تقطیر (Distillation)

متداولترین روش، تبخیر و چگاش مکرر یا عمل تقطیر Distillation میباشد .(شکل 1)

شکل 1 - فرایند تقطیر

مزیت های عمده تقطیر عبارتند از :
- توانایی عملکرد در دامنه وسیعی از حجم خوراک ورودی (بسیاری از روشهای تقطیر، تنها در مقادیر کم خوراک ورودی بکار می روند).
- توانایی عملکرد در دامنه وسیعی از غلظت های خوراک (بعضی از روش های تقطیر می توانند حتی با خوراک نسبتاً خالص عمل کنند).
- توانایی تولید محصول با خلوص بالا ( البته بسیاری از روشهای تقطیر فقط یک جداسازی نسبی را انجام می دهند و نمی توان محصول 100% خالص تولید کنند).
عمده حالاتی که مناسب نیست از عمل تقطیر در آنها استفاده شوند عبارتند از:
- جداسازی مواد با وزن مولکولی کم : مواد با وزن مولکولی کم در فشار بالا تقطیر می شوند تادمای چگالش آنها افزایش یافته ، چنانچه ممکن شود از آب خنک (Cooling Water) و یا هوای خنک در کندانسور (Condenser) برج استفاده شود . مواد با وزن مولکولی کم نیاز به یک مبرد در کندانسور دارند. این عمل افزایش قابل ملاحظه ای در هزینه عملیاتی دارد چراکه مبرد بسیار گران است.
جذب (Absorption) و جذب سطحی (Adsorption) و جداکننده های غشای گاز، روشهای معمولی برای جداسازی مواد با وزن مولکولی کم هستند.

- جداسازی مواد با وزن مولکولی بالا و حساس به حرارت : مواد با وزن مولکولی بالا اغلب نسبت به حرارت حساس هستند و از این رو معمولاً تحت خلا تقطیر می شوند تا نقطه جوششان کاهش یابد.

- جداسازی ترکیبات با غلظت بسیار کم: تقطیر برای این منظور روش مناسبی نیست . جذب سطحی و جذب دو روش موثر در این حالت هستند.

- جداسازی دسته ای، از ترکیبات: اگر قرار باشد دسته ای از ترکیبات جداشوند . به طور مثال یک مخلوط ترکیبات حلقوی Aromatics از مخلوط زنحیره ای ( Aliphatic )،تقطیر تنها می تواند بر اساس اختلاف نقاط جوش و بدون توجه به نوع ترکیبات عمل جداسازی را انجام دهد. استخراج مایع- مایع می تواند برای جداسازی دسته ای از ترکیبات بکار رود.

- مخلوط با فراریت نسبی کم یا آنها که رفتار همجوش یا آزوتروپ (Azeotropic) از خود نشان می دهند. در این حالت از تقطیر استخراجی یا تقطیر آزوتروپیک، تشکیل بلور (Crystallization) و استخراج مایع- مایع می توان استفاده کرد.

- جداسازی مایع فرار از یک ترکیب غیر فرار: این فرایند به طور معمول توسط تبخیر و خشک کردن انجام می گیرد.

عوامل موثر بر تقطیر
مهمترین عوامل عبارتند از :
-1 فشار عملیاتی 2- میزان مایع برگشتی 3- حالت خوراک ورودی

ادامه مطلب در :

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=323

برج (Tower)

یکی از مهمترین فرایندهایی که در صنایع مربوط به نفت انجام می شود، جداسازی های اجزای موجود در یک ترکیب است که هر کدام از این اجزاء می توانند ارزش بسیار بالایی در مقایسه با ترکیب اولیه داشته باشند. اگر مخلوطی که جداسازی می شود همگن باشد جداسازی می تواند تنها با افزودن و یا ایجاد فاز دیگری در سیستم انجام شود. به عنوان مثال در جداسازی یک مخلوط گازی، فاز دیگر می تواند به وسیله چگالش جزئی انجام شود. بخار حاصل از چگالش جزئی، غنی از ترکیبات فرار و مایع حاصله غنی از ترکیبات با فراریت کمتر خواهد بود. به عنوان یک روش دیگر به جای تولید یک فاز اضافی می توان به مخلوط گازی فاز جدیدی نظیر یک حلال را افزود که به طور انتخابی یکی یا چند تا از ترکیبات مخلوط را در خود حل کند . در اینجا یک مرحله جداسازی دیگری خواهیم داشت تا حلال را از سیال حل شده در آن جدا کرده و برای استفاده مجدد به دستگاه جداساز برگردانیم. در صورتیکه یک مخلوط ناهمگن داشته باشیم، جداسازی می تواند به طور فیزیکی و با استفاده از تفاوت دانسیته بین فازها انجام گیرد.

جداسازی برای مخلوط های زیر صورت می گیرد:
1 - جداسازی مخلوط های ناهمگن
2 - جداسازی مخلوط های همگن

جداسازی فازهای مختلف یک مخلوط ناهمگن باید قبل از جداسازی مخلوط های همگن انجام گیرد زیرا این جداسازی هم ساده بوده و هم باعث تسهیل در جداسازی همگن خواهد شد.
روش های جداسازی ممکن است به صورت پیوسته، نیمه پیوسته و غیرپیوسته صورت گیرد. جداسازی فازی که احتمالاً باید انجام گیرد عبارتند از:
- بخار/ مایع، مایع/ مایع، جامد/ مایع، جامد/گاز و جامد/ جامد.
که از حالات بالا بخار/ مایع، مایع/ مایع، که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند، مورد بررسی قرار می گیرند.

دستگاه های بکار رفته در عملیات گاز/مایع به دو دسته تقسیم می شوند:
- دستگاه هایی که در آنها گاز پراکنده می شود:
در این گروه مخازنی که در آنها حباب گاز ایجاد می شود و یا مخزن مجهز به همزن و انواع برج های سینی دار را می توان نام برد. در این دستگاه ها فاز گاز به صورت حباب یا کف در فاز مایع پراکنده می شوند.

ادامه مطلب در :

http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=293

ماشین برش (Shear Machine)

در بعضی از موارد، توده های خوراک چسبنده تر یا ارتجاعی تر از آن هستند که با فشار، ضربه، یا سایش خرد شوند. در موارد دیگر، خوراک را باید به ذراتی با اندازه معین کاهش داد. ماشین هایی به نام دانه ساز، که ذراتی با شکل کم و بیش نامنظم می دهند، و ماشین های برش، که ذراتی به شکل مکعب، لوزی ها یا چهار گوش های نازک تهیه می کنند، شرایط بالا را برقرار می کنند.

این وسایل در بسیاری از فرایندهای تولید کاربرد دارند، و خصوصاً برای کاهش اندازه لاستیک ها و پلاستیک ها خیلی مناسب اند، و در بازگردانی کاغذ و مواد پلاستیکی نیز کاربردهای مهمی دارند.


ادامه مطلب در :
http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=395

تبخیرکننده با فیلم نازک (Thin Film)

یک تبخیرکننده با فیلم نازک از بخش های اصلی زیر تشکیل شده است:
1- یک بخش استوانه ای شکل ژاکت دار
2- یک بخش جداکننده بخار با صفحات ساکن در بالای ظرف استوانه ای
3- یک روتور چرخنده که در انتهای آن یکسری تیغه (blade) و یا جاروکننده (wipe) نصب می باشد که وظیفه تشکیل فیلم مایع غلیظ و انتقال سریع محصول فیلمی بر روی سطح داغ را بر عهده دارند.

شکل 10 - نماهایی از تبخیر کننده با فیلم نازک

مزیت اصلی تبخیرکننده Thin Film در انتقال حرارت سریع به مایعات با ویسکوزیته بالا می باشد . در دمای تبخیر محصول ممکن است ویسکوزیته بالای P1000 داشته باشد . در تبخیرکننده های دیگر با افزایش ویسکوزیته ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد، اما در این تبخیرکننده کاهش ضریب کمتر است.


ادامه مطلب در :‌
http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=360

تبخیرکننده با فیلم بالارونده (Rising Film)

شکل کلی این دستگاه مثل دستگاه تبخیرکننده با فیلم پایین رونده می باشد با این تفاوت که مایع از پایین وارد می شود. قسمت های اصلی دستگاه عبارتند از:
1- مبدلی لوله ای که بخار در داخل پوسته و مایعی که غلیظ می شود در لوله ها قرار می گیرد.
2- جداکننده مایع از بخار (Separator)
3- وقتی سیستم به صورت برگشتی کار کند، شاخه ای که مایع را از جداکننده به انتهای مبدل برمی گرداند.در این تبخیرکننده قطر لوله ها از تبخیرکننده های با فیلم پایین رونده کمتر می باشد و حدود 25 تا 50 میلیمتر  ( 1 تا 2 اینچ) می باشد و طول آنها 3 تا 10 متر است.

 
شکل 8 - نمایی ا ز یک تبخیر کننده با فیلم بالا رونده

خوراک رقیق به همراه مایعی که از جداکننده بر می گردد مخلوط شده سپس وارد دستگاه می شود . محلول غلیظ شده از انتهای گرم کن خارج می شود. مایع غلیظ باقی مانده وقتی از داخل لوله عبور می کند به طور جزئی تبخیر می شود. مخلوط مایع و بخار از قسمت فوقانی لوله ها وارد جداکننده می شود. در این تبخیرکننده نیازی به پخش مایع روی دیواره های لوله نیست. هنگامی که تبخیر شروع می شود، بخار تولید شده در لوله ها، مایع غلیظ شده را به سمت بالا می برد.


ادامه مطلب در :
http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=358