مدل سازی جریان میعانات اسیدی حاصل از برودت گازهای انتهایی در تجهیزات حرارتی صنایع پالایش نفت و گاز

هرگاه سوخت های فسیلی که دارای گوگرد هستند در گرم کننده ها، زباله سوزهای صنعتی، کوره ها و دیگ-های بخار سوزانده شوند، علاوه بر دی اکسید کربن و بخار آب، دی اکسید گوگرد و مقدار کمی تری اکسید گوگرد تشکیل خواهد شد. تری اکسید گوگرد موجود در گازهای خروجی با بخار آب تشکیل اسید سولفوریک داده و روی سطوح انتقال حرارت چگالش می یابد، که این امر می تواند منجر به خوردگی و تخریب این سطوح گردد. این چگالش جاهایی اتفاق می افتد که دمای سطح مساوی یا کمتر از نقطه شبنم گاز اسیدی باشد. جاهایی که به خاطر افزایش بازده تجهیزات دمای گاز خروجی کاهش می یابد( بازیافت حرارت)، باید دقت شود که دمای گاز خروجی به دمایی پایین تر از نقطه شبنم نرسد. دراین تحقیق ابتدا تعدادی از تجهیزات حرارتی صنایع نفت و گاز و سیستم های بازیافت اتلاف حرارتی در آنها توضیح داده شده، سپس محاسبه نقطه شبنم گاز خروجی و پارامترهای تاثیرگذار بر نقطه شبنم بررسی گردیده است. در ادامه یک مبدل حرارتی میعانی گاز دودکش وسپس یک دودکش زباله سوز صنعتی تنها(بدون مبدل حرارتی میعانی) در نظر گرفته شده است. در حالت اول نرخ های انتقال جرم برای میعان بخارات اسیدسولفوریک در لوله های مبدل حرارتی از نظر تئوری تحقیق شده و یک برنامه کامپیوتری برای شبیه سازی عددی میعان آب و اسید سولفوریک در مبدل حرارتی میعانی گاز دودکش توسعه داده شد. معادلات مربوطه با استفاده از تکنیک حل تکراری و روش تفاضل محدود تک بعدی با تفاضل پیشرو حل شدند. و نتیجه اینکه اسید سولفوریک مانند بخار آب کاهش می یابد و در مبدل حرارتی میعانی جدا می شود. ( به خاطر انتقال جرم از طریق میعان در گاز دودکش). و در حالت دوم با مدل سازی پدیده های انتقال جرم و حرارت، ایجاد یا عدم ایجاد میعان گاز اسیدی و محل تشکیل میعان و همچنین ضخامت و اسیدیته فیلم مایع تشکیل شده بر روی دیواره دودکش بررسی گردیده است.