برج تقطیر و انواع تجهیزات آن

صفحه 1:
برج تقطیر و انواع تجهیزات آن 

صفحه 2:
Pelee olor BONS rca need pe nen Cee MTC Tee) برج‌های تقطیر ستون فقرات بسیاری از فرآیندهای جداسازی در صنایع شیمیایی. پتروشیمی, و نفت هستند. این تجهیزات حیاتی با استفاده از اختلاف نقاط جوش اجزا. مخلوط‌های مایع را به ‎Pr Deel Prete PPE ae CE ES‏ بر 1۷ تقطير خواهيم يرداخت. 

صفحه 3:
[0 مقدمداى بر تقطير كاربردهاى آن : تعريف تقطير : ‎dd‏ ا 0 اصول عملکرد برج تقطیر : روش‌های کنترل و بهینه‌سازی عملکرد برج تقطیر : Pee So ea eC Stars By eres ‏ا‎ A ee eee erected nerd pe ye Seen eee CeCe Ty ‎Tay See eec een rey‏ ل ‎Se Oe ee ol ‏بررسى تجهيزات جانبى برج تقطير : ‎ ‎ae deed‏ ا ل ل ‏عوامل موثر بر بازدهی برج تقطیر : ‏ا رت تا اه ل مشكلات رايج در برجهاى تقطير و رادحلها : ‏آينده برجهاى تقطير: خلاصه مطالب: ‏نتيجه كيرى و جمع بندى : 

صفحه 4:
مقدمهاى ‎Sy‏ ۳۹۳ كاربردهاى آن كاربردهاى كليدى : * يالايش نفت خام * تولید نوشیدنی‌های الکلی * جداسازى هوا * صنايع يتروشيمى و شيميايى 

صفحه 5:
تقطیر فرآیندی برای جداسازی اجزای یک مخلوط مایع بر اساس تفاوت در فراریت آن‌هاست. این روش یکی از مهم‌ترین فرآیندهای جداسازی در صنایع 0 به عمل تبخیر و میعان متوالی تقطیر گویند؛ یعنی در این فرایند مایعات ابتدا ‎Se toto ete vai Se Eero Ce nd‏ على اين فرايند بخارات حاصل از كرما تحت تأثير سرما تبديل به قطرات مايع ‎Be are ee ys Pears Pefen pea free Nr‏ می‌گردد؛ موادی خالص و مقطر به دست می‌آید. 

صفحه 6:
1 : ‏جداسازی‎ pea) ۱ eR Rely teen eee ۳9 در حال ریزش از بالاء عملیات انتقال جرم و حرارت صورت می‌گیرد. این ب بالآى بويج سرب سس ات تبادل باعث غنى شدن بخار از جزء فرارتر و مايع از جزء سنكينتر een 

صفحه 7:
مبانی ترمودینامیکی : تقطیر فرآیندی است که بر پایه تفاوت در فشار بخار اجزای یک مخلوط مایع استوار است. اجزای با نقطه جوش پایین‌تر )فرارتر(تمایل بیشتری 77 0 2100700 ا ا ل ال لت فراهم می‌کند. 

صفحه 8:
لصول عملکرد برج تقطیر : ۱" ۱ ارف بشارات:سبک تربه سمت بالای برچ حرکت م ی کنند: میعان بخارات در بالاى برج سرد و مايع مىشوند. جداسازى 0 و اجزای سبک‌تر به بالا می‌روند. 

صفحه 9:
روشهاى كنترل و بهينهسازى عملكرد برج تقطير : کنترل پیشرفته ات تنظیم دما و فشار ‎eg ee‏ ۷ کنترل جریان خوراک و رفلاکس 0 ‏ا لت‎ Sateen end 

صفحه 10:
ا لك | بدنه برچ 1۱ | roe 7 ۱ Condenser ‏اه سینی‌ها يا پرکن‌ها‎ ‏محل اصلى تبادل جرم و حرارت بين مايع و بخار.‎ 7 اکندانسور 9 ۸ ۱ SS 4 ريبويلر در پایین برج. مایع را تبخیر کرده و بخار مورد نیاز را فراهم می‌کند. 7 ل VA 

صفحه 11:
انواع برجهاى تقطير: سينى دار و آكنده 0 برج‌های آکنده اين برجها داراي سینی‌هایی در فواصل منظم هستند. بخار از سینی‌ها عبور کرده و با مایع م ا | در تماس قرار می‌گیرد. این تماس باعث انتقال جرم و جداسازی می‌شود. روى مواد بركتنده جريان يافته و با بخار در تماس قرار مىكيرد. كارايى بالابى دارئد. 

صفحه 12:
انواع برجهاى تقطير: سينىدار در برابر آكنده برجهاى سيت ذار این بر‌ه دارای صفحات افقی )سینی( در فواصل منظم هستند که تماس بین فاز بخار و مایع را زا ار دريجهاى هستند كه هر كدام مزايا و معايب خاص خود را دارند و براى كاربردهاى مختلفى طراحى شده‌اند. 

صفحه 13:


صفحه 14:
در این نوع برج‌هاء به جای سینی. از مواد پرکننده (۳3۵۲161119) برای ایجاد سطح تماس بالا بین فاز بخار و مایع استفاده می‌شود. این مواد می‌توانند از نوع نامنظم Pa Soares Reine ۱ ۱ ‏کار مات‎ 200 ‏ل‎ RU POMP YpemneeeyN Co) a0 [e140] 6-10 ‏لوك‎ دارند. 

صفحه 15:
069 های ۹ 

صفحه 16:
glo nie palods Ty 9 0r:S]pslodi Ty, ules 9 L ‎slid a9] Su ulaas Ty‏ ا ‏برج هاى سينى دار بهتر مى توانند مواد جامد يا ساير منابع رسوب را جابجا كنند. ‏برج های سینی دار بهتر می توانند میزان مایعات کمتر را کنترل کنند. ‎ROA WaCT TES Up Te BO CY) PM, PVRS LOREM EY TE BY ‎0 Sen Me CSC ey verrvt ‏ل‎ Be ‏برج های سینی:ذار قابل پیش ی بهتری نسیت به برج: های .یکینگ هستند 7 

صفحه 17:
20 rape) ۳ ‏سینی‌ها‎ a ‏اهمیت‎ TCR rip recent cers CUNT Me lene eens eer *" سينىهاى كلاهك حبابى (5لا193 30© عاططن8) 

صفحه 18:
نىهاى مشبى (113[/5 © لا516) این سینی‌ها شامل یک صفحه فلزی با سوراخهاى متعدد هستند كه بخار از طريق 0 ل 0 ا ل هستند. اما در نرخ‌های جریان بسیار پایین 1 oe) 

صفحه 19:
/ های دریچه‌ای (۲۳۵۷5 ۷۵۱۷۵ |1۳ Te RIES een] هستند که با تغییر نرخ جریان بخار باز و را ‎eR‏ ل el Serer eds 0122000000 

صفحه 20:
‎ard‏ حبابى ‎(Bubble Cap Trays) PCR Cewn TESS CPL reer ۱ els SBE la ‏حباب از داخل مايع روى سينى خارج‎ Cee kta et eee alee ‏ايجاد مى كند و براى طيف وسيعى از‎ 00000000 pear ya) ‏نسبتاً بالایی دارد. ‎ 

صفحه 21:
gee tir Seen Ca Meee en tee edn (7) حلقه های راشینگ ‎Bee ree oes Reece eae‏ 3 ا ا ل ‎Dee‏ 002000-07 TY 0101-7 

صفحه 22:
مواد پر کننده در برج‌های تقطیر آکنده : ‎reece a‏ لك " يركنندههاى منظم ‏* مزاياى اصلى 

صفحه 23:
9 يركنندههاى نامنظم اين يركنندهها به صورت تصادفى در برج قرار مىكيرند. از جمله رايج ترين آنها می‌توان به حلقه‌های راشینگ, حلقه‌های پال. و سدل‌های سرامیکی اشاره کرد. ‎Sitter el‏ ۱ دارند. 

صفحه 24:
۹ 5 ooo دوه يركنندههاى منظم ‎eed al te DS odie oe Lees‏ ا ‎el ae Se‏ ‎Foe eel Dee aed BY eee RE Bae) Saeed‏ ‎LB) eS Te Se hee)‏ ۱ جداسازىهاى بيجيده ايدهآل هستند. 

