پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-(گروه مهندسی شیمی)
انواع برج های تقطیر پالایشگاهی
برج هاي تقطیر با سینی کلاهدار (کلاهکی)
در این نوع برج ها ، تعداد سینی ها در مسیر برج به نوع انتقال ماده و شدت تفکیک بستگی دارد. قطر برج و فاصله میان سینی ها به مقدار مایع و گازي که در واحد زمان از یک سینی می گذرد وابسته است .از آنجاییکه روي هر یک از سینی ها تغییر فاز رخ می دهد هر یک از این سینی ها یک مرحله تفکیک تلقی می شوند. براي اینکه بازدهی انتقال ماده در هر سینی به بیشترین حد برسد باید زمان تماس میان دو فاز و سطح مشترك آنها به بیشترین حد ممکن برسد.
بخش هاي مختلف برج تقطیر با سینی کلاهدار:
بدنه و سینی ها :جنس بدنه معمولاً از فولاد ریخته است و جنس سینی ها از چدن. فاصلۀ سینی ها را معمولاً با توجه به شرایط طراحی، درجه خلوص و بازدهی کار جدا سازي انتخاب می کنند. با بیشتر شدن قطر برج، فاصلۀ بیشتري براي سینی ها در نظر گرفته می شود.
سرپوش ها یا کلاهک ها: جنس آنها از چدن می باشد و نوع آنها با توجه به نوع تقطیر انتخاب می شود و تعدادشان در هر سینی به بیشترین حد مجاز عبور گاز از سینی بستگی دارد.
موانع یا سدها :براي کنترل بلندي سطح مایع روي سینی به هر سینی سدي به نام”وییر” Wier قرارمی دهند تا از پایین رفتن سطح مایع از حد معینی جلو گیري کند. بلندي سطح مایع درون سینی باید چنان باشد که گازهاي بیرون آمده ازشکافهاي سرپوش ها بتوانند از درون آن گذشته و زمان گذشتن هر حباب به بیشترین حدممکن برسد. اثر افزایش زمان گذشتن حباب ازمایع، زمان تماس گاز و مایع زیاد شده، بازده سینی ها بالا می رود.
برج هاي تقطیر با سینی مشبک (غربالی)
در این نوع برج ها ، اندازه مجراها یا شبکه ها باید چنان تعیین شود که فشار گاز بتواند گاز را از مایع با سرعتی مناسب عبور دهد. عامل مهمی که دربازده این سینی ها مؤثر است، شیوه کارگذاري آنها در برج است اگراین سینی ها کاملاً افقی قرار نداشته باشند، بلندي مایع درسطح سینی یکنواخت نبوده و گذر گاز از همۀ مجرا ها یکسان نخواهد بود.
یک نکته قابل تأمل دراین نوع برج، خورندگی فلز سینی هاست چون براثر خورندگی ، قطر سوراخ ها زیاد می شود که در نتیجه مقدار زیادي بخار با سرعت کم از درون آن مجاري خورده شده گذر خواهد کرد. می دانیم که اگر سرعت گذشتن گاز از حد معینی کمتر گردد مایع از مجرا به سوي پایین حرکت کرده بازدهی کار تفکیک کاهش خواهد یافت.
برج هاي تقطیر با سینی هاي دریچه اي:
این نوع سینی ها مانند سینی هاي مشبک هستند با این اختلاف که دریچه اي متحرك روي این مجرا را گرفته است. در صنعت نفت دو نوع از این سینی ها بکار میروند:
انعطاف پذیر :همانطور که از نام آن بر می آید دریچه ها می توانند بین دو حالت خیلی باز یا خیلی بسته حرکت کنند.
صفحات اضافی :دراین نوع سینی ها دو دریچه یکی سبک که درکف سینی قرار می گیرد و دیگري سنگین که برروي سه پایه اي قرارگرفته، تعبیه شده است. هنگامیکه بخار کم باشد، تنها سرپوش سبک به حرکت درمی آید و اگر مقدار بخار از حد معینی بیشتر باشد ، هردو دریچه حرکت می کنند.
برج هاي تقطیر انباشته (پر شده)
دربرج هاي انباشته، به جاي سینی ازتکه ها یا حلقه هاي انباشتی استفاده می شود. در برج هاي انباشته حلقه ها یا تکه هاي انباشته باید به گونه اي انتخاب شوند که دو هدف زیر را عملی کنند:
1- ایجاد بیشترین سطح تماس میان مایع و بخار
2- ایجاد فضاي مناسب براي گذاشتن سیال از بستر انباشته.
مواد انباشتی باید داراي تمایل ترکیب با سیال درون برج نباشند و نیز باید به اندازه کافی مستحکم باشند تا بر اثر استفاده شکسته نشود و تغییرشکل ندهند. این را هم بدانیم که مواد انباشتی را به دو روش درون برج قرار میدهند:
پرکردن منظم :ازمزایاي این نوع پرکردن، کمتربودن افت فشار است که درنتیجه می توان حجم بیشر مایع را از آن گذراند.
پرکردن نامنظم :از مزایاي این نوع پر کردن ،میتوان به کم هزینه بودن آن اشاره کرد ولی افت فشار بخار درگذر برج زیاد خواهد بود.
مقایسه برج هاي انباشته با برج هاي سینی دار:
دربرج هاي انباشته عموماً افت فشار نسبت به برج هاي سینی دار کمتر است ولی اگردر مایع ورود برج ،ذرات معلق باشد ،برج هاي سینی دار بهتر عمل می کنند. زیرا در برج هاي انباشته ،مواد معلق ته نشین شده و سبب گرفتگی و برهم خوردن جریان مایع می گردد. اگر برج متوسط باشد، برج سینی دار بهتر است زیرا اگر در برج هاي انباشته قطر برج زیاد باشد تقسیم مایع در هنگام حرکت از بستر انباشته شده یکنواخت نخواهد بود.
در برجهاي سینی دار میتوان مقداري از محلول را به شکل فرآیندهاي کناري از برج بیرون کشید، ولی در برجهاي انباشته این کار شدنی نیست.کارهاي تعمیراتی در درون برج هاي سینی دار آسانتر انجام می گیرد. تمیز کردن برج هاي انباشته ، از آنجا که باید قبل از هر چیز آنها را خالی کرده و بعد آنها را تمیز نماییم ، بسیار پرهزینه خواهد بود.
