فهرست:
فصل 1- مقدمه
1-1- کلیاتی درباره آب نمک موجود در نفت خام
1-2- فرآیند های متداول نمک زدایی نفت خام
1-3- تاریخچه و مشخصات ریز موج ها (میکروویو)
1-4- تاریخچه و مشخصات امواج مافوق صوت (التراسونیک)
1-5- مسیر انجام تحقیق
فصل 2- مروری بر کارهای گذشته
2-1- کارهای انجام شده بر روی ریز موج ها در جداسازی
2-2- مروری بر تحقیقات انجام شده در جداسازی به کمک امواج مافوق صوت (التراسونیک)
فصل 3- مدل سازی فرآیند پیوسته نمک زدایی
3-1- مدل سازی فرآیند جداسازی تحت ریز موج ها
3-1-1- روابط مربوط به نیروهای حاصل از امواج میکروویو
3-1-2- مدل انتقال حرارت تحت تاثیر امواج میکروویو
3-1-3- مدل پیش بینی حرکت دو قطره آب تحت امواج میکروویو
3-2- مدل سازی فرآیند جداسازی تحت امواج مافوق صوت
3-2-1- روابط مربوط به نیروهای حاصل از امواج مافوق صوت
3-2-2- مدل پیش بینی حرکت دو قطره آب تحت امواج مافوق صوت
3-3- اثر مواد فعال کننده سطحی
3-4- مدل مربوط به موازنه جمعیت قطره های آب درون نفت
3-4-1- معادله موازنه جمعیت فرآیند نمک زدایی
3-4-2- محاسبه جرم کل قطره ها
3-4-3- مبانی روش بهینه سازی (Differential Evolution)
فصل 4- پایلوت آزمایشگاهی فرآیند نمک زدایی
4-1- ساخت پایلوت میکروویو و مسیر انجام آزمایش
4-2- ساخت پایلوت مافوق صوت و مسیر انجام آزمایش
4-3- ساخت پایلوت متداول فرآیند نمک زدایی نفت خام
فصل 5- نتایج و تحلیل داده ها
5-1- نتایج مدل حرکت دو قطره تحت امواج میکروویو و مافوق صوت
5-1-1- اثر مواد فعال سطحی(سورفاکتانت) در نفت خام
5-1-2- اثر مکان اولیه قرار گرفتن دو قطره
5-1-3- اثر مشخصات مشخصات میدان های میکروویو و مافوق صوت
5-2- بدست آوردن معادله ضریب چسبندگی با استفاده از داده آزمایشگاهی
5-2-1- نتایج داده های آزمایشگاهی موج میکروویو و تعیین ضریب های مدل موازنه جمعیت میکروویو با استفاده از داده های آزمایشگاهی
5-2-2- نتایج داده های آزمایشگاهی موج مافوق صوت و تعیین ضریب های مدل موازنه جمعیت مافوق صوت با استفاده از داده های آزمایشگاهی
5-2-3- نتایج داده های آزمایشگاهی پایلوت متداول فرآیند نمک زدایی با اعمال تاثیر امواج میکروویو و مافوق صوت
فصل 6- نتیجه گیری و پیشنهاد برای کارهای آینده
مراجع
منبع:
Abdurahman H. Nour, A. N. Ilia Anisa and Azhari H. Nour, (2011), “Demulsification of water-in-oil (W/O) emulsion via microwave irradiation: An optimization”, Scientific Research and Essays Vol. 7(2), pp. 231-243.
Abe Yutaka, Kawaj Masahiro, Watanabe Tadashi, (2001). “Study on the bubble motion control by ultrasonic wave”, Experimental Thermal and Fluid Science Vol. 26, pp 817–826.
Abe Yutaka, Yamamoto Yuji, Hyuga Daisuke, Awazu Shigeru, and Kazuyoshi Aoki, (2009). “Study on Interfacial Stability and Internal Flow of a Droplet Levitated by Ultrasonic Wave”, Interdisciplinary Transport Phenomena: Ann. N.Y. Acad. Sci. Vol. 1161: pp 211–224.
Batchelor G. K., (1982). “Sedimentation in a dilute polydisperse system of interacting spheres. Part 2. Numerical results”, Journal of Fluid Mechanics 124, 495-528.
Benes E., Groschl M., Nowotny H., Trampler F., Keijzer T., Bohm H., Rade1 S, Gherardini L., Hawkes JJ., Konig R., Delouvroy Ch., (2001). “Ultrasonic Separation of Suspended Particles”, IEEE Ultrasonics Symposium.
Budd C.J., Hill A., (2007). “Modelling microwave cooking; theory and experiment”, Centre for Nonlinear Mechanics, University of Bath, UK.
Chih-Chieh Chan; Yeong-Ching Chen, (2002). “Demulsification of W/O Emulsions by Microwave Rradiation”, Separation Science and Technology, 37: 15, 3407 – 3420.
Datta A. K., (1990). “Heat and Mass Transfer in the Microwave Processing of Food”, Chem. Eng. Prog., 47-53.
David H.-S. Law and Eddy E. Isaacs, (1998). “Applications of High / Low-Frequency Ultrasonic Energy for Break-Up of Oil Field Emulsions”, Alberta Research Council, Edmonton, Alberta, Canada.
Davis M. H., (1964). “Two Charged Spherical Conductors in a Uniform Electric Field: Forces and Field Strength”, Quart. J. Mech. Appl. Math, 17, 499.
Fang, C.S., et al, (1988). “Microwave Demulsification”, Chem. Eng. Commu., 73, pp 227-239.
Fang, C.S., et al, (1989). “Oil Recovery and Waste Reduction by Microwave Radiation”, Enviromental Progress, 8, pp 235-238.
Gardner, E.A.; Apfel, R.E.; (1993). “Using acoustics to study and stimulate the coalescence of oil drops surrounded by water,” Journal of Colloid and Interface Science 159, 226.
Grossner, M.T.; Penrod, A.E.; Belovich, J.M.; Feke, D.L.; (2003). “Single fiber model of particle retention in an acoustically driven porous mesh,” Ultrasonics 41, 65.
Guoxiang YE, Xiaoping LÜ, Fei PENG, Pingfang HAN and Xuan SHEN, (2008). “Pretreatment of Crude Oil by Ultrasonic-electric United Desalting and Dewatering”, Chinese Journal of Chemical Engineering, Vol. 16 (4), pp 564-569.
Gupta, S.; Feke, D.L.; Manas-Zloczower, I.; (1995). “Fractionation of mixed particulate solids according to compressibility using ultrasonic standing wave fields,” Chemical Engineering Science 50, 3275.
Gupta, S.; Feke, D.L.; (1997). “Acoustically driven collection of suspended particles within porous media,” Ultrasonics 35, 131.
Gupta, S.; Feke, D.L.; (1998). “Filtration of particulate suspensions in acoustically driven porous media,” AICHE Journal 44, 1005.
Hartel R. W. and A. D. Randolph, (1986). “Mechanisms and kinetic Modelling of Calcium Oxalate Crystal Aggregation in a Urinelike Liquor”, AIChe Journal, vol. 32, No. 7, pp. 1186-1195.
Holman, J. P., (2001). “Heat Transfer”, 9rd Edition, McGraw-Hill, New York.
Huang, Pin Y., et al, “Acoustic Separation of Liquid Hydrocarbon from Wastewater”, US Patent. (1996).
Jomdecha C., Prateepasen A., (2006). “The Research of Low-Ultrasonic Energy Affects to Yeast Grow thin Fermentation Process”, 12th A-PCNDT 2006 – Asia-Pacific Conference on NDT, 5th– 10th Nov, Auckland, New Zealand.
Lamb H., Hydrodynamics (Sixth edition), Cambridge University Press, London (1932).
Mandralis, Z.I.; Feke, D.L.; Bolek, W.; Burger, W.; Benes, E.; (1994). “Enhanced synchronized ultrasonic and flow-field fractionation of suspensions”, Ultrasonics 32, 113.
Marston Philip L., (1980). “Shape oscillation and static deformation of drops and bubbles driven by modulated radiation stresses – Theory”, J. Acoust. Soc. Vol. 67 (1), pp 15-26.
Marston, P.L.; Apfel, R.E.; (1979). “Acoustically forced shape oscillation of hydrocarbon drops levitated in water,” Journal of Colloid and Interface Science 68, 280.
Masudo Takashi and Okada Tetsuo, (2001). “Ultrasonic Radiation – Novel Principle for Microparticle Separation”, Analytical Sciences, Vol.17, p 1341.
Meidanshahi, V., (2011). “Modeling of Electrocoalescence in Electrostatic Desalter”, Msc. Thesis, University of Shiraz, Iran.
Pangu, G.D.; Feke, D.L.; (2004). “Acoustically aided separation of oil droplets from aqueous emulsions,” Chem. Eng. Science 59, 3183.
Pangu, G.D.; Feke, D.L.; (2007). “Droplet transport and coalescence kinetics in emulsions subjected to acoustic fields,” Ultrasonics 46, 289.
Phylis W. S. Pui, Felix Trampler, Stefan A. Sonderhoff, Martin Groeschl, Douglas G. Kilburn and James M. Piret, (1995). “Batch and Semicontinuous Aggregation and Sedimentation of Hybridoma Cells by Acoustic Resonance Fields”, Biofechnol. Frog. 1995, 11, 146-152.
Qun Cao, Xiuzhen Li, Chunyuan Li, Qin Li, (2007). “Study on the Energy Loss Model of Ultrasonic Surgery Scalpel”, International Confrence on Complex Medical Engineering.
Randolph A. D. and M. A. Larson, (1988). “Theory of Particulate Processes”, London: Academic Press Ink
Redford K. W., (1993). “Continuous Demulsification of Emulsions using Microwaves”, Msc. Thesis, University of Alberta.
Riera-Franco de Sarabia, E.; Gallego-Juarez, J.A.; Rodriguez, G.; Elvira-Segura, L.; Gonzalez-Gomez, I.; “Application of high-power ultrasound to enhance fluid/solid particle separation processes,” Ultrasonics 38, 642 (2000).
Rother Michael A. and Davis Robert H., (2004). “Buoyancy-driven coalescence of spherical drops covered with incompressible surfactant at arbitrary Péclet number,” Journal of Colloid and Interface Science 270, 205–220
Shashank G. Gaikwad, Aniruddha, Pandit, B., (2008). “Ultrasound emulsification: Effect of ultrasonic and physicochemical properties on dispersed phase volume and droplet size”, Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 15, pp 554–563.
Storn, R., ”Differential Evolution - A Simple and Efficient Heuristic Strategy for Global Optimization over Continuous Spaces”. Journal of Global Optimization, vol. 11, Dordrecht, pp. 341-359, 1997.
Tolt, T.L.; Feke, D.L.; Proceeding of the 23rd Intersociety Energy Conversion Engineering Conference 4, 327 (1988).
Tolt, T.L.; Feke, D.L.; (1993). “Separation of dispersed phases from liquids in acoustically driven chambers”, Chemical Engineering Science 48, 527.
Tolt, T.L.; (1990). “Agglomeration and collection of fine secondary phases in flowing suspensions utilizing resonant ultrasonic fields”, Dissertation, Case Western Reserve University.
Wei Tan; Xiao-Gang Yang; Xiao-Fei Tan, (2007). “Study on Demulsification of Crude Oil Emulsions by Microwave Chemical Method”, Separation Science and Technology, 42: 6, 1367 - 1377.
Xiao Rong Ge, Coll. of Pet. Eng., Xi'an Shiyou Univ., Xi'an, (2011). “The research on dehydrating of heavy oil by ultrasonic”, Mechanic Automation and Control Engineering conference (MACE), 4598 - 4601.
Yu.S. Mostika, V.I. Karmazin, V.Yu. Shutov and L.Z. Grebenyuk, “About the Equations of Motion of a Magnetic Particle in a Magnetic Separator” (1999), Magnetic and Electrical Separation, Vol. 10, pp. 35-44.
Zhang X. G., Davis R. H., (1991). “The Rate of Collisions Due to Brownian or Gravitational Motion of Small Drops”, Journal of Fluid Mechanics 230, 479-504.
Zhang X. G., Basaran O. A., Wham R. M., (1995). “Theoretical Prediction of Electric Field-Enhanced Coalecence of Spherical Drops”, AICHE Journal, Vol. 41(7), 1629-1639.