قفسه ستونی و نگهدارنده ویال کروماتوگرافی مدولار ارزان قیمت

Low-cost modular chromatography column rack and vial holders

چکیده
سخت افزار بکار رفته در این حوزه
شرح سخت افزاری
فایل مشخصات طرح
صورتحساب مواد
دستورالعملهای ساخت
قاعده رک و تکیه گاهها یا پایه های عمودی
نگهدارنده ستون
نگهدارنده های شیشه نمونه
تغییرات بالقوه
مواد لازم برای ساخت
نگهدارنده ستون
دستورالعملهای کاری
اعتبارسنجی و تعیین مشخصات
منابع

چکیده
ستونهای کروماتوگرافی گرانشی در حوزه ‌های علمی، مهندسی، پزشکی و صنعتی جهت جداسازی ترکیبات موردنظر از محلولها بکار میروند. راه‌ اندازی همزمان چند ستون موجب صرفه‌ جویی در وقت شده و سازگاری رویه را ارتقا میدهد. گرچه کروماتوگرافی ستونی کاربرد گسترده ‌ای دارد محققان زیادی برای تامین نیازهای آزمایشگاهی این فرایند، لزوماً به طراحی و ساخت رک ‌ها جهت نگهداشتن ستونهای کروماتوگرافی متوسل می ‌شوند. ما یک رک نگهدارندۀ ستون محکم با نگهدارنده های شیشه جمع آوری نمونه طراحی کرده‌ایم که ساخت آنها آسان و ارزان بوده و براحتی برای تحقق نیازهای آزمایشگاهی تطبیق پیدا میکنند. نگهدارنده ستون طوری ساخته میشود که بتواند ستونهایی با اندازه های مختلف را نگهدارد (و در صورت لزوم تعویض شود). ارتفاع ستونهای بالای شیشه جمع آوری بدقت قابل تنظیم است و طراحی ستونها، واحدی یا پیمانه ای است، بنابراین رک و نگهدارنده شیشه نمونه، توسعه پذیر هستند تا با تعداد ستونهای مورد نظر و تعداد و اندازه شیشه های نمونه بکار رفته برای جمع آوری بخشی از نمونه شسته شده از هر ستون تطبیق پیدا کنند. مهمتر اینکه، رک از مواد ارزان و در دسترس ساخته میشود و فرایند تولید، ساده و سرراست است. ما در اینجا درباره ویژگیهای رک، فهرست مواد و دستورالعملهای ساخت آن صحبت خواهیم کرد. امیدواریم که طرح ما برای محققانی سودمند باشد که میخواهند کروماتوگرافی ستونی گرانشی انجام دهند.

سخت افزار بکار رفته در این حوزه
طرح ارائه شده در اینجا برای آنالیز ژئوشیمیایی آلکنون ها آماده شده است، آلکنون یک ماده آلی موجود در رسوبات دریایی است که بعنوان شناساگر دمای دریا در گذشته استفاده میشود (رفرنسهای [[1-4). به منظور استخراج آلکنونها برای آنالیز، مجموع عصاره های لیپیدی در سه قسمت غیرقطبی، با قطبیت متوسط (حاوی آلکنونها) و کاملاً قطبی، با استفاده از رک ستون کروماتوگرافی ستونی گرانشی ما جداسازی میشوند. رک کروماتوگرافی ستونی در حوزه های بسیار متنوع دیگری نیز کاربرد دارد. در ادامه به چند حوزه اشاره میکنیم: ژئوشیمی آلی [۵, ۶]، ژئوبیولوی [۷]، دیرینه اقیانوس شناسی [۸, ۹]، دیرینه اقلیم شناسی [۱۰, ۱۱]، زمین شناسی نفت [۱۶-۱۲]، خودتسهیم نامتناسب انانتیومر استریوشیمی [۱۹-۱۷]، آنالیز فلزات کمیاب [۲۲-۲۰]، شیمی آلی و شیمی فیزیک [۲۳]، صنعت غذا و دارو [۳۰-۲۴]، و علوم پزشکی [۳۱]. هنگام اجرای کروماتوگرافی ستونی، اغلب باید چند نمونه حلال متشکل از مخلوطهای پیچیده برای آنالیز ترکیبات مورد نظر تخلیص یا جدا شوند. حتی با مقادیر کوچک نمونه، راه اندازی همزمان چند ستون که به الگوی جداسازی یکسانی نیاز دارند آسان است. یک رک برای نگهداری چند نمونه ضرورت دارد زیرا سبب میشود بیش از یک نمونه همزمان پردازش شوند و همخوانی نتایج افزایش یافته و در وقت تکنسین صرفه‌ جویی شود‌.

