نمونه بیان مسأله در پروپوزال فرآیندهای نفت | راهنمای نگارش استاندارد برای پایاننامه ارشد و دکتری
بيان مسأله اساسی تحقيق به طور كلی
(شامل تشريح مسأله و معرفی آن، بيان جنبه های مجهول و مبهم، بيان متغيرهای مربوطه و منظور از تحقيق)
نمونه بیان مساله در نگارش پروپوزال کارشناسی ارشد در رشته مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیندهای نفت در زیر عنوان شده است :
"بهینه سازی هیدروتریتینگ در یک واحد تبدیل گاز به مایع مبتنی بر فرایند فیشر–تروپش"
Optimization of hydrotreating in a gas-to-liquid conversion unit based on the Fisher-Tropesh process
سنتز فیشر-تروپش یک فرآیند گاز به مایع است که در آن گاز طبیعی به سوخت های مایع مانند دیزل تبدیل می شود. یک واحد گاز به مایع از سه بخش تشکیل شده است.
الف) آماده سازی گاز سنتز
ب) سنتز فیشر-تروپش
ج) ارتقاء محصولات [1].
تولید گاز سنتز پرخرج ترین بخش می باشد. فرآیندهای مختلفی برای تهیه گاز سنتز وجود دارند که عبارتند از:
اصلاح بخار (SR)، اصلاح حرارتی خودکار (ATR)، اکسیداسیون جزئی (POX) یا ترکیبی از این فرایند ها [2].
در سنتز فیشر-تروپش عمدتاً از دو نوع راکتور استفاده می شود که عبارتند از یک ستون حباب دوغاب و یا یک راکتور بستر ثابت چند لوله ای که معمولا راکتور ستون حباب دوغاب به جهت هم دمایی و برای حذف گرما در واکنش گرمازای فیشر-تروپش پیشنهاد شده است [3].
دو سنتز مختلف فیشر-تروپش وجود دارد.
سنتز دمای بالا از کاتالیزور آهن استفاده می کند، در دمای 330-350 درجه سانتیگراد عمل می نماید و عمدتاً هیدروکربن های سبک (نفتا) تولید می کند.
سنتز فیشر-تروپش با دمای پایین که می تواند از کاتالیزور کبالت و آهن استفاده نماید و در دمای حدود 200 درجه سانتیگراد کار می کند و هیدروکربن های عمدتا سنگین تری (دیزل و موم) را تولید می کند [4].
در واحد ارتقاء، زنجیرههای هیدروکربنی طولانی حاصل از سنتز فیشر-تروپش تحت واکنشهای هیدروکراکینگ و هیدروایزومریزاسیون در یک هیدروتراتر قرار میگیرند [5].
کاتالیزورهای مورد استفاده در راکتور هیدروفرایند دو عملکردی بوده و تابع هیدروژناسیون/دهیدروژناسیون هستند با مشخصه های اسیدی هستند تا ایزومریزاسیون و کرک را فراهم کنند [6].
در بررسی کار محققان، تولید گاز سنتز و سنتز فیشر-تروپش یک فرآیند گاز به مایع مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفته است ولی تمرکز این پیشنهاد پژوهش بهینه سازی واحد ارتقاء می باشد بدین منظور یک مدل ریاضی برای هیدروتراتر در یک برنامه مدلسازی (MATLAB) استخراج و به یک برنامه شبیه سازی (HYSYS) ارسال می شود.
هدف این خواهد بود که اجرای همزمان این دو برنامه شرایط بهینه ای را برای هیدروتریتینگ پیدا کنند.
✒️ نمونه 2 بیان مسأله (فرآیندهای نفت)
بیان مسأله:
صنعت نفت بهعنوان ستون اصلی اقتصاد بسیاری از کشورها، نیازمند فرآیندهای دقیق و علمی در استخراج، پالایش و بهینهسازی مصرف است. در ایران، با وجود ذخایر عظیم نفتی، بخش قابلتوجهی از فرآیندهای تولید و پالایش همچنان با چالشهایی مانند فرسودگی تجهیزات، عدم استفاده کامل از فناوریهای نوین، هدررفت منابع و هزینههای بالای تولید مواجه است.
از سوی دیگر، تحریمهای اقتصادی و محدودیتهای فناوری، سبب شده است که بخشی از دانش فنی مورد نیاز برای بهینهسازی فرآیندهای نفتی وارداتی باشد و امکان بومیسازی آنها با موانعی روبهرو گردد. این مسائل موجب کاهش بهرهوری، افزایش آلودگیهای زیستمحیطی و تضعیف جایگاه ایران در بازار جهانی انرژی شده است.
