. 53

 

5-2- نتایج.. 53

 

5-2-1- بررسی تأثیر پارامتر­های مختلف فرازآوری با گاز بر پروفایل فشار در چاه. 53

 

5-2-1-1- تأثیر ترکیب گاز تزریقی بر پروفایل فشار. 54

 

5-2-1-2- تأثیر دمای گاز تزریقی بر پروفایل فشار. 61

 

5-2-1-3- تأثیر دبی حجمی گاز تزریقی بر پروفایل فشار. 65

 

5-2-1-4- تأثیر عمق تزریق گاز بر پروفایل فشار. 68

 

5-2-2- بررسی تأثیر پارامتر­های مختلف فرازآوری با گاز بر افزایش تولید چاه. 71

 

5-2-2-1- تأثیر ترکیب گاز تزریقی بر دبی تولید چاه. 72

 

5-2-2-1-1-  تأثیر تزریق گازهای مختلف بر تغییر رفتار فازی سیال درون چاه. 75

 

5-2-2-2- تأثیر دمای گاز تزریقی بر دبی تولید چاه. 80

 

5-2-2-3- تأثیر عمق تزریق گاز بر دبی تولید چاه. 82

 

5-3- نتیجه گیری.. 84

 

5-4-پیشنهادها 86

 

منابع.. 87

 

 

 

فهرست جدول ها

 

 

 

جدول4- 1: درصد مولی نفت استفاده شده (نفت سیاه) 45

 

جدول4- 2:  مشخصات چاه تولیدی.. 45

 

جدول4- 3: پروفایل دما و فشار محاسبه شده توسط نرم افزار OLGA.. 47

 

جدول4- 4: پروفایل دما و فشار محاسبه شده توسط نرم افزار PVTi 48

 

جدول4- 5: پروفایل فشار و دمای محاسبه شده توسط شبیه ساز ارائه شده. 49

 

جدول 5- 1: پروفایل فشار چاه برای چهار حالت بدون فرازآوری با گاز، فراز آوری با متان، اتان و گاز جداکننده  55

 

جدول 5- 2: پروفایل فشار چاه برای چهار حالت بدون فرازآوری با گاز، فراز آوری با نیتروژن، کربن دی اکسید و گاز دودکش     58

 

جدول 5- 3: پروفایل فشار برای سه حالت تزریق نیتروژن در دمای 350، 550 و 750 کلوین.. 63

 

جدول 5- 4: پروفایل فشار برای چهار حالت بدون فراز آوری و تزریق نیتروژن در نرخ­های 100، 300 و 500 میلیون فوت مکعب استاندارد در روز. 66

 

جدول 5- 5: پروفایل فشار برای چهار حالت تزریق نیتروژن در عمق­های 2461، 3117، 3445 و4101 فوت   69

 

جدول 5- 6: مشخصات سیستم چاه و مخزن.. 72

 

جدول 5-7: دبی تولید در نرخ­های متفاوت تزریق گاز برای گازهای مختلف… 73

 

جدول 5-8: دبی تولید برای فرازآوری با گازهای مختلف در سه دمای متفاوت.. 80

 

جدول 5-9: دبی تولید برای عمق­های مختلف تزریق نیتروژن.. 83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها

 

 

 

شکل 1- 1: : شمای کلی و مرحله به مرحله فرازآوری با جریان پیوسته گاز. 5

 

شکل 3- 1:رژیم­های جریان در یک خط لوله عمودی   24

 

شکل 3- 2: نقشه رژیم جریان برای مخلوط آب و هوا در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 10 نیوتن بر سانتیمتر مربع  در یک لوله به قطر 5 سانتی متر. 29

 

شکل 3- 3: فلو چارت محاسبات تبخیر آنی.. 31

 

شکل 4- 1: شکل و نحوه بلوک بندی چاه. 35

 

شکل 4- 2: فلوچارت مدلسازی جریان چند فازی در چاه. 43

 

شکل 4- 3: نمودار مقایسه پروفایل فشار محاسبه شده توسط مدل ارائه شده و دو نرم افزار تجاری.. 50

 

شکل 4- 4: نمودار مقایسه پروفایل دمای محاسبه شده توسط مدل ارائه شده و نرم افزار OLGA.. 50

 

شکل 5- 1:نمودار پروفایل فشار چاه برای چهار حالت بدون فرازآوری با گاز، فراز آوری با متان، اتان و گاز جداکننده  56

 

شکل 5- 2: نمودار پروفایل فشار چاه برای چهار حالت بدون فرازآوری با گاز، فراز آوری با نیتروژن، کربن دی اکسید و گاز دودکش     59

 

شکل 5- 3:پروفایل فشار چاه برای پنج حالت بدون فرازآوری با گاز، فراز آوری با متان، گاز جداکننده، کربن دی اکسید و نیتروژن   60

 

شکل 5- 4: نمودار پروفایل دما برای سه حالت تزریق نیتروژن در دمای 350، 550 و 750 کلوین.. 62

 

شکل 5- 5: نمودار پروفایل فشار برای سه حالت تزریق نیتروژن در دمای 350، 550 و 750 کلوین.. 64

 

شکل 5- 6: نمودار پروفایل فشار برای چهار حالت بدون فراز آوری و تزریق نیتروژن در نرخ­های 100، 300 و 500 میلیون فوت مکعب استاندارد در روز. 67

 

شکل 5- 7: نمودار پروفایل فشار برای چهار حالت تزریق نیتروژن در عمق­های 2461، 3117، 3445 و4101 فوت   70

 

شکل 5- 8: نمودار دبی تولید در نرخ­های متفاوت تزریق گاز برای گازهای مختلف… 73

 

