پديد آورنده :
ناظمي اشني، پريسا
عنوان :
بهينه‌سازي فرآيندي و اقتصادي جداسازي بوتانول از محصولات تخميري توليد استن، بوتانول و اتانول از پسماندهاي جامد شهري توسط نرمافزار ®Aspen Plus
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فرآيندهاي جداسازي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مواد
صفحه شمار :
پانزده، ۹۷ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي، مرضيه شفيعي
توصيفگر ها :
استن , بوتانول , اتانول , ضايعات جامد شهري , پالايشگاه زيستي , آناليز فني و اقتصادي
استاد داور :
محمد هادي جزيني، محسن محمدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/12/15
چكيده فارسي :
چكيده در ساااالهاي اخير نياز به منابع جديد انرژي با هدف كاهش نياز به ساااوختهاي فسااايلي با توجه به كاهش روز افزون اين منابع و افزايش قيمت اين دسااته از حاملهاي انرژي افزايش يافته اساات در اين راسااتا طراحي و توسااعه پااليشااگاههاي توليد سااوختهاي زيستي با استقبال فراواني مواجه شده است در دو دهه اخير مطالعات بيشتري در زمينه تكنولوژيهاي تخميري و توليد بيوبوتانول و در ادامه آن جداسااازي محصااوالت حاصاال از تخمير نساابت به دهههاي قبل انجام شاادهاساات اين مطالعات با هدف دسااتيابي به غلظتهاي باالتري از بوتانول و افزايش بازدهي توليد در حال گسااترو و پيشاارفت اساات در ادامه اين مطالعات نياز به بررساايهاي گستردهتر در رابطه با توسعه طراحي پااليشگاههاي زيستي بر مبناي نتايج اين مطالعات و بررسي اقتصادي و نيز ميزان مصرف انرژي در اين قبيل پاالي شگاهها رو به افزايش ميبا شد لذا در ادامه امكان مقاي سه موارد طراحي شده به لحاظ اقت صادي و ميزان سوددهي فراهم ميشااود اين پروژه با بكارگيري دو نرمافزار 8 8 Aspen Plus V و 8 8 Aspen Process Economic Analyzer V انجام شاد رووهاي بررساي شاده در اين پروژه حاصال از طراحي مفهومي نتايج بهينه حاصال از مطالعات آزمايشاگاهي در بخش توليد ا ا ا اا ا بيوبوتانول به همراه راهكارهاي برتر در بخش جداسازي محصوالت ميباشد كه در نهايت در قالب شش سناريو ارائه شدهاست ابتدا دو حالت پايه با هدف مقايسه نتايج آزمايشگاهي به دست آمده و نتايج تئوري توليد بيوبوتانول تعريف شد در هر دسته ابتدا در يك سناريو تكنولوژي قديمي توليد بيوبوتانول در بخش جداسازي به عنوان معياري براي مقايسه ساير سناريوها با حالت پايه شبيه سازي شد در ادامه دو سناريو ي ديگر براي هر حالت طراحي و شبيه سازي شد كه در يكي از تكنولوژي عريان سازي گاز براي افزايش بوتانول توليدي ا ستفاده شد و در سناريوي ديگر عالوه بر عريان سازي گاز بكارگيري غ شا پليمري براي جدا سازي مح صوالت تخمير از آب شاابيهسااازي شااد عريانسااازي گازي به عنوان مرترترين روو براي افزايش ميزان بازدهي فرآيند تخمير براي توليد بيوبوتانول شناخته مي شود ا ستفاده از غ شا PDMS براي جدا سازي مح صوالت ا ستن بوتانول اتانول توليد شده از آب همراه با آنها در مطالعات انجام شده بررسي و به عنوان روشي مناسب معرفي شدهاست در ميان سناريوهاي شبيهسازي شده سناريوي 3 B با ظرفيت توليد 9 53 تن در سال بوتانول با قيمت 6 1 دالر به ازاي هر كيلوگرم با شاخص بازگ شت سرمايه معادل 9 2 سال و سارمايهگذاري كلي 013 ميليون دالر به لحاظ اقتصاادي پر بازدهترين فرآيند شاناخته و معرفي شاد اين فرآيند تحت شارايط پيش ا ا ا ا ا فرآوري با ا سيد رقيق 5 0 تخمير همزمان با عريان سازي گاز و در ادامه آن بكارگيري غ شا براي تغليظ مح صوالت و نهايتا خالص سازي مح صوالت با ا ستفاده از دو برج تقطير شبيه سازي شد مهمترين داليل براي باالتر بودن بازده اين فرآيند توليد محصول بيشتر به واسطه روو عريان سازي گازي كاهش تعداد برجهاي تقطير و در نتيجه كاهش هزينههاي بخش جداسازي عالوه بر كاهش هزينه سرويسهاي جانبي و هزينههاي جاري نسبت به سناريوهاي ديگر ميباشد واژگان كليدي استن بوتانول اتانول ضايعات جامد شهري پااليشگاه زيستي آناليز فني و اقتصادي پانزده
چكيده انگليسي :
98Techno economical Study of Bio Butanol Production from Municipal Solid Wastes Parisa Nazemi Ashani P Nazemi@ce iut ac ir January 13 2018 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Dr Keikhosro Karimi Karimi@cc iut ac ir Dr Marzieh Shafiei M shafiei@eng ui ac irAbstract Biobutanol is an advanced biofuel with a number of advantages In comparison with other biofuels it hasthe advantages of higher energy content closer air fuel ratio to that of gasoline less corrosion problems and lowervapor pressure The most important drawback of biobutanol production which negatively affects the processeconomy is relatively low production yield Biobutanol can be produced from sugar starch and lignocellulosic based materials Currently corn sugarcane palm oil soy and rape are the main raw materials for the production ofbiofuels However there has been much debate about the negative effects of biofuel production on the food price Therefore many of recent studies have focused on lignocellulosic raw materials These materials are produced inlarge quantities with low prices However the economic viability of biobutanol production from lignocelluloseshas not been commercially proved yet In this study municipal solid wastes have bees used as a raw material toproduce biobutanol Aspen Plus V8 8 was used to simulate the process while Aspen Process Economic Analyzer V8 8 was further used to evaluate economical aspects of biobutanol production Assuming a selling price of 1 6$ kg of butanol six scenarios were studied and evaluated using different methods for production and separation including conventional distillation separation coupled gas stripping with fermentation and pervaporation Amongall scenarios the one which uses coupled gas stripping with fermentation as well as pervaporation showed the bestresults in the economic evaluation The payout period of this scenario is 2 9 years with a total investment cost of310 million United States dollars In contrast the scenario that used the conventional separation system withdistillation towers showed the least profit having 15 9 years of payout period and 387 million dollars totalinvestment cost KeywordsBiorefinery ABE production Acetone Butanol Ethanol Municipal Solid Wastes Techno economic evaluation
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي، مرضيه شفيعي
استاد داور :
محمد هادي جزيني، محسن محمدي
