استابیلایزر و استابیلایزینگ

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش سوم

 

4- ليست وسايل محوطه واحد تثبيت مايعات نفتي:

 

شماره

توضيحات

تعداد

1100

پمپ ها و موتورآلات

 

1-1107

پمپ انتقال آب به حوضچه تبخير

1+1 يدكي

2-1107

موتور مربوطه

1+1 يدكي

1-1108

پمپ محصول تثبيت شده

1+1 يدكي

2-1108

موتور مربوطه

1+1 يدكي

1-1109

پمپ لجن كش واحد تثبيت كننده

1

2-1109

موتور مربوطه

1

1-1124

پمپ آب مقطرتله هاي بخار واحد تثبيت كننده

1+1 يدكي

2-1124

موتور مربوطه

1+1 يدكي

1600

مبدل هاي حرارتي

 

1605

خنك كننده محصول تثبيت شده

2

1606

خنك كننده بعدي محصول تثبيت شده

2

1607

گرم كننده مرحله دوم

2

2220

ظروف تحت فشار

 

2227

مخزن تبخير ناگهاني اوليه واحد تثبيت كننده

2

2232

مخزن تخليه واحد تثبيت كننده

1

2233

مخزن تبخير ناگهاني ثانويه واحد تثبيت كننده

2

2238

مخزن تفكيك آب مقطر تله هاي بخار واحد تثبيت كننده

1

2300

مخازن ذخيره

 

2302

مخزن محصول تثبيت شده

2

 

5-آماده سازي واحد تثبيت مايعات نفتي جهت راه اندازي:

قبل از انجام هرگونه كاري جهت راه اندازي عادي كه در قسمت بعد بيان مي شود ،بايستي اعمال زير انجام گيرند.

1-5- تمامي دستگاه ها را بايد بر اساس سفارشات كارخانه هاي سازنده سرويس كرد.به هيچ وجه نبايد قبل از مطالعه دقيق كتابچه عملياتي دستگاه ها ، آنها را در سرويس قرار داد .

2-5- تمامي وسايل و تجهيزات ايمني و اضطراري را بايد بر طبق مشخصات فني و طراحي شده آنها كنترل نمود .

3-5- سرويس هاي وابسته چون نيروي برق ،سيستم آب آتش نشاني ، هواي ابزار دقيق ، هواي سرويس ،گاز سوخت ،آب سرويس ، بخار آب ،آب مقطر و آب خنك كننده را بر اساس نياز در اختيار داشت .

4-5- شستشوي شيميايي لازم نيست .

5-5- صافي هاي موقت راه اندازي در ورودي تمام پمپ ها ، شيرهاي تخليه ايمني ، شيرهاي كنترل  ولوله هاي موقت راه اندازي نصب شوند .

6-5- تمامي شيرها بويژه شيرهاي سماوري گريسكاري شوند . كركره هاي خنك كننده هاي هوايي روغن كاري شده و در مقابل عملكرد مناسب چك شوند . هر گونه مواد زائد خارجي از روي سيم پيچهاي موتورها برداشته شوند.

7-5- قبل از وارد نمودن جريان به واحد ، تمامي ابزار دقيق بايستي تنظيم و راه اندازي شوند ، شيرهاي كنترل و كنترل كننده هاي مربوطه بر اساس مشخصات نسبت به نحوه عمل چك گردند  وضعيت هاي قطع شونده هواي شيرهاي كنترل بررسي شوند . شيرها بايد از نظر باز و بسته شدن كاملا بازرسي گردند . مدارهاي اعلام خطر وتوقف جهت حصول اطمينان كنترل گردند . تمامي دماسنج ها و فشارسنج ها تنظيم شوند . جهت ونصب تمامي صفحات سوراخدار صحيح باشند . نصب مناسب شيرهاي تخليه ايمني (صفحات كور كننده در زير آن نباشد )و تنظيم صحيح آنها بنظر وتاييد نماينده شركت ملي گاز رسيده باشد.

8-5- تمامي ايستگاه هاي فرعي توزيع برق بررسي شوند.

9-5- جهت صحيح گردش موتورهاي پمپ ها چك شود.

10-5- تمامي ظروف تحت فشار ولوله ها را با آب شسته و تست هيدروليكي بر روي آنها انجام بگيرد .تمامي صفحات سوراخ دار و لوله هاي ميان بر بكار رفته در زمان تست ، از خط خارج شوند . ظروف تحت فشار و لوله ها جهت خالي شدن آب با هوا دميده شوند.

11-5-قسمت فوقاني مخزن تبخير ناگهاني ثانويه را بايستي پس از اتمام شستشو با آب و انجام عمل تست هيدروليكي از مواد پر نمود.

1-11-5- مخزن تبخير ناگهاني ثانويه تثبيت مايعات نفتي :

مواد مورد استفاده در قسمت فوقاني اين مخزن گلوله هايي از جنس فولاد ضد زنگ به ابعاد 1 اينچ ميباشد.گلوله ها پس از تميز نمودن ، انجام تست هيدروليكي و تخليه آب از بالا به پايين نصب ميشوند.قبل از نصب گلوله ها ، بستر آنها در مقابل تحمل فشار بازرسي شود.گلوله ها را از بالا در نزديك ترين ارتفاع به بستر آنها پايين ريخته تا ارتفاع 7/3 متر از آن تشكيل گردد .توزيع كننده مايع بايستي نصب شده واز نظر مقاومت و طراز بودن چك شود .توزيع كننده مايع برگشتي بايستي بطوري نصب شود كه جريان مايع از قسمت پايين تر آن برقرار شود .قبل از بستن مخزن ، از بين برنده بايستي نصب گردد.

12-5- آب خنك كننده  بايستي از درون لوله هاي خنك كننده ثانويه محصول تثبيت شده عبور نمايد .

13-5- گاز تخليه از واحد تصفيه گاز جهت تخليه هواي اين واحد مناسب ميباشد براي تخليه هواي واحد تثبيت مايعات نفتي شيرهاي مسدود كننده خروجي مخزن تبخيرناگهاني اوليه 2227 را ببنديد. شير لوله ورودي از فيلتر جداكننده گاز ورودي و جداكننده گاز (هر دو در واحد تصفيه گاز) به اين مخزن جهت ورود گاز تخليه را باز كنيد . شير 2 اينچي لوله بالايي مخزن و PV-460  را جهت عبور گاز تخليه و هدايت آن به مشعل باز كنيد .عمل تخليه تا زمانيكه ميزان اكسيژن موجود در گاز به كمتر از 1 درصد برسد ادامه خواهد داشت شير تخليه تحتاني مخزن را نيز باز كرده تا از اين طريق هم هواي داخل مخزن تخليه گردد. پس از آنكه ميزان اكسيژن به كمتر از 1 درصد رسيد شير تخليه را ببنديد.

اينك عمل تخليه هوا تا مخزن تبخيرناگهاني ثانويه ادامه خواهد يافت . شير كنترل فشار اين مخزن PV-401  را ببنديد . شير تخليه تحتاني مخزن وشير كنترل ارتفاع مايع مخزن LV-402 را نيز ببنديد. جهت تخليه هوا شير مسدود كننده خروجي مايع از مخزن تبخيرناگهاني اوليه شير كنترل ارتفاع مايع مخزن LV-401 و شير كنترل جريان FV-400  را باز كرده تا گاز تخليه از مخزن اوليه به خنك كننده محصول تثبيت شده 1605 و سپس به گرم کننده مرحله دوم 1607 و بلاخره به مخزن ثانویه جریان یابد . شیر کنترل فشار PV-401  را باز کرده تا گاز تخلیه بطرف مشعل هدایت شود .شیر تخلیه تحتانی مخزن را نیز باز نموده تا هوا به مخزن تخلیه واحد تثبیت کننده تخلیه گردد .عمل تخلیه تا زمانیکه اکسیژن هوا به کمتر از 1 درصد برسد ، بطریق فوق ادامه پیدا می کند . مخزن تخلیه واحد تثبیت کننده نیز که در بالا به آن اشاره شد ، همزمان با واحد تثبیت کننده از هوا به خط اصلی تخلیه به به مشعل خالی می گردد.

شیر کنترل خروجی مایع از مخزن تبخیرکننده ناگهانی ثانویه LV-402 را باز نموده تا جریان گاز لوله مربوطه و خنک کننده محصول تثبیت شده 1605 و خنک کننده ثانویه محصول تثبیت شده 1606 را از هوا تخلیه نموده وسپس از طریق لوله 3اینچی به مخازن ذخیره محصول تثبیت شده خالی گردد. عمل تخلیه تا زمانیکه میزان اکسیژن بحد لازم در گاز برسد ، ادامه خواهد داشت .

برای تکمیل عمل تخلیه سیستم بایستی لوله مابین پمپ لجن کش واحد تثبیت کننده 1109 و مخزن تبخیرکننده ناگهانی اولیه را از هوا خالی نمود. بدین منظور گاز را در جهت عکس از طریق لوله های 6 اینچی و 2/1 1 اینچی به مخزن تخلیه واحد تثبیت کننده وسپس به خط اصلی تخلیه به مشعل تخلیه کنید.

شیر مسدود کننده 6 اینچی روی خط تخلیه به مشعل را برای اینکار باز نمایید .

همزمان با تخلیه هوای واحد های تصفیه گاز ، خطوط انتقال مایعات نفتی از مخازن بسته ذخیره مایعات نفتی و هیدروکربور هر واحد را از طریق مخزن تخلیه واحد تثبیت کننده از هوا تخلیه کنید.

 

6-راه اندازی واحد تثبیت کننده مایعات نفتی :

قبل از راه اندازی واحد تثبیت مایعات نفتی ، بایستی واحد جداکننده مواد اسیدی از آب را آماده راه اندازی کرد .

  • پس از تهیه مقدمات و اتمام عمل تخلیه هوا ، فشار واحد تثبیت کننده باید توسط گاز شیرین سیستم جمع آوری به حد لازم عملیاتی برسد .این عمل را می توان ، در ضمن یا بلا فاصله پس از پایان عمل تخلیه هوای واحد تصفیه گاز انجام داد .
  • شیرهای 3 اینچی مسدود کننده خروجی مخزن تبخیر ناگهانی اولیه ،ورودی خنک کننده محصول تثبیت شده و خنک کننده ثانویه محصول تثبیت شده و بلاخره ورودی مخزن تبخیر ناگهانی ثانویه بایستی باز شوند.
  • کنترل کننده فشار مخزن تبخیر ناگهانی اولیه PIC-400 را باید بر روی 8/8 کیلو گرم بر سانتی متر مربع تنظیم نمود .کنترل کننده فشار مخزن تبخیر کننده ثانویه PIC-401 را باید بر روی 3/5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تنظیم کرد . شیر های مسدود کننده شیرهای کنترل فوق را باز نموده وشیر های میان بر آنها را ببندید .
  • فشار سیستم را در حدود 2/4 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ایجاد کنید .پس از ایجاد فشار 2/4 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ، شیرهای بعد از شیرهای کنترل LV-401 و FV-400 را ببندید تا زمانیکه ارتفاع مناسبی از مایع در مخزن تبخیر ناگهانی اولیه بوجود آید.
  • فشار مخزن تبخیر ناگهانی اولیه را تا 7 کیلوگرم بر سانتی متر مربع افزایش دهید.
  • وقتی مایعات نفتی از سیستم جمع آوری یا واحدهای تصفیه گاز آماده گردید ، شیرهای روی لوله های انتقالی این مواد به مخزن تبخیرناگهانی اولیه و همچنین شیر 6 اینچی ورودی به مخزن باید کاملا ” باز باشند.

خوراک واحد تثبیت مایعات نفتی از قسمت های زیر تامین می گردد :

الف- لجن گیرهای سیستم جمع آوری

ب- جدا کننده گاز احیاء

ج- فیلتر جدا کننده گاز ورودی

د- مخزن تخلیه واحد تثبیت کننده مایعات نفتی

7- پس از اینکه شیرهای مذکور باز شدند ،جریان مایع به طرف مخزن تبخیر ناگهانی اولیه برقرار شده و ایجاد ارتفاع مایع می کند. ارتفاع مایع بایستی تا حد لازم عملیاتی برسد . سوئیچ ارتفاع زیاد مایع LSH-401 را باید در مورد عملکرد صحیح واعلام خطر بررسی نمود .

8- سطح تماس بین آب و مایعات نفتی در قسمت تحتانی این مخزن ،جهت حصول اطمینان از وجود آب ومایعات نفتی باید چک شود.

9- پس از آنکه هر دو فاز آب و مایعات نفتی در قسمت تحتانی مخزن تبخیر ناگهانی اولیه بوجود آمد ، شیر کنترل LV-400 را باید در سرویس قرار داده و هر دو شیر مسدود کننده آن را باز نمود . همانطور که قبلا” نیز گفته شد ، واحد جداکننده مواد اسیدی از آب بایستی آماده تحویل گیری مایع از طریق شیر UV-400B به مخزن ذخیره آب ترش یا ارسال مستقیم آن به حوضچه تبخیر از طریق شیر UV-400A باشد.

10- کنترل کننده ارتفاع مایع مخزن تبخیرناگهانی اولیه LIC-401 را در سرویس قرار داده تا اندرلزوم شیر کنترل  LV-401را باز نماید . همزمان با باز شدن شیر کنترل LV-401 ، جریان مایع از داخل دو مبدل حرارتی عبور نموده و وارد مخزن تبخیر ناگهانی ثانویه میگردد.ارتفاع عملیاتی مایع باید در این مخزن بوجود بیاید.

11- پس از ایجاد ارتفاع مورد نظر در مخزن تبخیر ناگهانی ثانویه ، کنترل کننده جریان        FIC-400  را باید در سرویس قرار داد.

12- پس از برقراری جریان مایع از گرم کننده مرحله دوم ، کنترل کننده دما TIC-400 را باید جهت کنترل جریان بخارآب ورودی به این گرم کننده در سرویس قرار داد .کنترل کننده فوق بر روی 232 درجه سانتی گراد تنظیم می گردد .XCV-400  را بمنظور برگشت دادن آب مقطر به سیستم بخار آب باید در سرویس قرار داده و به تناوب عملکرد صحیح آن چک شود.

