عنوان پایان‌نامه
توسعه یک مدل مفهومی- ریاضی برای تعیین معیار مصرف انرژی و انتشار گاز دی اکسید کربن در فرایند تولید سیمان
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1684.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72272
- تاریخ دفاع
- ۰۳ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- محمدامین میرزاخانی
- استاد راهنما
- محمدحسن پنجه شاهی, نسیم طاهونی
- چکیده
- فرآیند تولید سیمان، فرآیندی بسیار انرژی‌بر است. مطالعات در زمین? کاهش مصرف انرژی گرمایی در این فرآیند، عمدتاً در حوزه‌های ممیزی انرژی، انتگراسیون فرآیند تولید کلینکر و سامانه‌های بازیابی گرمای اتلافی صورت گرفته است. علاوه بر این، جهت مدیریت مصرف انرژی در این فرآیند، بنچ‌مارکینگ انرژی بر اساس داده‌های آماری انجام شده است. روش‌های دیگری نیز همچون توسعه مدل ریاضی و بنچ‌مارکینگ بر مبنای انتگراسیون فرآیند در صنایع دیگر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پایان‌نامه به دو پژوهش متفاوت در زمین? کاهش مصرف انرژی در فرآیند تولید کلینکر پرداخته شده است. در پژوهش اول، بازیابی گرمای اتلافی گازهای خروجی از فرآیند برای یک مطالعه موردی به کمک انتگراسیون چرخه کالینا موردبررسی قرارگرفته و شرایط عملیاتی بهینه چرخه، هزینه‌ها و صرفه‌جویی انرژی محاسبه شده است. در پژوهش دیگر که مطابق عنوان پایان‌نامه می‌باشد، با شبیه‌سازی فرآیند تولید کلینکر، انتگراسیون انرژی فرآیند برای پنج مطالعه موردی مختلف به کمک تحلیل پینچ بررسی و با استفاده از نتایج به‌دست‌آمده، روش جدیدی جهت بنچ‌مارکینگ انرژی ارائه شده است. بدین ترتیب که، میزان انرژی گرمایی و سوخت موردنیاز برای هر یک از مطالعات موردی هدف‌گذاری شده و پس از شناسایی پارامترهای تأثیرگذار بر هر یک از این نتایج، با انجام رگرسیون انرژی گرمایی و سوخت موردنیاز برحسب پارامترهای تأثیرگذار، مدل ریاضی جهت بنچ‌مارکینگ انرژی ارائه می‌گردد. همچنین با بررسی مطالعه موردی دیگری، راستی آزمایی مدل‌های به‌دست‌آمده تحقیق می‌شود. به‌علاوه، مدل دیگری نیز برای تخمین نشر دی‌اکسیدکربن توسعه داده شده است.
- Abstract
- There are huge opportunities for improving energy efficiency and reducing carbondioxide emissions in cement industry, which is an energy intensive process. In this process, the studies in the field of reduction of thermal energy consumption have been done in the scope of energy auditing, heat integration of clinker production process and waste heat recovery systems. Moreover, energy benchmarking has been performed based on statistical data. In this thesis, two different studies to reduce energy consumption in the clinker production process were investigated. In the first study, waste heat recovery of exhaust gases by integration of Kalina cycle was examined and optimum operating conditions, energy saving and capital cost were calculated. In the second study, heat integration of the clinker production process was investigated for five different cement case studies using pinch analysis. Baesd on the achieved results, a new approach was provided for the energy benchmarking in cement industries. In this approach, the amount heat energy and fuel was targeted for each case study using pinch analysis. Then, by regression of hot utility and required fuel in terms of impact parameters, a mathematical model was presented to show the energy benchmarking. Afterwards, another cement case study was investigated to validate the model. In addition, another model for prediction of carbon-dioxide emissions was developed.