بر این اساس، پرسش اصلی پژوهش این است که: چه راهکارهای علمی و کاربردی میتواند فرآیندهای نفتی ایران را بهینهسازی کرده و بهرهوری تولید را افزایش دهد؟
📝 نمونه 3 ـ فرآیندهای نفت (موضوع: بهینهسازی پالایشگاههای نفتی)
بیان مسأله:
پالایشگاههای نفتی در ایران بخش مهمی از چرخه تولید و تأمین انرژی کشور را تشکیل میدهند. با این حال، بسیاری از این پالایشگاهها با مشکلاتی همچون فرسودگی تجهیزات، مصرف بالای انرژی، هدررفت مواد اولیه و انتشار آلایندههای زیستمحیطی مواجه هستند. این وضعیت نه تنها موجب کاهش بهرهوری و افزایش هزینهها میشود، بلکه در بلندمدت توان رقابتی صنعت نفت ایران در بازارهای جهانی را نیز کاهش میدهد.
از این رو، پرسش اصلی پژوهش این است که: چه راهکارهای علمی و فناورانهای میتواند به بهینهسازی فرآیندهای پالایشگاهی در ایران کمک کند و میزان بهرهوری را افزایش دهد؟
بهینهسازی پالایشگاه نفت، فرآیندهای پالایش نفت، بهرهوری انرژی در نفت، آلودگی پالایشگاهها، پروپوزال مهندسی نفت
📝 نمونه 4 ـ فرآیندهای نفت (موضوع: مدیریت پساب و آلودگیهای نفتی)
بیان مسأله:
فعالیتهای نفتی همواره با تولید پسابها و آلایندههای شیمیایی همراه است که در صورت مدیریت ناکارآمد، میتواند پیامدهای مخربی برای محیط زیست و سلامت انسان به همراه داشته باشد. در ایران، با وجود برخی مقررات و استانداردهای زیستمحیطی، بسیاری از پالایشگاهها و صنایع پاییندستی نفت هنوز فاقد سیستمهای کارآمد تصفیه پساب و کنترل آلایندهها هستند.
این شرایط باعث آلودگی منابع آب، خاک و هوا شده و چالشهای حقوقی و اجتماعی جدی در پی دارد. بنابراین، مسأله اصلی پژوهش این است که: چه روشهای نوین و کارآمدی برای مدیریت پسابهای نفتی در ایران قابل اجرا هستند و چگونه میتوان اثرات مخرب زیستمحیطی آنها را کاهش داد؟
مدیریت پساب نفتی، آلودگی زیستمحیطی نفت، تصفیه پساب پالایشگاه، آلودگی خاک و آب، پایاننامه فرآیندهای نفت
📝 نمونه 5 ـ فرآیندهای نفت (موضوع: فناوریهای نوین حفاری و استخراج نفت)
بیان مسأله:
حفاری و استخراج نفت از پیچیدهترین و پرهزینهترین مراحل چرخه تولید نفت محسوب میشود. در ایران، با وجود ذخایر عظیم هیدروکربنی، استفاده از فناوریهای نوین حفاری مانند حفاری افقی، حفاری با لیزر و فناوریهای دیجیتال محدود بوده و وابستگی به تجهیزات خارجی همچنان محسوس است. این وضعیت علاوه بر افزایش هزینهها، سبب کاهش سرعت بهرهبرداری از میادین مشترک و عقبماندگی در رقابت منطقهای شده است.
