در بازارهای عمده فروشی میوه و تره بار حجم عظیمی از مواد ارگانیکی باقی می ماند که قسمت اعظم و مشکل ساز آن اضافات سبزیجات می باشد چرا که به خاطر رطوبت زیاد دارای حجم ویژه بالایی می باشند. خشک کردن و تبدیل این اضافات به مواد مفیدی همچون خوراک دام، تقویت کننده خاک و یا به عنوان منابع پروتئینی در عوض سوزاندن و یا جمع آوری آنها در زباله دان های بسیار بزرگ راهکاری مناسب به شمار می آید. خشک کنهای دوار عموما در صنایع شیمیایی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرند اما در صنایع کشاورزی نیز برای خشک کردن موادی همچون یونجه و خمیر چغندر از آنها استفاده می گردد. با توجه به خصوصیات این نوع خشک کن که قابل استفاده برای مواد ناهمگن، چسبناک و موادی که حرکت آنها به سختی انجام می گیرد می باشد، خشک کن دوار خشک کنی مناسب برای اضافات سبزیجات محسوب می شود.

این نوع خشک کن به واسطه نوع ساختارش فرایند پیچیده ای دارد که ناشی از انتقال گرما و حرکت ذرات درون آن می باشد. مطالعات زیادی برای مدل کردن خشک کن دوار در حالت پایا انجام گرفته است که از جمله پیشگامان این راه می توان میکلستاد را نام برد، وی اولین کسی بود که در سال 1963 برای محاسبه میزان رطوبت در طول خشک کن دوار برحسب دمای هوای خشک کردن، میزان رطوبت اولیه و 

نرخ خوراک رابطه ای ارائه کرد. در سال 1964 شارپلز، گلیکین و وارن یک مدل پایا ارائه کردند که در آن از 4 معادله دیفرانسیل حاصل از انتقال حرارت، انتقال جرم، بیلان جرم و بیلان انرژی استفاده گردیده بود و موازنه را بر روی کل سیستم نوشتند اما مدل آنها جواب دقیقی به دست نمی داد. در سال 1972 تروپ آنالیزی مشابه شارپلز و همکارانش ارائه داد و تنها تفاوت آن استفاده از معادله میشل و سامن برای محاسبه زمان ماند بود. او خشک کن را به صورت المانی تقسیم نمود و موازنه جرم و انرژی را برای هرکدام نوشت و پس از در نظر گرفتن تعداد المان های زیاد دوباره به جواب شارپلز و همکارانش رسید.