صفحه 25:
لل مزایای اصلی ۱ | ee ea SECT ‏م‎ cae Rep rere SS Soke ee ee) 

صفحه 26:
تجهيزات جانبى برج تقطير: كندانسور و ريبويلر و 4 در بالاى برج تقطير قرار كرفته و بخارات ‎CYL 5 aa‏ الل ا ع ا ‎Perec‏ ‏عنوان محصول بالاى برج يا رفلاكس به برج ‎ST eee eee‏ 0 ene ar wevren) ‏پلر به سمت پایین‎ بر ان می‌یابد و به نغنی‌سازی مایج از ‎Re ce S reel Be hrc sed‏ 000 ‎eo ec Ne aaNet liad‏ مى يابد. 0 ea! > Rasy رت ا 0 را حرارت داده و بخشى از آن را تبخير مى كند. بخار حاصل از ريبوبلر به سمت بالاى برج حركت كرده و جداسازى ‎WS go HEN,‏ ‎reat eS)‏ ل ا سيستم رفلاكس بخشى از مايع كندانس شده از كندانسور به ‎Coe Te eee re TCL‏ رفلاکس. با بخار در حال صعود از بالا تماس مى يابد و به افزايش خلوص محصول بالاى ‎RCC PE Sear‏ 

صفحه 27:
بررسى تجهيزات جانبى برج تقطير : | ‏ا‎ Teen) ۱ ‏لت ا‎ ae ا 00 ‎Soon)‏ ل ا ان ‎000 ‏م ا ل‎ y eren) 

صفحه 28:
مراحل عملیاتی در یک برج تقطیر : ورود خوراك ۰ میانه برج یا در نقطه‌ای بهینه بسته به ترکیب خوراک. تبادل جرم و حرارت Res DESO eer eee eee ‏پرکننده‌ها تماس می‌یابد. اجزای فرار تر به بخار منتقل شده و‎ ‏اجزای سنگین‌تر به مایع.‎ خروج محصولات ۱ Sy al De SCL BE Tees ae) 00 2 (One OE Oe a tea e eo aI) ee Leal eer ene Son ene rrr morse [ronnie ۳ ‎Gilwss—()‏ در کندانسور ‎CD SLs Tt ODS ise he Tee a ‏به مایع تبدیل می‌شود.‎ 

صفحه 29:
عوامل موثر بر بازدهی برج تقطیر : ذما وفشار کنترل دقیق دما و فشار برای جداسازی بهینه ضروری است. نسبت بركشتى مقدار مایع برگشتی به برج بر خلوص و مصرف انرژی تأثیر می‌گذارد. ا بي ۱ طراحى داخلى 3 توع سين هايا يركنها و تعداة فراحل جكاسازى يازدة را تغيين می‌کنند. 

صفحه 30:
: ‏صنایع مختلف‎ Bee meee eae oe (8 4 ‎Bene 100‏ نفت و يتروشيمى صنایع شیمیایی ‎eg 0 0‏ مانند بنزین, گازوئیل, نفت سفید و قیر. اتانول. استون و تولوئن. ‎9 6 ‏نوشيدنىها ‏تولید الکل‌های با خلوص بالابرای مصارف | ‎ ‎ 

صفحه 31:
‎a ot ee eee Se]‏ ات ا لت ‎SS Pee OLN S en NE eee Roce eke Reed rere en Ler Bel‏ مختلف مى باشند. در صنايع شيميايى. براى توليد و خالص سازى طيف وسيعى از مواد شیمیایی از آن‌ها استفاده می‌شود. حتی در صنعت نوشیدنی. برای تولید الکل‌های با خلوص ‎۱ 

صفحه 32:
چالش‌ها و بهینه‌سازی در برج‌های تقطیر : ae ae 232040 ‏مصرف‎ ‏ا كت‎ Reo! ‏ل لت‎ Tee) SS TC ea) VA كاهش افت فشار 1١627 ‏راندمان جداسازى‎ ل لي ‎seemed‏ ل ‎Dyes‏ ‎edt Ogety ZNO‏ SES tran PL Senne FONTS Car پرکننده‌های پیشرفته می‌تواند افت فشار را تا 1 توجهى در انرى مى شود. 

صفحه 33:
EROS SNL ee tee eee Cea Bene Tee ooo ۵ ‏ا‎ ene incre tl cle ate Sr perce) ec ‏تحقيق و توسعه روشهاى جديد براى بهبود راندمان انرزى و جداسازى هستند. از جمله‎ PROUT ‏ا الل ا از‎ gens IEren| RS ete 8) Reed 

صفحه 34:
مشكلات رايج در برجهاى تقطير و رامدحلها : فلاكينى كرفتكى : بیش از حد در نی ها تاهش ‎Pa ed AL eee OO‏ 1۱ 5 يا رسوب. 2011110110 رادحل: فيلتراسيون خوراك يا شستشوى ‎abe‏ دوره‌ای. 5 كف كردن ‎ed nel Sad‏ ا ۱ ‎ad‏ ل ا ا راه‌حل: بهبود توزیع کننده‌های مایع یا تماس. ‎Reais‏ يا رادحل: افزودن مواد ضد كف يا تنظيم 811 

صفحه 35:
RSENS eR peel 67777772 | ب تقطير با ساير فرآيندهاى جداسازى ‎ere re eee rene ea eh poveaneelrs‏ کارایی و کاهش مصرف انرژی. هه , طراحی مدولار 0 ‏ا‎ peor a ‏و نصب سریع‌تر و آسان‌تر را فراهم می‌کند و‎ ‏قابلیت انعطاف پذیری بیشتری در مقیاس‌بندی‎ (0 سس 7 ] Ter eer Seo ‏سس(‎ ee Cd ‏ل‎ 

صفحه 36:
CERN Sy CO eons ee Se NSE ee ee a ered Pee RecI pC eer RUSE Soo net ab ‏م م‎ oc ۱ Se ec oe NUS SSE ate te oad Pe 7 ‏ل ل ا‎ Tot pave) ‎ered‏ ل 

صفحه 37:
Rom Ws feed's ve Sarg Pe Keane pe reel pe ent ay eee b BR CEST PPPs poe VOR RCC Pe PO eC ge Va peer) تجهیزات جانبی. تکمیل کننده پمپ‌هاء مبدل‌ها و ابزار دقیق برای عملکرد کارآمد ضروری‌اند. بهینه سازی, کلید موفقیت كنترل بيشرفته و تنظيم دقيق براى حداكثر كارايى لازم است. 

صفحه 38:
نتیجه گیری و جمع‌بندی : ۲ ١ ‎died‏ ۱۳ تنوع طراحى برج‌های تقطیر ابزاری کلیدی در صنایع ‎RCE Lae halt‏ ‎oced‏ ا مختلف بهينهسازى مى شوند. ‎۳ ‏بهینه‌سازی مستمر ‎RC See ad‏ ۱۳ ضروری است. ‎ 

صفحه 39:


