Tesisat Dergisi 17. Sayı (Eylül-Ekim 1995)

programı gelişcirilmişcir, bu programlaraörnekolarakElfAquitaine şirketinde geliştirilen ODETTE ve Aspencech şirketinde geliştirilen ADVENT adlı programları sayabiliriz. 70'li yılların başındaki enerji krizinden sonra daha az enerji proses dizaynları üzerinde çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Endüstriyel proseslerde genellikle, distilasyon kolonları, evaporacörler, kurutucular, v.s. gibi ısı kuyuları bulunmaktadır. Genellikle tipik bir proseste ısı verebilecek birçok ısı kaynağı ve ısı talep eden birçok ısı kuyusu bulunmaktadır. Prosesin minimum enerji kullanacak şekilde dizaynı, bu ısı kaynaklarını ve ısı kuyularını eşanjörler vasıtası ile eşleştirmeyi gerektirir. Basit bir proseste dahi bir eşleştirme için çok fazla seçenek bulunmaktadır, tercih edilen tasarım emniyetli ve işletme amaçlarına uygun olmalı, aynı zamanda mümkün olan en düşük senelik enerji sarfiyatını ve sabit yatırım masrafını gerektiren bir şekilde olmalıdır. Pinch teknolojisi bu şekilde proses entegrasyonu içeren dizaynlarda, uygulamaclaki basitliği, enerji sarfiyatını ve yatırım maliyetlerini oprimize ermesi açısından önem kazanm ıştır. A.B . D ve Avrupa' daki yeni sanayi tesisleri ve tevsi yatırımları yapılan eski tesislerin termodinamik verimlilikleri 'pinch' teknolojisi kullanılması ile artmış ve dolayısıyla daha ekonomik bir üretim sürecine girmişlerdir. 2-EŞANJÖR AĞ/ OPTİMUM DİZAYNI - PINCH TEKNOLOJİSİNİN TEMEL PRENSİPLERİKimyasal proses tasarımı için gerekli olan ısı eşanjörleri ağının dizaynı için başlangıçta, reaktörlerde, separatörlerde ve her bir işlemde, proses ısı ve ki.itle akım dengelerinin belirlenmesi gerekir. Tasarımın amacı, her bir işlemdeki sıcak ve soğuk proses akımlarını birbirleriyle eşleştirerek veya gerekli olan ısı ihtiyacını dışarıdan (üriliceden), ısı eşanjörleri ağından karşılayarak, enerji sarfiyatını minimuma indirmektir, ancak bunu yaparak sabit yatırım giderleri de dikkate alınır. 'Pinch' teknolojisinin uygulanmasında ilk adım bi.iti.in prosesi bir sıcaklıkentalpi diyagramında kompozit eğriler Şekil 1. Sıcaklık · Entalpi Diyagramında Kompozit Eğriler Sıcaklık Sıcak Ütilite Hedefi Pinch'in üzerinde - ' \ proses 0t' 1. '-.P 1 Soğuk Ütilite H�defi. 1 Entalpi TESiSAT DERGiSİ SAYI 17 ile gösrermekredir (Şekil 1). Belli bir ısı ve ki.itle akım dengesi olan bir prosesde akımlar sıcak ve soğuk olarak sınıflandırılıp kompozit eğriler meydana getirilir [1]. Şekil l'de göri.ildi.iği.i gibi sıcak kompozit, soğuk kompozitden daima en az L'ı.Tm,,,kadar bir sıcaklık farkı ile daha yüksek sıcaklıklarda kalmaktadır. BuradaL'ı.T . müsaadeedilebilirmini- m,n mum sıcaklık farkını göstermektedir. Dolayısıyla, sıcak ve soğuk proses akımları arasında ısı transferi bu kompozir eğrilerin birbirini aştığı ölçüde mümkün olmaktadır. Kompozir eğrilerin üsrve alt ağızları ise dışarıdan, sıcak ve soğuk i.itilitelerden remin edilmesi gereken minimum ısırma ve soğurma enerpsı ihtiyacını göstermektedir. Bu enerji ihtiyaçları 'enerji hedefi' olarak adlandırılmıştır. Eğer L'ı.T.,,,,,değeridüşürülürse, iki eğri birbirine yaklaşacak ve bu durumda enerji hedefleri azalacaktır. Ancak, iki eğrinin birbirine en fazla yaklaştığı nokta L'ı.T,,,,,, = O olsa bile, bir sınırlama getirmektedir. Bu nokta ısı geri kazanımı için termodinamik bir darboğazı temsil ermektedirve 'Pinch' noktası olarak tanımlanır. Sıcak ısı kaynağından enerji hedefinden daha fazla enerji sisteme girer ise, fazla ısı mutlaka pinch noktasından transfer olmak zorundadır, zira pinch üzerindeki proses akımları encalpi dengelerini sağlayacak olandan daha fazla ısı absorbe edemezler. Bu durumda, bu fazlalık enerji, soğurma enerjisi tüketiminin artmasını gerektirecektir. Sonuç olarak, enerji hedeflerini karşılayabilen ideal tasarımlarda pinch noktasından ısı transferi olmamakta, buna karşılık oprimalin altında çalışan tasarımlarda pinch noktasından geçen ısı akımı kadar, fazladan hem ısırma hem de soğurma enerjisine ihtiyaç olmaktadır. Enerji sarfiyatını minimuma indirmek için ne yapmamız gerektiği açıklığa kavuşmuştur, bu da: Pinclı noktasından ısı transferini önlemektir. Bu amaca ulaşmak için, sıcak ve soğuk akımlar arasındaki ısı transferleri pinch noktasının i.iscünde ve altında olmak

RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=