در سال 1977 کلی و ادانل معادله جدیدی برای محاسبه زمان ماند ارائه داد و با تلفیق آن با معادلات انتقال حرارت نتایج نسبتا خوبی به دست آورد اما وی خاطرنشان کرد که مدل وی بسیار پیچیده است و در حالت های خاص و محدود مورد قبول می باشد. در سال 1986 کامکه و ویلسون فرایند خشک کردن قطعات چوب در خشک کن دوار را مورد مطالعه قرار داد و با بهره گرفتن از معادله زمان ماند کلی و ادانل و معادله انتقال حرارت فردمن و مارشال جواب قابل قبول و مطابق با نتایج تجربی به دست آوردند، همچنین آنها دریافتند که مقدار رطوبت اولیه ماده و دمای هوای مورد استفاده جهت خشک کردن بیشترین تاثیر را بر روی میزان رطوبت خروجی دارند. اما مطالعات انجام گرفته در زمینه مدلسازی دینامیکی خشک کن های دوار اندک می باشد. در مدل دینامیکی متغیرهای سیستم وابسته به پارامترهای زمان و مکان می باشند.
در سال 1993 داگلاس، کواد، لی و مالیک فرایند خشک کردن شکر در خشک کن دوار را مدلسازی دینامیکی کردند. آنها خشک کن را به 10 قسمت تقسیم نمودند و موازنه دینامیکی جرم و انرژی را برای هر قسمت نوشتند. برای محاسبه زمان ماند و انتقال حرارت از روابط فردمن و مارشال استفاده شده بود، همچنین آنها فرض کرده بودند که در هر قسمت به حالت تعادل می رسند. مدل آنها با داده های صنعتی تطابق نسبتا خوبی داشت. در همان سال وانگ، کمرون، لیستر و داگلاس یک مدل غیر تعادلی ارائه کردند که شامل یک سری معادلات دیفرانسیل پارشیال بود اما اساس کار همان مدل تعادلی داگلاس و همکارانش بود. آنها برای محاسبه انتقال حرارت متدهای گوناگونی را به کار گرفتند.
چاو و لانگریش (2000) یک مدل برای کل سیستم خشک کن دوار با جریان متقابل ارائه دادند. در این مدل از تلفیق موازنه جرم و انرژی بر روی کل سیستم با دو معادله کمکی که یکی از آنها بیان کننده انتقال ذرات و انتقال حرارت و دیگری معرف سینتیک خشک کردن ماده بود استفاده گردید. در نهایت 6 معادله دیفرانسیل پارشیال به دست آمد که با حل آنها 6 متغیر: رطوبت و دمای جامد، رطوبت و دمای هوا، میزان ماند جامد و هوا برحسب زمان و طول خشک کن به دست آمد. این مدل براساس آزمایش بر روی ذرت جواب قابل قبول و معتبری به دست می داد.
اگرچه مدل های گوناگونی برای خشک کن های دوار ارائه شده است اما با توجه به پیچیده بودن مکانیزم این فرایند ارائه مدل های خاص برای مواد و تجهیزات مشخص مفیدتر از مدل های کلی به نظر می رسد. از آنجایی که خشک کردن فرایندی انرژی بر به شمار می رود و معمولا خشک کن ها با راندمان پایینی از انرژی کار می کنند مدلسازی مناسب و بحث و بررسی بر روی آن ضروری می باشد. در این پایان نامه، هدف مدلسازی دینامیکی خشک کن دوار در فرایند خشک کردن ضایعات سبزیجات و بررسی اثر پارامترهای عملیاتی مختلف بر روی میزان رطوبت نهایی ماده می باشد.

:
عملیات اختلاط در اکثر فرایندهای شیمیایی از جمله اولین و مهمترین بخش های فرایند است. در طول سالیان گذشته همواره تانک های اختلاط وظیفه ایجاد مخلوط کن های مورد نظر را در فرایندهای پیوسته و ناپیوسته به عهده داشتند. اما در طی 35 سال گذشته فن آوری استفاده از همزن های ساکن در فرایندهای صنایع شیمیایی به تکامل رسیده است. این نوع همزن ها علاوه بر اختلاط، سبب افزایش انتقال جرم و حرارت گشته و در بسیاری از مبدل ها به منظور افزایش راندمان حرارتی نصب می گردند. این تجهیزات به علت هزینه پایین، نگهداری آسان و اشغال فضای کم در واحد طرفداران زیادی به دست آوردند.

همزن های ساکن به سرعت در صنایع شیمیایی، صنایع غذایی، صنایع معدنی، رنگ و رزین، پالایشگاه و پتروشیمی، صنایع دارویی پلاستیک و پلیمر کاغذ و صنایع سلولزی و همچنین صنایع آب و تصفیه فاضلاب جای خود را باز کردند. همزن های ساکن برای مخلوط کردن مایعات 

قابل امتزاج در جریان های آرام، گذرا و آشفته استفاده می شوند. همچنین در جریان های آرام و آشفته باعث همگن شدن مخلوط و نیز به عنوان راکتورهای لوله ای و نیز برای ایجاد پراکندگی یکنواخت در جریان فازهای غیرقابل امتزاج و همچنین برای افزایش انتقال جرم و انتقال حرارت به کار می روند. از جمله کاربردهای دیگر این همزن ها ایجاد اختلاط برای جامدات خالص در جامدات و مایعات و اختلاط گازها در مایعات می باشند.

