Linde prosesinin termodinamik analizi ve trijenerasyonla işletilmesi durumunun değerlendirilmesi
Thermodynamic analysis of linde process and evaluation of the status of the operation with trigeneration
- Tez No: 423775
- Danışmanlar: PROF. DR. İLHAN TEKİN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Enerji ve Ekserji Analizi, Hava Ayrışım Tesisi, Hava Ayrıştırma Maliyeti, Linde Prosesi, Trijenerasyon, Energy and Exergy Analysis, Air Separation Plant, Air Separation Cost, Linde Process, Trigeneration
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 263
Özet
Hava ayrışım ürünleri oksijen, azot ve argon, tüm dünya ülkelerinde endüstriyel ve medikal alanlarda kullanılmaktadır. Yalnızca Türkiye'nin kayıtlı oksijen tüketimi yıllık 3,5 milyar tonun üzerindedir. Bu miktarın üretimi için gerekli tahmini toplam güç 500 MW civarındadır. Bu çalışmada 250 ton/gün kapasiteli, şebekeden çektiği 7,77 MW güçle işletilen kriyojenik bir hava ayrışım tesisi termodinamik olarak incelenmiş; tüm cihazların ve hava ayrışım tesisinin enerji ve ekserji verimleri belirlenmiştir. Bu verimler benzer çalışmalarla kıyaslanmıştır. Şebeke elektriğinden beslenen tesisin birim ürün başına enerji maliyeti hesaplanmıştır. Mevcut hava ayrışım tesisinin, bir trijenerasyon tesisisiyle entegre çalışması durumu değerlendirilmiştir. Trijenerasyon tesisinden sağlanan enerji ile hava ayrışım tesisinin cihazlarında hem ısıtma hem de soğutma yapılarak tesisi işletmek için gerekli gücün 7,77 MW'tan 5,5 MW'a düşürülebileceği görülmüştür. Hava ayrışım tesisinde gerekli ısıtma ve soğutma yükünü de karşılayacak, 5,5 MW elektrik üretim kapasiteli, doğal gaz yakıtlı, gaz türbinli, tek kademeli absorbsiyonlu soğutmadan oluşan bir trijenerasyon tesisi tasarlanmıştır. Bu tasarımda Linde çevrimi için gerekli tüm gücün trijenerasyondan karşılanması esas alınmıştır. Böylelikle kompresörlerin enerji verimlerinin %25, ekserji verimlerinin %18 artırılabileceği görülmüştür. Diğer cihazlardaki iyileşmelerle birlikte komple Linde prosesinin enerji veriminin %63'ten %82'ye; ekserji veriminin %23'ten %35'e iyileşme potansiyeli olduğu görülmüştür. Trijenerasyonla işletilecek Linde prosesinin ürün başına enerji maliyeti de hesaplanmış ve ürün başına maliyette şebeke elektriğiyle işletme durumuna göre %33 azalma sağlanabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The air separation products oxygen, nitrogen and argon, are used in industrial and medical fields in countries all over the world. Oxygen consumption registered only in Turkey exceed 3.5 billion tons annually. The amount of power spent on this production is around 500 MW. In this study, a cryogenic air separation unit, which is 250 tons/day capacity and operated with 7.77 MW power taken from the network is thermodynamically analyzed. As a result, energy and exergy efficiency of all equipment and air separation plant is identified. Following that, these efficiency data is compared with similar studies. In addition to that, cost of unit produced is calculated for the plant, that is fed by the electricity network. The existing air separation plant is also assessed to work integrally with a trigeneration plant. The power needed to run the plant is decreased from 7.77 MW to 5.5 MW by the utilisation of trigeneration both for heating and cooling. A trigeneration plant is planned, which has single stage absorption and cooling with a gas turbine, running on natural gas with a capacity of 5.5 MW for maintaining both heating and cooling needed in the air separation unit. All the other power requirements for the air separation plant will be supplied by the trigeneration plant. Energy efficiency of the compressors is increased by 25% and exergy efficiency by 18%. Together with the improvements in the other equipment, energy efficiency of the Linde process is increased from 63% to 82% and exergy efficiency of the Linde Process is increased from 23% to 35%. Furthermore, energy cost of unit production for the Linde Process is calculated and 33% cost decrease is achieved, compared to running the plant with network power.
Benzer Tezler
- Parabolik oluk tipi güneş kollektörü ile enerji üretimi
Energy production by parabolic trough solar collector
CAN CİCİBIYIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
EnerjiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSAL
- Dizel jeneratör motorlarında egzoz geri basıncının emisyon ve performansa etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of exhaust back pressure on emission and performance in diesel generator engines
YALÇIN DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
- Doğalgazın sıvılaştırılması ve ekserji analizi
Liquefaction of natural gas and exergy analysis
GÜRDAL AKOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DÜRRİYE BİLGE
- Hidrojenle zenginleştirilmiş yakma sistemleri ve seramik sektörü uygulaması
The hydrogen enriched-combustion systems and application for ceramic industry
OZAN MURAT AYNA
- Development and structural determination of antiangiogenic recombinant antibody structures for cancer treatment
Kanser tedavisine yönelik antianjiogenik rekombinant antikor yapılarının geliştirilmesi ve yapısal tayini
MELİS DENİZCİ ÖNCÜ
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
DR. AYLİN ÖZDEMİR BAHADIR