Opredelitev destilacijskega stolpa/kolone

Candela Rocío Barbisan
Kemijski inženir

Destilacijski stolpi ali stebri so tlačne posode, kjer pride do ločevanja različnih komponent, ki sestavljajo dovodni tok. Načelo delovanja temelji na razliki med temperaturami izhlapevanja vsake od snovi in ​​njihovo hlapnostjo.

Teoretične osnove

Kot vsaka destilacija tudi bistvo postopka temelji na shema:

Destilacijski stolp ima vir toplote v spodnjem delu, kot je npr Reboiler, ki ustvarja tisto, zahvaljujoč dostavi kalorično energijo, del komponent (ena ali več) preide v parno fazo. Ko se bodo vzpenjali skozi stolpec, bodo naleteli na padajočo tekočino, za Zato se parni tok, ko doseže vrh stolpca, napaja največ hlapljivo Medtem je težje komponente vlekla tekočina, ki se je spuščala v protitoku. Zato naj bi bili tekoči tokovi na točki mehurčkov, medtem ko naj bi bili tokovi pare na rosišču.

Ko se ti tokovi izmenjujejo energija, simultano izmenjujeta maso in to se dogaja na vsaki stopnji, torej na vsaki plošči (lahko je tudi polnilo), simbolizirani kot notranja vodoravna črta v stolpu.

Ko parna frakcija doseže vrh stolpa, gre v kondenzator, kjer se pridobi destilirani produkt in kjer del tega toka, znan kot refluks, ponovno vstopi stolp.

Upoštevati je treba, da je na prejšnji sliki grafično prikazana destilacija binarnega tipa, to je le dve komponenti v močnostni tok Ločeni so tako, da enega izvlečejo od zgoraj, drugega pa od spodaj. Vendar pa obstajajo destilacije več komponent, kjer je v vsaki stopnji stolpa mogoče ločiti drugo komponento.

Aplikacije

Industrij, ki uporabljajo destilacijske stolpe, je veliko, zato bodo od njihove uporabe odvisni premer in dolžina, material izdelave in vrsta plošče ali polnila. Na primer, destilacijski stolp je srce rafinerije surove nafte na svetu. Ko olje prispe v čistilno napravo, gre najprej v proces razsoljevanja in nato v visokotlačne peči. temperaturo. Nato se uvede v sam stolp, kjer se bolj hlapne komponente dvignejo skozi stopnje in višje temperature vrelišča padejo proti dnu stolpa, kondenzati na vrhu pa se zbirajo v vedra.

Za vzdrževanje temperature v stolpu obstajajo različni mehanizmi, zlasti tukaj se običajno reciklira dizelsko olje in kerozina (komponente prvotne mešanice), se pred ponovnim vstopom ohladijo v toplotnem izmenjevalniku. toplota. Medtem ko na vrhu "refluksna glava" vzdržuje pravo temperaturo na vrhu.

Da bi razumeli pomembno velikost teh stolpov, med 60 m in 80 m v dolžino in 6 m v premeru, moramo razumeti pomembnost tega v procesu. Iz začetne mešanice je mogoče ločiti težko dizelsko olje (pri 340 °C), lahko dizelsko olje (pri 280 °C), kerozin (pri 210 °C) in nafte (pri 180 °C), od tam pridobi veliko dolžino, potrebno za pokrivanje vseh faz frakcioniranja mešati. Po drugi strani se najtežja komponenta dobi na dnu stolpa: kurilno olje.

V obratih za frakcioniranje se uporabljajo tudi za slajenje plina, na primer v stolpih za kontaktorje za amin se pridobiva z vrha sladki plin, medtem ko je na dnu aminski tok z vsebnostjo kislega plina, tok, ki se pošlje v drug stolp za regeneracijo. Uporabljajo se tudi v drugih panogah, na primer v proizvodnji organske spojine in od polimeri.

Kot je bilo pričakovano, obstaja tudi vrsta proizvodnih materialov, od stekla za destilacijske stolpe do lestvica laboratorijsko ali pilotsko merilo do velikih stolpov iz ogljikovega jekla ali nizko legiranega jekla. Po drugi strani pa, če je znano, da bodo delovali z zelo jedko tekočino, kot so plini z vsebnostjo CO2 in H2S, so običajno izdelani iz nerjavečega jekla ali drugih odpornih zlitin. Prav tako je pogosto najti stolpe z različnimi materiali glede na odseke, saj je na primer kritična cona kondenzacija Za kisle pline je lahko zgornji del izdelan iz nerjavečega jekla ali ima oblogo, medtem ko je spodnji del lahko izdelan iz ogljikovega jekla.

Njegova zasnova temelji na vaši storitvi in ​​mora izpolnjevati stroge standarde kakovosti, varnost in proizvodnjo, ki zagotavlja standarde oblikovanja, kot je ASME VIII.