برج التقطير / تعريف العمود

كانديلا روسيو باربيسان
مهندس كيميائي

أبراج أو أعمدة التقطير عبارة عن أوعية ضغط حيث يحدث فصل المكونات المختلفة التي يتكون منها تيار التغذية. يعتمد مبدأ التشغيل على الفرق بين درجات حرارة التبخر لكل مادة من المواد وتقلبها.

الأساس النظري

مثل كل التقطير ، فإن جوهر العملية يعتمد على مخطط:

يحتوي برج التقطير على مصدر حرارة في المنطقة السفلية ، مثل معيد الغلي، والذي يولد ذلك بفضل توصيل طاقة السعرات الحرارية، جزء من المكونات (واحد أو أكثر) يمر في مرحلة البخار. عندما يصعدون عبر العمود ، سيواجهون السائل الهابط ، من أجل لذلك ، عندما يصل إلى الجزء العلوي من العمود ، يتم تغذية تيار البخار بأكبر قدر ممكن متقلب في هذه الأثناء ، تم سحب المكونات الأثقل بواسطة السائل الذي نزل في تدفق تيار معاكس. هذا هو السبب في أن التيارات السائلة يقال أنها عند نقطة فقاعتها ، بينما يقال أن تيارات البخار عند نقطة الندى.

عندما تتبادل هذه التيارات طاقة، يتبادلون الكتلة في نفس الوقت وهذا يحدث في كل مرحلة ، أي على كل لوحة (يمكن أن تكون أيضًا حشوة) يرمز لها على أنها خط أفقي داخلي في البرج.

عندما يصل جزء البخار إلى قمة البرج ، يذهب إلى المكثف ، حيث يتم الحصول عليه المنتج المقطر وحيث يدخل جزء من هذا التيار ، المعروف باسم التدفق ، إلى برج.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في الصورة السابقة يتم رسم تقطير من النوع الثنائي ، أي مكونين فقط في تيار الطاقة يتم فصلهما ، واستخراج أحدهما من الأعلى والآخر من الأسفل. ومع ذلك ، هناك تقطير لمكونات متعددة ، حيث يمكن فصل مكون مختلف في كل مرحلة من مراحل البرج.

التطبيقات

الصناعات التي تستخدم أبراج التقطير كثيرة ، وبالتالي ، اعتمادًا على استخدامها سيكون القطر والطول ، ومواد التصنيع ونوع اللوحة أو الحشوة. على سبيل المثال ، برج التقطير هو مصافي القلب من النفط الخام في العالم. عندما يصل الزيت إلى محطة المعالجة ، يخضع أولاً لعملية تحلية ثم أفران عالية الضغط. درجة حرارة. بعد ذلك ، يتم تقديمه إلى البرج نفسه ، حيث ترتفع المكونات الأكثر تطايرًا خلال المراحل و تنخفض درجة حرارة الغليان المرتفعة باتجاه قاع البرج ويتم جمع المكثفات الموجودة في الأعلى في دلاء.

هناك آليات مختلفة للحفاظ على درجة حرارة البرج ، خاصة هنا يتم إعادة تدوير زيت الديزل عادةً والكيروسين (مكونات الخليط الأصلي) ، قبل إعادة إدخالهما ، يتم تبريدهما في مبادل حراري. حرارة. بينما في الجزء العلوي ، يحافظ "رأس التدفق" على درجة الحرارة المناسبة في الأعلى.

لفهم الحجم الكبير لهذه الأبراج ، التي يتراوح طولها بين 60 م و 80 م وقطرها 6 أمتار ، يجب أن نفهم أهمية ذلك في هذه العملية. من الخليط الأولي ، يمكن فصل زيت الديزل الثقيل (عند 340 درجة مئوية) ، وزيت الديزل الخفيف (عند 280 درجة مئوية) ، والكيروسين (عند 210 درجة مئوية) و النفتا (عند 180 درجة مئوية) ، ومن هناك تستمد الطول الواسع اللازم لتغطية جميع مراحل تجزئة مزج. في المقابل ، يتم الحصول على العنصر الأثقل في أسفل البرج: زيت الوقود.

في مصانع التجزئة ، يتم استخدامها أيضًا لتحلية الغاز ، على سبيل المثال ، في أبراج التلامس الأمين ، يتم الحصول عليها من الأعلى الغاز الحلو ، بينما في الجزء السفلي من التيار الأميني مع محتوى الغاز الحمضي ، التيار الذي يتم إرساله إلى برج آخر من أجله تجديد. كما أنها تستخدم في صناعات أخرى ، مثل إنتاج مركبات العضوية وبناءا على البوليمرات.

كما هو متوقع ، هناك أيضًا مجموعة متنوعة من مواد التصنيع ، من الزجاج لأعمدة التقطير إلى حجم مقياس مختبري أو تجريبي للأبراج الكبيرة المصنوعة من الفولاذ الكربوني أو سبائك الصلب المنخفضة. من ناحية أخرى ، إذا كان معروفًا أنها ستعمل مع سائل شديد التآكل مثل الغازات المحتوية على ثاني أكسيد الكربون و H2S ، فعادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك مقاومة أخرى. من الشائع أيضًا العثور على أبراج بمواد مختلفة اعتمادًا على الأقسام ، على سبيل المثال ، المنطقة الحرجة تركيز بالنسبة للغازات الحمضية ، يمكن أن يكون الجزء العلوي مصنوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ أو يحتوي على كسوة بينما يمكن أن يكون الجزء السفلي مصنوعًا من الفولاذ الكربوني.

يتم تصميمه بناءً على خدمتك ويجب أن يفي بالمعايير الصارمة لـ جودة, حماية والتصنيع الذي يوفر معايير التصميم ، مثل ASME VIII.