سمینار کارشناسی ارشد شیمی مدل rate based درستو ن های تقطیر واکنشی

اختصاصی از فایل هلپ سمینار کارشناسی ارشد شیمی مدل rate based درستو ن های تقطیر واکنشی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب پی دی اف و 96 صفحه می باشد.

این سمینار جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد شیمی-فرآیند طراحی و تدوین گردیده است. و شامل کلیه موارد مورد نیاز سمینار ارشد این رشته می باشد. نمونه های مشابه این عنوان با قیمت بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این سمینار را با قیمت ناچیز جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه به منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده از منابع اطلاعاتی و بالا بردن سطح علمی شما در این سایت قرار گرفته است.

چکیده:

مسائل طراحی و عملیاتی ستون های تقطیر واکنشی بسیار دشوارتر و پیچیده تر از سیستم های مرسوم راکتور – جداکننده می باشند. بدیهی است وقوع تقطیر در لایه واکنش تداخل های پیچیده ای بین تعادل بخار – مایع، انتقال جرم بخار – مایع، نفوذ کاتالیستی (در صورت هتروژن بودن کاتالیست) و کینتیک های شیمیایی به وجود خواهد آورد. چنین تداخل هایی به پدیده چندگانگی حالت های یکنواخت و دینامیک پیچیده منجر خواهد شد که باید در واحدهای آزمایشگاهی و نیمه صنعتی اصلاح شوند.

مقدمه:

در حدود شش دهه از ایده اتمر و تنی چند از محققان دیگر مبنی بر انجام همزمان واکنش و تفکیک در یک واحد عملیاتی می گذرد. شاید بتوان ایده آنها را یک پرسپکتیو تاریخی جالب توجه در زمینه تقطیر واکنشی دانست. چیزی که در سال های اخیر جالب به نظر می رسد، رشد اهمیت تجاری تقطیر واکنشی است. از سال 1992 تاکنون بیش از 300 مقاله و کتاب در این زمینه به چاپ رسیده است. اولین پتنت ها به دهه 1920 برمی گردد. اتمر و برمن از معدود کسانی هستند که اولین مقالات ژورنالی را در این زمینه به چاپ رسانده اند. اولین تحقیقات در این زمینه بیشتر در مورد واکنش های کاتالیستی هموژن نظیر استریفیکاسیون و هیدرولیز هستند و استفاده از کاتالیست های هتروژن در ستون های تقطیر واکنشی، پدیده جدیدتری محسوب می شود که ایده آن اولین بار در سال 1966 مطرح شد.

در این گزارش سعی بر آن شده تا برج های تقطیر واکنشی هرچه بهتر معرفی شده و نقاط ضعف و قوت آن شناخته گردد ضمنا انواع مدل های موجود برای مدل کردن این ستون ها معرفی و تشریح شده و خلاصه ای از کارهای انجام گرفته در زمینه مدلسازی و شبیه سازی فرایندهای مختلف به روش تقطیر واکنشی ارائه خواهد شد.

