Table of content

Journal of Engineering

مجلة الهندسة

ISSN: 17264073 25203339
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

The Journal Engineering was issued in 1986. It was Stopped from 1990 – 1997 because of the economic blockade. It restarted publication after the fourth scientific engineering conference for it published the papers that were accepted in the conference.
It is a scientific engineering journal refereed by specialized and qualified professors in most of the engineering fields and those Specialists in the issued by the college of Engineering university of Baghdad .It was serenely publibued , but from 2011 it has issued of monthly for the numerous papers submitted to the journal to publish their papers in this scientific journal in addition to some of the Arabs professors because the journal is considered one of the valued journals in the Arabic homelan .
Many professions were the head editor of the journal from its first issue. The first one was prof.dr. Laith Ismail Namiq then prof.dr. Mohammed A.Alawis ,prof.dr.Ali A Al – kilidar prof.dr. Abdul-Ilah Younis and currently Prof.dr.Qais S. Ismail.

AIMS AND SCOPE

The Journal of Engineering is an open access, monthly, refereed, peer-reviewed journal. It focuses on the different disciplines of engineering.

Its scope is to cover almost all the aspects of engineering and technology and their related topics. The Journal of Engineering tries to emphasize on publishing high-quality papers with an acceptable, professional and considerable background.

The submitted papers undergo plagiarism, a double-blind peer review by professionals in the paper specific specialty. This process is accomplished according to the Journal criteria of evaluation, where the manuscript, contents, and organization of the paper are to be checked. The papers will be available online for the readers.

Loading...
Contact info

Jadriyah, Baghdad
Iraq
Mobile:+964 7714076860
Email: info@jcoeng.edu.iq
https://www.jcoeng.edu.iq

Table of content: 2016 volume:22 issue:11

Article
Modeling of Comparative Performance of Asphalt Concrete under Hammer, Gyratory, and Roller Compaction
نمذجة مقارنة الأداء للخرسانة الاسفلتية المحدولة بحدل المطرقة و التراكمي، والحدل المدولب

Loading...
Loading...
Abstract

The main objective of this study is to develop predictive models using SPSS software (version 18) for Marshall Test results of asphalt mixtures compacted by Hammer, Gyratory, and Roller compaction. Bulk density of (2.351) gm/cc, at OAC of (4.7) % was obtained as a benchmark after using Marshall Compactor as laboratory compactive effort with 75-blows. Same density was achieved by Roller and Gyratory Compactors using its mix designed methods. A total of (75) specimens, for Marshall, Gyratory, and Roller Compactors have been prepared, based on OAC of (4.7) % with an additional asphalt contents of more and less than (0.5) % from the optimum value. All specimens have been subjected to Marshall Test. Mathematical models obtained indicated that variation of Marshall Stiffness is based on the variation of air voids. All of these models depend on asphalt cement content too.الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو تطوير المعادلات المتوقعة باستخدام برنامج SPSS الاحصائي (الاصدار 18) لنتائج فحوص الخلطات الاسفلتية المحدولة بمارشال والحادلة التراكمية، والحادلة المدولبة. تم الحصول على كثافة (2.351) غم / سم مكعب، كمعيار عند نسبة الاسفلت المثلى (4.7)٪ بعد استخدام حدل مارشال مع 75 ضربة. نفس الكثافة استخدمت عند الحدل التراكمي و الحادلة المدولبة مع استخدام طرق تحضير خلطاتها. تم تجهيز (75) نموذج لكل من حدل مارشال، و الحدل التراكمي و الحادلة المدولبة ، بالإعتماد على نسبة اسفلت مثلى (4.7)٪ مع عينات بنسب اسفلتية أكثر وأقل بـ (0.5)٪ من القيمة المثلى، حيث تم فحص جميع النماذج فحص مارشال بالإعتماد على فحص ثلاث نماذج باستخدام حدل مارشال و الحادلة المدولبة، وعينتين للحدل التراكمي. المعادلات الرياضية تشير إلى أن الاختلاف في ثابت مارشال يعتمد على الاختلاف في فراغات الهواء. ومن ناحية أخرى، جميع المعادلات تعتمد على محتوى الأسفلت ايضا.


