بهينه‌سازي برج تقطير با استفاده از مفهوم انتگراسيون حرارتي داخلي و تحليل اكسرژي

Distillation Column Optimization by Using of Internal Heat Integration Concept and Exergy Analysis

اگرچه تقطير يكي از پرمصرف‌ترين فرآيندها از لحاظ مصرف انرژي است اما جزء متداول‌ترين واحدهاي صنعتي محسوب مي‌شود. لذا صرفه‌جوئي انرژي در اين بخش همواره مورد توجه محققان بوده است. در اين مقاله روشي براي آناليز ترموديناميكي برج تقطير بر مبناي انتگراسيون حرارتي داخلي با هدف بكاربردن جوش‌آور و خنك‌كننده جانبي ارائه گرديده است. در اين روش از مفهوم اكسرژي به عنوان ملاك كيفيت انرژي و هم‌چنين به عنوان نيرو محركه‌ي جديد جهت بهينه‌سازي بار حرارتي و مكان مبدل جانبي و بررسي ميزان صرفه‌جويي انرژي استفاده شده است. نتايج شبيه سازي بر روي برج تقطير دي‌بوتانايزر با استفاده از روش پيشنهادي نشان مي-دهد كه مشكلاتي نظير تغييرات دمايي و خطاهاي ايجاد شده در بار حرارتي كه بعد از جايگزين شدن جوش‌آور و خنك‌كننده جانبي در روش‌هاي قبلي ايجاد مي‌شد، وجود ندارد. هم‌چنين استفاده از اين روش منجر به صرفه‌جويي قابل توجهي در انرژي مورد نياز برج شده است.

Although distillation is one of the most energy consumer processes, it is common in industrial units. Therefore, saving of energy in that is attractive for researchers. In this work, a thermodynamic analysis based on internal heat integration for distillation column with the aim of applying inter–reboiler and inter–cooler is presented. In this method, the exergy concept is employed to judge the quality of energy as well as a new driving force in order to thermal load and side exchanger position optimization. Also, this method makes it possible to evaluate energy saving. The simulation results of Debutanizer distillation column by using of proposed method show that many problems i.e.: temperature changes and errors in thermal load after replacing inter–reboiler and inter–cooler that have already occurred, did not happen in this method. Furthermore, using of this method leads to significant savings in required energy of column.