مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

بهبود پایداری در تولید سیمان از طریق بازیابی حرارت تلف شده مطالعه موردی: کارخانه سیمان خاش

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
سمیه منصوری 1
فرهاد شهرکی 2
جعفر صادقی 3
محمد رضا سردشتی بیرجندی 4
اسماعیل کوهستانیان 5
1 1 دکتری، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
2 دانشگاه سیستان و بلوچستان
3 3 دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
4 4 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
5 4 استادیار گروه مهندسی شیمی، واحد ایرانشهر، دانشگاه آزاد اسلامی ، ایرانشهر، ایران
10.22034/ijche.2025.500293.1491
چکیده
در این مطالعه، بازیافت حرارت از کوره دوار سیمان خاش با ظرفیت ۲۶۰۰ تن در روز کارخانه سیمان خاش بررسی شد. در ابتدا موازنه جرم و انرژی بر روی داده‌های عملیاتی کارخانه انجام گردید. نتایج نشان داد که تقریباً40 درصد کل انرژی ورودی از طریق سوخت توسط اتلاف حرارتی هدر می‌رود. این اتلاف انرژی غبارت است از: گازهای خروجی از پیش‌گرمکن (8/28 درصد)، هوای داغ خروجی از گریت‌کولر (6/3 درصد) و بدنه کوره (5 درصد شامل تشعشع به همراه جابجایی) است. دو راهکار جهت بازابی اتلاف انرژی در فرآیند تولید کلینکر بررسی شد (۱) استفاده از گازهای خروجی پیش‌گرم‌کننده و خنک‌کننده از طریق سیستم بازیابی حرارت اتلافی (WHRS) جهت تولید برق، و (۲) بازیابی حرارت از سطح کوره با استفاده از مبدل حرارتی. پیاده‌سازی این راهکارها می‌تواند بهره‌وری حرارتی سیستم را از 6/50 درصد به 5/67 درصد افزایش دهد که نقش قابل توجهی در صرفه‌جویی انرژی، کاهش هزینه‌های عملیاتی و پایداری محیط زیستی دارد.
کلیدواژه‌ها
کوره دوار سیمان
موازنه جرم و انرژی
اتلاف حرارت
کارخانه سیمان

موضوعات

عنوان مقاله English

Improving Sustainability in Cement Manufacturing through Waste Heat Recovery, Case Study: Khash Cement Company

نویسندگان English

Somayeh Mansouri 1
Jafar Sadeghi 3
Mohammad Reza Sardashti Birjandi 4
Esmaeil Koohestanian 5
1 1- Department of Chemical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, P.O. Box 98164-161, Zahedan, Iran
3 1- Department of Chemical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
4 1- Department of Chemical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, P.O. Box 98164-161, Zahedan, Iran
5 2- Department of Chemical Engineering, Iranshahr Branch, Islamic Azad University, Iranshahr, Iran
چکیده English

In this study, the potential for waste heat recovery in the 2600-ton-per-day rotary kiln system of Khash Cement Plant was investigated. A comprehensive mass and energy balance was conducted using operational data. Results indicate that around 40% of the input energy is lost through heat dissipation. The main sources of energy loss are: preheater exhaust gases (28.8%), hot air discharged from the grate cooler (3.6%), and radiation and convection losses from the kiln surface (5%). Two recovery strategies were evaluated: (1) utilizing preheater and cooler exhaust gases through a Waste Heat Recovery System (WHRS) to generate electricity, and (2) recovering heat from the kiln surface using a heat exchanger. Implementing these solutions could increase the thermal efficiency of the system from 50.6% to 67.5%, contributing significantly to energy conservation, operational cost reduction, and environmental sustainability.

کلیدواژه‌ها English

Cement rotary kiln
Mass and energy balance
Waste heat recovery
Energy efficiency
Sustainability
مهندسی شیمی ایران

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 06 مرداد 1404