Ορισμός Πύργου/Στήλης Απόσταξης

Candela Rocío Barbisan
ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Οι πύργοι ή οι στήλες απόσταξης είναι δοχεία πίεσης όπου γίνεται ο διαχωρισμός των διαφόρων συστατικών που συνθέτουν το ρεύμα τροφοδοσίας. Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στη διαφορά μεταξύ των θερμοκρασιών εξάτμισης καθεμιάς από τις ουσίες και της πτητικότητάς τους.

Θεωρητική βάση

Όπως κάθε απόσταξη, η ουσία της διαδικασίας βασίζεται στο σχέδιο:

Ένας πύργος απόσταξης έχει μια πηγή θερμότητας στην κάτω περιοχή, όπως το Αναβραστήρας, το οποίο δημιουργεί αυτό, χάρη στην παράδοση του θερμιδική ενέργεια, μέρος των συστατικών (ένα ή περισσότερα) περνούν στη φάση ατμού. Καθώς ανεβαίνουν μέσα από τη στήλη, θα συναντήσουν το κατερχόμενο υγρό, για Επομένως, όταν φτάσει στην κορυφή της στήλης, το ρεύμα ατμού τροφοδοτείται από το μεγαλύτερο μέρος πτητικός Εν τω μεταξύ, τα βαρύτερα εξαρτήματα σύρθηκαν από το υγρό που κατέβηκε με αντίθετη ροή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα υγρά ρεύματα λέγεται ότι βρίσκονται στο σημείο φυσαλίδας τους, ενώ τα ρεύματα ατμού λέγεται ότι βρίσκονται στο σημείο δρόσου τους.

Όταν αυτά τα ρεύματα ανταλλάσσονται ενέργεια, ανταλλάσσουν ταυτόχρονα μάζα και αυτό συμβαίνει σε κάθε στάδιο, δηλαδή σε κάθε πιάτο (θα μπορούσε να είναι και γέμιση) που συμβολίζεται ως μια εσωτερική οριζόντια γραμμή στον πύργο.

Όταν το κλάσμα ατμών φτάσει στην κορυφή του πύργου, πηγαίνει σε έναν συμπυκνωτή, όπου λαμβάνεται το αποσταγμένο προϊόν και όταν ένα μέρος αυτού του ρεύματος, γνωστό ως παλινδρόμηση, επανεισέρχεται στο πύργος.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στην προηγούμενη εικόνα απεικονίζεται μια δυαδικού τύπου απόσταξη, δηλαδή μόνο δύο συστατικά στο ρεύμα ισχύος Διαχωρίζονται, βγάζοντας το ένα από πάνω και το άλλο από κάτω. Ωστόσο, υπάρχουν αποστάξεις πολλαπλών συστατικών, όπου σε κάθε στάδιο του πύργου είναι δυνατός ο διαχωρισμός διαφορετικού συστατικού.

Εφαρμογές

Οι βιομηχανίες που χρησιμοποιούν πύργους απόσταξης είναι πολλές και, ως εκ τούτου, ανάλογα με τη χρήση τους θα είναι η διάμετρος και το μήκος, το υλικό κατασκευής και το είδος της πλάκας ή πλήρωσης. Για παράδειγμα, ένας πύργος απόσταξης είναι ο διυλιστήρια καρδιά του αργού πετρελαίου στον κόσμο. Όταν το λάδι φτάνει σε μια μονάδα επεξεργασίας, υποβάλλεται πρώτα σε διαδικασία αφαλάτωσης και στη συνέχεια σε φούρνους υψηλής πίεσης. θερμοκρασία. Στη συνέχεια, εισάγεται στον ίδιο τον πύργο, όπου τα πιο πτητικά συστατικά ανεβαίνουν μέσα από τα στάδια και το υψηλότερης θερμοκρασίας βρασμού πέφτουν προς το κάτω μέρος του πύργου και τα συμπυκνώματα στην κορυφή συλλέγονται σε κουβάδες.

Για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του πύργου υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί, ιδιαίτερα εδώ το πετρέλαιο ντίζελ συνήθως ανακυκλώνεται και κηροζίνη (συστατικά του αρχικού μείγματος), πριν την επανείσοδό τους, ψύχονται σε εναλλάκτη θερμότητας. θερμότητα. Ενώ, στην κορυφή, η «κεφαλή παλινδρόμησης» διατηρεί τη σωστή θερμοκρασία στην κορυφή.

Για να κατανοήσουμε το σημαντικό μέγεθος αυτών των πύργων, μεταξύ 60 m και 80 m σε μήκος και 6 m σε διάμετρο, πρέπει να κατανοήσουμε τη σημασία αυτού στη διαδικασία. Από το αρχικό μείγμα, είναι δυνατό να διαχωριστούν βαρύ πετρέλαιο ντίζελ (στους 340 °C), ελαφρύ πετρέλαιο ντίζελ (στους 280 °C), κηροζίνη (στους 210 °C) και νάφθα (στους 180 °C), από εκεί προκύπτει το εκτεταμένο μήκος που απαιτείται για την κάλυψη όλων των σταδίων κλασμάτωσης του μείγμα. Με τη σειρά του, το βαρύτερο εξάρτημα λαμβάνεται στο κάτω μέρος του πύργου: καύσιμο.

Σε μονάδες κλασματοποίησης χρησιμοποιούνται επίσης για να γλυκάνουν το αέριο, για παράδειγμα, σε πύργους επαφής αμίνης, λαμβάνεται από την κορυφή το γλυκό αέριο, ενώ στο κάτω μέρος το ρεύμα αμίνης με περιεκτικότητα σε όξινο αέριο, ρεύμα που στέλνεται σε άλλο πύργο για αυτό αναγέννηση. Χρησιμοποιούνται επίσης σε άλλες βιομηχανίες, όπως στην παραγωγή ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ και του πολυμερή.

Όπως ήταν αναμενόμενο, υπάρχει επίσης μια ποικιλία υλικών κατασκευής, από γυαλί για στήλες απόσταξης έως κλίμακα εργαστηριακή ή πιλοτική κλίμακα σε μεγάλους πύργους κατασκευασμένους από ανθρακούχο χάλυβα ή χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης. Από την άλλη, εάν είναι γνωστό ότι θα λειτουργήσουν με ένα εξαιρετικά διαβρωτικό ρευστό όπως αέρια με περιεκτικότητα σε CO2 και H2S, είναι συνήθως κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα ή άλλα ανθεκτικά κράματα. Επίσης συνηθίζεται να βρίσκουμε πύργους με διαφορετικά υλικά ανάλογα με τα τμήματα, αφού, για παράδειγμα, η κρίσιμη ζώνη του συμπύκνωση Για τα όξινα αέρια, το επάνω τμήμα μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ή να έχει επένδυση ενώ το κάτω τμήμα μπορεί να είναι κατασκευασμένο από ανθρακούχο χάλυβα.

Ο σχεδιασμός του γίνεται με βάση την υπηρεσία σας και πρέπει να πληροί αυστηρά πρότυπα ποιότητα, ασφάλεια και την κατασκευή που παρέχουν πρότυπα σχεδιασμού, όπως το ASME VIII.