بهينه‎سازي فني اقتصادي برج تقطير با استفاده از انتگراسيون فرآيندي

Economic technical optimization of the distillation tower using process integration

در اين مقاله بررسي ساختار بهينه برج‎هاي تقطير در يك سيستم جداسازي، با در نظر گرفتن ادغام حرارتي بين چگالنده و جوش‎آور برج‏هاي تقطير، با استفاده از پمپ‎هاي حرارتي، مورد نظر قرار گرفته است. پمپ حرارتي با برقراري انتقال حرارت از منابع حرارت در بالاي برج به چاه‎هاي حرارتي در پايين برج، نيازهاي گرمايشي و سرمايشي واحد فرآيندي را كاهش مي‎دهد. بابراين با جايگزيني چگالنده و تبخيركننده پمپ حرارتي به‎جاي يك منبع تامين كننده‏ي گرمايش و سرمايش مورد نياز فرآيند، مي‎توان به صرفه‏جويي قابل توجهي از انرژي دست يافت. در اين پژوهش دو استراتژي براي به‏كار بردن پمپ حرارتي در سيستم تصفيه گاز مايع پيشنهاد داده شده است و پس از بررسي اين پيشنهادات از لحاظ شرايط فني و اقتصادي، ميزان صرفه‎جويي در انرژي و زمان بازگشت سرمايه محاسبه شده است.

In this paper, an examination of the optimal structure of distillation towers in a separation system is considered, considering the thermal integration between condensing and boiling distillation towers, using thermal pumps. The heat pump reduces the process unit by heat transfer from the heat sources at the top of the tower to the thermal wells at the bottom of the tower, heating and cooling requirements. By replacing a condensing and evaporative heat pump, a significant amount of energy can be obtained instead of a supplier of heating and cooling required for the process. In this research, two strategies have been proposed for the application of a heat pump in a liquid gas purification system, and after considering these suggestions, in terms of technical and economic conditions, the amount of energy savings and the time of return on investment have been calculated.