توسعه مدل بهینه برای به دام اندازی کربن در صنعت سیمان
Paper ID : 1049-CIE-FULL
Authors:
1اکرم عوامی *, 2مرتضی زندیه, 2پوریا یاوری
1استادیار
2دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
Abstract:
برای کاهش مقدار ﮔﺎزهای ﮔﻠﺨﺎنه ای و به ویژه ﮔﺎز دی اکسید کربن ناشی از احتراق و فرآیند در صنعت سیمان، راه حلهای متنوعی نظیر بهبود راندمان انرژی، استفاده از انواع فناوری های کاهش آلاینده های کربن، استفاده از انرژی های تجدید پذیر توسط صنایع دنبال می‌شود. بنابراین انتخاب بهینه فناوری کاهش میزان آلاینده های کربن در این صنعت موضوع تحقیق حاضر قرار گرفته است. در این تحقیق برای فناوری های مختلف تولید سیمان یک مدل بهینه سازی مبتنی بر ابر ساختار مسئله شامل انواع فناوری های موجود کاهش کربن توسعه داده شده است. هدف حداکثر کردن سود ناشی از کاهش هزینه های عملیاتی سالانه با در نظر گرفتن اعمال سیاست تشویقی برای کاهش کربن است. مهمترین محدودیت های حاکم بر مسئله شامل موازنه جرم مواد در خط تولید سیمان، موازنه جرم کربن در کل واحد، و موازنه انرژی در کل واحد است. نتایج حاصل از بکارگیری این مدل نشان می‌دهد که فناوری های بهینه کاهش کربن برای خط تولید 1 و 2 به ترتیب استفاده از حلال مونو اتانول آمین و احتراق با اکسیژن کامل است. مقدار مجموع مصرف انرژی حرارتی و الکتریکی این واحدها برای یک کارخانه متداول سیمان با ظرفیت تولید 3 میلیون تن سیمان در سال برای مثال موردی 1 و 2 به ترتیب برابر 106×16.25 و 106×15.9گیگا ژول در سال و مقدار معادل ارزش کربن بدام انداخته شده برابر 1.84 و 2.2 میلیون تن در سال است. همچنین مجموع مصرف انرژی حرارتی و الکتریکی این واحدها برای تولید سالانه ایران یعنی 75 میلیون تن در سال برای مثال موردی 1 و 2 به ترتیب برابر با 107×40.8 و 107×39.8 گیگاژول در سال است است. مقدار معادل کربن به دام انداخته شده نیز برای مثال موردی 1 و2 به ترتیب برابر با 46.2 و 55 میلیون تن در سال است.
Keywords:
به دام اندازی دی اکسید کربن- سیمان- مصرف ویژه انرژی- شدت انتشار کربن
Status : Paper Accepted (Oral Presentation)