ساخت برج تقطیر در اصفهان

ساخت برج تقطیر در اصفهان

برج تقطیر یکی از مهم ترین تجهیزات مورد استفاده در صنایع شیمیایی برج تقطیر است. از این تجهیز سال هاست استفاده می شود.(ساخت برج تقطیر در اصفهان) هرچه زمان می گذرد تکنولوژی‌های مربوط به طراحی و ساخت برج تقطیر پیشرفت می کند. پیشرفت های این حوزه هزینه ساخت کمتر، راندمان بالاتر و مصرف انرژی کمتر را به همراه خواهد داشت.

تقطیر چیست؟

تقطیر روشی پرکاربرد برای جداسازی مخلوط ها بر اساس تفاوت در شرایط لازم برای تغییر فاز اجزای مخلوط است. برای جدا کردن مخلوطی از مایعات، مایع را می توان حرارت داد تا اجزایی را که دارای نقطه جوش متفاوتی هستند، وارد فاز گاز کرد. سپس گاز به شکل مایع متراکم شده و جمع آوری می شود.

تکرار فرآیند بر روی مایع جمع آوری شده برای بهبود خلوص محصول را تقطیر مضاعف می گویند. اگرچه این اصطلاح بیشتر در مورد مایعات به کار می رود، فرآیند معکوس می تواند برای جداسازی گازها با مایع کردن اجزا با استفاده از تغییرات دما و/یا فشار استفاده شود.(ساخت برج تقطیر در اصفهان)

انواع تقطیر

تقطیر با بخار

تقطیر با بخار برای جداسازی اجزای حساس به حرارت استفاده می شود. بخار به مخلوط اضافه می شود و باعث می شود مقداری از آن تبخیر شود. این بخار سرد شده و به دو بخش مایع تبدیل می شود. گاهی اوقات اجزا به طور جداگانه جمع آوری می شوند، یا ممکن است مقادیر چگالی متفاوتی داشته باشند، بنابراین به تنهایی از هم جدا می شوند.

تطیر ساده

زمانی که نقطه جوش دو مایع به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است یا برای جدا کردن مایعات از جامدات یا اجزای غیرفرار ممکن است از تقطیر ساده استفاده شود. در تقطیر ساده، مخلوطی گرم می شود تا فرارترین جزء از مایع به بخار تبدیل شود. بخار بالا می رود و وارد یک کندانسور می شود.

تقطیر جزء به جزء

این تقطیر زمانی استفاده می شود که نقطه جوش اجزای یک مخلوط به یکدیگر نزدیک باشد. برای جداسازی اجزاء از یک برج تقطیر استفاده می شود. در تقطیر جزئ به جزء، یک مخلوط گرم می شود تا بخار بالا آید. همانطور که بخار سرد می شود، بر روی پکینگ ستون کندانس می شود.

گرمای بخار افزایش یافته باعث می شود که این مایع دوباره تبخیر شود و آن را در امتداد ستون حرکت دهد و در نهایت نمونه خلوص بالاتری از جزء فرارتر مخلوط به دست آید.

بیشتر بدانید : سرج تانک – مخزن تحت فشار – مخازن تحت فشار

تقطیر تحت خلاء

تقطیر تحت خلاء برای جداسازی اجزایی که نقطه جوش بالایی دارند استفاده می شود. کاهش فشار دستگاه نقطه جوش را کاهش می دهد. تقطیر تحت خلاء به ویژه زمانی مفید است که نقطه جوش معمولی از دمای تجزیه یک ترکیب بیشتر شود.

آساساخت برج تقطیر در اصفهان

برج تقطیر چگونه اجزا را جداسازی می کند؟

اساس کار برج تقطیر، فراریت اجزا است. در آن مواد ورودی به وسیله ی ریبویلر حرارت را دریافت می کنند. اجزای فرارتر و با نقطه جوش کمتر، زودتر تبخیر شده و از بالای برج خارج می شوند. به همین دلیل در ساخت برج تقطیر ریبویلر اهمیت ویژه ای دارد. برای خلوص بیشتر و ایجاد پایداری برج نیز، مقداری از مایع خالص بالای برج به درون آن بازگردانده می شود.

برج تقطیر پیوسته و ناپیوسته

نکات ساخت برج تقطیر

در ساخت برج های تقطیر پیوسته و ناپیوسته باید نکاتی در نظر گرفته شود. این نکات از اصول کار برج تقطیر پیوسته و ناپیوسته سرچشمه می گیرد. در برج تقطیر پیوسته از ابزاردقیق مختلفی استفاده می شود. جایگاه تمامی این ابزار در برج باید در نظر گرفته شود. از طرف دیگر برج های تقطیر ناپیوسته ابزاردقیق بسیار کمتری دارند.

