Department of Chemical Engineering

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 69
  • Item
    PRODUCTION OF PARTICLEBOARD FROM KENAF PLANT
    (University of Khartoum, 2015-12) Marina Rafat Eisa Azer
    ABSTRACT The aim of this study was to investigate the suitability of utilizing kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in the manufacturing of particleboard using urea formaldehyde adhesive and to study effect of density and particle size on mechanical and physical properties of particleboard. Kenaf stems were collected; air dried, chopped and milled using a laboratory hammer mill. Two particle sizes were used: 0.1- 4.5mm for boards A, B and C, and 0.8-10mm for board D. all boards were of one layer with dimensions 340mm × 340mm × 10mm, except board B 430mm × 340mm × 16mm. The boards were made by adding urea formaldehyde adhesive at12% for board A and 16% for boards B, C, and D to the kenaf particles, and then compressed in hot press at 200 bar and 180oC for 7min. The density of boards A, B, C, and D were 0.57, 0.68, 0.8 and 0.8 g/cm3 respectively. The boards were placed for 2 days in a room at 25oC and 65% humidity before being tested and evaluated using BS EN standards. Board A and B did not meet the standards for modulus of rupture (MOR), modulus of elasticity (MOE) and internal bond (IB); board C met the standards for MOE and IB but did not meet the standards for MOR. Board D met the standards for all parameters with MOR, MOE and IB values of 17, 2948 and 1.568 N/mm2 respectively; and increase in thickness of swelling after two hours (2hrsTS), thickness of swelling after twenty four hours (24hrsTS) and water absorption (WA) of 36, 100 and 136% respectively. The board D showed better performance, as regards mechanical and physical properties, than the other boards. The experimental results showed that board density and particle size kenaf had an effect on the mechanical and physical properties of produced particleboard. المستخلص الهدف من هذه الدراسة هو تقييم ملائمة استخدام نبات الكناف في تصنيع ألواح خشبية مضغوطة باستخدام اليوريا فورمالدهيد كمادة لاصقة وتأثير كثافة اللوح وحجم الحبيبات على الخصائص الميكانيكية والفيزيائية للالواح الخشبية المضغوطة. جمعت سيقان نبات الكناف وجففت ثم كسرت وطحنت في طاحونة شواكيش معملية وصنفت الى حجمين من الحبيبات الأول (0.1 – 4.5ملم) خاص بالألواح A و B و C ، والثاني (0.8 - 10.0ملم) خاص باللوح D. صنعت الألواح من طبقة واحدة بأبعاد 340ملم×340ملم×10ملم ماعدا اللوح B بأبعاد 340ملم×340ملم×16ملم بإضافة اليوريا فورمالدهيد، بنسبة 12% للوح A و16% للألواح الاخرى, الى حبيبات الكناف ثم ضغطها في جهاز الضغط الساخن عند درجة 180oم و200بار لمدة 7 دقائق. كثافة الالواح A و B و C و Dكانت 0.57 و 0.68 و 0.8 و 0.8 جم/سم3 علي التوالي , ثم وضعت لمدة يومين في غرفة بدرجة حرارة 25 oم ورطوبة 65% قبل الاختبارات وبعد ذلك تم تقييم الالواح باستخدام المقاييس الأوربية (BS EN Standards ). اللوحان A و B لم تسوفيا المقاييس لمعامل التمزق ( (MOR ومعامل المرونة ( (MOE وقوة الترابط الداخلي (IB), بينما اللوح C استوفى المقاييس لمعامل المرونة وقوة الترابط الداخلي ولم يستوف معامل التمزق. اللوح D استوفى المقاييس في كل المؤشرات حيث كان معامل التمزق ومعامل المرونة وقوة الترابط للوح 17 و 2948 و1.568 نيوتن/ملم2 على التوالي, والزيادة في السمك لمدة ساعتين والزيادة في السمك لمدة 24 ساعة وامتصاصية الماء للوح D هي 36% و100% و136% على التوالي. اللوح D أعطى أحسن أداء في الخصائص الميكانيكية والفيزيائية من الالواح الاخرى. أظهرت النتائج التجريبية ان كثافة اللوح وحجم حبيبات الكناف لها تأثير علي الخواص الميكانيكية والفيزيائية للألواح الخشبية المضغوطة.
