دانلود مقاله, خرید مقاله , دانلود مقاله بهینه سازی مصرف سوخت, خرید مقاله بهینه سازی مصرف سوخت, مقاله در مورد بهینه سازی مصرف سوخت, تحقیق در موردبهینه سازی مصرف سوخت, سایت مقاله,

word قابل ویرایش
11 صفحه
5700 تومان

تالک
(( TALK ))

سختی : ۱
جلا : مرواریدی تا چرب
سیستم تبلور : منوکلینیک
فرمول : Mg3Si4O10(OH)2
رنگ : توده تالک خاکستری تا سبز سفید یا سفید مایل به نقره‌ای پودر آن سفید رنگ است.
یک کانی سیلیکاته از دسته فیلوسیلیکاتها است و بلورهای آن بسیار نادرند. به دلیل سختی بسیار پائین (نرم‌ترنی کانی جدول موس) بر روی پارچه اثر می‌گذارد. چگالی آن بین ۲/۷ تا ۲/۸ است. دارای رخ مشخص بوده و ورقه‌های نازک آن حالت نیمه شفاف داشته و تا حدی خم می‌شوند اما کشسان نیستند.

این کانی لمس چرب دارد. تالک در اسیدها حل نمی‌شود و قدرت هدایت الکتریکی و حرارتی پائینی دارد. در صورتی که متراکم و توده‌ای باشد به استاتیت ASteatite یا سنگ صابون شهرت دارد.
پیدایش: تالک در اثر دگرسانی سیلیکاتهای منیزیم‌دار مانند الیوین و پیروکسنها تولید می‌گردد. در سنگهای دگرگونی دیده می‌شود. ممکن است کانی سازنده اصلی سنگهای شیستی مانند شیست تالکها باشد.
در ایران: معادن تالک در اصفهان، تهران، لرستان و ……… دیده می‌شوند.
کاربرد: این کانی در صنایع کاغذ، رنگ سازی، پلاستیک‌سازی و در تولید انواع سرامیکها به کار می‌رود.
ویژگی شناسایی: سختی ۱ ، لمس چرب
نام تالک از واژه‌ای قدیمی با منشاء نامعلوم (احتمالاً از واژه عربی طلق) گرفته شده است.

روش‌های اکتشاف، استخراج و فرآوری تالک

تالک خالص از نظر شیمیایی بندرت در مقیاس صنعتی در طبیعت یافت می شود و معمولاً تمام تالک استخراج شده از معادن ناخالص می باشد ولی با استفاده از فلوتاسیون یا دیگر روشهای کانه آرائی، بدست آوردن کانی تالک خالص امکان پذیر است.
در ایران اکتشاف و استخراج تالک حدودا از سال ۱۳۴۵ آغاز گشته ولی تا پیش از سال ۱۳۶۴ بررسی زمین شناسی و اکتشافی منظمی بر روی هیچ یک از معادن تالک صورت نگرفته است.

روش‌های عمده استخراج تالک

روش‌های عمده استخراج تالک به‌صورت روباز، معدنکاری دستی، حفاری و انفجار، تسمه ‌نقاله یا کامیون و به ‌ندرت به صورت زیرزمینی استخراج می شود.
استخراح تالک عمدتا از معادن روباز صورت می‌گیرد و هر چند در استخراج این ماده معدنی به ماشین آلات و تجهیزات خاصی نیاز ندارد ولی از آنجاییکه تالک مرغوب بایستی تقریبا سفید و عاری از مواد ساینده باشد لذا در استخراج آن بایستی دقت کافی صورت گیرد.
به منظور انتخاب یک روش استخراج مناسب باید اطلاعات زمین‌شناسی کانسار از قبیل وضعیت توده معدنی، شکل، شیب، اندازه، معیار و توزیع کانی، مورد توجه قرار گیرند. همچنین داده‌های زمین‌شناسی و معدنی کانسار از قبیل وضعیت سنگ معدنی و سنگ‌های درونگیر، گسل‌ها، درزها و عوامل تکتونیکی و نیز آبهای سطحی پتانسیل فشارهای طبقات مدنظر قرار داده شوند استخراج نمی‌شود و با ایجاد یک ترانشه، برداشت درطول آن انجام می‌گردد. عموما پس از باطله برداری با استفاده از بولدوزر کف معدن را تسطیح (که عموما پایین‌تر از سطح فوقانی ماده معدنی است) می‌کنند. سپس با دقت و حوصله قسمت اعظم و مغز عدسی را توسط ماشین آلات معدنی استخراج می‌نمایند. و توسط کارگر و کلنگ و بیل و فرغون باقی‌مانده تالک را از گوشه و کنار عدسی کنده و خرد و کلوخه می‌نمایند.
نظربه اینکه خلوص تالک بسیار اهمیت دارد، بهترین روش استخراج پله‌ای و انتخابی می‌باشد. بطور کلی روشهای استخراج تالک بشرح زیر هستند:
•روش ترانشه‌ای
با مواد ناریه
با ماشین آلات معدنی
•روش بلوکی
با مواد ناریه
با ماشین آلات معدنی
•روش پله‌ای
با مواد ناریه
با ماشین آلات معدنی
•روش زیرزمینی
با استفاده از چوب بست و الوار
•روش پیکور و نیروی کار

اطلاعات جنبی شامل شرایط اجتماعی و طبیعی، به منظور تعیین اثرآنها بر روی روش استخراج انتخابی باید مورد ارزیابی قرار گیرند و در فعالیت فاکتوهای مالی و اطلاعات اقتصادی و فنی که در تعیین روش استخراج می‌توانند تاثیر مهمی داشته باشند، باید مورد مطالعه قرار گیرند.
با توجه به ژنز و نحوه تشکیل کانسارهای تالک، کانسنگ، و سنگ‌های دربرگیرنده آن که دارای شکتسگی‌های فراوان بوده و پایداری چندانی ندارند و به علاوه معمولا عمق پیدایش این کانسارها زیاد نیست و همچنین با توجه به نرمی تالک، استخراج از معادن تالک عمدتاً به صورت روباز و اغلب بدون استفاده از مواد ناریه و به کمک ماشین آلات معدنی نظیر بولدوزر ولودر انجام می‌گیرد.
در حال حاضر استخراج از معادن تالک با روشهایی که معدن کاری بسیار متنوع و روشهایی دقیق روباز تا شیوه‌های پیچیده و دقیق زیرزمینی و همراه با استفاده از نیروی چوب بست و الوار صورت می‌گیرد. روشهای روباز بسیار گسترده و ۷۵ درصد از تولیدات جهانی با این شیوه انجام می‌پذیرد.
برای استخراج تالکهای ورقه‌ایی که به صورت استثنایی و زیادی لیز هستند از چوب بست و الوار استفاده می‌شود. کانساهای توده‌ای، بلوکی و قطعه‌ای و سخت نیاز به حفاری گسترده و انفجار دارند. در حالتی که استخراج ماده معدنی در ابعاد تکه‌ ای و ابعاد بزرگتر مورد نظر باشد، انفجار به حداقل رسانده می‌شود.
برای تهیه تالک مرغوب و قابل استفاده برای موارد مخصوص، شرط آن است که درجه خلوص بالایی داشته و فاقد مود زاید باشد. به همین جهت بهره‌برداری از معادن تالک برای این منظور با دقت و ظرافت زیادی باید انجام گردد که خود موجب کاهش راندمان‌های تولید می‌گردد.
متاسفانه در کشور ما توجه چندانی به رعایت مسائل فنی و ایمنی در حین کار نمی‌گردد.

روش‌های عمده اکتشاف تالک
بهترین روش جهت اکتشاف کانسارهای تالک، ترکیبی از ارزیابی‌های ژنتیکی و نحوه پیدایش کانسار، ارزیابی‌های ساختمانی و آنالیز نمونه‌های خاک توام با متدهای مینرالوژیکی است.
افزایش روز افزون تقاضای تالک و مشکلات کشف نهشته‌های کانسارهای در اعماق زیاد، اهمیت لزوم توسعه روش‌های پی‌جویی تالک را ایجاب می‌نماید.
بطور کلی با توجه به نحوه جایگیری و ژنز مواد معدنی مختلف، روش‌های متفاوتی برای اکتشاف کانسارهای آنها در نظر گرفته می‌شود. روشهای معمول اکتشاف مواد معدنی عبارتند از: پی‌جویی های صحرایی، متدهای ژئوشیمیایی، روشهای ژئوفیزیکی، مطالعات کانی‌شناسی، مطالعات ساختاری و تکتونیکی، ارزیابی‌های ژنتیکی انواع روشهای نمونه‌برداری، حفاری، تراشه‌زنی و روشهای سنجش از دور (استفاده از تصاویر ماهواره‌ای)
در ارتباط با کانسارهای تالک روش‌های مختلف اکتشافی اعمال گردید، که یکسری از آنها موفقیت‌آمیز نبوده است.

در زیر تعدادی از روش‌های اکتشاف تالک بررسی می‌شود.
الف – روش پی‌جویی ژئوشیمیایی
پی‌جویی کانسارهای پنهان تالک از طریق نقشه برداری ژئوشیمیایی خاک بر روی برخی از کانسارهای تالک درارتباط با سنگ‌های کربناتی انجام گرفت.ت به دلیل فقدان هاله‌های ژئوشیمیایی در رخنمونهای تالک و به دلیل این واقعیت که رگه‌های تالک معمولا ابعاد کوچکی دارند، بنابراین این متد پی‌جویی تالک مناسب نیست. از طرف دیگر در ارتباط با تالک شیست‌ها و سنگهای میزبان چون تفاوت بین آنها غیر مفید می‌باشد. لذا این روش برای ردیابی عناصر موجود مناسب نمی‌باشد.
متد پی‌جویی و اکتشاف ژئوشیمیایی رودخانه‌ای جهت تالک نیز پیشنهاد نمی‌گردد زیرا خاصیت هیدروفوبیسیته تالک باعث می‌شود که تالک در رسوبات رودخانه‌ای فعال پیدا نشود. آنالیز رسوبات رودخانه‌ای غیر فعال نیز نتایج متفاوت داده است.

ب – روش مینرالوژیکی و آنالیز نمونه‌های خاک
آنالیز مینرالوژیکی خاکها برای تعیین تالک هوا زده در خاکهای برجا، در پی‌جویی می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد. یکی از خصوصیات مهم تالک این است که به شدت درمقابل هوازدگی شیمیایی مقاوم است در نتیجه تشکیل دهنده اصلی خاکهای سطحی می‌باشد. مقاومت تالک در مقابل هوازدگی شیمیایی نسبت به کانی‌هایی که از نظر فراوانی مطابق تالک هستند، نظیر کلریت و میکا باعث غنی شدگی تالک در ذرات رسی خاکها شده است. حتی دراین اندازه‌ها تالک به صورت کریستالین باقی می‌ماند. هاله تالک در خاکها و پراکندگی آن براثر جابجایی در طول هوازدگی، بطور معمول در دامنه‌ها، بسته به درجه هوازدگی و درجه سطوح سراشیبی تا ده ها متر مشاهده می‌گردد.

همان گونه که در بالا ذکر شد تالک یکی از تشکیل دهنده‌های اصلی خاکهای سطحی می‌باشد. در نتیجه حتی مقادیر کمی از نمونه‌های خاک که توسط انکسار اشعه مورد تجزیه قرار گرفته باشد می‌تواند برای تعیین تالک موثر واقع شود. این متد امکان تعیین کانسارهای پنهان تالک را در مناطقی که دارای پتانسیل می‌باشد، فراهم می‌سازد. این روش بطور موفقیت آمیزی درکانسارتالک رابن والد واقع در اتریش بکار برده شده است.

آنالیز شیمیایی تالک معمولا با بررسی‌های دیفراکتومتری اشعه ایکسپ تکمیل می‌گردد (یا فلوئورسانس اشعه X ) این روش برای شناسایی میکروسکوپ شامل Electron diffraction selected area استفاده می‌شود. توزیع اندازه ذرات معمولا با روشهای ترسیمی تعیین می‌گردد. سطح مخصوص با متدهایی که بر مبنای میزان جذب گاز نیتروژن است، تعیین می‌شود.
در مورد کانسارهای تالک در ارتباط با سنگ‌های اولترامافیک می‌توان گفت، از نظر ترکیب شیمیایی و مینرالوژیکی، این

کانسارها محتوی مقادیر متفاوتی از تالک، کانی‌های سرپانتین، آمفیبول ها و کربنات ها هستند. از نظر شیمیایی ترکیب تالک برای این نوع کانسارها شناسایی شده است. تالک در این نوع کانسارها آهن زیادتر و مقدار نیکل بیشتر در مقایسه با تالک‌هایی نشان می‌دهد که در سنگ میزبان کربناتی هستند. از طرفی Cr در این نوع کانسارها فروان است.

ج- روش پی‌جویی ژنتیکی همراه با مطالعات ساختمانی و تکتونیکی:
یکی از موفق ترین روشهای اکتشاف نهشته‌های تالک، مطالعات روی ژنز کانسار تالک همراه با تجزیه و تحلیل ساختار مناطق اطراف می‌باشد. این روش، انتخاب مناطق مورد نظر را جهت اکتشافات کانسار امکان‌پذیر می‌سازد.
بعنوان مثال در کانسارهای تالک مرتبط با سنگ‌های اولترامافیک، تالک عموما در شکستگی‌ها و درزها در حاشیه سنگ‌های اولترامافیک متمرکز می‌گردد. در مورد کانسارهای تالک در ارتباط با سنگ‌های میزبان کربناتی، این نوع کانسارها به سنگ‌های دولومیتی و منیزیتی مربوط می‌گردند.

منیزیت توسط تالک در محیط غنی از محلولهای جایگزین شده و باعث تشکیل تالک در حاشیه شکستگی سنگ‌های میزبان هستند که امکان حرکت محلولهای هیدروترمال بخصوص سیلیس را در سیستم کربناتی سبب می‌گردد. سیستم باز شکستگی‌ها شرایط را برای تبدلیل به آب در ادامه فرآیند تشکیل تالک فراهم می‌نماید.

با توجه به بررسی روشهای فوق و کلا آزمون روشهای مختلف اکتشاف کانسارهای تالک، به نظر می‌آید تنها متد موفق ترکیبی از ارزیابی ژنتیکی و نحوه پیدایش کانسار و ارزیابی‌های زمین‌شناسی ساختمانی و آنالیز نمونه‌های خاک توام با متدهای مینرالوژیکی است.
مصارف مهم تالک
مهمترین مصارف تالک بدین صورت می‌باشد که کاغذ سازی ۴۲ درصد، پلاستیک ۹٫۲ درصد ، سرامیک ۲۱ درصد ، رنگ سازی ۸٫۵ درصد ، پوشش بام ۵٫۴ درصد ، دارویی ۲ درصد ، لوازم آرایشی ۲ درصد و لاستیک ، خوراک دام ، کنترل آلودگی ، پولیش و کشاورزی کاربرد دارد.
کاغذ سازی
از تالک در سه مرحله در ساخت کاغذی می‌توان استفاده کرد پرکننده ، کنترل ناهمواری و روکش. ۴۲ درصد تالک تولیدی جهان در کاغذ سازی به مصرف می‌رسد. بخش اعظم تالک در کاغذ سازی به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود. میزان تالک مصرفی در صنعت کاغذ سازی در سال ۱۹۹۴ بالغ بر ۲٫۷ میلیون تن گزارش شده است. در آمریکا به دلیل فراوانی کائولن مورد نیاز برای صنعت کاغذ سازی مصرف کائولن در این صنعت بیشتر از تالک بوده و در اروپا مصرف تالک بیشتر است.

مزایای استفاده از تالک به جای کائولین به عنوان پرکننده عبارتند از بهبود حالت نرمی ، تخلخل ، ماتی، سایش و اندیس زردی. از تالک به دلیل شکل صفحه‌ای و شفافیت بسیار خوب به عنوان روکش کاغذ استفاده می‌شود. استفاده از تالک به عنوان روکش موجب ویژگیهایی در کاغذ می‌شود که عبارتند از گلاسه ، نرمی ، کاهش اصطکاک و افزایش کیفیت چاپ استفاده از تالک و یا کائولین به عنوان روکش بستگی به قیمت این دو نوع ماده معدنی دارد. بیش از ۹۰ درصد تالک استفاده شده در آمریکای شمالی در کاغذ سازی به منظور کنترل ناهمواری و کاهش چسبندگی است.

سرامیک
۲۱ درصد تالک تولیدی جهان در ساخت انواع سرامیکها به مصرف می‌سرد. از تالک به دلیل دارا بودن ضریب انبساط و انقباض مناسب ، ضریب پخش خوب و ارزانی قیمت در انواع سرامیکها استفاده می‌شود. در بدنه (بیسکویت) سرامیکهای سنتی از تالک به میزان ۳۰ تا ۶۰ درصد استفاده می‌شود. در سرامیکهای پیشرفته از تالک نیز استفاده ویژه می‌شود.

سرامیکهای استاتیت که به عنوان عایقهای الکتریکی استفاده می‌شوند، از تالک ۱۰ درصد کائولین و ۱۰ درصد کربنات باریم در دمای ۱۳۴۹ – ۱۳۵۵ درجه سانتیگراد (۱۲-۱۳ ساعت) ساخته می‌شود. سرامیکهای کوردیریت به دو روش ساخته می‌شوند. مخلوط ۴۴ درصد تالک خالص ، ۴۱ درصد کائولین و ۱۵ درصد اکسید آلومینیوم و یا ۵۰ درصد کائولین و ۵۰ درصد کلریت غنی از منیزیم.
پلاستیک

۲٫۹ درصد تالک تولیدی جهان در پلاستیک به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود. در صنعت پلاستیک سازی به دلیل شکل ، اندازه ، مقاومت حرارتی و شکل پذیری تالک از آن به عنوان ماده پرکننده استفاده می‌شود. تالک به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و بالا بردن کیفیت سطح (کاهش خراشیدگی) ، به پلی پروپیلن (pp) افزوده می‌شود. در اتومبیل از پلاستیکهای مخصوص با عنوان پلاستیکهای حرارتی مهندسی (ETP) استفاده می‌شود. کاربرد دیگر تالک در پلاستیک به منظور جلوگیری از گرفتکی و چسبندگی در پلاستیک است.

بهینه سازی مصرف سوخت

چکیده
با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حرکت در راستای طرح توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حد امکان از هدر رفتن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. در این تحقیق کارهایی که بایستی در این زمینه انجام بگیرد مورد بررسی قرار گرفته و نمونه‌هایی از کارهایی که می‌توان انجام داد به تفضیل ارائه شده‌اند. از جمله کارهای علمی و کاربردی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱- استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست. ۲- استفاده بهینه از مواد و بازیابی آنها در صنایع مختلف. ۳- بهینه‌سازی واحدهای صنعتی و تولیدی. ۴- بالا نگهداشتن قیمت انرژی. ۵- یافتن کاربردهای جدید برای موادی که به وفور یافت می‌شوند و فعلاً کم مصرف هستند. ۶- استفاده از انرژیهای نو و تجدیدپذیر. ۷- آموزش مصرف انرژی به افراد از طریق رسانه‌های ارتباط جمعی. ۸- توسعه فرهنگ عامه مردم در جهت مصرف کمتر و بهینه از انرژی.

مقدمه
کشور پهناور ایران دارای منابع و ذخایر بزرگ انرژی است. در حال حاضر تعداد ۸۵ میدان نفتی کشف شده در کشور وجود دارد. از لحاظ ذخایر گازی، ایران دومین مقام را در جهان دارد. ذخایر گازی باقیمانده در ایران در حدود ۲۶۱۶ تریلیون متر مکعب می‌باشد. منابع دیگر انرژی مثل ذغال سنگ و … نیز در کشور وجود دارد. با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حرکت در راستای طرح توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حدامکان از هدر رفتن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. برای این منظور بایستی در زمینه استفاده بهینه از منابع انرژی در کشور قدم هایی برداشته شود.

واژه بهینه‌سازی ترجمه کلمه optimization است که در ریاضیات مفهوم خاص خود را دارد و در کشور ما نیز در زمینه های مختلف از جمله انرژی مورد استفاده قرار گرفته ‌است. بهینه‌سازی مصرف انرژی برای یک فرایند می‌تواند به صورت موضعی (Local) و یا بصورت جامع (Global) برای یک سیستم که متشکل از چندین فرایند است، انجام شود[۱]. بر اساس تئوری بهینه‌سازی، نتیجه بهینه‌سازی برای چندین فرایند به صورت جداگانه الزاما برابر با نتیجه بهینه‌سازی به صورت جامع نیست و

بنابر تعریف، بهینه‌سازی به صورت جامع می‌تواند در برگیرنده ترکیبی از دو فرایند و یا چندین فرایند باشد. اعمال بهینه‌سازی بصورت جامع نیاز به درک صحیح دینامیک انرژی ‌بری تجهیزات هر یک از فرایندها دارد و به مراتب پیچیده‌تر از به کارگیری روش بهینه سازی موضعی می‌باشد. روشهای کنترل که بر اساس دینامیک انرژی بری و نظارت بر تمامی فرایندها کار می‌کنند و یا تکنولوژیPinch که مبتنی بر اصل کاهش مصرف انرژی از طریق ترکیب فرایندها و یا Process integration است، از جمله روشهای بهینه سازی به صورت جامع هستند[۲].

به غیر از تقسیم‌بندی روشهای بهینه‌سازی به موضعی و جامع، تقسیم‌بندی دیگری نیز وجود دارد که بر اساس هزینه های لازم برای انجام بهینه‌سازی می‌باشد و عبارتند از روشهای با هزینه پایین یا بدون هزینه، روشهای با هزینه متوسط و روشهای با هزینه بالا. از روشهای بدون هزینه می توان به موارد زیر اشاره کرد: انتخاب سوخت و یا حامل انرژی بهتر، تنظیم ساعات کاری، تنظیم نورپردازی، تنظیم دمای سیستم آبگرم، تنظیم فشار در سیستمهای هوای فشرده و [۲]….

در این تحقیق کارهایی که می‌تواند در زمینه کاهش مصرف انرژی مفید واقع شود در چند گروه دسته‌بندی شده و در هر مورد مثالهایی که از روشهای گفته‌ شده استفاده کرده‌اند و نتیجه مطلوب گرفته‌اند بیان شده ‌است.

پیشنهادات برای کاهش مصرف انرژی
کارهایی که می‌توان برای کاهش مصرف انرژی پیشنهاد داد به شرح زیر می‌باشند.
۱- استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست
یکی از مواردی که باعث کاهش مصرف انرژی می شود استفاده از تکنولوژیهای جدید و مواد اولیه با کیفیت بالا می‌باشد. اکثر واحدهایی که در کشور وجود دارند قدیمی بوده و نشتیهای زیادی در قسمتهای مختلف آنها وجود دارد یا راندمان آنها پایین است و بعضی وقتها کیفیت محصولات تولیدی قابل قیاس با مشابه‌های خارجی نیست. لذا بهتر است در مورد صنایع موجود در کشور بررسیهای علمی و دقیق‌تر انجام گیرد تا واحدهایی که انرژی بالایی مصرف می‌کنند شناسایی شوند و در راه تغییر فرایند و کارهای دیگر اقدام شود. از جمله کارهایی که در کشورهای مختلف در این زمینه انجام شده‌است می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱-۱- استفاده از MDEA (متیل دی اتانل آمین) در صنایع پالایش گاز و شیرین‌سازی آن: در صورت استفاده از این ماده، ظرفیت واحد بالا، انرژی مورد نیاز کم و در نتیجه کاهش سرمایه‌گذاری را باعث می‌شود. این آمینها می‌توانند تا غلظتهای بالای ۵۰% مورد استفاد قرار گیرند ولی آمینهای خیلی خورنده مثل MEA و DEA حداکثر تا غلظتهای به ترتیب ۱۵ و ۳۰% می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. آمینهای بر پایه MDEA در غلظتهای بالا فعالیت بیشتری برای حذف گازهای اسیدی دارند. بنابراین هر گالن از محلول حجم بالایی از گاز را تصفیه خواهد کرد. همچنین اپراتورها می‌توانند جریان برگشتی را کم کنند و در نتیجه توان کمتری برای کار پمپها لازم است. همچنین در ریبویلر به خاطر اینکه انرژی کمتری برای شکستن پیوند بین آمین و گاز اسیدی لازم است، انرژی کمتر مصرف می شود. انتخاب پذیری بالای MDEA باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود و نیز به علت خاصیت خورندگی کم آن، طول عمر تجهیزات افزایش می‌یابد و هزینه‌های نگهداری نیز کمتر می شود. برای مثال واحدی را در نظر بگیرید که از حلال MDEA برای تصفیه MM scfd 60 گاز طبیعی و حذف سولفید هیدروژن تا کمتر از ppm 4 استفاده می‌کند. در این حالت ۹ میلیون Btu بر ساعت انرژی مصرف می شود. اگر از DEA استفاده شود برای تصفیه MM scfd 45 مقدار انرژی مصرفی ۱۶ میلیون Btu بر ساعت خواهد بود. مشاهده می شود که در استفاده از MDEA، ۳۳% گاز بیشتر با ۵۶% انرژی کمتر تصفیه می‌شود و در صورت تبدیل واحد از DEA به MDEA، ظرفیت واحد از ۷۵ به ۹۰ افزایش می‌یابد ]۳[. خوشبختانه در پالایشگاه گاز در عسلویه نیز از این ماده استفاده می‌شود.

۱-۲- استفاده از لامپهای گوگردی: که در محیطهای شهری و هم صنعتی کاربرد خوبی دارند و از لامپهای فلورسنت روشنایی بیشتر و بازده بیشتری دارند. از جمله ایرادهای این محصولات، سمی بودن ترکیبات گوگرد در اثر شکستن و آلوده کردن محیط زیست است. بنابراین آنها در یک محفظه شیشه‌ای محکم تعبیه شده‌اند ]۴[.

۱-۳- استفاه از شیشه‌های دوجداره، پنجره‌های PVC و عایق کردن درز پنجره‌ها: عامل اتلاف گرما و سرما در منازل در زمستان و تابستان پنجره‌ها هستند که محل تعبیه، تعداد و نوع آن مهم است. در این زمینه مدل‌سازیهای کامپیوتری و شبیه‌سازیهایی انجام شده‌است. جدیدترین این تحقیقات، تک
استفاده از میکرو ویو برای گرم کردن مواد شیمیایی که علاوه بر کاهش مصرف انرژی، سازگار با محیط زیست نیز می‌باشد ]۵[.
تولید اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول به روشی که حداقل انرژی را مصرف می کند. با استفاده از این روش ۳۲ تریلیون بی‌تی‌یو انرژی صرفه‌جویی می‌شود ]۶[.

۲- استفاده بهینه از مواد و بازیابی آنها در صنایع مختلف
در بیشتر صنایع کشور به خاطر ناقص انجام گرفتن واکنشها، قدیمی بودن دستگاهها، تکنولوژیهای قدیمی و تخصصی نبودن مسئولیتها مواد با ارزش زیادی در پسابهای واحدها وارد شده و دور ریخته می‌شوند. در این زمینه هم می‌توان با انجام تحقیقات لازم اقدام به بازیابی این مواد کرد. از کارهای انجام گرفته در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
۲-۱- بازیابی فلزات با ارزش از کاتالیزورهای مستعمل: سالیانه مقدار زیادی از کاتالیزورهای مورد استفاده در صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی‌ها به صورت مستعمل انبار می‌شوند که دارای فلزات با ارزشی همچون پلاتین، کبالت، مولیبدن و … می‌باشند. این فلزات قابل بازیابی بوده و بازیافت آنها از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است و با احداث واحدی می‌توان این کار را انجام داد. در کشورهای مختلف شرکتهایی وجود دارند که به این کار مشغول هستند ]۷[.

۲-۲- بازیابی و استفاده مجدد متانول مصرفی: سالانه حدود ۱۹۸ میلیون کیلوگرم متانول سمی در آمریکا تولید می شود. برای مثال در واحد خالص‌سازی پروکسید هیدروژن FMC توانسته‌اند با استفاده از روش تقطیر بخار تا ۹۰% متانول را از پساب بازیابی کنند. استفاده از این روش باعث کاهش تولید پسابهای حاوی متانول در حدود ۲/۲ میلیون پوند بر سال با کاهش مصرف انرژی در حدود ۲/۱۹ بیلیون Btu بر سال شده‌ است. بعلاوه این سیستم باعث شده است تا شرکت FMC در هزینه عملیاتی سالیانه‌اش ۵/۱ میلیون دلار صرفه‌جویی کند. شواهد نشان می دهد که در جاهای دیگر نیز می خواهند از این تکنولوژی استفاده کنند ]۸[.

۲-۳- مصرف بهینه مواد اولیه در صنایع کاغذسازی: معمولا برای ساخت یک تن کاغذ حدود ۲ تا ۵/۳ تن درخت یا چوب مرغوب لازم است. صنایع کاغذسازی در جهان پنجمین مصرف کنده صنعتی انرژی هستند. آب نقش مهمی در صنایع کاغذسازی دارد و بطور عمده‌ای آب در این صنعت مصرف می‌شود که خود باعث آلودگی آب و هوا می شود. به همین دلیل تولید کنندگان کاغذ در فکر راهی برای کاستن از انرژی مورد استفاد و آلودگی کمتر هستند.
۳- بهینه‌سازی و مدل کردن واحدهای صنعتی و افزودن تجهیزات اضافی

در این زمینه می‌توان با انجام تغییراتی در واحد و یا اضافه کردن تجهیزاتی و یا انجام کارهایی مثل شبیه‌سازی، مدل‌سازی و کنترل واحدها در مصرف کمتر انرژی، کیفیت بالای محصولات و حداقل کردن هزینه‌ها قدم برداشت. در اغلب واحدهای شیمیایی که واکنشهای شیمیایی صورت می‌گیرد برای بهینه کردن انرژی باید سعی شود که واکنشها تا حد امکان در جهت کامل شدن پیش بروند و از دیگر پارامترها هم مدیریت انرژی است که با مشاهدات و کنترلهای خود می‌تواند فرایندهای

پیچیده صنعتی را در جهت بهینه شدن پیش ببرد (مثل انتخاب سیستم، پارامترهای فرایند که باید نشان داده شوند، تجهیزات اندازه‌گیری که باید استفاده شوند و … ). پارامترهای دیگری مثل برنامه کمکهای مالی دولت از دیگر راهکارهای بهینه‌سازی انرژی است. یک اصل کلی برای بهتر شدن کنترل فرایندها این است که کیفیت باید بهتر شود. در ۳۰ سال گذشته به دلیل تمهیداتی که در زمینه محیط زیست و همچنین بازدهی انرژی صورت گرفته، تقریبا مصرف انرژی نصف شده است. در زیر به چند مورد از کارهای انجام شده در این زمینه اشاره می‌شود:

۳-۱- بهینه‌سازی مصرف انرژی در برجهای تقطیر: در صنعت نفت، برج تقطیر یا واحد تقطیر یکی از کلیدی‌ترین واحدهای مصرف کننده انرژی است که به وسیله شبیه‌سازیها و مدلهای کامپیوتری می‌توان مصرف انرژی را در این بخش به حالت بهینه درآورد. امروزه کاهش مصرف انرژی در عملیات تقطیر در کاهش قیمت تمام شده محصولات بیشتر موثر است ]۹[. با توجه به روشهای مختلف موجود می‌توان کلیه فعالیتها در این رابطه را به سه گروه تقسیم‌بندی کرد.

الف- روشهایی که سرمایه مورد نیاز آنها کم است: مثل جریان برگشتی به برج، محل ورودی خوراک، بهبود در تعمیرات و روشهای تعمیراتی، فشار داخل برج (فشار عامل مهمی است که با توجه به دمای آب خنک کننده در دسترس جهت میعان بخارات بالاسری انتخاب می‌گردد. عملیات تقطیر در فشارهای پایین مطلوبتر است. پس در فصل زمستان و فصل بارانی بعلت کاهش دمای محیط و افت دمای برج آب خنک کننده می‌توان فشار برج را کاهش داد).

ب- روشهای با سرمایه‌گذاری متوسط: مثل استفاده از روشهای بازیافت اتلاف حرارتی، عایق کاری، جابجایی سینی‌ها با تجهیزات موثر مشابه ( آکنده های با کارایی بیشتر، با ارتفاع معادل کمتر و افت فشار کمتر).