می توان یک لوله خالی (لوله باز) را به عنوان یک همزن ساکن در نظر گرفت که دو جریان مختلف با عبور در طول لوله آن به اختلاط می رسند. البته اثرات این اختلاط به خصوص در جریان آرام بسیار کم می باشد. حال در نظر بگیرید اگر در طول مسیر حرکت سیالات درون لوله موانعی ایجاد شود که باعث حرکت دو جریان در جهات مختلف باشد به طوری که جریانات متفاوت اجبارا از درون یکدیگر عبور کنند حاصل یک مخلوط خواهد بود که میزان اثرات اختلاط از قبیل همگن بودن مخلوط انتقال جرم و حرارت و… به نوع و طراحی موانع موجود در مسیر بستگی خواهد داشت.
مکانیسم اختلاط در مخلوط کن های استاتیکی
مخلوط کن استاتیکی عبارت است از لوله ای قطور که درون آن موانع ثابت قرار داده شده است. پمپ کردن مواد اولیه به درون چنین سیستمی باعث می شود مواد اولیه در اثر برخورد با موانع ثابت و ایجاد تلاطم در یکدیگر مخلوط شوند به نحوی که در خروجی لوله مخلوط یکنواختی به دست آید. شبیه سازی چگونگی اختلاط مواد اولیه بسیار پیچیده هستند و با توجه به وجود متغیرهای گوناگون مدل کردن آن به راحتی امکان پذیر نمی باشد. آنچه در چنین سیستمی اهمیت دارد خروج مواد از انتهای لوله به صورت یکنواخت است. لذا با توجه به نمونه خاص مواد اولیه ورودی و شرایظ خروجی از ساختار خاصی استفاده می شود.
پارامترهای اساسی که در تعیین ساختار مناسب سیستم تختلاط استاتیکی معمولا مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: طول لوله قطر لوله، چگونگی نصب موانع و اجزای استاتیکی درون لوله، جنس موانع و اجزا، قدرت پمپ و کیفیت مطلوب و یکنواخت در خروجی مخلوط کننده استاتیکی.
با در نظر گرفتن پارامترهای فوق و استفاده از روش حدس و خطا ساختاری که با در نظر گرفتن شرایط اقتصادی و کیفیت محصول مخلوط شده خروجی بهترین حالت است انتخاب می شود.

هیدروکراکینگ یک فرایند ثانویه مهمی در صنعت نفت می باشد و یکی از فرایندهای مهم در ارتقای کیفیت برش های نفتی به شمار می رود. خوراک این فرایند معمولا در محدوده گازوئیل خلا تا پسماندهای نفتی می باشد. فرایند شامل کراکینگ اجزاء سنگین نفتی در حضور هیدروژن است. فرایند از نظر زیست محیطی مشکلی ندارد. این فرایند برای ماکزیمم کردن محصولات میان تقطیر، گازوئیل به کار می رود.
هدف از انجام این پروژه پیش بینی رفتار سینتیکی واکنش هیدروکراکینگ در فشار بالا است که در نتیجه می توان توزیع محصولات را پیش بینی کرد.
فصل اول: کلیات
1-1) هدف:
هیدروکراکینگ از لحاظ اهمیت دومین فرایند در صنعت نفت می باشد و یکی از فرایندهای مهم در ارتقای کیفیت برش های نفتی به شمار می رود. با اینکه فرایند هیدروژن دار کردن یکی از قدیمی ترین فرایندهای کاتالیستی در صنعت پالایش نفت است، ولی در بین فرایندها تنها فرایند هیدروکراکینگ توسعه زیادی یافته است.
2-1) پیشینه تحقیق:

تکنولوژی هیدروکراکینگ از تبدیل ذغال سنگ در آلمان در سال 1925 توسعه یافت و هدف از آن توسعه سوخت مایع مصرفی از رسوبات درونی ذغال سنگ بود. تبدیل ذغال سنگ به سوخت مایع تحت عملیات کاتالیستی در فشار و دمای بالا انجام شد، که بعدها تکنولوژی 

هیدروکراکینگ تبدیل گازوئیل سنگین به سوخت های سبکتر توسعه یافت و اولین واحد هیدروکراکینگ نفتی را شورون در سال 1958 به صورت تجاری راه اندازی کرد.

خوراک این واحدها معمولا در محدوده نفت گاز خلاء تا پسماندهای نفتی می باشد. فرایند شامل شکست برش های سنگین نفتی در حضورت هیدروژن می باشد. این واحد بیشتر برای تولید محصولات میان تقطیر و بنزین به کار می رود.
برخی از مزایای هیدروکراکینگ عبارتند از:
– موازنه بهتر بنزین و تولید فرآورده های تقطیر شده.
– بهره بیشتر تولید بنزین.
– بهبود کیفیت عدد اکتان و اصلاح حساسیت گروه بنزین.
– تولید مقادیر نسبتا زیاد ایزوبوتان در بخش بوتان.
– مراحل تکمیل کراکینگ کاتالیستی به منظور پالایش مواد خام سنگین حاصل از کراکینگ آروماتیک ها، نفت های حلقوی، نفت های واحد کک سازی و تولید بنزین، سوخت جت و نفت کوره سبک.
فرایند هیدروکراکینگ به صورت کاتالیستی یا به صورت حرارتی انجام می گیرد. در فرایندهای کاتالیستی معمولا از کاتالیست های اکسید نیکل و اکسید مولبیدن بر پایه آلومینا در دمای متوسط عملیاتی (440 – 360 درجه سانتیگراد) و فشارهای بالا (P>140bar) استفاده می شود. نقش عمده کاتالیست در فرایند هیدروکراکینگ، هیدروژناسیون آروماتیک ها و تجزیه ترکیباتی با اتم های ناهمگن است. شکست ترکیبات سنگین به فراورده های سبک تر عمدتا به دلیل واکنش های حرارتی می باشد. در فرایندهای کاتالیستی لزوم استفاده از فشارهای بالا به دلیل بهبود شرایط واکنش و مهمتر از آن حفاظت از کاتالیست ها به واسطه جلوگیری از تشکیل کک روی سطوح کاتالیست می باشد. به همین منظور در هیدروکراکینگ حرارتی معمولا از مواد افزودنی جهت جلوگیری از تشکیل کک استفاده می شود.
از زمانی که هیدروکراکینگ به عنوان یک فرایند جهت ارتقای کیفیت برش های نفتی مورد استفاده قرار گرفته است، نیاز به توسعه مدل های سینتیکی احساس گردید. پیش بینی میزان محصولات مطلوب و نامطلوب در شرایط عملیاتی متفاوت برای بهینه سازی و کنترل فرایند، طراحی تجهیزات فرایندی و انتخاب نوع کاتالیست از مسائلی می باشد که مدلسازی سینتیکی را ضروری می نماید.

:
در كلیه تجهیزات صنعتی هر جا كه محل اتصال دو فلز به یكدیگر توسط جوش، پرچ و غیره می باشد شیار یا درز ایجاد شده در محل اتصال بدلیل فرورفتگی و هم تراز نبودن با بقیه سطوح به هنگام رنگ آمیزی پوشش كمتری را به خود می گیرد و احتمال شروع خوردگی از این مناطق بسیار بیشتر خواهد بود. لذا قبل از اعمال رنگ نهائی، این شیارها توسط موادی بعنوان درزگیر یا سیلر به معنای آب بندی كننده پر می شوند و سپس رنگ نهائی اعمال می گردد.
بدلیل اتصالات مختلفی كه در بدنه اتومبیل وجود دارد، درزگیری یا سیلركاری آن از اهمیت زیادی برخوردار است و همواره در خطوط رنگ، ایستگاه هایی به اعمال درزگیر و پخت آن (كوره درزگیر) اختصاص دارد. به همین دلیل مواردی چون چسبندگی خوب درزگیر به سطح زیرین، پخت كامل و خواص كیفی آن نیز اهمیت بیشتری خواهند یافت.