Article
Hydraulic Characteristics and Discharge of Canal Sluice Gate: Practical Approach
أقتراب تطبيقي للخصائص الهيدروليكية والتصريف للبوابة المنزلقة في القنوات

Loading...
Loading...
Abstract

Simplifying formulas that are used for calculations and design are the aim of researchers. For present work, the approach to distinguish the flow under sluice gate was conducted in a laboratory. The extensive experimental program was done to collect fifty-four data points for both free and submerged flow conditions. The data included different discharges, gate openings, flow depths at upstream as well as the flow depths represent a tail water and at a contracted section for downstream. The collected data are analyzed according to a problematic that may encounter in the field, to present a more straightforward (but with acceptable accurate) practical features equations and charts. Based on the proposed formulas, five methodologies were introduced as a guide for site engineers and beneficiary farmers. As results, necessary calculations should be followed for the purpose of the successful management of surface irrigation project by an investment of the available water to be delivered with minimizing or preventing head losses to ensure acceptable irrigation efficiency up to the farthest outlets.أن تبسيط المعادلات والصيغ المستخدمة لأغراض الحسابات والتصميم هي غاية الباحثين. تعتبر الدراسة الحالية مدخل لغرض تمييز الجريان تحت البوابات المنزلقة والتي أجريت عن طريق برنامج مختبري موسع جمعت من خلاله أربعة وخمسون حالة من البيانات للجريان الحر(free) والجريان المغمور (submerged) متضمنة قيما مختلفة للتصريف وفتحة البوابة وعمق الجريان في المقدم وعند المؤخر ممثلا بعمق الجريان الذيلي وكذلك الأعماق عند المقطع الأقلص. أن البيانات المستحصلة تم تحليلها طبقا للمشكلات التي يمكن أن تصادف موقعيا لغرض تقديم صيغ تطبيقية جديدة من المعادلات والأشكال تعتبر مبسطة بالأستخدام ولكنها بنفس الوقت يمكن أن تعطي نتائج مقبولة الدقة. طبقا للمعادلات والأشكال المقترحة في هذه الدراسة فقد تم تقديم خمسة أساليب يمكن أتباعها كدليل لمهندس الموقع والمستفيد للحصول على الحسابات الضرورية لغرض الأدارة الناجحة لمشروع الأرواء وذلك باستثمار المياه المتوفرة وأيصالها الى أبعد منفذ بأعلى منسوب ممكن وأقل الخسائر وبالتالي الحصول على الكفاءة المقبولة للري.


Article
Experimental Investigations on the Strength and Serviceability of Biaxial Hollow Concrete Slabs
تحريات عملية على مقاومة وصلاحية التشغيل للبلاطات الخرسانية المجوفة بمحورين

Loading...
Loading...
Abstract

Biaxial hollow slab is a reinforced concrete slab system with a grid of internal spherical voids included to reduce the self-weight. This paper presents an experimental study of behavior of one-way prestressed concrete bubbled slabs. Twelve full-scale one-way concrete slabs of (3000mm) length with rectangular cross-sectional area of (460mm) width and (150mm) depth. Different parameters like type of specimen (solid or bubbled slabs), type of reinforcement (normal or prestress), range of PPR and diameter of plastic spheres (100 or 120mm) are considered. Due to the using of prestressing force in bubbled slabs (with ratio of plastic sphere diameter D to slab thickness H, D/H=0.67), the specimens showed an increase in ultimate load capacity ranging between (79.3% and 125%) and a decrease in the deflection at service load of about (9.8% to 12%) with respect to the control bubbled reinforced concrete slab. Also, it is found that, the bubbled slabs have about (79% to 86%) of the ultimate load capacity of a similar reference solid slab. At the same time the influence of voids present in the bubbled slabs is reflected in a decrease in the first cracking load by about (14.8% to 29.6%) in comparison with solid slabs. البلاطات المجوفة هي بلاطة خرسانية لَها ترتيب ثنائي الأبعاد من الفراغات لغرض تَخفيض الوزنِ الذاتيِ.تقدم هذه الدراسة تحري عملي على سلوك البلاطات الخرسانية احادية الاتجاه والمسبقة الشد ذات الفراغات البلاستيكية الكروية. اجريت الدراسة على اثني عشر بلاطة احادية الاتجاه بابعاد (3000 ملم) طولا وذات مقطع مستطيل بابعاد ( 460ملم) عرضا و (150 ملم) ارتفاعا. اخذت بنظر الاعتبار المتغيرات الاساسية مثل نوع البلاطات الخرسانية (بلاطات صلبة او مجوفة)و نوع التسليح وقطر الكرات البلاستيكية المجوفة (100 ملم او 120 ملم). نتيجة لاستخدام تسليح الشد المسبق الجهد في البلاطات المجوفة (التي فيها نسبة قطر الكرة الى سمك البلاطة مساويا الى 0.67) تزايدت السعة الحملية لتصل (79.3% الى 125%) في حين ان الهطول عند الحمل الخدمي انخفض بنسبة (9.8% الى 12%)، على التوالي، مقارنة مع البلاطه المجوفة ذات التسليح الاعتيادي. اظهرت النتائج بان الحمل الاقصى للبلاطات المجوفة يساوي نسبة (79% الى 86%) من الحمل الاقصى لنضيراتها الصلدة. في نفس الوقت، نتيجة لوجود الفراغات في البلاطات المجوفة لوحظ انخفاض في الحمل المسبب للتشقق بمقدار (14.8 % الى 29.6%).


