برج تقطیر
فاقد توضیحات...
[[ comment.sender ]]
[[ comment.description ]]
[[ reply.sender ]] (در پاسخ به [[comment.sender]])
[[ reply.description ]]
برج تقطیر چیست؟
برج تقطیر یک دستگاه استوانه ای شکل و بلند است که برای جداسازی مایع به اجزای تشکیل دهنده فرارتر آن به کار می رود. فرآیند جداسازی در برج تقطیر بر اساس تفاوت در نقاط جوش اجزای تشکیل دهنده مایع صورت می گیرد.
عملکرد برج تقطیر
عملکرد برج تقطیر را می توان به جدا کردن دو هم صحبت پرحرف را تشبیه کرد که هر کدام دوست دارند در دمای بالاتر صحبت کنند (نقطه جوش پایین تر). داخل برج تقطیر، محصول با نقطه جوش پایین تر (فرارتر) تمایل دارد که به سمت بالای برج صعود کند و محصول با نقطه جوش بالاتر (کم فرارتر) در پایین برج باقی می ماند.
کاربردهای برج تقطیر
برج های تقطیر در صنایع مختلفی از جمله پالایش نفت، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، دارویی و غذایی کاربرد دارند. از برج های تقطیر برای تولید محصولات مختلفی مانند بنزین، گازوئیل، اتانول، متانول، پلاستیک و انواع نوشیدنی های الکلی استفاده می شود.
انواع برج تقطیر
دو نوع برج تقطیر اصلی وجود دارد:
1- برج تقطیر سینی دار
برج های تقطیر سینی دار از سینی های افقی تشکیل شده اند که در فواصل منظم در طول برج قرار گرفته اند. مایع غذایی از بالای برج وارد می شود و به طور یکنواخت روی سینی ها پخش می شود. بخار گرم از پایین برج تزریق می شود و از سطح مایع روی سینی ها عبور می کند. بخار باعث تبخیر اجزای فرارتر مایع می شود و این بخارات به سمت بالای برج صعود می کنند. در حین صعود بخارات، دمای آنها کاهش می یابد و در نهایت در سطح سینی های بالاتر متراکم می شوند و به شکل مایع به پایین برج برمی گردند. این مایع برگشت دهنده حامل اجزای کم فرارتر مایع غذایی است و به عنوان جریان جانبی از برج خارج می شود. بخارات باقی مانده در بالای برج حامل اجزای فرارتر مایع غذایی هستند و به عنوان محصول از بالای برج خارج می شوند.
2- برج تقطیر بسته
برج های تقطیر بسته برخلاف برج های سینی دار، از سینی استفاده نمی کنند. در این نوع برج ها، مایع غذایی به طور پیوسته از بالای برج وارد می شود و با بخار گرم که از پایین برج تزریق می شود، مخلوط می شود. مخلوط بخار و مایع به سمت بالای برج صعود می کند و در طول مسیر، جداسازی اجزای مایع بر اساس نقطه جوش آنها انجام می شود. بخارات حامل اجزای فرارتر در بالای برج متراکم می شوند و به شکل مایع به پایین برج برمی گردند. این مایع برگشت دهنده حامل اجزای کم فرارتر مایع غذایی است و به عنوان جریان جانبی از برج خارج می شود. بخارات باقی مانده در بالای برج حامل اجزای فرارتر مایع غذایی هستند و به عنوان محصول از بالای برج خارج می شوند.
اصول عملکرد برج تقطیر
عملکرد برج تقطیر بر اساس مراحل زیر صورت می گیرد:
مراحل جداسازی در برج تقطیر
1. تغذیه: مایع غذایی به طور یکنواخت از بالای برج وارد می شود.
2. تبخیر: بخار گرم از پایین برج تزریق می شود و باعث تبخیر اجزای فرارتر مایع غذایی می شود.
3. صعود بخار: بخارات حامل اجزای فرارتر به سمت بالای برج صعود می کنند.
4. تراکم: در حین صعود بخارات، دمای آنها کاهش می یابد و در نهایت در سطح سینی های بالاتر (در مورد برج های سینی دار) یا در طول مسیر برج (در مورد برج های بسته) متراکم می شوند و به شکل مایع به پایین برج سرازیر می‌شوند.
5. خروج محصول: بخارات باقی مانده در بالای برج حامل اجزای فرارتر مایع غذایی هستند و به عنوان محصول از بالای برج خارج می شوند. مایع برگشت دهنده حامل اجزای کم فرارتر مایع غذایی است و به عنوان جریان جانبی از برج خارج می شود.
عوامل موثر بر عملکرد برج تقطیر
عملکرد برج تقطیر به عوامل مختلفی از جمله موارد زیر بستگی دارد:
- نسبت برگشت: نسبت برگشت به نسبت بین جریان مایع برگشت دهنده و جریان مایع غذایی گفته می شود. هرچه نسبت برگشت بیشتر باشد، جداسازی بهتر انجام می شود و خلوص محصول بالاتر می رود.
- ارتفاع برج تقطیر: ارتفاع برج تقطیر به تعداد سینی ها در مورد برج های سینی دار و به طول مسیر جداسازی در مورد برج های بسته بستگی دارد. هرچه ارتفاع برج بیشتر باشد، زمان تماس بین بخار و مایع بیشتر می شود و جداسازی بهتر انجام می شود.
- سرعت جریان سیال: سرعت جریان سیال به سرعت ورود مایع غذایی و سرعت تزریق بخار گرم به برج تقطیر گفته می شود. سرعت جریان سیال باید به گونه ای تنظیم شود که تعادل بین تبخیر و تراکم بخارات در برج تقطیر حفظ شود.
