بهینه سازی و بررسی عوامل مؤثر در حذف نمک از پساب فرایند تولید سوخت مایع دی متیل آمینواتیل آزید (DMAZ)

نوع مقاله: کوتاه پژوهشی

نویسندگان

تهران، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، صندوق پستی 3454 ـ 16765

چکیده

دی متیل آمینو اتیل آزید (DMAZ) ، ماده‌ی مناسبی برای جایگزینی سوخت‌های هیدرازینی در صنایع فضایی تلقی می‌ شود. پساب ناشی از فرایند تولید این سوخت دارای مقدارهای ناچیزی از این ماده است که جداسازی آن به صرفه نیست، ولی به دلایل زیست محیطی و کاهش مصرف آب لازم است تا با جداسازی آب و DMAZ از پساب ، این دو به فرایند تولید برگردانده شوند. در این پژوهش، با توجه به حساسیت دمایی DMAZ، روش جداسازی تبخیر در خلا انتخاب شد که برای این منظور و برای طراحی واحد تبخیر در خلا، پارامترهای مؤثر بررسی شدند. نتیجه‌ها نشان داد که بازده جداسازی به پارامترهایی هم‌چون دمای گرمکن مخزن خوراک (حمام آب)، فشار عملیاتی، سرعت چرخش ظرف خوراک، سطح مقطع ظرف خوراک و شدت خلا وابسته است. در شرایط بهینه عملیاتی، سرعت فرایند تبخیر در خلا نیز بررسی شد که بالاترین بازده جداسازی در حدود 97% در مدت زمان 50 دقیقه به دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] McQuaid M.J., McNesby K. L., Rice B.M., Chablowski C. F.,  Density Functional Theory Characterization of the Structure and Gas-Phase, Midinfrared Absorption Spectrum of 2-Azido- N,N- Dimethylethaneamine (DMAZ), Journal of  Molecular Structure (Theochem), 587, p.199 (2002).

[2] Mellor B., A Preliminary Technical Review of DMAZ: A Low-Toxicity Hypergolic Fuel; Proceeding of 2nd International Conference on Green Propellants for Space Propulsion, Calgiari, Sardinia, Italy 7-8 June, (2004).

[3] McQuaid M.J., Amine Azide Propellants, US Patent 6962633 B1 (2005).

[4] Meyers C.J., Kosowski B.M., Dimethylaminoethylazide–A Replacement of Hydrazine Derivatives in Hypergolic Fuel Applications, International Annual Conference of ICT, 177, pp. 1- 4 (2003).

[5] Schiemenz P., Engelhard H., Trimethoxyphenyl Derivatives.I. Synthesis of Amines - via Mixed Anhydrides, Chemische Berichte, 92, p.857 (1959).

[6] قنبری پاکدهی، شهرام؛ سبحانی، ستار؛ کهساری، ایرج؛ بررسی سینتیک واکنش سنتز سوخت مایع دی متیل آمینو اتیل آزید (DMAZ)، مجله علمی ـ پژوهشی مواد پرانرژی، 1، ص 45، (1389).

[7] جعفری خواه، خاطره؛ "بررسی پارامترهای مؤثر در تولید DMAZ در مقیاس بنچ و بهینه سازی آنها"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، (1390).

[8] قنبری پاکدهی، شهرام؛ کهساری، ایرج؛ "تولید سوخت مایع DMAZ در مقیاس بنچ –گزارش فنی"، جلد 2، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، (1388).

[9] سبحانی، ستار؛ قنبری پاکدهی، شهرام؛ بررسی فرایندهای جداسازی DMAZ، اولین کنفرانس علوم و مهندسی جداسازی، دانشگاه باهنر کرمان، اردیبهشت (1388).

[10] سبحانی، ستار؛ "طراحی فرایند جداسازی دی متیل آمینو اتیل آزید"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، (1389).

[11] Perry R.H., Green D.W., "Perry’s Chemical Engineers’ Handbook"; 7th Edition, McGraw-Hill (1997).

[12] Abbenante  G., Le  G. T., Fairlie D. P., Unexpected Photolytic Decomposition of Alkyl Azides Under Mild Conditions, Chemical Communications, 43, p.4501 (2007).

[13] Karagiannis I.C., Soldatos P.G., Water Desalination Cost Literature: Review and Assessment, Desalination, 223, p.448 (2008).

[14] Mezher T., Fath H., Abbas Z.,  Khaled A., Techno-Economic Assessment and Environmental Impacts of Desalination Technologies, Desalination, 266, p.263 (2011).

[15] Alatiqi I., Ettouney H., El-Dessouky H., Process Control in Water Desalination Industry: An Overview, Desalination, 126, p.15 (1999).

[16] Schmidt E.W., " Hydrazine and Its Derivatives", 2nd edition, John Wiley & Sons (2001).

[17] باباپور، عزیز و روستا آزاد، رضا و حسام پور، مهرداد و رضوی ، جلیل، روش جدید درتصفیه پسابهای صنعتی حاوی روغن با استفاده ازسیستم ترکیبی MF-UF، دانشگاه صنعتی شریف، مجله شیمی ومهندسی شیمی ایران ، (1)28، (1388).

[18] شاهینی ، محمد و احمد پناه ، سید جواد و بهرامی آده ، نرمین، بررسی پارامترهای عملیاتی موثر بر دانه بندی نمک سدیم کلرید در متبلور کننده DTB در مقیاس رومیزی ، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)25، (1385). 

[19] سمنانی رهبر، مجتبی؛ علیزاده داخل، اصغر؛ پیش بینی افت فشار خشک کن بستر سیال سدیم پربورات با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)28، ص. 33 (1388).

[20] کنعان پناه، سمیه؛ ابوالقاسمی، حسین؛ بررسی اثرجریان حجمی روی منحنی عبور و ضریب انتقال جرم سالیسیلیک اسیددر فرآیند جذب سطحی توسط رزین آنیونی IRA-93 و ارایه جریان بهینه خوراک، نشریه شیمی ومهندسی شیمی ایران، (4)28، ص. 1 (1388).

[21] Director R.C., "Fundamentals of Engineering Heat and Mass Transfer", New Age Science (2009).

[22] Belfiore L.A., "Transport Phenomena for Chemical Reactor Design", John Wiley & Sons (2003).

[23] Louis T., Francesco R., "Mass Transfer Operations for the Practicing Engineer", John Wiley & Sons (2010).