Article
Ultrasound-Assisted Oxidative Desulfurization of Diesel
إزالة الكبريت من الديزل بإستخدام الأكسدة المعززة بالموجات الفوق الصوتية

Loading...
Loading...
Abstract

Due to the dramatic environmental impact of sulfur emissions associated with the exhaust of diesel engines, last environmental regulations for ultra-low-sulfur diesel require a very deep desulfurization (up to 15 ppm), which cannot be met by the conventional hydrodesulfurization units alone. The proposed method involves a batch ultrasound-assisted oxidative desulfurization (UAODS) of a previously hydrotreated diesel (containing 480 ppm sulfur) so as to convert the residual sulfur-bearing compounds into their corresponding highly polar oxides, which can be eliminated easily by extraction with a certain highly polar solvent. The oxidizing system utilized was H2O2 as an oxidant, CH3COOH as a promoter, with FeSO4 as a catalyst; whereas acetonitrile was used as extractant. The major influential parameters related to UAODS process have been investigated, namely: ratio of oxidant/fuel, ratio of the promoter/oxidant, dose of catalyst, reaction temperature, and intensity of ultrasonic waves. Kinetics of the reaction has been also studied; it was observed that the UAODS of diesel fuels fitted pseudo-first-order kinetics under the best experimental conditions, whereas values of the apparent rate constant and activation energy were 0.373 min-1 and 24 KJ/mol, respectively. The oxidation treatment, in combination with ultrasonic irradiation, revealed a synergistic effect for diesel desulfurization. The experimental results showed that sulfur removal efficiency could amount to 98% at mild operating conditions (70 ○C and 1 bar). This indicates that the process is efficient and promising for the production of ultra-low-sulfur diesel fuels.نظرا لما تحويه المركبات الكبريتية المصاحبة للغاز العادم المنبعث من محركات الديزل من مخاطر كبيرة على الصحة والبيئة, يتجه العالم الى اصدار تشريعات صارمة لتحديد المحتوى الكبريتي في وقود الديزل بنسب قليلة جداً (تصل لحد 15 جزء من المليون) لا يمكن تحقيقها خلال وحدات الهدرجة التقليدية المتواجدة في المصافي. يتضمن البحث استخدام طريقة "الاكسدة المعززة بالموجات الفوق الصوتية" لدفعات من وقود الديزل المهدرج (يحوي على 450 جزء من المليون من الكبريت) وذلك لتحويل المركبات الكبريتية المتبقية الى نظائرها من الاكاسيد القطبية التي يمكن ازالتها بسهولة بواسطة مذيب قطبي معين. وقد شمل نظام الاكسدة مزيج من ]بيروكسيد الهايدروجين/حامض الخليك/كبريتات الحديد[, بالاضافة الى الاسيتونتريل الذي تم توظيفه كمذيب قطبي. خلال البحث, تم دراسة المتغيرات المؤثرة على العملية , والتي تشمل : نسبة بيروكسيد الهايدوجين الى الوقود, نسبة حامض الخليك الى بيروكسيد الهايدروجين وكمية العامل المساعد و حرارة التفاعل وشدة الموجات الصوتية. ايضا تم دراسة حركية التفاعل تحت تاثير الموجات فوق الصوتية, ولوحظ انها تتبع تفاعلات "شبه المرتبة الاولى" تحت الظروف المثلى, وتم تحديد ثابت سرعة التفاعل وطاقة التنشيط الظاهرية للعملية تحت هذه الظروف. اثبتت عملية الاكسدة المعززة بالموجات فوق الصوتية جدارتها في ازالة المركبات الكبريتية في وقود الديزل, حيث اظهرت النتائج ان كفاءة العملية في ازالة الكبريت أمكنها الوصول الى 98% وتحت ظروف تشغيلية معتدلة ( 1 جو و 70 م○ ) . وبهذا يمكن اعتبار الطريقة مثمرة و واعدة في انتاج "وقود الديزل ذو المحتوى الكبريتي الفائق القلة".


