• شماره ركورد
    34548
  • پديد آورنده

    نرگس شامرادي ساماني

  • عنوان
    ارزيابي رسوب جامدات در كارخانه هاي انرژي زمين گرمايي بر پايه مدل ترموديناميكي ترسيب و شبيه سازي فرآيند
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    طراحي فرايند
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/7/30
  • استاد راهنما
    مهدي عصاره
  • استاد مشاور
    مهدي عصاره
  • دانشكده
    مهندسي شيمي
  • چكيده
    با توجه به اثرات مخرب پديده رسوب‌گذاري بر راندمان و اقتصاد نيروگاه‌هاي زمين گرمايي، مدلسازي دقيق اين پديده به يك ضرورت انكارناپذير تبديل شده است. رسوباتي همچون كلسيت، كربنات‌ها، سيليكات‌ها و سولفيدهاي فلزي به فراواني در بخش‌هاي مختلف سيستم‌هاي زمين گرمايي مشاهده مي‌شوند. اين پديده در نيروگاه‌هاي چندمرحله‌اي (فلاش و باينري) كه فرآيند جداسازي بخار پيچيده‌تري دارند، اهميت بيشتري پيدا مي‌كند. اين پژوهش با هدف پيش‌بيني كمي نرخ رسوب‌گذاري املاح در چند نيروگاه نمونه به انجام شده¬است. در اين راستا، ابتدا شبيه‌سازي ترموديناميكي چرخه نيروگاه در نرم‌افزار Aspen HYSYS و با به‌كارگيري مدل NRTL براي محاسبات فاز مايع و SRK براي فاز گازي صورت گرفته¬است. به منظور مدلسازي سينتيكي تشكيل كاني‌هاي كليدي شامل كلسيت (CaCO₃)، سيليس آمورف (SiO₂) و باريت (BaSO₄)، داده‌هاي خروجي از شبيه‌سازي شامل دما، فشار، دبي جريان هاي كليدي، به عنوان ورودي به نرم‌افزار تخصصي ژئوشيمي PHREEQC منتقل گرديده¬است. نتايج حاصل از مدل توسعه‌يافته، الگوهاي متمايز رسوب‌گذاري و تجهيزات حائز اهميت در هر نيروگاه زمين¬ گرمايي را در يك بازه پيش‌بيني 5 ساله نشان مي¬دهد. در نيروگاه تك‌فلش، جداكننده تجهيز مهم بود كه با تجمع 5.46 كيلوگرم رسوب (عمدتاً كلسيت) مواجه شد. در نيروگاه دابل‌فلش، جداكننده فشار بالا، با تجمع 2.96 كيلوگرم دولوميت و حضور همزمان باريت با شاخص اشباع بسيار بالا (3.96SI ≈ )، تجهيز مورد مطالعه قرار گرفته¬است. در مقابل، براي نيروگاه باينري، اگرچه مدار سيال عامل كاملاً عاري از رسوب بود، اما اتصال TEE-100 با تجمع 1.086 كيلوگرم دولوميت نقطه¬ي مهم براي بررسي نيروگاه قرار گرفته-است. اين مدل يكپارچه، ابزاري قدرتمند براي پيش‌بيني رفتار رسوب‌گذاري و اتخاذ راهبردهاي كنترلي بهينه و خاص براي هر نوع نيروگاهي فراهم مي‌آورد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/11/28
  • عنوان به انگليسي
    Assessment of Solid Deposition in Geothermal Power Plants Based on Thermodynamic Precipitation Modeling an‎d Process Simulation
  • تاريخ بهره برداري
    10/22/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    نرگس شامرادي ساماني

  • چكيده به لاتين
    Given the detrimental impacts of mineral scaling on the efficiency an‎d economic performance of geothermal power plants, precise modeling of this phenomenon has become an undeniable necessity. Deposits such as calcite, carbonates, silicates, an‎d metal sulfides are commonly encountered in different sections of geothermal systems. This issue is particularly critical in multi-stage power plants (flash an‎d binary), where steam separation processes are more complex. This research aims to quantitatively predict the rate of salt deposition in several representative geothermal power plants. Accordingly, a thermodynamic simulation of the plant cycle was performed using Aspen HYSYS, applying the NRTL model for the liquid phase an‎d the SRK model for the gaseous phase. To simulate the kinetic formation of key minerals, including calcite (CaCO₃), amorphous silica (SiO₂), an‎d barite (BaSO₄), output data from the thermodynamic model—such as temperature, pressure, an‎d key flow rates—were transferred into the specialized geochemical software PHREEQC.The developed integrated model revealed distinct scaling patterns an‎d identified the critical equipment in each geothermal power plant over a five-year prediction period. In the single-flash plant, the separator was found to be the most critical component, accumulating 5.46 kg of scale, predominantly composed of calcite. In the double-flash plant, the high-pressure separator exhibited an accumulation of 2.96 kg of dolomite, with the simultaneous presence of barite (saturation index SI ≈ 3.96). Conversely, in the binary plant, although the working fluid circuit remained entirely free of scale, the TEE-100 connection, with 1.086 kg of dolomite deposition, was identified as the most critical point for analysis. This integrated thermodynamic–kinetic modeling framework provides a powerful tool for predicting scaling behavior an‎d developing optimized, plant-specific control an‎d mitigation strategies.
  • كليدواژه هاي فارسي
    انرژي زمين گرمايي , رسوب‌گذاري معدني , نرخ تجمع رسوبات , شاخص اشباع (SI)
  • كليدواژه هاي لاتين
    Geothermal energy , mineral scaling , scale deposition rate , saturation index (SI)
  • Author
    Narges Shamoradi samani
  • SuperVisor
    Mehdi Asareh