بهینه سازی انتشار آلاینده های BTEX از بخارات تولیدی کارخانه تولید عایق حرارتی با استفاده از طراحی کوره (مورد مطالعه: کارخانه پارسیان دژ)

هیدروکربن های معطر مانند بنزن، تولوین، اتیل بنزن و ایزومرهای زایلن (BTEX) از آلاینده های موجود در کارخانه های صنعتی هستند که در منابع مختلف به ویژه هوا مشکلاتی را ایجاد می کنند. حذف این ترکیبات سمی حتی به میزان بسیار کم از این منابع ثابت آلاینده ها نه تنها از نظر محیط زیستی بلکه از نظر اقتصادی نیز حایز اهمیت است. امروزه صنعتی شدن سریع جوامع به ویژه کشورهای در حال توسعه برای رفع نیازهای شهروندان به عنوان عامل اصلی آلودگی هوا شناخته شده است. بنابراین، حفظ استانداردهای محیط زیستی برای کاهش پتانسیل آلودگی و حمایت از توسعه پایدار ضروری است. کارخانه های تولید عایق رطوبتی یکی از منابع اصلی انتشار این گروه از آلاینده ها هستند، لذا اجرای اقدامات کنترلی و بهینه سازی عملکرد این واحدهای صنعتی در شهرستان دلیجان به عنوان پایتخت تولید عایق رطوبتی ضروری و غیرقابل انکار است.

در این تحقیق فرآیند حذف آلاینده های BTEX از کارخانه ایزوگام پارسیان دلیجان از طریق شبیه سازی و اصلاح فرآیند بر اساس طراحی کوره و با استفاده از روش اکسیداسیون حرارتی آلاینده ها مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. سوالات مربوط به کارایی و مزایای محیط زیستی طراحی زباله سوز به عنوان انگیزه اصلی کار حاضر است. هدف از این مطالعه کمک به این شواهد با ارزیابی محیط زیستی و فنی عملکرد واحد زباله سوز در یک کارخانه تولید عایق حرارتی واقع در دلیجان ایران است. هم چنین در این مطالعه با تغییر دما و زمان اقامت زباله سوز با استفاده از نرم افزار SPSS، مصرف انرژی و انتشار آلاینده های سیستم بهینه شده است. لازم به ذکر است که فرآیند حذف آلاینده های BTEX با شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Aspen Hysys انجام شده است. در این راستا، اصلاح فرآیند بر اساس طراحی کوره سوزاننده و با استفاده از روش اکسیداسیون حرارتی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

بر اساس نتایج، دما و زمان ماند در شرایط بهینه به ترتیب 732 و 84/0 است. علاوه بر این، راندمان کنترل زباله سوز (CF) نشان می دهد که 5/98 درصد از ترکیبات BTEX در گازهای خروجی حذف شده است. لازم به ذکر است که بهره وری انرژی سیستم نیز بهبود چشمگیری داشته است به گونه ای که میزان سوخت مصرفی سیستم در شرایط بهینه نسبت به حالت اولیه 23 درصد کاهش یافته است. عناصر سخت افزاری نتایج استفاده از دستگاه زباله سوز در این مطالعه، میزان راندمان کنترل (CEF) دستگاه در حذف ترکیبات مورد نظر5 /98 درصد گزارش شده است. هم چنین شاخص مصرف انرژی در این حالت نسبت به عملکرد سیستم بدون عایق در همان حالت باعث کاهش 23 درصدی مصرف سوخت شده است.

بحث:

 نتایج بهینه سازی نشان داد که استفاده از زباله سوز در شرایط خاص می تواند به عنوان یک راه حل کاربردی برای حذف ترکیبات BTEX از فعالیت های صنعتی در نظر گرفته شود. در این راستا، دما و زمان ماند را می توان به عنوان دو شاخص عملیاتی مهم موثر بر انتشار آلاینده ها و مصرف انرژی تعیین کرد. با توجه به نتایج، روش پیشنهادی عملکرد محیط زیستی و اقتصادی قابل قبولی دارد، بنابراین امکان سرمایه گذاری های کلان برای کاهش اثرات آلاینده های BTEX در منطقه از طریق جفت کردن آن ها به انرژی های تجدیدپذیر پیشنهاد می شود.