نکات طراحی برج تقطیر

در طراحی برج تقطیر پیوسته و ناپیوسته فشار، دما، سینی ورودی خوراک و … اهمیت ویژه ای دارد. در نظر نگرفتن هریک از این پارامترها، خسارات جبران ناپذیری وارد می کند. بهینه سازی این فاکتورها در طراحی و شبیه سازی برج تقطیر، به یک برج با کمترین متریال سازنده و بیشترین راندمان کاری خواهد انجامید. این امر علاوه بر افزایش راندمان، به کاهش قیمت ساخت یک برج نیز منجر خواهد شد.

بررسی تفاوت هزینه برج های پیوسته و ناپیوسته

ساخت برج های پیوسته و ناپیوسته از لحاظ هزینه تفاوت زیادی ندارد. در برج های پیوسته، ابزاردقیق و در برج های ناپیوسته، هزینه ی ریبویلر برج بخش عمده ای از هزینه را در بر می‌گیرد.
مقایسه برج تقطیر پکینگ و سینی دار از لحاظ موارد کاربرد

هرکدام از این برج‌ها دارای ویژگی‌ها و مزایای خاصی هستند که منجر به استفاده گسترده آن‌ها در صنایع مختلف شده است.

برج تقطیر پکینگ

برج تقطیر پکینگ در عملیات تقطیر و فرایندهایی که نیاز به تبادل جرم بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. مثال‌هایی از کاربردهای برج تقطیر پکینگ شامل تقطیر فراورده های نفتی، تصفیه گاز طبیعی، تصفیه آب و تصفیه هوا می‌شوند.

تقطیر پکینگ با استفاده از ماده‌های پکینگ، سطح زیادی را برای تماس بین فازهای گازی و مایع فراهم می‌کند و باعث بهبود عملکرد جداسازی می‌شود. همچنین، قابلیت تنظیم کارایی جداسازی با تغییر نوع و ترتیب ماده‌های پکینگ در برج وجود دارد.

برج تقطیر پکینگ به دلیل ابعاد کوچکتر و ساختار ساده‌تر در مقایسه با برج سینی دار، هزینه‌های ساخت و نگهداری کمتری دارد. همچنین، قابلیت سازگاری با دبی‌های متفاوت و قابلیت تطبیق با شرایط متغیر به عنوان یک مزیت مهم آن محسوب می‌شود.(ساخت برج تقطیر در اصفهان)

بیشتر بدانید : نحوه ساخت برج تقطیر – برج تقطیر و اجزای برج تقطیر

برج سینی دار

برج سینی دار در فرایندهایی که نیاز به جداسازی دقیق‌تر و کنترل بهتر دما، فشار و میزان مخلوط‌ها دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. مثال‌هایی از کاربردهای برج سینی دار شامل تصفیه بنزین، تصفیه آب در صنایع شیمیایی و فرایندهای خوراک‌دهی در پالایشگاه‌ها می‌شوند.

سینی دار با استفاده از سینی‌های خمیده یا صاف، تماس مواد در تمام برج را فراهم می‌کند و فرآیند جداسازی را انجام می‌دهد. انتخاب نوع و ساختار سینی‌ها بر اساس خواص مواد و ویژگی‌های فرآیند صورت می‌گیرد.

برج سینی دار به دلیل دقت بالا در جداسازی، قابلیت کنترل بیشتر و توانایی کارکرد در فشارها و دماهای بالا، برای فرایندهایی که نیاز به شرایط دقیق دارند، مناسب است.

هرچند برج سینی دار هزینه‌های ساخت و نگهداری بیشتری نسبت به برج تقطیر پکینگ دارد، اما قابلیت ارتقاء و تعمیرات ساده‌تر آن می‌تواند در بلندمدت بازدهی مطلوبی را فراهم کند.

به طور کلی، برج تقطیر پکینگ برای فرایندهایی با تبادل جرم بالا و هزینه کمتر مناسب است، در حالی که برج سینی دار برای جداسازی دقیق و کنترل شرایط فرآیند انتخاب مناسبی است. انتخاب بین این دو برج بستگی به نیازهای خاص فرآیند و مشخصات فیزیکی و شیمیایی مواد واکنش دارد.

