انرژی
مصرف انرژی یکی از مهمترین موارد مطرح شده از نظر محیطی در رابطه با تولید بتن و سیمان می باشد. سیمان یکی از صنایعی است که بیشترین انرژی را مصرف می کند. که شامل مصرف مستقیم سوخت برای استخراج و حمل و نقل مواد خام | می باشد، برای تولید هر تن سیمان حدود 10^2×6.33
ژول انرژی مصرف می شود.
جدول میانگین ترکیب سوخت برای تولید سیمان در آمریکا
| افقی | عمودی | وزن مخصوص خشک بدون آرماتور - کیلوگرم برمترمکعب |
|---|---|---|
| 500 | 500 | کیلوگرم / مترمکعب |
| 0.10 | 0.10 | ضریب تبادل حرارتی- کیلوکالری |
| 80 کیلوگرم مترمربع فشار زیاد |
3.5 کیلوگرم سانتیمتر مربعتا 3 متر طول |
بارمجاز |
| 750 | 750 | وزن- کیلوگرم بر مترمکعب |
توجه:
مربوط به داده های ۱۹۹۰ انجمن سیمان پرتلند کانادا با فرض موارد زیر می باشد.
١- فاصله کارخانه سیمان تا شرکت های ساخت بتن هشتاد کیلومتر می باشد. ۲- فاصله معدن سنگدانه ها تا شرکت ساخت بتن ۱۶ کیلومتر می باشد. ٣- فاصله بتن های آماده تا ساختمان ۸ کیلومتر می باشد.
۴- ترکیب بتن : ۲۷۵ کیلوگرم سیمان، ۶۷۳ کیلوگرم ماسه ، ۱۱۱۰ کیلوگرم سنگدانه درشت (شن)، ۱۴۹ کیلوگرم آب در هر متر مکعب مصرف می کند.
بیشترین انرژی در کوره های دوار سیمان مصرف می شود. بهره وری انرژی در کوره های فرآیند خشک از کوره های فرآیند مرطوب بیشتر است چون در فرایند خشک برای خارج کردن رطوبت انرژی مصرف نمی شود. البته امروزه بخش عمده ای از این عمل تکلیس امروزه در پیش گرم کن ها یا همه در دستگاه پیش کلسینه کننده انجام می شود تا انرژی کمتری مصرف شود کوره فرآیند خشک طوری تنظیم شده است که بیش از ۵۰٪ از کوره فرآیند مرطوب کمتر انرژی مصرف می کند.
در آمریکا برای تولید ۸۰ میلیون تن سیمان در سال ۱۹۹۲ تقریبأ ۱۸ انرژی مصرف شد. این مقدار تقریبا ۶ درصد کل انرژی مصرفی در آمریکا است در آمریکا صنعت سیمان تقریبا ۱۰ برابر مصرف معمول دیگر صنایع انرژی مص می کند. ددر برخی از کشورهای جهان سوم از کل انرژی مصرفی آنها برای تول
سیمان بکار می رود. ادمای بالا در کوره با وجود مصرف زیاد انرژی حداقل یک فایده دارد و آن داشتن پتانسیل سوزاندن مواد خطرناک می باشد. مواد سوختنی زاید که در کوره می توان سوزاند شامل روغن موتور، حلالهای مصرف شده، جوهرهای چاپ، باقی مانده رنگ های مایع های پاک کننده و قراضه های لاستیک می باشد. سوختن این مواد نسبتا بی خطر است چون حرارت زیاد باعث احتراق کامل گردیده و آلودگی کمی ایجاد می کند. یک کوره سیمان بیش از یک میلیون تایر در سال میسوزاند (انجمن سیمان پرتلند) و در مجموع ظرفیت سوختی این تایرها از ظرفیت سوختی زغال سنگی که برای تولید فولاد بکار می رود بیشتر است.
سوخت ضایعات در کارخانه های سیمان سهم قابل توجهی از ترکیب انرژی مصرفی را تشکیل میدهد (جدول ۲-۲۳) انجمن سیمان پرتلند کانادا تخمین زده است که سوخت ضایعات بیش از ۵۰ درصد انرژی را می تواند صرفه جوئی کند.
بهترین کیفیت و مشاوره رایگان
| سوخت | میلیون ژول در هر تن سیمان | درصد |
|---|---|---|
| محصولات نفتی | 63 | 1.1 |
| گاز طبیعی | 476 | 8.2 |
| کک و ذغال سنگ | 3542 | 60.8 |
| سوخت ضایعات | 286 | 4.9 |
| الکتریسیته | 1443 | 24.9 |
| مجموع | 5792 | 100 |
– سوخت ضایعات شامل روغن های استفاده شده موتور، ضایعات حلالها و تایرها و
٢- الکتریسیته شامل انرژی اولیه استفاده شده برای تولید برق می باشد.
منبع انجمن سیمان پرتلند آمریکا، داده های ۱۹۹۰) بطور قابل ملاحظه ای به نظر می رسد انرژی مصرف شده برای تولید بتن کمتر از سیمان است
زیرا اجزاء بتن، آب، ماسه و سنگدانه های درشت (شن) میزان مصرف انرژی بسیار کمتری دارند. ۱۵-۱۰ درصد بتن از سیمان تشکیل شده است. در حالی که ۹۲٪ از كل انرژی را مصرف می کند، در مقایسه با ماسه که حدود ۲ درصد از کل انرژی و سنگدانه درشت (شن) ۶ درصد از کل انرژی را مصرف می کنند.
در صورتی که به ترتیب ۳۵ تا ۴۵ درصد بتن از این مواد تشکیل شده است.
استفاده از خاکسترهای بادی در بتن سالیانه ۴۴۰۰۰ تریلیون ژول باعث صرفه جویی در انرژی می شود. افزایش خاکستر از ۹ درصد به ۲۵ درصد ۷۵۰۰۰ تریلیون ژول انرژی صرفه جویی می کند. ا
دو منبع خیلی متفاوت برای انتشار گاز دی اکسید کربن (C) در طی تولید سیمان وجود دارد. یکی احتراق سوختهای فسیلی برای کار کردن کوره دوار که از | بزرگترین منابع تولید گاز دی اکسید کربن (Co) می باشد (تقریبا 3.1)تن گاز دی اکسید کربن (Co) به ازاء هر تن سیمان) و دیگری فرآیند شیمیایی تبدیل سنگ آهک به آهک که قبلا توضیح داده شد.
( .Co) در اتمسفر رها می شود. مد حل برای کاهش گاز دی اکسید کربن (Co) بهبود کارایی انرژی مصرفی و می باشد جانشین کردن سوخت هایی که کمتر گاز دی اکسید کربن (ح می کند مثل گاز طبیعی زایده های کشاورزی( Peanut bull) و همکاران می تواند انتشار گاز دی اکسید کربن (پCo) را کمتر کند. استراتژی دیگر استفاده از آهک با دیگر صنایع، در کوره می باشد. جانشین کردن خاکستر نیز بجای مقدار کمی سیمان در بتن اثر مهمی خواهد داشت.
بهترین کیفیت و مشاوره رایگان