در چنین شرایطی، پرسش اصلی این است که: استفاده از فناوریهای نوین حفاری تا چه اندازه میتواند موجب ارتقای بهرهوری، کاهش هزینهها و افزایش سرعت استخراج نفت در ایران شود؟
فناوری نوین حفاری نفت، استخراج نفت، حفاری افقی، بهینهسازی حفاری، پروپوزال فرآیندهای نفت
نمونه بیان مسأله در نگارش پروپوزال زیستشناسی | راهنمای کامل برای پایاننامه ارشد و دکتری
نمونه بیان مساله در نگارش پروپوزال در رشته زیست شناسی و در مقطع کارشناسی ارشد را ملاحظه فرمایید
"بررسی ارتباط بین پلی مورفیسم های rs1129055 وrs17281995 در ژن CD86 با خطر ابتلا به سرطان تخمدان"
Investigation of the relationship between rs1129055 and rs17281995 polymorphisms in the CD86 gene with the risk of ovarian cancer
بيان مسأله اساسي تحقيق
(تشريح مسأله و معرفی آن، بيان جنبه های مجهول و مبهم، بيان متغيرهای مربوطه و منظور از تحقيق):
سرطان یکی از رایجترین عامل مرگ و میر در بیشتر مناطق دنیا میباشد و در حال حاضر یکی از موانع رایج برای داشتن امید به زندگی مطلوب در برخی از کشورها قلمداد می شود. سرطان تخمدان یکی از شایعترین سرطانهای زنان بهشمار میآید و با نرخ بقا 5 ساله در حدود 47 درصد و تشخیص مرحله ای 15 درصد در رتبه پنجم شایعترین بدخیمی های مرگبار زنان قرار دارد که منجر به مرگ 125000 نفر در هر سال می شود بنابراین بررسی راهبرد های جدید و موثر برای درمان ریشه ای ضروری است اما متاسفانه با این وجود سرطان تخمدان پیشآگهی مطلوبی ندارد و نرخ مرگ و میر بالایی را به ثبت رسانیده است(Yan Zhai et al, 2020).
شیوع بیماری سرطان تخمدان در مناطق مختلف به عوامل متفاوتی بستگی دارد که از جملهی آن میتوان به رشد جمعیت، افزایش عوامل سرطانزا، بستن لولهی تخمدان، کاهش تعداد حاملگی و کاهش مدت زمان شیردهی اشاره کرد(Isherwood et al., 2018).
میزان نفوذ در جمعیتهای مختلف نیز اعداد متفاوتی را به ثبت رسانیدهاند برای مثال در سال 2012 بیشترین نرخ سرطان تخمدان در چین ( 60/14% از کل موارد)، هند ( 33/11% از کل موارد) و آمریکا ( 8/81% از کل موارد) اتفاق افتاده است (Rahmani et al., 2018) و در کشورهای آسیایی؛ سنگاپور، قزاقستان و برونئی بیشترین نرخ سرطان تخمدان را ثبت کردهاند.
همچنین در ایران، استان مرکزی با بیشترین نرخ مبتلای سرطان تخمدان ( 3/6%) و استان کهکیلویه و بویراحمد با کمترین نرخ (0%) در جایگاه اول و آخر قرار گرفتند و گفتنی است، استانهای شمالی، مرکزی و شمال غربی نرخ بالاتری از ابتلا به سرطان تخمدان را نسبت به استانهای شرقی و جنوب شرقی به ثبت رسانده بودند(Moradi et al., 2019).
ریسک فاکتورهای متعددی در ارتباط با بروز سرطان تخمدان شناسایی شده است. سن و سبک زندگی، عوامل تولید مثل، فاکتورهای زنانگی، عوامل هورمونی و فاکتورهای ژنتیکی از آن جملهاند، که در این میان مطالعات زیادی در ارتباط بین فاکتورهای ژنتیکی و خطر ابتلا به سرطان تخمدان صورت گرفته است.
برای مثال سابقهی خانوادگی بعنوان یکی از مهمترین فاکتورهای ژنتیکی در ارتباط با خطر ابتلا به سرطان تخمدان در نظر گرفته شده است. به طوریکه افرادی که خواهر یا مادر مبتلا به سرطان پستان و یا تخمدان دارند، احتمال خطر ابتلا به سرطان تخمدان در این افراد چند برابر افرادی است که چنین سابقهای ندارد. همچنین مطالعات نشان داده است جهش در ژن BRCAبعنوان ژن مهارکنندهی تومور، یکی از عوامل موثردر بروز سرطان تخمدان میباشد(Toss et al., 2015).
از طرف دیگر چندشکلیهای تک نوکلئوتیدی (SNP) در ژنهای مختلف، بعنوان یک عامل موثر در ابتلا به انواع بیماری از جمله سرطان در نظر گرفته شدهاند. چندشکلیهای تک نوکلئوتیدی، جابجاییهای تک نوکلئوتیدی در جایگاه خاصی از DNA هستند که میتوانند اثرات متقاوتی را از خود نشان دهند و در جمعیتها قابل شناسایی است.بدین صورت که اگر فراوانی آللی جابجایی مذکور کمتر از 1 درصد باشد، بعنوان جهش شناسایی میشود اما اگر میزان این فراوانی مساوی یا بیشتر از 1 درصد باشد، بعنوان پلیمورفیسم شناخته میشود. همچنین مطالعات نشان داده است که SNPها میتوانند اثرات مهمی را روی سلامتی انسان وارد کنند.
