بهینه‌سازی عوامل موثر بر اسیدخروجی ازکوره سوختن هیدروکربن‌های کلردار

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 7، دوره 14، شماره 1، خرداد 1399، صفحه 59-68   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

مهدی رنجبری¹؛ سمیه طورانی^{* 2}

¹کارشناسی ارشد گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران

²استادیار گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران

چکیده

هیدروکربن‌های کلردار یکی از پسماندهای صنایع پتروشیمی هستند. با توجه به ضرورت مسایل زیست‎محیطی ناشی از پسماندهای صنعتی، یکی از روش‌های کاهش آسیب به محیط‌زیست استفاده از این پسماندها به‌عنوان سوخت درکوره زباله سوز است. هدف اصلی این پژوهش، بهینه‌سازی آزمایشگاهی عملکرد کوره زباله سوز پسماندهای هیدروکربنی کلردار در صنایع پتروشیمی به منظور کاهش کلریدریک اسید و جلوگیری از خوردگی ناشی از تولید آنها است. عامل‎هایی که بهینه-سازی برپایه آن‎ها انجام شده است، شامل درصد اکسیژن اضافی، دمای کوره، مقدار گاز مصرفی، مقدار آب ورودی به کوره و مقدار هیدروکربن‌های کلردار ورودی به صورت هیدروکربن‌های با دمای جوش بالا (H.B) و هیدروکربن‌های با دمای جوش پایین (L.B) است. برای عملیات بهینه‌سازی تغییرات در عامل‎های یاد شده اعمال و غلظت کلریدریک اسید خروجی اندازه‌گیری شد. سپس، با استفاده از نرم‎افزار QUALITEK و روش تاگوچی مقادیر بهینه شده به‌دست آمد. برپایه نتایج در دمای C° 1230، سرعت جریان هیدروکربن‎های با دمای جوش بالا برابر با kg/h 880، سرعت جریان هیدروکربن‎های با دمای جوش پایین برابر با kg/h 250، سرعت جریان آب ورودی به کوره برابر با kg/h 200 و 3 درصد حجمی هوای اضافی، مقدار غلظت اسید خروجی 15/8 درصد به‎دست آمد. غلظت اسیدخروجی پس از انجام آزمون میدانی در شرایط بهینه 15/2 درصد بود. نتایج نشان می‎دهد همخوانی خوبی بین نتایج خروجی از نرم افزار و نتایج در واحد صنعتی وجود دارد. همچنین، پس از بهینه‎سازی مقدار مصرف کاستیک و سوخت گازی، کاهش چشمگیری داشت.

کلیدواژه‌ها

کوره زباله سوز؛ هیدروکربن‎های با دمای جوش پایین؛ هیدروکربن‎های با دمای جوش بالا؛ روش تاگوچی

مراجع

[1] *
* ایمنی، فرشید؛ میروکیلی، حمیده سادات؛ اولین همایش ملی حفاظت و برنامه ریزی محیط زیست، 3 اسفند،1391 دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان.
[2]  Ferronato, N.; Torretta, V.; Int J Environ Res Public Health 16, 1060–1088, 2019.
[3] *
* جعفرزاده حقیقی فرد، نعمت اله؛ یغماییان، کامیار؛ «مدیریت جامع پسماند»، جلد دوم، چاپ دوم، انتشارات خانیران، 1391.
[4] *
* مختارانی، نادر؛ علوی مقدم، سیدمحمدرضا؛ مختارانی، بابک؛ «مدیریت مواد زائد خطرناک»، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی شریف، چاپ اول فروردین، 1381.
[5] *
* پروینی، مهدی؛ قراگوزلو، المیرا؛ مجله مدل‎سازی در مهندسی شیمی 12، شماره 38، 15-25، 1393.
[6] *
* صابری، هادی؛ مجله مدل سازی در مهندسی شیمی 16، شماره 52، 363-371، 1397.
[7] *
* پریشان نداف، عطیه؛ امید خواه، محمدرضا؛ نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 25، شماره 1، 1-15، 1385.
[8] *
 *مدرسی، کاشفی؛ وحدتی، خاکی؛ مجله مدل سازی در مهندسی شیمی 7، شماره 18، 49-56، 1388.
[9] Choi, K.I.; Lee, D.H.; Chemosphere 66, 370–376, 2007.
[10] Wang, H.; Zhu, D.L.; Saso, Y.; Law, C.K.; The Combustion Institute  26, 2413-2420, 1996.
[11] Lee, H.; Yi, S.M.; Holsen, T.M.; Seo, Y.S.; Choi, E.; Waste Manag. 73, 2018, 247–255, 2018.
[12] Olek, M.; Baron, J.; Zukowski,W.; Chemistry Central Journal  6, 2 -10, 2013.
[13] Davies, D.J.I.; Sainter, P.; Journal of Heat Recovery Systems 4, 219-225, 1984.
[14] McKay, G.; Chemical Engineering Journal 86, 343–368, 2002.
[15] *
* زینالی، الهام؛ «طراحی آزمایش به روش تاگوچی با استفاده از نرم افزار Qualitek»، انتشارات شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، چاپ اول، 1387.
[16] Dellinger, B.; Taylor Debra, P.H.; Environmental Sciences Group University of Dayton32, 1009-1119, 2004.