکار یک بخش مهم از توسعه صنایع ماشینی و صنایع مربوط به آن شده است. علاوه بر این، با مطرح شدن بحث های جدیدی چون بهینه سازی مصرف و حفظ منابع تجدیدناپذیر و همچنین رعایت الزامات زیست محیطی، مطالعه بر روی روانکارها جایگاه خاصی را پیدا کرده است. برای جلوگیری از فرسایش و از کارافتادگی زودرس ماشین آلات صنعتی و همچنین دسترسی به بیشترین بازده مکانیکی در حداقل زمان برنامه روانکاری مناسب جزء مهمترین شرایط مورد نیاز خواهد بود. در قرن حاضر برنامه روانکاری مناسب، یک برنامه روانکاری پایدار است که شاید با کمی تعاریف روانکاری قدیمی متفاوت باشد.
نوع روانکار، مقدار زمان و مکان مناسب، چهار عامل مهم در عمل روانکاری هستند که امروزه برای یک روانکاری موفق علاوه بر آنها باید هزینه های نگهداری، تعمیرات، عملیات (هزینه سوخت، استهلاک، و رعایت قوانین و الزامات زیست محیطی را نیز در نظر گرفت. آمار نشان می دهد تنها با یک افزایش 1 یا 2 درصدی در هزینه برای یک روانکاری بهتر می توان حدود 15% از هزینه های اضافی یک خودرو را کاهش داد. ضمن اینکه استفاده از یک روانکار مناسب فاصله زمانی تعویض روغن برای یک خودرو را زیاد می کند که این مسئله به حفظ محیط زیست و در نهایت حفظ منابع تجدید ناپذیر نیز کمک می کند و لذا این مسئله خود بیانگر اهمیت دانش فنی روانکارهاست.
به طور کلی به لایه های گاز، مایع و یا جامد که میان دو سطح قرار می گیرد و یکنواختی حرکات یک سطح بر روی دیگری را بهبود می بخشند و از ایجاد آسیب بر روی سطوح جلوگیری می کنند، روانکار گویند.
روانکارها کاربردهای بسیار مهمی در موتورهای احتراق داخلی، وسایل نقلیه، چرخنده های صنعتی، کمیرسورها، توربین ها سیستم های هیدرولیک و… دارند. 90% از روانکارهای مصرفی را روغن های روانکار تشکیل می دهند که در بین آنها روغن های خودرو بیشترین مصرف را دارند.

چربی ها و روغن ها منبع فشرده ای از انرژی غذایی بوده و ویتامین ها محلول در چربی (A؛ D؛ E و K) که در تأمین سلامت نقش مهمی را به عهده دارند از طریق مصرف این مواد به بدن می رسند. همچنین اسیدهای چرب که نقش آنها در سلامت و انجام اعمال بدن به اثبات رسیده و بدن قادر به ساختن آنها نیست و از راه مصرف روغن های نباتی تأمین می شود.
روغن ها و چربی ها به عنوان واسطه انتقال حرارت، گرمای لازم برای پختن را به ماده غذایی رسانده و سبب خوش طعم و لذیذ شدن و بهبود رنگ و بافت غذاها می شوند. این مواد خمیر (در محصولات نانوایی) بوده و در صنایع غذایی به طور گسترده به مصرف می رسند. برخی از دانه ها روغنی نظیر سویا و پنبه دانه نه تنها به عنوان منبع روغن بلکه به عنوان منبعی از پروتئین گیاهی برای خوراک دام و انسان بااهمیت هستند.
اکثر چربی ها و روغن نباتی پس از انجام فرایندهای لازم و خارج کردن ناخالصی ها به مصرف خوراکی می رسند. تصفیه روغن شامل مراحل صمغ گیری، خنثی سازی، بیرنگ کردن و بی بو کردن است. برای بسیاری از مصارف از جمله تولید روغن های نباتی جامد هیدروژنه (شورتنینگ ها) و مخلوط چربی برای تولید مارگارین ها، روغن های نباتی هیدروژنه می شوند. همچنین برای تولید روغن های مایع مخصوص سالاد که در درجه حرارت های پایین (درجه حرارت یخچال) کدر نشده و شفاف باقی بماند روغن وینترازینگ یا موم زدایی می شود.
فصل اول: کلیات
1-1- هدف
هرکس علاقه مند است که بداند چه مواردی را می خورد و خوردن این موارد چه تأثیری در روند زندگی، سلامت و بهداشت وی خواهد داشت. نوع زندگی امروزی و عدم تحرکی که در جوامع بشری به چشم می خورد، همراه با رشد سرسام آور جمعیت جهانی خصوصا در ممالک عقب نگاه داشته شده و محدودیت منابع و امکانات همگی دست به دست هم داده اند و سلامتی و بهداشت انسانی را تهدید می کنند. با این حال، اگر انسان تغذیه ای متناسب با شغل، فعالیت و محیطی که در آن به سر می برد، نداشته باشد یا اینکه نوعی تغذیه خاص سلامتش را تهدید کند نه تنها از رسیدن به اهداف عالی خود باز می ماند، بلکه هستی و تمامیت وجودش مورد تهدیدی قرار می گیرد.
