نیاز صنعت فولاد به آب شیرین‌کن‌ها

به گزارش می متالز، البته در جنوب کشور یکی دو واحد بیشتر به آب شیرین‌کن مجهز نیستند و ضرورت دارد واحدهای بیشتری برای شیرین‌تر کردن آب دریا اقدام کنند.

استفاده واحدهای جنوب از آب شیرین‌کن

عزیز قنواتی، مدیرعامل شرکت فولاد امیرکبیر کاشان درباره آب شیرین‌کن‌ها در ایران اظهار کرد: یکی دو واحد در بندرعباس مجهز به آب‌شیرین‌کن هستند. شرکت فولاد هرمزگان، آب را از دریا برای واحد فولادسازی خود می‌گیرد. از این رو از آب شیرین‌کن استفاده می‌کند. استان کرمان اگر بخواهد از دریای عمان آب بگیرد، باید از آب‌شیرین‌کن استفاده کند. البته مساحت دور است و باید لوله‌کشی شود. وی در ادامه تاکید کرد: اما نخستین شرط برای واحدهای فولادسازی که قرار است در استان هرمزگان تاسیس شوند، این است که این واحدها به آب‌شیرین‌کن‌ مجهز شوند.
مدیرعامل شرکت فولاد امیرکبیر کاشان در ادامه یادآور شد: درحال‌حاضر کل کشورهای حوزه خلیج‌فارس از آب‌شیرین‌کن استفاده می‌کنند. فناوری آب‌شیرین‌کن مربوط به کشورهای اروپایی از جمله آلمان است. البته اگر همت کنیم می‌توانیم در ایران نیز آن را بومی‌سازی کنیم و فناوری چندان پیچیده‌ای به‌شمار نمی‌رود.
قنواتی همچنین با اشاره به هزینه‌های آب‌شیرین‌کن عنوان کرد: هزینه‌ای برای دستگاه آب‌شیرین‌کن مورد نیاز است اما در کل، استفاده از آب‌شیرین‌کن، هزینه زیادی به واحد فولادسازی تحمیل نمی‌کند.

انواع آب‌شیرین‌کن

مدیر انرژی و سیالات فولاد هرمزگان اظهار کرد: فناوری آب‌شیرین‌کن ابتدا مربوط به کشور امریکا بود اما به مرور زمان کشورهای اروپایی هم این دستگاه را ساختند و درحال‌حاضر نیز چین، کره و ژاپن از این فناوری استفاده می‌کنند. آرش بابایی در ادامه توضیح داد: در سال ۱۹۶۵میلادی (۱۳۴۴ خورشیدی) برای نخستین بار دستگاه آب‌شیرین‌کن به روش اسمز معکوس در کالیفرنیا ساخته و عرضه شد.
در اسمز معکوس، آب خام (تصفیه نشده) به وسیله پمپ به داخل محفظه‌ای که دارای غشای نیمه تراواست، رانده می‌شود چون فقط آب خالص می‌تواند از غشا عبور کند، به این صورت آب خالص را در یک طرف غشا و آب تغلیظ شده را در طرف دیگر خواهیم داشت. این غشاها مانند فیلتر عمل می‌کنند و با جدا کردن ذرات ناخالص آب، آن را شیرین می‌کنند. آب تولیدی این فرآیند کیفیتی نزدیک به آب شرب دارد.
بابایی در ادامه خاطرنشان کرد: فناوری‌های آب‌شیرین‌کن از لحاظ تغییر فاز به دو دسته فرآیند حرارتی مانند MED که در آن تغییر فاز انجام می‌شود و فرآیند غشایی مانند RO که در آن شیرین‌سازی بدون تغییر فاز انجام می‌شود، تقسیم می‌شوند.

