محمدحسن پنجه شاهی

امروزه کاهش پساب بعنوان یکی از بزرگترین مسائلی که در صنایع فرایندی با آن مواجه هستیم، مطرح می?شود و از آنجائیکه آب یکی از تولیدکننده?های مهم پساب در فرایندهاست، توانایی احیاء پساب برای مصرف مجدد آب و کاهش مصرف آب تازه، گام مهمی است که بسوی کاهش کلی پساب برداشته می?شود. این مقاله به بررسی کمینه?سازی مصرف آب و تولید پساب در صنایع فرایندی پتروشیمی پرداخته است. دو روش طراحی، روش مرسوم کاهش آب و روشی نوین با نام تکنولوژی پینچ آبی، برای این منظور توضیح داده شده اند. سپس به منظور سهولت انجام محاسبات، نرم افزاری طراحی گردید. و دو واحد صنعتی، CA و PVC ، نیز مورد مطالعه قرار گرفته?اند. در واحــد CA ، با استفاده از مصرف آب تازه مورد نیاز واحد 6/26% و میزان پساب تولیدی 75% کاهش یافتند. در مورد دوم، واحد PVC ، احیاء و مصرف مجدد پسابها سبب شد تا 1435 میلیون ریال در سال در مصرف آب تازه مورد مصرف واحد صرفه?جویی ایجاد شود و میزان پساب تولیدی نیز تا 20% کاهش یابد. زمان بازگشت سرمایه برای اجرای این طرح نیز حدود 8 الی 5/8 ماه می?با?شد.

از فن آوری پینچ در طراحی اصلاحی شبکه مبدل های حرارتی به دو منظور استفاده می شود که عبارتند از: اصلاح شبکه به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی و نیز اصلاح شبکه به منظور رفع گلوگاه های حاصل از افزایش ظرفیت. تمامی شبکه هایی که تاکنون مطالعات اصلاحی آنها انجام شده است، شبکه هایی بوده اند که قبلاً براساس روش های دیگری بغیر از روش های فن آوری پینچ طراحی شده اند. در این مقاله، اصلاح شبکه های مبدل حرارتی که از پیش براساس فن آوری پینچ طراحی شده اند ولی به دلیل افزایش ظرفیت نیاز به اصلاح دارند مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، ابتدا با بررسی وضعیت چنین شبکه هایی پس از افزایش ظرفیت و اینکه چه تغییراتی در آنها ایجاد می شود، روش مناسب هدف گذاری جهت رفع گلوگاه های حاصل از افزایش ظرفیت در آنها تعیین گردیده و سپس جهت بررسی صحت مطالب بیان شده، نتایج هدف گذاری و طراحی اصلاحی یک مساله موردی براساس افت فشار بهینه جریان ها ارائه خواهد شد.

در مدلی که ارائه می شود ابتدا با تحلیل اکسرژی سیستم مقادیر مربوط به تلفات اکسرژی در نیروگاه توربین گاز مشخص می شود . همچنین تلفات اکسرژی مربوط به دفع دی اکسید کربن به محیط نیز محاسبه می گردد . سپس هزینه تمام شده برق تولیدی در نیروگاه توربین گاز محاسبه شده و نهایتا با توجبه به چند دیدگاه مالیات اکسرژی محاسبه و تعیین می گردد ؛ یکی دیدگاه هزینه تمام شده به ازای تولید یک واحد انرژی الکتریکی و دیگری دیدگاه هزینه اکسرژی سوخت ...

نظر به افزایش روز افزون ارزش انرژی و اهمیت بازیافت بهینه انرژی حرارتی در صنایع مختلف،در این مقالیه چگونگی بهبود بازیافت انرژی حرارتی در واحد تولید اسید سولفوریک مجتمع پتروشیمی رازی بررسی شده است. برای این منظور، پس از آشنایی با فرایند تولید اسید سولفوریک، شبکه مبدلهای حرارتی موجود در واحد با استفاده از ابزارهای تکنولوژی پینچ و تحلیل اکسرژی واحد به طور کمی و کیفی بررسی شده است. سپس روشی برای بهبود بازده عمل انتقال حرارت در شبکه مبدلها پیشنهاد شده که عبارتست از افزایش دما و فشار بخار تولید شده در واحد و استفاده از آن برای تولید انرژی الکتریکی مقایسه ارزش انرژی الکتریکی تولید شده با میزان سرمایه لازم برای اصلاح شبکه مبدلهای حرارتی نشان می دهد که سرمایه مصرف شده پس از مدت زمان 26 ماه بازگشت می شود و پس از آن در هر سال معادل 56/1 میلیون دلار صرفه جویی در هزینه برق مجتمع به همراه خواهد داشت.

پژوهش حاضر بر روی کل واحد آمونیاک سوم رازی صورت گرفته و به منظور بررسی جامع ، این فرایند به دو بخش سرد و بخش گرم تفکیک شده است . با استفاده از مفاهیم تکنولوژی پینچ ، شبکه مبدل حرارتی بخش گرم مورد بررسی قرار گرفته و دو روش اصلاحی پیشنهاد شده است . هر دو روش با حذف سرویس های جانبی گرم (معادل 6076 کیلو وات) به مساله آستانه تبدیل می شوند که این امر منجر به بیشینه کاهش مصرف انرژی از دیدگاه تئوری می گردد ...

در این مقاله نقش رشته مهندسی شیمی در تحلیلی مسائل مبوط به تولید و مصرف انرژی در صنایع فرایندی به تفصیل توضیح داده شده است. ابتدا اهمیت کاربرد منطقی انرژی از نظر حفظ ذخایر ملی و کاهش مشکلات زیست محیطی و همچنین جایگاه صنایع داخلی در بین کشورهای صنعتی جهان از نظر میزان شدت انرژی مورد توجه قرار گرفته است، سپس موضوعاتی همچون ممیزی انرژی و تحلیلی فرایندها به عنوان راهکارهای شناخته شده امروزی برای بررسی مصرف انرژی در صنایع معرفی و ضمن توضیح اصول و روش های هرکدام، نقش مهندسی شیمی در این گونه مطالعات روشن شده است. مقایسه بین ممیزی انرژی و تحلیل فرایندها از نظر میزان تأثیر گذاری بر کاهش مصرف انرژی و آلودگی های زیست محیطی و همچنین نحوه ارتباط هرکدام از آنها با مهندسی شیمی مطلب دیگری است که در این مقاله به آن پرداخته شده است. لیکن نظر به اهمیتی که تحلیل فرایندها در بهینه سازی مصرف انرژی صنایع دارند، موضوع انتگراسیون یا یکپارچه سازی فرایندها با جزئیات بیشتری مطرح شده است و زمینه های گوناگونی که در این مطالعات وجود دارد نیز شرح داده شده است. در بخش های بعدی مقاله جایگاه انرژی در برنامه های آموزشی و پژوهشی مهندسی شیمی مشخص و ضمن اولویت بندی موضوعات انرژی، بر تعمیق این موضوعات در برنامه های مهندسی شیمی تأکید شده است.