13- کنترل کننده فشار PIC-401 را باید جهت حفظ فشار 3/5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در مخزن تبخیر ناگهانی ثانویه در سرویس قرار داد.

14- برای برقراری جریان مایع برگشتی به قسمت فوقانی مخزن تبخیر ناگهانی ثانویه ، کنترل کننده جریان FIC-400 را باید جهت جلوگیری از خروج مایع از این قسمت و ورود آن به خط اصلی تخلیه به مشعل وبالنتیجه میعان مایع دردرون این خط ، درسرویس قرار داد.

15- کنترل کننده ارتفاع مایع مخزن تبخیر ناگهانی ثانویه LIC-402 را باید در سرویس قرار داده تا جریان مایع از این مخزن از طریق شیر کنترل LV-402 از خنک کننده محصول تثبیت شده و خنک کننده بعدی محصول تثبیت شده عبور نموده و وارد مخازن ذخیره گردد.

16- شیرهای مسدود کننده خطوط انتقال محصول تثبیت شده به مخازن ذخیره باید بنحوی در سرویس قرار گیرند که محصول بتواند فقط وارد یکی از مخازن گردد. چنانچه محصول کیفیت قابل قبول را دارا نبود ، جهت تثبیت مجدد از طریق لوله 3 اینچی به دو مخزن تبخیر ناگهانی اولیه فرستاده می شود و زمانیکه کیفیت مطلوب را پیدا نمود .در مخزن ذخیره دومی انبار خواهد گردید.


برای رفتن به بخش چهارم کلیلک کنید

استابیلایزر و استابیلایزینگ

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش دوم

2-اصول طراحي واحدهاي تثبيت مايعات نفتي

 

1-2 هيدروكربورهاي مايع ورودي به واحد تثبيت مايعات نفتي :

نام

درصد مولكولي

فرمول

نيتروژن

02/0

N2

گازكربنيك

47/7

CO2

هيدروژن سولفوره

2/11

H2S

متان

43/11

CH4

اتان

97/0

C2H6

پروپان

59/0

C3H8

ايزو بوتان

91/0

IC4H10

نرمال بوتان

27/1

NC4H10

ايزو پنتان

12/1

IC5H12

نرمال پنتان

12/1

NC5H12

هگزان

83/1

C6H14

هپتان

41/10

C7H16

اكتان

90/6

C8H18

نونان

90/6

C9H20

دكان به بالا

86/37

C10H22+

 

مقدار جريان :

واحدهاي تثبيت كننده بر اساس جرياني معادل با 31/19متر مكعب در ساعت طراحي شده كه از اين مقدار 58/16 متر مكعب در ساعت از لجن گير هاي جمع آوري و73/2 متر مكعب درساعت از برجهاي خشك كننده تامين ميشود. هر يك از واحد هاي تثبيت مايعات نفتي قادر به تثبيت 3/2 كل مقدار جريان يعني 72/12متر مكعب در ساعت ميباشد.

وزن مولكولي : 4/119

جرم مخصوص (گراويته ) : 715/0 در 23 درجه سانتي گراد

فشار : 77/9 كيلوگرم بر سانتي متر مربع مطلق

دما : 23 درجه سانتي گراد

 

2-2 محصول تثبيت شده :

نام

درصد مولكولي

فرمول

گازكربنيك

33/0

CO2

هيدروژن سولفوره

98/0

H2S

متان

09/0

CH4

اتان

07/0

C2H6

پروپان

11/0

C3H8

ايزو بوتان

38/0

IC4H10

نرمال بوتان

54/0

NC4H10

ايزو پنتان

28/1

IC5H12

نرمال پنتان

28/1

NC5H12

هگزان

62/2

C6H14

هپتان

31/15

C7H16

اكتان

22/10

C8H18

نونان

29/10

C9H20

دكان به بالا

5/56

C10H22+

مقدار جريان : 63/18 متر مكعب در ساعت

وزن مولكولي : 1/162

جرم مخصوص (گراويته ) : 80/0

فشار : فشار اتمسفر

دما : 38 درجه سانتي گراد

 

3-2 خوراك واحد جداكننده مواد اسيدي از آب :

مقدار جريان : 54/10 متر مكعب در ساعت

فشار : 01/8كيلوگرم بر سانتي متر مربع مطلق

دما : 38 درجه سانتي گراد

مقدار هيدروژن سولفوره :3000 قسمت در ميليون حجمي

مقدار آمونياك : صفر

 

 

3- شرح عمليات واحد تثبيت مايعات نفتي :

 

هيدروكربورهاي مايع همراه گاز چاهها از قسمت جمع آوري گاز وارد پالايشگاه ميشوند.اين هيدروكربورها را بايستي جهت كنترل نقطه شبنم گاز خروجي پالايشگاه از گاز ترش ورودي جدا نمود.

اولين جداسازي هيدروكربورهاي مايع در لجن گيرهاي سيستم جمع آوري گاز ميباشد كه بيشتر هيدروكربورها از گاز جدا ميشوند ، ساير نقاطي كه هيدروكربورهاي مايع از گاز جدا شده و جهت عمليات بواحد تثبيت مايعات نفتي فرستاده ميشوند بشرح زير ميباشد :

الف- جدا كننده گاز ورودي 2221

ب- جدا كننده فيلتر گاز ورودي 1701

ج- جدا كننده گاز احياء 2226

د- صافي هاي گاز گرم كننده و گاز خنك كننده 1704و1703

ه- فيلتر گاز نهايي 1705

و- مخازن تفكيك گاز سوخت 2225

ز- تخليه اكثر پمپ ها

مايعات نفتي هر واحد تصفيه گاز به مخزن بسته ذخيره مايعات نفتي و هيدروكربور 2231 واحد مربوطه تخليه ميگردند.از اين مخزن مايعات مذكور به مخزن تخليه واحد تثبيت كننده 2232 پمپ ميشوند.ساير منابع هيدروكربورهاي مايع خارج از واحد تصفيه گاز عبارتند از :

الف- مخزن ذخيره آب ترش 2228

ب- مخزن جمع آوري برج جدا كننده آب ترش  2229

ج- تخليه كليه پمپ هاي واحد تثبيت و جداسازي مواد اسيدي

 مايعات نفتي از منابع فوق در مخزن تخليه واحد تثبيت كننده 2232 جمع آوري شده و از آنجا به همراه ديگر مايعات نفتي كه از منابع ديگر واحد هاي تصفيه گاز جمع آوري شده از طريق يك خط اصلي و توسط پمپ هاي لجن كش واحد تثبيت كننده (1109) جهت جدا سازي هيدروكربورهاي سبك وهيدروژن سولفوره همراه و همچنين تهيه سوخت مناسبي براي ديگ هاي بخار فشار قوي راهي واحدهاي تثبيت كننده مي گردند.

واحد تثبيت كننده از دو كارخانه كاملا مشابه تشكيل شده كه هر يك مستقل از ديگري كار مي كند .در شرايط عادي هر دو كارخانه بطور موازي در سرويس قرار خواهند داشت .

بعد از تقسيم جريان بين دو كارخانه فوق الذكر هيدروكربورهاي مايع جهت تفكيك اوليه وارد مخزن تبخير ناگهاني اوليه 2227 ميشوند. هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود پس از جدا شدن تحت كنترل كننده فشار PV-400به خط اصلي تخليه به مشعل فرستاده ميشوند.فشار اين مخزن توسط PIC-400  بر روي 8/8 كيلوگرم بر سانتي متر مربع ثابت نگهداري ميشود.

ساير هيدروكربورها بعد از اين مخزن به دو شاخه تقسيم ميشوند.شاخه كمتر از طريق  FV-400  به قسمت فوقاني مخزن تبخير ناگهاني ثانويه بعنوان مايع برگشتي (جهت تفكيك وكنترل مناسب ) فرستاده ميشود.شاخه بيشتر توسط LIC-401  كنترل شده و از مبدل حرارتي  1605 گذشته تا با محصول تثبيت شده مخزن تبخير ناگهاني ثانويه تبادل حرارتي نموده كه محصول را سرد وخود كمي گرم شود. و سپس در مبدل حرارتي 1607 توسط بخار آب فشار قوي كاملا گرم گردد.

فشار مخزن تبخير ناگهاني ثانويه توسط PIC-401  بر روي 3/5 كيلو گرم بر سانتي متر مربع ثابت نگهداري ميشود. هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود پس از جدا شدن در اين مخزن با شاخه كمتر به عنوان مايع برگشتي از قسمت فوقاني مخزن وارد شده بود ،تبادل حرارتي نموده و سپس از طريق كنترل كننده فشار  PV-401  بطرف مشعل هدايت ميگردد . ساير مايعات بعنوان محصول تحت كنترل  LIC -402 از اين مخزن وارد مبدل حرارتي 1605 و خنك كننده هاي آبي 1606 شده تا پس از سرد شدن به مخازن ذخيره هيدروكربورهاي مايع 2302 فرستاده شوند.

محصول تثبيت شده توسط پمپ هاي 1108 بعنوان سوخت ديگهاي بخار فشار قوي پمپ ميشوند.

برای رفتن به بخش سوم کلیلک کنید

 

استابیلایزر و استابیلایزینگ

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش اول

 

مقدمه:

استابلایزر نوعي برج تقطير سيني دار است كه براي جداسازي مواد سبك(بوتان و سبكتر) از بنزين و در نتيجه كاهش فراريت و تثبيت بنزين بكار برده مي شود.بنابراين در استابيلايزرهاي بنزين،خوراك برج بنزين تثبيت نشده، محصول پايين برج بنزين تثبيت شده و محصول بالاي برج گاز مايع(شامل بوتان،پروپان و كمي گازهاي سبكتر ) مي باشد.واحدهاي كاهش گرانروي(visbreaker) از جمله واحدهايي هستند كه بنزين توليدي آنها در آخرين مرحله قبل از خروج از واحد،به برج استابيلايزر فرستاده مي شود.
در این واحد میعانات خروجی (هیدروکربورهای خروجی) از واحدهای GTU و Sump که ترش است ، نمزدایی و CMF (نفت) ( که این دو واحد شیرین هستند) و پس از طی مراحلی تثبیت شده و وارد مخازن هیدرو کربور می شود و از آنجا به واحد topping فرستاده می شود. کار اصلی این واحدحذف H2S ، هیدروکربورهای سبک (C7) و افت فشار هیدروکربور برای ذخیره در مخازن است.[1]

بدلیل نبودن منابع راجب برج stabilizer و با توجه به این مطلب که بیشتر از چند صفحه نمی توان راجب قست های برج سخن گفت در این تحقیق ما به بررسی واحدهای stabilization موجود در برخی پالایشگاه های کشور نظیر واحد تثبیت میعانات گازی و نفتی پالایشگاه خانگیران(شهید هاشمی نژاد) و واحد های غلظت شکن و تثبیت میعانات گازی شرکت مجتمع گاز پارس جنوبی “SPGC” و … می پردازیم.

 

واحد تثبیت مایعات نفتی (پالایشگاه خانگیران):

 

واحد تثبيت مايعات نفتي جهت تثبيت هيدروكربورهاي مايع همراه گاز طراحي شده است. اين واحد ضمن جدا نمودن هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود از ساير هيدروكربورهاي مايع ، سوخت مناسب ديگهاي بخار را فراهم مي نمايد. واحد تثبيت مايعات نفتي در پالايشگاه شهيد هاشمي نژاد از دو دستگاه كاملاً مشابه تشكيل شده كه ظرفيت هر يك برابر 66 درصد كل هيدروكربورهاي مايع پالايشگاه مي باشد. مقدار جريان واحدهاي تثبيت كننده بر اساس جرياني معادل با 31/19 متر مكعب در ساعت طراحي شده كه مقدار 58/16 از اسلاگ گيرهاي مركز جمع آوري و 73/2 ار برجهاي خشك كننده تامين مي شود.

هيدروكربورهاي مايع همراه گاز چاهها از قسمت جمع آوري گاز وارد پالايشگاه مي شوند. اين هيدروكربورها را بايستي تا كنترل نقطه شبنم گاز خروجي پالايشگاه از گاز ترش ورودي جدا نمود. اولين جداسازي هيدروكربورهاي مايع در لجن گيري سيستم جمع آوري گاز مي باشد. ساير نقاطي كه هيدروكربورهاي مایع از گاز جدا شده و جهت عمليات به واحد تثبيت مايعات نفتي فرستاده ميشوند به شرح زير می باشند :

جدا كننده گاز ورودي                           INLET GAS SEPARATOR

فيلتر گاز ورودي                                        INLET GAS FILTER

جدا كننده گاز احيا               REGENERATION GAS SEPARATOR

صافي هاي گاز سرد و گرم      HEATING & COOLING GAS STAINE

فيلر گاز انتهايي                                  RESIDUED GAS FILTER

مايعات نفتي هر واحد تصفيه گاز به مخزن ذخيره مايعات نفتي و هيدروكربور (سمپ هيدروكربور) واحد مربوطه تخليه مي گردد. از اين مخزن مايعات مذكور به واحد STB پمپ ميشوند. واحد تثبيت كننده (STB) از دو قسمت مشابه تشكيل شده كه هر يك مستقل از ديگري كار مي كنند. بعد از تقسيم جريان بين دو واحد ذكر شده ، هيدروكربورهاي مايع جهت تفكيك اوليه وارد مخزن تبخير ناگهاني اوليه (FIRST  STAGE  STABILIZER  FIASH  DRUM ) مي شوند.

هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود پس از جدا شدن تحت كنترل شير كنترل فشار به خط اصلي تخليه به مشعل فرستاده ميشود. آب همراه هيدروكربور نيز از مسير زير فلش درام به واحد آب ترش ارسال مي گردد.

ساير هيدروكربورها پس از اين مخزن به دو شاخه تقسيم مي شوند. شاخه كمتر از طريق FV-400 به قسمت فوقاني مخزن تبخير ناگهاني ثانويه بعنوان مايع برگشتي (جهت تفكيك و كنترل مناسب) فرستاده ميشود. شاخه بيشتر از مبدل حرارتي خوراك/ محصول گذشته تا با محصول فلش درام ثانويه تبادل حرارت نمايد. سپس در مبدل حرارتي توسط بخار فشار بالا (H.P) كاملا گرم مي گردد. پس از آن مايعات وارد فلش درام مرحله دوم مي شود. هيدروكربورهاي سبك و هيدروژن سولفوره موجود پس از جدا شدن در اين مخزن در برجك فلش درام با جريان كمتري كه به عنوان مايع برگشتي از قسمت فوقاني وارد مي شود تبادل حرارتي نموده و سپس از طريق شير كنترل فشار PV- 401 بطرف مشعل هدايت مي گردند. ساير مايعات به عنوان محصول ابتدا وارد مبدل حرارتي خوراك/ محصول و سپس كولر آبي شده تا پس از سرد شدن به مخازن ذخيره هيدروكربورهاي مايع (STABILIZER PRODUCT TACK) محصول تثبيت شده به عنوان سوخت ديگهاي بخار و خوراك واحد تقطير مايعات نفتي (TOPPING PLANT) مورد استفاده قرار گرفته و مازاد آن جهت فروش به بازار منتقل مي شود.

برای رفتن به بخش دوم کلیلک کنید

 

مهمترین فواید نگهداری گل و گیاه در منزل برای سلامتی

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

مهمترین فواید نگهداری گل و گیاه در منزل برای سلامتی

فواید نگهداری گیاهان برای سلامت انسان

گیاهان از همان ابتدای آفرینش کره‌ی زمین نقش مهمی را ایفا کرده‌اند.

آن‌ها برای انسان‌ها و حیوانات غذا بوده‌اند و به عنوان متریال ساختمانی، پارچه، سوخت و دارو مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

از هزاران سال پیش، انسان گیاه را در یک ظرف قرار داده و به عنوان یک عنصر تزئینی آن را داخل خانه‌اش گذاشته‌است.

گیاه، باغ خارج از خانه را تزئین می‌کند و بعضی از گیاهان هم به داخل خانه آورده می‌شوند.

آن‌ها همچنین برای مراسم خاصی مانند عروسی، سالگرد، تولد و حتی مراسم تشییع جنازه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اغلب آدم‌ها می‌دادند گیاهانی که در بیرون یا داخل خانه رشد می‌کنند، به لحاظ فیزیکی، ذهنی و اجتماعی برای آن‌ها مزایایی دارند.

حتی برخی از مردم برای سرگرمی زمانی را صرف باغبانی کرده‌اند.

آن‌ها با پرورش گیاهان و تزئین باغ با انواع مختلفی از گیاهان لذت می‌برند و خوشحال می‌شوند.

صدها یا حتی هزاران نوع گیاه خانگی وجود دارد. ۱۰ نوع گیاهی که معمولا در داخل خانه رشد می‌کنند عبارتند از:

– آلوئه‌ورا، انتخاب خوبی برای یک اتاق آفتاب‌گیر است

گیاه عنکبوتی، در اتاق روشن و دارای نور غیر مستقیم به بهترین نحو رشد می‌کند

گل ژربرا، این گیاه در خاک خوب زهکشی شده به خوبی رشد می‌کند

– گیاه زبان مادرشوهر، می‌تواند دی‌اکسید کربن را جذب کند و اکسیژن تولید کند، شما باید این گیاه را دور از دسترس کودکان و حیوانات خانگی نگه دارید چرا که سمی است

– گل داوودی، دارای رنگ فوق‌العاده‌ای برای تزئین اتاق شما است

– دراسنا، برای اتاقی که سقف بلند و نور متوسطی دارد، عالی است

– گل آزالیا، برای افزایش رطوبت در اتاقی که هوایی خشک دارد، مناسب است

– آگلونما یا گیاه چینی همیشه سبز، در نور کم رشد می‌کند، شرایطی که گیاهان دیگر نمی‌توانند در آن رشد کنند

– گل چمچمه ای، فقط هفته‌ای یک بار به آب نیاز دارد

فواید نگهداری گل و گیاه در منزل

گیاهانی که در داخل خانه نگهداری می‌شوند یا همان گیاهان آپارتمانی انواع مختلفی دارند و مردم دوست دارند آن‌ها را در یک ظرف مانند یک گلدان بگذارند و بعد آن را داخل اتاق‌شان قرار دهند.

۱. با سرماخوردگی و آنفولانزا مبارزه می‌کنند.

بیش‌تر سرماخوردگی‌ها در اثر ذرات و ویروس‌هایی هستند که از طریق هوا وارد بدن می‌شوند. بر اساس یک مطالعه،

وجود گیاه در محیط داخلی خانه می‌تواند بیماری سرماخوردگی و ناخوشی‌های مرتبط با آن را تا ۳۰٪ کاهش دهد.

چنین تاثیر مثبتی به این دلیل است که گیاهان در محیط، دارای اثر تمیزکننده هستند

و می‌توانند ذراتی را که ممکن است باعث سرماخوردگی و آنفلوآنزا شوند از بین ببرند.

۲. از بیماری‌هایی که از طریق هوا منتقل می‌شوند، جلوگیری می‌کنند.

گیاهان آپارتمانی می‌توانند به حذف آلودگی‌ها از هوا کمک کنند. این آلودگی‌ها مانند VOCs(ترکیبات آلی فرار) می‌توانند

چندین و چند مشکل بهداشتی ایجاد کنند از جمله تهوع، سردرد و سایر مشکلات سلامتی.

۳: سردرد را درمان می‌کنند.

سردرد یک مشکل آزاردهنده است و ممکن است بهره‌وری ما را کاهش دهد و فعالیت‌های‌مان را مختل کند.

این مشکل معمولا به علت کمبود اکسیژن در مغز رخ می‌دهد. گیاهان در داخل محیط خانه از طریق فتوسنتز اکسیژن تولید می‌کنند

و این منبع اکسیژن می‌تواند برای درمان سردرد شما مفید باشد.

۴. خلق و خوی شما را بهبود می‌دهد.

برگ‌های سبز و رنگ‌های مختلف گیاهان داخل خانه چشم‌های ما را نوازش می‌دهند و باعث آرامش ما می‌شوند. دیدن این گیاهان نیز احساس شادی ما را افزایش می‌دهد.

مطالعه‌ی اولریش در سال ۱۹۸۴ نشان داد که بیمار در بیمارستانی که منظره‌ی مقابل‌ آن باغ و گل و گیاه است سریع‌تر بهبود می‌یابد، در مقایسه با بیماری که فقط دیوار را مشاهده می‌کند.

۵. سلامت روانی فرد را بهبود می‌دهد

از فواید نگهداری گل و گیاه در منزل این است که مراقبت از گل و گیاه نیز مانند مراقبت از

حیوانات با از بین بردن احساس تنهایی و افسردگی می‌تواند سلامت روانی ما را بهبود بدهد.

این فعالیت ممکن سبب شادی شما شود و همچنین به شما در زندگی هدف بدهد.

۶. فشار خون را کاهش می‌دهند.

گیاه آپارتمانی می‌تواند استرس را کاهش دهد و همین ممکن است بر فشار خون شما هم تاثیر بگذارد.

استرس یکی از علل بالا رفتن فشار خون است. با مراقبت از گیاهان و لذت بردن از زیبایی آن‌ها در محیط داخل خانه و محل کار،

فشار روی قلب کاهش پیدا می‌کند و  این برای جلوگیری از برخی بیماری‌های قلبی مفید است.

۷. دی‌اکسیدکربن را کاهش می‌دهند.

گیاهان به دلیل توانایی که برای جذب اتصال دی‌اکسیدکربن دارند شناخته شده‌اند.

دی‌اکسید کربن بعدا از طریق فتوسنتز برای تولید اکسیژن پردازش می‌شود. دی‌اکسیدکربن ضایعات فرآیند تنفس است و اگر سطح آن در هوا بیش از حد بالا برود، ممکن است برای‌تان مضر باشد و سبب ایجاد رخوت و بی‌حالی شود.

۸: درد را تسکین می‌دهد

بعضی از گیاهان آپارتمانی خواص درمانی دارند و می‌توانند به عنوان داروی طبیعی مورد استفاده قرار بگیرند

مانند آلوئه‌ورا. آلوئه‌ورا یک گیاه دارویی است که می‌تواند باعث کاهش التهاب و درد به ویژه در ناحیه‌ی پوست شود.

۹. از آلرژی جلوگیری می‌کند.

آلرژی معمولا به این دلیل رخ می‌دهد که سیستم ایمنی بدن شما در معرض آلرژن‌ها (مواد آلرژی‌زا) قرار می‌گیرد.

بعضی از آدم‌ها ممکن است به گرده‌های خاصی آلرژی داشته باشند. اگر شما بکوشید فرزندان‌تان را از سنین پایین در معرض آلرژن‌ها قرار دهید،

سیستم ایمنی آن‌ها توان بیش‌تری برای مقابله در برابر مواد آلرژی‌زا خواهد داشت

و همین امر کمک می‌کند که در آینده از آلرژی رنج نبرند.

۱۰. عملکرد مغز را بهبود می‌دهد.

همان‌طور که قبلا نیز عنوان شد گیاه می‌تواند اکسیژن موجود در محیط را افزایش دهد

و این اکسیژن برای تقویت عملکرد مغز و عصب مورد نیاز است. وجود گیاه در محیط داخلی می‌تواند به افزایش تمرکز و توجه در هنگام کار کمک کند.

۱۱: هوا را تمیز می‌کنند.

گیاهان می‌توانند مواد شیمیایی موجود در هوا را فیلتر کنند. این فایده‌ی گیاهان می‌تواند به شما کمک کند که هوای تمیز را استنشاق کنید

به خصوص در صورتی که در ناحیه‌ای که هوایی آلوده دارد زندگی‌ می‌کنید مانند محیط‌های نزدیک به کارخانه‌جات یا کنار خیابان.

همچنین اگر فضایی برای داشتن یک باغچه در خارج از خانه‌تان ندارید

و اگر در آپارتمان زندگی می‌کنید، این ویژگی‌ گیاهان بسیار برای‌تان پرفایده خواهد بود.

۱۲. احتقان را از بین می‌برد.

احتقان یک اختلال است که در اثر آن بیش از اندازه مایع در بینی جمع می‌شود.

این اختلال معمولا به عنوان آبریزش بینی شناخته می‌شود. برخی از گیاهان آپارتمانی مانند اکالیپتوس با عطر و بویی که دارند می‌توانند

به عنوان ضد التهاب طبیعی به درمان این مشکل در شما کمک کنند.

این گیاه دارویی همچنین حاوی برخی از فیتوکمیکال‌هایی است که به از بین رفتن خلط کمک می‌کنند.

۱۳. به عنوان یک مرطوب‌کننده‌ی طبیعی عمل می‌کنند.

اگر شما در یک منطقه‌ی خشک زندگی می‌کنید، به جای خرید یک دستگاه مرطوب‌کننده‌ی الکتریکی،

بهتر است یک یا دو گیاه خانگی خریداری کنید. این گیاهان می‌توانند به افزایش رطوبت هوا کمک کنند،

زیرا نه تنها اکسیژن آزاد می‌کنند، بلکه به میزان رطوبت هوا نیز اضافه می‌کنند.

۱۴. کیفیت خواب را بهبود می‌دهند.

از فواید نگهداری گل و گیاه در منزل این است که برخی از گیاهان آپارتمانی،

در طول شب اکسیژن آزاد می‌کنند، از جمله گیاه ژربرا. قرار دادن این گیاه در محیط اتاق خواب می‌تواند

کیفیت خواب شما را بهبود ببخشد و آرامش ذهنی شما را افزایش دهد.

۱۵. دود سیگار را خنثی می‌کنند.

سیگار حاوی مقدار زیادی مواد شیمیایی است که هنگام روشن بودن به هوا پخش می‌شود.

ما می‌دانیم که سیگاری‌های دست دوم (کسانی که سیگار نمی‌کشند اما در معرض دود سیگار قرار دارند)

بیش‌تر در معرض خطر ابتلا به برخی از بیماری‌ها مانند اختلال تنفسی و سرطان قرار دارند. اگر سیگاری هستید و اغلب در داخل اتاق سیگار می‌کشید،

بعضی از گیاهان آپارتمانی را برای جذب مواد شیمیایی و خنثی کردن سموم در هوا قرار دهید. این کار باعث می‌شود که خانواده‌ای سالم‌تر داشته باشید.

۱۶. خلاقیت را افزایش می‌دهند.

از فواید نگهداری گل و گیاه در منزل این است که طبق یک مطالعه، وجود گیاهان در

محیط‌های بسته می‌تواند عملکرد مغز را در ارائه‌ی ایده‌ها و بهبود خلاقیت افزایش دهد.

رنگ‌های مختلف گیاهان داخل محیط کار سبب می‌شود

که کارگران احساس خوشبینی داشته باشند و این امر برای افزایش بهره‌وری آن‌ها عالی است.

۱۷. دمای اتاق را پایین می‌آوردند.

گیاهان دارای توانایی پایین آوردن درجه حرارت محیط هستند.

آن‌ها این کار را با آزاد کردن بخار و افزایش رطوبت انجام می‌دهند.

این ویژگی می‌تواند به ساخت یک ساختمان سبز که با طبیعت مهربان‌تر است، کمک کند.

با استفاده از گیاهان در داخل خانه می‌توانید مصرف انرژی را نیز کاهش بدهید.

۱۸. سر و صدای آزاردهنده را کاهش می‌دهند.

شاید شما تا به حال نمی‌دانستید که گیاه نه تنها توانایی جذب دی‌اکسید‌کربن را دارد،

بلکه می‌تواند سر و صدا را نیز جذب کند. بله، گیاهان آپارتمانی می‌توانند

اتاق شما را آرام‌تر کنند و به شما کمک کند تا بهتر یاد بگیرید و بهتر کار کنید.

نحوه‌ی انتخاب و مراقبت از گیاهان آپارتمانی

پرورش گیاهان آپارتمانی خانه دشوار نخواهد بود، اما باید به بعضی شرایط در مورد مراقبت و رشد گیاهان آپارتمانی توجه داشته باشید.

امروزه گیاهان خانگی متفاوتی در فروشگاه‌ها موجود است و شما به راحتی می‌توانید آن‌ها را خریداری کنید.