از این رو SNPها بعنوان فاکتورهای پیشبینی کننده در افراد برای پاسخ به داروها، فاکتورهای محیطی مثل سموم و همچنین احتمال پیشرفت یک بیماری مانند سرطان درنظرگرفته شوند.
از این رو مطالعات زیادی، ارتباط بین SNP های ژنها مختلف و خطر ابتلا به سرطان تخمدان را بررسی کردهاند. در سال 2007 مطالعهای بر روی ژنهای دخیل در متابولیسم هورمون و ترمیم DNA انجام شد و ارتباط معناداری بین SNPهای مورد مطالعه و سرطان تخمدان بدست آمد(Beesley et al., 2007).
تحقیق دیگری نیز ارتباط بین پلیمورفیسمهای ژنهای BRCA1وBRCA2 با سرطان تخمدان را به اثبات رساندهاند(Peter et al., 2009). از اینرو به نظر میرسد مطالعهی رابطهی پلیمورفیسم ژنهای مختلف در جمعیتهای گوناگون با سرطان تخمدان میتواند اطمینان ما را در مورد SNPها بعنوان یک فاکتور پیشآگهی بالا ببرد برهمین اساس مطالعات پلیمورفیسمی از اهمیت بالایی برخوردار هستند اما متاسفانه مطالعات کمی برای بررسی ارتباط پلیمورفیسمهای ژنهای تولیدکنندهی پروتئینهای ایمنیزایی با سرطان تخمدان وجود دارد.
یکی از پروتئینهایی که نقش مهمی در ایمنیزایی سلول ایفا میکند، CD86 میباشد که توسط ژن CD86کد میشود. این پروتیئن یکی از پروتیئنهای محرک در سلولهای عرضه کنندهی آنتیژن است و نه تنها در خودایمنی و پیوند اعضا نقش دارند بلکه در ایمنیزایی تومور نیز عملکرد مهمی را از خود نشان میدهند و و همچنین برای سیگنالینگ جهت فعال سازی و بقای سلولهای T ضروری هستند(Seliger et al., 2008).
همچنین مطالعات، افزایش سطح بیان mRNA ژن CD86 را در سلولهای سرطانی تخمدان و ریه نشان داده است (Greenwald et al., 2005)و ثابت شده است که اتصال بین CD86 و CTLA-4 باعث ایجاد آپوپتوز از طریق کاسپاز 8 و کاسپاز 3 میشود(Contardi et al., 2005). بنابراین هرگونه تغییر در بیان و عملکردژن CD86 میتواند سبب گسترش سرطان شود. چندشکلی تک نوکلئوتیدی یکی از فاکتورهایی است که میتواند سبب تغییر در بیان و عملکرد ژن CD86 شود.
ژن CD86 در کروموزوم 3q21 جا گرفته است و شامل 8 اگزون است و اگزونهای 8 و 7 دم سیتوپلاستی پروتنین CD86 را کد میکنند(Seliger et al., 2008).دو پلیمورفیسم +1057G/A (rs1129055) و +2379G/A(rs17281995) در ژن CD86 گزارش شده اند که با بیماریهای مختلفی در ارتباط است.
پلیمورفیسم rs1129055 باعث جابجای آمینواسید Ala به Thr میشود که عملکرد بهینهی پروتئین مذکور کاهش مییابد. (Ma et al., 2010)و پلیمورفیسم (rs17281995) در 3'-UTR ژن CD86 جای دارد و در اتصالت mRNA و تنظیم بیان ژن CD86 نقش مهمی را بازی میکند(Liu et al., 2013).
📝 نمونه 2 ـ زیستشناسی پزشکی (موضوع: نقش سلولهای بنیادی در درمان بیماریهای عصبی)
بیان مسأله:
بیماریهای عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون از چالشهای جدی سلامت عمومی در جهان و ایران هستند. درمانهای رایج اغلب تنها علائم بیماری را کنترل میکنند و قادر به بازسازی بافتهای عصبی آسیبدیده نیستند. در این میان، سلولهای بنیادی به دلیل توانایی تمایز به سلولهای عصبی، امیدهای تازهای برای بازسازی سیستم عصبی ایجاد کردهاند. با این حال، هنوز ابهامهای زیادی در خصوص اثربخشی، ایمنی و روشهای بهینه استفاده از سلولهای بنیادی در درمان این بیماریها وجود دارد.