Article
Synthesis and Characterization Of CaMgO2 Nanoparticles Photocatalyst For the Decolorization Of Orange G Dye
تصنيع وتشخيص اكاسيد الكالسيوم/المغنيسيوم النانوية كعامل مساعد ضوئي لازالة صبغة الاورانج ج

Authors: Atheel Alwash أثيل علوش
Pages: 68-82
Loading...
Loading...
Abstract

A series of heterogeneous basic catalysts of CaO, MgO and CaMgO2 at different calcination temperature were synthesized via solution combustion method. Different characterization techniques have been carried out to investigate the structure of the produced catalysts i.e. X-ray diffraction (XRD), particle size analyzer, morphology by atomic force microscope (AFM) and reflection using UV-VIS diffuse reflectance spectra. The particles size analyzer revealed that the mixed oxide catalysts calcined at different calcination temperature possess smaller nano size particles compared to pure CaO. Moreover, the energy band gap was calculated based on the results of diffuse reflectance spectra. The energy band gap was reduced from 4.1 to 3.6 eV for the CaMgO2 catalyst calcined at 400 and 600 °C respectively compared to pure oxide catalysts. The higher decolorization efficiency was 100% after 60 min of photocatalytic reaction for CaMgO2 calcined at 600 °C compared to CaO and MgO with catalytic activity of 58% and 27% respectively.تهدف الدراسة الى تحضير مجموعة من العوامل المساعدة ذات الصفة القاعدية مثل اوكسيد الكالسيوم, اوكسيد المغنيسيوم و خليط من اكاسيد الكالسيوم / المغنيسيوم عن طريق عملية الحرق الحراري. تم تشخيص بنية المواد المصنعة باستخدام عدة تقنيات ومنها اشعة الحيود السينية (XRD), جهاز قياس حجم الجزيئة, وقياس فجوة الطاقة بواسطة diffuse reflectance spectra و مجهر القوة الذرية AFM. اثبتت نتائج اشعة الحيود السينية للعامل المساعد المصنع من خليط اوكسيد الكالسيوم/المغنيسيوم بوجود كل من طور اوكسيد الكالسيوم واكسيد المغنيسوم والذي يثبت نجاح عملية تحضير العامل المساعد . اثبتت نتائج قياس حجم الجزيئة بانه مجموعة العوامل المساعدة المصنعة والمعاملة حراريا بدرجات حرارة مختلفة تمتلك حجوم نانوية اصغر مقارنة باوكسيد الكالسيوم. تم احتساب قيم فجوة الطاقة من خلال نتائج diffuse reflectance spectra واظهرت قيم فجوات الطاقة بانها تقل من eV 4.1 الى 3.6 eV بالنسبة لخليط اوكسيد الكالسيوم/مغنيسيوم المعامل حراريا بدرجة حرارة 400 و 600 درجة مئوية على التوالي مقارنة بالاكاسيد الاحادية المصنعة. بعد استكمال عملية التشخيص للعامل المساعد المصنع تم دراسة كفاءة العامل المساعد على ازالة الملوث المتمثل بصبغة الاورانج ج وكانت اعلى كفاءة للعامل المساعد قد وصلت الى 100% بعد 60 دقيقة من وقت التفاعل الضوئي لخليط اوكسيد الكالسيوم/ المغنيسيوم المعامل حراريا بدرجة 600 درجة مئوية مقارنة بأوكسيد الكالسيوم واوكسيد المغنيسيوم الذي اظهر كفاءة 58% و 27% على التوالي.


