برج تقطیر
مشاهده همه 2 نتیجه
برج تقطیر چیست؟
برج تقطیر یا برج جدا سازی (Distillation column)، وسیله‌ای برای جداسازی اجزای سازنده یک محلول است. در واقع در برج تقطیر، اجزای سازنده یک محلول بر اساس میزان فراریت خود و اختلاف نقطه جوش از هم جدا می‌شوند. این برج در اندازه کوچک در آزمایشگاه‌ها و در مقیاس بسیار بزرگ در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از روش‌های جداسازی اجزای سازنده یک محلول، تقطیر است. در این فرآیند اجزای مختلف موجود در یک محلول بر مبنای اختلاف نقطه جوش، جداسازی می‌شوند.فرآیند تقطیر به دو صورت قابل انجام است. در حالت اول ابتدا با جوشاندن مایع، بخار تولید می‌شود و سپس با میعان این بخار، اجزای موردنظر جداسازی می‌شوند بدون آنکه هیچ مایعی به محفظه بخار بازگردد. اما در روش دیگر، مقداری از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر بازگردانده می‌شود. گفتنی است هر دو روش می‌توانند به صورت پیوسته و یا غیر پیوسته انجام شوند. برج تقطیر یا برج جداسازی (Distillation column)، وسیله‌ای برای جداسازی اجزای سازنده یک محلول است.در واقع در برج تقطیر، اجزای سازنده یک محلول بر اساس میزان فراریت خود و اختلاف نقطه جوش از هم جدا می‌شوند.این برج در اندازه کوچک در آزمایشگاه‌ها و در مقیاس بسیار بزرگ در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برج های صنعتی به‌صورت گسترده در صنایع فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.این صنایع شامل فرآیندهایی نظیر نفت و پتروشیمی، فرآیند گاز طبیعی، فرآیند قطران زغال‌سنگ، تخمیر، جداسازی هوای مایع، تولید حلال‌های هیدروکربنی و صنایع مشابه می‌شود.
کاربرد برج های تقطیر در صنایع نفت گاز و پتروشیمی در تولید و تقطیر میعانات گازی , تصفیه روغن سوخته به روش غیر اسیدی تحت شرایط وکیوم . تولید حلال های استری شامل اتیل استات و دستگاه راکتور متیل استات , تقطیر نفت خام , راکتور رزین سازی , راکتور برضش گیری , راکتور تولید روغن dop و … می باشد. اساس کار برج ها افزایش سطح تماس با گاز ها است . جداسازی در برج ها به سه روش پیوسته نیمه پیوسته و غیر پیوسته بچی و کانتینیوز انجام می گیرد. اما یکی از اصلی‌ترین کاربردهای آن، صنایع نفت خام است. در صنایع نفتی، هیدروکربن‌های مختلف بر اساس میزان فراریت خود بر اساس تقطیر جز به‌جز جداسازی می‌شوند.
انواع برج ها تقطیر
- برج تقطیر پر شده
- برج تقطیر حلال اتیل استات
- برج تقطیر حلال متیل استات
- برج تقطیر دو جزئی
- برج تقطیر سینی دار
- برج تقطیر مواد نفتی
- برج هوادهی قیر
فرآیند کار در برج تقطیر
قسمت یک فرآیند کار
عملیات تقطیر، یکی از انرژی‌برترین فرآیندهای جداسازی است.یک برج تقطیر صنعتی در یک پلانت شیمیایی، حدود ۴۰ درصد انرژی مصرفی را به خود اختصاص می‌دهد. برج‌های تقطیر و تعداد سینی‌های موجود در آن‌ها متناسب با نوع محلول و میزان فراریت اجزای سازنده آن طراحی می‌شود. بنابراین، قطر این برج‌ها در صنایع شیمیایی و پالایشگاه‌ها از ۶۵ سانتی‌متر تا ۶ متر بوده و ارتفاعی در حدود ۶ تا ۶۰ متر و بیشتر خواهند داشت.برج‌های تقطیر صنعتی معمولاً به‌صورت پیوسته کار می‌کنند.
تعریف ریبویلر
ریبویلرهایی که معمولا در انتهای برج و در کنار آن قرار می گیرند وظیفه تامین گرما یا انرژی تقطیر را بر عهده دارند. بویلرها عموماً به عنوان مرحله تعادل تقطیر در نظر گرفته می شوند و به عنوان سینی در برج های سینی در نظر گرفته می شوند.
قسمت دوم فرآیند کار
حوزه کار یک برج تقطیر بدین‌صورت است که ابتدا خوراک (Feed) که ممکن است.مایع، گاز و یا مخلوطی از مایع و گاز باشد، از محل مشخصی وارد برج می‌شود.محل ورودی خوراک به حالت فیزیکی آن بستگی دارد.پس از آن، حرارت لازم برای انجام عمل تقطیر و جداسازی توسط ریبویلر تأمین شده و به خوراک ورودی گرما می‌دهد. بخار حاصله از برج بالا رفته و طی این حرکت با مایعی که از بالای برج به سمت پایین حرکت می‌کند، تماس پیدا می‌کنند.تماس مایع با بخار روی سینی تقطیر باعث بالا رفتن دمای مایع شده و درنهایت دمای مایع به دمای حباب می‌رسد.وقتی مایع به دمای حباب خود رسید، اولین ذرات بخار می‌شود. این بخار غنی از ماده فرار (ماده با نقطه جوش کمتر) است. از طرف دیگر بخاری که بالا می‌رود، سرد شده و ماده‌ای که دمای جوش بالاتری دارد، تحت فرآیند میعان به مایع تبدیل شده و به سمت پایین برج حرکت می‌کند.
خوراک یا feed چیست ؟
مخلوطی از ورودی به برج که ممکن است مایع، گاز یا مخلوطی از مایع و گاز باشد، خوراک است. معمولا محل تغذیه در نقطه مشخصی از برج است که از قبل تعیین شده است. در برج های سینی به منطقه تغذیه سینی خوراک می گویند. یکی از خصوصیات مهم سینی غذا تطبیق جزء مورد نظر با خوراک از نظر دما و ترکیب نسبی است. ورودی خوراک البته به وضعیت فیزیکی خوراک بستگی دارد. معمولاً اگر خوراک مایع باشد، همراه با مایعی که از بالای سینی می ریزد وارد سینی خوراک می شود. اگر خوراک بخار باشد معمولاً از سینی تغذیه زیر وارد می شود. اگر خوراک مخلوطی از مایع و بخار است، بهتر است ابتدا فاز مایع و بخار را جدا کرده و سپس به روشی که گفته شد خوراک را وارد برج کنید. اما عملا به منظور صرفه جویی در هزینه جداسازی دو فاز بخار و مایع، فرآیند جداسازی به ندرت انجام می شود.
قسمت نهایی فرآیند کار برج تقطیر
مهم‌ترین نکته در یک برج تقطیر ایجاد سطح تماس مناسب بین فاز مایع و بخار است.این بدین‌صورت است که هرچه سطح تماس افزایش یابد، عملیات تفکیک و جداسازی با راندمان بالاتری انجام می‌شود.معمولاً در برج‌های جداسازی صنعتی برای افزایش سطح تماس بین دو فاز مایع و بخار از سینی‌های کلاهکی یا بشقاب‌های کلاهکی استفاده می‌شود. همواره سبک‌ترین محصولات با پایین‌ترین نقطه جوش از بالای ستون و سنگین‌ترین محصولات با بالاترین نقطه جوش از پایین برج خارج می‌شوند. در برج‌های تقطیر صنعتی، جهت بالا بردن راندمان و جداسازی بهتر محصولات، از مایع برگشتی یا همان ریفلاکس (Reflux) استفاده می‌کنند.در حقیقت بخشی از بخاری که کندانس شده و به مایع تبدیل می‌شود، مجدداً به برج بازگردانده می‌شود تا عملیات انتقال جرم و جداسازی بیشتری انجام شود. در داخل برج، مایع برگشتی (Reflux) از بالای ستون رو به پایین حرکت کرده و بخارهایی که به سمت بالا حرکت می‌کنند را خنک کرده و کندانس می‌کند. درنتیجه، این راندمان برج تقطیر افزایش می‌یابد.
تعریف کندانسور
نقش کندانسور در واقع تبدیل بخارات حاصل از عملیات حرارتی ترکیبی به مایع است. به طور کلی کندانسورها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند:
- کندانسور کل
- کندانسور جزئی
اگر تمام بخار بالای برج به مایع تبدیل شود و بخشی از آن وارد برج و قسمت دیگر وارد مخزن جمع آوری شود، تراکم کلی انجام می شود. اما اگر قسمتی از بخارات مایع باشد و قسمت دیگر به صورت بخار از کندانسور خارج شود به آن کندانسور جزئی می گویند. در کتب مرجع راهنمای انتخاب نوع کندانسور با ضرایب انتقال حرارت کندانسور ارائه شده است.
اجزای اصلی برج تقطیر
- نازل: محل اتصال لوله های ورودی و خروجی به برج تقطیر اطلاق می شود.
- رفلاکس کل: مخزن رفلاکس برای جمع آوری محصولات خنک شده بالای برج تقطیر استفاده می‌شود. این محصول به مخزن رفلاکس مایع یا مخلوطی از مایع و بخار وارد می شود. اگر کندانسور جزئی مخلوطی از بخار و مایع باشد. اگر کندانسور Total Condenser باشد، محصول به صورت مایع به مخزن وارد می شود. مقداری از مخزن رفلاکس به عنوان یک جریان برگشتی یا برگشتی به برج باز می گردد وقتی تمام مایع به برج برمی گردد و هیچ محصولی از بالای برج دریافت نمی شود، رفلاکس کامل می شود.
- انواع جداکننده ها: جداکننده ها برای جداسازی فازهای مختلف که با هم مخلوط شده اند استفاده می شوند. به طور کلی، عامل اساسی در جداسازی فازهای مایع، اختلاف چگالی مواد است.
- ریبویلر: تجهیزاتی برای تامین بخار و گرما در کف برج تقطیر استفاده می شود. بازسازی کننده ها بیشتر مبدل های پوسته و لوله هستند. مایع انتهای ستون تقطیر در ریبویلر گرم می شود و به صورت بخار به برج تبدیل می شود. بخار آب، گاز و سایر مایعات به عنوان ماده رابط استفاده می شود.
- پمپ: پمپ ها برای انتقال مایع در ارتفاع بالا و مایعات با ویسکوزیته بالا استفاده می شود. به این ترتیب می توان از پمپ ها در نقاط مختلف واحد برای انتقال سیالات استفاده کرد.
نحوه سفارش و خرید برج تقطیر
برای خرید و اطلاع از قیمت برج تقطیر مبدل سازان کیمیا می‌توانید از طریق راه‌های ارتباطی زیر با کارشناسان ما برای دریافت پیش فاکتور و مشاوره در ارتباط باشید.