از آنجا كه وجود ترك در درزگیر علاوه بر ایجاد شرایط برای نفوذ آب و خوردگی از ایرادات ظاهری خودرو نیز محسوب می شود رفع این عیب از اهمیت مضاعفی برخوردار می گردد. همانطور كه در این تحقیق نشان داده خواهد شد این عیب می تواند علامت وجود عیوب دیگری نظیر عدم پخت كامل و افت دیگر خواص سیلر درزگیر نیز باشد.

فصل اول: سیلانت ها
1-1- تعریف سیلانت ها و انواع آن
Sealing به معنای بستن، درزگیری و آب بندی كردن وسیلانت یا سیلر (Sealer) به معنای درزگیر و آب بندی كننده می باشد.
سیل كردن اصولا تدبیری است برای بستن یک شكاف یا آب بندی كردن یک اتصال در مقابل نفوذ سیالات (اعم از مایعات و گازها) سیلرها بطور كلی در دو گروه طبقه بندی می شوند:
سیلرهای استاتیك: وقتی كه سیلر بین دو سطحی كه نسبت به یكدیگر حركت نمی كنند اعمال می شود.
سیلرهای دینامیك: وقتی سیل كردن بین دو سطحی انجام می شود كه بین آن دو حركت نسبی وجود دارد مثلا حركت گردشی یک شفت نسبت به هوزینگ یا حركت رفت و برگشتی یک پیستون در یک سیلندر.
سیلرها یا درزگیرها در خودروسازی براساس محل اعمال آنها به سه گروه تقسیم می شوند. این سه گروه در جدول 1-1 نشان داده شده اند.
همانطور كه ملاحظه می شود خواصی كه هر گروه از درزگیرها باید داشته باشند، تا حدود زیادی به محل اعمال و كاربرد آنها مرتبط است.
درزگیرهای گروه اول كه در خط ساخت بدنه استفاده می شوند به اسم درزگیر نقطه جوش شناخته می شوند. این درزگیرها بین دو ورق فلزی قبل از انجام در عملیات نقطه جوش با داغ كردن دو فلز ذوب آنها چسبندگی و اتصال ایجاد می شود. این درزگیرها در مكان هایی كه عدم نفوذ آب از محل اتصال دارای اهمیت است بكار می رود. روش كار بدین صورت است كه ابتدا بوسیله گان مخصوص و باكمك پمپ و فشار هوا درزگیر را روی سطحی كه می بایست نقطه جوش شود قرار می دهند سپس عملیات جوشكاری انجام می شود. از آنجا  كه این نوع درزگیر هادی جریان الكتریسیته است مشكلی برای عملیات جوشكاری یا استحكام جوش نهایی بوجود نخواهد آورد. این گروه درزگیر انواع مختلفی دارد چنانچه در تركیبات آن از گوگرد استفاده شود حین عملیات جوش ایجاد گاز سولفید هیدروژن می كند كه بد بو و سمی است لذا عملیات می بایست زیر هود انجام شود و تهویه كارگاه مناسب باشد در غیر اینصورت می توان از انواع غیر گوگردی استفاده نمود. این نوع درزگیر در حال حاضر در ایران تولید نمی شود و عمده كارخانجات خودروسازی این محصول را از شركت شیمیایی هنكل تهیه می كنند. این درزگیر پس از قرار گرفتن در كوره E D در خط رنگ جامد شده و پس از پخت به استحكام لازم می رسد.