مدل‌سازی و تحلیل خشک‌کن بستر سیال مجتمع پتروشیمی بندر امام به منظور بهبود بازده انرژی و اگزرژی

در این مقاله خشک کن بستر سیال مجتمع پتروشیمی بندر امام به ‌منظور بررسی عوامل موثر در بازده انرژی و اگزرژی، به صورت عددی مدل‌سازی و مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این کار از یک کد تجاری با روش مد‌‌ل‌سازی جریان دو فاز اویلر-اویلر استفاده شده است. با توجه به اهمیت ویژه مقدار رطوبت در سیستم خشک کن و نحوه انتقال آن بین فازهای جامد و گاز، الگوریتمی عددی برای برآورد مقدار رطوبت موجود در هر فاز و مقدار تبادل یا انتقال آن بین فازها، در کد مذکور پیاده‌سازی شد. اعمال این الگوریتم در کد مذکور منجر به تطابق قابل توجه بین نتایج حاصل از مدل‌سازی و نتایج برگرفته از عملکرد واقعی خشک‌کن شد. نتایج مدل‌سازی‌ و تجربی نشان‌دهنده اختلاف حداکثری 1% در وضعیت رطوبت محصول خروجی از خشک‌کن است. این مقدار اختلاف مبین بهبود قابل توجه مدل‌سازی اخیر در مقایسه با تحقیقات انجام شده در این حوزه است. نتایج نشان می‌دهند که افزایش دبی جرمی و دمای ورودی هوا و آب گرم مبدل‌های حرارتی، منجر به کاهش بازده انرژی و اگزرژی شده است، درحالی‌که افزایش میزان دبی جرمی محصول، بازده را افزایش می‌دهد. به‌عنوان یک نتیجه عملی از نتایج این تحقیق و برای شرایط قابل اجرای فیزیکی در مجتمع پتروشیمی مذکور می‌توان با افزایش 15% شدت جریان جرمی محصول ورودی، بازده کلی خشک‌کن را از 62/38 % به 42% و بازده اگزرژی را از 16/35 % به 5/39 % افزایش داد؛ درحالی‌که رطوبت موجود در محصول نیز در این شرایط به میزان 18% کاهش خواهد یافت.