به نقل از «جام جم آنلاین»

معرفی فناوری تجاری آهن‌سازی MIDREX H2

تاریخ انتشار: ۱۵ اسفند ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۸۸۹۲۱۲

جام جم آنلاین اصفهان؛ در طول چند دهه گذشته، علاقه و کار فزاینده‌ای برای کشف منابع اصلی انتشار و در مرحله بعد کاهش CO2 در صنعت آهن و فولاد وجود داشته است. در صنایع آلاینده مانند تولید آهن و فولاد یک راه‌حل بسیار امیدوارکننده استفاده از هیدروژن به‌عنوان سوخت و واکنش‌دهنده شیمیایی به‌جای سوخت‌های فسیلی است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

البته یک مانع بزرگ برای اجرای آهن‌سازی احیای مستقیم هیدروژنی در دشواری تولید هیدروژن خالص بدون ردپای چشمگیر CO2 نهفته است. بااین‌حال، با تکامل ایده «اقتصاد هیدروژنی»، این ایده ممکن است نزدیک‌تر از آن چیزی باشد که بسیاری تصور می‌کنند. اقتصاد هیدروژنی جدید و چگونگی تأثیر آن بر نسل بعدی صنایع آهن‌سازی و فولادسازی مبحث جذاب و پرچالش محققان مختلف این حوزه به شمار می‌رود.

 فرایند احیا مستقیم MIDREX مبتنی بر گاز طبیعی به‌عنوان عامل احیاکننده همراه با فرایند فولادسازی به روش کوره قوس الکتریکی (EAF) کمترین انتشار CO2 را در بین مسیرهای تجاری اثبات‌شده تولید فولاد در جهان امروز دارد، زیرا گاز طبیعی حاوی هیدروژن بسیار بیشتری نسبت به زغال‌سنگ است که در مسیرهای مرسوم (کوره بلند کنورتور) استفاده می‌شود. بااین‌حال، فضای بیشتری برای انتشار کمتر CO2 از طریق استفاده از هیدروژن به‌عنوان سوخت و عامل واکنش شیمیایی احیا وجود دارد. گفته می‌شود بهترین امکان عملی حاضر برای کاهش ردپای CO2 صنعت فولاد، استفاده از هیدروژن خالص به‌عنوان منبع انرژی و عامل احیاکننده برای تولید آهن اسفنجی یا (DRI) در کوره شفتی مانند فرایند MIDREX است. این مفهوم که با نام MIDREX H2 شناخته می‌شود، نوید زیادی برای توسعه و تحقق در کارخانه‌های تولید آهن اسفنجی جدید و یا موجود دارد.

تا به امروز، فناوری MIDREX معمولاً با استفاده از گاز طبیعی به‌عنوان عامل اصلی احیاکننده کار کرده است. گاز ورودی کوره یک کارخانه آهن‌سازی معمولی با فرایند MIDREX حاوی حدود 55 درصد هیدروژن و 36 درصد مونوکسید کربن (CO) است، درحالی‌که گاز ورودی کوره بلند تقریباً تماماً CO است. می‌توان با افزودن اسکرابرهای CO2 و با حذف آن در گاز دودکش و/یا جداسازی و استفاده آن، انتشار گازهای گلخانه‌ای و CO2 را حتی بیشتر (تا حد نصف) کاهش داد. هیدروژن را می‌توان به دو صورت در یک کارخانه احیا مستقیم استفاده کرد. مقداری H2 را می‌توان در یک کارخانه مبتنی بر گاز طبیعی به‌عنوان جایگزینی برای بخشی از گاز طبیعی وارد کرد و یا فرایند کارخانه احیا مستقیم می‌تواند بر اساس 100 درصد H2 بنا شده باشد. در مورد اول، امروزه فرایندهای موجود MIDREX جایگزینی 30 درصد از گاز طبیعی با هیدروژن در تأسیسات احیا مستقیم موجود بدون نیاز به تغییرات اساسی در تجهیزات امکان‌پذیر شده است. حتی اگر نسبت‌های بالاتر هیدروژن در عامل احیاکننده موردنظر باشد، باز هم کارخانه نیاز به تغییرات جزئی برای تسهیل شرایط فرایندی جدید دارد. در این میان تغییر عمده در عملکرد مربوط به ریفورمرها است، زیرا با افزایش بیشتر مقادیر هیدروژن، این واحد بیشتر به‌عنوان یک گرم‌کننده (Heater) عمل می‌کند تا یک شکننده گاز (Reformer).

 راه‌حل نهایی آهن‌سازی بدون CO2 یا با مقادیر بسیار کم آن تولید هیدروژن خالص با استفاده از منابع انرژی کم‌کربن و تجدیدپذیر مانند خورشیدی، باد، آبی یا هسته‌ای و استفاده از هیدروژن در یک کوره شفت برای تولید DRI خواهد بود. در این راستا فرایند MIDREX H2 به استفاده از 100 درصد هیدروژن به‌عنوان گاز ورودی اشاره دارد. این فرایند شبیه به فرایند استاندارد MIDREX است، با این تفاوت که گاز ورودی H2 خارج از فرایند تولید می‌شود. بنابراین هیچ ریفرمری وجود ندارد و برای گرم کردن گاز تا دمای موردنیاز از گرم‌کننده گازی استفاده می‌شود. در عمل، محتوای H2 گاز احیاکننده حدود 90 درصد با تعادل گازهای CO، CO2، H2O و CH4 است. این ترکیبات از افزودن گاز طبیعی برای کنترل دما و افزودن کربن حاصل می‌شوند. ازآنجاکه H2 به H2O تبدیل می‌شود و در اسکرابر گاز بالایی متراکم می‌شود، هیچ سیستم حذف CO2 لازم نیست. مصرف هیدروژن تقریباً 550 نیوتن مترمکعب بر تن DRI است. علاوه بر این، تا 250 نیوتن مترمکعب بر تن DRI از H2 یا سایر منابع گرمای سازگار با محیط‌زیست مانند گرمای هدررفته، برق یا گاز طبیعی به‌عنوان سوخت برای گرم‌کننده گاز احیایی موردنیاز است.

 چندین مسئله برای فرایند MIDREX H2 وجود دارد که اولین آن‌ها دماست. بااین‌همه هیدروژن، DRI توسط گاز احیایی ورودی به کوره شفت خنک می‌شود؛ بنابراین لازم است گاز طبیعی برای حفظ دمای مطلوب واکنش احیا اضافه شود. با توجه به مدل‌سازی Midrex، افزودن گاز طبیعی با نرخ 50 نیوتن مترمکعب بر تن DRI باید این کار را انجام دهد. موضوع دوم محتوای کربن DRI است. اکثریت قریب به اتفاق DRI در فرایند فولادسازی EAF استفاده می‌شود که در آن از کربن اضافه‌شده در مواد بار فلزی مانند DRI، HBI و آهن خام یا به‌صورت کربن خالص استفاده می‌شود. سوزاندن این کربن با اکسیژن تزریقی گرمای قابل‌توجهی ایجاد می‌کند که مصرف برق را کاهش می‌دهد و ذوب سریع‌تر را ممکن می‌سازد. با مقادیر بالای هیدروژن در گاز احیاکننده، برای دست‌یابی به سطح کربن موردنظر، لازم است که هیدروکربن‌ها را در جایی از فرایند اضافه کنیم. گزینه‌های کربورسازی DRI شامل افزودن هیدروکربن به منطقه خنک‌کننده یا در مخروط پایین کوره است. افزودن 50 نیوتن مترمکعب بر تن گاز طبیعی برای کنترل دما منجر به کربن DRI حدود 1.4 درصد می‌شود. تکامل بعدی در فولادسازی ذوب‌آهن اسفنجی بدون استفاده از کربن خواهد بود، اما این امر بسیار انرژی‌بر است، زیرا نقطه ذوب فولاد با کاهش محتوای کربن افزایش می‌یابد.

/* هاجر مقضی خبرنگار جام جم آنلاین

منبع: جام جم آنلاین

کلیدواژه: فولاد فولاد مبارکه هیدروژن استفاده از هیدروژن گاز طبیعی به عنوان استفاده می شود احیا مستقیم گاز ورودی آهن سازی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت jamejamonline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «جام جم آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۸۸۹۲۱۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

معرفی نیروی مستعد جویای کار به شرکت‌های حاضر در نمایشگاه ایران‌هلث‌

با توجه به تجربه موفق برگزاری ایستگاه کار در نمایشگاه اینوتکس، این رویداد برای اولین بار در نمایشگاه ایران هلث ۱۴۰۳ با هدف معرفی نیروی مستعد جویای کار به شرکت‌های حاضر در نمایشگاه ایران هلث اجرا خواهد شد.

به گزارش ایسنا، سجاد عباسی فشمی، مدیرکل ترویج و توسعه پارک فناوری پردیس با اشاره به برگزاری ایستگاه کار در نمایشگاه ایران هلث ۱۴۰۳ گفت: با توجه به تجربه موفق برگزاری ایستگاه کار در نمایشگاه اینوتکس، این رویداد برای اولین بار در نمایشگاه ایران هلث ۱۴۰۳ با هدف معرفی نیروی مستعد جویای کار به شرکت‌های حاضر در نمایشگاه ایران هلث که در حقیقت بهترین‌ها و برترین‌های این صنعت هستند، اجرا خواهد شد.

وی افزود: در ماه‌های گذشته و با همکاری دانشگاه‌های مطرح کشور، فرایند دریافت رزومه از فارغ‌التحصیلان یا دانشجویایی که در ترم‌های پایانی حوزه‌های مرتبط با صنایع سلامت یا تجهیزات پزشکی مشغول به تحصیل هستند، جهت تصدی چندین موقعیت شغلی مورد نیاز زیست بوم انجام شده و تاکنون صدها رزومه به دست ما رسیده که بررسی‌های اولیه و غربال آن در حال انجام است. 

عباسی فشمی ادامه داد: از دیگر برنامه‌های ایستگاه کار، رویداد صدف جاب میت خواهد بود. هدف صدف جاب میت ارتباط و اتصال بین صنعت، دانشگاه و فناوری است، به نحوی که مصاحبه‌های استخدامی افراد و شرکت‌های حاضر در نمایشگاه در محل نمایشگاه انجام خواهد شد.

مدیرکل ترویج و توسعه پارک فناوری پردیس گفت: در ایام برگزاری نمایشگاه بازدیدکنندگانی که در قالب فردی یا در گروه‌های دانشجویی از ایستگاه کار بازدید می‌کنند، می‌توانند رزومه خود را برای سامانه صدف ارسال کنند. اما تنها تفاوت فرایند آنان این است که غربالگری و هماهنگی جلسات آنها پس از اتمام نمایشگاه اجرا خواهد شد. همچنین در محل غرفه برای افرادی که می‌خواهند تحصیلات دانشگاهی در حوزه سلامت داشته و هنوز مردد به انتخاب رشته هستند و نیز دانشجویانی که در ترم‌های ابتدایی هستند، مشاوره‌های شغلی و منتورینگ در نظر گرفته شده است.

به نقل از پارک فناوری پردیس، کارفرمایان و کارجویان تجهیزات پزشکی، دندانپزشکی، دارویی و آزمایشگاهی می‌توانند به سامانه صدف به نشانی iranhealth2024.ir مراجعه کنند.

انتهای پیام