Article
Automatically Maintain Climatic Conditions inside Agricultural Greenhouses
المحافظة تلقائيا على الظروف المناخية داخل البيوت الزراعية

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, a novel system is designed to remote monitor / automatic control of the temperature, humidity and soil moisture of the agricultural greenhouses. In the proposed system, the author used the mentioned sensors for monitoring the climatic conditions of the agricultural greenhouses; and the system makes a controlling process to fix the required parameters for plant growth by running / stopping the fan, air exchanger and irrigation devices when any changes happened in these parameters. The presented system is based on XBee protocol in the implemented wireless sensor star topology network (WSN) to monitor the agricultural greenhouses in real time, and used the GSM and Internet technologies to monitor the agricultural greenhouses from anywhere.في هذا العمل، تم تصميم نِظام جديد لمُراقبة الظروف المناخية داخل البيوت الزراعية عن بُعد والتحكم تلقائيا بدرجة الحرارة، الرطوبة ورطوبة التربة. حيثُ اُستخدمت في النِظام المُقترح المُتحسِسات المُشار اليها لمُراقبة الظروف المناخية للبيوت الزراعية، وكذلك فأن النِظام يقوم بعملية تحكم لتثبيت النسب المطلوبة لنمو النباتات عن طريق تشغيل / إطفاء المراوح، مُبادلات الهواء واجهزة ري المياه عند حدوث أي تغيير في تلك النسب. النِظام المُقدم اعتمد على اكسبي بروتوكول في شبكة الاستشعار اللاسلكية المُنفذة ببُنية نجمية لمُراقبة البيوت الزراعية بالوقت الحقيقي واستخدم تقنيات النظام العالمي للاتصالات المتنقلة والانترنت لمُتابعة البيوت الزُجاجية الزراعية من أي مكان.


Article
Energy and Exergy Analyses of Heat Pump Cycle with Refrigerant Injection Technology
تحليل الطاقة وجودتها لمضخة حرارية ذات تقنية حقن مائع التثليج

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of refrigerant injection techniques on the performance of heat pump system based on exergy analysis was studied theoretically. Three refrigerant injection techniques were used; the first was achieved by injected vapour in volume ratios from 1 to 7% in the accumulator. The second was injection liquid refrigerant in the discharge line with the aid of Liquid Pressure Amplification (LPA) pump, with volume ratios from 1 to 10%. The third was a hybrid injection with volume ratios of injected vapour and liquid varied from 1 to 3% and 1 to 10%; respectively. The following improvements in cycle performance were observed. For vapour injection technique, the best ratio of injection was 5%, the exergy destruction reduced by 21% and exergy efficiency enhanced by 14.6%. For liquid injection technique the best ratio of injection was 6%, the reduction in exergy destruction was 34% while the exergy efficiency increased by about 21.4%. The hybrid injection technique increased the exergy efficiency by 23% when the volume ratio of vapour and liquid injections are 3% each. The effect of condensing pressure on the cycle performance was studied also. The optimum exergy efficiency of the cycle was 54.55% achieved when the condensing pressure was 15 bars. دراسة نظرية لبيان تأثير تقنيات حقن وسيط التبريد على أداء المضخة الحرارية وفقا لتحليل الاكسيرجي. تم أستخدام ثلاث تقنيات لحقن وسيط التبريد، الاولى أنجزت عن طريق حقن البخار بنسبة حجمية من 1 الى 7% داخل مجمع السائل. في الثانية تم حقن سائل وسيط التبريد خلال خط الدفع بأستخدام مضخة تضخيم ضغط السائل مع نسب حجمية من 1 الى 10%. التقنية الثالثة كانت الحقن المزدوج بنسب حجمية للبخار والسائل المحقونين من 1 الى 3% و 1 الى 10% على التعاقب. لوحظت التحسينات التالية في الدورة، لتقنية حقن البخار كانت افضل نسبة للحقن 5%، قلت الاكسيرجي الضائعةالى 21% وتحسن كفاءة الاكسيرجي الى 14.6%. لتقنية حقن السائل كانت افضل نسبة للحقن 6%، قلت الاكسيرجي الضائعة الى 34% بينما تحسنت كفاءة الاكسيرجي الى 21.4%. في تقنية الحقن المزدوج ازدادت كفاءة الاكسيرجي الى 23% عندما كانت النسبة الحجمية للبخار والسائل المحقونين 3% لكل منهما. تمت دراسة تأثير ضغط التكثيف على اداء الدورة ايضاً. أقصى كفاءة اكسيرجي للدورة 54.55% تم الحصول عليها عندما كان ضغط التكثيف 15 بار.


