نخستین واحد نیمه صنعتی تولید گاز از زغال سنگ کشور به همت پژوهشگران دانشگاه صنعتی اصفهان طراحی و ساخته شد

۰۳ آذر ۱۳۸۲ | ۱۳:۴۳ کد : ۲۷ رويدادهاى زمين و معدن
تعداد بازدید:۸۱
به گزارش سرویس پژوهش خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این راکتور گاز‌ساز که به همت محمد رضا احسانی و علی اکبر عالم رجبی از دانشگاه ...
به گزارش سرویس پژوهش خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این راکتور گاز‌ساز که به همت محمد رضا احسانی و علی اکبر عالم رجبی از دانشگاه صنعتی اصفان و مهدی فاضل کلباسی و ریحانه فاطمی از شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان و در قالب یک طرح تحقیقاتی ملی طراحی شده از نوع راکتورهای بستر ثابت (Fixed Bed) بوده و تمامی اصول طراحی،‌ روش‌ها و فرایندهای آن بر مبنای ویژگی‌های خاص زغال سنگ‌های ایرانی طراحی شده است. فرایند تهیه گاز سوختی از زغال سنگ سابقه‌ای بیش از ‌200 سال دارد و در کشورهای مختلف در مقیاس صنعتی و آزمایشگاهی به کار گرفته شده است اما وجود منابع غنی نفت و گاز و قیمت ارزان انرژی در کشور باعث شده که با وجود منابع فراوان زغال سنگ کاربرد آن تنها در جهت تولید کک مورد نیاز کارخانجات ذوب آهن باشد. پژوهشگران در این تحقیق، با انتخاب مناسب ترین فرایند تولید گاز مبادرت به طراحی یک واحد نیمه صنعتی تولید گاز از زغال سنگ کرده‌اند. با جمع بندی مطالعات انجام شده، از میان انواع راکتورها، راکتورهای بستر ثابت به دلایلی نظیر قابلیت به کارگیری ذرات درشت زغال سنگ، زیاد بودن زمان اقامت ذرات و در نتیجه امکان به کارگیری زغال سنگ‌های با فعالیت کم و افزایش میزان تبدیل کربن، دمای نسبتا پایین این بسترها و در نتیجه کم بودن دمای گاز خروجی و افزایش بازدهی حرارتی، دارا بودن بیشترین مقدار متان و بیشتر بودن ارزش حرارتی گاز نسبت به سایر بسترها مناسبت تشخیص داده شد. در میان فرایندهای بستر ثابت، پروسه Lurgi به عنوان مناسب ترین روش تولید گاز در ایران انتخاب شد که با توجه به هزینه‌های سرمایه گذاری و عملیاتی یک کارخانه اکسیژن، استفاده از هوا به عنوان گاز واکنشگر در مقیاس نیمه صنعتی برای این فرایند ترجیح داده شد. به زعم پژوهشگران، با توجه به این که ناحیه طبس فاقد شبکه گاز رسانی و شبکه‌های مناسب برق رسانی است و دارای ذخایر غنی زغال سنگ نیز می‌باشد، احداث نیروگاهی که با استفاده از زغال سنگ منطقه برق مورد نیاز منطقه را تامین کند، ‌مناسب به نظر می‌رسد و زغال سنگ “مزینو” طبس به دلیل کم بودن میزان خاکستر و مواد فرار و گوگرد و رطوبت میزان کربن زیاد و ظرفیت حرارتی بالا برای تولید گاز بسیار مناسب است و با توجه به این که در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی از دو نوع توربین گازی و بخاری استفاده می‌شود، نیاز این واحد به آب کمتر از نیروگاه‌هایی است که مستقیما از انرژی حاصل از سوزاندن زغال استفاده می‌کنند؛ لذا نیروگاه سیکل ترکیبی با شرایط کم آبی منطقه طبس سازگار است. گفتنی است، در راکتورهای بستر ثابت، واکنش‌های گرمازای احتراق انرژی مورد نیاز برای فرایندهای گرماگیر از قبیل خشک کردن و تولید گاز را تامین می‌کنند. معمولا یک ژاکت آبی در دیواره گازسازهای Lurgi تعبیه می ‌شود که قسمتی از بخار مورد نیاز فرایند را تامین می‌کند. به دلیل انتقال حرارت پایین بستر زغال، قسمت اعظم راکتور تحت تاثیر اتلاف حرارتی قرار نمی‌گیرد در این حالت یک هسته آدیاباتیک و یک لایه مرزی در اطراف بستر زغال ایجاد می‌شود. در مدل طراحی شده فرض شده است که اتلاف حرارتی تنها در لایه مرزی اتفاق می‌افتد و از هسته آدیاباتیک به سوی لایه مرزی جریان حرارتی وجود ندارد. ضخامت این لایه مرزی با خصوصیات زغال دیواره و ژاکت آبی و شرایط عملیاتی گازساز رابطه دارد. براساس آزمایش‌های انجام شده، حجم گاز خروجی از راکتور واحد نیمه صنعتی تولید گاز ‌73/8177 متر مکعب بر ساعت، میزان زغال مصرفی ‌3 هزار کیلوگرم بر ساعت و درصد متان و منوکسید کربن در گاز خروجی به ترتیب ‌077/0 و ‌419/0 می‌باشد

کلید واژه ها: اصفهان


نظر شما :