  • Item
    Application of Pinch Analysis to Sunflower production process
    (University of Khartoum, 2017) Sabah Mohammed Said Alamin Mohammed
    Abstract The aim of this study is to study the application for pinch analysis of the sunflower oil production process for adjusted energy consumption. Data were collected from a given factory from information in documents and part of data was taken as estimations from process engineers at site and a material and energy balances were performed. The Grand Composite Curve (GCC) was used and the optimal heat exchange network constructed. Also the Hint programme was applied to construct the Cascade and GCC Diagram. The results showed that the hot utility requirements amounted to about 340 KW and the cold utility to about 34 KW. The potential savings were 3 % and 90 % in the hot and cold utility requirements respectively in comparison with the existing situation. The factory must be nine exchangers only, eight exchangers for heating and one exchanger for cooling. المستخلص الهدف من هذه الدراسة هو تطبیق التكامل الحراري لعملیة انتاج زیت عباد الشمس لضبط استهلاك الطاقة .تم جمع البیانات من مصنع معین من معلومات موجودة في المستندات وجزء من الملومات اخذت من مهندسین الموقع وتم اجراء موازنة للمادة والطاقة. تم اجراء تحلیل جبري وتم تقدیر الخدمات الساخنة والباردة تم عمل منحني مركب كبیر وشبكة المبادل الحراري. ایضا استخدمنا برنامج هینت. النتائج المتحصلة بلغت لخدمة التسخین قیمة قدرها حوالي 340 كیلووات ولخدمة التبرید قیمة قدرها حوالي 34 كیلووات. یحقق هذا التحلیل وفورات محتملة بنسبة 3 % و 90 % للتسخین وللتبرید علي التوالي بالمقارنة مع الوضع الحالي. المصنع یجب ان یستعمل تسعة مبادل حراري فقط , ثمانیة منها للتسخین وواحد للتبرید .
  • Item
    Improving Energy Efficiency in a pharmaceutical plant
    (University of Khartoum, 2020) Musab Ibrahim Mohamed AL Hassan
    Abstract The objective of this study is to improve energy efficiency of pharmaceutical Plant. an energy audit is performed covering administration building and production facilities and heating, Ventilation and Air-Conditioning (HVAC) system the source of inefficiency was identified to be the major energy consumer in the plant. Mitigation measures that enhances efficiency were developed the energy efficiency of the building and HVAC were found as 24%, 28% respectively. Mitigation measure such humidity control were found to be significantly reduce energy consumption. It is recommended to relax the relative humidity from around 22% to 50%. Theoretical AHU-Dehumidifier models were built to find the optimum system settings with minimum energy consumption. A pre-cooling and post-cooling temperature of 15.5 C and 21 C respectively are recommended operation conditions to enhance the energy efficiency. المستخلص الهدف من هذه الدراسة هو تحسين كفاءة استخدام الطاقة في مصنع المستحضرات الصيدلانية ، تم تحديد نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ليكون المستهلك الرئيسي للطاقة في المصنع. ، تم تعديل جدول تشغيل HVAC ، وتم تثبيت وتكوين التحكم في إضاءة الكشف عن الحركة لتوفير الكهرباء. في منشآت الإنتاج ، تم إغلاق فراغ االمباني وفراغ العملية وجامع الغبار أثناء عدم الإنتاج ، وتم تعطيل مزيل الرطوبة في "منشأة المستحضرات الصيدلانية" لتخفيف الرطوبة النسبية من حوالي 22 ٪ إلى 50 ٪، في حين لا يزال الحفاظ عليها ضمن المواصفات العليا البالغة 55 ٪. تم تصميم نماذج AHU-Dehumidifier النظرية للعثور على أفضل إعدادات النظام بأقل استهلاك للطاقة. من خلال استهلاك المياه المبردة والبخار المنفذة ، سيتم تقليل الاستهلاك السنوي للطاقة بنسبة 24٪ و 28٪ في مبنى المكاتب، وقد اقترحت نماذج AHU-Dehumidifier درجة حرارة خارج لفائف التبريد قبل 15.50 درجة مئوية وإيقاف بعد التبريد. - درجة حرارة الملف 21 درجة مئوية في مواجهة متطلبات الرطوبة الحالية لتحقيق الحد الأدنى من استهلاك الطاقة