نکات زیر را در مورد چگونگی انتخاب و مراقبت از گیاهان آپارتمانی دنبال کنید:

– گیاهی را انتخاب کنید که متناسب با سایز اتاق شما است.

اگر اتاق‌های کوچک مانند اتاق‌های داخل آپارتمان‌ها دارید،

بهتر است گیاهان کوچک‌تر را انتخاب کنید که مراقبت از آن‌ها برای‌تان راحت‌تر باشد.

– گیاهان مخصوص فضای بسته برای رشد کردن به نور نیاز دارند،

بنابراین اگر خانه‌ی شما نور کافی نداشته باشد بهتر است گیاهانی را انتخاب کنید که نیاز چندانی به نور طبیعی ندارند.

بعضی از گیاهان مانند گیاه زبان مادر شوهر یا گیاه همیشه سبز چینی گزینه‌هایی عالی برای این منظور هستند.

– اگر در جستجوی گیاهانی هستید که در شرایط نور کم نیز به خوبی رشد کنند و گل بدهند، می‌توانید گل چمچمه‌ای را انتخاب کنید.

اگر در اتاق‌تان نور کافی وجود داشته باشد، می‌توانید گیاه عنکبوتی، گیاه یشم، دراسانا یا گیاه فیکوس را انتخاب کنید.

– آوردن گیاهان به داخل خانه نه تنها برای سلامتی‌تان فوایدی دارد، بلکه به خانه‌تان جنبه‌های هنری نیز می‌بخشد.

شما می‌توانید اتاق‌تان را با گیاهان رنگارنگ مانند بنفشه‌ی آفریقایی، خرزه ی هندی، بنت قونسول و دیگر گیاهان رنگارنگ تزئین کنید.

– هنگامی ‌که خانه‌تان را با گیاهان آپارتمانی تزئین می‌کنید، فراموش نکنید که ظرف یا گلدان مناسبی را انتخاب کنید.

شما می‌توانید گلدان سرامیکی یا مسی یا انواع دیگری از گلدان‌ها را انتخاب کنید که برای گیاه مورد نظرتان مناسب باشد.

– گیاهان را در فضای مناسبی از اتاق‌تان قرار دهید و آن‌ها را جایی بگذارید که برای فعالیت‌های‌تان مشکلی ایجاد نکنند.

– گیاهان آپارتمانی نیز به آب نیاز دارند، بنابراین فراموش نکنید که یک بار در روز به آن‌ها آب بدهید،

البته بعضی از گیاهان مانند گل چمچمه‌ای فقط یک بار در هفته به آب نیاز دارند.

تمام این‌ها فواید گیاهان آپارتمانی بودند که ما هرگز به آن‌ها فکر نمی‌کنیم.

بنابراین تزئین خانه با گل و گیاه را شروع کنید  و مزایای فراوان آن‌ها را به دست بیاورید.

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.

ایمنی مخازن

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریتگروه مهندسی شیمی

بخش پایانی

 

محافظت مخزن ها از آتش و اطفاء حریق آن ها


از نظر ایمنی و پیشگیری از خطرات آتش سوزی, مخزن های سقف شناور بر مخزن های سقف ثابت, برتری بسیاری دارند زیرا, احتمال روی دادن آتش سوزی در این مخزن ها, کمتر و در صورت پیش آمدن این خطر, مهار کردن و مبارزه با آتش, به مراتب آسانتر است.

 

از آنجا که سرعت کار در مبارزه با آتش سوزی یک مخزن بزرگ نفتی اهمیتی بسیار دارد و اگر در دقایق نخستین, آتش سوزی مهار نشود, بیم آتش گرفتن مخزن خواهد بود, مخزن های نفتی باید با وسایل و تجهیزات ثابت مبارزه با آتش, مجهز شوند تا در موارد آتش سوزی بتوان در کمترین زمان از گسترش آتش جلوگیری و آن را خاموش کرد. از بهترین موادی که تا کنون برای خاموش کردن آتش در مخزن ها مورد استفاده قرار گرفته اند, یکی کف ضد حریق (Foam )و دیگر پودر خشک (Dry Powder) است. پودر خشک را با مخزن های متحرک آتش نشانی, به محل آتش گرفته آورده, به وسیله لوله های بلند پلاستیکی و با فشار روی مخزن می پاشند, ولی کف ضد حریق را به وسیله وسایل و تجهیزاتی که روز مخزن ها نصب شده, به درون مخزن تزریق می کنند.


راه های تزریق کف به مخزن


تزریق کف از بالای مخزن Foam chamber: کف ضد آتش سوزی به وسیله تلمبه از مخزن متحرک به سیستم کف رسانی که به طور ثابت روی هر مخزن از نوع سقف ثابت نصب شده, منتقل گردیده, در بالای مخزن وارد جعبه پخش کف (Foam Drum) می گردد. این جعبه, روی سقف مخزن نصب شده و کف ضد آتش از این جعبه و از راه لوله مشبکی که روی محیط مخزن قرار گرفته بر سطح مایع در مخزن پاشیده شده, با پوشاندن سطح مایع و قطع رابطه هوا با نفت, سبب خاموش شدن آتش می گردد.


تزریق کف از زیر مخزن subsurface injection


برای پوشاندن سطح مواد نفتی در مخزن ها با کف, ممکن است کف را از زیر وارد مخزن کرد از آنجا که وزن مخصوص کف از مواد نفتی سبک تر است, کف تا سطح مایع بالا رفته, آن را می پوشاند و در ضمن با ایجاد تلاطم در سطح نفت و در نتیجه سرد کردن حرارت مایع نفتی که به طور مستقیم در تماس با آتش بوده است, عمل تبخیر مواد نفتی را کندتر کرده از این راه فرو نشاندن آتش را آسان تر می کند. از آنجا که هزینه های سرمایه ای نصب این وسایل از هزینه های سیستم تزریق از بالای مخزن, کم تر بوده و از نظر نتیجه کار نیز موثرتر است, این سیستم در پالایشگاه های جدید و نوبنیاد بیش تر متداول شده است.

 

روش اطفا حریق مخازن نفتی


1) در اولین فرصت اقدام به خنک کردن سطح جداره مخزن نمایید.
2) در صورت امکان محتویات داخل مخزن را تخلیه نمایید .
3) در صورت سرایت حریق به محوطه اطراف مخازن ، اقدام به اطفا حریق نمایید .
4) با استفاده از فوم به میزان کافی نسبت به اطفا حریق سوخت درون مخازن اقدام نمایید .

 

خنک کردن مخزن COOLING

تمامی مخازن حاوی مایعات قابل اشتعال دارای سیستم خنک کننده اسپری آب می باشند که بصورت رینگهای لوله آب که در فواصل مناسب نازلهای آب پاش بروی آن نصب شده است ، هستند. اگر مخزنی دچار حریق شده باشد باید میزان 10 لیتر در هر دقیقه برای هر متر مربع از سطح مخزن ، آب بصورت اسپری استفاده شود .
با توجه به جهت وزش باد، باید توسط مانیتور و نازلهای آب جداره مخزن در بالاترین قسمت و نزدیک به لبه فوقانی آن خنک شود تا در اثر حرارت ناشی از حریق ، لبه فوقانی جداره تغییر شکل ندهد و باعث جاری شدن محتویات درون مخزن به محوطه اطراف مخازن نگردد . هرگز آب بداخل مخزن وارد نشود . همچنین مخازن مجاور حریق نیز به نسبت فاصله از مرکز مخزن مورد حریق ، باید خنک شوند .

 

محاسبه میزان آب مورد نیاز برای خنک نمودن مخازن


برای مخزن مورد حریق میزان (10lit/min/m2) آب نیاز می باشد . مرکز هندسی سطح مقطع مخزن مورد حریق را مد نظر گرفته و کمیت T را بصورت ذیل محاسبه می کنیم .
T =R+30
Rشعاع مخزن مورد حریق
هر مخزنی که در محوطه دایره شکل به مرکز مخزن مورد حریق و به شعاعT قرار گرفته باشد بمیزان 3 لیتر در هر دقیقه برای هر متر مربع آب برای خنک شدن نیاز دارد . و در صورتیکه مخزن خارج از این محوطه دایره شکل باشد بمیزان 1 لیتر در دقیقه برای هر متر مربع آب برای خنک شدن کافی می باشد .
تخلیه مواد درون مخزن
همانگونه که قبلا گفته شد یکی از کارهای موثر جهت اطفا حریق کاهش سوخت یا گرسنگی آتش می باشد و با حذف ضلع سوخت از مثلث آتش می توان اطفا حریق را انجام داد . اطفا حریق یک مخزن بسیار پر هزینه و زمان بر می باشد و نیاز به وسایل و مواد قابل ملاحظه ای دارد. در صورت امکان از همان لحظات اولیه اطفا حریق باید اقدام به تخلیه مواد از درون مخزن و در شرایط حاد ، حتی مخازن همجوار ، نمود . البته واضح است حتی در صورت اطفا حریق ، مواد باقی مانده در مخزن ، بعلت تغییر خلوص و خصوصیات دیگر ، قابل استفاده نخواهد بود . از جهات دیگر زمان حریق و اثرات مخرب ادامه آن بر محیط زیست و ایمنی مناطق همجوار و کاهش اعتبار آن مجموعه را در نظر گرفت در این صورت هزینه های مستقیم اطفا حریق بسیار ناچیز شمرده می شود.


confined space ایمنی فضا های محصور


محيط هاي محصور مكانهايي هستند كه محل ورود آن به اندازه يك فرد مي باشد ونمي توان داخل آن توقف دائم وطولاني مدت داشت براي ورود به اين مكانها حتما اخذ مجوز مربوطه الزاميست.
خطرات بالقوه در فضاهای محصور
•كمبود اكسيژن كمتر از ۱۹.۵%
•گازهاي سمي يا آتش گير و گازهايي كه جايگزين اكسيژن شده اند
•وسايل متحرك وگردنده كه برق آنها قطع نشده باشد
•باقيمانده فراورده هاي قبلي گاز ،مايع وبخار
• لغزيدن ،افتادن يا سقوط به داخل فضاهاي محصور
•كمبود نور و روشنايي
•حرارت وگرما
•بوي نامطبوع
•برق گرفتگي

پمپ گریز از مرکز

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

پمپ گریز از مرکز

پمپ گریز از مرکز (به انگلیسی: Centrifugal pump) سازوکار پمپ گریز از مرکز براساس نیروی گریز از مرکز است بدین صورت که مایع به مرکز پمپ و پای پره‌های پروانه وارد می‌شود. (در اثر کاهش فشار در این ناحیه) پروانه توسط الکتروموتور با سرعت بالا دوران می‌کند و مایع قرارگرفته در بین پره‌های پروانه همراه با آن به دوران در می‌آید لذا انرژی جنبشی آن افزایش می‌یابد و در اثر نیروی گریزازمرکز به طرف خارج پرتاب می‌شود و پوسته پمپ را پر از سیال می‌کند. در نهایت انرژی جنبشی مایع به دلیل طراحی خاص مجرای خروجی پمپ به انرژی پتانسیل فشار تبدیل می‌گردد.

تصویری ازیک پمپ سانتریفیوژ(گریزازمرکز)

برای افزایش فشار مایعات استفاده می‌شود. این پمپ ممکن است، یک یا چند طبقه، تک‌مکشه، محفظه با برش شعاعی، مخصوص نصب عمودی. در مواردی بسته به تعداد طبقات و اندازه موتور می‌تواند به صورت افقی یا مایل نیز نصب شود. پروانه‌ها به صورت جریان شعاعی یا مختلط بوده و قابل تراش می‌باشند. محفظه طبقات پمپ‌های جریان شعاعی توسط بست طبقات و محفظه طبقات پمپ‌های جریان مختلط توسط پیچ‌های دو سر به یکدیگر متصل می‌شوند. محفظه مکش بین موتور و پمپ توسط صافی مکش پمپ را در مقابل ذرات درون آب محافظت می‌کند. این نوع پمپ‌ها معمولاً دارای سوپاپ یکطرفه می‌باشند.

مزایای پمپ‌های گریز از مرکز

ساختار و روش تولید ساده

قیمت ارزان

تولید فشار یکنواخت

از نظر جنس پروانه و محفظه

تنوع زیادی دارند

هزینه تعمیر و نگهداری کمی دارند.

با تراشیدن پروانه آن‌ها می‌توان عملکرد آن‌ها را تغییر داد.

چون می‌توانند در دورهای بالا کار کنند امکان اتصال مستقیم به موتور الکتریکی را دارند.

گذر حجمی سیال در آن‌ها یکنواخت می‌باشد و چنانچه لوله خروجی مسدود یا تنگ شود، فشار زیادی ایجاد نخواهد کرد که به پمپ آسیب برساند در نتیجه زیر بار نمی‌مانند.

معایب پمپ گریز از مرکز

این پمپ‌ها هد پایینی دارند.

در دبی‌های بالا راندمان آن‌ها سریعاً افت می‌کند.

این پمپ‌ها خود آب‌بند نیستند لذا نیاز به آب‌بندی دارند.

بازده بالا در محدودهٔ کمی از شرایط عملکرد پمپ امکان‌پذیر است.

نمی‌توانند سیالات با گرانروی بالا را به صورت مؤثر پمپ کنند.

کاربردها

جهت انتقال آب تمیز در مصارف آبیاری، سیستم‌های آبیاری بارانی، ایستگاه‌های تقویت فشار، تأمین آب اضطراری، زه‌کشی آب‌های زیر زمینی، تأسیسات تصفیه آب، مصارف شستشوی صنعتی و سیستم‌های آتش نشانی

در معادن و آب نماها بکار می‌رود. میزان مجاز شن در آب مورد پمپاژ ۲۰ گرم بر متر مکعب می‌باشد.

یکی از انواع پمپ‌های گریز از مرکز مپ استخری می‌باشد که دارای دبی زیاد و هد کم می‌باشند. پمپ تصفیه استخر آب استخر را از راه دریچه‌های کف استخر بهمراه گریل‌ها یا اسکیمر مکش نموده و با ایجاد فشار، آن را از تجهیزات تصفیه آب مانند فیلتر تصفیه استخر، تجهیزات گندزدایی و سیستم گرمایشی عبور داده و در نهایت توسط نازل‌ها مجدداً به استخر بازمی‌گرداند.

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.

توربین بخار

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

توربین بخار

یک توربین بخار

توربین بخار نوعی توربین است که ازبخار، انرژی گرمایی را می‌گیرد و تبدیل به حرکت دورانی می کند.نوع نوین آن در سال ۱۸۸۴ توسط چارلزالگرنون پارسونز ابداع شد.

حدود ۸۰ درصد برق دنیا از توربین‌های بخاری که در نیروگاه هسته ای و نیروگاه حرارتی و … به کار می‌رود، تولید می‌شود

انواع توربین

تقسیم بندی‌های مختلفی برای توربین‌های بخار وجود دارد، که عبارتند از:

تقسیم بندی بر اساس نوع طبقات توربین

توربین با طبقات عکس العملی

توربین با طبقات ضربه‌ای

براساس تعداد مراحل انبساط

توربین‌های تک مرحله‌ای (Single stage turbine)

توربین‌های دو مرحله‌ای (Double stage turbine)

توربین‌های چند مرحله‌ای (Multi stage turbine)

اساس کار توربینهای بخار

توربین‌های بخار برای کار کردن و تولید انواع انرژی باید از سیکل رانکین و شاخه‌های آن پیروی کنند.

مزایای توربین‌های بخار

ساختمان سازه‌ای ساده

ایمنی بالا

هزینه‌های پایین در تعمیر و نگهداری

حجم کم آنها نسبت به موتورهای الکتریکی با قدرت مساوی

راندمان بالا

قابلیت تغییر سرعت گردش

گشتاور اولیهٔ بالا

محدودیت‌های استفاده از توربینهای بخار

بواسطه اینکه هزینه تولید بخار زیاد است و تجهیزات آن گران‌قیمت است معمولاً در جاهایی که بخار در دسترس باشد (مثل نیروگاهها یا پالایشگاهها) از آن استفاده می‌شود

راه اندازی و بستن آنها Operation نسبتاً مشکل است

هزینه‌های نقل و انتقال بخار زیاد است

تلفات بخار در آنها زیاد است

موارد استفاده از توربین‌های بخار

محرک ژنراتورهای برق

محرک دستگاه‌های یدک (پمپ‌های روغنکاری Lube Oil و Seal Oil و آب مقطرCondensate)

محرک پمپ‌های خوراک واحدهای عملیاتی

محرک کمپرسورهای رفت و برگشتی و گریزازمرکز

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.

اقتصاد مهندسی

در این مطلب به معرفی برخی از واژه های اقتصاد مهندسی می پردازیم.

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-(گروه مهندسی شیمی)

ارزش زمانی پول:



ارزش زماني پول نشان دهنده همان بهره در طي زمان مي باشد. ارزش زماني پول مي گويد: ارزش پول در طي زمان کاهش مي يابد. اين بدين معني است که بهتر است هرچه زودتر پول خود را به مطلوبيت تبديل کنيم زيرا با توجه به وجود بهره هرچه زمان مي گذرد به مقدار پول اضافه مي شود. به عبارتي ديگر پول، پول مي سازد.

در يک محيط اقتصادي متأثر از نرخ تورم، با تأخير انداختن خريد يک کالا، توانايي خريد ما کاهش مي يابد .خريدار مجبور است براي جبران اين کاهش،در بانکي سرمايه گذاري کندکه داراي نرخ بهره اي بيشتر از نرخ تورم قيمت هاست.

نرخ بازگشت سرمایه-rate of return-ROR:

– درصدی از سرماية اوليه است که بصورت سود در دور هاي مشخص عايد سرمايه گذار مي شود.

– درصدی از مجموع اصل و فرع تمام پرداختي ها در يک دوره است که بصورت اصل و فرع دريافتي ها در همان دوره به ما بازگشته اند.

– RORبراي زماني مطرح است که سوددهي يک پروژه مدنظر باشد. اما نرخ بهره برای زماني است که مثلاً با مسألة قرض گرفتن ازيک بنگاه اقتصادي تحت يک نرخ مشخص و بازپرداخت قرض به صور تهاي مختلف روبرو باشيم (يا سپرده گذاري در بانک)

– بنابراین ROR همراه با مفهوم ریسک است اما نرخ بهره مفهوم ریسک را در بر ندارد.

– نام ديگري که براي مفهوم ROR بکار مي برند، نرخ بازگشت سرماية داخلي يا IRR است.

 

سرمایه گذاری اضافی:

– دوپروژه ناسازگارباهزینه اولیه متفاوت رادرنظربگیرید. همواره داریم:

تفاوت هزینه اولیه بین دو پروژه + پروژه باهزینه اولیه کمتر =پروژه با هزینه اولیه بیشتر

 بطور کلی اگر از بین دو پروژه،پروژه ای با هزینه اولیه بیشتر بعنوان اقتصادی ترین پروژه انتخاب شد میتوان ادعا نمود که نه تنها پروژه خود به تنهایی نرخ بازگشتی برابر یا بیشتر از  MARR(Minimum Attractive Rate of Return) دارد بلکه تفاوت بین دو پروژه نیز نرخ بازگشتی برابر MARR یا بیشتر از آنرا خواهد داشت.

ارزش زمانی پول (the time  value of Money)

در زمان حال، مقدار پول در دسترس، ارزش بیشتری نسبت به همان مقدار پول در آینده دارد، که این ناشی از ظرفیت درآمدی بالقوه آن است. این اصل اساسی در امور مالی نشان دهنده آن است که، از محل دریافت پول میتوان بهره کسب کرد. پول، هرچه زودتر دریافت شود دارای ارزش بیشتری است.همچنین به عنوان ارزش فعلی تعدیل شده بدان اشاره شده است.
همه می دانند که پول سپرده شده در حساب پس انداز شامل بهره است. به خاطر این حقیقت جهانی ، ما ترجیح می دهیم، به جای دریافت پول در آینده، همان مقدار را امروز دریافت کنیم.
به عنوان مثال ، با فرض نرخ بهره 5 ٪ ، 100 دلار سرمایه گذاری در زمان حال، ارزشی به مقدار 105 $ در 1 سال (100 دلار ضرب در 1.05) خواهد داشت. درمقابل، 100 دلار دریافت شده در طی یک سال، هم اکنون ارزشی به مقدار $ 95.24 ($ 100 تقسیم بر1.05 ) خواهد داشت. البته با فرض 5 درصد نرخ بهره.
 
یکی از اساسی ترین مفاهیم در امور مالی این است که، پول دارای ارزش زمانی است. این در حالی است که بگوییم، در زمان حال، پول در دست، ارزشی بیش از پولی که انتظار می رود در آینده دریافت شود، خواهد داشت.  دلیل آن بسیار گویا و ساده است : یک دلار دریافت شده در زمان حال را می توان سرمایه گذاری کرد، به طوری که در زمان آینده  شما بیش از یک دلار خواهید داشت. این منجر به آن میشود که ما گاهی از خلاصه ی مفهوم ارزش زمانی پول استفاده کنیم و بگوییم:
دلار امروز ارزشی بیش از یک دلار فردا دارد.

استهلاک:

 ارزش کاهش یافته و عمر کوتاه شده کالاهای سرمایه ای است که از فرسایش ناشی می شود.

مفهوم مدافع و رقیب:

در مقایسه دو طرح،طرحی که در حال حاضر موجود است به نام مدافع و طرحی که کاندیدای تعویض با آن می باشد،به نام رقیب تعریف می شود.معمولا طرح مدافع زمانی مورد سوال واقع می شود که عمرش رو به پایان بوده و تصمیم ادامه به کار آن فقط برای مدت کوتاهی(مثلا یک سال) مطرح باشد،در حالیکه طرح رقیب،طرحی جدید و دارای عمری طولانی است.

 
آنالیز حساسیت (Sensitivity Analysis)

آنالیز حساسیت در واقع یک نوع بازنگری به یک ارزیابی اقتصادی است.در آنالیز حساسیت این سوال مطرح است که آیا پس از انجام پروژه تخمین های اولیه می توانند به خوبی بیانگر شرایطی باشند که که در آینده ممکن است پیش آید ؟

هدف از آنالیز حساسیت کمک به تصمیم گیرندگان است بدین ترتیب که اگر پارامتر های اولیه تغییر کنند و نتایج ثابت بمانند برای سرمایه گذار امیدوار کننده است.

در آنالیز حساسیت همه رویکرد ها با با این سوال آغاز می شوند که “چه می شود اگر…”

1. فرآیند مالی از الگوی طرح ریزی شده پیروی نکند؟

2. در آینده رقیب بهتری ظاهر شود؟

3. تورم بیش تر از آنچه انتظار می رود باشد؟

و… در مورد تصمیمات خطیر لیست فوق بسیار طولانی خواهد بود.بنابراین باید تنها تعدادی از عوامل بحرانی تر را در نظر گرفت و نتیجه تغییرات آن ها در بررسی های اقتصادی را مطالعه کرد.

 آنالیز حساسیت به وسیله روش های  NPW , ROR, NEUA و با به کار گرفتن فرآیند مالی  قبل و بعد از مالیات انجام می شود. این آنالیز را می توان برای هریک از عناصر درگیر بررسی کرد ونتایج آن را بر روی نمودا هندسی حساسیت(sensitivity graph)  که ترکیبی از اطلاعات را بر روی یک نمودار واحد بصورت قابل فهمی نشان می دهد؛ رسم کرد.

در نمودار هندسی حساسیت، صعود یا نزول بیشتر  یک منحنی نشان دهنده حساسیت بیشتر طرح نسبت به آن پرامتر خاص( هزینه ، درآمد سالیانه ، عمر مفید و…) می باشد.

نواحی پذیرش یا رد پروژه:

 وقتی نموداری بر اساس بیش از یک پارامتر رسم شود از دو قسمت “پذیرش” و “رد” تشکیل می شود.

برای این کار دو پارامتر مهم و حساس در طرح انتخاب می شود و رابطه ای برای تعیین ارزش فعلی یا ارزش سالیانه یکنواخت پروژه  که یک پارامتر آن بر محور X  و دیگری روی محور Y   نوشته می شود. منطور از رابطه بیان مقادیر مربوط به پارامتر های  X  و  Y   به گونه ای که ارزش سالیانه یا ارزش فعلی حاصله صفر گردد.

نتیجه این مرحله به شکل خطی در نمودار هندسی حساسیت نشان داده می شود. درصد تغییرات از اطلاعات اولیه که در یک طرف خط قرار می گیرد ، بیانگر ارزش مثبت پروژه و تغییراتی که در طرف دیگر نزول می کنند بیانگر ارزش منفی پروژه خواهد بود.در شکل زیر به عنوان مثال نموداری فرضی از درصد تغییرات  هزینه و در آمد نشان داده شده:

به طور خلاصه آنالیز حساسیت  عبارت است از تکرار محاسبات یک فرآیند مالی با تغییر دادن پارامتر های اصلی و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از اطلاعات اولیه.

اگر تغییر کوچکی در یک پارامتر، منجر به تغییر چشمگیری در نتایج گردد گفته می شود که طرح نسبت به آن پارامتر حساسیت دارد و آن یک پارمتر حساس است.

تورم(Inflation)

 افزایش قیمت ها و کاهش قدرت خرید با گذشت زمان را تورم می گویند.وجود تورم در امور تهیه مایحتاج زندگی نگران کننده و در عین حال اجتناب ناپذیر است.

 اگر افزایش نرخ دستمزد ها با روند افزایش قیمت ها هماهنگ نباشد، تورم باعث فرسایش قدرت خرید پس انداز و درآمد ها می گردد. به همین ترتیب تورم بر دولت ها هم اثر می گذارد و اثرات آن باید در مطالعات اقتصادی بررسی شود.

 پیش بینی و اندازه گیری نرخ تورم بسیار مشکل است. زیرا قیمت کالاها و خدمات مختلف  با نرخ های متفاوت و در زمان های گوناگون افزایش یا کاهش یابد.

 محاسبات نرخ تورم زمانی پیچیده تر می شود که قیمت ها از نظر جغرافیایی متفاوت باشد.

 روش های اندازه گیری تورم:

 1.شاخص قیمت مصرف کننده:( CPI ) :

 در این روش تلاش می شود که قیمت های کالاهای مصرفی در هر ماه جمع آوری شده و میانگین آن گرفته شود. و به آن ها وزن داده می شود و  CPI ایجاد می شود و در نتیجه تورم با اندازه گیری  هزینه خانواده های متوسط  برآورد می شود.

 2. شاخص قیمت عمده فروشی:

 در این روش تورم در سطح عمده فروشی برای کالاهای مصرف کنندگان و صنایع اندازه گیری می شود اما خدمات در نظر گرفته نمی شود.

 3. شاخص قیمت مطلق-IPI :

 این روش اثر تغییر قیمت را بر روی تولید ناخالص ملی ( مجموع ارزش بازاری همه کالا ها و خدمات جامعه) نشان می دهد.نرخ تورم روش های  IPI  و CPI  تقریبا یکسان هستند.

 گرچه شاخص های قیمت، تغییر قیمت های گذشته را در نظر دارند ولی برای پیش بینی روند قیمت ها در آینده نیز مناسب اند.

 اثر تورم در بررسی های اقتصادی:

 زمانی که نرخ  تورم کم باشد در محاسبات اقتصادی وارد نمی شود، زیرا کل پروژه به طور یکسان با تغییر قیمت مواجه میشود و تفاوت بین هزینه های فعلی و آتی بسیار اندک خواهد شد. اما با افزایش نرخ تورم اثر آن بر فرصت های سرمایه گذاری آشکار خواهد شد. بای دخیل کردن تورم به عنوان  یک عامل تعیین کننده در پروژه از دو مدل زیر استفاده می شود:

1. حذف اثرات تورم با تبدیل فرآیند های مالی متورم  (Actual)به فرآیند های مالی واقعی (Real) .این رویکرد برای تجزیه و تحلیل قبل از مالیات، و وقتی که تمام مولفه های فرآیند مالی تحت تاثیر نرخ های یکنواخت متورم شوند، مناسب تر است.

2. تجزیه و تحلیل پروژه با فرآیند مالی متورم شده. فهم و کاربرد این روش از روش قبلی آسان تر است و کارآیی آن بیش تر.

مالیات و هزینه های شامل نشده در تحلیل تورم و فرآیند مالی متورم شده:

اثرات مالیات بدان جهت اهمیت دارد که استهلاک متورم نمی شود.به عبارت دیگر استهلاک مستقیما بر اساس قیمت خرید منظور می شود نه بر پایه قیمت متورم شده.ازطرفی هم بی ثباتی قیمت ها در مقایسه های اقتصادی موثر است.

 علاوه بر استهلاک، قرض و اجاره نیز وارد تورم نشده و به صورت واقعی منظور می شوند. زیرا اگر قرض و اجاره  زمانی که تورم سریع تر از آن چه که پیش بینی شده بود بالا رود، منافع  فرآیند مالی متورم شده بگرداننده قرض و اجاره دهنده را نشان می دهد. برای مقایسه طرح ها از امید ریاضی، وایانس و انحراف استاندارد و برای توزیع های پیوسته معمولا توزیع های نرمال و بتا استفاده می شود.

 به عنوان مثال بای مقایسه دو طرح با امید ریاضی یکسان و توزیع گسسته با محاسبه انحراف استاندارد آن ها طرحی که انحراف استاندارد کمتری داشته باشد به دلیل داشتن ریسک کمتر اقتصادی تر خواهد بود.

 
زمان ریسک

در اقتصاد مهندسی ریسک مربوط به حالتی است که پروژه ها آنطور که برنامه ریزی شده بود رفتار نکند.بررسی های اقتصادی با توجه به این که حداقل درصدی ریسک جز لاینفک هر تصمیم می باشد، مورد بحث قرار می گیرد.

ریسک در سرمایه گذاری های بلند مدت نسبت به کوتاه مدت مشهود تر است. تحلیل ریسک زمانی قابل انجام است که پارامتر ها در آینده تغییر نمایند و احتمال وقوع این تغییرات نبز بررسی شود.

طرح ها در دنیای واقعی همیشه از قطعیت پیروی نمی کنند و تغییر و تحول جز جدا نشدنی آن هاست. نیروی انسانیت خواص مواد، مشخصه های عملیاتی ماشین های مختلف و عوامل اقتصادی و سیاسی از جمله عواملی هستند که در تغییر پارامتر های آینده موثرند.

برای دخالت دادن ریسک در یک مساله اقتصاد مهندسی باید مراحل زیر را طی نمود:

1. تعریف مساله

2. جمع اوری اطلاعات: شناسایی شرایط و معیار های آینده، پیش بینی احتمال وقوع هر یک از شرایط را شامل می شود.

3. فرموله کردن مدل

 ارزیابی: برای انتخاب طرح بهتر به هر یک از آن ها وزن داده می شود، هزینه ها و درآمد ها مقایسه می شوند و طرح با بهترین معیار های تصمیم گیری انتخاب می شود.برای ارزیابی باید بتوان حوادث آینده را پیش بینی کرد و احتمال وقوع ان ها را تخمین زد.


 زمان ریسک( چه مدت از شروع طرح گذشته است؟)

محاسبه واریانس یک طرح به تنهایی نمی تواند شاهدی بر رد یا قبول کردن آن باشد. عوامل مهم دیگری در این مورد دخیل اند که زمان ریسک یکی از آن ها است.

مفهوم زمان ریسک بر این اساس است که اعتماد به تخمین چندین سال بعد کم تر از تخمین های آینده نزدیک است. به عنوان مثال اگر امید های ریاضی طرح در دوره های برنامه ریزی مختلف یکسان باشند انحراف استاندارد آن ها با زمان تغییر می کند به اینصورت که افزایش در انحراف استاندارد به صورت حاصل ضرب انحراف استاندارد اولیه در ریشه دوم تعداد سال های برنامه ریزی که دوه زمانی از صفر است، به صورت زیر ارائه می شود.       
 
ارزش خالص فعلی-NPW-Net Present Worth

روش ارزش خالص فعلی یکی از تکنیک های اقتصاد مهندسی بای مقابسه پروژه ها است.

در تحلیل های اقتصادی چنان چه NPW>0   به ازای حداقل نرخ جذب کننده باشد پروژه اقتصادی است چا که  این رابطه نشان می دهد که ارزش فعلی هزینه ها از ارزش فعلی درآمد کمتراست و بالعکس.

چنان چه NPW=0 پروزه هم چنان اقتصادی خواهد بود چرا که حداقل نخ جذب کننده برای سرمایه گذاری تامین گشته.

مقایسه اقتصادی پروژه ها از طریق روش ارزش خالص فعلی به عمر مفید ان ها بستگی دارد. عمر آن ها می تواند برابر یا نابابر باشد و یا نامحدود باشد.

اثر تورم برNPW

اگر ارزش فعلی خالص قبل از تورم را با B  و بعد از توم را با  A  نشان دهیم:

می توان از این روابط نتیجه گرفت که  NPW در زمان تورم کاهش می یابد.

تعیین عمر اقتصادی:

رویکرد تعیین عمر اقتصادی که اغلب تحت عنوان تجزیه و تحلیل ((تعیین عمر اقتصادی با توجه به حداقل هزینه )) نامیده می شود ،به این ترتیب است که مقدار n از صفر تا حداکثر عمر مورد انتظار افزایش یافته در نتیجه برای تعیین عمر اقتصادی n سال مربوط به حداقل EUAC (هزینه یکنواخت سالیانه)عمر اقتصادی با حداقل هزینه خواهد بود.

کسر مالیات:

مالیات ، سوددهی طرح ها را کاهش می دهد.در حقیقت  با پرداخت مالیات ، جذابیت اقتصادی طرح کاهش می یابد.

ارزش فعلی خالص ، یکنواخت خالص سالیانه و نرخ بازگشت سرمایه طرحها بعد از پرداخت مالیات کاهش می یابند.

صرفه جویی مالیاتی:

صرفه جویی مالیاتی در هر سال برابر است با : حاصل ضرب مقدار استهلاک در نرخ مالیاتی

TS=D(TR)

 و این  مقداری است که در پرداخت مالیات صرفه جویی شده و به درآمد خالص اضافه شده است.
 

maximum attractive payback period-MAPP:

این واژه به معنای حداکثر دوره بازگشت سرمایه جذب کننده است. و برای تعیین اقتصادی ترین طرح باید از MAPP سرمایه گذار اطلاع داشت.
 

present worth of costs-PWC:

ارزش فعلی هزینه ها
 

present worth of benefit-PWB:

معنی لفظی این واژه  ارزش فعلی درآمد ها است و چنانچه NPW>0 آنگاه ارزش فعلی درآمدها ار ارزش فعلی هزینه ها بیشتر خواهد بود و پروژه اقتصادی است.

ارزش دفتری:

ارزش دفتری یک دارایی در هر زمان عبارت است از تفاوت ارزش یا هزینه اولیه آن دارایی با مجموع مبالغ استهلاک نا آن زمان.

ساخت پودر شیشه با سیلیسیم دی اکسید sio2

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

شیشه:

شیشه’ یک جامد اَریخت(غیر بلوری) یا آمورف است،

که کاربردهای وسیع عملی، فنی و زینتی دارد، از جمله در پنجره‌ها، صنایع اپتیک، و الکترونیک نوری.

معروف‌ترین و قدیمی‌ترین شیشه شناخته شده، «شیشه سیلیکاتی» می‌باشد که از «سیلیکا»، ماده پایه ای ماسه تشکیل شده‌است.

شیشه می‌تواند رفتار انتقالی از یک جامد سخت و شکننده به یک مادهٔ مذاب خمیری شکل و برعکس داشته باشد.

این رفتار که انتقال شیشه نام دارد، در محدودهٔ مواد اریخت یا اریخت‌های نیمه بلوری دیده می‌شود.

در حدود ۱٬۵۰۰ پیش از میلاد، بطری‌های شیشه‌ای برای نخستین بار در مصر مورد استفاده قرار گرفت.

شیشه‌ها معمولاً ترد و در برابر نور شفاف‌اند. پرکاربردترین گونهٔ شیشه، شیشه آهک سوددار (سودا-لایم) است که

تقریباً از ۷۵٪ سیلیسیم دی‌اکسید (SiO۲) و سدیم اکسید (Na۲O) که از نمک سدیم به دست می‌آید،

 آهک (CaO) اکسید آلومینیوم یا آلومینا (Al2O۳) و چند افزودنی جزئی به دست می‌آید. نام شیشه معمولاً برای اشاره به این‌گونه از آن است.

واژه شیشه از پارسی میانه و از واژه شیشای گرفته شده‌است.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

تعاریف مختلف شیشه در دانش

تعریف شیشه در دانش متفاوت است، شیشه به هر جامدی گفته می‌شود که هیچ ساختار بلوری ندارد

(مانند جامد بی‌ریخت) و در برابر گرما و مذاب شدن رفتاری مانند انتقال شیشه از خود نشان می‌دهد.

این‌گونه شیشه می‌توان گفت از مواد گوناگونی به‌دست می‌آید مانند آلیاژ فلزها، گدازه‌های یونی (یون ذوب شده)،

 محلول آبی، مایع‌های مولکولی و بسپارها. در بسیار کاربردها (بطری، محافظ‌های چشمی)،

شیشه‌های بسپاری (شیشهٔ اکریلیک)، پلی‌کربنات، پلی‌اتیلن ترفتالات گزینهٔ سبک‌تری نسبت به شیشه‌های سیلیکاتی‌اند.

مطابق تعریفی از انجمن تست و مواد آمریکا (ASTM)، شیشه محصولی بی نظم و آمورف از خنک کردن سریع یک ماده مذاب است.

 مطابق این تعریف فلزات مذابی که به سرعت خنک شوند را نیز می‌توان شیشه ای توصیف کرد.

ویژگی های نوری

مهم‌ترین دلیل تولید شیشه ویژگی شفاف بودن آن در برابر طول موج‌های مرئی است نقطهٔ مقابل شیشه مواد چندبلوری است که نور مرئی را از خود عبور نمی‌دهند.

 سطح شیشه معمولاً هموار است چون هنگام تشکیل، مولکول‌های بسیار سرد شدهٔ مایع دیگر مجبور نیستند هندسهٔ

بلورهای سخت را به خود بگیرند بلکه نیروی کشش سطحی باعث شکل گرفتن آن‌ها می‌شود

و به صورت میکروسکوپی سطحی هموار بدست می‌آید. این ویژگی‌ها باعث شفافیت و درخشندگی شیشه می‌شود

شیشه این توان را دارد تا نور را بشکند، آن را بازتاب کند و بدون اینکه نور دچار پراکندگی شود برپایهٔ نورشناسی هندسی آن را از خود بگذراند.

این ویژگی‌ها در ساخت عدسی و پنجره مورد نیاز است. شیشه‌های معمولی ضریب شکستی نزدیک به ۱٫۵ دارند.

بر پایهٔ معادله‌های فرسنل، بازتاب یک ورق شیشه در محیط معمولی و در هوا، نزدیک به ۴٪ در یکای سطح است

و گذر نور از آن برای یک جزء (دو روی سطح) نزدیک به ۹۰٪ است. کاربرد دیگر شیشه در الکترونیک

نوری است برای نمونه فیبر نوری.

تولید

پس از آنکه مواد خام شیشه و درصد هر یک از آن‌ها بدست آمد، این مواد به کوره برده می‌شود. 

تولید انبوه شیشهٔ آهک سوددار از مذاب کردن مواد اولیه در کوره‌های گازی به دست می‌آید. کوره‌های کوچکتر مانند ذوب‌کننده‌های الکتریکی یا کوره‌های دیگ مانند هم وجود دارند

که برای شیشه‌های ویژه بکار می‌روند پس از ذوب و یکدست کردن مخلوط و از بین بردن حباب‌های کوچک هوا، شیشه شکل می‌گیرد.

شیشه‌های تخت در و پنجره و کاربردهای مانند آن از راه فرایندی به نام شیشهٔ شناور ساخته می‌شوند. این فرایند در سال‌های ۱۹۵۳ تا ۱۹۵۷ از سوی آلستر پیلکینگتن و کنث بیکرستف ارائه شد.

آن‌ها شیشه را در یک حمام قلع مذاب به صورت لوله‌ای و پیوسته دور خود می‌پیچیدند

و شیشه در این حمام شناور بود و از بالا برای اینکه سطح همواری بر رویش تشکیل شود آن را در برابر فشار نیتروژن قرار می‌دادند. 

بطری‌ها و ظرف‌های شیشه‌ای معمول از راه دمیدن و فشار بدست می‌آیند. البته علاوه بر این روش‌ها،

راه‌های دیگری هم برای تولید شیشه وجود دارد.

پس از آنکه شیشه شکل دلخواه را به خود گرفت آن را به آرامی سرد می‌کنند تا تنش‌های حرارتی موجود از بین برود.

ترمیم سطح، لایه لایه کردن و پوشاندن سطح شیشه با یک مادهٔ ویژه همه از فرایندهای شیمیایی است که در ادامهٔ ساخت شیشه قرار دارد

این فرایندها برای بالا بردن پایداری و مقاومت شیشه (مانند شیشهٔ ضد گلوله) یا دادن برخی ویژگی‌های نوری به آن (مانند شیشه ضد انعکاس) دنبال می‌شوند.

یکی از مهم‌ترین مشکلاتی که ممکن از در صنعتی شیشه رخ دهد ایجاد لکه در شیشه است که این بواسطه استفاده از آب سخت به وقوع می‌پیوندد.

برای اینکه شیشه‌ها بدون لکه تولید یا برش داده شوند حتماً می‌بایست از آب بدون سختی یا همان آب مقطر استفاده نمود.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

انواع روش‌های تولید شیشه

  • سرد کردن از حالت بخار (PVD)
  • رسوب شیمیایی فاز بخار (CVD)
  • آبکافت شعله‌ای
  • سل-ژل

شیشه‌های سیلیکاتی:

مواد سازنده

سیلیسیم دی‌اکسید (با ترکیب شیمیایی SiO۲) پایه‌ای‌ترین مادهٔ سازندهٔ شیشه است.

در طبیعت، در اثر برخورد آذرخش با ماسه واکنش شیشه‌شدگی کوارتز رخ می‌دهد که در نتیجهٔ آن یک ساختار

توخالی (لوله‌ای) ریشه مانند، به نام سنگ آذرخشی پدید می‌آید.

شیشهٔ سیلیسی که در درجهٔ نخست از سیلیس ساخته شده‌است به دلیل داشتن دمای انتقال بالای ۱۲۰۰ درجهٔ سانتیگراد، برای کاربردهای ویژه‌ای مورد نیاز است

اما برای عموم چندان کاربرد ندارد به همین دلیل چند مادهٔ خام دیگر هم به ترکیبات آن افزوده می‌شود تا فرایند ساخت را آسان‌تر کند.

یکی از این مواد سدیم کربنات (Na۲CO۳) است که دمای انتقال شیشه را پایین می‌آورد.

سدیم کربنات باعث می‌شود تا شیشه در آب قابل حل شود، برای جلوگیری از این ویژگی مقداری آهک (اکسید کلسیم CaO) که از سنگ آهک به دست می‌آید،

به همراه اکسید منیزیم (MgO) و آلومینا (Al۲O۳) به آن افزوده می‌شود تا شیشه پایداری بیشتری پیدا کند.

شیشه در نهایت از ۷۰ تا ۷۴ درصد وزنی سیلیس ساخته شده‌است و شیشه آهک سوددار نام دارد.

این‌گونه از شیشه ۹۰ درصد از شیشهٔ تولیدی را دربرمی‌گیرد.

بیشتر شیشه‌های در دسترس مواد خام دیگری هم دارند تا ویژگی‌های آن‌ها اندکی تغییر کند برای نمونه شیشهٔ

کریستال و برخی گونه‌های بلور، نسبت به شیشه‌های معمولی درخشان‌تراند چون دارای ضریب شکست، پاشش نوری و بازتاب بالاتری‌اند.

افزودن باریم باعث افزایش ضریب شکست می‌شود. 

دی‌اکسید توریم به شیشه ضریب شکست بالا و پاشش نوری پایین می‌دهد درگذشته از این‌گونه شیشه در ساخت

عدسی‌های با کیفیت بالا بهره برده می‌شد اما به دلیل واپاشی هسته‌ای کاربرد آن متوقف شد و با اکسید

لانتان جایگزین شد.

افزودن آهن به شیشه باعث می‌شود تا شیشه بتواند انرژی فروسرخ را جذب کند این ویژگی در فیلترهایی که باید گرما را جذب کنند مانند نورافکن‌های فیلم‌برداری مورد نیاز است.

همچنین اکسید سریم (IV) باعث می‌شود تا شیشه طول موج‌های فرابنفش را جذب کند.

کاربرد شیشه‌های سیلیکاتی

شیشه‌های سیلیکاتی بیشتر شفاف‌اند از این رو کاربرد فراوانی دارند از آن جمله می‌توان به کاربرد فراوان آن‌ها در

صنعت ساختمان و در و پنجره‌های شیشه‌ای اشاره کرد.

هرچند امروزه بیشتر از آن به عنوان روکش مواد دیگر استفاده می‌شود چون می‌تواند هر شکلی را به خود بگیرد.

کاربرد دیگر شیشه، استفادهٔ سنتی آن به عنوان کاسه، گلدان، بطری و … است.

اگر شیشه صلب‌تر باشد در تولید تیله، تسبیح و وسایل تزئینی شیشه‌ای کاربرد پیدا می‌کند. شیشه می‌تواند بازتابنده یا

شکنندهٔ نور باشد این ویژگی‌ها می‌تواند با برش یا جلا به دست آید و در تولید عدسی، منشور یا ظرف‌های بلوری

کاربرد داشته باشد. همچنین با کمک نمک‌های فلزی می‌توان به شیشه رنگ داد یا آن را رنگ‌آمیزی کرد.

این توان باعث کاربرد فراوان شیشه در کارهای هنری و شیشه‌های رنگی شد.

شیشه با اینکه شکننده است اما بسیار پایدار است، عمر برخی از شیشه‌های یافت شده به دوران آغازین ساخت

شیشه بازمی‌گردد.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

طراحی برج تقطیر

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

روش مک کیب

روش مک کیب-تیل (به انگلیسی: McCabe–Thiele method) روشی در مهندسی شیمی است که برای طراحی برج‌های تقطیر پالایشگاهی و صنعتی استفاده می‌شود. در برج‌های تقطیر صنعتی، تعدادی صفحهٔ بزرگ در فاصله‌های معین قرار دارند که سینی نامیده می‌شوند. بر اثر انتقال جرم بین بخار که در ریبویلر ایجاد می‌شود و مایعی که از کندانسور ریزش می‌کند، جداسازی در طی طول برج و بر روی سینی‌ها انجام می‌شود

.در این روش، محاسبهٔ تعداد سینی‌های مورد نیاز در طراحی برج‌های تقطیر صنعتی و پالایشگاهی با روش ترسیمی بیان می‌شود. برای این منظور نیاز به داشتن نموداری است که غلظت بخار و مایع در دماها و فشارهای مختلف در طی فرایند تقطیر را نشان داده باشد. این نمودار به «نمودار تعادلی» معروف است. در فرایند تقطیر ممکن است دو یا بیش از دو جز از یکدیگر جداسازی شوند، ولی در این روش فقط به جداسازی دو جز با فراریت‌های مختلف از هم پرداخته می‌شود.

ویژگی مهم این روش

ویژگی مهم روش مک کیب-تیل سادگی آن برای بیان یک فرایند پیچیده صنعتی و فیزیکی است، به‌طوری‌که با استفاده از یک نمودار ساده می‌توان به شکل کلی تغییرات داخل یک برج تقطیر را بررسی کرد. این روش اگرچه دارای خطای زیادی است ولی از لحاظ آموزشی دارای اهمیت بالایی است، طوری‌که تقریباً در تمام دانشگاه‌های جهان در رشته مهندسی شیمی تدریس می‌شود

.دیگر روش‌های موجود برای محاسبه سینی‌ها در برج تقطیر عبارتند از روش پانچون-ساواریت و معادله فنسک. این روش‌ها نسبت به روش مک کیب-تیل اطلاعات دقیق‌تری به دست می‌دهند ولی در عوض پیچیدگی محاسبات در آن‌ها بالاتر است. روش مک کیب-تیل نسبت به این روش‌ها ساده‌تر می‌باشد ولی خطای آن بیشتر است.

مخترعان این ر وش

روش مک کیب-تیل در سال ۱۹۲۵ میلادی، توسط دو مهندس شیمی به نام‌های وارن لی مک کیب و ارنست تیل که هر دو از دانش آموختگان دانشگاه MIT بودند، ارائه شد. فرض‌های اساسی این روش عبارت اند از:

برج تقطیر و عملکرد آن

در روش مک کیب-تیل منظور از برج‌های تقطیر، برج‌هایی هستند که در ابعاد بزرگ و در مصارف صنعتی تولید می‌شوند. این برج‌ها عمدتاً در پالایشگاه‌ها و برای جداسازی هیدروکربن‌های نفتی استفاده می‌شوند. برج‌های تقطیر استوانه‌هایی فلزی و بلند هستند که در درون آن صفحه‌هایی به نام سینی قرار دارد.

ورودی واحدهای تقطیر که به خوراک معروف است، مواد ناخالصی هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شده‌اند و با ورود به برج تقطیر عمل جداسازی روی آن‌ها صورت می‌گیرد. ارتفاع، قطر، تعداد سینی، شرایط خوراک و… مواردی هستند که در علومی چون عملیات واحد و در مهندسی شیمی برای برج‌های تقطیر مورد بررسی و محاسبه قرار می‌گیرند.

سینی‌ها نقش مهمی در عمل جداسازی در داخل برج ایفا می‌کنند. به این صورت که در پایین برج واحدی به نام ریبویلر قرار داشته و مایع‌های پایین برج را می‌جوشاند و واحد کندانسور که در بالای برج قرار دارد به عکس، بخارهای بالای برج را مایع می‌کند. خوراک ورودی به برج از اجزا سبک (با فراریت زیاد) و سنگین (با فراریت کم) تشکیل شده‌است.

مباحث انتقال جرم

در اثر انتقال جرم بین بخارها که از پایین وارد سینی می‌شوند و مایع‌ها که از بالا به داخل سینی می‌ریزد، به تدریج مایع پایین برج از ماده سنگین و بخارهای بالای برج از ماده سبک غنی می‌شود. به این ترتیب مواد تشکیل دهنده خوراک ورودی بر اساس تفاوت در فراریت و دمای جوش از هم جداسازی می‌شوند. اصولاً زمانی از تفاوت در فراریت صحبت می‌شود که تفاوت در نقاط جوش اجزا، بیشتر از ۲۵ درجه سانتیگراد باشد. تعداد سینی‌ها نقش مهمی در کارایی یک برج تقطیر دارد که در روش مک کیب-تیل به محاسبه آن پرداخته می‌شود.

استفاده از روش مک کیب-تیل برای جداسازی خوراک دو جزئی امکان‌پذیر است و بر اساس روش ترسیمی با استفاده از داده‌های تجربی تعادل مایع-بخار می‌باشد. در این روش با فرض این که مایع و بخار بر روی هر سینی در حال تعادل ترمودینامیکی قرار دارند، تعداد سینی‌های تئوری محاسبه می‌شود که این تعداد از تعداد واقعی سینی‌های به کار رفته کمتر است. با در نظر گرفتن بازده هر سینی می‌توان به تعداد سینی واقعی به کار رفته در برج رسید.

افزایش زمان تماس فاز بخار و مایع موجب افزایش بازده سینی‌ها می‌شود. در روش مک کیب-تیل هدف محاسبه تعداد سینی‌های تئوری ({\displaystyle N_{T}}) می‌باشد.

توضیح نمادها

در رابطه‌های زیر نمادها به شرح زیر هستند:به قسمتی از ستون تقطیر که بالای سینی خوراک است را بخش غنی سازیو پایین سینی خوراک را بخش عاری سازی می‌گویند.

بخش غنی‌سازی برج

در این بخش که شامل سینی‌های بالاتر از سینی خوراک و کندانسور می‌باشد، جز سبک‌تر در فاز بخار غنی می‌شود. در بالای برج بخارهای خروجی به کندانسور رفته و پس از میعان بخشی از آن به داخل برج مجدداً تزریق می‌شود. این بخش با عنوان جریان برگشتی یا ریفلاکس شناخته می‌شود. برای به دست آوردن خط تبادل بالای برج تقطیر به صورت زیر عمل می‌کنیم.

ابتدا رابطهٔ موازنه کلی را اطراف کندانسور می‌نویسیم:

{\displaystyle V_{1}=L_{0}+D}

در رابطهٔ بالا چون مایع برگشتی از کندانسور ({\displaystyle L_{0}}) به سینی اول ریخته می‌شود و پیش از آن نیز سینی وجود ندارد از اندیس {\displaystyle 0} استفاده شده‌است.

همچنین نسبت برگشت را نیز به صورت زیر تعریف می‌کنیم:

{\displaystyle R={\frac {L_{0}}{D}}\!}

حال رابطه موازنه کلی را بر حسب نسبت برگشت بازنویسی می‌کنیم:

{\displaystyle V_{1}=(1+R)D}

همچنین با توجه به فرض اولیهٔ مک کیب، مبنی بر برابری جرم همه بخارها باهم و مایع‌ها با هم در بخش غنی‌سازی و همچنین در بخش عاری‌سازی با همدیگر خواهیم داشت: {\displaystyle L=L_{0}} و {\displaystyle V=V_{1}} همچنین موازنهٔ جرم را برای جز فرار حول کندانسور می‌نویسیم:

{\displaystyle Vy_{n+1}=Lx_{n}+Dx_{D}\longrightarrow y_{n+1}={\frac {L}{V}}\!x_{n}+{\frac {D}{V}}\!x_{D}}

این رابطه به رابطهٔ خط تبادل بالای برج معروف است. همچنین می‌توان این رابطه را بر حسب نسبت برگشت به صورت زیر بازنویسی کرد:

بخش عاری‌سازی برج

در این بخش، مایع از جز سنگین‌تر غنی شده و به پایین برج ریزش می‌کند. این بخش از برج شامل سینی‌های پایین‌تر از سینی خوراک و ریبویلر می‌باشد. مایع پس از ریزش به پایین، برج وارد ریبویلر شده و پس از جوشیده شدن، بخشی از آن به عنوان محصول پایینی خارج و بخشی دیگر به داخل برج دوباره تزریق می‌شود. مجدداً برای این بخش نیز مطابق روش بالا و این بار حول ریبویلر موازنهٔ جرم را انجام می‌دهیم. موازنهٔ کلی جرم حول ریبویلر:

{\displaystyle {\bar {L}}\!={\bar {V}}\!+W}

موازنهٔ جرم جز فرار حول ریبویلر:

{\displaystyle {\bar {L}}\!x_{m}={\bar {V}}\!y_{m+1}+Wx_{m}\longrightarrow y_{m+1}={\frac {{\bar {L}}\!}{{\bar {V}}\!}}\!x_{m}-{\frac {W}{{\bar {V}}\!}}\!x_{W}}

و در انتها با ترکیب رابطهٔ موازنهٔ کلی و رابطهٔ بالا خط تبادل پایین به دست می‌آید:

خط خوراک

خوراک عبارت است از مادهٔ خام ورودی به یک واحد که در تقطیر عبارت است از ماده‌ای که به برج وارد شده و مورد جداسازی قرار می‌گیرد. خوراک ورودی می‌تواند پنج حالت کلی از نظر ترمودینامیکی داشته باشد که در جدول زیر نشان داده شده‌است:

شرایط خوراک {\displaystyle f} {\displaystyle q}
مایع سرد (مایع در دمای زیر نقطه حباب) f<0 q>۱
مایع اشباع ۰ ۱
مخلوط دو فازی (مخلوط مایع و بخار) عددی بین ۰ و ۱ عددی بین ۰ و ۱
بخار اشباع ۱ ۰
بخار مافوق داغ f>۱ q<0

در جدول فوق {\displaystyle f} عبارت است از کسری از خوراک ورودی که به صورت بخار اشباع است و در نقطه مقابل {\displaystyle q} عبارت است از کسری از خوراک ورودی که به صورت مایع اشباع است. همواره برای یک خوراک ورودی جمع {\displaystyle f} و {\displaystyle q} برابر یک است یعنی:

{\displaystyle f+q=1}

از برخورد دادن دو معادلهٔ خط تبادل بالا و پایین برج که مربوط به بخش غنی‌سازی و عاری‌سازی است، معادلهٔ دیگری به نام معادلهٔ خط خوراک به دست می‌آید. خط کاملاً عمودی مایع اشباع، خط کاملاً افقی بخار اشباع، خطوط بین حالات افقی و عمودی حالت دو فازی، خط مجاور خط عمودی حالت مایع سرد و خط مجاور خط افقی حالت بخار مافوق داغ را نشان می‌دهد.

با استفاده از این معادله و ترسیم آن، می‌توان مکان سینی مناسب برای ورود خوراک را به دست آورد.

رسم نمودار و محاسبه تعداد سینی‌ها

برای محاسبهٔ تعداد سینی‌ها و محل سینی خوراک، ابتدا می‌باید نمودار تعادلی بخار-مایع برای دو مادهٔ موجود در مخلوط خوراک را داشته باشیم. در این نمودار که در شکل نشان داده شده‌است، کسر مولی جز فرار در فاز بخار محور عمودی (y) و کسر مولی جز فرار در فاز مایع محور افقی (x) است.

خط تعادل که در این نمودار به صورت ایدئال در نظر گرفته شده‌است در بالای خط {\displaystyle y=x} و به صورت یک قوس رسم شده‌است. ناحیه بین خط تعادلی و خط {\displaystyle y=x} ناحیه دو فازی است. از آنجایی که جداسازی در ناحیهٔ دو فازی رخ می‌دهد، خطوط تبادل و خط خوراک در این ناحیه قرار دارند.

مراحل رسم نمودار

خطوط تبادل و خط خوراک، خطوطی ساده فرض می‌شوند که مطابق معادلات گفته شده با داشتن شیب و عرض از مبدأ آن‌ها می‌توان ترسیمشان کرد. برای خط تبادل بالا شیب نمودار برابر {\displaystyle {\frac {L}{V}}\!} و عرض از مبدأ برابر {\displaystyle {\frac {L}{V}}\!x_{D}} است. همچنین برای خط تبادل پایین نیز شیب برابر با {\displaystyle {\frac {{\bar {L}}\!}{{\bar {V}}\!}}\!} و عرض از مبدأ برابر است با {\displaystyle {\frac {W}{{\bar {V}}\!}}\!x_{W}}. در صورت رسم صحیح دو خط، نقطه تقاطع این دو خط بر روی خط خوراک خواهد بود. در نتیجه با داشتن تنها شیب خط خوراک می‌توان از نقطه تقاطع دو خط تبادل، خط خوراک را رسم کرد.

ادامه کار

در ادامه می‌باید محل {\displaystyle x_{D}} و {\displaystyle x_{W}} و {\displaystyle x_{f}} را بر روی نمودار تعادلی مشخص نمود. (همواره {\displaystyle x_{D}} بزرگتر از {\displaystyle x_{W}} است و {\displaystyle x_{f}} در مکانی بین این دو قرار دارد) سپس از نقطهٔ {\displaystyle x_{D}} که خط تبادل بالا نیز از آنجا شروع می‌شود، به صورت افقی و عمودی خطوطی رسم می‌کنیم تا به {\displaystyle x_{W}} برسیم.

این خطوط همواره باید بین خطوط تبادل و خط تعادلی مایع-بخار باشد. در صورت رسم صحیح نمودار، تعدادی شکل مثلثی یا پله مانند به وجود می‌آید. تعداد این پلکان‌ها همان تعداد سینی‌های تئوری برج تقطیر است. همچنان که در شکل روبرو مشاهده می‌شود، محل تلاقی دو خط تبادل یا همان خط خوراک در محدودهٔ مثلث سوم است، در نتیجه خوراک می‌باید از سینی سوم وارد شود.

تصحیح تعداد سینی‌ها

ریبویلرها و کندانسورها به دو صورت کلیو جزئیهستند. در کندانسورهای جزئی، تنها بخشی از بخار که به داخل برج بر می‌گردد (ریفلاکس) به مایع تبدیل می‌شود و مابقی به‌صورت بخار خارج می‌شود اما در نوع کلی، همهٔ بخار ورودی به کندانسور به مایع تبدیل می‌شود؛ در مورد ریبویلرها نیز به همین ترتیب است.

در صورتی که کندانسور از نوع جزئی باشد، سینی شماره یک (پله شماره ۱) در شمارش تعداد سینی‌ها آورده نمی‌شود و در صورتی که از نوع کلی باشد سینی اول نیز شمارش می‌شود. زیرا در کندانسورهای جزئی، کندانسور خودش به صورت یک سینی عمل می‌کند چون فاز مایع و بخار همانند سینی در حال تعادل هستند که می‌تواند باعث جداسازی شود. در مورد ریبویلرها نیز به همین ترتیب برای سینی آخر (پله آخر) تصمیم‌گیری می‌کنیم.

حالت‌های خاص در روش مک کیب-تیل

شرایطی که در بالا مورد بررسی قرار گرفت ساده‌ترین حالت یک برج تقطیر یعنی یک خوراک ورودی و محصول بالا و پایین است. اما ممکن است در برخی شرایط تغییراتی در شکل و نحوهٔ جداسازی در برج انجام گیرد که در ادامه به تعریف آن‌ها و بررسی معادلات آن می‌پردازیم.

بیشترین میزان برگشت، کمترین تعداد سینی
{\displaystyle y_{n+1}={\frac {L}{V}}\!x_{n}+{\frac {D}{V}}\!x_{D}\longrightarrow y_{n+1}=x_{n}}
خط تبادل پایین

همچنین برای خط تبادل پایین نیز جرم محصول خروجی پایین ({\displaystyle W}) برج برابر صفر بوده و مقدار ({\displaystyle {\bar {L}}}) و ({\displaystyle {\bar {V}}}) با هم برابرند:

همان‌طور که مشاهده می‌شود این دو خط بر خط {\displaystyle y=x} منطبق هستند. برای محاسبهٔ تعداد سینی‌ها مطابق روش گفته شده تعداد پلکان‌ها را شمارش می‌کنیم. نکته مهم در این قسمت شمارش پله اول و آخر است زیرا کندانسور و ریبویلر از نوع کامل هستند.

کمترین میزان برگشت، بیشترین تعداد سینی

در این شرایط کمترین جرم ممکن از بخار به داخل برج بازگردانده می‌شود. برای این منظور می‌باید از {\displaystyle x_{D}} به محل تلاقی خط خوراک با خط تعادل وصل کرد تا خط تبادل بالا به دست آید. شیب و عرض از مبدأ این معادله برابر با شیب و عرض از مبدأ خط تبادل با کمترین نسبت برگشت ممکن است. با استفاده از رابطهٔ زیر می‌توان کمترین مقدار نسبت برگشت را محاسبه کرد:

{\displaystyle y_{n+1}={\frac {R}{R+1}}\!x_{n}+{\frac {x_{D}}{R+1}}\!}

شیب و عرض از مبدأ این معادله، برابر با شیب و عرض از مبدأ خط ترسیم شده‌است. برای خط تبادل پایین نیز از {\displaystyle x_{W}} به محل تلاقی خط خوراک و خط تعادلی رسم می‌شود و مطابق خط تبادل بالا شیب و عرض از مبدأ این خط برابر با شیب و عرض از مبدأ خط تبادل پایین با کمترین نسبت برگشت ممکن است.

همچنین در این حالت تعداد سینی‌ها به بی‌نهایت می‌رسد. در نتیجه به‌طور کلی می‌توان گفت که هر قدر خطوط تبادل به سمت خط تعادل میل کند، تعداد سینی‌ها نیز بیشتر می‌شود.

استفاده از بخار مستقیم

در برخی موارد به علت وجود یک بویلر مرکزی در واحد صنعتی، از یک ریبویلر مخصوص برای برج تقطیر استفاده نمی‌شود و مایع پایینی برج پس از خروج به بویلر فرستاده شده و بخار خروجی از بویلر مجدداً به پایین برج تزریق می‌شود.

در این حالت و با در نظر گرفتن جریان‌های ورودی و خروجی به پایین برج، معادلهٔ خط تبادل پایین به صورت زیر بازنویسی می‌شود:

{\displaystyle y_{m+1}={\frac {W}{S}}\!x_{m}-{\frac {W}{S}}\!x_{w}}

اگر خط تبادل با خط ({\displaystyle y=x}) برخورد داده شود در نقطه {\displaystyle x={\frac {-{\frac {W}{S}}\!}{1-{\frac {W}{S}}\!}}\!x_{W}} همدیگر را قطع می‌کنند

همچنین خط تبادل پایین در نقطهٔ ({\displaystyle x_{W}}) با محور {\displaystyle x} برخورد می‌کند. در نتیجه با در نظر گرفتن این دو نقطه (علاوه بر روش شیب و عرض از مبدأ) خط تبادل پایین قابل رسم است.

در این حالت خط تبادل بالا تغییر نمی‌کند و مانند قبل از نقطهٔ ({\displaystyle x_{D}}) تا خط خوراک رسم شده و با خط تبادل پایین برخورد می‌کند.

برج با چند خوراک ورودی

ممکن است در یک برج تقطیر بیش از یک خوراک وارد شود. در این شرایط به تعداد خوراک اضافه شده، خط تبادل جدید افزوده می‌شود و با رسم نمودار می‌توان محل سینی هر خوراک را تعیین کرد. خطوط تبادل بالا و پایین تغییر نمی‌کند ولی خطی جدید با معادلهٔ زیر برای ناحیهٔ بین دو خوراک ورودی خواهیم داشت:

{\displaystyle y_{z+1}={\frac {L’}{V’}}\!x_{z}+{\frac {Dx_{D}-F_{1}x_{f_{1}}}{V’}}\!}

بدیهی است که با افزوده شدن خوراک‌های جدید تنها تعداد عبارت‌های {\displaystyle Fx_{f}} در {\displaystyle {\frac {Dx_{D}-F_{1}x_{f_{1}}}{V’}}\!} اضافه می‌شود.

روش ترسیمی برای این حالت نیز مانند قبل است، با این تفاوت که فقط یک خط تبادل دیگر نیز افزوده می‌شود.در اینجا {\displaystyle V’} نشان دهندهٔ بخار در حال صعود و {\displaystyle L’} نشان دهندهٔ مایع در حال ریزش در قسمت بین دو خوراک ورودی است. همچنین اندیس {\displaystyle z} به این دلیل به کار می‌رود تا با معادلات خط تبادل بالا و پایین اشتباه نشود. به‌طور کلی با اضافه شدن خوراک جدید یا محصول جانبی، تعداد تقسیم‌بندی‌های برج زیاد شده و نام گذاری‌ها تغییر می‌کند.

برج با محصول جانبی

گاهی مواقع به محصول جانبی با کیفیت پایین‌تر از محصول بالایی برج نیاز داریم. در این شرایط با گرفتن یک خروجی از قسمت‌های پایین‌تر برج، این محصول به‌دست می‌آید. با استفاده از روش مک کیب-تیل می‌توان با داشتن اطلاعات محصول جانبی مورد نیاز، محل سینی مناسب برای خروج محصول جانبی را تعیین کرد. در این حالت نیز به تعداد محصول جانبی خارج شده از برج، خط تبادل اضافه می‌شود.

نکات مهم

نکتهٔ مهم در این قسمت این است که برخلاف حالت چند خوراک، شیب خط تبادل وسط نسبت به خط تبادل بالا کاهش می‌یابد. به‌طور کلی می‌توان گفت که ورود خوراک جدید موجب افزایش شیب خطوط تبادل میانی شده و خروج محصول جانبی نیز موجب کاهش شیب خطوط تبادل میانی می‌شود.

خط تبادل میانی در این حالت از معادلهٔ زیر پیروی می‌کند:

{\displaystyle y_{z+1}={\frac {L’}{V’}}\!x_{z}+{\frac {Dx_{D}+S_{1}x_{S_{1}}}{V’}}\!}

که در این رابطه {\displaystyle S_{1}} جرم محصول جانبی خروجی و {\displaystyle x_{S_{1}}} کسر مولی جز فرار در محصول جانبی خروجی است.

بدیهی است که با افزوده شدن محصولات جانبی جدید تنها تعداد عبارت‌های {\displaystyle Sx_{s}} در {\displaystyle {\frac {Dx_{D}-S_{1}x_{S_{1}}}{V’}}\!} اضافه می‌شود.

روش مک کیب-تیل برای تقطیر آزئوتروپی

محلول‌های هم جوش یا آزوئروپ محلول‌هایی هستند که فراریت دو جز در آن‌ها متغیر است به‌طوری‌که در نمودار {\displaystyle x-y} آن‌ها تا بخشی از نمودار فراریت جز مثلاً A بیشتر است و از آن به بعد فراریت جز B بیشتر خواهد بود. در نتیجه در نمودار بر خلاف حالت ایدئال (مطابق قانون رائولت)، بخشی از نمودار بالای خط {\displaystyle y=x} و بخش دیگر زیر آن قرار خواهد گرفت.

جداسازی

برای جداسازی محلول‌های آزئوتروپ روش‌های زیادی پیشنهاد شده‌است اما بهترین آن استفاده از چند برج تقطیر به صورت سری است که طی این فرایند با هر بار جابجایی نمودار از بالای خط {\displaystyle y=x} به پایین و بر عکس یک برج جدید به مجموعه اضافه می‌شود. روش مک کیب-تیل برای این حالت نیز از اصول گفته شده پیروی می‌کند با این تفاوت که می‌باید برای هر برج به‌طور جداگانه اجرا شود.

در نتیجه مثلاً برای محلولی با یک نقطه آزئوتروپ که از دو ناحیه بالا و پایین خط {\displaystyle y=x} تشکیل شده‌است، چهار خط تبادل خواهیم داشت که دو تای آن در ناحیه بالای خط {\displaystyle y=x} و دو تای دیگر زیر خط {\displaystyle y=x} رسم خواهد شد. همچنین هر بخش نشان دهنده تعداد سینی‌های مربوط به یک برج است چرا که دو یا چند برج در این حالت به کار رفته‌است.