شکل 5- 9: نمودار فازی سیال مخزن.. 76

 

شکل 5- 10: نمودار فازی مخلوط سیال مخزن و گاز تزریقی متان.. 77

 

شکل 5- 11: نمودار فازی مخلوط سیال مخزن و گاز تزریفی نیتروژن.. 77

 

شکل 5- 12: نمودار سرعت ظاهری فاز گاز در طول چاه برای دو حالت فراز آوری با متان و نیتروژن.. 79

 

شکل 5- 13: نمودار دبی تولید برای فرازآوری با گازهای مختلف در سه دمای متفاوت.. 81

 

شکل 5- 14: نمودار دبی تولید برای عمق­های مختلف تزریق نیتروژن.. 83

 

فهرست علائم اختصاری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

	A	مساحت سطح مقطع لوله مغزی (  )
		ظرفیت گرمایی ویژه در فشار ثابت (  )
d			قطر چاه  ( m )
	f	ضریب اصطکاک
	g	شتاب گرانش زمین (  )
		گرادیان زمین گرمایی (  )
	h	آنتالپی (  )
		ماند مایع
		ماند گاز
		جرم ورودی از مخزن به چاه (  )
		جرم ورودی توسط گاز تزریقی به چاه (  )
	MW	جرم ملکولی (  )
		تعداد کل جزء­های سیال مخزن
		تعداد کل جزءهای گاز تزریقی
		تعداد فازها
	P	فشار  (  )
		گرمای منتقل شده بین چاه و محیط اطراف  (  )
	R	ثابت جهانی گازها (  )
	T	دما ( K )
	U	ضریب انتقال حرارت کل (  )
	v	سرعت واقعی (  )
		سرعت واقعی گاز تزریقی (  )
		جزء مولی جزء i در مایع
		جزء مولی جزء i در بخار
	z	محور مختصات عمود بر سطح زمین
	Z	ضریب تراکم­پذیری
	علائم یونانی
	λ	ماند در شرایط عدم لغزش
	μ	گرانروی (  )
	ρ	چگالی (  )
		چگالی گاز تزریقی (  )
	σ	کشش بین سطحی (  )
		جرم منتقل شده بین دو فاز (  )
	زیر­وندها
	g	گاز
	i	جزء i
	j	فاز j
	l	مایع
	m	مخلوط
	s	ظاهری
	v	بخار

بیشتر مخازن نفت دنیا از نوع مخازن حجمی هستند که با مکانیزم انبساط گاز محلول، تولید می­کنند. در صورتی که مکانیزهای طبیعی رانش (مانند آبران یا کلاهک گازی) یا مکانیزم­های تثبیت فشار (مانند تزریق آب یا گاز) در مخازن موجود نباشند،  مخازن با ادامه تولید دچار افت فشار می­شوند و با گذشت زمان قادر نخواهند بود با یک دبی اقتصادی به تولید ادامه دهند. در اینگونه موارد تنها راه، افزایش دادن اختلاف فشار تولید با کم کردن فشار ته چاه با استفاده از روش­های فرازآوری مصنوعی است. (Guo et al. 2011)

چند نمونه از روش­های معمول فراز آوری مصنوعی موارد زیرند:

 

• فراز آوری با گاز

 

• استفاده از پمپ­های الکتریکی شناور

 

• استفاده از پمپ­های میله ای

 

• استفاده از پمپ­های پیستونی هیدرولیکی

 

• استفاده از پمپ­های جت هیدرولیکی

 

• استفاده از پمپ­های خلأ

انتخاب روش فراز آوری مصنوعی برای یک چاه مشخص به عوامل مختلفی بستگی دارد. زمانی که فراز آوری با گاز یکی از روش­های مد نظر است، یکی از عوامل مهم که از اهمیت زیادی برخوردار است دسترسی به گاز کافی است. اگر کاز کافی چه به صورت محلول در نفت یا از یک منبع خارجی در دسترس باشد، فراز آوری با گاز می­تواند یکی از روش­های ایده­آل برای افزایش تولید باشد.(API 1994)

 

در روش فرازآوری با گاز، گاز که از نفت سبکتر است وارد لوله مغزی می­شود و از این طریق با کم کردن چگالی سیال درون لوله مغزی، وزن ستون سیال روی سازند را کاهش می­دهد. این کاهش وزن باعث ایجاد یک اختلاف فشار بین چاه و مخزن میشود و به این ترتیب نفت از مخزن به سمت چاه جریان پیدا می­کند.

 

دو روش مختلف برای فرازآوری با گاز در صنعت وجود دارد:

 

• فرازآوری با جریان پیوسته گاز

 

• فرازآوری با جریان منقطع گاز

در فرازآوری با جریان پیوسته، گاز با فشار نسبتا زیاد به درون ستون سیال داخل چاه تزریق می­شود. این گاز تزریقی به سیال درون چاه اضافه میشود تا به وسیله یک یا چند مورد از مکانیزم­های زیر سیال را به سطح زمین برساند:(API 1994)

 

1. کاهش دادن چگالی و وزن ستون سیال به صورتی که اختلاف فشار بین چاه و مخزن افزایش پیدا کند.

 

1. انبساط گاز تزریقی به نحوی که وزن ستون سیال روی سازند بیشتر کاهش پیدا کند و اختلاف فشار بین چاه و مخزن بیشتر شود.

 

1. جابجایی لخته­های مایع درون چاه به وسیله حباب­های بزرگ گاز تزریقی که مانند پیستون عمل می­کنند.