از این رو، پرسش اصلی تحقیق این است که: استفاده از سلولهای بنیادی چگونه میتواند در بهبود عملکرد عصبی بیماران مبتلا به اختلالات عصبی نقشآفرین باشد؟
سلولهای بنیادی، بیماریهای عصبی، زیستشناسی پزشکی، بازسازی عصبی، پایاننامه زیستشناسی
Keywords: Stem Cells, Neurological Disorders, Neuroregeneration, Biological Sciences, Biomedical Research
📝 نمونه 3 ـ زیستشناسی محیطی (موضوع: تأثیر تغییرات اقلیمی بر تنوع گونههای گیاهی در ایران)
بیان مسأله:
تغییرات اقلیمی بهعنوان یکی از بحرانهای جهانی، بر اکوسیستمها و گونههای گیاهی تأثیر مستقیم دارد. ایران به دلیل داشتن اقلیمهای متنوع، از تنوع زیستی بالایی برخوردار است؛ اما افزایش دما، کاهش بارندگی و خشکسالیهای مکرر موجب تهدید بسیاری از گونههای گیاهی بومی شده است. در نبود پایش و مدیریت علمی، احتمال انقراض برخی گونهها افزایش مییابد.
بنابراین، مسأله اصلی این است که: تغییرات اقلیمی چه تأثیری بر الگوهای پراکنش و بقای گونههای گیاهی در زیستبومهای مختلف ایران دارد؟
تغییرات اقلیمی، تنوع زیستی، گونههای گیاهی، زیستشناسی محیطی، پروپوزال زیستشناسی
Keywords: Climate Change, Biodiversity, Plant Species, Environmental Biology, Ecosystem Conservation
📝 نمونه 4 ـ زیستفناوری (موضوع: استفاده از میکروارگانیسمها در تجزیه آلایندههای نفتی)
بیان مسأله:
فعالیتهای نفتی و صنعتی منجر به آلودگی خاک و آب با ترکیبات هیدروکربنی میشوند که تجزیهپذیری پایینی دارند و خطرات زیادی برای محیط زیست ایجاد میکنند. روشهای شیمیایی و فیزیکی تصفیه آلایندهها معمولاً پرهزینه و کماثر هستند. در مقابل، استفاده از میکروارگانیسمها بهعنوان یک روش زیستفناورانه، راهکاری پایدار و اقتصادی برای تجزیه آلایندههای نفتی محسوب میشود.
با این حال، شناخت دقیق گونههای میکروبی مؤثر و شرایط بهینه برای فعالیت آنها همچنان یک چالش علمی است. پرسش اصلی این است که: کدام میکروارگانیسمها توانایی بیشتری در تجزیه ترکیبات نفتی دارند و در چه شرایطی میتوانند بیشترین کارایی را داشته باشند؟
میکروارگانیسمها، تجزیه نفت، زیستفناوری محیطی، آلودگی نفتی، پایاننامه زیستشناسی
Keywords: Microorganisms, Oil Biodegradation, Environmental Biotechnology, Petroleum Pollution, Biological Research
نمونه بیان مسأله در نگارش پروپوزال مهندسی شیمی | راهنمای کاربردی برای پایاننامه ارشد و دکتری
نمونه بیان مساله در نگارش پروپوزال در رشته مهندسی شیمی
"تصفیه فاضلاب مواد مصرفی سوزآور در پالایشگاه های نفت"
بيان مسأله اساسي تحقيق به طور كلي
(شامل تشريح مسأله و معرفی آن، بيان جنبه های مجهول و مبهم، بيان متغيرهای مربوطه و منظور از تحقيق):
در طول قرن گذشته، افزایش سریع فعالیتهای صنعتی تأثیرات نامطلوبی بر محیط زیست بهویژه منابع آب گذاشته است.
تخلیه فاضلاب صنعتی بد تصفیه شده به محیط زیست و یا تخلیه به منابع آب می تواند منجر به آلودگی شدید شود. این مهم تنها بر محیط زیست تأثیر نمی گذارد زیرا ممکن است بر سلامت افراد در این منطقه نیز تأثیر گذار باشد.
