انواع برج تقطیر؛ برج تقطیر در پالایشگاه چگونه کار می نماید؟ - دانشنامه آریایی

خبرنگاران | سرویس علوم - یکی از بهترین و کاربردی ترین روش های جداسازی دو مایع که در هم محلول هستند، استقاده از برج تقطیر است. این برج که بر اساس نقطه جوش مایع ها عمل می نماید، وقتی بسیار کاربردی می شود که بین دمای جوش مایع ها اختلاف وجود داشته باشد؛ یعنی جداسازی با روش تقطیر یک روش فیزیکی برای جداسازی دو مایع از یکدیگر است که بیشترین راندمان آن در مایع هایی است که دارای اختلاف دمای جوش بیشتری هستند. با این توضیحات خوب است بدانید که اجزای برج تقطیر چیست و برج تقطیر در پالایشگاه چگونه کار می نماید؟

اجزای برج تقطیر

برج تقطیر به صورت کلی دارای چهار جز است:

• برج (Tower)
• سیستم جوشنده (Reboiler)
• سیستم چگالنده (Condensor)
• اجزای جانبی

1. برج (Tower)

مهم ترین قسمت برج تقطیر، برج آن است. برج به صورتی است که درون آن سینی هایی وجود دارد و عمل تقطیر روی این سینی ها انجام می گیرد. نوع چیدمان، اندازه و تعداد سینی ها به نوع موادی که قرار است جداسازی شوند، بستگی دارد.

انواع برج تقطیر: در مقیاس صنعتی برج ها به دو دسته تقسیم می شود:

دسته اول) برج های سینی دار (Tray tower): در برج های سینی دار، فقط عمل جداسازی صورت می گیرد که می تواند به صورت مستقیم و غیر مستقیم باشد. گرمای لازم برای عمل تقطیر و رسیدن مواد به دمای جوش توسط منبع حرارتی تامین می شود. موادی که روی سینی های برج جمع شده و حرارت می گیرد از بخاری که از برج به سمت بالا حرکت نموده و نیز از مایعی که از بالای برج به سمت پایین می آید تامین می شود.

پس از جمع شدن مواد بر روی سینی ها و حرارت دریافت آن ها، مواد کم کم به دمای حباب (یک قدمی نقطه جوش) نزدیک می شوند. وقتی مایع به این دما برسد، آغاز به بخار شدن می نماید که این بخار غنی از ماده ای است که دمای جوش کمتری دارد و به اصطلاح فرار است. از طرف دیگر، بخاری که رو به بالا می رود سرد شده و ماده ای که دمای جوش بالاتری دارد، تحت میعان قرار گرفته، به مایع تبدیل شده و به سمت پایین برج حرکت می نماید.

مهم ترین نکته ای که در یک برج تقطیر باید رعایت شود و کلیدی ترین قسمت برج تقطیر است، ایجاد سطح تماس مناسب بین فاز مایع و بخار است به صورتی که هرچه سطح تماس بیشتر شود، عمل تفکیک با بازدهی بیشتری صورت می گیرد. برج های سینی دار انواعی مختلفی دارد که عبارتند از:

• برج های سینی دار دریچه ای
• برج های سینی دار کلاهکی
• برج های سینی دار غربالی
• برج های سینی دار فورانی

دسته دوم) برج های پر شده (packed tower): این نوع برج ها از قسمت هایی به نام پرکن تشکیل شده اند که علاوه بر تقطیر در فرآیند هایی همچون جذب نیز استفاده می شوند. در این برج ها برعکس برج های سینی دار بخار از پایین و مایع از بالا خارج می شود و نیز ارتفاع کوتاه تری نسبت به برج های سینی دار دارند. در این برج ها هرچه فشار افت پیدا کند بازدهی برج افزایش می یابد که در نتیجه جداسازی بیشتری انجام می شود.

2. سیستم جوشنده

سیستم جوشنده که وظیفه تامین گرما برج را بر عهده دارد، معمولا در انتهای برج و در کنار آن قرار گرفته است. در برج های سینی دار نیز از سیستم جوشنده به عنوان یک سینی در برج استفاده می نمایند.

3. چگالنده

کار این قسمت تبدیل بخار های خروجی از برج به مایع است. این عمل چگالش یا میعان نام دارد و چگالنده نام دستگاهی است که این کار را انجام می دهد. چگالده ها دو دسته اند: چگالنده کامل و چگالنده جزیی. در صورتی که تمام بخار های بالای برج مایع شود به نحوی که بخشی از آن وارد مخزن شده و بخش دیگر به داخل برج باز می شود، میعان کامل صورت می گیرد. اگر قسمتی از آن به صورت مایع به داخل برج برگشته و بخش دیگر به صورت بخار از کندانسور خالی شود انجام شده است.

4. اجزای جانبی برج تقطیر

• پمپ: از پمپ ها در فرستادن مایع هایی با گرانروی بالا یا برای فرستادن مایع ها به ارتفاع بالا استفاده می شود.
• جوش آور ها یا ریبویلر ها: برای به دست آوردن بخار و تامین حرارت برج از جوش آور ها استفاده می شود. نوع پوسته و لوله ریبویلر ها، معروف ترین و کاربردی ترین ریبویلری است که استفاده می شود. مایعی که در ته برج جمع می شود توسط ریبویلر گرم شده و بعد از تبخیر به بالای برج می رود.
• انواع جداساز ها: از جداساز برای جدا کردن فاز های مختلف مخلوط شده در هم استفاده می شود که اکثرا از اختلاف چگالی برای این عمل انجام می شود.
• نازل: محل وضل شدن لوله های ورودی و خروجی به برج را نازل می نامند.
• رفلاکس درام: از این قسمت برای جمع آوری و نکهداری محصولات با دمای پایین استفاده می شود.

محصولات برج تقطیر

• گوگرد
• کوک نفتی
• روغن های نفتی
• واکس پارافین
• آسفالت و قیر
• گازوییل
• نفت سفید
• بنزین
• گاز مایع

نظر شما درباره این مطلب چیست؟ نظرات و پیشنهادات خود را در انتهای این مقاله در قسمت ارسال نظر با سایر مخاطبان خبرنگاران به اشتراک بگذارید.