چند رک ستون کروماتوگرافی در بازار برای خرید در دسترس هستند و اینهایی هم که در دسترس هستند محدودیتهایی دارند. یک رک نگهدارنده ممکن است تنها بتواند یک ستون را نگهدارد و احتمالاً یک حلقه و آویزهای دیواری برای پشتیبانی از رک ضرورت پیدا میکنند‌. ممکن است مواد پلاستیکی با حلالها یا واکنشگرها سازگار نباشند یا محدودیتهایی در ابعاد ستونها برای تطبیق رک با آنها وجود داشته باشد. همچنین رک های در دسترس معمولاً از نگهدارنده شیشه جمع آوری نمونه تشکیل نشده اند بنابراین برای استفاده، مناسب نیستند‌. برای غلبه بر این نقاط ضعف، برخی از آزمایشگاه‌ها از رک های سفارشی کروماتوگرافی ستونی استفاده میکنند اما طرح ساخت چنین رک های سفارشی براحتی در دسترس نیستند و نیز مراحل ضروری برای ساخت چنین رک هایی معمولاً حاوی ابزار پیچیده ای (مثل دستگاه تراش) بوده که تنها اپراتورهای مجرب میتوانند آنها را راه اندازی کنند، و بنابراین هزینه های ساخت، گران تمام میشوند.

ما در این کار یک رک کروماتوگرافی ستونی طراحی کرده ایم که چند امتیاز دارد. رک ما محکم بوده و به منظور بکارگیری منظم در بستر آزمایشگاهی ساخته شده است. ما بهترین مواد سازنده را برای جلوگیری از تماس با واکنشگرها / حلالهای بکار رفته در طی یک فرایند جداسازی ستون آزمایشگاهی مورد نظر و نیز برای بهره برداری از امتیاز مواد سازنده ارزان و در دسترس، انتخاب کرده ایم. طرح واحدی براحتی برای تطبیق تعداد ستونها و شیشه جمع آوری بکار رفته تنظیم میشود. نگهدارنده ستون رک نیز براحتی برای نگهداری هر ستون کروماتوگرافی با اندازه مورد نظر همخوانی پیدا میکند. یک رک میتواند برای چندین ستون با اندازه مختلف از طریق کلیدزنی یک قطعه واحد از رک (شناخته شده با عنوان نگهدارنده زیرین ستون) مطابقت پیدا کند. برای انجام این کار تنها لازمست دو تا از پیچها را شُل کنیم. ما از پیچهای کلاهکداری استفاده کرده ایم که براحتی با دست باز و بسته میشوند (ابزار خاصی لازم نیست). بنابراین یک رک ستون کروماتوگرافی میتواند محدوده ای از اندازه های ستون را مدیریت کند و بنابراین برای آرایه وسیعی از الگوهای کروماتوگرافی کاربرد دارد. همچنین طرح ما شامل نگهدارنده شیشه نمونه تخصیص یافته ای است که شیشه جمع آوری را در حالت ایستاده و پایدار حفظ میکند. یکپارچگی رک و نگهدارنده شیشه نمونه به کاربر امکان میدهد شیشه جمع آوری را بطور مستقیم زیر ستونها تراز کند و جداسازی آسان چند بخش از نمونه از هر ستون را امکانپذیر میسازد. همچنین شیشه جمع آوری مرتبط با یک ستون را میتوان بطور مستقل از شیشه های نمونه مرتبط با ستونهای دیگر جابجا کرد.

چارچوبی برای ارزیابی کمی ریسک نشت از کشتی های سوخت ال.ان.جی با رویداد سی.اف.دی درختی

Framework for the quantitative assessment of the risk of leakage from LNG-fueled vessels by an event tree-CFD

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

چارچوبی برای ارزیابی کمی ریسک نشت از کشتی های سوخت ال.ان.جی با رویداد سی.اف.دی درختی

Framework for the quantitative assessment of the risk of leakage from LNG-fueled vessels by an event tree-CFD

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

برآورد گزینه های مختلف برای افزایش دمای کوره واکنش Claus SRU با محاسبات تعادل شیمیایی

Evaluation of different alternatives for increasing the reaction furnace temperature of Claus SRU by chemical equilibrium calculations

چکیده

1. مقدمه

2. مدل‌سازی

3. نتایج و بحث

4. افزودن گاز سوختی

5. پیش‌گرمایش گاز اسیدی و هوای غیرمستقیم

6. مشعل پیش‌گرمایش گاز سوختی مستقیم

7. غنی‌سازی اکسیژن

8. غنی‌سازی گاز اسیدی

9. نتیجه‌گیری

چکیده

کاربرد گزینه‌های مختلف در افزایش دمای کوره واکنش در واحدهای بازیابی سولفور  Claus (SRUs) با محاسبات تعادل شیمیایی موردبررسی قرار گرفت. روش کمینه‌سازی انرژی آزاد گیبس بر اساس ضرایب لاگرانژ برای فرمول‌بندی مسئله استفاده شد. کارایی روش‌های مختلف مانند افزودن گاز سوختی، پیش‌گرمایش گاز اسیدی و یا هوای غیرمستقیم، غنی‌سازی اکسیژن، غنی‌سازی گاز اسیدی و پیش‌گرمایش هوای مستقیم برای افزایش دمای کوره توسط الگوریتم ارائه‌شده تعیین می‌شود. در مورد گازهای اسیدی تغذیه‌ای سبک، ممکن است کاربرد ترکیبی از روش‌ها لازم باشد تا حداقل دمای کوره موردنیاز برای پایداری کوره و تخریب کامل آلاینده‌های هیدروکربنی گازی اسیدی به دست آید. هنگامی‌که جریان زیادی از گاز اسیدی بسیار سبک در یک واحد Claus فرآوری شود، غنی‌سازی گازی اسیدی روشی مطمئن برای ارائه دمای موردنیاز واکنش کوره است. دماهای واکنش کوره پیش‌بینی‌شده سازگاری خوبی با مقادیر تجربی اندازه‌گیری شده دارد. _ 2007 Elsevier Ltd. تمام حقوق محفوظ است.  

1. مقدمه

فرآیند Claus همچنان به‌طور گسترده‌ای در سراسر جهان برای تولید سولفور عنصری از سولفید هیدروژن گازی استفاده می‌شود [1]. الزامات برآورده شده توسط کارخانه‌های Claus با شرایط کاری در پالایشگاه‌های پیشرفته و کارخانه‌های گاز طبیعی و قوانین کنترل انتشار سخت‌گیرانه مشخص می‌شوند. 

چند تغییر در فرآیند Claus اصلی به‌منظور به‌کارگیری محدوده وسیعی از ترکیبات گازی تغذیه‌ای ایجادشده است [1,7,12]. عملیات مستقیم منجر به بالاترین بازده بازیابی کلی سولفور می‌شود و در صورت امکان انتخاب می‌شود. هوا توسط دمنده تأمین می‌شود و احتراق در فشار 2-1 بار انجام می‌شود، بسته به این‌که آیا یک واحد عملیات گاز مازاد در پایین‌دست کارخانه Claus نصب‌شده است یا نه.    

9. نتیجه‌گیری

بسیاری از واحدهای بازیابی سولفور Claus از ثبات شعله ضعیف و تخریب هیدروکربنی در کوره واکنش ناشی از دمای پایین کوره واکنش رنج می‌برند. این معمولاً نشانه‌ای از کیفیت ضعیف تغذیه گاز اسیدی است. به‌منظور حل این مشکل، چند روش تجاری مطمئن در دسترس برای افزایش دمای کوره مانند افزودن گاز سوختی، پیش‌گرمایش گاز اسیدی و هوا، پیش‌گرمایش مستقیم هوای گاز سوختی، غنی‌سازی اکسیژن و غنی‌سازی گاز اسیدی توسط محاسبات تعادل شیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفتند. روش حداقل انرژی آزاد گیبس برای پیش‌بینی هم‌زمان دمای کوره واکنش و سرعت بهینه جریان هوا در واحدهای بازیابی سولفور Claus در شرایط کاری مختلف استفاده شد و نتایج پیش‌بینی‌شده با داده‌های تجربی مقایسه شدند.

Abstract

Application of different alternatives for increasing the reaction furnace temperature of Claus sulfur recovery units (SRUs) are investigated by chemical equilibrium calculations. The Gibbs free minimization method based on Lagrangian multipliers is used for formulating the problem. The usefulness of different techniques such as fuel gas spiking, indirect air and/or acid gas preheating, oxygen enrichment, acid gas enrichment and direct air preheating for increasing the furnace temperature are determined by the proposed algorithm. In the case of lean feed acid gases, it may be necessary to use a combination of methods in order to attain the minimum furnace temperature required for flame stability and complete destruction of acid gas hydrocarbon contaminants. It is found that the acid gas enrichment is a reliable technique for providing the required reaction furnace temperature when a high flow of too lean acid gas is to be processed in a Claus unit. The predicted reaction furnace temperatures are in good agreement with the measured experimental values.

1. Introduction

The Claus process continues to be the most widely used process worldwide for the production of elemental sulfur from gaseous hydrogen sulfide [1]. The requirements to be met by Claus plants are dictated by the operating conditions of modern refineries and natural gas plants and increasingly stringent emission control regulations.

Several variations of the basic Claus process have been developed to handle a wide range of feed gas compositions [1,7,12]. Straight-through operation results in the highest overall sulfur recovery efficiency and is chosen whenever feasible. Air is supplied by blower and the combustion is carried out at 1–2 bar, depending on whether or not a tail gas treatment unit is installed downstream of the Claus plant.

9. Conclusions

Many Claus sulfur recovery units suffer from poor flame stability and hydrocarbon destruction in the reaction furnace due to a low reaction furnace flame temperature. This is normally a symptom of poor acid gas feed quality. In order to mitigate this problem, several commercially viable techniques available for increasing the furnace temperature such as fuel gas spiking, air and acid gas preheating, direct fuel gas air preheating, oxygen enrichment and acid gas enrichment are evaluated by chemical equilibrium calculations. The Gibbs free minimization method is used for simultaneous prediction of reaction furnace temperature and optimum air flow rate of Claus sulfur recovery units at different operating conditions and the predicted results are compared with experimental data.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

برآورد گزینه های مختلف برای افزایش دمای کوره واکنش Claus SRU با محاسبات تعادل شیمیایی

Evaluation of different alternatives for increasing the reaction furnace temperature of Claus SRU by chemical equilibrium calculations