مزایای استفاده از برج تقطیر
استفاده از برج تقطیر مزایای زیادی دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- راندمان بالا: برج های تقطیر می توانند مایع را با راندمان بالایی به اجزای تشکیل دهنده آن تفکیک کنند.
- عملکرد پیوسته: برج های تقطیر می توانند به صورت پیوسته کار کنند و نیاز به توقف و راه اندازی مکرر ندارند.
- قابلیت تنظیم: می توان شرایط عملکرد برج تقطیر را با تنظیم پارامترهایی مانند نسبت برگشت، ارتفاع برج و سرعت جریان سیال به گونه ای تنظیم کرد که به بهترین نتیجه دلخواه دست یافت.
- قابلیت استفاده برای مخلوط های پیچیده: برج های تقطیر می توانند برای جداسازی مخلوط های پیچیده که حاوی تعداد زیادی از اجزا هستند به کار روند.
کاربردهای برج تقطیر در صنایع مختلف
برج های تقطیر در صنایع مختلفی کاربرد دارند که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
صنایع پالایش نفت
در صنایع پالایش نفت، از برج های تقطیر برای جداسازی فرآورده های نفتی مانند بنزین، گازوئیل، نفت سفید، پارافین و روغن موتور از نفت خام استفاده می شود.
صنایع پتروشیمی
در صنایع پتروشیمی، از برج های تقطیر برای تولید مواد اولیه پلاستیک ها، الیاف مصنوعی و حلال ها استفاده می شود.
صنایع شیمیایی
در صنایع شیمیایی، از برج های تقطیر برای تولید محصولات شیمیایی مختلفی مانند اسیدها، بازها، الکل ها و حلال ها استفاده می شود.
صنایع غذایی
در صنایع غذایی، از برج های تقطیر برای تولید محصولاتی مانند اتانول، متانول، روغن های گیاهی و عصاره ها استفاده می شود.
اسکراب برج تقطیر
اسکراب برج تقطیر عملیاتی است که برای پاکسازی داخل برج تقطیر از آلودگی ها انجام می شود. در این عملیات، از یک جریان سیال شستشو مانند آب یا بخار گرم برای حل کردن و حذف آلودگی ها از سطح داخلی برج تقطیر استفاده می شود. اسکراب برج تقطیر به طور منظم و یا در شرایط خاصی مانند بعد از تغییر خوراک برج تقطیر انجام می شود.
جمع بندی
برج تقطیر یک دستگاه مهم در صنایع مختلف است که برای جداسازی مایع به اجزای تشکیل دهنده آن به کار می رود. عملکرد برج تقطیر بر اساس تفاوت در نقاط جوش اجزای تشکیل دهنده مایع صورت می گیرد. برج های تقطیر در انواع مختلفی مانند برج های سینی دار و برج های بسته وجود دارند و هر نوع کاربرد خاص خود را دارد. استفاده از برج تقطیر مزایای زیادی مانند راندمان بالا، عملکرد پیوسته و قابلیت تنظیم دارد، اما معایبی نیز مانند هزینه بالا، مصرف انرژی بالا و پیچیدگی نیز دارد.
سوالات متداول
1. برج تقطیر چگونه کار می کند؟
برج تقطیر با استفاده از تفاوت در نقاط جوش اجزای تشکیل دهنده مایع، آنها را از هم جدا می کند. مایع غذایی به طور یکنواخت از بالای برج وارد می شود و با بخار گرم که از پایین برج تزریق می شود، مخلوط می شود. بخارات حامل اجزای فرارتر به سمت بالای برج صعود می کنند و در نهایت در سطح سینی های بالاتر (در مورد برج های سینی دار) یا در طول مسیر برج (در مورد برج های بسته) متراکم می شوند و به شکل مایع به پایین برج سرازیر می‌شود.## سوالات متداول (دنباله)
2. انواع برج های تقطیر کدامند؟
دو نوع برج تقطیر اصلی وجود دارد:
برج تقطیر سینی دار: این نوع برج از سینی های افقی تشکیل شده است که در فواصل منظم در طول برج قرار گرفته اند.
برج تقطیر بسته: این نوع برج برخلاف برج های سینی دار، از سینی استفاده نمی کند.
3. از برج های تقطیر در چه صنایعی استفاده می شود؟
برج های تقطیر در صنایع مختلفی مانند پالایش نفت، پتروشیمی، شیمیایی، غذایی و دارویی کاربرد دارند.
4. مزایای استفاده از برج تقطیر چیست؟
استفاده از برج تقطیر مزایای زیادی دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
راندمان بالا: برج های تقطیر می توانند مایع را با راندمان بالایی به اجزای تشکیل دهنده آن تفکیک کنند.
عملکرد پیوسته: برج های تقطیر می توانند به صورت پیوسته کار کنند و نیاز به توقف و راه اندازی مکرر ندارند.
قابلیت تنظیم: می توان شرایط عملکرد برج تقطیر را با تنظیم پارامترهایی مانند نسبت برگشت، ارتفاع برج و سرعت جریان سیال به گونه ای تنظیم کرد که به بهترین نتیجه دلخواه دست یافت.
قابلیت استفاده برای مخلوط های پیچیده: برج های تقطیر می توانند برای جداسازی مخلوط های پیچیده که حاوی تعداد زیادی از اجزا هستند به کار روند.
امیدواریم این مقاله اطلاعات مفیدی در مورد برج تقطیر در اختیار شما قرار داده باشد. در صورتی که سوالی دارید، در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.