برخوردار نبودن از تغذیه مناسب، سبب اختلال در رشد، حساسیت شدید در مقابل انواع میکروب ها و بیماری ها، کاهش خلاقیت جسمی و فکری، بی اعتنایی به زندگی و دلبستگی نداشتن به آن، اختلالات روحی و روانی و عقب ماندگی های ذهنی و جسمی می گردد. با وجود قشری که گرفتار روزگاری تمامی تلاش مردم صرف سیر کردن شکم یا تهیه قوت لایموت می شد. بهبود شرایط معیشت و افزایش درآمد متوسط جامعه، امکان انتخاب مواد غذایی را به وجود آود. امروزه دیگر در جوامع پیشرفته، فقط سیر کردن شکم را کافی نمی دانند. در این جوامع مسائلی مانند “چه باید خورد؟”، “چگونه باید خورد؟” و “چقدر باید خورد” به طور جدی مورد توجه فرد فرد مردم و نیز مدیران جامعه که مسئول حفظ سلامت جسمی و روانی نسل حاضر و نسل های آینده هستند، قرار گرفته است. بشر از ابتدای آفرینش با تجربه عینی، نیاز به روغن ها و چربی ها را در سوخت و ساز بدن خویش دریافت و با استفاده از امکانات موجود، به همراه مصرف انواع گوشت ها، دانه ها، و میوه های موجود چربی مورد احتیاج را در تغذیه روزانه خود تأمین نمود.

فصل اول: کلیات
1-1- هدف
برای تبدیل متان معمولاً از كاتالیزورهای بسیار فعال از قبیل: pt,pd,Ir,co,Ni بر روی پایه Tio2,AL2o3 و یا الماس های اكسید شده (oxidized diomand) در دمای بالا (k 1300 – 1000) و فشار بالا (15 – 30 atm) انجام می شود. بنابر این هدف ایجاد گزینه های سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادی كه می تواند شرایط عملیاتی دمایی – فشار و پرهیز از مشكل رسوب كربن به عنوان سم كاتالیزوری را حل كند می باشد.
تحقیقات بسیاری بر روی روشهای پیشرفته و جدید تولید گاز سنتز انجام شده است نتایج این تحقیقات نشان می دهد كه استفاده از راكتور پلاسما الكتریكی برای تولید گاز سنتز یك تكنولوژی پیشرفته با بازده بالا و محافظ محیط زیست می باشد.
بنابراین انواع مختلف راكتورهای پلاسما برای تولید گاز سنتز مورد مطالعه قرار گرفته اند، با توجه به خصوصیات انواع پلاسما به طور كلی راكتورها پلاسمای تابشی به دلیل فشار كم عملیاتی و در نتیجه محدود بودن شدت جریان خوراك ورودی به راكتور برای تبدیل به راكتور شیمیایی در مقیاس های صنعتی مناسب نیستند. در راكتورهای پلاسمای هاله بر مشكل فشار عم لیاتی پایین غلبه می كنیم (فشار عملیاتی این راكتورها اتمسفر می باشد) اما به دلیل خاصیت غیر همگن بودن تخلیه الكتریكی در این نوع راكتور حجم فعال شیمیایی بسیار كم است (فضای كوچكی در نزدیكی الكترود نقطه) بنا بر این استفاده از این نوع پلاسما نیز به عنوان راك تور شیمیایی در مقیاس بزرگ صنعتی مناسب نمی باشد. در تخلیه الكتریكی آرام بر مشكل فشار پایین و حجم كم فعال غلبه شده است در نتیجه این نوع تخلیه الكتریكی برای استفاده در مقاصد صنعتی بسیار مناسب به نظر می رسد، اما مشكل اساسی این نوع راكتورها محدودیت فضای بین ا لكترودها است برای غلبه بر این مشكل برای ساخت راكتورهای DBD در مقیاس بزرگ برای تولید گاز سنتز از راكتورهای لوله ای موازی استفاده شده است. انواع دیگر راكتورهای پلاسما شیمیایی راكتورهای ICP یا همان راكتورهای مایكروویو و رادیو فركانسی می باشند. در راكتورهای RF با توجه به محدوده پایین فشار عملیاتی برای پایداری پلاسما به ایجاد فشارهای پایین احتیاج است كه از لحاظ عملیاتی در مقیاسهای بزرگ مشكل ساز می باشد. اما راکتورهای MW از آنجاییكه این نوع پلاسما در محدوده وسیعی از فشار پایدار باقی می مانند و سادگی عملك رد آنها و قابلیت تنظیم پارامترهای عملیاتی بر حسب خوراك ورودی بهترین انتخاب برای استفاده به عنوان راكتورهای پلاسما شیمیایی گاز سنتز می باشند.
نتایج تحقیقات نشان می دهد تبدیل پلاسمایی گاز طبیعی به گاز سنتز با توجه به تئوری پیچیده پلاسما هنوز از جهات بسیاری در ابهام می باشد و تجربیات كمی تا كنون در این زمینه انجام شده است. از جمله مهمترین مشكلات انتخاب گاز اكسید كننده مناسب برای اكسیداسیون متان و تولید گاز سنتز می باشد.