Article
Effect of Electrical Discharge Machining and Shot Blast Peening Parameters on Fatigue Life of AISI D2 Die Steel
تأثير معاملات التشغيل بطريقة التفريغ الكهربائي وقذف الكرات السفعي على عمر الكلال لصلب AISI D2 القوالب

Loading...
Loading...
Abstract

The present paper deals with studying the effect of electrical discharge machining (EDM) and shot blast peening parameters on work piece fatigue lives using copper and graphite electrodes. Response surface methodology (RSM) and the design of experiment (DOE) were used to plan and design the experimental work matrices for two EDM groups of experiments using kerosene dielectric alone, while the second was treated by the shot blast peening processes after EDM machining. To verify the experimental results, the analysis of variance (ANOVA) was used to predict the EDM models for high carbon high chromium AISI D2 die steel. The work piece fatigue lives in terms of safety factors after EDM models were developed by FEM using ANSYS 15.0 software. The results appeared that the experimental fatigue safety factors (at 106 cycles) decreased by (11 %) after EDM using copper electrodes compared with as-received material and this value is higher by (3.35 %) when using graphite electrodes. The fatigue strength at the same number of cycles was (0.88) and (0.84) times the fatigue strength of as-received material for copper and graphite electrodes respectively. While fatigue strength and safety factors increased after EDM when increasing shot peening time, at the higher shot peening time is by (19.1 %) when using copper electrodes and by (23.26 %) when using graphite electrodes.اهتم هذا البحث بدراسة تأثير معاملات التشغيل بطريقة التفريغ الكهربائي وقذف الكرات السفعي على عمر الكلال للمشغلولات باستخدام أقطاب النحاس والجرافيت. وقداستخدمت منهجية استجابة السطح وطريقة تصميم التجارب لتخطيط وتصميم مصفوفات العمل التجريبية لمجموعتين من التجارب بالتشغيل بطريقة التفريغ الكهربائي باستخدام الكيروسين العازل لوحده، في حين تمت معالجة المجموعة الثانية بطريقة قذف الكرات السفعي بعد التشغيل بالتفريغ الكهربائي. وللتحقق من النتائج التجريبية، تم استخدام طريقة تحليل التباين للتنبؤ بنمذجة التشغيل بالتفريغ الكهربائي لصلب القوالبAISI D2العالي الكربون والكروم. كما ان عمر الكلال لمشغولات العمل قد تمت نمذجتها بعد التشغيل بالتفريغ الكهربائي بدلالة معاملات الامان وباستعمال طريقة تجزئة العناصر المحددة وبرنامج 15.0 ANSYS. وقد بينت النتائج ان معامل الامان التجريبية للكلال (عند 610 دورة) تناقصت بمقدار (11%) بعد التشغيل بالتفريغ الكهربائي وباستخدام اقطاب النحاس مقارنة مع قيمها للمادة قبل التشغيل وهذه القيمة هي اعلى بمقدار (3.35%) وذلك عند استخدام اقطاب الكرافايت. ان اجهادات الكلال عند نفس العدد من دورات الكلال اصبحت قيمها بنسبة (0.88) و(0.84) من قيمة الاجهادات قبل التشغيل لاقطاب النحاس والكرافايت على التوالي. بينما ازدادت قيم اجهادات الكلال ومعاملات الامان بعد التشغيل بالتفريغ الكهربائي عند زيادة زمن المعالجة بقذف الكرات , وعند اعلى زمن معالجة ازدادت بمقدار (19.1%) عند استخدام اقطاب النحاس وبقدار (23.26%) عند استخدام الكترودات الكرافايت.


