طراحی و ساخت برج تقطیر

طراحی و ساخت برج تقطیر شامل چندین گام است. ابتدا باید محلول مایع یا مخلوط گازی را تعیین کنیم که باید جدا شود. سپس برای این محلول یا مخلوط، نوع برج تقطیر و سیستم تقطیر مناسب برای استفاده انتخاب می شود. برج های تقطیر به عنوان یکی از ابزارهای مهم در صنعت پالایشگاهی و تقطیر استفاده می شوند. برج های تقطیر در مراکز مهم صنعتی مانند پالایشگاه ها استفاده می شوند. برج های سینی دار برج های تقطیر مهم ترین نوع از برج های تقطیر هستند.

در این برج ها داخل برج به فواصل معینی صفحهای فلزی سوراخداری قرار می گیرند. برج های سینی دار به ارتفاعهای مختلفی ساخته می شوند که ممکن است از چند متر تا بیش از 50 متر متغیر باشند. قطر این برج ها نیز ممکن است تا بیش از 5 متر هم ساخته شود. سینی های غربالی عبارت است از یک صفحه مشبک که از سوراخهای آن حبابهای گاز تولید می شوند و پس از گذشتن از لایه مایع روی سینی به سمت بالا بروند. در صورتی که شدت گاز خیلی کم باشد قسمت اعظم مایع ممکن است از منافذ صفحه به پایین چکه کند (Weeping) و لذا جریان مایع در این صورت باید به صورت افقی باشد. برج تقطیر سینی دار از یک سینی خوراک تشکیل شده است که خوراک مایع به همراه مایع ورودی از بالا، داخل آن میشوند.

اما خوراک گازی از زیر سینی خوراک وارد میشود. ابتدا جداسازی مخلوط گاز و مایع صورت میگیرد و سپس آنها وارد برج میشوند. برج های تقطیر به دو دسته تقسیم می شوند: برج تقطیر سینی دار و برج تقطیر بدون سینی دار. برج تقطیر سینی دار از یک سینی خوراک تشکیل شده است که خوراک مایع به همراه مایع ورودی از بالا، داخل آن میشوند. اما خوراک گازی از زیر سینی خوراک وارد میشود. ابتدا جداسازی مخلوط گاز و مایع صورت میگیرد و سپس آنها وارد برج میشوند. برج تقطیر بدون سینی دار از یک سینی خوراک تشکیل شده است که خوراک مایع به همراه مایع ورودی از بالا، داخل آن میشوند. اما خوراک گازی از بالا وارد میشود.

طراحی و ساخت برج تقطیر فرآیندی پیچیده است که نیاز به در نظر گرفتن چندین عامل فنی و مهندسی دارد. در ادامه، مراحل اصلی طراحی و ساخت برج تقطیر را مرور می‌کنیم:

مراحل طراحی برج تقطیر:

تحلیل خوراک:
- مشخص کردن نوع و خواص خوراک (نقاط جوش، ترکیبات شیمیایی و غیره).
تعیین شرایط عملیاتی:
- انتخاب دما، فشار و نرخ خوراک مناسب برای فرآیند.
انتخاب نوع برج:
- تصمیم‌گیری بین برج‌های سینی‌دار یا پکینگ‌دار بسته به نیازها و نوع تقطیر.
محاسبه ظرفیت:
- تعیین ابعاد برج بر اساس نرخ تولید و دما و فشار عملیاتی.
محاسبات هیدرولیکی:
- تحلیل جریان بخار و مایع و طراحی سینی‌ها یا مواد پکینگ برای بهینه‌سازی تماس بین بخار و مایع.
سیستم‌های کنترل:
- طراحی سیستم‌های کنترلی برای نظارت بر دما، فشار و نرخ جریان.
تجزیه و تحلیل اقتصادی:
- ارزیابی هزینه‌های ساخت و عملیات و بررسی بازده سرمایه‌گذاری.

مراحل ساخت برج تقطیر:

انتخاب مواد:
- انتخاب مواد مناسب برای ساخت برج که بتوانند در برابر شرایط عملیاتی مقاومت کنند (مانند زنگ‌زدگی و خوردگی).
ساخت بدنه:
- ساخت بدنه برج با استفاده از روش‌های جوشکاری و تولید.
نصب سینی‌ها یا پکینگ‌ها:
- نصب اجزای داخلی مانند سینی‌ها یا پکینگ‌ها بر اساس طراحی.
نصب تجهیزات جانبی:
- نصب تجهیزات کنترل، سنسورها و پمپ‌ها.
آزمایش و راه‌اندازی:
- انجام آزمایش‌های عملکردی و راه‌اندازی برج برای اطمینان از کارایی آن.