راکتور و برج تقطیر

برج تقطیر از انواع مختلفی است که بر اساس اختلاف نقطه جوش اجزا مایعات از یکدیگر جدا می شوند. این برج از دو نوع سینی دار و پر شده تولید می شود و در پالایشگاه ها برای جداسازی مواد نفت خام استفاده می شود
سینی دار برج تقطیر در مراکز مهم صنعتی مانند پالایشگاه ها استفاده می شود
در این برج ها داخل برج به فواصل معینی صفحهای فلزی سوراخداری قرار می گیرند
این برج ها 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
سیستم جوشنده کار این سیستم، تامین حرارت برج تقطیر است و معمولا در انتهای برج و در کنار آن قرار میگیرد
سیستم جوشنده در برج های سینی دار نیز به عنوان سینی در برج استفاده میشود
برج تقطیر از سیستم های تقطیر استوانه ای افقی استفاده می کند
فرآیند تقطیر در ستونهای استوانه ای افقی انجام می شود
قطر این برجهای تقطیر از 65 سانتی متر تا 16 متر است و ارتفاع آن از 6 متر تا 90 متر یا حتی بیشتر است
برج تقطیر جزء به جزء یک عضو حیاتی مورد استفاده در تقطیر مخلوطهای مایع است تا اجزای سازنده مخلوط یا ذرات آن بر اساس تفاوت نوسان جدا شوند
برج تقطیر در ابعاد کوچک برای تقطیر در آزمایشگاهها و هم در ابعاد بزرگ برای تقطیر صنعتی استفاده میشود
زمان لازم برای مطالعه 4 دقیقه فرآیند تقطیر چیست؟ تقطیر فرآیند جدا کردن اجزا و مواد از یک مخلوط مایع است که با استفاده از جوشاندن و چگالش انتخابی انجام میشود
همچین ممکن است این فرآیند یک جداسازی بخشی باشد که تراکم مواد خاصی را در مخلوط مایع زیاد میکند
در هر دو صورت این فرآیند با کمک تفاوت نسبی اجزای مخلوط انجام میشود
در صنعت تقطیر یک عملیات واحد با اهمیت جهانی است، اما این تقطیر صنعتی یک فرآیند فیزیکی است نه یک واکنش شیمیایی
برج تقطیر از چند بخش اصلی تشکیل شده است که هر کدام برای انتقال انرژی گرمایی یا افزایش انتقال مواد استفاده میشوند
یک ستون تقطیر معمولی از چند بخش اصلی تشکیل شده است: – یک پوسته عمودی که در آن جداسازی اجزا انجام می شود
فرآیند تقطیر منطقه ای شامل ذوب بخشی از یک ماده و متراکم شدن بخارات حاصله برای به دست آوردن یک تقطیر خالص است
این کار در یک ظرف بلند با کمک یک بخاری منطقه انجام می شود
برنامه های کاربردی مهم تقطیر روش تقطیر تاریخچه قابل توجهی دارد و قدمت آن به 3000 سال قبل از میلاد می رسد

راکتور و برج تقطیر دو جزء کلیدی در فرآیندهای شیمیایی و پالایشی هستند که هر کدام وظایف خاص خود را دارند. در ادامه به تفاوت‌ها و کاربردهای هر یک اشاره می‌شود.

۱. راکتور

تعریف:

راکتور دستگاهی است که در آن واکنش‌های شیمیایی انجام می‌شود. این دستگاه می‌تواند در مقیاس‌های مختلف از آزمایشگاهی تا صنعتی طراحی شود.

انواع راکتورها:

• راکتورهای ناپیوسته (Batch Reactors): خوراک به طور یکباره وارد می‌شود و بعد از انجام واکنش، محصول خارج می‌شود.
• راکتورهای پیوسته (Continuous Reactors): خوراک به صورت مداوم وارد و محصولات به طور مداوم خارج می‌شوند.
• راکتورهای حرارتی (Thermal Reactors): حرارت برای تسریع واکنش‌ها به کار می‌رود.
• راکتورهای کاتالیستی (Catalytic Reactors): از کاتالیست‌ها برای تسریع واکنش استفاده می‌شود.

کاربردها:

• تولید مواد شیمیایی مانند اسیدها، الکل‌ها، و پلیمرها.
• واکنش‌های شیمیایی در صنایع دارویی و غذایی.

۲. برج تقطیر

تعریف:

برج تقطیر دستگاهی است که برای جداسازی ترکیبات مایع بر اساس نقاط جوش آن‌ها طراحی شده است. این دستگاه معمولاً در فرآیندهای پالایش نفت و تولید الکل به کار می‌رود.

اجزای برج تقطیر:

• ورودی خوراک: جایی که مخلوط مایع وارد برج می‌شود.
• سینی‌ها یا پکینگ: برای افزایش سطح تماس بین بخار و مایع.
• کندانسور: برای تبدیل بخار به مایع در بالای برج.
• ریبویلر: برای تبخیر مجدد مایعات در پایین برج.

عملکرد:

1. خوراک به برج وارد می‌شود.
2. حرارت به برج وارد می‌شود و مایع به بخار تبدیل می‌شود.
3. بخارها به سمت بالا حرکت کرده و با مایع در حال چرخش تبادل حرارتی می‌کنند.
4. محصولات با نقاط جوش مختلف در نقاط مختلف برج خارج می‌شوند.

تفاوت‌های کلیدی:

• هدف: راکتور برای انجام واکنش‌های شیمیایی و برج تقطیر برای جداسازی ترکیبات مایع طراحی شده است.
• عملکرد: راکتور فرآیندهای شیمیایی را انجام می‌دهد، در حالی که برج تقطیر فرآیندهای جداسازی را انجام می‌دهد.
• نحوه طراحی: راکتورها معمولاً با توجه به نوع واکنش و شرایط آن طراحی می‌شوند، در حالی که برج‌ها برای جداسازی بر اساس نقاط جوش طراحی می‌شوند.