Article
Ultrafiltration and Reverse Osmosis Membranes for Treating Wastewater Effluent from Gas Turbine Power Plants using the Statistical Method of Taguchi
استخدام اغشية الترشيح الفائق و التناضح العكسي في معالجة المياه الملوثة الناتجة من محطات كهرباء العنفات الغازية باستخدام طريقة تاكوشي الاحصائية

Loading...
Loading...
Abstract

A study on the treatment and reuse of oily wastewater generated from the process of fuel oil treatment of gas turbine power plant was performed. The feasibility of using hollow fiber ultrafiltration (UF) membrane and reverse osmosis (RO) membrane type polyamide thin-film composite in a pilot plant was investigated. Three different variables: pressure (0.5, 1, 1.5 and 2 bars), oil content (10, 20, 30 and 40 ppm), and temperature (15, 20, 30 and 40 ᵒC) were employed in the UF process while TDS was kept constant at 150 ppm. Four different variables: pressure (5, 6, 7 and 8 bar), oil content (2.5, 5, 7.5 and 10 ppm), total dissolved solids (TDS) (100, 200,300 and 400 ppm), and temperature (15, 20, 30 and 40 ᵒC) were manipulated with the help of statistical method of Taguchi in the RO process. Analysis of variable (ANOVA) and optimum condition was investigated. The study shows that pressure has the greatest impact on the flux of UF process, while it was temperature for RO process. It was noticed that more than 99% oil removal can be achieved and flux of 580 L/m2.hr by UF process and that the fouling mechanism of UF process follows the cake/gel layer filtration model. It was concluded that 100% removal of oil content can be achieved along with 99% for the TDS rejection and flux of 76 L/m2.hr by RO process. The result shows fouling in RO process follows the standard pore blocking model. Process optimization was conducted with confirmation test. It was concluded that the observed values are within ±5% of that the predicted which reflects a strong representative model. The treated wastewater has the characteristics of that used as fresh water and it can be reused to the process to reduce the operation cost.تمت دراسة مدى كفاءة اغشية الترشيح الفائق و اغشية التناضح العكسي في معالجة واعادة استخدام المياه الملوثة الناتجة من عمليات معالجة الوقود في محطات كهرباء العنفات الغازية في منظومة ريادية. تم دراسة ثلاث متغيرات تشغيلية في عمليات الترشيح الفائق, الضغط ( 0.5 , 1 , 1.5 و 2 بار), درجات الحرارة ( 15, 20, 30 و 40 درجة مئوية ) و تركيز الزيت ( 10,20,30 و 40 جزء بالمليون ) بينما تم تثبيت تركيز الاملاح المذابة عند 150 جزء بالمليون. بينما تمت دراسة اربع متغيرات تشغيلية في عملية الترشيح بالتناضح العكسي, الضغط ( 5 , 6 , 7 و 8 بار), درجات الحرارة الحرارة ( 15, 20, 30 و 40 درجة مئوية ) ,تركيز الاملاح المذابة (100, 200, 300 و400 جزء بالمليون ) و تركيز الزيت (2.5 , 5, 7.5 و 40 جزء بالمليون ).تم استخدام طريقة تاكوشي الأحصائية في عملية الترشيح بالتناضح العكسي. خلصت الدراسة الى ان الضغط هو المؤثر الرئيسي على عملية الترشيح الفائق بينما تعتبر الحرارة هي المؤثر الرئيسي في عملية الترشيح بالتناضح العكسي. تشير النتائج الى اكثر من 99% من الزيت يمكن ازالته بعملية الترشيح الفائق مع تدفق يصل الى 580 لتر/ساعة لكل متر مربع و ان عملية الترشيح تنطبق مع ميكانيكية تكوين الطبقة الهلامية. تم الاستنتاج بان عمليات التناضح العكسي قادرة على ازالة جميع الزيوت الملوثة و 99% من الاملاح مع تدفق يصل الى 76 لتر/ساعة لكل متر مربع. لوحظ بان عملية الترشيح في التناضح العكسي تتبع ميكانيكية انسداد المسامات المثالية. تم تخمين الموديل الرياضي و الظروف الامثل باستخدام طريقة تحليل المتغيرات ومن ثم اجراء تجربة اثباتية. لوحظ بان النتائج ضمن ±5% من القيم المتوقعة مما يدل على قوة الموديل الرياضي. تم الاستنتاج بان مواصفات المياه المنتجة مشابهة لمواصفات المياه المستخدمة في عمليات معالجة الوقود لذا يمكن اعادة استخدامها لتقليل الكلفة التشغيلية.

Table of content: volume: issue: