دانلود مقاله رشته شیمی
بازیافت گاز CO2 از خروجی نیروگاههای بخاری و استفاده از آن در فرایندهای صنعتی
*قابل استفاده برای رشته برق
چکیده:
در اثر احتراق سوختهای فسیلی در نیروگاه حرارتی، حجم انبوهی از گازهای آلاینده از قبیل CO,NOx, SOx و CO2 تولید و وارد محیط زیست می شوند كه از این میان گاز CO2 در مقادیر بسیار زیاد تولید و در اثر انتشار آن در جو اثر گلخانه ای تشدید می شود. از طرف دیگر در بسیاری از فرایندهای صنعتی گاز CO2 بعنوان یكی از مواد اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین بازیافت گاز مذكور از خروجی نیروگاههای بخاری و استفاده از آن در فرایندهای صنعتی بعنوان یك راه حل مناسب برای كاهش انتشار این گاز و صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش بهره وری هزینه های سرمایه گذاری نیروگاه مطرح می باشد.
روشهای مختلفی برای تولید CO2 وجود دارد كه متداولترین آنها استفاده از حلال MEA می باشد. در این روش با گذراندن گازهای ناشی از احتراق سوختهای فسیلی از برج جذب ، گاز CO2 توسط حلال از بقیه گازها جدا شده و پس از آن در برج عریان كننده در اثر حرارت گاز مذكور كه از حلال جدا شده و پس از آن عملیات رطوبت زدایی ، متراكم سازی و میعان انجام و گاز CO2 در سیلندرهای مخصوص ذخیره سازی می شود. گاز بدست آمده در بسیاری از صنایع نظیر صنایع نوشابه سازی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع ریخته گری و ... كاربرد داشته و بعنوان یكی از مواد اولیه در فرایندهای مذكور مورد استفاده قرار می گیرد. این طرح با هدف امكان سنجی بكارگیری این روش در نیروگاه شهید رجایی پیشنهاد گردیده است. بدیهی است كه در صورت انجام این پروژه می توان نسبت به اجرای آن در نیروگاه مذكور در مرحله بعدی اقدام و پس از رفع اشكالات و موانع احتمالی این روش در كشور توسعه یافته و مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
کلمات کلیدی:
بازیافت گاز CO2
نیروگاههای بخاری
فرایندهای صنعتی
مقدمه
یكی از مهمترین آلودگیهای بخش انرژی براساس اقلیم، نوع فعالیت و منابع طبیعی در منطقه و غیره آلودگی هوا در اثر انتشار و نشت گازهای آلاینده ناشی از احتراق سوختهای فسیلی است. اكسیدهای گوگرد (SOx)، اكسیدهای نیتروژن (NOx) مونوكسید كربن (CO)، ذرات معلق (SPM)، هیدروكربنها (CH) و دی‌اكسید كربن (CO2) از جمله گازهای آلاینده و گلخانه‌ای هستند كه در اثر فعالیتهای بخش انرژی بویژه احتراق سوختهای هیدروكربنی در جو انتشار می‌یابند.
گازهای گلخانه‌ای مانند CO2 سبب بروز پدیده تغییر آب و هوا و گرمایش جهانی شده و از بعد جهانی حائز اهمیت می‌باشند. در صورتی كه گازهای آلاینده‌ای مانند NOx، SOx و CO سبب بارش بارانهای اسیدی، بروز مخاطرات بهداشتی و سلامتی برای انسان و سایر موجودات گردیده و عمدتاً از دیدگاه منطقه‌ای و ملی مورد توجه قرار می‌گیرند.با توجه به مطالب گفته شده كاهش انتشار گازهای آلاینده به جهت احتراز از تشدید موارد پیش‌گفته از جوانب مختلف، هدف انجام برخی تحقیقات قرار گرفته است و از آن جمله پروژه "بازیافت CO2 از خروجی واحدهای نیروگاهی" كه با هدف فوق و به منظور كاهش مصرف سوختهای فسیلی و در نتیجه كاهش انتشار آلاینده‌ها به مورد اجرا گذاشته شده است.
فهرست مطالب
1- مقدمه 3
2- ضرورت بازیافت گاز CO2 و كاربرد آن در صنعت 4
جدول (1) مقدار انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده به تفكیك نوع نیروگاه در سال 82 4
3- سوابق راه‌اندازی واحدهای بازیافت CO2 6
شکل (1) پایلوت ساخته شده شرکت میتسوبیشی با ظرفیت دو تن در روز در ازاکا 7
شکل (2) واحد بازیافت CO2 با ظرفیت 80 تن در روز که توسط شرکت میتسویشی در برزیل راه‌اندازی شده است 7
شکل (3) واحد بازیافت CO2 با ظرفیت 160 تن در روز که توسط شرکت میتسوبیشی در مالزی راه‌اندازی شده است 8
شکل (4) واحد بازیافت CO2 با ظرفیت 67 تن در روز که توسط شرکت میتسوبیشی در اسپانیا راه‌اندازی شده است 8
شکل (5) مسیر خط لوله CO2 و محل تزریق در مخازن در پروزه داکوتای شمالی 9
جدول (2) واحدهای بازیافت CO2 كه توسط شركت Flour Daniel راه‌اندازی شده‌اند 9
4- روش جذب شیمیایی برای بازیافت CO2 11
4- وضعیت تولید و فروش گاز CO2 11
5- ارزیابی فنی-اقتصادی طرح بازیافت 12
جدول (3) قیمتهای داخلی و جهانی سوختهای مورد مصرف در نیروگاهها 14
جدول (4) هزینه‌های سالیانه خط تولید گاز به ظرفیت 500 كیلوگرم در ساعت 15
نوع هزینه 15
شرح هزینه 15
هزینه‌های سرمایه‌ای 15
هزینه‌های بهره‌برداری و متفرقه 15
جدول (5) سهم سوخت در CO2 تولیدی در خارج از كشور 17
6- نتیجه‌گیری 17
قیمت: 50٬000 تومان
قیمت: 24٬000 تومان