ج- روشهای با سرمایه‌گذاری بالا: این روشها منجر به بازیافت انرژی زیادتری نسبت به دو مرحله قبل می‌شوند که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد. بهینه‌سازی یا تعویض سیستم کنترل و ابزار دقیق، میعان دو مرحله‌ای در بخش بالا سری ( در این روش مرحله اول جهت حصول به میعان کافی برای جریان برگردان انجام می‌گیرد و مرحله دوم جهت خنک کردن و استصال محصول کافی مورد استفاده واقع می‌شود).

۳-۲- اضافه کردن تجهیزاتی برای برای بازیابی انرژی: در بیشتر صنایع می‌توان با افزودن تجهیزاتی انرژی قابل ملاحظه‌ای را بازیابی کرد که از جمله‌ آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۳-۲-۱- استفاده از توربو اسکرابرها در خروجی دودکشهای صنعتی: این دستگاه به طور همزمان ذرات ریز را می‌گیرد، گاز SO2 را جذب می‌کند و حرارت گازهای خروجی را بازیابی می‌کند. این سیستم شامل فیلتری است که در حین عمل احتراق که گازها به همراه دود در حال خارج شدن از دودکش هستند SO2 را جذب می‌کند و گرمای آن را هم از طریق سنسورهای گیرنده حساس گرما به قسمتهای دیگر دستگاه که نیاز به انرژی گرمایی دارند، می‌رساند ]۱۰[.

۳-۲-۲- استفاده از تکنولوژی HBT (Hydro Ball Technics) برای مبدلهای لوله-پوسته: در مبدلهای لوله-پوسته، در قسمتهای مختلف خواه ناخواه مقداری انرژی گرمایی به هدر می‌رود. تحقیقات نشان داده است که هرچه ضخامت لوله‌ها بیشتر و درصد مکش هم بیشتر شود گرمای بیشتری در این واحدها به هدر می‌رود. پس هم باید روی طراحی و هم استحکام و دوام این قسمتها برای بهینه‌سازی انرژی دقت بالایی منظور شود. یکی دیگر از موارد، رسوب ناخالصیها درون لوله‌هاست که این خود سرعت انتقال گرما را کاهش می‌دهد و ما مجبور هستیم انرژی بیشتری مصرف کرده و بازدهی کمتری داشته باشیم. در این

موارد هم اتلاف توان بیشتری داریم و هم زمان برای واکنش شیمیایی و عملیات زیادتر از حد معمول می‌شود. در تکنولوژی HBT توپهای اسفنجی در درون لوله‌های کندانسور نصب می‌شود تا ناخالصیهای سیال در حال گردش را بگیرد و حکم یک فیلتر را دارد و از ته نشین شدن و رسوب این مواد در بدنه داخلی لوله جلوگیری می‌کند و بنابراین ریت حرارتی خوبی داریم و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می شود. این مواد براحتی قابل جداسازی هستند و نصب و برداشتن آنها هم کار سختی نیست. از مزایای این تکنولوژی می‌توان به این موارد اشاره کرد: درصد بیشتر تبدیل انرژی، بازده بیشتر تجهیرات عمل کننده، جلوگیری از خوردگی لوله‌های کندانسور، امکان ساختن کندانسورهایی با لوله هایی طویلتر در جریانهای شیمیایی.

ضمناً این سیستم با کنترل PLC-GSM کار می‌کند. در حین عملیات هیچ دستگاهی از کار نمی‌افتد. به هیچ پمپی نیاز نیست و کمبود آب برای فرایند حس نمی شود ]۱۱[.

۳-۲-۳- بازیابی حرارت از گازهای حاصل از دودکشها: برای این منظور یک روش استفاده از مبدلهای حرارتی است. این مبدلها مستقیما در داخل دودکش بویلر قرار داده می‌شوند و از انرژی حرارتی گازهای حاصل از احتراق برای گرم کردن آب ورودی بویلر استفاده می‌کنند و دمای آنرا از ۱۸۰ درجه فارنهایت به ۲۹۸ درجه می‌رسانند و دوباره وارد ریبویلر می‌کنند. شکل (۱) انرژی بازیابی شده و صرفه‌جویی در مصرف سالیانه سوخت را نشان می‌دهد. شکل (۲) شمای کلی بویلر دارای قسمت بازیابی حرارت از گازهای دودکش را نشان می دهد. مبدل حرارتی در این حالت economizer گفته می‌شود. برای

نصب اینها، لوله‌کشی، شیرها و تجهیزات کنترلی لازم است. economizer یک مبدل حرارتی گاز به مایع است ]۱۲[.

شکل ۱- انرژی بازیابی شده و صرفه‌جویی در مصرف سالیانه سوخت بر حسب بخار تولیدی

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 11 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد