کتاب گاز سنتز

معرفی کتاب گاز سنتز

کتاب الکترونیکی «گاز سنتز: شبیه‌سازی و بهینه‌سازی روش‌های مختلف تولید آن» (شبیه‌سازی و بهینه‌سازی روش‌های مختلف تولید آن) به قلم حبیب آل‌ابراهیم، محمدجواد آذرهوش و سیدابراهیم موسوی و با همکاری انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر منتشر شده است. این کتاب به بررسی جامع روش‌های تولید گاز سنتز، شبیه‌سازی فرآیندها و بهینه‌سازی آن‌ها می‌پردازد و برای دانشجویان، پژوهشگران و فعالان حوزه مهندسی شیمی و صنایع پتروشیمی تدوین شده است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب گاز سنتز

این کتاب به عنوان یک منبع تخصصی در حوزه مهندسی شیمی و صنایع پتروشیمی، به بررسی اهمیت گاز سنتز و نقش آن در تولید محصولات کلیدی مانند متانول و آمونیاک می‌پردازد. گاز سنتز، ترکیبی از هیدروژن و مونواکسیدکربن، به عنوان خوراک اصلی بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و متالورژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اثر حاضر ابتدا به مزایا و کاربردهای گاز طبیعی و گاز سنتز می‌پردازد و سپس روش‌های مختلف تولید گاز سنتز از گاز طبیعی را معرفی می‌کند. علاوه بر روش‌های مرسوم مانند ریفرمینگ با بخار آب، اکسیداسیون جزئی و تبدیل خشک، روش‌های ترکیبی و نوین نیز مورد بررسی قرار گرفته‌اند. بخش قابل توجهی از کتاب به شبیه‌سازی و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید گاز سنتز اختصاص یافته و مدل‌سازی‌های ریاضی و الگوریتم‌های بهینه‌سازی مانند الگوریتم ژنتیک برای ارتقای عملکرد واحدهای صنعتی ارائه شده‌اند. این کتاب در دوره‌ای تدوین شده که توجه به کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی و افزایش بهره‌وری انرژی در صنایع شیمیایی اهمیت یافته است و تلاش دارد با ارائه روش‌های نوین و تحلیل‌های دقیق، راهکارهایی برای بهبود فرآیندهای تولید گاز سنتز ارائه دهد.

خلاصه کتاب گاز سنتز

در این کتاب، ابتدا اهمیت گاز سنتز و نقش آن در صنایع پتروشیمی و متالورژی شرح داده می‌شود. سپس روش‌های مختلف تولید گاز سنتز از گاز طبیعی مورد بررسی قرار می‌گیرند. این روش‌ها شامل ریفرمینگ با بخار آب (که متان را با بخار آب در حضور کاتالیست به گاز سنتز تبدیل می‌کند)، اکسیداسیون جزئی (تبدیل متان با اکسیژن به گاز سنتز)، تبدیل خشک (واکنش متان با دی‌اکسیدکربن) و روش‌های ترکیبی مانند تبدیل اتوترمال و سه‌تایی است. هر یک از این روش‌ها از نظر بازده، نسبت هیدروژن به مونواکسیدکربن، هزینه عملیاتی و مسائل زیست‌محیطی تحلیل می‌شوند. بخش مهمی از کتاب به معرفی یک روش نوین تولید گاز سنتز از طریق احیاء اکسیدهای فلزی با متان اختصاص دارد که در آن، بدون نیاز به کاتالیست و با حذف تولید گازهای گلخانه‌ای، گاز سنتز با کیفیت بالا و نسبت مناسب برای تولید متانول به دست می‌آید. در ادامه، شبیه‌سازی و مدل‌سازی ریاضی فرآیندهای مختلف تولید گاز سنتز ارائه شده و با استفاده از الگوریتم‌های بهینه‌سازی، شرایط عملیاتی بهینه برای افزایش بازده و کاهش مصرف انرژی تعیین می‌شود. در نهایت، نتایج آزمایشگاهی و پایلوت برای برخی از روش‌های نوین و مدل‌سازی‌های انجام‌شده گزارش شده و مقایسه‌ای میان روش‌های مختلف از منظر اقتصادی و زیست‌محیطی صورت می‌گیرد.

چرا باید کتاب گاز سنتز را خواند؟

این کتاب با ارائه تحلیلی جامع از روش‌های مختلف تولید گاز سنتز و تمرکز بر شبیه‌سازی و بهینه‌سازی فرآیندها، امکان آشنایی با آخرین دستاوردهای علمی و صنعتی در این حوزه را فراهم می‌کند. مخاطب با مطالعه این اثر، علاوه بر شناخت دقیق مزایا و معایب هر روش، با مدل‌سازی‌های ریاضی و الگوریتم‌های بهینه‌سازی آشنا می‌شود و می‌تواند راهکارهایی برای افزایش بهره‌وری و کاهش آلاینده‌ها در واحدهای صنعتی بیابد. همچنین، معرفی روش‌های نوین و نتایج پژوهش‌های آزمایشگاهی، دیدگاه تازه‌ای نسبت به آینده تولید گاز سنتز ارائه می‌دهد.

