دانلود پایان نامه

آزمایش با حداقل مقدار پلیمر صورت پذیرد چراکه فعالیت پلی الکترولیت در دوز بالا از لحاظ حجم لجن گذاری مشابه می باشد.
لیکن دوز بالا باعث باقی ماندن مقدار زیاد پلی الکترولیت باقی مانده در آب یا پساب و ایجاد توده های ریز معلق و روی سطح آب می گردد که از دو جنبه ی مقدار مصرف و کیفیت آب یا پساب حائز اهمیت می باشد.
در صورتیکه منحنی مقدار توده ها برمبنای دوزمصرف پلی الکترولیت رسم گردد، در آن صورت نقطه تاثیر گذاری براحتی قابل مشاهده می باشد. (گاوو و همکارانش۵۱،۲۰۱۳)

۱-۵- فناوری نانو
۱-۵-۱- نگاهی کلی بر علم نانو و نانو تکنولوژی
امروز علم تا حد دسترسی به اندازه هائی زیر محدوده میکرومتر پیشرفت کرده است. در این راستا روش ها و تکنیک های دست یابی به محدوده های نانومتری، نانو فن آوری نامیده می شود. در واقع نانو فن آوری، ایجاد و بهره برداری از مواد، قطعات و سیستم ها در مقیاس های بسیار ریز و در حد نانومتری یعنی همان مقیاس ها و اندازه های اتمی و مولکولی است. نانو فن آوری به روش های مناسب برای ساخت و سرهم بندی ساختارهای کارآمد که دارای حداقل یک بعد در ابعاد نانومتری باشند، می پردازد. این نانو ساختارها که از کوچک ترین بلوک های ساختمانی شناخته شده ساخته می شوند، ریزترین اشیاء ساخت بشر بوده و دارای خصوصیات و رفتارهای فیزیکی، شیمیائی و زیستی جدیدی هستند. هدف نانو فن آوری، آگاهی و بهره گیری از این خصوصیات و ساخت و استفاده مؤثر از آنها است.

۱-۵-۱-۱- تاریخچه فناوری نانو
نانو از ریشه یونانی “نانس” به معنی کوتوله می‌باشد. در حدود ??? سال پیش از میلاد مسیح، دموکریتوس فیلسوف یونانی، برای اولین بار واژه اتم را که در زبان یونانی به معنی تقسیم نشدنی است، برای توصیف ذرات سازنده مواد به کار برد. از این رو شاید بتوان او را پدر فناوری و علوم نانو دانست.
فناوری نانو با رنگ و بوی امروزی، در حدود نیم قرن پیش، در دهه های آخر قرن بیستم همراه با توسعه فناوری های نوین تصویربرداری، دستکاری و شبیه سازی ماده در مقیاس اتمی پدید آمده است. نانو در گذشته فیزیک اتمی نامیده می شد، پس از کابردی شدن آن، نام آن نانوشد، به همین دلیل نانو یک علم جدید نیست، اما کاربردی شدن آن زندگی انسان را دگرگون ساخت. (رادمنش و یاسینی،۱۳۹۱)

۱-۵-۱-۲- تعریف نانو تکنولوژی و تشریح مفهوم کلی آن
نانو نه یک ماده است نه یک جسم، فقط یک مقیاس است، کوچک شدن یک مقیاس آن هم تا جایی و به اندازه ای که دیده نمی شود اما با تاثیری بسیار بزرگ در زندگی انسان.
در مقیاس نانو خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک تک اتم ها، ملکول ها با خواص توده ی ماده متفاوت است، نانوذرات درچنین مقیاس و مشخصه های منحصر به فردی موجب پیدایش دستاوردهای نوینی در علوم پزشکی و مهندسی می شوند.
به طورخلاصه نانو تکنولوژی به معنی انجام مهندسی مواد در ابعاد اتمی – ملکولی و ساخت موادی با خواص کاملا متفاوت در ابعاد نانو است. تعریف دیگر نانوتکنولوژی ساخت مواد مورد نظر با آرایش و دستکاری کردن اتم ها می باشد. نانومتر، (یک میلیاردم متر) به اندازه چیدن ۵ الی۱۰ اتم درکنار یگدیگر است، مکعبی با ابعاد ۲.۵ نانومتر تقریبا ۱۰۰۰ اتم راشامل می شود. خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ماده تبدیل شده به ابعاد نانو نسبت به خواص آن در ابعاد ماکرویی کاملا متفاوت است. نانو در ملکولهای ماده انرژی بالایی را ایجاد می کند به همین دلیل معجزه آسا نامیده می شود. (احمد و همکارانش۵۲،۲۰۰۴)

۱-۵-۱-۳- اصول بنیادی در نانو
یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصله ی میان دو اتم، بازه ی ??. تا ??. نانومتر به کار می‌رود، همچنین طول یک جفتِ دی‌ان‌ای نزدیک به ? نانومتراست. و از سوی دیگر کوچک‌ترین باکتری سلول‌دار ??? نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازه ی یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم می‌توانیم اندازه ی آن را مانند اندازه ی یک تیله به کره ی زمین بدانیم، یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازه ی رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد.
بر خلاف فناوری های دیگر که به طور معمول از یک حوزه مشخص علمی حاصل می شوند، فناوری نانو محدوده وسیعی از علوم را در بر می گیرد. این اصطلاح مقیاسی را که یک فناوری در آن عمل می کند، نشان می دهد. فناوری نانو مطالعه، طراحی، ایجاد، سنتز، دست کاری و کاربرد مواد، ابزارها و سامانه های عملکردی از طریق کنترل ماده در مقیاس نانومتری یا به عبارت دیگر، بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است.
ساختارهای بزرگتر از این مقیاس میکرومتری بوده و ساختارهای کوچکتر از آن به عنوان مقیاس اتمی طبقه بندی می شوند.
همواره برای فعالیت در عرصه ی نانو، دو راهکار اصلی مورد استفاده قرار می گیرند.
در راهکار پایین به بالا مواد و ابزارها از قطعات مولکولی ساخته می شوند، این کار از طریق آرایش شیمیایی این مولکول ها و بر مبنای اصول تشخیص مولکولی صورت می گیرد. در راهکار بالا به پایین، اشیاء نانومقیاس بدون اینکه کنترلی در مقیاس اتمی وجود داشته باشد، از مواد بزر گتر ساخته می شوند.
رفتارهای جدیدی که در مقیاس نانو مشاهده می گردند، لزوما براساس رفتارهای مشاهده شده در ابعاد بزرگ تر قابل پیش بینی نیستند. تغییرات مهم رفتاری عمدتا ناشی از اثرات کوانتومی کاهش ابعاد، به علت نزدیکی و قابل مقایسه بودن اندازه ذرات یا ریزساختارها با مقیاس طولی میانگین پدیده های فیزیکی و شیمیائی رخ می دهد. ساختارهای نانو مقیاس نظیر نانو ذره ها و نانولایه ها دارای نسبت های سطح به حجم خیلی بالائی هستند و بنابراین اجزاء ایده آلی برای استفاده در مواد کامپوزیت، واکنش های شیمیائی، انتقال دارو و ذخیره انرژی به شمار می روند.(هاشمی مقدم،۱۳۹۱)

۱-۵-۲- کاریرد فناوری نانو در زمینه حفاری چاه های نفت
استفاده از فناوری نانو در حوزه نفت و صنایع وابسته، در دهه گذشته با گسترش زمینه های کاربردی این فناوری همراه بوده است و پیشرفت قابل توجهی در جهان ایجاد نموده است. از طرفی کشور ایران، جزء کشورهای دارنده ی ذخایر غنی نفت و گاز به شمار می رود، بنابراین صنایع مرتبط با این حوزه، جهت حفظ افزایش کیفیت فرآورده های خود، نیازمند شناخت و بهره گیری فناوری های نوین و پیشرفته مانند نانو می باشد.
امروزه فناوری نانو توانسته است که صنایع نفت و گاز و پتروشیمی را متحول سازد. فناوری مذکور توانایی فراوانی در ساخت ابزارآلات مورد نیاز در صنایع بالادستی و پایین دستی نفت و گاز دارد و می تواند در بهبود و تسریع عملیات انجام شده در این صنعت، نقش موثری را ایفا کند. تحقق این امر گامی در جهت افزایش تولید نفت و گاز در کشور خواهد بود.
همچنین مشکلات عدیده ای وجود دارد که سبب افزایش صرف هزینه و انرژی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی می گردد که می توان با استفاده از فناوری های نوین مانند نانو، راهکارهای موثری در جهت رفع آنها ایجاد نمود.
با توجه به اینکه ایران از حیث جغرافیایی در منطقه ای قرار گرفته که صاحب منابع عظیم نفت و گاز است، استفاده از فناوری نانو در جهت بهبود تولید نفت و گاز و کاهش هزینه های تولید می تواند درآمد چشمگیری را به حاصل داشته و موجب تحولی بزرگ بشود.
از جمله کاربرد های نانو در صنعت نفت می توان به موارد زیر اشره کرد :
الف ) نانو تکنولوژی دیدگاه های جدیدی برای استخراج بهبود یافته نفت فراهم کرده است، این تکنولوژی به جدایی موثرتر نفت و آب کمک می کند.
ب ) با افزودن موادی در مقیاس نانو به مخزن، می توان نفت بیشتری آزاد کرد.
ج ) با گسترش روش های اندازه گیری توسط سنسورهای کوچک، اطلاعات بهتری درباره مخزن بدست آورد.
د ) صنعت نفت در تمام فرایندها احتیاج به موادی مستحکم و مطمئن دارد، با ساخت موادی در مقیاس نانو می توان تجهیزاتی سبکتر، مقاومتر و محکمتر از محصولات امروزی تولید کرد.
و ) ساخت سیالات جدید حاوی نانوذرات و نانو پودرهای بسیار ریز به طور قابل توجهی سرعت حفاری را بهبود می بخشد. این سیال همچنین، آسیب های وارده به دیواره مخازن چاه را حذف کرده و قابلیت استخراج نفت را افزایش می دهند.
ج ) فیلترها و ذراتی با ساختار نانو که می توانند ترکیبات آلی را از نفت جدا کنند، می توانند تا حد مطلوبی به کاهش آلودگی های ناشی از نفت منجر شوند. این نمونه ها علارغم اینکه اندازه ای در حدود چند نانومتر دارند، دارای سطح بیرونی وسیعی هستند و قادر به کنترل نوع سیال گذرنده از خود هستند.
البته همه اینها فقط بخش کوچکی از خدمات فناوری نانو در زمینه صنایع نفت و دیگر صنایع مربوطه می باشد، که در بالا بر شمرده ایم. (هیلال و همکارانش۵۳،۲۰۰۳)

