蒸留塔/カラムの定義

カンデラ ロシオ バルビサン
化学エンジニア

蒸留塔または蒸留塔は、供給流を構成するさまざまな成分の分離が行われる圧力容器です。 動作原理は、各物質の蒸発温度とその揮発性の違いに基づいています。

理論的基礎

すべての蒸留と同様に、プロセスの本質は、 図式:

蒸留塔は下部に熱源があります。 リボイラー、それを生成する、配信のおかげで カロリーエネルギー、成分の一部（1つまたは複数）が気相に入ります。 彼らが柱を通って上昇すると、下降する液体に遭遇します。 したがって、塔の上部に到達すると、蒸気の流れは最も多く供給されます。 揮発性 一方、より重い成分は、向流で下降する液体によって引きずられました。 そのため、液体の流れは泡立ち点にあると言われ、蒸気の流れは露点にあると言われています。

これらの電流が交換するとき エネルギー、それらは同時に質量を交換し、それは各段階、つまり、塔の内側の水平線として象徴される各プレート（充填物でもある可能性があります）で発生します.

蒸気部分が塔の上部に到達すると、凝縮器に送られ、そこで得られます。 蒸留された生成物と、還流として知られるその流れの一部が再び入る場所 タワー。

前の図では、バイナリ タイプの蒸留がグラフ化されていること、つまり、 電源電流 それらは分離され、1つは上から、もう1つは下から抽出されます。 ただし、複数の成分の蒸留があり、塔の各段階で異なる成分を分離することができます。

アプリケーション

蒸留塔を使用する産業は数多くあり、その用途に応じて、直径と長さ、製造材料とそのプレートまたは充填物の種類が異なります。 例えば、蒸留塔は 製油所の心 世界の原油の. 石油が処理プラントに到着すると、まず淡水化プロセスが行われ、次に高圧炉に送られます。 温度. 次に、塔自体に導入され、より揮発性の高い成分が段階を経て上昇し、 高沸点の凝縮物は塔の底に向かって落ち、上部の凝縮物はバケツに集められます。

タワーの温度を維持するために、さまざまなメカニズムがあります。特にここでは、通常、軽油がリサイクルされます。 および灯油 (元の混合物の成分) は、再突入する前に、熱交換器で冷却されます。 熱。 一方、上部では「還流ヘッド」が上部を適切な温度に保ちます。

長さ 60 ～ 80 m、直径 6 m のこれらの塔の重要なサイズを理解するには、その過程でのこの重要性を理解する必要があります。 初期混合物から重油（340℃）、軽油（280℃）、灯油（210℃）、 ナフサ (180 °C) で、そこから分留のすべての段階をカバーするのに必要な長い長さを導き出します。 ミックス。 次に、最も重いコンポーネントがタワーの下部で取得されます。

分別プラントでは、ガスを甘くするためにも使用されます。たとえば、アミン接触塔では、上部から得られます。 甘いガス、底部では酸性ガスを含むアミンの流れ、その流れのために別の塔に送られる流れ 再生。 それらは、の生産など、他の産業でも使用されています。 有機化合物 そしての ポリマー.

さすが蒸留塔用のガラスから、 規模 実験室またはパイロット スケールから、炭素鋼または低合金鋼製の大型タワーまで。 一方、CO2 や H2S を含むガスなどの腐食性の高い流体で動作することがわかっている場合は、通常、ステンレス鋼またはその他の耐性合金で作られています。 セクションに応じて異なる材料の塔を見つけることも一般的です。 結露 酸性ガスの場合、上部セクションはステンレス鋼で作成するか、クラッディングを使用できますが、下部セクションは炭素鋼で作成できます。

その設計はサービスに基づいて行われ、厳格な基準を満たす必要があります。 品質, 安全 ASME VIIIなどの設計基準を提供する製造。