Definicja wieży/kolumny destylacyjnej

Candela Rocío Barbisan
Inżynier chemiczny

Wieże lub kolumny destylacyjne to zbiorniki ciśnieniowe, w których następuje separacja różnych składników tworzących strumień zasilający. Zasada działania opiera się na różnicy temperatur parowania każdej z substancji i ich lotności.

Podstawa teoretyczna

Jak każda destylacja, istota procesu opiera się na schemat:

Wieża destylacyjna ma źródło ciepła w dolnej części, takie jak reboiler, który generuje, że dzięki dostawie energia kaloryczna, część składników (jeden lub więcej) przechodzi do fazy gazowej. Gdy będą wznosić się przez kolumnę, napotkają opadającą ciecz, na przykład Dlatego, gdy dochodzi do szczytu kolumny, strumień pary jest podawany najbardziej lotny W międzyczasie cięższe elementy były ciągnięte przez płyn spływający w przeciwprądzie. Dlatego mówi się, że strumienie cieczy znajdują się w punkcie wrzenia, a strumienie pary w punkcie rosy.

Kiedy te prądy się wymieniają energia, jednocześnie wymieniają masę i dzieje się to na każdym etapie, czyli na każdej płycie (może to być również wypełnienie) symbolizowanej jako wewnętrzna pozioma linia w wieży.

Kiedy frakcja parowa dociera do szczytu wieży, trafia do skraplacza, gdzie jest pozyskiwana destylowanego produktu i gdzie część tego strumienia, znana jako refluks, ponownie wchodzi do niego wieża.

Należy wziąć pod uwagę, że na poprzednim obrazie wykreślono destylację typu binarnego, czyli tylko dwa składniki w prąd mocy Są one rozdzielone, wyciągając jedną z góry, a drugą z dołu. Istnieją jednak destylacje wielu składników, gdzie na każdym etapie wieży możliwe jest oddzielenie innego składnika.

Aplikacje

Istnieje wiele gałęzi przemysłu, w których stosuje się wieże destylacyjne, a zatem w zależności od ich zastosowania będzie średnica i długość, materiał produkcyjny oraz rodzaj płyty lub wypełnienia. Na przykład wieża destylacyjna to serce rafinerii ropy naftowej na świecie. Kiedy olej trafia do oczyszczalni, najpierw przechodzi proces odsalania, a następnie pieców wysokociśnieniowych. temperatura. Następnie jest wprowadzany do samej wieży, gdzie bardziej lotne składniki wznoszą się przez etapy i o wyższej temperaturze wrzenia opadają w kierunku dna wieży, a kondensaty na górze zbierane są do wiader.

Aby utrzymać temperaturę wieży, istnieją różne mechanizmy, szczególnie tutaj olej napędowy jest zwykle poddawany recyklingowi i nafty (składniki pierwotnej mieszanki), przed ponownym wprowadzeniem są schładzane w wymienniku ciepła. ciepło. Natomiast na górze „głowica zwrotna” utrzymuje odpowiednią temperaturę na górze.

Aby zrozumieć znaczny rozmiar tych wież, o długości od 60 do 80 m i średnicy 6 m, musimy zrozumieć znaczenie tego procesu. Z mieszaniny wyjściowej możliwe jest oddzielenie ciężkiego oleju napędowego (w temp. 340°C), lekkiego oleju napędowego (w temp. 280°C), nafty (w temp. 210°C) oraz benzyny ciężkiej (w temperaturze 180 °C), stąd uzyskuje się znaczną długość niezbędną do pokrycia wszystkich etapów frakcjonowania mieszać. Z kolei najcięższy element uzyskuje się na dole wieży: olej opałowy.

W zakładach frakcjonowania stosuje się je również do słodzenia gazu, np. w wieży kontaktorów aminowych, uzyskuje się go od góry słodki gaz, podczas gdy na dole prąd aminowy z zawartością gazu kwaśnego, prąd, który jest przesyłany do innej wieży regeneracja. Wykorzystywane są również w innych gałęziach przemysłu, np. przy produkcji związki organiczne i polimery.

Zgodnie z oczekiwaniami, istnieje również różnorodność materiałów produkcyjnych, od szkła do kolumn destylacyjnych po skala skali laboratoryjnej lub pilotażowej do dużych wież wykonanych ze stali węglowej lub stali niskostopowej. Z drugiej strony, jeśli wiadomo, że będą pracować z silnie korozyjnym płynem, takim jak gazy z zawartością CO2 i H2S, zwykle są one wykonane ze stali nierdzewnej lub innych odpornych stopów. Powszechne jest również znajdowanie wież z różnych materiałów w zależności od sekcji, ponieważ na przykład strefa krytyczna kondensacja W przypadku gazów kwaśnych sekcja górna może być wykonana ze stali nierdzewnej lub mieć okładzinę, natomiast sekcja dolna może być wykonana ze stali węglowej.

Jego projekt jest tworzony w oparciu o Twoje usługi i musi spełniać rygorystyczne normy jakość, bezpieczeństwo i produkcji, które zapewniają standardy projektowe, takie jak ASME VIII.