การศึกษาความเป็นไปได้ในการลดการใช้สารเคมีควบคุมจุลินทรีย์ในหอหล่อเย็นของโรงงานผลิตโอเลฟินส์

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