برج تقطیر و انواع تجهیزات آن ف برج‌های تقطیر :قلب فرآیندهای جداسازی در صنایع شیمیایی برج‌های تقطیر ستون فقرات بسیاری از فرآیندهای جداسازی در صنایع شیمیایی ،پتروشیمی ،و نفت هستند .این تجهیزات حیاتی با استفاده از اختالف نقاط جوش اجزا ،مخلوط‌های مایع را به اجزای خالص‌تر تفکیک می‌کنند .در این ارائه ،به بررسی دقیق اصول ،انواع ،و کاربردهای برج‌های تقطیر خواهیم پرداخت.  :فهرست مطالب مراحل عملیاتی در یک برج تقطیر : مقدمه‌ای بر تقطیر کاربردهای آن : تعریف تقطیر : عوامل موثر بر بازدهی برج تقطیر : :اصول بنیادین تقطیر کاربردهای برج‌های تقطیر در صنایع مختلف : اصول عملکرد برج تقطیر : چالش‌ها و بهینه‌سازی در برج‌های تقطیر : روش‌های کنترل و بهینه‌سازی عملکرد برج تقطیر : مشکالت رایج در برج‌های تقطیر و راه‌حل‌ها : اجزای اصلی برج تقطیر : :انواع برج‌های تقطیر :مزایا و معایب برج تقطیرآکنده و برج تقطیر سینی دار اهمیت طراحی سینی‌ها در برج‌های تقطیر: مواد پرکننده و نقش آن‌ها در برج تقطیر : مواد پرکننده در برج‌های تقطیر آکنده : :تجهیزات جانبی برج تقطیر بررسی تجهیزات جانبی برج تقطیر : آینده برج‌های تقطیر: خالصه مطالب: نتیجه‌گیری و جمع‌بندی : مقدمه‌ای بر تقطیر کاربردهای آن : کاربردهای کلیدی : • پاالیش نفت خام • تولید نوشیدنی‌های الکلی • جداسازی هوا • صنایع پتروشیمی و شیمیایی تعریف تقطیر : تقطیر فرآیندی برای جداسازی اجزای یک مخلوط مایع بر اساس تفاوت در فراریت آن‌هاست .این روش یکی از مهم‌ترین فرآیندهای جداسازی در صنایع مختلف است . به عمل تبخیر و میعان متوالی تقطیر گویند؛ یعنی در این فرایند مایعات ابتدا به بخار تبدیل شده و پس از فرایندی بخار سرد و به مایع تبدیل می‌گردد. طی این فرایند بخارات حاصل از گرما تحت تأثیر سرما تبدیل به قطرات مایع می‌گردد و با جمع‌آوری این قطرات که از میعانات پشت سرهم حاصل می‌گردد؛ موادی خالص و مقطر به دست می‌آید. اصول بنیادین تقطیر :جداسازی بر اساس نقطه جوش فرآیند جداسازی : در یک برج تقطیر ،مایع خوراک حرارت می‌بیند تا بخشی از آن تبخیر شود .بخار حاصل از پایین به باالی برج حرکت می‌کند و در تماس با مایع در حال ریزش از باال ،عملیات انتقال جرم و حرارت صورت می‌گیرد .این تبادل باعث غنی شدن بخار از جزء فرارتر و مایع از جزء سنگین‌تر می‌شود. مبانی ترمودینامیکی : تقطیر فرآیندی است که بر پایه تفاوت در فشار بخار اجزای یک مخلوط مایع استوار است .اجزای با نقطه جوش پایین‌تر )فرارتر(تمایل بیشتری به فاز بخار دارند ،در حالی که اجزای سنگین‌تر در فاز مایع باقی می‌مانند .این تفاوت در فراریت نسبی ،نیروی محرکه جداسازی را فراهم می‌کند. اVصول عملکرد برج تقطیر : تبخیر مایع خوراک گرم شده و به بخار تبدیل می‌شود. باال رفتن بخار بخارات سبک‌تر به سمت باالی برج حرکت می‌کنند. میعان بخارات در باالی برج سرد و مایع می‌شوند. جداسازی اجزای سنگین‌تر به پایین و اجزای سبک‌تر به باال می‌روند. روش‌های کنترل و بهینه‌سازی عملکرد برج تقطیر : کنترل پیشرفته 1 استفاده از مدل‌های ریاضی و هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی. تنظیم دما و فشار 2 حفظ دما و فشار بهینه در نقاط مختلف برج. کنترل جریان خوراک و رفالکس 3 تنظیم دقیق ورودی و خروجی‌ها برای جداسازی بهتر. اجزای اصلی برج تقطیر : بدنه برج ساختار اصلی فوالدی که شامل سینی‌ها یا پرکن‌ها است. سینی‌ها یا پرکن‌ها محل اصلی تبادل جVرم و حرارت بین مایع و بخار. کندانسور در باالی برج ،بخار خروجی را متراکم می‌کند. ریبویلر در پایین برج ،مایع را تبخیر کرده و بخار مورد نیاز را فراهم می‌کند. انواع برج‌های تقطیر :سینی دار و آکنده برج‌های سینی‌دار برج‌های آکنده این برج‌ها دارای Vسینی‌هایی در فواصل منظم هستند .بخار از سینی‌ها عبور کرده و با مایع این برج‌ها حاوی مواد پرکننده هستند که سطح تماس زیادی را فراهم می‌کنند .مایع در تماس قرار می‌گیرد .این تماس باعث انتقال جرم و جداسازی می‌شود. روی مواد پرکننده جریان یافته و با بخار در تماس قرار می‌گیرد .کارایی باالیی دارند. انواع برج‌های تقطیر :سینی‌دار در برابر آکنده برج‌های سینی‌دار این برج‌ها دارای صفحات افقی )سینی( در فواصل منظم هستند که تماس بین فاز بخار و مایع را تسهیل می‌کنند .انواع سینی‌ها شامل سینی‌های کالهک حبابی ،سینی‌های مشبک و سینی‌های دریچه‌ای هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند و برای کاربردهای مختلفی طراحی شده‌اند. برج تقطیر سینی دار برج‌های آکنده در این نوع برج‌ها ،به جای سینی ،از مواد پرکننده ( )Packingبرای ایجاد سطح تماس باال بین فاز بخار و مایع استفاده می‌شود .این مواد می‌توانند از نوع نامنظم ( )Random Packingمانند حلقه‌های راشینگ و پال رینگ ،یا از نوع منظم ( )Structured Packingباشند .برج‌های پرشده اغلب افت فشار کمتری دارند. برج های آکنده ایا و معایب برج تقطیرآکنده و برج تقطیر سینی دار برج تقطیر پکینگ افت فشار کمتری دارند. برج های سینی دار بهتر می توانند مواد جامد یا سایر منابع رسوب را جابجا کنند. برج های سینی دار بهتر می توانند میزان مایعات کمتر را کنترل کنند. برج تقطیر پکینگ برای مایعات خورنده بهتر هستند برج های پکینگ در کار با سیستم های کف کننده بهتر هستند برج های سینی دار قابل پیش بینی بهتری نسبت به برج های پکینگ هستند برج تقطیر سینی دار مناسب برای برش گیری های گوناگون و ساخت محصوالت گوناگون می باشد. اهمیت طراحی سینی‌ها در برج‌های تقطیر: ‏ سینی‌های مشبک ()Sieve Trays ‏ سینی‌های دریچه‌ای ()Valve Trays ‏ سینی‌های کالهک حبابی ()Bubble Cap Trays سینی‌های مشبک ()Sieve Trays این سینی‌ها شامل یک صفحه فلزی با سوراخ‌های متعدد هستند که بخار از طریق آن‌ها به باال جریان می‌یابد .طراحی ساده‌ای دارند و از نظر هزینه مقرون به صرفه هستند ،اما در نرخ‌های جریان بسیار پایین ممکن است دچار نشتی شوند. سینی‌های دریچه‌ای ()Valve Trays این سینی‌ها دارای دریچه‌های متحرکی هستند که با تغییر نرخ جریان بخار باز و بسته می‌شوند .این ویژگی امکان عملکرد با راندمان باال را در یک محدوده وسیع از ظرفیت‌ها فراهم می‌کند و پایداری عملیاتی خوبی ارائه می‌دهد. سینی‌های کالهک حبابی ()Bubble Cap Trays این سینی‌ها دارای کالهک‌هایی هستند که بخار از زیر آن‌ها عبور کرده و به صورت حباب از داخل مایع روی سینی خارج می‌شود .این طراحی تماس خوبی بین فازها ایجاد می‌کند و برای طیف وسیعی از نرخ‌های جریان مناسب است ،اما افت فشار نسبت ًا باالیی دارد. مواد پرکننده و نقش آن‌ها در برج تقطیر : حلقه های راشینگ اولین مواد پرکننده ،افزایش سطح تماس. زین‌های برل شکل زین اسب ،بهبود توزیع مایع و بخار. پرکننده‌های ساخت‌یافته موج‌دار و منظم ،افت فشار بسیار کم ،کارایی باال. مواد پرکننده در برج‌های تقطیر آکنده : پرکننده‌های نامنظم پرکننده‌های منظم مزایای اصلی پرکننده‌های نامنظم این پرکننده‌ها به صورت تصادفی در برج قرار می‌گیرند .