همانطور که گفته شد سیستم های پراکنده نقش مهمی در فرایندهای عملیات مهندسی شیمی و واکنش های شیمیایی دارند. در آن واکنش های شیمیایی که سطح مشترک عامل تعیین کننده سرعت است و عملیات های انتقال جرم و حرارت، هرچه قطرات ریزتری داشته باشیم، نرخ انجام فرایند افزایش می یابد. اما این امر مشکلاتی را نیز به همراه دارد و زمان جداسازی فازها ممکن است روزها به طور بانجامد که هرگز مطلوب نمی باشد. همچنین ریزتر کردن قطرات هزینه های عملیاتی را بالا می برد. بنابراین در طراحی های سیستم های پراکنده همواره یک توزیع اندازه قطره بهینه مورد نظر است. این توزیع ممکن است باریک و یا گسترده باشد که مسلما توزیعی مناسب است که دارای کمترین انحراف استاندارد باشد. این توزیع علاوه بر مشخصات فازها (ویسکوزیته، دانسیته، کشش بین سطحی) به ساختار هندسی و دور همزن نیز بستگی دارد که همگی آنها را می توان در نرخ های شکسته شدن و کوالسنس قطرات خلاصه کرد.
در طراحی بهینه سیستم های پراکنده در تانک های اختلاط شونده از نوع همزنی بایستی استفاده کرد که با مصرف کمترین میزان انرژی، پراکندگی مورد نظر را در سریع ترین زمان ممکن به وجود آورد. همزن توربینی شش تیغه ای (معروف به توربین راشتون) با توجه به مشخصات پراکنده سازی خوبی که دارد برای این منظور در محدوده های ویسکوزیته کم و در مطالعات سیستم پراکنده مایع – مایع عموما به کار می رود. اگر مکانیسم تعیین کننده اندازه قطرات مجهول باشد، امکان طراحی مناسب عملیات سخت می گردد و ممکن است مسائل مختلفی به وجود آید، مثلا اصلا به اندازه مطلوب قطره دست نمی یابیم یا اینکه بعد از مدت طولانی این امر حاصل شود و یا حتی اندازه قطر متوسط مطلوب به دست آمده باشد ولی توزیع خیلی گسترده باشد.
انتقال جرم و واکنش های شیمیایی بر نرخ های شکسته شدن و کوالسنس و در نتیجه توزیع اندازه قطرات تاثیر دارد. این امر می تواند به دلیل تغییر مشخصات فیزیکی فازها باشد و یا اینکه جزء سوم دیگر بر رفتار کوالسنس تاثیرات مختلفی داشته باشد. در مطالعات سیستم های پراکنده سعی می کنند تا آنجا که امکان دارد فازها خالص و عاری از هرگونه ناخالصی باشد تا اثرات پارامترهای سیستماتیک و مکانیک سیالاتی بهتر مشخص گردد.
اگر سیستم ذاتا کوالسنس کننده باشد، یا اینکه درصد حجمی فاز پراکنده بالا باشد و یا انرژی توربلانسی فاز پیوسته برای شکستن قطرات کافی نباشد، دورهای پایین همزن به قطرات بزرگی خواهد شد. اگر شرایط به گونه ای باشد که نرخ های شکسته شدن و کوالسنس قابل مقایسه باهم باشند، احتمالا خیلی دیر به توزیع مورد نظر دست خواهیم یافت و اگر طراحی تانک و همزن و شرایط عملیاتی به خوبی صورت نگرفته باشد، توزیع خیلی گسترده ای ممکن است حاصل آید.
در این پروژه هدف دانستن مکانیسم تعیین کننده اندازه قطرات و توزیع اندازه قطرات که نقش تعیین کننده در طراحی بهینه تانک های اختلاط شونده دارد، می باشد.
2-1) پیشینه تحقیق
بسیاری از نتایج آزمایشگاهی با تشکیل قطره در یک نازل و سپس رها شدن آن بر روی فصل مشترک مایع – مایع به دست آمد، به طوری که زمان پیوند قطره را بتوان اندازه گیری کرد.
اولین مطالعه دانشگاهی توسط رانولدز (1881) با شاهد پیوند قطرات باران در یک استخر انجام شد و این مسئله توسط ورسینگتون (1895) و اسملوچوسکی (1971) با عکس برداری که آنها را قادر ساخت تا پدیده های پیچیده ای را مشاهده کنند، پیگیری شد و آنها را به سوی مکانیسم تشکیل قطره کوچک هدایت کرد. یک تعریف اجمالی از زمان پیوند یک قطره در فصل مشترک را از زمان تولید یک قطره در نازل تا رسیدن به نقطه ای که محتویات قطره به داخل فاز همگون منتقل شود در نظر می گیرند. یک لایه نازک از سیال فاز پیوسته بین قطره و فصل مشترک حائل می شود، این لایه باید قبل از اینکه عمل گسیخته شدن و سپس انتقال به داخل فاز همگون اتفاق بیافتد، تخلیه شود و تخلیه این لایه نازک فرایند پیوند قطره را کنترل می کند.