پروژه کارآفرینی بازیافت و فرآوری فولاد آهن در 47 صفحه ورد قابل ویرایش

- 1 مقدمه :

فلزات کهنه و قابل بازیافت به دو دسته ی بزرگ تقسیم می شوند .

?- فلزات باترکیب آهن (آهنی)

?-فلزات بدون ترکیب آهن

گروه اول : این گروه شامل فلزاتی می شوند که در ترکیب اصلی آن ها ، آهن به کار رفته باشد .

این گروه در جاهایی مانند : بدنه ماشین های کهنه ، ابزار های خانگی ، فلزاتی که در ساختار و اسکلت ساختمان به کار می روند ، ریل های راه آهن و . . . به کار می روند .

در کشور ما ، این دسته از فلزات نیز مورد توجه قرار گرفته و در صنعت ایران نقش مهمی دارد .

گروه دوم فلزاتی را شامل می شود که در ترکیب اصلی آن ها آهن وجود ندارد . برای مثال می توان آلمینیوم را نام برد که از آن فویل ها و قوطی های کنسرو می سازند . فلزات بدون آهن دیگری هم وجود دارند مانند : مس ، سرب ، روی ، نیکل ، تیتانیوم ، کروم ، کبالت و . . . که نحوه ی بازیافت آن ها در ادامه مورد برسی قرار می گیرد .

تعداد این نوع فلزات از فلزات دارای آهن کمتر است . در هر سال در سراسر جهان ، میلیون ها تن از این فلزات کهنه در کوره ها ذوب می شوند و ناخالصی های آن ها جدا می شود و توسط افراد متخصص قالب گیری و ریخته گری می شود و به اشکال مختلفی در می آید.





1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :

طرح بازیافت و فرآوری فولاد آهن



محل اجرا :





1 – 3 – مشخصات متقاضیان :

نام


نام خانوادگی


مدرک تحصیلی


تلفن














1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :

توجه به خودکفایی این صنعت در دولت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که بازیافت و فرآوری فولاد آهن می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با هدف جلوگیری از اتلاف فولاد آهن این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.



1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :

این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در بازیافت و فرآوری یکی از محصولات یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .

1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :

تعداد اشتغالزایی این طرح 12 نفر میباشد .



تاریخچه و سابقه مختصر طرح :

آلومینیوم و فولاد معمولی ترین فلزاتی هستند که زمانیکه در مورد چرخه بازیافتی بحث می کنیم نیازات مورد توجه قرار می دهیم. فلزات دیگری همانند طلا-نقره- برنج و مس که ندرتاً دور انداخته می شوند نیز خیلی با ارزش هستند.

آنها مشکل دقتی ضایعات را ایجاد نمی کنند.

آلومینیوم و فولاد انجام می دهند. امریکاییها هر روز 100مییلیون قوطی های فولادی و 200 مییلیون قوطی های نوشیدنیهای آلومینیومی را مصرف می کنند.



آلومینیوم (Aluminum)

آلومینیوم فراوان ترین فلز و سومین عنصر ِفلزّی است که به مقدار زیاد ، در پوسته ی زمین یافت می شود . آلومینیوم در طبیعت به صورت «آلومینیوم سیلیکات» پایدارAl(SiO3)3 و آلمینیوم هیدرواکسید Al(OH)3 وجود دارد . در دوران باستان یونانی ها زاج که یکی از فراوان ترین کانی های آلومینیوم است را می شناختند و از آن به عنوان داروی قابض در پزشکی و به عنوان ثابت کننده ی رنگ در رنگرزی استفاده می کردند . با این همه از شناخت آلومینیوم ، یکصد و هفتاد سال (1827)نمی گذرد .

آلومینیوم هیدرواکسید (Bauxite) یک نوع خاک اوره است که در آن عنصر های آلومینیوم بسیار غنی ای وجود دارد . (حدود 50درصد این فلز تشکیل شده است .) البته در این خاک ناخالصی هایی مانند : سیلیس (SiO2) ، اکسید های آهن و اکسید تیتانیوم(TiO2) وجود دارد .

