سیدحیدر رجایی شوشتری - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد
اکبر شاهسوند - دانشیار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه فردوسی مشهد
سیدعلیرضا رجایی شوشتری - منطقه ۴ عملیات انتقال گاز

فرآیند کلاوس متداول ترین فرآیند در کشور به منظور بازیابی گوگرد از گاز اسیدی می باشد. با توجه به کمتر بودن میزان راندمان این فرآیند در کشور، نسبت به استانداردهای جهانی و مشکل بودن جایگزینی فرآیندهای جدید به جایفرآیند مذکور، ارائه راهکارهایی به منظور افزایش راندمان این فرآیند امری ضروری به نظر می رسد. کوره فرآیند کلاوس از جمله بخش های اصلی این فرآیند بوده که نقش مهمی در عملکرد و بازدهی آن دارد. واکنش ترمولیز حرارتی سولفیدهیدروژن، از جمله واکنش های اصلی است که در کوره انجام شده و مستقیما منجر به تولید گوگرد می گردد. از جمله راهکارهای مهم در افزایش بازده کوره فرآیند کلاوس، ایجاد شرایطی به منظور پیشرفت این واکنش می باشد. این واکنش بر خلاف واکنش های اصلی دیگر کوره، گرماگیر بوده و افزایش دمای کوره از طریق افزایش دمای ورودی یا حذفناخالصی ها، می تواند به پیشرفت بیشتر این واکنش منجر گردد. در مقاله حاضر ابتدا مدلسازی کوره فرآیند کلاوس از طریق مینی مم کردن انرژی آزاد گیبس انجام شده و سپس مدلسازی صورت گرفته برای کوره واحد کلاوس فاز 4 پارسجنوبی پیاده سازی شده است. مدلسازی به روش مینی مم کردن انرژی آزاد گیبس، بر پایه تعادل ایجاد شده بین اجزا وبدون در نظر گرفتن نحوه واکنش و مکانیسم آن می باشد. از آن جا که هیدروژن تنها در واکنش ترمولیز ایجاد می گردد،در مقاله حاضر مقدار هیدروژن تولیدی به عنوان معیاری برای میزان پیشرفت واکنش ترمولیز در نظر گرفته شده است.در نهایت نحوه تاثیر تغییر شرایط ورودی بر پیشرفت واکنش ترمولیز و راندمان تولید گوگرد در کوره به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.

کوره فرآیند کلاوس- ترمولیز حرارتی- مدلسازی تعادلی- افزایش راندمان