معایب و مزایای انواع فرآیندها

بابایی ادامه داد: تقطیر چند مرحله‌ای، فرآیندی است حرارتی که با تغییر فاز آب به بخار و چگالش آن، شیرین‌سازی انجام می‌شود. فرآیند این روش بر پایه نمک‌زدایی تقطیری به روش چندمرحله‌ای به همراه چرخش بخار است. هر واحد از چندین افکت و یک کنداسور تشکیل شده است. افکت‌ها مبدل‌های پوسته-لوله‌ای با آرایش افقی هستند.
وی همچنین درباره مزایای فرآیند غشایی یا RO عنوان کرد: صرفه‌جویی در مصرف انرژی به دلیل تغییر نکردن فاز، کاهش فضای مورد نیاز به علت کم حجم بودن مدول‌های غشایی، سریع بودن فرآیند به دلیل نازک بودن غشا و بالا بودن سرعت انتقال جرم در آن، توانایی تصفیه در دمای پایین، پایین بودن هزینه سرمایه‌گذاری در مقایسه با سایر روش‌ها در سطح جهانی، سهولت گسترش دادن شبکه و افزایش ظرفیت، جزو مزایای روش غشایی است.
بابایی درباره معایب فرآیند غشایی عنوان کرد: هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری ناشی از تعویض ممبران‌ها، هزینه‌های مازاد ناشی از پیش‌تصفیه آب ورودی و حساسیت بالا نسبت به کیفیت آب ورودی، جزو معایب فرآیند غشایی است. مدیر انرژی و سیالات فولاد هرمزگان درباره مزایای فرآیند تقطیر حرارتی نیز گفت: حساسیت پایین نسبت به کیفیت آب ورودی، مصرف برق پایین نسبت به سایر روش‌ها(کمتر از ۱kwh) به ازای هر متر مکعب آب تولیدی، کیفیت بالای آب تولیدی(TDS<۱۰ppm) به طور یکنواخت، وجود فناوری ساخت در داخل کشور و هزینه پایین بهره‌برداری و تعمیر و نگهداری، از مزایای فرآیند تقطیر حرارتیاست.
بابایی همچنین درباره معایب فرآیند تقطیر حرارتی عنوان کرد: مصرف زیاد انرژی حرارتی برای تولید بخار، مصرف بالای مواد افزودنی در محصول برای مصارف آشامیدنی و...، نیاز به دانش بالا برای طراحی و نصب و نیز هزینه بالای آن و آلایندگی هوا، جزو معایب تقطیر حرارتی است.
وی خاطرنشان کرد: در مجموع باید گفت یکی از مزایای آب‌شیرین‌کن حرارتی این است که می‌توان با تاسیس این واحد در کنار نیروگاه‌های برق، از حرارت تلف شده در نیروگاه‌ها برای تبخیر آب استفاده کرد که به آن، واحد تولید همزمان برق و آب گفته می‌شود.
در این صورت با توجه به نیاز نداشتن به انرژی حرارتی جدید، بازده حرارتی افزایش و هزینه نمک‌زدایی بسیار کاهش می‌یابد که با توجه به وجود نیروگاه‌های متعدد برق در نزدیکی سواحل جنوبی، امکان ساخت واحدهای تولید همزمان برق و آب وجود دارد. بابایی افزود: در خاورمیانه با توجه به بهای ارزان انرژی، بسیاری از کشورها تمایل به استفاده از روش‌های پرهزینه مانند MED دارند. کشورهایی مانند عربستان، کویت، امارات متحده عربی، قطر، عمان و بحرین از روش همزمان حرارتی و غشایی استفاده می‌کنند که هیبریدی نامیده می‌شود.
مدیر انرژی و سیالات فولاد هرمزگان در ادامه، با اشاره به اینکه واحد آب‌شیرین‌کن فولاد هرمزگان از نوع RO۱ است، گفت: مجتمع فولاد هرمزگان، آب دریا را به روش اسمز معکوس تصفیه کرده و به مصرف می‌رساند. از آنجا که سختی آب دریا بین PPM ۴۵۰۰۰ تـا PPM ۶۰.۰۰۰ است، در یک مرحله عبور از فیلترهای شنی و عبور از فیلترهای کارتریجی، املاح نامحلول آن تا سطح قابل قبول (با شاخص SDI) حذف شده سپس به وسیله ۶ دستگاه پمپ High Pressure با فشار ۶۵ BAR وارد ۶ دستگاه اسکید می‌شود. هر اسکید قادر به تولید میانگین ۲۰۰متر مکعب بر ساعت آب شیرین است. بابایی ادامه داد: ۴۶ نفر در واحد آب‌شیرین‌کن مشغول کار هستند.
بابایی ادامه داد: این واحد با ریکاوری ۳۰درصد در امسال به صورت میانگین ماهانه قادر شده است ۳۵۷۴۱۳ متر مکعب آب صنعتی تولید کند که با توجه به بحران آب توانسته از ابتدای امسال ۶۰هزار متر مکعب آب مورد نیاز صنایع فولادی مجاور را تامین کند. همچنین مقدار برق مصرفی به ازای هر متر مکعب آب صنعتی ۵.۸ kwh است.
وی افزود: بر اساس طراحی شرکت SMS نرخ مصرف آب صنعتی برای تولید هر تن اسلب ۵ متر مکعب است که با مدیریت مصرف و اجرای پروژه‌های بهینه‌سازی تا کنون به ۳.۱۲ متر مکعب بر تن اسلب رسیده است.