یکپارچهسازی فرآیندی واحدهای تولید آب شیرین و کلرآلکالی
عنوان اصلي
Process integration of desalination and chlor-alkali production plants
مشخصات ظاهری
ساير جزييات
۴۰۱ ص.
یادداشتهای مربوط به عنوان و پدیدآور
متن يادداشت
امید پورعلی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰
نظم درجات
سیستم های انرژی
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در پایاننامه حاضر بمنظور دستیابی به راندمان بهتر درمصرف انرژی و کاستن از مخاطرات محیطزیستی استفاده از آب شیرینکنها، به بررسی یکپارچهسازی واحدهای تولید توان، آب شیرین و کلرآلکالی پرداخته شدهاست. سیستم مورد بررسی شامل نیروگاه سیکلترکیبی، واحد آب شیرینکن CVT-DEM و واحد شیمیایی کلرآلکالی بوده که در آن واحد شیرینسازی آب برای تامین انرژی مورد نیاز خود بخشی از بخارPL تولید شده در بویلربازیاب نیروگاه سیکلترکیبی را به مصرف میرساند. بمنظور افزایش راندمان سیستم در فصول سرد سال، خروجی کندانسور سطحی نیروگاه به عنوان خوراک واحد CVT-DEM در نظر گرفته میشود. همچنین برای جلوگیری از ورود پسآب آب شیرینکن به منبع آب و ایجاد مخاطرات محیطزیستی توسط آن، تمام پسآب به عنوان خوراک واحد کلرآلکالی درنظر گرفته شدهاست. در سیستم پیشنهادی توان نامی نیروگاه ثابت فرض شده اما ظرفیت شیرینسازی آب و به تبع آن واحد کلرآلکالی توسط بهینهسازی و توابع هدف ROP و RGWP تعیین میگردند. نتایج حاصل نشان میدهد که ظرفیت شیرینسازی آب ۱۶۲s/gk بوده که ۶۲/۴ s/gk از بخار PL نیروگاه را به مصرف میرساند که باعث افت ۹/۹ مگاوات از توان نیروگاه میگردد. استفاده از آب کولینگ نیروگاه به عنوان خوراک آب شیرینکن مصرف بخار PL را ۹/۳ کیلوگرم بر ثانیه کاهش داده و در نتیجه ROG به میزان ۷۲/۱ افزایش مییابد. از سوی دیگر به علت عدم ورود پساب خروجی از آب شیرینکن به دریا، بیشینه غلظت به۰۰۰۰۵۱ mpp رسانده شد، این کار تاثیر مثبتی روی ROG داشته و آن را به مقدار ۸/۰ افزایش میدهد. همچنین افزایش غلظت پسآب باعث کاهش مصرف سنگ نمک برای واحد کلرآلکالی شده و سالانه ۰۰۰۲۳۲ دلار صرفهجویی صورت میگیرد. واحد کلرآلکالی پیشنهادی نیز با مصرف سالیانه ۰۰۰۰۹۴۱ مگاوات ساعت الکتریسیته، ۰۰۰۴۹۳ تن کلر، ۰۰۰۷۹۸ تن کاستیک سودا و ۰۰۸۱۱ تن هیدروژن تولید میکند و در انتها براساس برآوردهای اقتصادی سیستم در سال پنجم بازگشت سرمایه خواهد داشت.
متن يادداشت
In this investigation, an integrated system has been studied to improve efficiency and reduce environmental issues of desalination plants. The studied system includes of a combined cycle power plant, MED-TVC desalination system, and chlor-alkali unit. In this integrated system, a portion of LP steam produced by HRSG is used in the MED-TVC unit. To improve the performance of this integrated system during the cold seasons, the outlet cooling water stream of the surface condenser is directed to the MED-TVC unit. Moreover, the effluent brine stream from the desalination unit is totally fed into the chlor-alkali plant; therefore, there is no brine discharge into the sea with no environmental problem. In the proposed system, it is assumed that a constant amount of steam is generated in CCPP, however, the capacity of the MED-TVC and Chlor-alkali units is determined by the optimization of POR and PWGR functions. It is concluded that the optimum conditions for water desalination capacity, consumed LP steam by MED-TVC system, and the reduction of electricity generation are 261 kg/s, 26.4 kg/s, and 9.9 MWh, respectively. The GOR is also increased by 1.28 when cooling water from CCPP is used as the feed for desalination unit. Additionally, since no brine effluent is discharged to the sea, the maximum concentration of the hot discharged brine from desalination unit is increased to 150,000 ppm, which increased the GOR by 0.08. Furthermore, due to the higher concentration of effluent stream, salt consumption for the studied chlor-alkali unit is significantly decreased, and approximately, 232,000 $ can be annually saved. In addition, the annual consumption of electricity is 149,000,000 MWh in chlor-alkali unit, and the annual production of chlorine, caustic soda, and hydrogen 394000, 897000, and 11800 tons, respectively. According to the economic estimation, it is expected that the return of investment amount in the investigated system to be five years.
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
تقسیم فرعی موضوعی
یکپارچهسازی
تقسیم فرعی موضوعی
نیروگاه سیکلترکیبی
تقسیم فرعی موضوعی
CVT-DEM
تقسیم فرعی موضوعی
کلرآلکالی
تقسیم فرعی موضوعی
محیطزیست
تقسیم فرعی موضوعی
ROG
تقسیم فرعی موضوعی
بازگشت سرمایه
تقسیم فرعی موضوعی
Process integration
تقسیم فرعی موضوعی
Combined cycle power plant
تقسیم فرعی موضوعی
MED-TVC desalination
تقسیم فرعی موضوعی
Chlor-alkali
تقسیم فرعی موضوعی
Environmental
تقسیم فرعی موضوعی
Gain output ratio
تقسیم فرعی موضوعی
Period of return )POR (
عنصر شناسه ای
مهندسی مکانیک
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )