برج تقطیر

به برج تقطیر، برج جداسازی نیز گفته می شود. تقطیر از متداول ترین و مهمترین روش های جداسازی می باشد که اصل آن بر توزیع اجزای مابین دو فاز گاز و یا مایع بنا نهاده شده است. در حقیقت تقطیر یکی از راه های رایج برای تفکیک مواد از یکدیگر با توجه به تفاوت نقطه جوش مواد می باشد. از اجزای مهم و اصلی در تقطیر ترکیبات و مخلوط های مایع است که ترکیب را بر حسب مقدار و میزان فراریت به اجزا تشکیل دهنده آن تفکیک می کند. برج های تقطیر در اندازه های متفاوت آزمایشگاهی و صنعتی ساخته می شوند.

یکی از عملیات های مهندسی شیمی تقطیر جزء به جزء می باشد. در تقطیر مایعات به میزان و مقادیر زیاد، در صنایع شیمیایی، به طور گسترده ای از برج تقطیر استفاده می کنند. که از این صنایع می توان صنایع محصولات پتروشیمی، قطران زغال سنگ، تخمیر، صنایع نفت، تولید حلال های هیدروکربنی و جداسازی هوای مایع نام برد. بیشترین استفاده از ستون تقطیر در پالایشگاه های نفت خام می باشد. در پالایشگاه ها از خوراک نفت خام استفاده می شود که یک نوع ترکیب پیچیده می باشد و از اجزاء مختلف تشکیل شده است و بایستی جدا سازی شود.

برج تقطیر

برج تقطیر

.

در یک پلانت شیمیایی معمولی، حدود 40 درصد از مصرف کل انرژی را برج تقطیر تشکیل می دهد. ستون های تقطیر عموما به صورت عمودی ساخته می شود که ستون تقطیر نیز گفته می شود و از قطر 65 سانتیمتر الی حدود 6 متر و ارتفاع های 6 الی 60 متر و یا حتی بیشتر ساخته می شود.

این برجها از زمان ساخته شدن به صورت تمام وقت در مدار قرار دارند مگر در مواردی که در گرمایش، یا کندانس شدن، خوراک، دمای محیط و غیره اختلالی به وجود آید. در برج تقطیر بایستی مقدار حرارت ورودی که به همراه خوراک وارد ستون ریبویلر می گردد با میزان حرارت خروجی در کندانسور بالاسری و حرارت محصولات یکسان باشد. این میزان حرارت  در برج تقطیر بسیار مهم است زیرا در صورت اضافه شدن بیش از مقدار استاندارد آن امکان به وجود آمدن حباب، ایجاد اشک و ایجاد کف و یا سر رفتن وجود دارد.

در برج تقطیر در فواصل مختلف بر روی بدنه آنها خروجی هایی تعبیه شده که میتوان محصولات مختلف با نقاط جوش متفاوت را از یک ستون تقطیر خارج نمود. در ستون برج تقطیر سنگین ترین محصول با بالاترین نقطه جوش در پایین ستون و از خروجی پایین تخلیه می شود و سبک ترین محصول با پایین ترین نقطه جوش از بالاترین خروجی برج تقطیر خارج می گردد. جهت تفکیک بهتر محصولات در برج های تقطیر صنعتی از رفلاکس خارجی استفاده می شود که بخشی از سیال کندانس بالاسری را به بالای برج بر می گرداند و در داخل ستون، با حرکت رو به پایین مایع رفلاکس، کندانس بخار ها که دارای حرکت رو به بالا هستند، خنک کاری انجام می شود و باعث افزایش بازدهی آن می گردد. هر مقدار رفلاکس بیشتری انجام شود، تفکیک مواد با نقطه جوش متفاوت بهتر انجام می گردد.

طراحی برج تقطیر:

در طراحی برج تقطیر، ترکیب خوراک و ترکیب محصولات دارای اهمیت می باشند. جهت خوراک های دو جزئی ساده از روش های مک کیب-تیل و یا معادله فنسک  میتوان استفاده نمود. و برای تماس مناسب در بین بخارات بالا رونده و مایعات پایین رونده در داخل ستون برج تقطیر از سینی های کلاهکی و یا بشقاب های کلاهی استفاده می شود. با توجه به اینکه بازدهی یک بشقاب و یا یک سینی همیشه کمتر از میزان صد درصدی تعادل تئوری در آن مرحله می باشد. به همین خاطر همیشه در عمل یک برج تقطیر را با توجه به تعداد بشقاب ها محاسبه می کنند و در تعادل بخار و مایع به تعداد بیشتری بشقاب نیاز می باشد.

گاهی نیز از مواد پرکننده به جای سینی در ستون تقطیر، در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. مخصوصا در زمان هایی که به قطرات کم فشارتر نیاز داشته باشیم.، مانند زمانی که کار در شرایط خلاء انجام میشود. ساختار این مواد پر کننده می تواند مانند رینگ های راشینگ، از ورق های فلزی و یا پرکننده هایی با قرار گیری تصادفی با عرض 5/2  الی 6/7 سانتی متر باشد. با توجه به اینکه مایعات، به تر کردن سطح پر کننده ها تمایل دارند. بخار از روی سطوح مرطوب شده، می گذرد و عبور می کند و به این صورت انتقال جرم بر روی این سطح ها صورت می پذیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Fill out this field
Fill out this field
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
You need to agree with the terms to proceed

فهرست
Call Now Button
× واتساپ