Дестилационна кула/дефиниция на колона

Кандела Росио Барбисан
Инженер-химик

Дестилационните кули или колони са съдове под налягане, където се извършва разделянето на различните компоненти, съставляващи захранващия поток. Принципът на действие се основава на разликата между температурите на изпарение на всяко от веществата и тяхната летливост.

Теоретична основа

Както всяка дестилация, същността на процеса се основава на схема:

Дестилационната кула има източник на топлина в долната част, като например Ребойлер, който генерира че, благодарение на доставката на калорична енергия, част от компонентите (един или повече) преминават в парна фаза. Докато се издигат през колоната, те ще се натъкнат на спускащата се течност, напр Следователно, когато достигне върха на колоната, парният ток се захранва от най-много летлив Междувременно по-тежките компоненти бяха повлечени от течността, която се спусна в противоточен поток. Ето защо се казва, че течните потоци са в точката на кипене, докато потоците пари се казва, че са в точката на оросяване.

Когато тези течения се обменят енергия, те едновременно обменят маса и това се случва на всеки етап, тоест на всяка плоча (може да бъде и пълнеж), символизирана като вътрешна хоризонтална линия в кулата.

Когато парната фракция достигне върха на кулата, тя отива в кондензатор, където се получава дестилирания продукт и където част от този поток, известен като рефлукс, навлиза отново в кула.

Трябва да се има предвид, че в предишното изображение е изобразена бинарен тип дестилация, тоест само два компонента в мощност ток Разделят се, като едната се извлича отгоре, а другата отдолу. Съществуват обаче дестилации на множество компоненти, при които във всеки етап на кулата е възможно да се отдели различен компонент.

Приложения

Индустриите, които използват дестилационни кули, са много и следователно в зависимост от тяхното използване ще бъдат диаметърът и дължината, материалът за производство и неговият тип плоча или пълнеж. Например дестилационната кула е рафинерии сърцето на суров петрол в света. Когато маслото пристигне в пречиствателна станция, то първо преминава през процес на обезсоляване и след това в пещи под високо налягане. температура. След това се въвежда в самата кула, където по-летливите компоненти се издигат през етапите и с по-висока температура на кипене падат към дъното на кулата и кондензатите в горната част се събират в кофи.

За поддържане на температурата в кулата има различни механизми, особено тук дизеловото гориво обикновено се рециклира и керосин (компоненти на първоначалната смес), преди повторното им влизане те се охлаждат в топлообменник. топлина. Докато в горната част „обратната глава“ поддържа правилната температура в горната част.

За да разберем значителния размер на тези кули, между 60 m и 80 m дължина и 6 m в диаметър, трябва да разберем важността на това в процеса. От първоначалната смес е възможно да се отдели тежко дизелово гориво (при 340 °C), леко дизелово гориво (при 280 °C), керосин (при 210 °C) и нафта (при 180 °C), оттам се получава обширната дължина, необходима за покриване на всички етапи на фракциониране на Смесете. От своя страна най-тежкият компонент се получава в долната част на кулата: мазут.

В инсталациите за фракциониране те се използват и за подслаждане на газа, например в аминовите контакторни кули той се получава от върха сладкият газ, докато на дъното аминовият поток със съдържание на киселинен газ, ток, който се изпраща към друга кула за регенерация. Те се използват и в други отрасли, като например в производството на органични съединения и на полимери.

Както се очакваше, има и разнообразие от производствени материали, от стъкло за дестилационни колони до мащаб лабораторен или пилотен мащаб до големи кули, изработени от въглеродна стомана или нисколегирана стомана. От друга страна, ако е известно, че ще работят със силно корозивен флуид, като газове със съдържание на CO2 и H2S, те обикновено се изработват от неръждаема стомана или други устойчиви сплави. Също така често се срещат кули с различни материали в зависимост от секциите, тъй като например критичната зона на кондензация За киселинни газове горната секция може да бъде направена от неръждаема стомана или да има облицовка, докато долната секция може да бъде направена от въглеродна стомана.

Неговият дизайн е направен въз основа на вашата услуга и трябва да отговаря на строги стандарти на качество, сигурност и производство, които предоставят стандарти за проектиране, като ASME VIII.