نشریه تکنولوژی گاز

نکات کلیدی در طراحی واحد جداسازی برودتی هوا برای ذوب آهن اصفهان

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه مواد و انرژی، صندوق پستی 31787/316 ، ایران

2 شرکت 3Acryogenic FZE، صندوق پستی 42271 شارجه، دبی، امارات متحده عربی

3 دانشکده برق، دانشگاه شریف، صندوق پستی 11365-11155 تهران، ایران

چکیده

واحد جداسازی برودتی هوا جزء لاینفک بیشتر صنایع فولاد، شیشه، شیمیایی و پتروشیمی است که همواره مقدار متنابهی اکسیژن، ازت و ارگون مایع با خلوص بالا مورد نیاز است. برای صنایع، کیفیت (خلوص) اکسیژن، ازت و ارگون، هزینه تفکیک و مایع کردن اجزاء هوا و مصرف انرژی از عوامل تاثیر­گذار بر انتخاب و طراحی واحدهای جداسازی برودتی هوا هستند. در این مقاله اثر­گذاری این عوامل بر روی طراحی واحد جدا­سازی برودتی هوا مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی موجود با در نظر گرفتن پیش نیاز­های لازم برای یک واحد جداسازی برودتی هوا برای ذوب اهن اصفهان است. خلوص مورد نیاز اکسیژن، ازت و ارگون مایع از نکات کلیدی در طراحی است. کنترل مستعمر و موثر تغییرات فشار و درجه حرارت در برج تقطییر واحد جداسازی برودتی هوا برای ماندن در ناحیه تعادلی لازم بسیار مهم است. تولید سالانه ذوب اهن در حدود ۲/۵ میلیون است و در نظر است میزان تولید را به ۳/۲ میلیون تن در سال برسانند. در حال حاضر برای این میزان تولید در حدود ۱۰۶ × ۳۰۰  مترمکعب در سال اکسیژن مایع استفاده میکند و در حدود ۱۰۶ × ۸۶ متر مکعب در سال مازاد بر مقدار فعلی نیاز دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

[1] A.  K. Firat, W. L. Woon, and S.  Madnick, “Technological forecasting–A review,” Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA, Working Paper CISL# 2008-15.
[2] Air Products (2005b). Gases and equipment online fact book, http://www.
airproducts.com/Products/fast facts/factbook.htm
[3] Air Separation Unit (Engineering Design Guidelines) KLM TECHNOLOGY GROUP, Jan 2013
[4] The Basic Oxygen Steelmaking (BOS) Process, John Stubbles, Steel Industry Consultant, STEELWORKS, American Iron and Steel Institute.
[5] Xiao-bin Zhang, Jian-ye Cheng, Lei Yao, Yong-hua Huang, Xue-jun Zhang, Li-min Qiu, Research and development of large-scale cryogenic air separation in China, Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Apply Physic & Eng.), vol. 15(5) (2014), 309-322.
[6] Cryogenics and Ceramic Membranes: Current and Future Technologies for Oxygen Supply in Gasification Systems, Gasification for the Future, 4th European Gasification Conference, April, Noordwijk, Netherlands, 2000.
[7] Cryogenic Air Separation: History and technological progress, http:// www.linde-engineering.com
[8] A. R. Smith, J. Klosek: A review of air separation technologies and their integration with energy conversion processes, Fuel Processing Technology, vol. 70(2001), 115–134.
[9] S. S. Amarkhail: Air Separation (diploma work), in the frame work of the project No. SAMRS 2009/09/02, Slovak University of Technology, Bratislava 2010.
[10] W. F. Castle, “Air separation and liquefaction: Recent developments and prospects for the beginning of the new millennium,” International Journal of Refrigeration, vol. 25 (2002), pp. 158-172.
[11] I. Pfaff and A. Kather,  Comparative Thermodynamic  analysis and integration issues of CCS  steam power plants based on oxy-combustion with cryogenic or membrane based air separation,” Energy Procedia Journal, vol. 1 (2009), pp. 495-502.
[12] D. R. Vinson, “Air separation control technology,” Computers and Chemical Engineering, vol. 30 (2006), pp. 1436-1446.
نشریه تکنولوژی گاز
دوره 5، شماره 1 - شماره پیاپی 5
شهریور 1399
صفحه 32-41