طی سالیان گذشته به منظور حفظ منابع آب و همچنین سلامت انسان، مقررات زیست محیطی دقیق تری وضع شده است. این مقررات برای صنایع مطلوب نیستند زیرا هم هزینه عملیاتی و هم سرمایه ای را برای فرایندهای اضافی افزایش می دهد.
بخش دیگری از بیان مساله در نگارش پروپوزال کارشناسی ارشد
پالایشگاه های نفت یکی از صنایع تولید کننده پسماندهای صنعتی هستند که باید به درستی با آن ها برخورد شود. پالایشگاه های نفت، نفت خام را به محصولات تصفیه شده تر مانند بنزین، نفت سفید، سوخت جت و غیره تبدیل می کنند.
این محصولات معمولاً حاوی ناخالصی هایی هستند که باید قبل از استفاده استخراج شوند مانند فنل ها، ترکیبات گوگردی (مانند سولفید هیدروژن) و .... فرآیندی که برای حذف این ناخالصی ها استفاده می شود، شیرین کردن نامیده می شود.
یکی از معروفترین روشهای شیرینسازی، فرآیند Merox است که در آن از سود سوزآور (NaOH) به عنوان مایع استخراج کننده برای حذف ناخالصیها از جریانهای هیدروکربنی استفاده میشود.
هنگامی که این ماده در فرآیند استخراج استفاده می شود، یک جریان زباله ایجاد می شود که به آن پسماند مصرفی سوزآور پالایشگاه می گویند. پسماند سوزاور مصرفی یک زباله خطرناک است که باید به درستی تصفیه و با آن رفتار شود.
این پساب هم برای محیط زیست و هم برای انسان بسیار سمی است. این پساب به دلیل PH بالا بسیار خورنده است. مقدار متوسط pH در این پساب حدود 12 است.
پساب مصرفی سوزآور به دلیل وجود سولفید و برخی مواد آلی فرار موجود در آن، زبالههای بسیار بدبو است. همچنین به دلیل اسیدهای موجود میل ترکیبی بالایی دارد. پساب سوزآور تولیدی نیاز به اکسیداسیون شیمیایی بالایی دارد که از احیا بیولوژیکی جلوگیری می کند. سایر خصوصیات این ماده سوزاور به منبع آن بستگی دارد.
این پساب سوزآور در پالایشگاه های معمولی شامل غلظت بالایی از هیدروکسید سدیم باقیمانده در محروده 6-13 درصد وزنی است. پساب سوزآور مصرفی نیز ممکن است شامل سولفید، فنل، آمین، پارافین، هیدروکربن و نفتنات های امولسیون شده باشد. سه نوع اصلی پساب سوزآور مصرفی پالایشگاهی وجود دارد.
در ادامه آخرین بخش مربوط به بیان مساله در نگارش پروپوزال کارشناسی ارشد در رشته مهندسی شیمی عبارت است از:
با وجود اینکه ترکیب این پساب مصرفی پالایشگاهی بسته به منبع متغیر است. معمولاً پالایشگاهها این پساب سوزآور مصرفی را جدا نمیکنند، بلکه به صورت مخلوط آن را دفع می کنند. پساب سوزآور مصرفی جریان زباله ای در نظر گرفته می شود که قبل از تخلیه نیاز به تصفیه دارد.
تصفیه این ماده میتواند تحت فرایندهای، اکسیداسیون شیمیایی و تصفیه بیولوژیکی انجام گیرد.
📝 نمونه بیان مسأله 2(مهندسی شیمی – گرایش فرآیندهای شیمیایی)
رشد روزافزون صنایع نفت، گاز و پتروشیمی در ایران و جهان نیازمند بهبود مداوم فرآیندهای شیمیایی بهمنظور افزایش بهرهوری، کاهش هزینهها و حداقلسازی اثرات زیستمحیطی است. در این میان، استفاده از کاتالیستهای ناهمگن یکی از روشهای مؤثر در بهبود بازده واکنشها و کاهش تولید محصولات جانبی نامطلوب به شمار میآید. با وجود پیشرفتهای گسترده در طراحی و سنتز کاتالیستها، هنوز چالشهایی در زمینه پایداری حرارتی، افت فعالیت در طول زمان و هزینه بالای تولید وجود دارد. از سوی دیگر، افزایش مقررات زیستمحیطی و نیاز به فرآیندهای سبز، لزوم تحقیق بر روی کاتالیستهای نوین با بازده بالا و سازگار با محیطزیست را بیش از پیش آشکار میسازد. بنابراین، مسأله اصلی پژوهش حاضر، طراحی و بهینهسازی کاتالیستهای جدید برای فرآیندهای شیمیایی کلیدی در صنایع نفت و گاز است تا ضمن ارتقای کارایی صنعتی، پیامدهای زیستمحیطی کاهش یابد.
✅ این متن یک بیان مسأله استاندارد است چون:
-
شروع با زمینه علمی و صنعتی → جایگاه پژوهش روشن میشود.
-
اشاره به خلأ علمی و صنعتی → مشکل مشخص میگردد.
-
توجیه علمی و کاربردی پژوهش → نشان میدهد چرا باید تحقیق انجام شود.
نمونه بیان مسأله مهندسی شیمی 3– گرایش فرآیندهای شیمیایی
رشد روزافزون صنایع نفت، گاز و پتروشیمی در ایران و جهان نیازمند بهبود مداوم فرآیندهای شیمیایی بهمنظور افزایش بهرهوری، کاهش هزینهها و حداقلسازی اثرات زیستمحیطی است. در این میان، استفاده از کاتالیستهای ناهمگن یکی از روشهای مؤثر در بهبود بازده واکنشها و کاهش تولید محصولات جانبی نامطلوب به شمار میآید. با وجود پیشرفتهای گسترده در طراحی و سنتز کاتالیستها، هنوز چالشهایی در زمینه پایداری حرارتی، افت فعالیت در طول زمان و هزینه بالای تولید وجود دارد. از سوی دیگر، افزایش مقررات زیستمحیطی و نیاز به فرآیندهای سبز، لزوم تحقیق بر روی کاتالیستهای نوین با بازده بالا و سازگار با محیطزیست را بیش از پیش آشکار میسازد. بنابراین، مسأله اصلی پژوهش حاضر، طراحی و بهینهسازی کاتالیستهای جدید برای فرآیندهای شیمیایی کلیدی در صنایع نفت و گاز است تا ضمن ارتقای کارایی صنعتی، پیامدهای زیستمحیطی کاهش یابد.
🧬 نمونه بیان مسأله مهندسی شیمی 4– گرایش مهندسی پلیمر
پلیمرها به دلیل خواص متنوع و گسترده، در صنایع مختلف از بستهبندی تا پزشکی کاربرد فراوانی یافتهاند. با این حال، افزایش تولید و مصرف پلیمرهای سنتزی مشکلات جدی زیستمحیطی از جمله انباشت زبالههای پلاستیکی و آلودگیهای ناشی از آن را به همراه داشته است. پلیمرهای زیستتخریبپذیر به عنوان جایگزینی پایدار مطرح شدهاند، اما محدودیتهایی چون استحکام مکانیکی پایین، هزینه تولید بالا و عدم پایداری در شرایط واقعی مصرف، مانع از کاربرد وسیع آنها شده است. از این رو، مسأله اصلی پژوهش حاضر، طراحی و سنتز پلیمرهای زیستتخریبپذیر جدید با خواص مکانیکی و حرارتی بهبود یافته است که بتوانند همزمان پاسخگوی نیازهای صنعتی و الزامات زیستمحیطی باشند.
⚛️ نمونه بیان مسأله مهندسی شیمی 5– گرایش نانوفناوری شیمیایی
نانوفناوری بهعنوان یکی از پیشرفتهترین حوزههای علمی قرن حاضر، فرصتهای بینظیری برای بهبود فرآیندهای شیمیایی و جداسازیهای صنعتی فراهم آورده است. غشاهای نانوساختار به دلیل سطح ویژه بالا، نفوذپذیری کنترلشده و قابلیت انتخابگری، گزینهای مناسب برای جداسازی آلایندهها از جریانهای صنعتی محسوب میشوند. با وجود این مزایا، چالشهایی نظیر گرفتگی غشا، کاهش طول عمر عملیاتی و هزینههای بالای ساخت، مانع از کاربرد گسترده آنها در صنایع مختلف شده است. بنابراین، مسأله اصلی تحقیق حاضر، توسعه و بهینهسازی غشاهای نانوساختار با عملکرد پایدار، مقاومت بالا در برابر گرفتگی و هزینه تولید مناسب است تا بتوانند در فرآیندهای جداسازی صنعتی به شکل مؤثرتری مورد استفاده قرار گیرند.

