การศึกษาความเป็นไปได้ในการลดการใช้สารเคมีควบคุมจุลินทรีย์ในหอหล่อเย็นของโรงงานผลิตโอเลฟินส์

FEASIBILITY STUDY OF BIOCIDE REDUCTION FOR COOLING TOWER OF OLEFINS PLANT

Name: เอกลักษณ์ เข็มเพชร

ThaSH: อุตสาหกรรมปิโตรเคมี

Abstract: ระบบหล่อเย็นเป็นกระบวนการสำคัญในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีเพื่อกำจัดความร้อนส่วนเกินในระบบ ปัญหาที่พบในการเดินระบบหล่อเย็นส่วนใหญ่ได้แก่การกัดกร่อน การเกิดตะกรัน และการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ดังนั้นภาคอุตสาหกรรมมักแก้ไขปัญหาเหล่านี้ด้วยการเติมสารเคมี เพิ่มเติมเข้าไปในน้ำหล่อเย็นเพื่อยับยั้งปัญหาต่างๆ ดังกล่าว ซึ่งส่งผลทำให้ปริมาณของแข็งละลายน้ำในระบบสูงขึ้นและความเข้มข้นของอิออนบางชนิดที่เป็นค่าควบคุมของระบบหล่อเย็นมีค่าสูงขึ้น เช่น แคลเซียม คลอไรด์ ความกระด้าง และซิลิกา เป็นต้น โดยเฉพาะคลอไรด์อิออนจากสารเคมีที่ใช้ควบคุมจุลินทรีย์ (Biocide) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารประกอบคลอรีน ทำให้ต้องเพิ่มอัตราการระบายน้ำทิ้งเพื่อควบคุมความเข้นข้นของคลอไรด์อิออน อีกทั้งยังทำให้เกิดสารพลอยได้จากการฆ่าเชื้อโรคอื่นๆ (Disinfection By Products; DBPs) วนเวียนอยู่ในระบบหล่อเย็น ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือศึกษาการประยุกต์ใช้กระบวนที่ไม่ใช้สารเคมีได้แก่ โอโซนและอัลตราโซนิค เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในน้ำหล่อเย็นโดยทำการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการและใช้น้ำหล่อเย็นจริงจากโรงงานโอเลฟินส์แห่งหนึ่ง รวมถึงศึกษาความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์ จากผลการทดลองพบว่าโอโซน 0.01 มิลลิกรัมต่อลิตรและอัลตราโซนิคแบบอ่างกำลัง 22 วัตต์ต่อลิตร เวลาสัมผัส 10 และ 20 นาที ตามลำดับ สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของสาหร่ายในหอหล่อเย็นได้อย่างน้อย 6 วัน แต่โอโซนมีอัตราการกัดกร่อนเหล็กกล้าค่อนข้างสูง ซึ่งสามารถใช้การออกแบบเชิงวิศวกรรมเพื่อลดปัญหาการกัดกร่อนได้ ค่าไฟฟ้าในการเดินระบบของอัลตราโซนิค โอโซนและการใช้สารเคมี เท่ากับ 20.12 5.71 และ 2.00 บาทต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ค่าลงทุนต่อหน่วยของการใช้โอโซนและอัลตราโซนิคเท่ากับ 14,520 และ 10,358 บาทต่ออัตราการผลิต 1 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน ตามลำดับ

Abstract: Cooling tower is widely used for cooling down fluid system in petrochemical industries. In order to maintain the cooling facilities and heat exchanging efficiency, many chemicals such as scale and corrosion inhibitors including biocides are added into the cooling make up water. However, those chemicals can cause the decreasing of reuse cycle of cooling water due to the limitation of TDS and some specific ion species consist of chloride, calcium, hardness and silica. Moreover, chlorinated biocides might increase the risk from disinfection by-products. The aim of this study is to evaluate the possibility to replace the chemical biocide usage in cooling water makeup system by chemical free processes (ozonation and ultrasonic processes). The experiments were conducted in laboratory scale with the real makeup water and cooling water from one private olefins plant. The feasibility study of using these chemical free processes was evaluated base on appropriate operation condition. From the obtained data, it could be observed that mixed culture algae (from real cooling water) can be deactivated and inhibited the growth rates at least 6 day by ozonation at 0.01 mg/l and/or at ultrasonic power intensities 22 Watt/L. The most effective exposure times for algae deactivation were 10 and 20 min for ozonation and ultrasonic, respectively. However, the corrosion rate on mild steel was high but engineering design could be applied to solve this problem. Operation cost (just in case of electricity) of ultrasonic, ozone and chemical process were 20.12, 5.71 and 2.00 bath/m3, respectively. Investment cost of ozone and ultrasonic system is 14,520 and 10,358 bath per 1 m3/day of cooling water, respectively.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ปฏิภาณ ปัญญาพลกุล

Role: ที่ปรึกษา

Name: จิรโชติ ภัทรนาวิก

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2556

Modified: 2559-11-07

Issued: 2559-10-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5470474021.pdf	6.88 MB	38	2024-01-23 16:43:39

ใช้เวลา

0.019763 วินาที