در طراحی فرایند فرازآوری با جریان پیوسته گاز، دو پارامتر مهم وجود دارند. این دو پارامتر نرخ تزریق گاز و عمق تزریق گاز هستند. در طراحی این فرایند باید به موارد زیر دقت شود:(Bellarby 2009)

 

1. محدودیتی برای میزانی که می­توان فشار ته چاهی را کاهش داد و در نتیجه اختلاف فشاری که می­توان به مخزن اعمال کرد وجود دارد. به طور کلی گرادیان فشار مینیمم به ندرت کمتر از 15/0 پام بر فوت می­شود.

 

1. هر چقدر نقطه تزریق پایین تر انتخاب شود، می­توان فشار ته چاهی را بیشتر کاهش داد. در عمق­های کم در چاه، یک فرازآوری گاز طبیعی بر اثر جداشدن گاز از نفت اتفاق می­افتد.

 

1. یک مقدار بهینه برای نرخ تزریق گاز وجود دارد. این مقدار معمولاً حدود 4 میلیون فوت مکعب استاندارد در یک روز است. تزریق مقدار بیشتری گاز باعث می­شود فشار هیدرواستاتیکی کاهش پیدا کند اما اصطکاک را افزایش می­دهد. در نرخ­های تزریق گاز بیشتر از نرخ بهینه، تولید چاه کاهش پیدا می­کند زیرا میزان تأثیر منفی که افزایش تزریق گاز به دلیل ایجاد اصطکاک بر جای می­گذارد از میزان تأثیر مثبتی که در کاهش چگالی سیال چاه دارد، بیشتر است. بنابر این به بیان دیگر یک نسبت گاز به مایع بهینه برای رساندن نرخ تولید چاه به حداکثر وجود دارد.

:

 

فرآورده‌های مرکب چوبی:

 

با رشد جمعیت، توسعه صنعتی و تکامل جوامع انسانی، تقاضا برای محصولات متنوع چوبی روز افزون می باشد. با توجه به کمبود منابع سلولزی برای پاسخ به این تقاضای فزاینده جمعیت، تولید فراورده های چوبی متنوع و جدید با خصوصیات بهتر و کاربرد وسیعتر و عمر مصرف بیشتر امری اجتناب ناپذیر است. کمبود منابع چوبی در مقایسه با تقاضا برای منابع چوبی در مقایسه با تقاضا برای محصولات مختلف چوبی، بسیاری از کشورهای صنعتی را بر آن داشته است تا با روش‌های گوناگون به تولید محصولاتی با خصوصیات بهتر و بادوام تر و همچنین با استفاده از ضایعات و دور ریز های کارخانه‌های مختلف تولیدات چوبی و مواد اولیه چوبی در دسترس، حداکثر استفاده را بنمایند تا از فشار بیشتر به جنگل‌ها که علاوه بر نقش پر رنگ خود در تولیدات صنعتی، سهم بسزایی در سیستم اکولوژیک و زیست محیطی این کره خاکی دارند، جلوگیری شود. یکی از راهکار های مهم در این زمینه استفاده از فرآورده‌های مرکب چوبی به جای چوب ماسیو که هم از خصوصیات مثبت چوب بتون استفاده نمود و هم این که معایب چوب ماسیو را کاهش داد می‌باشد.

 

چند سازه ها به هر نوع از ترکیب منابع مختلف فیبری اطلاق می شود که چسب های معدنی یا آلی بین آنها اتصال ایجاد می کند. قدمت تقویت بتن با الیاف به زمانی بر می گردد که مصری ها از کاه و موی دم اسب برای تقویت و بهبود خشت های گلی استفاده کردند در دهه های بعد استفاده از الیاف آزبست در مقیاس تجارتی در خمیر سیمان همراه با اختراع فرایند هاد چسک شروع شد (کاویشگال، (1995) و موهرب (2003).

 

تاریخچه:

 

تخته های چوب سیمان:

 

نوع دیگری از تخته‌ها که ابداع شده تخته‌های چوب سیمان است که از خرده چوب و سیمان ساخته می‌شوند. این فراورده اولین بار در سال 1914 در اتریش ساخته شده و ماده اتصال دهنده آن منیزیت یا (MgCO2) بود. طی سالیان متمادی حدود 600 میلیون متر مکعب از این

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 تخته‌ها که بیش از 50 درصد مصرف جهانی بود، در اتریش تولید گردید (دوست حسینی، 1380).

 

هدف از تولید پانل‌های چوب سیمان یا فرآورده‌های مرکب چوبی با اتصالات معدنی، ترکیب ذرات آلی مانند چوب و مواد لیگنوسلولزی با اتصال دهنده‌های معدنی از قبیل سیمان، گچ و منیزیت و غیره است. در این فرآیند می‌توان از الیاف دیگر مانند فایبرگلاس‌های مقاوم به مواد قلیایی نیز استفاده نمود به علاوه سایر مواد و مصالح غیر آلی مانند ماسه و شن را نیز می‌توان مورد استفاده قرار داد. الیاف اصلی در ترکیب این پانل‌ها ممکن است به صورت منظم (جهت دار) و یا به حالت تصادفی قرار بگیرند.

 

کلیات:

 

چند سازه ها با اتصالات معدنی (سیمان):

 

چند سازه ها با اتصالات سیمانی سلولزیک فراورده هایی هستند که مواد لیفی شبیه چوب یا بقایای کشاورزی به شکل رشته چوب، خرده چوب، تراشه ها، ذرات یا الیاف چوبی با سیمان پرتلند اتصال داده شده اند. این فراورده ها با توجه به خصوصیات کاربردی بارز، وسعت کاربرد آنها و پیشرفت سریع تکنولوژی تولید این فراورده ها در دهه های اخیر در مقایسه با سایر فراورده های چوبی با اتصال چسب های مصنوعی به یک محصول استراتژیک در صنعت ساختمان سازی در بازار جهانی تبدیل شده است. این فراورده ها در بازار تجارتی به 3 دسته اصلی تقسیم می گردند.

