دستگاه یا برج تقطیر تفکیک ترکیبات و مایعات پیچیده را در دمای مختلف انجام میدهد. مایعات را به کمک تبخیر و تراکم تفکیک خواهد کرد و سپس محصول تقطیر شده به شکل بخار در ظرفها متراکم خواهد شد. خود تقطیر به دو صورت ساده و جز ءبه جزء انجام خواهد گرفت.
در تقطیر ساده اجزای سازنده یک محلول غیرفعال توسط جوشاندن از یکدیگر جدا شده با سردکردن آن میعان بهصورت مایع جمعآوری خواهد شد. در تقطیر جزء به جزء سازنده یک محلول طبق قانون رائول، بهصورت جزءبهجزء از یکدیگر جدا خواهند شد. فرآیند تقطیر در برج های خاصی انجام می شود که انواع مختلفی دارند.
با ما همراه باشید تا با انواع برج تقطیر در پالایشگاه بیشتر آشنا شوید.
برج تقطیر
پیش از آنکه به معرفی انواع برج تقطیر بپردازیم بهتر است که با اجزای تشکیل دهنده آن بیشتر آشنا شویم. از مهم ترین قطعات و بخش های برج تقطیر میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
- برج
- سیستم چگالنده
- سیستم جوشانده
- تجهیزات جانبی
انواع برج تقطیر کدام اند؟
یکی از مهمترین اجزای برج تقطیر، برج آن به شمار میآید. درون برج سینیهای وجود دارد که عمل تقطیر در آن انجام خواهد شد. اما همین برج ها نیز نوع و اندازههای متفاوتی خواهد داشت و این تفاوت را اندازه، چیدمان و تعداد سینیها مشخص خواهد کرد.
انواع برج تقطیر در پالایشگاه بر اساس مقیاس صنعتی به دودسته تقسیم خواهد شد:
1ـ برج های سینی دار
این برج ها یکی از انواع برج تقطیر در پالایشگاه هستند که عمل جداسازی را بهصورت مستقیم و غیرمستقیم انجام میدهند. یکی از این جداسازی ها جداسازی و تصفیه روغن می باشد. نحوه عملکرد آنها بدین صورت است که گرمای لازم برای رساندن مواد به دمای جوش منبع را تأمین مینمایند. مواد حاصله از این گرما بر روی برجها جمع شده از بخار به وجود آمدهای که از پایین به بالای برج و از مایعی که از بالای برج به پایین میآید تأمین خواهد شد. برجهای سینیدار خود نیز به 4 دسته تقسیم خواهند شد:
- سینیدار دریچهای
- غربالی
- فنجانی
- کلاهک دار
برج سینی دار دریچه ای
یکی از انواع برج تقطیر در پالایشگاه، برج سینیدار دریچهای است. این برجها از صفحات سوراخداری تشکیل شدهاند که هر یک از سوراخها به صفحهای کوچک متحرک مجهز خواهد بود. این سوراخ ها به شکل مستطیل یا مدور هستند. صفحه ای دریچهای در دبی کم بخار روی سوراخها را خواهد پوشاند تا مایع از آن چکیده نشود. این دریچهها به دو صورت متحرک و ثابت ساخته شدهاند.
با بالارفتن دبی بخار دریچهها بهصورت قائم و در امتداد هم بهطرف بالا حرکت خواهند کرد و این عمل مجرا را برای عبور بخار آماده میکند. یکی از مزیتهای این سینیها قیمت آنها می باشد که بسیار مقرون به صرفه است.
برج سینی دار غربالی
یکی از انواع برج تقطیر در پالایشگاه برجها با سینی غربالی است سینی غربالی با صفحات مشبک اینگونه عمل میکنند که بخار از منافذ آن عبور میکند و بهصورت حبابهایی وارد مایع روی سینی خواهند شد. سینی غربالی مزیتهای بسیاری دارند مانند قیمت مقرون به صرفه آنها و افت فشار کم که باعث شده این مجموعه عملکرد بسیار مناسبی داشته باشد و جزء بهترینها برای انتخاب به شمار آید.
برج سینی دار فنجانی
این نوع برج سینیدار از یک صفحه مشبک شکلگرفته است که روی هر یک از سوراخهای آن لوله احاطه شده که گاز را بهطرف بالا هدایت میکند و فنجان وارونهای بر روی آن قرار دارد. این مدل یکی از انواع برج تقطیر در پالایشگاه به شمار میآید که لایهای از مایع بر روی سینی آن باقی خواهد ماند و معمولاً گاز خروجی که در زیر فنجانها قرار دارد باید از بین این لایهها عبور کند. در این انواع برج می توان برای تولید روغن بهره برد.
مزیتهای این نوع از برجهای سینیدار عبارت اند از:
1 ـ در دبیهای بسیار کم گاز عملکرد مناسبی دارد.
2 ـ مایع از سوراخهای سینی نشتی نخواهد داشت.
برج سینی دار کلاهک دار
یکی از انواع برج تقطیر در پالایشگاه به برجهای سینیدار کلاهکدار اختصاص داده شده است. در این نوع قدرت تفکیک را تعداد سینیهای مشخص خواهند کرد. یعنی هر آنچه تعداد سینی های بیشتر باشد، نوع انتقال ماده و قدرت تفکیک آن متفاوت تر است. قطر برج و فاصله بین سینیهای به مقدار مایع و گاز بستگی دارد که در واحد زمان از سینی عبور خواهند کرد.
سینیهایی این برج هرکدام یک مرحله از تفکیک را انجام خواهند داد، زیرا فاز گاز و مایع بر روی سینی در کنار یکدیگر قرار دارند و انتقال فاز مایع به فاز گازی و برعکس در هر یک از سینیها امکانپذیر است. عملکرد و بازده انتقال را با بالابردن تماس سطح مشترک میان دو فاز میتوان افزایش داد.
برج های پر شده
برج های پر شده یکی از انواع برج تقطیر در پالایشگاه به شمار میآید که با نام برجهای پرکن شناسایی شدهاند در آن به جزء عمل تقطیر عمل جذب نیز انجام خواهد شد. در برجهای پرکن عملکرد برعکس برجهای سینیدار صورت خواهد گرفت و بخار از پایین برج و مایع از بالای برج خارج خواهد شد.
ارتفاع کوتاهتر این برج نسبت به برجهای سینیدار زبانزد است. بازدهی در برجهای پر کن به افت فشاری که در آن صورت خواهد گرفت بستگی دارد و عملکرد جداسازی بیشتری انجام خواهد شد. این برج ها یکی از معروف ترین انواع برج های تقطیر می باشند که می توان در بازیافت روغن از آن ها استفاده کرد.
با وجود این که طرز کار این دو از برجها شبیه به یکدیگر است اما میتوان تفاوتهای از برجها را بیان کرد:
1 ـ برجهای سینیدار که یکی از انواع برج تقیطر در پالایشگاه هستند انتقال جرم بین فازها را توسط سوراخهای که به فاصله معین قرار دارد انجام می دهد و این عمل باعث آسانتر شدن عمل تقطیر میشود اما در برجهای پر کن سینی وجود ندارد و تماماً برج است.
2 ـ راندمان برجهای پر کن نسبت به برجهای سینی دار پایین تر است زیرا در برجهای سینیدار گاز از پایین و مایع از بالا جریان پیدا خواهند کرد اما در مدل پر شده توزیع نوسان موجب خشک شدن برخی از قسمتها خواهد شد همین امر برای پایین آمدن راندمان کافی خواهد بود.
دو مورد بالا تفاوتهای انواع برج تقطیر در پالایشگاه ها یعنی مدل پر شده با مدل سینی دار بود اما همانطور که گفتیم طرز کار این دو برج تقطیر شبیه به یکدیگر است. برجهای پر کن به دودسته منظم و نامنظم تقسیم میشوند. در نوع پر کن منظم عملکرد بهقدری بالا خواهد بود که میتوان گفت بر برجهای سینیدار برتری دارند.
مزایای برج های پرکن منظم و نامنظم نسبت به برج های سینی دار
1 ـ قابلیت پاسخگویی بالایی آن نسبت به محدود وسیعی از دبی مایع
2 ـ افت فشار کمتر نسبت به برجهای سینیدار
3 ـ ایجاد تماس بین سطح مایع و گاز
4 ـ مقرون به صرفه بودن
5 ـ افت فشار کم گاز در زمان عبور از پر کن
6 ـ بیاثربودن مواد شیمیایی در سیالات داخل برج
سه خصوصیات آخر را باید یک برج تقطیر پرکن داشته باشد تا بتوان گفت نسبت به برج های سینی دار برتری دارد.
سخن پایانی
یکی از مهم ترین فرایندهای صنعتی مربوط به گاز و نفت میباشد که در پالایشگاهها نفتی امکانپذیر است. عمل تقطیر نیز از مهمترین فرایندهای جداسازی است که در بالا به چگونگی و کاربرد آن در صنعت اشاره شد. این عملیات در انواع برج تقطیر در پالایشگاه صورت میگیرد و محصولات مختلفی تولید میشود.
شرکت نیرونماد خراسان از جمله مجموعه هایی است که به تولید ، تصفیه و بازیافت انواع روغن به عنوان یکی از فرآورده های حاصل از پالایش نفت میپردازد. برای آشنایی بیشتر با محصولات این مجموعه میتوانید به وب سایت نیرو نماد مراجعه کنید.