  • Item
    Enhancement of Sedimentation of Suspended Solids in Turbid Water by Magnetic Technique
    (University of Khartoum, 2020) Nayla Hassan Omer Mohamed
    ABSTRACT The main objective of this study is to investigate the applicability of magnetic technique with small footprint and initial capital expenditure to enhance the sedimentation process of turbid water in the water treatment plant in Khartoum State. The methodology followed to achieve the objectives of this research included designing, manufacturing and calibration of a lab-scale model of hydrodynamic magnetic treatment device, designing of sampling data sheets and patterns of magnetic treatment and laboratory investigations followed by data analysis. The laboratory experiments were divided into three phases. Phase 1 was conducted to achieve the main objective of this research, phase 2 to interpret what happened in phase 1, and phase 3 to explain and confirm both phases. Phase 2 and 3 were parallel and performed synchronously by using the same patterns of magnetic treatments of the same samples. All samples were collected from Blue Nile river (intakes of Almogran and Suba water treatment plants), they covered a range of turbidity from 596 to 24500 NTU during the flood season of 2015/2016. The first phase included jar tests and water quality parameters analyses (pH, TDS, EC, turbidity and total hardness), the second phase investigated the dynamic viscosity while phase three tested the solubility behavior of the suspended and dissolved elements. The results showed that the applied method decreased the detention time in the sedimentation process by 25-38%, thereby it could possibly increase the production rate of the treatment plant by the same percentage. In addition, it decreased the optimal coagulant dose (PAC) by 20-30% in the tested samples. The water quality parameters were affected positively in most tested samples with insignificant amount of electrical energy spent. Dynamic viscosity of turbid water decreased by the magnetic treatment in most of the tested samples. This study has demonstrated, for the first time in the cited areas, that negative viscosity could appear in natural turbid water just like Ferro fluids because of the high content of iron in Blue Nile water. Measurement of concentration has been conducted for 27 diamagnetic, paramagnetic, ferromagnetic and antiferromagnetic elements (metallic and nonmetallic) by (ICP-OES) Varian 725-ES instrument. Each element showed different behavior in terms of solubility in the tested ranges of turbidity in each sample. Many elements responded to the treatment method used by dissolving and acting as a self-coagulant in turbid water such as aluminum and iron while other hazardous elements were adsorbed such as chromium, thallium, and phosphorous showing the significant advantage of the method used. More than 70% of dissolved phosphorous was adsorbed in suspended solids, which raises the possibility to use this method in the eutrophication treatment. مستخلص الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو دراسة مدى قابلية تطبيق معالجة مغناطيسية ذات حجم وتكلفة انشائية صغيرة لتحفيز عملية