فصل اول: تقطیر واکنشی

1-1) تقطیر واکنشی چیست؟

یک واکنش برگشت پذیر نظیر A+B->C+D را در نظر بگیرید در حالی که نقاط جوش ترکیب شونده ها به ترتیب از کمترین تا بیشترین به صورت B , D , C , A می باشد. فلو – شیت معمول این فرایند شامل یک راکتور است که به دنبال آن مجموعه ای از ستون های تقطیر قرار دارند: شکل 1-1-الف را ببینید. مخلوط B,A به راکتور وارد می شود؛ در آنجا واکنش در حضور یک کاتالیست انجام می شود و به تعادل می رسد. تعدادی ستون تقطیر برای تولید محصولات D,C خالص مورد نیاز است. اجزاء واکنش نیافته B,A به داخل راکتور باز گردانده می شوند. اگر یک یا چند آزئوتروپ در مخلوط تشکیل شوند فرایند تقطیر می تواند بسیار پیچیده تر از تصویر نشان داده شده در شکل 1-1-الف باشد. مجموعه این فرایند می تواند توسط یک ستون تقطیر واکنشی (Reactive Distillation) جایگزین شود. ستون تقطیر واکنشی که از این به بعد جهت اختصار آن را تحت عنوان RD به کار می بریم، شامل یک بخش واکنشی در وسط و بخش های غیر واکنشی جذب و دفع در بالا و پایین می باشد. وظیفه بخش جذب بازیافت واکنش دهنده B از محصول C می باشد. در بخش دفع نیز واکنش دهنده A از محصول D دفع می شود. در قسمت واکنشی محصولات در محل جدا می شوند و تعادل را به سمت راست هدایت می کنند در نتیجه از وقوع واکنش های جانبی نامطلوب بین واکنش دهنده های A (یا B) با محصول C (یا D) جلوگیری به عمل می آید. برای یک ستون RD که به طور مناسب طراحی شده تقریبا می توان به تبدیل 100% رسید. هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی نیز به طور قابل توجهی کاهش می یابند.

برای واکنش کاتالیستی اسیدی بین ایزوبوتن و متانول برای تشکیل متیل ترت – بوتیل اتر (MTBE<- iso – butane + MeoH) مجموعه راکتور و جداساز، پیچیده تر از حالات دیگر است. راه اندازی RD تنها به یک ستون نیاز دارد به طوری که خوراک بوتن (شامل یک مخلوط N – بوتن که غیر واکنش دهنده است و ایزوبوتن که واکنش دهنده است) و متانول نزدیک به انتهای بخش واکنش دهنده وارد می شوند. ستون RD برای این واکنش در شکل 1-2-الف نشان داده شده است که قادر به ایجاد تبدیل نزدیک به 100% از مواد اولیه می باشد ضمن اینکه از تشکیل دی متیل اتر ناخواسته جلوگیری می کند. همچنین بعضی از آزئوتروپ ها در مخلوط نیز حذف می شوند.

برای هیدراسیون اتیلن اکساید به مونو – اتیلن گلایکول (EO+H2O->EG) طرح RD نشان داده شده در شکل 1-2-ب به دو دلیل سودمند است. نخست آنکه از واکنش جانبی EO+EG->DEG به علت اینکه غلظت EO در فاز مایع به دلیل فراریت بالای آن پایین نگه داشته می شود، ممانعت می شود. دیگر اینکه، گرمای بالای واکنش برای تبخیر مخلوط فاز مایع روی سینی مورد استفاده واقع می شود. برای ایجاد همان میزان انتخاب پذیری برای تولید EG در یک راکتور پلاگ فاز مایع معمول نیاز به استفاده از 60% آب اضافی می باشد. مزایای مشابه این برای هیدراسیون ایزوبوتن به ترت – بوتانول و هیدراسیون 2- متیل -2- بوتن به ترت – آمیل الکل وجود دارد.

دانلود پروژه بررسی ارزیابی کار و زمان برج تقطیر شرکت بهفام شیمی تهران

اختصاصی از فایل هلپ دانلود پروژه بررسی ارزیابی کار و زمان برج تقطیر شرکت بهفام شیمی تهران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فهرست مطالب

چکیده 

فصل اول – کلیات تحقیق

پیشگفتار ...................................................................................................... 1

مقدمه .......................................................................................................... 3

تعریف موضوع تحقیق ................................................................................ 4

اهمیت و کاربرد تحقیق ............................................................................... 4

اهداف تحقیق ............................................................................................... 5

سوالات تحقیق ............................................................................................. 6

روش تحقیق ................................................................................................ 6

تعریف واژه های عملیاتی تحقیق ................................................................. 6

خلاصه مباحث فصول آینده ....................................................................... 9

فصل دوم – ادبیات تحقیق

مقدمه .......................................................................................................... 10

بخش یک : مباحث نظری تحقیق .................................................................. 10

مقدمه ای بر مطالعه کار .............................................................................

مطالعه کار ( ارزیابی کار وزمان ) ............................................................. 13

روش سنجی ( ارزیابی روش ) ................................................................... 14

کار سنجی (اندازه گیری کار ) .................................................................... 14

رابطه فنون ارزیابی کار با یکدیگر .............................................................. 15

معرفی عوامل تشکیل دهنده زمان تولید ..................................................... 16

مراحل ارزیابی کار و زمان ........................................................................ 17

انتخاب شغل مورد ارزیابی ......................................................................... 18

ثبت .............................................................................................................. 19

بررسی انتقادی ........................................................................................... 23

ایجاد روشهای اصلاح شده ( جدید ) .......................................................... 26

تعریف و تعیین روش جدید ........................................................................ 27

برقراری یا استقرار روش جدید ................................................................. 27

نگهداری یا ابقاء روش جدید ....................................................................... 28

زمان سنجی ................................................................................................ 28

اهداف زمان سنجی ..................................................................................... 29

روشهای مختلف زمان سنجی ..................................................................... 30

مراحل اساسی فرایند زمان سنجی ............................................................. 31

زمان سنجی با استفاده از کرنومتر ............................................................ 32

مراحل زمان سنجی به وسیله کرنومتر ...................................................... 32

تعیین زمان نرمال ....................................................................................... 37

محاسبه و تخصیص بیکاریهای مجاز ......................................................... 37

محاسبه زمان استاندارد ............................................................................. 38

انواع سیستمهای تولید و طبقه بندی آنها .................................................... 38

انواع طرحهای استقرار ............................................................................... 41

بخش دوم : تاریخچه تولید ......................................................................... 46

تاریخچه شرکت بهفام شیمی تهران ............................................................ 50

نحوه آموزش نیروی انسانی در شرکت بهفام شیمی ................................. 50

کیفیت خط تولید در شرکت بهفام شیمی ..................................................... 50

نگه داری و تعمیرات در شرکت بهفام شیمی ............................................. 51

بخش سوم : تحقیقات کاربردی .................................................................. 53

خلاصه مباحث فصل ................................................................................... 58

فصل سوم – روش تحقیق

مقدمه .......................................................................................................... 59

انواع تحقیق ................................................................................................. 60

مراحل مختلف تنظیم تحقیق توصیفی .......................................................... 64

روشهای جمع آوری اطلاعات .................................................................... 65

خلاصه مباحث فصل ................................................................................... 76

فصل چهارم – داده های تحقیق و تجزیه و تحلیل آنها

مقدمه .......................................................................................................... 77

شرح فعالیت هایی که در شرکت بهفام شیمی تهران صورت می گیرد ...... 77

نمودارهای گردشی فرآیند .......................................................................... 81

شرح زمان انجام فعالیت ها ........................................................................ 86

پاسخ سوالات تحقیق ................................................................................... 87

تعریف تقطیر و انواع ان .............................................................................. 89

سینی های مورد استفاده در برج تقطیر ...................................................... 91

تعریف پمپ و انواع آن ................................................................................ 92

خلاصه مطالب فصل ................................................................................... 97

فصل پنجم – نتایج تحقیق و پیشنهادها

مقدمه .......................................................................................................... 98

نتایج تحقیق ................................................................................................. 98

پیشنهادات ................................................................................................... 98

فهرست منابع

فایل ورد 109 ص

تحقیق در مورد تقطیر

اختصاصی از فایل هلپ تحقیق در مورد تقطیر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه44

فهرست مطالب

• تاریخچه
• کاربردهای تقطیر
• مدل ایده ال (مطلوب) تقطیر

1-3- تقطیردسته ای(گروهی)

2-3- تقطیرمداوم

3-3- بهبودهای کلی

4- تقطیردرمقیاس آزمایشگاهی

1-4- تقطیرساده

2-4- تقطیرتکه تکه اجزاء

3-4- تقطیربخار

4-4- تقطیرخلأ

5-4- تقطیرخلأحساس به هوا

6-4- تقطیرکوتاه مدت ( مسیر)

