Geri Dön

Industrial applications of Pinch analysis

Pinch analizinin endustriyel uygulamaları

PDF İndir

  1. Tez No: 256038
  2. Yazar: İLKNUR BİLİR GÜLCAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SERAP CESUR, YRD. DOÇ. DR. ZEHRA ÖZÇELİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Süreç Entegrasyonu, Pinch analizi, tek ve çift basınçlı Nitrik Asit üretim süreçleri, Process Integration, Pinch Analysis, Nitric Acid Production by Mono and Dual Pressure Processes
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 169

Özet

Pinch analizi, Süreç Entegrasyonu'nun (SE) sistematik bir parçası olup etkin organize edilmiş bir yaklaşımdır. SE enerji verimliliği, atık azalımı ve hammaddenin verimli kullanımı ile ilgilenen bir tasarım yaklaşımıdır. Entegrasyon basamağı, hem yeni süreç tasarımında hem de var olan bir sürecin geliştirme çalışmalarında uygulanır. Pinch analizi, ısıtma ve soğutma için minimum enerji tüketimi hedeflerini belirlemek ve büyük miktarda enerji tüketimine izin verecek projeleri tanımlamak için etkin bir tekniktir.Pinch uygulamaları kimya endüstrisinde enerji pinchi, su pinchi ve hidrojen pinchi şeklinde gruplandırılabilir. Doğru şekilde hesaplanmış Pinch hedefleri termodinamik açıdan her zaman ulaşılabilir hedefler olmuştur. Bu hedefler yönetim maliyetlerini düşürme, darboğazdan kurtulma, verimliliği arttırma ve planlama yatırımlarını azaltmayı içermektedir.Bu çalışma, pinch analizi yaklaşımını kullanarak, SE kavramları hakkında temel bilgiler vermeyi ve bu kavramların sürece nasıl uygulanabileceğini açıklar. Tek ve çift basınçlı Nitrik Asit üretim süreci örnek uygulama olarak ele alınmış, her iki durum için Pinch uygulaması sonucunda elde edilen ısı değiştirgeç ağı var olan süreç ile karşılaştırılmıştır.Dünya genelinde, yıllık üretimi 65 milyon ton olan Nitrik asitin kullanım alanları gübre, patlayıcılar, organik sentez ve polimerler olarak sıralanabilir.Çalışmada minimum sıcaklık aralığı (?Tmin) 10oC olarak seçilmiş ve minimum sıcak ve soğuk utilite hedeflerini karşılayacak ağ tasarımı gerçekleştirilmiştir. Hem tek hem de çift basınçlı nitrik asit süreçlerine uygulanan Pinch analizi yaklaşımı sonucunda elde edilen ısı değiştirgeç ağlarında sıcak utilite gereksinmesi olmadığı, soğuk utilite değerlerinde ise tek basınçlıda %4, çift basınçlıda ise sadece %0.44 tasarruf sağlandığı görülmüştür.Çift basınçlı nitrik asit üretim süreci çok daha gelişmiş bir teknolojiye sahip olduğundan, enerji kullanımı açısından yapılabilecek iyileştirmenin küçük olması şaşırtıcı değildir.

Özet (Çeviri)

Pinch analysis is a rigorous, structured approach and a systematic tool of Process Integration (PI). Process Integration is a design approach that deals with the energy efficiency, waste minimization and an efficient use of raw materials. Integration stage is greatly facilitated by the use of simulations, either in a design of a new plant or in conducting improvement studies in an existing plant. Pinch Analysis is a very powerful technique to identify minimum energy consumption targets for heating and cooling and to identify projects that will allow significant energy consumption.The prime objective of Pinch Analysis is to achieve financial savings by better process heat integration, maximizing process-to-process heat recovery and reducing the external utility loads. Pinch originated in the petrochemical sector and is now being applied to solve a wide range of problems in mainstream chemical engineering. Whenever heating and cooling of process materials takes place there is a potential opportunity. Initial applications of Pinch Analysis were in energy saving in industries, but now have been employed to solve problems for improving effluent quality, reducing emissions, increasing product yield, debottlenecking, increasing throughput, and improving the flexibility and safety of the processes. Pinch analysis has a record of success in the design and retrofit of chemical manufacturing facilities. The relevant literature shows that energy cost have been reduced by 15-40%, capacity debottlenecking achieved by 5-15% for retrofits, and capital cost reduction of 5-10% for new designs. The objective of this thesis is to investigate Pinch analysis applications in Chemical Industry as world-wide as an energy pinch, water pinch and hydrogen pinch..This thesis aims to provide the basic knowledge of the concepts in pinch analysis and how they have been applied across a wide range of process industries. Nitric acid production processes by mono and dual pressures were selected. The nitric acid production processes have been examined by the energy pinch analysis and the energy recovery achieved compared with the base cases.Nitric acid production capacity is 65 million t/a in the world wide and the application areas are fertilizers, explosives, organic synthesis and polymers. Minimum targets for the hot and cold utilities have been calculated (?Tmin=10 ? C) for the problem tables extracted. For both processes, threshold problems were achieved for no heating utility required. Base cases and retrofit design energy recoveries have been compared and the hot utility recovery is 100% while the cold utility recovery is achieved as 4% only for the mono pressure process. The dual pressure process has a new technology and the heat recovery achieved is not very significant. For the dual pressure process, the achievement of the hot utility is also 100% but the cold utility recovery is only 0.44%.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    543462

    Hydrogen pinch applications in chemical industries

    Kimya endüstrisinde hidrojen pinch uygulamaları

    FATMA ELİF ALYER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    EnerjiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATMA ZEHRA ÖZÇELİK

  2. Tez No

    50192

    Energy savings in industrial processes through pinch technology

    Başlık çevirisi yok

    HAKAN AKINCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    DOÇ.DR. İSMAİL H. TAVMAN

  3. Tez No

    868205

    Water and wastewater minimization in industrial processes through the mathematical programming

    Matematiksel programlama yöntemiyle endüstriyel proseslerde su ve atıksu azaltımı

    TUBA BUDAK DUHBACI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEROL BULKAN

    DOÇ. DR. SEMİH ÖZEL

  4. Tez No

    445055

    Effect of silanization agent on the immobilization of lipase on a silica-based support material

    Silika bazlı taşıyıcıya lipaz immobilizasyonunda silanlama ajanının etkisi

    YASEMİN KAPTAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  5. Tez No

    700747

    Sac metal parçalarda delik flanşlama işlemini etkileyen parametrelerin incelenmesi

    Investigation of the parameters affecting the hole flanging process of the sheet metal parts

    İSMAİL ERYILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN GÜRÜN

Geri Dön