آلومینیوم کشف شده «آلومین» نامیده می شود . آلومین یک ماده ی سخت ، شامل آلومینیوم و اکسیژن است . چون دمای ذوب آلومین زیاد است ، (در حدود 2050 درجه سلسیوس) الکترولیز آن در حالت مذاب بسیار دشوار است ؛ به این دلیل آن را در کریولیت (Na3AlF6) نمکِ مذاب حل می کنند و به این ترتیب مخلوطی به دست می آید که دمای ذوب (بین 960 تا 980 ) پایین تری دارد . سپس آن را از یک جریان الکتریکی قوی عبور می دهند تا اکسیژن آن کاملاً جدا شود . البته لازم به ذکر است که کریولیت در الکترولیز شرکت نمی کند و فقط دمای ذوب را پایین می آورد .

همچنین در این مرحله انرژی زیادی صرف می شود .

برای تولید Kg1 آلومینیوم ، Kg6 بوکسیت (Bauxite) ، Kg 4 محصولات شیمیایی و KW 14 برق نیاز است . در حالی که برای بازیافت آن 5% انرژی لازم است و فقط 5% دی اکسید کربن تولید می کند . جالب است اگر بدانید که مقدار انرژی که از بازیافت یک قوطی کنسرو ذخیره سازی می شود ، می تواند یک تلویزیون را به مدت سه ساعت روشن نگه دارد .

محصولات اپتدایی آلومینیوم در دنیا سالانه برا بر با 24000000 تن می باشد . کشوری که در جهان بیشترین مقدار آلومینیوم را تولید می کند ، استرالیا است . البته کشور هایی مانند : جامایکا ، برزیل ، گینه ، چین و قسمت هایی از اروپا در تولید این محصول نقش مهمی را ایفا می کنند .

شرکت های بازیافتی اغلب آلومینیوم را از شرکت های صنعتی ، مسقیم خریداری می کنند . بسیاری از کارخانه ها این فلزّات را ذوب می کنند و نا خالصی های آن را جدا کرده و در قالب های مختلف ریخته گری می کنند .

حجم بیشتری از این قطعات ریخته گری شده توسط کارخانه های خودرو سازی و هواپیما سازی مصرف می شود وبرای ساخت سر سیلند و مواردی از این قبیل کاربرد دارد .

در ایالات متحده ی آمریکا بازیافت آلومینیوم از قطعات خریداری شده در مقایسه سال 2001 با2000 تا 14% کاهش پیدا کرده است . 98/2 تن از فلزات بازیافتی را ، 60% از قطعات کارخانه ای و 40% از محصولات آلومینیومی کم ارزش تشکیل می دهد . این موضوع نشان دهنده این است که در سال های اخیر به بازیافت زباله های خانگی توجه بیشتری شده است .

بسیاری دیگر از شرکت ها ، بازیافت قوطی ها را انجام می دهند . بسیاری از این قوطی ها به صورت ورقه های آلومینیومی بازیافت می شوند و دوباره به صورت قوطی های نوشابه در می آیند . گزارشات نشان می دهد که آمریکا حدود 55600000 تن ، قوطی آلومینیومی را بازیابی کرده است و این مقدار باعث صرفه جویی های بسیاری در هزینه ها شده است .

آلومینیوم دارای خواصّی است که موجب شده ، بیش از اندازه مورد توجه قرار گیرد . این خواصّ عبارت اند از:

1- کاهندگی آلومینیوم

2- چگالی کم

3- رسانش گرمایی بالا و مقاومت حرارتی بالا

4- سازش پذیری با مواد غذایی

برلیوم (Beryllium)





آهن و استیل (Iron and Steel)

از جمله محصول تصفیه شده آهن که بیشترین و گسترده ترین استفاده را در میان فلزات دارد ، فولاد می باشد و بازیافت آهن و فولاد فعالیت مهمی در سراسر دنیا است .

محصولات آهن وفولاد در بسیاری از ساختار ها و کاربردهای صنعتی مانند : دستگاه ها ، پل ها ، ساختمان ها ، مخزن ها ، اتوبان ها ، خودروسازی ها و ا بزارها به کار می رود است .

هم اکنون ذوب آهن های ایران به دو روش کاهش سنگ معدن آهن (که بیشتر آن هماتیت Fe2O3 است.) به وسیله ذغال کک در اصفهان و کاهش مستقیم توسط گاز طبیعی در اهواز و مبارکه در حال فعالیت است .

کاهش سنگ آهن در کوره بلند : تهیه آهن از سنگ معدن آن شامل واکنش های اکسایش- کاهش است که در کوره ای به خاطر ارتفاع زیادش کوره بلند نامیده می شود ، انجام می گیرد . بلندی این کوره بین 24 تا 30 متر و قطر پهن ترین بخش آن 8 متراست . مجموعه واکنش های انجام یافته درون کوره بلند را می توان به طور خلاصه کاهیده شدن اکسید آهن به وسیله گاز منواکسید کربن در نظر گرفت که این فرایند به تولید فلز ناخالص می انجامد . واکنش به صورت زیر انجام می گیرد :

گرماFe2O3(s) 2CO(g)+

در کوره های بلند آهن حاصل به صورت چدن مذاب به پایین کوره سرازیر می شود . سپس از طریق دریچه های کناری خارج می شود . چدن حاصل از کوره ی بلند ، به علت ناخالصی های زیادی ( از جمله این ناخالصی ها می توان کربن در حدود 5 درصد ، سیلیسیم در حدود 1درصد ، منگنز در حدود 2درصد ، فسفر در حدود 3/0 درصد و گوگرد در حدود 4/0 درصد را نام برد .) که در آن وجود دارد شکننده و نا مرغوب است و به همین دلیل بخش اعظم آن برای ساختن فولاد به کار می رود . در این کوره ها بیشتر ناخالصی ها را از طریق اکسایش حذف می کنند . یک روش امروزی برای تبدیل چدن به فولاد استفاده از کوره بازی اکسیژن است . در این روش گاز اکسیژن را از طریق یک لوله مقاوم در برابر گرما به سطح آهن گداخته می دمند . بخش اعظم کربن تا مرحله تولید CO می سوزد و این گاز در دهانه خروجی کوره آتش می گیرد و به CO2 مبدل می شود . مقدار کربن در فولاد های معمولی به 35/1 درصد می رسد .

با توجه به اهمییت بازیابی آهن از آهن قراضه ، بخش مهمی از فولادی که تهیه می شود ، از دمیدن اکسیژن در کوره ای که حاوی چدن و آهن قراضه است تهیه می کنند . بنابراین در این نوع کوره ها جهت تولید فولاد باید مقدار زیادی از آهن قراضه در کوره وجود داشته باشد .

برای آشکار نمودن اهمیت آهن کهنه در تولید فولاد آماری را از مقدار سنگ آهن ورودی و مقدار آهن قراضه را که در کوره ها استفاده می کنند ، مطرح می کنیم :

- سنگ آهن مورد نیاز سالانه در حدود 5 ملیون تن ( که بیشتر آن منگنیت Fe3O4 ) که بخش اعظم آن از معادن گل ِ گهر سیرجان و چادر ملوی کرمان تأمین می شود که از طریق راه آهن به مجتمع منتقل می شود و پس از آسیاب کردن و مخلوط کردن با آب آهک ، گرما دادن و گُندله سازی ( تبدیل ذره های ریز به ذره های گلوله مانند ، درشت تر و تا حدودی متخلخل ) به کوره های کاهش مستقیم منتقل می شود .

موضوع طرح : بازیافت مواد پلاستیکی ، تولید نایلون و چاپ روی آن

ظرفیت : - تولید گرانول از ضایعات پلاستیکی و نایلون 300 تن

- تولید نایلون و نایلکس و چاپ روی آن 150 تن

مجوز های لازم: اعلامیه تاسیس

سرمایه گذاری کـل: 1851 میلیون ریال

سهم آوردة متقاضی: 201 میلیون ریال

سهم تسهیلات: 1650 میلیون ریال

دورة بازگشـت سرمایه: 4/2 سال ( معادل 29 ماه )

سود ویژه : 664 میلیون ریال

میزان اشتغالزایی : بیست نفر

مقدمه:

جمع‌آوری زباله های قابل بازیافت علاوه بر جلوگیری از آلودگی محیط زیست ، در صورت جدا سازی می‌تواند به عنوان مواد اولیه بسیاری از کارخانجات تولیدی به حساب آید. جمع‌آوری ضایعات پلاستیکی و وارد کردن آن در چرخه تولید می‌تواند علاوه بر ایجاد اشتغال و به کار گیری سرمایه های سرگردان در زمینه تولید برخی محصولات پلاستیکی از قبیل تولید تابلوهای راهنمایی و رانندگی ،‌تولید سطل های زباله و .... استفاده گردد.

بازیافت دی اتانول آمین از پساب های صنعتی

چکیده
یک مطالعه دربارة فرآیند تقطیر چند مرحله ای برای بازیافت DEA از محلولهای آلوده ارائه گردیده است. این قبیل محلولها مشکلات جدی را در کارخانجات گاز و پالایشگاههای نفتی بوجود آورده اند . بدلیل فراریت بعضی از اجزاء تشکیل دهنده شان نمی توانند به آاسانی خالص شوند. این فرآیند جدید از هگزادکان به عنوان مایع حامل بی‌اثر برای حصول اطمینان از توزیع مناسب مایع در ستون تقطیر ، به منظور جلوگیری از آلودگی و سهولت تفکیک اجزاء غیرفرار استفاده می کند. در این پروژه فرایند با داده های تعادل فازی نوین بین مخلوط دی اتانول آمین، بی(هیدروکسی اتیل) پیپرازین، تری(هیدروکسی اتیل) اتیلن دی آمین، آب و هگزادکان توضیح داده شده است. خصوصیات فیزیکی طراحی شدة ماده حامل بی اثر مورد بحث قرار می گیرد و رهنمودهایی جهت انتخاب آن ارائه گردیده اند. از مدل ضریب فعالیت دو مایع غیر تصادفی به طور موفقیت آمیز جهت نمایش یا ارائه داده های تعادلی استفاده می شود. فرآیند تقطیر برای عمل خلوص سازی محلول‌های آمین آلوده شده، توصیف شده است. فرآیند تقطیر چند مرحله‌ای و مایع حامل بی اثر(هگزادکان) استفاده می شود. از ستون تقطیر با قطر داخلی 50 پیشنهاد شده با شبیه سازاسپن(ASPEN) را تائید کند و از خصوصیات فیزیکی مایع حامل بی اثر ارائه شده در فصل دوم استفاده می کند . بعنوان مثال، برای تفکیک ناخالصی های محلول دی اتانول آمین فاسد شده تحت شرایط خلاء راندمان خوبی به دست آمده بود. نتایج با تقطیر تک مرحله ای مرسوم برابر هستند.

فهرست مطالب:

مقدمه......... 3
چکیده........... 4
فصل اول
شیرین کردن گازها با اتانول آمین ها
تعریف عمومی گازها.. 6
انواع گاز طبیعی........ 6
ناخالصی های موجود در گازها........... 7
پالایش گازها...... 7
روش آمین.......... 9
انتخاب نوع فرآیند....... 10
تجهیزات لازم فرایند تصفیه گاز ترش با آمین ها..... 11
فرآیند تصفیة گاز ترش با دی اتانول آمین (DEA)........... 12
اثر گازهای اسیدی جذب شده روی خواص فیزیکی آلکانول آمین....... 16
واکنش های شیمیایی فرآیند شرین کردن گاز طبیعی... 17
حلالهای جاذب.......... 19
ویژگیهای زداینده گازها و حلالهای جاذب...... 20
معرفی آمین ها و معیار انتخاب آنها....... 21
تولیداتانول آمین ها........ 22
خصوصیات اتانول آمین ها.......... 25
کاربرد اتانول آمین ها.......... 28
مزایای دی اتانول آمین نسبت به موتور اتانول آمین...... 29
ظرفیت، تقاضا و قیمت اتانول آمین در سطح جهان....... 30
فصل دوم
فرایند نوینی برای بازیافت DEA از محلولهای نیمه فاسد شده:
تشریح فرایند وتعادل فازی سیستم دی اتانول آمین – بی (هیدروکسی اتیل) پیپرازین
تری (هیدروکسی اتیل) اتیلن دی آمین – هگزادکان.............. 34
فرایند نوین......... 36
مشخصات مایع بی اثر......... 38
بررسی تعادل بخار مایع(VLE)...... 39
ترمودینامیک تعادل بخار – مایع........ 39
مخلوط‌های دوتایی ........ 45
مخلوط‌های چند جزیی...... 48
آنالیز رگرسیون داده‌های تعادلی بخار – مایع........ 49
مواد، تجهیزات و روش‌های آ‌زمایشگاهی......... 53
فصل سوم
فرایند نوینی برای بازیافت DEA از محلولهای نیمه فاسد شده:
آنالیز فرایند........ 56
تقطیر تحت شرایط جریان برگشتی کامل.......... 56
آنالیز فرایند با شبیه ساز ASPEN ....................... 65
تقطیر ناگهانی........ 66
تقطیر جزئی و ناگهانی......... 68
اثر شرایط عملیاتی بر اجرای فرایند......... 72
شبیه سازی فرایند پیشنهادی با دو ستون تقطیر...... 80
نتیجه ......... 84
ضمیمه........ 86
معادلة NRTL و پارامترهای آن .............. 88
مراجع ......... 89