برج های سینی دار

درون این دسته از برج های تقطیر سینی هایی مشبک با اشکال گوناگون وجود دارد که راندمان های متفاوتی دارد.

برج های تقطیر پرشده

درون این دسته از برج های تقطیر ساختار ها منظم و نامنظمی وجود دارد. این دسته از برج های تقطیر برای برش گیری از سیال استفاده می شود.

مقایسه ی برج های تقطیر سینی دار و پر شده

از لحاظ مدت زمان ساخت، مدت ساخت برج پرشده کمتر از برج سینی دار است.

اگر بخواهیم تلرانس دبی جریان، برج سینی دار انعطاف پذیری بیشتری دارد.

از لحاظ خوردگی و تعویض قطعات و تعمیر برج، برج پرشده بسیار انعطاف پذیر است.

بیشتر بدانید : برج تقطیر چیست؟– خط تولید مخازن تحت فشار و برج تقطیر در کارخانه Bertotto-Boglione

جنس مواد انتخاب شده در ساخت برج

جنس مواد انتخاب شده معمولا بستگی به نوع سیال و نیز کاربرد آن دارد. برای صنایع غذایی مانند خط تولید الکل و خط تولید حلال ها مانند خط تولید اتیل استات معمولا از برج تقطیر با جنس استیل ۳۱۶ استفاده می شود.

کاربرد برج تقطیر

کاربرد برج تقطیر در جداسازی مخلوط سیالات از یکدیگر است. به عنوان مثال در خط تولید الکل و خط تولید اتیل استات و نیز خط تولید جداسازی هیدروکربن ها و تصفیه روغن سوخته از این تجهیز استفاده می‌شود.

مشکلات رایج در ساخت برج تقطیر

پدیده طغیان

گاها بر اساس ایجاد اشتباه در محاسبات و طراحی‌ها و یا هنگام ساخت برج تقطیر در کارگاه‌ها و کارخانه‌ها، اختلاف فشار بین دو سینی در برج بیش از حد مجاز می‌شود. با افزایش اختلاف فشار بیش از حد، فاز گاز درون برج از ریزش مایع به سمت پایین جلوگیری کرده و باعث تجمع مایع در سینی بالاتر می‌شود.

با افزایش سطح مایع در روی سینی، انتقال جرم در برج کاهش یافته و باعث کاهش راندمان می‌شود. تداوم این مشکل گاهی اوقات سبب خروج مایع از بالای برج شده و می‌تواند خسارات سنگینی به خط تولید وارد نماید.

بیشتر بدانید : برج تقطیر سینی دار برج تقطیر پکینگ

پدیده ماندگی

در بعضی مواقع، رسیدن سرعت فاز گاز به بیش از حد مجاز، باعث جدا کردن قطرات مایع از سینی زیرین و انتقال آن به سینی بالاتر می‌شود. این امر باعث اختلاط مایع سینی زیرین و فوقانی می‌شود. در نظر نگرفتن سرعت مناسب برای فاز بخار در هنگام طراحی و ساخت برج تقطیر، سبب کاهش سطح انتقال جرم شده و برج را از حالت بهینه دور می‌کند.

پدیده چکه کردن

مشکلات دیگری نیز نظیر پدیده ماندگی، انسداد، مخروطی شدن و… از مواردی است که می‌بایست در طراحی و ساخت برج‌های تقطیر در نظر گرفته شوند.

ریبویلر و کندانسور در برج تقطیر

پس از اینکه مخلوط خوراک وارد ستون شد، مایع به صورت مخالف در ستون از طریق پکینگ جریان می‌یابد و با جریان بخار در حال افزایش تماس می‌گیرد. مایع پایینی وارد یک بویلر می شود و یک جریان بخار به ستون باز می گردد و یک جریان به صورت محصول مایع خارج میشود.

جریان بخار به سمت بالا جریان می یابد و اجزای فرارتر را جذب میکند. سپس از ستون خارج می شود و وارد کندانسور می شود. پس از مایع شدن بخار، جریان وارد یک درام برگشتی می شود، جایی که به یک جریان محصول و یک جریان برگشتی که به ستون برگردانده می شود، تقسیم می شود. ریبویلر و کندانسور نقش حیاتی در طراحی و ساخت برج تقطیر دارند.

طراحی و ساخت برج تقطیر سینی‌دار

برج سینی‌دار پرکاربردترین نوع برج تقطیر است. تعداد سینی ها یا مراحل در ستون به خلوص مطلوب و دشواری جداسازی بستگی دارد. تعداد مراحل نیز ارتفاع ستون را تعیین می کند.هندسه سینی های داخل ستون بر طراحی و ساخت برج تقطیر اثر می‌گذارند.

سینی های غربال، که حاوی سوراخ هایی برای عبور بخار هستند، برای موقعیت های با ظرفیت بالا استفاده می شود که بازدهی بالا با هزینه کم را ارائه می دهد. اگرچه قیمت کمتری دارد، سینی‌های دیگری حاوی سوراخ‌هایی با دریچه‌های باز و بسته‌کننده، به دلیل تجمع مواد، تمایل به ایجاد رسوب دارند.

اصطلاحات رایج در طراحی و ساخت برج تقطیر

سینی های کلاهک حباب دار حاوی درپوش هایی هستند که به بخار اجازه می دهد از طریق منافذ ریز مایع به داخل و خارج جریان یابد. ولی سینی های درپوش حبابی پیشرفته ترین و گران ترین سینی در بین سه سینی هستند و در برخی شرایط با دبی کم مایع بسیار موثر هستند.

Turndown، اصطلاحی برای کاهش راندمان به دلیل سرعت کم بخار سینی است که هنگام استفاده از ستون های تقطیر یکپارچه حرارتی در نظر گرفته شود.

بیشتر بدانید :مخزن هوای فشرده– برج خنک‌کننده در پتروشیمی– ریبویلر–برج تقطیر یا برج جدایی – Distillation Tower

انواع سینی در طراحی و ساخت برج تقطیر

۱. سینی‌های درپوش حباب دار یا bubble cap

در این سینی، بخارات از طریق مناذی به داخل یک کلاهک بالا می روند، سپس از شکاف ها یا سوراخ های درپوش خارج می شوند و از طریق مایع اطراف سینی تولید حباب می کنند. بخارات برای اختلاط و انتقال جرم در تماس با مایع، به صورت حباب وارد می‌شوند. سینی های درپوش حباب دار یکی از متداول ترین سینی ها در طراحی و ساخت برج تقطیر به شمار میروند.(ساخت برج تقطیر در اصفهان)

۲. Sieve tray

این نوع سینی ها ساده ترین نوع سینی در طراحی و ساخت برج تقطیر با جریان متقاطع است. سینی شامل سوراخ‌های کوچک گرد و سوراخ‌هایی (⅛ تا ۱ اینچی) روی سطح سینی است. بخار از طریق سوراخ‌های کوچک روی کف سینی بالا می‌آید و به روشی نسبتاً یکنواخت از طریق مایع حباب می‌زند. سرعت بخار باعث می شود که مایع از سوراخ ها به سمت پایین جریان پیدا نکند.

۳. Valve tray

دهانه های سینی سوپاپ دار با درپوش های قابل جابجایی پوشانده شده اند که خود را با توجه به جریان بخار تنظیم می کنند. دریچه‌های سینی یا درپوش‌ها با نرخ بخار کم بسته می‌شوند، بنابراین از حرکت مایع از سینی به پایین جلوگیری می‌کنند. با افزایش نرخ بخار، سوپاپ بلند می شود و فضای باز برای جریان بخار نیز افزایش می یابد.

در سینی‌های سوپاپ دار، دهانه‌ها ممکن است بر اساس جریان بخار تغییر کنند. بنابراین سینی‌ها می‌توانند در محدوده وسیعی از نرخ جریان با راندمان جداسازی بالا و انعطاف‌پذیری زیاد کار کنند.

به دلیل انعطاف پذیری و قیمت مناسب، سینی های سوپاپ دار را میتوان با سینی های درپوش حباب دار در طراحی و ساخت برج تقطیر جایگزین کرد. همچنین سطح دهانه برای حفظ تعادل فشار دینامیکی در سراسر صفحه تغییر می کند.

شرکت آساگروپ اصفهان

درباره آساگروپ : شرکت آساگروپ اصفهان سازنده انواع مخازن نفتی با نزدیک به نیم قرن تجربه در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و اجرای مخازن نفتی در اصفهان، تهران، عسلویه و …

برای اطلاعات بیشتر به صفحه  “تماس باما” مراجعه نمایید.(ساخت عدسی مخازن اصفهان)

مشاهده امکانات و تجهیزات شرکت آساگروپ

֍اطلاعات تماس ️

تلفن : ۰۳۱۴۵۸۳۶۳۴۹ ️

اینستاگرام : @asagroupco

آدرس : اصفهان، شهرک صنعتی دولت آباد، شرکت آساگروپ اصفهان