فصل دوم
۲-۱- مروری بر کارهای گذشته :
در ماه می سال ۱۹۹۷ هلت۵۴ و همکارانش تحقیقی را بر روی بررسی انعقاد براونی برگشتپذیر۵۵ در رقیقسازی۵۶ محلول امولیسیونی روغن در آب با استفاده از سیستم اندازهگیری ویدئو میکروسکوپی پیشرفته(VEM)57 انجام دادند که در آن، حرکت جانبی۵۸ قطرههای روغن۵۹ که دارای انعقاد سریع و برگشتپذیرند، در لولههای مویین باریک شیشهای با استفاده از VEM مطالعه و بررسی شد. در این مطالعه، مشکلات روششناختی۶۰ ناشی از کاربرد VEM در بررسی حرکت سطحی۶۱ قطرهها، انعقاد و تعیین طول عمر۶۲ قطرات دوتایی مورد بررسی قرار گرفته است. طول عمر قطرات دوتایی مربوط به امولسیون تولوئن در آب که به صورت آزمایشگاهی تعیین شده، نیز ذکر شده است.(هلت و همکارانش،۱۹۹۷)

در اکتبر سال ۲۰۰۰ زوبولیس و اورانس ۶۳ مطالعه ای را بر روی تصفیهی محلول امولسیونی روغن در آب به کمک فرآیندهای انعقاد و شناورسازی با هوای محلول انجام دادند. در این پژوهش به بررسی تصفیهی محلول امولسیونی روغن در آب درون -nاکتان با استفاده از آزمون جار مربوط به روش شناورسازی با هوای محلول۶۴، پرداخته شده است. از “اکتان۶۵” به عنوان پساب شبیهسازی۶۶ شده استفاده گردید. و نیز، تاثیر پارامترهای مختلفی بر بازده شناورسازی۶۷ جهت جداسازی روغن امولسیون شده مورد بررسی قرار گرفت. این پارامترها عبارتند از: ۱- وجود عامل فعال سطحی غیریونی توئین ۸۰۶۸ که جهت ایجاد پایداری، در امولسیون مورد استفاده قرار گرفت. ۲- میزان pH اولیهی امولسیون ۳- غلظت مواد افزودنی شیمیایی۶۹ همچون پلیالکترولیتها۷۰ (لختهسازهای آلی در انواع کاتیونی و آنیونی) و کلرید فریک۷۱ (منعقدکننده معدنی). ۴- غلظت اولئات سدیم۷۲ (که به عنوان گردآورنده۷۳ در فرآیند شناورسازی مورد استفاده قرار گرفت) و ۵- نسبت بازگردانی۷۴. جهت تحلیل و تفسیر نتایج بدست آمده، میزان پتانسیل زتا نیز اندازهگیری شد. اگرچه استفاده از پلی الکترولیتها، تاثیر چندان چشمگیری بر

دسته‌ها: No category

پاسخی بگذارید