خواندن کتاب گاز سنتز را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران مهندسی شیمی، فعالان صنایع پتروشیمی و فولاد، و افرادی که در زمینه شبیه‌سازی و بهینه‌سازی فرآیندهای شیمیایی فعالیت دارند، مناسب است. همچنین برای کسانی که به دنبال راهکارهایی برای کاهش مصرف انرژی و آلاینده‌ها در تولید گاز سنتز هستند، کاربردی خواهد بود.

فهرست کتاب گاز سنتز

فصل اول: مزایای گاز طبیعی و اهمیت و کاربردهای گاز سنتز در این فصل، مزایای گاز طبیعی نسبت به سایر سوخت‌های فسیلی، فرآیندهای انتقال و تبدیل گاز طبیعی، اهمیت گاز سنتز و محصولات حاصل از آن بررسی می‌شود. همچنین روش‌های مختلف تولید گاز سنتز معرفی می‌گردد. فصل دوم: روش‌های مختلف تولید گاز سنتز از گاز طبیعی این فصل به معرفی و تحلیل روش‌های تولید گاز سنتز از گاز طبیعی می‌پردازد؛ از جمله ریفرمینگ با بخار آب، اکسیداسیون جزئی، تبدیل خشک و روش‌های ترکیبی مانند تبدیل اتوترمال و سه‌تایی. مزایا، معایب و کاربردهای هر روش به تفصیل بیان شده است. فصل سوم: روش جدید تولید گاز سنتز از احیاء اکسیدهای فلزی در این فصل، تولید گاز سنتز از طریق احیاء اکسیدهای فلزی با متان به عنوان روشی نوین معرفی می‌شود. بررسی سینتیکی واکنش‌ها، مدل‌سازی ریاضی و نتایج آزمایشگاهی در راکتورهای مختلف ارائه شده است. فصل چهارم: شبیه‌سازی و بهینه‌سازی روش‌های مختلف تولید گاز سنتز از گاز طبیعی این فصل به مدل‌سازی ریاضی فرآیندهای تولید گاز سنتز، معرفی مدل‌های شبه‌همگن و غیرهمگن، حل معادلات پاره‌ای و استفاده از الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌سازی شرایط عملیاتی می‌پردازد. نتایج بهینه‌سازی برای تولید هیدروژن و متانول نیز گزارش شده است. در پایان کتاب، مراجع، نمایه و واژه‌نامه انگلیسی به فارسی ارائه شده‌اند.

بخشی از کتاب گاز سنتز

«گاز سنتز مخلوطی از هیدروژن و مونواکسیدکربن است که به عنوان خوراک صنایع پتروشیمی (به عنوان مثال در تولید متانول) از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و در فرآیندهای شیمیایی و متالورژی متعددی (مثل احیاء مستقیم اکسید آهن) مورد استفاده قرار می‌گیرد. کتاب حاضر برای اساتید، دانشجویان و محققین علاقمند به انجام کارهای پژوهشی در زمینه‌های شبیه‌سازی و بهینه‌سازی روش‌های مختلف تولید گاز سنتز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این کتاب به بررسی اهمیت و کاربردهای گاز سنتز، معرفی روش‌های معمول و جدید تولید آن از گاز طبیعی، و هم‌چنین شبیه‌سازی و بهینه‌سازی برخی از روش‌های مهم تولید آن پرداخته است. در فصل اول کتاب، ابتدا به معرفی روش‌های تبدیل گاز طبیعی به گاز سنتز پرداخته شده و پس از آن گاز سنتز و اهمیت آن بحث شده است. در فصل دوم، روش‌های تولید گاز سنتز از گاز طبیعی نظیر تبدیل با بخارآب، اکسیداسیون جزئی، تبدیل خشک و روش‌های ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در فصل سوم، تولید گاز سنتز با استفاده از احیاء اکسیدهای فلزی به عنوان روشی جدید معرفی می‌شود. در نهایت در فصل چهارم، برخی از روش‌های مهم تولید گاز سنتز از گاز طبیعی شبیه‌سازی و بهینه‌سازی می‌گردند. در این فصل، ریفرمر با بخار توسط مدل دوبعدی غیرهمگن و ریفرمر اتوترمال با استفاده از مدل یک‌بعدی غیرهمگن شبیه‌سازی شده‌اند. سپس ریفرمر با بخار و ریفرمر اتوترمال با استفاده از الگوریتم ژنتیک در نرم‌افزار متلب بهینه‌سازی می‌گردند.»