روشی نوین برای بهره‌برداری بهینه‌ از برج خنک‌کننده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

نویسنده

کارشناسی‌ارشد مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

در این پژوهش نحوۀ عملکرد یک نمونه برج خنک‌کننده ارزیابی و بررسی شده است. همان ‌طور که می‌دانیم، یکی از پارامترهای مهم در بحث خوردگی اکسیژنی مربوط به صنایع پالایش، گاز و پتروشیمی، میزان اکسیژن محلول در آب است. به‌طور اساسی هرچه میزان این پارامتر تقلیل یابد، نقش مؤثری در بهبود عملکرد سیستم‌های خنک‌کاری، نظیر مبدل‌های حرارتی، برج‌های خنک‌کننده خواهد داشت. بر این اساس، در این طرح با استفاده از یک برج خنک‌کننده در مقیاس پایلوت، مقدار اکسیژن محلول در آب حوضچۀ این برج در دو حالت بدون استفاده از توپ و همراه با توپ، محاسبه و مقایسه شده است؛ به این ترتیب که با شناورسازی توپ‌های پینگپنگ با رنگ مشکی روی سطح آب حوضچه در برج مذکور، نوعی مقاومت در برابر نور خورشید و همچنین در برابر برخورد مستقیم قطرات آب خنک‌شده از قسمت فوقانی برج به‌سمت حوضچه ایجاد شد. نتایج حاصل از این تحقیق مربوط به حالتی که از توپ استفاده شده است، بیانگر کاهش میزان DO در شرایط یکسان(دمای  ۲۳ و فشار ۱atm)، از ۸/۶mg/l به ۶/۵mg/l است. این مقدار( ۶/۵mg/l)، در حالت واقعی بهره‌برداری از یک برج خنک‌کننده در دمای حدود۳۰ ‌C° می‌تواند بیشتر کاهش یابد. کاهش این پارامتر(DO) اثر مثبتی بر کاهش فعالیت باکتری‌های هوازی و قارچ‌ها خواهد داشت. همچنین قرارگرفتن این توپ‌ها در کنار هم بر روی سطح آب حوضچه، میزان نور مورد نیاز قارچ‌ها برای انجام عمل فتوسنتز را کاهش می‌دهد و از شدت رشدشان به‌شکلی مطلوب می‌کاهد‌. علاوه بر این، هرچه مقدار اکسیژن محلول در آب کاهش یابد، در مقیاس صنعتی می‌تواند منجر به کاهش مصرف مواد شیمیایی تزریقی به آب Basing شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

A New Method for Optimal Operation of a Cooling Tower in the Oil, Gas and Petrochemical Industries

نویسنده [English]

  • Ehsan Jafarian

MSc in Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, Sistan and Baluchestan University,Zahedan, Iran

چکیده [English]

In this research, the performance of a water cooling tower has been evaluated. As we know, one of the most important parameters in the discussion of oxygen corrosion in the refining, gas and petrochemical industries is the amount of dissolved oxygen in water. Basically, the lower this parameter will have an effective role in improving the performance of cooling systems such as heat exchangers, cooling towers. Accordingly, in this project, using a pilot scale cooling tower, we compared and compared the amount of water-soluble oxygen in the pond of this tower in two non-use balls and with a ball. It was created by floating black ping pong balls on the surface of the pond of the tower, a kind of resistance to sunlight, and also against the direct collision of water drips from the upper part of the tower toward the pond. The results of this study related to the condition of the ball used indicate a decrease in DO in the same conditions (temperature of 23  and atm1) from 8.6 mg/l to 6.5 mg/l. This amount (6.5mg/l), in real mode, the operation of a cooling tower at a temperature of about 30℃ can be further reduced. Reducing this parameter (DO) will have a positive effect on reducing the activity of aerobic bacteria and fungi. Also, placing these balls together on the water surface of the pond decreases the amount of light required by the fungi to perform the photosynthesis operation and reduces their growth intensity in a desirable manner. In addition, the lower the amount of dissolved oxygen in water, the industrial scale can reduce the consumption of injectable chemicals into water.

  1. برفی‌پور ا، عملکرد برج‌های خنک‌کننده، الیاس، چ۱، ۱۳۹۶.
  2. فاضل ع و پ ابراهیمی، «مرجع کاربردی بویلرهای آب گرم و بخار صنعتی»، نوآور، چ۳، ۱۳۹۷، ص۱۹۸.
  3. معتمد پ، «برج‌های خنک‌کننده»، شرکت ره‌‌آوران فنون پتروشیمی، ۱۳۸۴، ص۴.
  4. Aquaprox. (n.d).Cooling water treatment) Springer.
  5. Alton J. Mathie. (1998). Chemical treatment for cooling water. Prentice Hall.
  6. Hayashi, K., Tateno, S., & Matsuyama, H. (2019). Optimization of Maintenance Management of Industrial Water Heat Exchangers and Water Treatment. Journal of Chemical Engineering of Japan52(1), 121-129.
  7. Sai, B. Bhavani, et al. (2013). "Design of Cooling Tower. International Journal of
  • تاریخ دریافت: 05 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 05 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 05 اردیبهشت 1401