پیاده سازی روشی جدید مبتنی بر هدایت الکتریکی برای کنترل عملکرد حوضچه آهک زنی پالایشگاه اصفهان

یکی از عمده ترین مشکلات آب های صنعتی سختی آن است. تشکیل رسوب سخت، کاهش انتقال حرارت، افزایش مصرف انرژی و نیاز به تمیزکاری شیمیایی از جمله عواملی هستند که منجر به افزایش هزینه های عملیاتی و آلودگی محیط زیست می شوند. سختی آب اشاره به حضور یون های دوظرفیتی بویژه کلسیم و منیزیم در آب دارد. علاوه بر ایجاد هدرفت حرارتی در مبدل های حرارتی، سختی می تواند مشکلاتی را برروی عملکرد آب های فرایندی مانند تشکیل رسوب در بویلر ها، مخزن های اختلاط، پمپ ها، لوله های انتقال وسایر تجهیزات فرایندی ایجاد کند. به جداسازی و حذف یون های سختی زا نرم سازی گفته می شود. نرم سازی آب یک فرایند آشنا برای حل مشکلات سختی آب است. عملیات نرم سازی یک عملیات تقریباً معمول در بسیاری از صنایع است، و آب را جهت استفاده دربرج های خنک کن یا برای تصفیه اضافی آماده می کند. عدم مقابله با سختی آب می تواند هزینه ها را به دلیل کاهش ظرفیت حجمی، کاهش عملکرد متالوژی، و افزایش از کار افتادگی بدلیل ایجاد رسوب و خوردگی زودرس، افزایش دهد. در این پایان نامه فرایند کاهش سختی آب صنعتی به روش آهک زنی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش سختی آب توسط یک ماده سختی آور(آب آهک) کاهش داده می شود. کنترل عملکرد برای دستیابی به مقدار آهک مصرفی و سختی خروجی بهینه از اهمیت زیادی برخوردار است و مطلوب بودن فرایند را مستقیماً تحت تاثیر قرار می دهد. از همین روی به بررسی کنترل حوضچه های آهک زنی به روش سنتی، بر مبنای قلیاییت پرداخته شد. در عین حال به بررسی کنترل این حوضچه ها بوسیله یک روش نوین بر مبنای هدایت الکتریکی پرداخته شد. در حال حاضر کنترل عملکرد برج واکنش آب بر مبنای کنترل قلیاییت ساده(p) و کل (m) می باشد، بطوریکه عملکرد مطلوب وقتی بدست می آید که 2p-m مقداری بین 5 تا 15 ppmداشته باشد. با انجام آزمایشات در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی مشاهده شد که کنترل عملکرد بر مبنای قلیاییت همیشه درست و قابل اعتماد نیست و منجر به حصول حداقل سختی در خروجی نمی شود. علاوه بر این استفاده از این روش مستلزم انجام آزمایشات وقت گیر و استفاده از مواد گران قیمت شیمیایی از جمله شناساگر و تولید پساب آزمایشگاهی است. آزمایشات ما نشان داد که با افزودن آهک به نمونه هدایت الکتریکی و سختی هر دو کاهش پیدا می کنند، ولی بعد از عبور از نقطه بهینه به دلیل ورود آهک اضافی به نمونه هدایت وسختی افزایش پیدا می-کند، همچنین آزمایشات نشان داد که نقاط اپتیمم هدایت الکتریکی و سختی بر یکدیگر منطبق هستند در عین حال مشخص شد که می توان از اندازه گیری هدایت الکتریکی به عنوان یک روش کم هزینه، بدون نیاز به مصرف مواد شیمیایی و حداقل لجن رسوبی برای کنترل عملکرد برج های واکنش استفاده کرد که منجر به دستیابی به حداقل سختی در خروجی، بدون تولید پساب آزمایشگاهی خوا-هد شد. با انجام آزمایشات در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی مشاهده شد که کنترل عملکرد در روش جدید که بر مبنای هدایت-الکتریکی است، دارای دقت بسیار بالایی بوده و به راحتی می تواند نقطه بهینه را تشخیص دهد. همچنین سادگی و راحتی کنترل و نیاز نداشتن به هیچ ماده شیمیایی از دیگر ویژگی های این روش است.