
تعداد نشریات | 45 |
تعداد شمارهها | 1,389 |
تعداد مقالات | 17,009 |
تعداد مشاهده مقاله | 54,764,055 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 17,312,705 |
طراحی و تحلیل ترمواقتصادی سیستم جدید جداسازی دیاکسیدکربن از گازهای حاصل از احتراق با رویکرد کاهش بارهای گرمایشی، سرمایشی و توان مورد نیاز | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 55، شماره 2 - شماره پیاپی 111، مرداد 1404، صفحه 67-76 اصل مقاله (565.09 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2025.62598.3440 | ||
نویسندگان | ||
سعید خلیلی ساربانقلی1؛ لیلی گروسی فرشی* 2 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
2دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
چکیده | ||
در پژوهش حاضر، با هدف کاهش نیازمندیهای انرژی، یک سیستم جدید جهت جداسازی دیاکسیدکربن از گازهای حاصل از احتراق پیشنهادگردیده و از طرحهای متنوعی بهره گرفته شده است. طرحهای ارائه شده شامل بهرهگیری از دمای گازهای حاصل از احتراق در تامین گرمای سایر قسمتهای فرآیند، پیشگرمایش محلول غلیظ دیاکسیدکربن قبل از ورود به جداکننده، پیشگرمایش مسیر برگشتی، استفاده از چرخه آلی رانکین در مسیر گازهای احتراق، افزایش فشار گازهای اولیه، بهرهگیری از توربین در مسیر گازهای تمیز خروجی و تعدادی بهبود ساختاری دیگر با ایجاد ارتباط بین مسیرهای مختلف میباشد. نتایج حاکی از این است که با ایجاد تغییرات مذکور، عملکرد سیستم پایه بهبود پیدا کرده است به نحوی که در سیستم جدید، نیازهای گرمایشی و سرمایشی به ترتیب در حدود 61/16% و 65/60% نسبت به سیستم پایه کاهش پیدا نموده و در سیستم بهبودیافته در حدود kW 5/368 توان مفید قابل استخراج میباشد. در کنار مباحث انرژی، پارامترهای ترمواقتصادی نیز در سیستم جدید بهبود پیدا کردهاند و در این راستا، مجموع هزینههای اولیه، تعمیرات، و بهرهبرداری در سیستم جدید به اندازه 97/4% نسبت به سیستم پایه کاهش پیدا کرده است. | ||
کلیدواژهها | ||
جداسازی دیاکسیدکربن؛ انرژی؛ اگزرژی؛ ترمواقتصاد؛ کاهش انرژیهای مورد نیاز؛ گازهای حاصل احتراق | ||
مراجع | ||
[1] انوری ع, فلاح م, مصفا ا, رحمان پور م, پیشنهاد سیستم گرمایش، سرمایش و تولید توان یکپارچه خورشیدی بهینه و ارائه راهکارهای فنی مناسب برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان اداری با رویکرد دستیابی به ساختمان انرژی صفر, نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، شماره پیاپی 107، جلد 54 ، شماره 2، تابستان، 1403 ، صفحه 50-41. [2] بهنام گرمی ف, غایبی ه, وجدی م, رستم زاده ه, تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم جدید تولید همزمان سه گانه بر پایه چرخه تبرید اجکتوری, نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، شماره پیاپی 99 ، جلد 52 ، شماره 2، تابستان، 1401 ، صفحه 20-11. [3] Jahangir M, Mousavi S, Vaziri Rad M. A techno-economic comparison of a photovoltaic/thermal organic Rankine cycle with several renewable hybrid systems for a residential area in Rayen, Iran, Nergy Convers Manag 195, 2019, 244–261. [4] Kasaeian A, Rajaee F, Yan W. Osmotic desalination by solar energy: a critical review, Renew Energy 134, 2019, 1473–1490. [5] روایی ح, پسته ای س, تحلیل اگزرژی- اقتصادی سیستم تولید همزمان توان و گرما از بیوگاز تصفیه خانه فاضلاب (مطالعه موردی تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران), نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، شماره پیاپی 107 ، جلد 54 ، شماره 2، تابستان، 1403 ، صفحه 78-69. [6] Dorotić H, Pukšec T, Duić N. Analysis of displacing natural gas boiler units in district heating systems by using multi-objective optimization and different taxing approaches, Energy Convers Manag 205, 2020. [7] Marefati M, Mehrpooya M, Mousavi S. Introducing an integrated SOFC, linear Fresnel solar field, Stirling engine and steam turbine combined cooling, heating and power process, Int J Hydrog. Energy 44, 2019, 30256–79. [8] Carapellucci R, Di Battista D, Cipollone R. The retrofitting of a coal-fired subcritical steam power plant for carbon dioxide capture: a comparison between MCFC-based active systems and conventional MEA, Energy Convers Manag 194, 2019, 124–139. [9] قاضی زاده احسایی ح, بنی اسد عسکری ا, عامری م, بررسی ترمواکونومیک پمپ گرمایی منبع زمینی انبساط مستقیم دی اکسیدکربن با استفاده از منبسط کننده و مبادله کن گرمای داخلی, نشریه مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, شماره پیاپی 95,جلد 51, شماره 2, تابستان 1400, صفحه 168-159. [10] Aliyon K, Mehrpooya M, Hajinezhad A. Comparison of different CO2 liquefaction processes and exergoeconomic evaluation of integrated CO2 liquefaction and absorption refrigeration system, Energy Convers. Manag. 211., 2020. 112752. [11] Davoodi S, Al-Shargabi M, Wood DA, Rukavishnikov VS, Minaev KM. Review of technological progress in carbon dioxide capture, storage, and utilization, Gas Sci. Eng. 117, 2023, 205070. [12] Otsuki T, Shibata Y, Matsuo Y, Obane H, Morimoto S. Role of carbon dioxide capture and storage in energy systems for net-zero emissions in Japan, Int. J. Greenh. Gas Control 132 (2024) 104065. [13] Ferrara G, Lanzini A, Leone P, Ho MT, Wiley DE, Exergetic and exergoeconomic analysis of post-combustion CO2 capture using MEA-solvent chemical absorption, Energy 130, 2017, 113–128. [14] Lu S, Fang M, Li Q, Chen H, Chen F, Sun W, Wang H, Liu H, Zhang J, Zhang X, Liu H. The experience in the research and design of a 2 million tons / year flue gas CO2 capture project for coal-fired power plants, Int. J. Greenh. Gas Control 110, 2021, 103423. [15] Choi J, Cho H, Yun S, Jang M, Oh S, Binns M, Kim J. Process design and optimization of MEA-based CO2 capture processes for non-power industries, Energy 2019. [16] Krótki A, Wi L, Stec M, Spietz T, Wilk A, Chwo T, Jastrz K. Experimental results of advanced technological modifications for a CO2 capture process using amine scrubbing, Int. J. Greenh. Gas Control 96, 2020. [17] Michaelides EE. Thermodynamic analysis and power requirements of CO2 capture , transportation , and storage in the ocean, Energy 230, 2021, 120804. [18] Kalatjari HR, Haghtalab A, Nasr MRJ, Heydarinasab A. Experimental, simulation and thermodynamic modeling of an acid gas removal pilot plant for CO2 capturing by mono-ethanol amine solution, J. Nat. Gas Sci. Eng. 72, 2019, 103001. [19] Soltani SM, Fennell PS, Mac Dowell N. A parametric study of CO2 capture from gas-fired power plants using monoethanolamine (MEA), Int. J. Greenh. Gas Control 63, 2017, 321–328. [20] Kothandaraman A. Carbon dioxide capture by chemical Absorption: a solvent comparison study, Carbon N. Y. 2010 144–184. [21] Zhang G, Yang Y, Xu G, Zhang K, Zhang D. CO2 capture by chemical absorption in coal-fired power plants: energy saving mechanism, proposed methods, and performance analysis, Int J Greenh Gas Control 39, 2015, 449–462. [22]Moran MJ, Shapiro H, Boettner DD, Bailey MB. Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Eighth Edi, 2014, WILEY. [23] Bejan A, Tsatsaronis G, Moran MJ. Thermal Design and Optimization, second edi, 1996, WILEY. [24] Haghbakhsh R, Raeissi S. Fluid Phase Equilibria A novel atomic contribution model for the standard chemical exergies of organic compounds, Fluid Phase Equilib. 507, 2020, 112397. [25] Turton R, Bailie R, Whiting W, Shaeiwitz J. Analysis, synthesis and design of chemical processes (3rd ed.), Pearson Education, New Jersey, US, 2008. [26] Choi J, Cho H, Yun S, Jang MG, Oh SY, Binns M, Kim JK. Process design and optimization of MEA-based CO2 capture processes for non-power industries, Energy 185, 2019, 971–980. [27] Zammit KD (EPRI). Cooling System Retrofit Cost Analysis, 2002. [28] Farshi LG, Khalili S. Thermoeconomic analysis of a new ejector boosted hybrid heat pump (EBHP) and comparison with three conventional types of heat pumps, Energy 170, 2019, 619–635. [29] Notz R, Mangalapally HP, Hasse H. Post combustion CO2 capture by reactive absorption: Pilot plant description and results of systematic studies with MEA, Int. J. Greenh. Gas Control 6, 2012, 84–112. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 22 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 18 |