 

– تخته رشته چوب – سیمان (WWCB)[1]

 

– تخته خرده چوب – سیمان (CBP)[2]

 

– تخته فیبر – سیمان (FCB)[3]

 

چند سازه های تقویت شده با الیاف گیاهی:

 

1. Wood Wool Cement Bonded

 

 

در دنیای امروز با توجه به پیشرفت سریع تکنولوژی، سازمان ها از حالت انحصاری بیرون آمده و نیاز به رقابت در آن ها شدیدا احساس می شود. در این میان یکی از عواملی که می تواند یک سازمان را در عرصه رقابت مطرح سازد، توانایی آن در فراهم کردن محصولی با کیفیت، در کوتاه ترین زمان و با کمترین هزینه­ی ممکن است. برای باقی ماندن در بازارهای بسیار رقابتی جهانی که به  سرعت در حال تغییر و پیشرفت است، شرکت­های تولیدی باید برای دستیابی به سیستم هوشمندتر و چابک بسیار تلاش  کنند. بنابراین ،با توجه به  عواملی چون رقابت و نوسانات تقاضا، چگونگی آماده کردن محصول دارای اهمیت ویژه­ای است. محصولات یک کارخانه با توجه به سیستم برنامه­ریزی تولید آن، یا به شیوه ی مستقیم درون کارخانه تولید می­شوند و یا برون سپاری می­شوند. در این سیستم، برنامه ریزی در شرایط عدم قطعیت، مانند خرابی دستگاه­ها و زمان پردازش تصادفی، حیاتی و کارا به نظر می رسد. تولیدات داخلی کارخانه ،با توجه به نیازهای متنوع مشتریان، عموما دارای مسیر های کاری  متفاوت هستند و در واقع مسأله جریان کارگاهی انعطاف پذیر[1] در حالت عدم قطعیت بیشتر به شرایط  واقعی دنیای امروزه شباهت دارد و حل بهینه ی این مسأله از دیدگاه کمینه سازی معیارهایی چون دامنه عملیات، میزان تأخیر کارها و بیشترین استفاده از ماشین آلات، بسیار حائز اهمیت است.

 

زمان­بندی محصول یک فرآیند تصمیم گیری برای تخصیص منابع محدود مانند ماشین ها، تجهیزات حمل مواد، اپراتور ها، و ابزارها به کار ها برای رسیدن به یک هدف معین می باشد. مطالعات گذشته در این زمینه عموما در فضای ایستا با تعداد کارهای ثابت، زمان پردازش قطعی، در نظر نگرفتن حوادث غیر مترقبه که می­تواند بر روی انجام کار ها تاثیر بگذارد، می­باشد. در شرایط واقعی تولید، فضا پویا است و حالت های غیر قطعی و احتمالی مانند خرابی ماشین، زمان­های پردازش احتمالی، هجوم سفارشات و غیره وجود دارد. بنابراین زمانبندی محصول تحت عدم قطعیت در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. مسأله زمان بندی جریان کارگاهی در مطالعات گذشته به صورت تک هدفه در حالت قطعی در نظر گرفته می شد. در حالی که این مسائل در ذات خود به صورت چند هدفه می باشد و محدوده وسیعی از عدم قطعیت را در بر می­گیرد. مسأله جریان کارگاهی انعطاف پذیر نیز مانند جریان کارگاهی باید به صورت چند هدفه و در حالت عدم قطعیت در نظر گرفته شود.

 

برنامه ریزی مسأله جریان کارگاهی انعطاف پذیر به دلیل کاربرد گسترده ای در انواع صنایع در دنیای واقعی از اهمیت زیادی برخوردار است. برنامه ریزی جریان کارگاهی انعطاف پذیر یک مسأله بهینه سازی NP-hard می باشد. در نظر گرفتن عدم قطعیت باعث  پیچیده تر

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 شدن این مسأله خواهد شد.در این مطالعه ابتدا به مدلسازی مسأله زمانبندی جریان گارگاهی انعطاف پذیر در شرایط عدم قطعیت می پردازیم سپس با توجه به NP-hard  بودن مسأله با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری به حل آن خواهیم پرداخت.

 

کاربرد رویکرد استوار در شرایط عدم قطعیت است. این رویکرد در مطالعات گذشته در مسائل زمان­بندی نیز جایگاهی برای خود یافته است.  با استفاده از رویکرد زمان­بندی استوار می­توان زمان­بندی اولیه را به نحوی ایجاد کرد که تغییر داده­ها در زمان اجرای برنامه، کمترین تغییرات و اثرات را در زمان­بندی اولیه منجر شود.

 

مفهوم استواری به توانایی یک سیستم در خوب عمل کردن تحت موقعیت­های مختلف اطلاق می­گردد. توانایی کنترل صحیح جنبه­های تصادفی زمانبندی در سیستم­های زمانبندی واقعی بسیار مهم است. این توانایی تنها به معنی کنترل اختلالاتی که رخ می­دهد نیست بلکه سیستم زمان­بندی خوب باید توانایی ایجاد زمان­بندی مناسب در مقابله با اختلالات را داشته باشد. زمان­بندی استوار یکی ز رویکردهایی است که می­تواند این قابلیت را برای سیستم زمان­بندی به وجود آورد. در این تحقیق از زمان­بندی اسوار سناریو محور استفاده شده است.

 

در زمینه­ رویکرد استوار، سابونکو اقلو و گورن(2009) از معیارهای استواری در مسائل زمان­بندی نام برده اند که عبارت اند از:

 

• کمینه­سازی عملکرد واقعی مورد انتظار

 

• کمینه سازی عملکرد بدترین حالت

 

• کمینه­سازی عملکرد بدترین سناریو با مشخص بودن بدترین سناریو

 

• کمینه سازی عملکرد سناریو با بیشترین احتمال

 

• کمینه سازی انحراف عملکرد زمان­بندی واقعی مورد انتظار از عملکرد قطعی اولیه

 

• کمینه سازی واریانس معیار عملکرد واقعی

 

• کمینه سازی ترکیب محدب معیارهای دیگر

جدول 1-1- استانداردهای AWPA پیرامون شرایط متفاوت مصرف

 

فرآورده های تیمار شده………………………………………………………………………………5

 

جدول 1-2- استانداردهای اروپایی پیرامون شرایط متفاوت مصرف

 

فرآورده های تیمار شده……………………………………………………………………………..6

 

جدول1-3- فهرستی از مواد حفاظتی متعارف چوب و برخی از وی‍ژگی های آنها……………….81

 

    فصل دوم: تاریخچه

 

جدول 2-1- تاریخچه حفاظت چوب…………………………………………………………………………..14

 

    فصل سوم: کلیات

 

جدول 3-1-1-میزان خورندگی فلزات مختلف توسط نفتانات مس بر پایه آب

 

در غلظت‌های مختلف در مقایسه با مواد حفاظتی دیگر…………………………………42

 

دول 3-4-1- ایزوسیانات و خواص پوششی آن………………………………………………………..140

 

جدول 3-4-2- تغییر رنگ ایزوسیانات ها…………………………………………………………………..141

 

جدول 3-4-3- اجزا ترکیبی و ویژگی آنها در تولید پلی استر………………………………………..144

 

 

 

فهرست شکل‌ها:

 

    فصل سوم: کلیات

 

    3-1- مواد حفاظتی چوب در برابر عوامل بیولوژیک

 

شکل 3-1-1- نسبت کوات به اکسید مس در ماده ACQ………………………………………………..24

 

شکل 3-1-2- کواترنری آمونیوم کمپاند(کوات)…………………………… ………………………………24

 

شکل 3-1-3- بنزالکونیوم کلراید(BAC)………………… …………………………….. ………………….25

 

شکل 3-1-4- مس قلیایی DCOI (ACD)………………….. …………………………….. ………………29

 

شکل 3-1-5- مس دوگانه (دی متیل دی تیو کربامید) (CDDC)………………….. ……………….30

 

شکل 3-1-6- تبوکونازول……………………… …………………………….. …………………………………32

 

شکل 3-1-7- پروپیکونازول………………… …………………………….. …………………………………..34

 

شکل 3-1-8- ساختار مولکولی ایمیداکلوپراید………………………………. …………………………….36

 

شکل 3-1-9- انواع کاپرازل و نسبت ساختار تشکیل دهنده آن…………………… …………………38

 

شکل 3-1-10- نسبت مواد تشکیل دهنده Copper HDO…………………….. ……………………40

 

شکل 3-1-11- نفتانیک اسید……………………. …………………………….. ………………………………41

 

شکل 3-1-12- نفتانات مس (بر پایه آب)……………………… …………………………….. …………..41

 

شکل 3-1-13- ساختار شیمیایی بورات…………. …………………………….. ………………………….43

 

شکل 3-1-14- دی سدیم اکتا برات تترا هیدرات………………… …………………………….. ………45

 

شکل 3-1-15- ساختار شیمیایی تری متیل برات………………….. ……………………………… …….47

 

شکل 3-1-16- پلیمر بتایین…………………… …………………………….. …………………………………49

 

شکل 3-1-17- پلیمر بتاین با شکل یون مثبت…………………….. ………………………………………50

 

شکل 3-1-18- پیوند هیدروژنی بین چوب و DPAB……………………………………………………50

 

شکل 3-1-19- پنتاکلروفنول…………………. …………………………….. ………………………………….52

 

شکل 3-1-20- نفتانات مس…………………. …………………………….. ………………………………….54

 

شکل 3-1-21- نفتانات روی……………….. …………………………….. …………………………………..56

 

شکل 3-1-22- مس 8 کیونیولات…… …………………………….. …………………………………………57

 

شکل 3-1-23- IPBC……………… …………………………….. ……………………………………………..58

 

شکل 3-1-24- ساختار مولکولی پرمترین…………….. …………………………….. …………………….59

 

شکل 3-1-25- سای پرمترین و شباهت ساختاری با حشره کش‌های شیمیایی…………………..62

 

شکل 3-1-26- برخی از ترکیبات موجود در محصولات حاوی سای پرمترین…………………..62

 

شکل 3-1-27- دی دسیل دی متیل آمونیوم کلراید(DDAC)…………………………………………..63

 

شکل 3-1-28- 4,5-Dichloro-2-N-Octyl-4-Isothiazolin-3-One (DCOI)……….64

 

شکل 3-1-29- ساختار مولکولی کلروپیریفوس…………….. …………………………………………….65

 

شکل 3-1-30- تیوسیاناتومتیل تیو بنزوتیازول…………………… …………………………….. ………..66

 

شکل 3-1-31- ساختار شیمیایی دلتامترین……………… …………………………….. ………………….67

 

شکل 3-1-32- ساختار شیمیایی بیفترین………………….. …………………………….. ………………..68

 

شکل 3-1-33- کاربندازیم………………. …………………………….. ……………………………………….70

 

شکل 3-1-34- کلروتالونیل…………………… …………………………….. …………………………………71

 

شکل 3-1-35- بنزیمیدازول……………. …………………………….. ……………………………………….72

 

شکل 3-1-36- واکنش بنزن و ایمیدازول و تشکیل بنزیمیدازول………….. ………………………..72

 

شکل 3-1-37- واکنش اسیدکربوکسیلیک با آمین‌ها و تبدیل به کربوکسی آمید………………….73

 

شکل 3-1-38- سای فلوترین…………….. …………………………….. …………………………………….75

 

شکل 3-1-39- فیپرونیل……………… …………………………….. …………………………….. …………..76

 

شکل 3-1-40- تولیفلوآنید…………. …………………………….. …………………………….. ……………79

 

    3-2- مواد و روش‌های حفاظتی سازگار با طبیعت

 

شکل 3-2-1- وابستگی دوام و مقاومت در تیمار حرارتی……………….. ……………………………93

 

شکل 3-2-2- ساختار کتین و کایتوزن……………. …………………………….. ………………………..104

 

شکل 3-2-3- کاربردهای کایتوزن………….. …………………………….. ……………………………….106

 

شکل 3-2-4- آلفا اسدیسون………… …………………………….. …………………………………………107

 

شکل 3-2-5- هورمون‌های جوانی………………. …………………………….. ………………………….107

 

    3-3- کندسوزکننده ها و مواد ضد آتش

 

شکل 3-3-1- آمونیوم سولفات………. …………………………….. ………………………………. …….117

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 

شکل 3-3-2- آمونیوم فسفات…….. …………………………….. …………………………….. ………….118

 

شکل 3-3-3- دی آمونیوم فسفات………… …………………………….. …………………………………119

 

شکل 3-3-4- آمونیوم دی هیدروژن فسفات………… …………………………….. ………………….120

 

شکل 3-3-5- بوریک اسید……………………… …………………………….. ……………………………..121

 

شکل 3-3-6- گوانیل اوره فسفات ……………………….. …………………………….. ………………..124

 

شکل 3-3-7- سدیم سلیکات………………. …………………………….. …………………………………125

 

    3-4- پرداخت‌های نهایی

 

شکل 3-4-1- قسمتی از زنجیره نیترات سلولز………. …………………………….. ………………….134

 

شکل 3-4-2-شماره 1 گلیسرول، شماره 2 پنتا اریترول……………….. ……………………………..135

 

شکل 3-4-3-شماره 1 ارتوفتالیک اسید شماره 2 ایزوفتالیک اسید…………… …………………..135

 

شکل 3-4-4- نمایش نموداری ترکیبات آلکید ها………… …………………………………………….136

 

شکل 3-4-5- مولکول اورتان (اتیل کاربامات) حاصل از واکنش بین اوره با اتیل الکل……..138

 

شکل 3-4-6- شکل گیری بیوریت (دی ایزوسیانات+ آب)…………………………………………..140

 

شکل 3-4-7- واکنش ایزوسیانات با آب تولید دی اکسید کربن می‌کند…………………………..140

 

شکل 3-4-8- واکنش بین اوره و فرمالدئید…………………………………………………………………142

 

شکل 3-4-9- تولید زنجیره خطی پلی استر از واکنش گروه دی الکل با گروه

 

دی کربوکسیلیک اسید………… …………………………….. …………………………….. …………………143

 

شکل 3-4-10- آکریلات (1) و متاکریلات (2) استر………….. ……………………………… ……..145

 

شکل 3-4-11- مونومر ونیل استات………… …………………………….. ………………………………146

 

شکل 3-4-12- واکنش گروه اپوکسی با آمین ثانویه…… …………………………….. ………………147

 

شکل 3-4-13- واکنش پیوند اسید با حلقه اپوکسی و تولید گروه های هیدروکسیل…………147

 

شکل 3-4-14- ایجاد پیوند درونی به واسطه بار مثبت حاصل از واکنش پیوند اسید با حلقه

 

اپوکسی و تولید گروه های هیدروکسیل……………………. …………………………….. ……………….148

 

شکل 3-4-15- رفتار ویسکوزیته آلکیدها و پلی استرهای بر پایه آب………… …………………150

 

رشد بی سابقه جمعیت جهان در 50 سال گذشته سبب گردیده تا کره خاکی ما به تراکم شش میلیاردی از انسان دست یابد. افزایش چشم گیرجمعیت سبب پدیدار شدن مشکلات فراوان در عرصه های مختلف گردیده است. رشد جمعیت در حالی است که مصرف مواد اولیه به طور قابل توجهی افزایش یافته، به طوریکه می‌توان گفت نرخ رشد جمعیت در بسیاری از کشور ها بیش از نرخ رشد مصرف کالا در آن کشورها است.

 

حفاظت چوب می‌تواند سبب نگهداری و بقای جنگل‌ها، حفاظت از چوب آلات با چوب برون فراوان، فراهم ساختن امکان استفاده از گونه هایکم دوام، افزایش عرصه استفاده از چوب در محیط‌­های مختلف، افزایش عمر مفید چوب، استفاده از چوب درشرایط تخریب، اثر بر روی استفاده از مواد جایگزین، صرفه اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی، گردد.

یکی از اهداف صنعت حفاظت چوب جلوگیری از پوسیدگی‌های بیولوژیک در چوب است. یکی از راهکارهای حفاظتی برای مقابله با پوسیدگی قارچی، تیمار چوب با مواد حفاظتی شیمیایی کارآمد می‌باشد که در این رابطه حفاظت از محیط­زیست را نیز باید مد نظر قرارداد.

 

برای مقابله با عوامل مخرب بیولوژیکی می‌توان از تکنیک‌های مثل خشک نگه داشتن چوب، استفاده از حشره­کش و قارچ­کش‌های مناسب و یا استفاده از چوب­آلاتی که به طور طبیعی دارای دوام هستند و یا استفاده از چوب‌های حفاظت شده یا اصلاح شده استفاده نمود. جلوگیری از تماس قارچی با چوب می‌تواند روش مناسبی برای به حداقل رساندن تکثیرکلونی‌های میکروبی و یاتشکیل کپک در چوب باشد. اصلاح سطح چوب با استفاده از نانوذرات تکثیر باکتری‌ها و کلونی‌های قارچ‌ها را به طورچشمگیری کاهش می‌دهد. ذرات نانو روی، با قطر در حدود 30 نانومتر، می‌تواند وارد حفره­های سلولی شده و از طریق پونکتوآسیون ها به دیواره سلولی و سایر حفرات رسوخ کرده و در روی دیواره یک اتصال قوی را ایجاد نماید و این عمل بافت گردد تا از حملات میکروبی جلوگیری شود.

 

تیمار چوب با مواد ضد آتش می‌تواند، حساسیت چوب در برابر آتش را از بین ببرد و یا کاهش دهد و همچنین استفاده از مواد ضد آب می‌تواند سبب مقاومت چوب در برابر رطوبت و استفاده از آن در محیط‌­های آب و در تماس با رطوبت گردد. استفاده از پرداخت‌های نهایی مناسب می‌تواند یکی از ساده‌ترین راهکارهای حفاظتی به خصوص برای مصارف داخلی باشد.

 

چوب آلات تیمار شده بایستی دو معیاراصلی را رعایت کنند:

 

1 . نیاز مصرف کننده از چوب تیمار شده در محیط مصرف را برآورد کنند.

 

2 . در محیط مصرف، باید بدون ایجاد ریسک غیر معقول، برای انسان و یامحیط­زیست باشند.

محتوای چربی جامد (SFC[1]) و نقطه ذوب، پارامترهای مناسبی در ارتباط با خصوصیات فیزیکی چربی­ها می­باشند (زینال، 1999). SFC به صورت درصد اجزاء جامد چربی­ها در دماهای مشخص تعریف می­شود و تعیین کننده رفتار ذوبی و پلاستیسیته آنها می­باشد. این خصوصیت تأثیر بسزایی بر کاربرد ویژه­ی محصول از جمله ظاهر عمومی، بسته بندی آسان، مالش پذیری، تراوش روغن و خصوصیات ارگانولپتیکی دارد (نورلیدا و همکاران، 2002).

 

به طور کلی محتوای چربی جامد از دمایی که در آن نگهداشته می­شود، نوع چربی یا روغن (شامل اسید چرب، تری آسیل گلیسرول (TAG)) و ساختار کریستالی تأثیر می­پذیرد (تلس دوس سنتوس و همکاران، 2013). تغییرات SFC در نتیجه انجام واکنش­های فیزیکی (هیدروژناسیون[2] و جزء به جزء کردن[3]) و شیمیایی روغن­ها (اینتراستریفیکاسیون[4]) حاصل می­شود که منجر به تغییر نقطه ذوب چربی­ها می­گردد (کارابولوت و همکاران، 2004).

 

اینتراستریفیکاسیون، مهمترین روش اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی[5] چربی­ها است که موجب تغییر ساختار تری آسیل گلیسرول، محتوای چربی جامد، نقطه ذوب و رفتار کریستالیزاسیون یا تبلور محصول می­گردد. نظارت بر روند واکنش جهت حصول محصولات مختلف چربی، اغلب بوسیله آنالیزهای TAG، اندازه گیری نقطه ذوب و SFC صورت می­گیرد ( ژانگ و همکاران، 2004؛ روسو و مارانگنی، 2008 و ریبیرو و همکاران، a2009). بر این اساس مقادیر SFC و نقطه ذوب، می­توانند با ارزش­ترین داده­ها در تعیین خصوصیات چربی­ها ­باشند.

 

 SFC توسط دستگاه رزونانس مغناطیسی هسته ای متناوب (pNMR[6]) اندازه گیری می­شود که به دلیل قابل دسترس نبودن چنین دستگاه­های پیشرفته­ای در همه آزمایشگاه­های آنالیز مواد غذایی محدودیت­هایی در اندازه گیری آن ایجاد شده است (فرمانی، 1393). همچنین اندازه گیری نقطه ذوب چربی­ها با روش­های آزمایشگاهی AOCS، همواره زمانبر است. بنابراین توصیف مدل­هایی که بتواند مقادیر SFC و نقطه ذوب را جهت تولید محصولات عملگر و مطلوب قبل از انجام هر گونه آزمایش و آنالیزهای دستگاهی پیش بینی کند، منطقی به نظر می­رسد.

 

 تحقیق حاضر با استفاده از داده­های بدست آمده از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی مخلوط دوتایی پالم اولئین کاملاً هیدروژنه  (FHPO[7]) و روغن سویا (SBO[8]) علاوه بر بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی محصولات اینتراستریفیه شده به مطالعه روابط ریاضی بین SFC و خصوصیات مستقلی چون ساختار اسید چرب و دماهایی که SFC در آن اندازه گیری می­شود، پرداخته است. همچنین در این پژوهش روابط بین نقطه ذوب لغزشی (SMP [9]) محصولات اینتراستریفیه شده و ساختار اسید چرب بررسی شده است. به طور کلی بهره گیری از چنین مدل­هایی، استفاده از مواد واکنش دهنده، زمان و هزینه انجام واکنش را کاهش داده و در توسعه فرمولاسیون جدید چربی­ها مفید واقع شوند.

 

2-1- کلیات تحقیق

 

1-2-1- کلیات تحقیقات تجربی

 

روغن­ها و چربی­های طبیعی، دارای الگوی توزیع اسید چرب خاصی در مولکول­های تری آسیل گلیسرول خود هستند. این الگوی توزیع اسید چرب موجب محدودیت دامنه کاربرد آنها شده است (نُرآینی، 1994). به منظور گسترش استفاده از آنها، فرآیندهای فیزیکی نظیر جزء به جزء کردن و فرآیندهای شیمیایی نظیر هیدروژناسیون و اینتراستریفیکاسیون و یا ترکیبی از آنها به کار گرفته می­شود (رِی و باتاکاریا، 1996).  طی فرآیند هیدروژناسیون، با اضافه شدن هیدروژن به پیوندهای دوگانه اسیدهای چرب غیر اشباع، نسبت­های مختلفی از اسیدهای چرب با درجه غیر اشباع پایین­تر و یا اسیدهای چرب اشباع شده و ایزومرهای هندسی[1] (ترانس) [2]به وجود می­آیند (فرمانی، 1384).

 

نگرانی­های موجود در خصوص اثرات نامطلوب اسیدهای چرب ترانس باعث افزایش توجه محققان و صاحبان صنعت به شیوه­های جایگزین هیدروژناسیون نسبی نظیر 1- اصلاح تکنولوژی هیدروژناسیون 2- کاربرد اینتراستریفیکاسیون 3- کاربرد فراکسیون­هایی با مواد جامد بالا

 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

 از روغن­های طبیعی 4- استفاده از روغن­های اصلاح نژاد شده[3]، گردیده است (خاتون و ردی، 2005). کاربردی­ترین و مؤثرترین روش جایگزین هیدروژناسیون، اینتر استریفیکاسیون یا استری کردن داخلی تری آسیل گلیسرول­ها می­باشد (فرمانی، 1384).

 

در هیدروژناسیون کامل با افزایش درجه هیدروژناسیون، با وجود کاهش محتوای اسیدهای چرب ترانس، کاهش مالش پذیری محصول و یا کاهش ذوب پذیری چربی در دهان دیده می­شود. علاوه بر این، خطرات ناشی از افزایش میزان اسیدهای چرب اشباع به دلیل افزایش میزان کلسترول تام، هم وجود دارد (خاتون و ردی، 2005). همچنین در هیدروژناسیون نسبی، علیرغم حصول خصوصیات مالش پذیری مطلوب در محصول، محتوای اسیدهای چرب ترانس افزایش می­یابد.

 

جزء به جزء کردن، فرآیندی جهت تفکیک جزء جامد روغن از جزء مایع می­باشد. این روش کمتر به صورت یک فرآیند مستقل به کار می­رود و بیشتر به صورت قسمتی از فرآیندهای پیچیده عمل می­کند. با وجود کاربرد بالای جزء به جزء کردن، این روش، برخلاف اینتراستریفیکاسیون، نمی­تواند خصوصیات فیزیکی روغن یا چربی را تغییر دهد (ابراهیمی و فرمانی، 1391).

 

روغن­های اصلاح نژاد شده به طور کلی شامل سه گروه 1- روغن با محتوای بالای اسید اولئیک 2- روغن با محتوای متوسط اسید لینولئیک 3- روغن با محتوای کم لینولنیک اسید می­باشند. این روش اصلاحی به دلیل گران بودن و همچنین تولید روغن­هایی با محتوای بالای اسید اولئیک که در دمای اتاق مایع اند، کاربرد کمتری نسبت به سایر روش­ها دارد (هایومن، 1994).

 

 در سال­های اخیر، كشورهای پیشرفته صنعتی، با توجه به آثار نامطلوب اسیدهای چرب ترانس حاصل از هیدروژناسیون نسبی که باعث بروز بیماریهای قلبی عروقی، اختلال در رشد و تکامل جنین، افزایش کلسترول  [4]LDL،کاهش کلسترول HDL[5]و کاهش تشکیل پروستاگلاندین­ها[6] می­شوند، اقدام به تولید چربی­های تجاری بدون ترانس که عمدتاً از طریق فرایند استری كردن انجام می­شود، کرده­اند (اروموغان و همکاران، 2008). با استفاده از اینتراستریفیكاسیون علاوه بر تولید فرآورده­های بدون اسیدهای چرب ترانس، امکان استفاده از منابع روغنی كه بنا به دلایلی، محدودیت در استفاده از آنها در صنایع غذایی وجود داشته (اغلب به دلیل نداشتن خواص كاری مناسب یا بالا بودن درصد اسیدهای چرب اشباع) نظیر استئارین[7] پالم، استئارین هسته پالم[8] و پیه گاو[9]، فراهم می­شود (فرمانی، 1384). اینتراستریفیکاسیون خصوصیات فیزیکوشیمیایی مطلوب نظیر پروفیل ذوبی مناسب، بهبود خصوصیات کریستالی و محتوای چربی جامد و تركیب خواص مطلوب تمامی روغن­های به كار رفته در یک مخلوط را موجب می­شود (لی و همکاران، 2010).

 

[1] Geometric Isomerism

 

[2] Trans

 

[3] Trait-enhanced

 

[4] Low density lipoprotein

 

[5] High density lipoprotein

 

[6] Prostaglandins

 

[7] Stearin

 

[8] Palm Kernel Oil

 

[9] Tallow

 

[1] Solid fat content

 

[2] Hydrogenation

 

[3] Fractionation

 

[4] Interesterification

 

[5] Physicochemical

 

[6] Pulsed Nuclear Magnetic Resonance

 

[7] Fully Hydrogenated Palm Olein