مدل‌سازی فرآیند تبخیر آب در حوضچه‌های تبخیر خورشیدی و محاسبه سطح بهینه حوضچه تغلیظ

Abstract

در این تحقیق یک مدل جامع ریاضی برای مدل‌سازی فرآیند تبخیر آب و تغلیظ تلخابه از حوضچه‌های تبخیر خورشیدی که به منظور تغلیظ تلخابه و استحصال نمک‌های معدنی با ارزش در پتروشیمی بندر امام مورد استفاده قرار می‌گیرد، توسعه داده شده است. در این مدل، تابش خورشیدی تنها منبع تامین انرژی حرارتی می‌باشد. علاوه بر انرژی رسیده به حوضچه تبخیر، همه راه‌های انتقال و اتلاف انرژی تابشی مانند انتقال حرارت از طریق هدایت به کف و دیواره استخر، انتقال حرارت تشعشی به فضای اطراف، انتقال حرارت جا به جایی با محیط اطراف و اتلاف حرارتی ناشی از تبخیر نیز در مدل جامع ریاضی لحاظ شده است. به منظور اطمینان از صحت مدل‌سازی انجام گرفته، پیش‌بینی‌های مدل در خصوص تغییر غلظت تلخابه با زمان با داده‌های اندازه‌گیری شده از واحد صنعتی مقایسه گردید که نتایج این مقایسه نشان‌دهنده دقت بالای مدل ریاضی ارائه شده در پیش‌بینی تغییرات خواص تلخابه در زمان‌های مختلف می‌باشد. پس از مدل‌سازی فرآیند تبخیر با در نظر گرفتن همه پارامترهای موثر، سطح بهینه حوضچه تبخیر با توجه به شرایط عملیاتی مانند حجم اولیه تلخابه و غلظت‌های ورودی و نهایی و همچنین محدودیت زمانی کارکرد حوضچه‌های تبخیر واحد کلر آلکالی پتروشیمی بندر امام محاسبه گردید.

Keywords

• حوضچه تبخیر خورشیدی
• مدل‌سازی
• انرژی خورشیدی
• سطح بهینه
• تلخابه