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:

1. شروع با زمینه علمی و صنعتی → جایگاه پژوهش روشن می‌شود.

2. اشاره به خلأ علمی و صنعتی → مشکل مشخص می‌گردد.

3. توجیه علمی و کاربردی پژوهش → نشان می‌دهد چرا باید تحقیق انجام شود.

   ---