الترسيب في المياه العكرة في محطات معالجة مياه الشرب في ولاية الخرطوم. تضمنت المنهجية المتبعة لتحقيق أهداف هذا البحث تصميم وتصنيع ومعايرة نموذج معملي لجهاز معالجة مغناطيسية هيدوديناميكية، بالإضافة الي تصميم نمازج لبيانات العينات وأنماط العلاج المغناطيسي والاختبارات المعملية يتبعها تحليل لهذه البيانات. تم تقسيم التجارب المعملية إلى ثلاث مراحل. أجريت المرحلة الأولى لتحقيق الهدف الرئيسي لهذا البحث- تحفيز الترسيب، والمرحلة الثانية لتفسير نتائج المرحلة الاولي، والمرحلة الثالثة لشرح وتأكيد المرحلتين. أجريت المرحلة 2 و3 في نفس الوقت باستخدام نفس أنماط العلاج المغناطيسي لنفس العينات. جمعت جميع العينات من النيل الأزرق (مأخذ محطتي المقرن وسوبا لمعالجة مياه الشرب) وغطت مدي عكوره من 596 حتى 24500 NTU في موسم الفيضان من العام 2015/2016. شملت المرحلة الاولي اختبارات الجرة ومعاملات جودة المياه (الرقم الهيدروجيني، المواد الصلبة الذائبة، الموصلية الكهربية، العكورة، وعسر الماء الكلي)، المرحلة الثانية بحثت في اللزوجة الديناميكية بينما اختبرت المرحلة الثالثة سلوك الذوبان للعناصر الذائبة والمعلقة. أظهرت النتائج أن الطريقة المطبقة قللت من فترة الاحتجاز في عملية الترسيب بنسبة 25-38 ٪، وبالتالي يمكن أن تزيد من معدل إنتاج محطة المعالجة بنفس النسبة المئوية. بالإضافة إلى ذلك فقد انخفضت جرعة المادة المروبة المثلى (PAC) بنسبة 20-30 ٪ في العينات المختبرة بينما صرف قدر ضئيل من الطاقة الكهربائية للمغنطة. تأثرت معايير جودة المياه بشكل إيجابي في معظم العينات المختبرة كما انخفضت اللزوجة الديناميكية للمياه العكرة بسبب المعالجة المغناطيسية في معظم العينات. أظهرت هذه الدراسة لأول مرة في المواضيع المشار إليها أن اللزوجة السلبية يمكن أن تظهر في المياه العكرة الطبيعية تمامًا مثل السوائل الحديدية بسبب ارتفاع نسبة الحديد في مياه النيل الازرق. تم إجراء قياس التركيز على 27 عنصر ديامغنطيسي، بارا مغنطيسي، مغناطيسي حديدي ومضاد مغنطيسي حديدي (معدني وغير معدني) باستعمال جهاز المطياف الكتلي الحثي البلازمي (ICP-OES) Varian 725-ES. أظهر كل عنصر سلوكًا مختلفًا من حيث القابلية للذوبان في النطاقات المختبرة من العكوره في كل عينة. استجابت العديد من العناصر لطريقة العلاج المستخدمة في الذوبان وعملت كمخثر ذاتي في المياه العكرة مثل الألمونيوم والحديد بينما تم امتصاص بعض العناصر الخطرة الأخرى مثل الكروم والثاليوم والفوسفور مما يدل على أهمية فوائد الطريقة المستخدمة. تم امتصاص أكثر من 70 ٪ من الفوسفور المذاب بواسطة المواد الصلبة العالقة مما يؤشر الي إمكانية استخدام هذه الطريقة في علاج مشكله الإثراء الغذائي
  • Item
    Energy Audit of Steam System in an Edible Oil Company
    (University of Khartoum, 2018) Mohammed, Mohammed Abdalla
    The objective of this study is to assess the steam system in an edible oil company and to optimize the energy used in the system which suffers significant inefficiency and large energy consumption. The steam system scorecard for generation area (boiler) was 51%, and for distribution area was 53 %. The dissertation obtained data from logbooks and manuals for the research, the research filled the data gap by holding primary data from structured observation in the field in the generation and distribution area. The study concluded that the main source of inefficiency includes automatic control, meters and online control for area of generation (boiler) and insulations of valves, flanges, steam meter and energy recovery for area of distribution. Analysis using the walk -through audit suggest to implement corrective action by inserting turbo system in the generation area and installing flow meters within both areas generation and distribution that increases the efficiency to the optimum range of 80% to 100 % .