از جمله رایج‌ترین آن‌ها می‌توان به حلقه‌های راشینگ ،حلقه‌های پال ،و سدل‌های سرامیکی اشاره کرد. این مواد سطح تماس زیادی ایجاد می‌کنند و افت فشار کمتری نسبت به سینی‌ها دارند. پرکننده‌های منظم پرکننده‌های منظم به صورت الیه‌های ساختاریافته در برج چیده می‌شوند و مسیرهای جریان بخار و مایع را به طور بهینه هدایت می‌کنند .این نوع پرکننده‌ها راندمان جداسازی بسیار باال و افت فشار بسیار کمی دارند و برای جداسازی‌های پیچیده ایده‌آل هستند. مزایای اصلی برج‌های پرشده به دلیل سطح تماس باال ،افت فشار پایین و راندمان جداسازی باال ،در فرآیندهایی که نیاز به جداسازی دقیق و کم‌مصرف انرژی دارند ،ارجحیت دارند. تجهیزات جانبی برج تقطیر :کندانسور و ریبویلر کندانسور ()Condenser در باالی برج تقطیر قرار گرفته و بخارات خروجی از باالی برج را خنک کرده و به مایع تبدیل می‌کند .این مایع کندانس شده به عنوان محصول باالی برج یا رفالکس به برج بازگردانده می‌شود تا جداسازی را بهبود بخشد. سیستم جوشاننده مجدد بخار تولید شده در ریبویلر به سمت پایین برج جریان می‌یابد و به غنی‌سازی مایع از جزء سنگین‌تر در پایین برج کمک می‌کند ،در نتیجه خلوص محصول پایین برج افزایش می‌یابد. ریبویلر ()Reboiler در پایین برج نصب می‌شود و مایع ته ستون را حرارت داده و بخشی از آن را تبخیر می‌کند .بخار حاصل از ریبویلر به سمت باالی برج حرکت کرده و جداسازی را آغاز می‌کند. ریبویلر منبع اصلی انرژی حرارتی برج است. سیستم رفالکس بخشی از مایع کندانس شده از کندانسور به باالی برج بازگردانده می‌شود .این مایع رفالکس ،با بخار در حال صعود از باال تماس می‌یابد و به افزایش خلوص محصول باالی برج کمک می‌کند. بررسی تجهیزات جانبی برج تقطیر : • پمپ‌ها • مبدل‌های حرارتی :برای گرمایش و سرمایش جریان‌ها. :برای انتقال خوراک و محصوالت. • ابزار دقیق: • شیرهای کنترلی: سنسورهای دما ،فشار ،و سطح. برای تنظیم دبی و فشار. • سیستم‌های ایمنی: شیرهای اطمینان و سیستم‌های خاموش‌کننده. مراحل عملیاتی در یک برج تقطVیر : ورود خوراک مخلوط مایع ناخالص( hخوراک) به برج تزریق می‌شود ،معموالً در میانه برج یا در نقطه‌ای بهینه بسته به ترکیب خوراک. حرارت‌دهی در ریبویلر تبادل جرم و حرارت بخار در حال صعود با مایع در حال ریزش(رفالکس)در سینی‌ها یا پرکننده‌ها تماس می‌یابد .اجزای فرارتر به بخار منتقل شده و اجزای سنگین‌تر به مایع. خروج محصوالت محصول غنی شده از جزء فرارتر از باالی برج و محصول غنی شده از جزء سنگین‌تر از پایین برج خارج می‌شود. ریبویلر مایع ته ستون را حرارت می‌دهد تا بخار تولید شود .این بخار به سمت باال حرکت کرده و نقش حرارت‌دهنده و جداساز را ایفا می‌کند. خنک‌سازی در کندانسور بخار غنی شده از جزء فرارتر در باالی برج وارد کندانسور شده و به مایع تبدیل می‌شود. عوامل موثر بر بازدهی برج تقطیر : دما و فشار کنترل دقیق دما و فشار برای جداسازی بهینه ضروری است. نسبت برگشتی مقدار مایع برگشتی به برج بر خلوص و مصرف انرژی تأثیر می‌گذارد. میزان خوراک سرعت و ترکیب خوراک بر عملکرد کلی برج اثرگذار است. طراحی داخلی نوع سینی‌ها یا پرکن‌ها و تعداد مراحل جداسازی بازده را تعیین می‌کنند. کاربردهای برج‌های تقطیر در صنایع مختلف : نفت و پتروشیمی صنایع شیمیایی نوشیدنی‌ها جداسازی نفت خام به فرآورده‌های مختلف مانند بنزین ،گازوئیل ،نفت سفید و قیر. تولید مواد شیمیایی پایه مانند متانول، اتانول ،استون و تولوئن. تولید الکل‌های با خلوص باال برای مصارف صنعتی و نوشیدنی‌ها. برج‌های تقطیر در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارند .در صنعت نفت و پتروشیمی ،این برج‌ها قلب فرآیند پاالیش نفت خام هستند و مسئول جداسازی آن به محصوالت با ارزش مختلف می‌باشند .در صنایع شیمیایی ،برای تولید و خالص‌سازی طیف وسیعی از مواد شیمیایی از آن‌ها استفاده می‌شود .حتی در صنعت نوشیدنی ،برای تولید الکل‌های با خلوص باال ،برج‌های تقطیر نقش کلیدی ایفا می‌کنند. چالش‌ها و بهینه‌سازی در برج‌های تقطیر : 20% 5% 15% مصرف انرژی کاهش افت فشار راندمان جداسازی مصرف انرژی در برج‌های تقطیر بسیار باال است و می‌تواند تا ٪۲۰از کل مصرف انرژی در یک واحد شیمیایی را شامل شود. بهینه‌سازی طراحی سینی‌ها و استفاده از پرکننده‌های پیشرفته می‌تواند افت فشار را تا ٪۵کاهش دهد که منجر به صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی می‌شود. روش‌های نوین مانند تقطیر واکنشی یا برج‌های تقطیر پیشرفته می‌توانند راندمان جداسازی را تا ٪۱۵بهبود بخشند. علیرغم کارایی باال ،برج‌های تقطیر با چالش‌های مهمی از جمله مصرف باالی انرژی و نیاز به کنترل دقیق فرآیند مواجه هستند .مهندسان شیمی به طور مداوم در حال تحقیق و توسعه روش‌های جدید برای بهبود راندمان انرژی و جداسازی هستند ،از جمله استفاده از برج‌های تقطیر چنداثره ( )Multiple-effect distillationو سیستم‌های بازیابی حرارت. مشکالت رایج در برج‌های تقطیر و راه‌حل‌ها : فالگینگ گرفتگی تجمع مایع بیش از حد در سینی‌ها ،کاهش کارایی. انسداد سینی‌ها یا پرکن‌ها توسط ذرات جامد یا رسوب. راه‌حل :کاهش دبی بخار یا افزایش فضای بخار. راه‌حل :فیلتراسیون خوراک یا شستشوی دوره‌ای. کانالینگ جریان غیریکنواخت مایع و بخار در پرکن‌ها. راه‌حل :بهبود توزیع‌کننده‌های مایع یا بازرسی پرکن‌ها. کف کردن تشکیل کف پایدار بر روی مایع ،کاهش تماس. راه‌حل :افزودن مواد ضد کف یا تنظیم .pH آینده برج‌های تقطیر :نوآوری و پایداری تقطیر هوشمند طراحی مدوالر تقطیر هیبریدی ترکیب تقطیر با سایر فرآیندهای جداسازی مانند ممبران‌ها یا جذب سطحی برای افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی. ساخت برج‌های تقطیر مدوالر که امکان ساخت و نصب سریع‌تر و آسان‌تر را فراهم می‌کند و قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری در مقیاس‌بندی عملیات ارائه می‌دهد. استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای بهینه‌سازی فرآیند ،پیش‌hبینی مشکالت و نگهداری پیشگیرانه. آینده برج‌های تقطیر در گرو نوآوری و تمرکز بر پایداری است .توسعه فناوری‌های جدید مانند تقطیر هیبریدی ،طراحی مدوالر ،و استفاده از هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی فرآیند ،نقش کلیدی در کاهش ردپای کربن و افزایش بهره‌وری در صنایع شیمیایی خواهد داشت .این پیشرفت‌ها نه تنها به بهبود کارایی عملیاتی کمک می‌کنند ،بلکه به سمت یک صنعت شیمیایی سبزتر و پایدارتر نیز گام برمی‌دارند. خالصه مطالب : تقطیر ،قلب صنعت فرآیند تقطیر برای جداسازی مخلوط‌ها حیاتی است. اجزا ،ستون‌های اصلی سینی‌ ها مواد پرکننده ،ری‌بویلر و کندانسور ،اجزای اصلی هستند. تجهیزات جانبی ،تکمیل‌کننده پمپ‌ها ،مبدل‌ها و ابزار دقیق برای عملکردکارآمد ضروری‌اند. بهینه‌سازی ،کلید موفقیت کنترل پیشرفته و تنظیم دقیق برای حداکثر کارایی الزم است. نتیجه‌گیری و جمع‌بندی : 1 2 جداسازی حیاتی تنوع طراحی برج‌های تقطیر ابزاری کلیدی در صنایع شیمیایی هستند. سینی‌ها و پرکن‌ها برای کاربردهای مختلف بهینه‌سازی می‌شوند. 3 بهینه‌سازی مستمر کنترل پارامترها برای حداکثر بازدهی ضروری است. تشکر از حسن توجه شما