Skip to main content
SUPERVISOR
Ali akbar Dadkhah,S.Mohammad Ghoreshi
علی اکبر دادخواه (استاد راهنما) سیدمحمد قریشی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyed Mehdi Fakhretaha
سیدمهدی فخرطه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Design and construction of a catalytic reactor and application of a combustion reactor to reduce CO in Mobarakeh Steel Co according toenvironmental regulation standard
In Iran, environmental pollution control has become an important issue in recent years. Accordingly Isfahan Province industries, including the Mobarakeh Steel Co. (MSC), are required to observe stricter emission regulations. Toxic carbon monoxide emissions from exhausts of annealing unit of MSC were higher than allowable limits which were set by environmental protection agency. Hence, it was needed to reduce the quantity and concentration of this toxic emission by conversion to nontoxic gases like carbon dioxide.In industrial processes, oxidation reaction of carbon monoxide and conversion to carbon dioxide is carried out in catalytic fixed bed reactors using hopcalite and platinum catalysts. In this work first, dimensions of a catalytic reactor with either copper oxide or hopcalite catalysts were simulated using the MATLAB software. Then the fixed bed reactor with copper oxide catalyst was built and installed under one of annealing furnaces in the annealing unit of MSC. After two months of operation of the catalytic fixed bed reactor due to many operational problems including blockage of the gas path by condensed oil vapors, and high pressure drop, it was decided to change the reactor type to combustion reactor. As annealing furnace was already available, then this option has better advantages over the catalytic reactor, such as dropping the cost of building the reactor and catalyst purchase and regeneration costs. Other advantages of combustion reactor are dropping of carbon monoxide level to 1 percent of the regulation limit, vanishing of problems that caused by oil vapors in the exhaust ducts, decrease in fuel consumption of annealing furnaces, decrease in heavy hydrocarbons emission, and removal of four large air blowers which are used to dilute the emitted CO concentrations. So with some modifications in the design of an existing furnace, it was used as the furnace reactor. Carbon monoxide concentration in the exhaust of this furnace was decreased to 5 ppm. Key words: carbon monoxide, Mobarakeh Steel, hopcalite, fixed bed reactor, regulation standard
با توجه به اهمیت روزافزون مباحث زیست محیطی در سالهای اخیر، صنایع استان اصفهان از جمله شرکت فولاد مبارکه، ملزم به رعایت مقررات و آیین نامه های حفاظت از محیط زیست شده اند. به دلیل بالاتر بودن غلظت گاز سمی CO در اگزوزهای خروجی واحد باکس آنیلینگ نسبت به حد مجاز تعیین شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست، نیاز به استفاده از روش هایی برای تبدیل این گاز به گازهای غیر سمی می باشد. در فرآیندهای صنعتی، واکنش اکسیداسیون منوکسید کربن و تبدیل آن به دی اکسید کربن، در راکتورهای بستر ثابت و در مجاورت کاتالیست‌های هاپکلایت و پلاتین انجام می‌شود. بدین منظور در این پژوهش با استفاده از نرم افزار متلب شبیه سازی ابعاد راکتور کاتالیستی در مجاورت دو کاتالیست اکسید مس و هاپکلایت انجام شده، سپس در قسمت تجربی با استفاده ازکاتالیست اکسید مس راکتور بستر ثابت ساخته و در زیر یکی از کوره های شرکت فولاد مبارکه نصب شده است. پس از استفاده از این راکتور به مدت دو ماه، به دلیل بروز مشکلاتی از قبیل گرفتگی مسیر و افت فشار جریان، پیشنهاد استفاده از راکتور احتراقی مطرح شد. حذف هزینه های ساخت راکتور، خرید کاتالیست، احیا کاتالیست از مزیت های این راکتور نسبت به راکتور کاتالیستی می باشد. همچنین استفاده از این راکتور احتراقی مزیت های دیگری چون: کاهش میزان منوکسید کربن به یک صدم حد مجاز، حذف مشکل گرفتگی ناشی از روغن موجود در گاز، کاهش گاز متان مصرفی، کاهش آلودگی ناشی از هیدرو کربن های سنگین و حذف 4 عدد فن بزرگ مکش هوا را به همراه داشته است.در نهایت با انجام تغییراتی در طراحی کوره موجود، از این کوره به عنوان راکتور احتراقی استفاده شده و غلظت منوکسید کربن خروجی از اگزوزهای این کوره تا حد ppm 5 کاهش یافته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی