หอกลั่น / ความหมายของคอลัมน์

แคนเดลา โรซีโอ บาร์บิซาน
วิศวกรเคมี

หอกลั่นหรือเสาเป็นภาชนะรับแรงดันซึ่งการแยกส่วนประกอบต่างๆ ที่ประกอบกันเป็นกระแสป้อนเกิดขึ้น หลักการทำงานขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิการระเหยของสารแต่ละชนิดและความผันผวน

พื้นฐานทางทฤษฎี

เช่นเดียวกับการกลั่นทั้งหมด สาระสำคัญของกระบวนการขึ้นอยู่กับ โครงการ:

หอกลั่นมีแหล่งความร้อนอยู่บริเวณด้านล่าง เช่น หม้อน้ำซึ่งสร้างสิ่งนั้นด้วยการส่งมอบ พลังงานแคลอรี่ส่วนหนึ่งของส่วนประกอบ (หนึ่งหรือมากกว่า) ผ่านเข้าสู่เฟสไอ ขณะที่พวกเขาขึ้นไปตามคอลัมน์ พวกเขาจะพบของเหลวที่ไหลลงมา, สำหรับ ดังนั้นเมื่อถึงด้านบนสุดของคอลัมน์ กระแสไอน้ำจะถูกป้อนมากที่สุด ระเหย ในขณะเดียวกัน ส่วนประกอบที่หนักกว่าจะถูกลากโดยของเหลวที่ไหลลงมาในกระแสทวน นั่นคือเหตุผลที่กระแสของเหลวถูกเรียกว่าจุดฟองในขณะที่กระแสไอถูกกล่าวว่าเป็นจุดน้ำค้าง

เมื่อกระแสเหล่านี้แลกเปลี่ยน พลังงานพวกมันแลกเปลี่ยนมวลพร้อมกันและเกิดขึ้นในแต่ละขั้น นั่นคือ บนจานแต่ละแผ่น (อาจเป็นไส้ก็ได้) ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของเส้นแนวนอนด้านในของหอคอย

เมื่อเศษไอขึ้นไปถึงยอดหอคอย มันจะไปที่คอนเดนเซอร์ซึ่งได้รับมา ผลิตภัณฑ์กลั่นและที่ซึ่งส่วนหนึ่งของกระแสที่เรียกว่ากรดไหลย้อนกลับเข้าสู่ หอคอย

ต้องคำนึงว่าในภาพก่อนหน้า การกลั่นแบบไบนารีจะแสดงเป็นกราฟ กล่าวคือ มีเพียงสององค์ประกอบใน กระแสไฟฟ้า พวกมันถูกแยกออกจากกันโดยดึงอันหนึ่งจากด้านบนและอีกอันจากด้านล่าง อย่างไรก็ตาม มีการกลั่นส่วนประกอบหลายส่วน ซึ่งในแต่ละขั้นของหอคอยนั้นเป็นไปได้ที่จะแยกส่วนประกอบต่างๆ ออกจากกัน

แอพพลิเคชั่น

อุตสาหกรรมที่ใช้หอกลั่นมีมากมาย ดังนั้น ขึ้นอยู่กับการใช้งานจะเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว วัสดุการผลิต และประเภทของแผ่นหรือไส้ ตัวอย่างเช่นหอกลั่นคือ หัวใจโรงกลั่น ของน้ำมันดิบในโลก เมื่อน้ำมันมาถึงโรงบำบัด ขั้นแรกจะผ่านกระบวนการแยกเกลือออก จากนั้นจึงผ่านเตาเผาแรงดันสูง อุณหภูมิ. จากนั้น จะได้รับการแนะนำให้รู้จักกับตัวหอคอย ซึ่งส่วนประกอบที่ผันผวนมากขึ้นจะลอยขึ้นตามด่านต่างๆ และ อุณหภูมิเดือดที่สูงขึ้นจะตกลงสู่ด้านล่างของหอคอย และคอนเดนเสทที่อยู่ด้านบนจะถูกรวบรวมไว้ในถัง

มีกลไกต่างๆ เพื่อรักษาอุณหภูมิของหอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่นี่มักจะนำน้ำมันดีเซลกลับมาใช้ใหม่ และน้ำมันก๊าด (ส่วนประกอบของส่วนผสมดั้งเดิม) ก่อนที่จะกลับเข้าไปใหม่ พวกมันจะถูกทำให้เย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อน. ในขณะที่ด้านบน "หัวไหลย้อน" จะรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมไว้ด้านบน

เพื่อให้เข้าใจถึงขนาดที่สำคัญของหอคอยเหล่านี้ ซึ่งมีความยาวระหว่าง 60 ม. ถึง 80 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 ม. เราต้องเข้าใจถึงความสำคัญของสิ่งนี้ในกระบวนการนี้ จากส่วนผสมเริ่มต้น สามารถแยกน้ำมันดีเซลหนัก (ที่อุณหภูมิ 340°C) น้ำมันดีเซลเบา (ที่อุณหภูมิ 280°C) น้ำมันก๊าด (ที่อุณหภูมิ 210°C) และ แนฟทา (ที่ 180 °C) จากนั้นจะได้ความยาวที่กว้างขวางที่จำเป็นในการครอบคลุมขั้นตอนการแยกส่วนทั้งหมดของ ผสม. ในทางกลับกัน ส่วนประกอบที่หนักที่สุดจะอยู่ที่ด้านล่างของหอคอย: น้ำมันเตา.

ในโรงงานแยกส่วน พวกมันยังใช้เพื่อทำให้ก๊าซมีรสหวาน เช่น ในทาวเวอร์คอนแทคเตอร์เอมีน จะได้มาจากด้านบน ก๊าซหวาน ในขณะที่ด้านล่างของกระแสเอมีนที่มีปริมาณก๊าซกรด กระแสที่ถูกส่งไปยังหออื่นสำหรับมัน การฟื้นฟู นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น ในการผลิต สารประกอบอินทรีย์ และของ โพลิเมอร์.

ตามที่คาดไว้ นอกจากนี้ยังมีวัสดุการผลิตที่หลากหลาย ตั้งแต่แก้วสำหรับคอลัมน์การกลั่นไปจนถึง มาตราส่วน ห้องปฏิบัติการหรือสเกลนักบินไปจนถึงหอคอยขนาดใหญ่ที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนหรือเหล็กกล้าผสมต่ำ ในทางกลับกัน หากทราบว่าจะทำงานกับของไหลที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น ก๊าซที่มีปริมาณ CO2 และ H2S ก็มักจะทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมหรือโลหะผสมที่ทนทานอื่นๆ นอกจากนี้ยังพบได้ทั่วไปในการค้นหาหอคอยที่มีวัสดุต่างๆ กันขึ้นอยู่กับส่วนต่างๆ เช่น โซนวิกฤติของ การควบแน่น สำหรับก๊าซที่เป็นกรด ส่วนบนสามารถทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมหรือมีวัสดุหุ้ม ในขณะที่ส่วนล่างสามารถทำจากเหล็กกล้าคาร์บอน

การออกแบบนั้นขึ้นอยู่กับบริการของคุณและต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เข้มงวดของ คุณภาพ, ความปลอดภัย และการผลิตที่ได้มาตรฐานการออกแบบ เช่น ASME VIII