7-4- انواع دیگر

5- تقطیرایزوتوپ ها

1-5- شکستن ایزوتوپ با فشاریک جانبه

2-5- تقطیرحرکت( گریز) فشار

6- تقطیرصنعتی

7- تقطیردرتولید موادغذائی

1-7- تقطیرآشامیدنی ها

8- منابع

9- ارتباطات خارجی

10- مجموعه

تاریخچه

       اولین روش ها و مراحل تقطیرخالص برای تولید مواد خالص شیمیائی توسط شیمیدانان مسلمان عرب برای مصارف واهداف صنعتی انجام شد،مانند: جداسازی  عطرهای طبیعی و تولید الکل خاص بود. اگرچه، اشکال جدید تقطیردرحدود 2میلیون سال قبل ازمیلاد مسیح توسط کیمیاگران شهربابل دربین النهرین شناخته شد.

       بعد ازتقطیرتوسط کیمیاگران یونانی درقرن یکم میلادی شناخته شد و توسعه های بعدی ازتقطیردرمقیاس عظیم درپاسخ به درخواست های مشروبات الکلی اتفاق افتاد.اسکندراولین دستگاه تقطیررااختراع کرد و اولین توضیحات دقیق درمورد دستگاه تقطیرتوسط الکساندریا درقرن چهارم داده شد.

       درقرن8 شیمی گران مسلمان اولین افرادی بودند که مراحل تقطیرخالص که مواد شیمیائی را کاملاً خالص کند اختراع کردند. درمیان اینها ( عربها ) جبیردرعراق در800سال پیش بودند که تعداد زیادی ازدستگاه های تقطیرومراحل آن رااختراع کردکه هنوزمورد استفاده قرارمی گیرند. به ویژه دستگاه پالشگراولین دستگاه درپاسخ که کاملاً می تواند مواد شیمیائی را خالص کند.

       یک دیگ درون یک حباب شیشه ای و طراحی آن به عنوان مدلی برای دستگاه های مدرن درمقیاس بزرگ به کارمی رود. مانند : دستگاه hickman . مواد نفتی برای اولین بارتوسط شیمی گرمسلمان دیگربه نام الاراضی مورد تقطیردرقرن نهم قرارگرفت که برای تولید نفت بود ، درحالی که تقطیربخارتوسط Avicenna در اوایل قرن11

دانلودمقاله برج تقطیر

اختصاصی از فایل هلپ دانلودمقاله برج تقطیر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

\

تقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج می‌شود. اولین پالایشگاه تاسیس شده در جهان ، در سال 1860 در ایالت پنسیلوانیای آمریکا بوده است. نفت خام ، از کوره‌های مبدل حرارتی عبور کرده، بعد از گرم شدن وارد برجهای تقطیر شده و تحت فشار و دما به دو صورت از برجها خارج می‌شود و محصولات بدست آمده خالص نیستند. انواع برجهای تقطیر در زیر توضیح داده می‌شوند.

برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار
در برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار ، تعداد سینیها در مسیر برج به نوع انتقال ماده و شدت تفکیک بستگی دارد. قطر برج و فاصله میان سینی‌ها به مقدار مایع و گاز که در واحد زمان از یک سینی می‌گذرد، وابسته است. هر یک از سینی‌های برج ، یک مرحله تفکیک است. زیرا روی این سینیها ، فاز گاز و مایع در کنار هم قرار می‌گیرند و کار انتقال ماده از فاز گازی به فاز مایع یا برعکس در هر یک از سینی‌ها انجام می‌شود. برای اینکه بازدهی انتقال ماده در هر سینی به بیشترین حد برسد، باید زمان تماس میان دو فاز و سطح مشترک آنها به بیشترین حد ممکن برسد.

بخشهای مختلف برج تقطیر با سینی کلاهکدار
بدنه و سینیها: جنس بدنه معمولا از فولاد ریخته است. جنس سینی‌ها معمولا از چدن است. فاصله سینی‌ها را معمولا با توجه به شرایط طراحی ، درجه خلوص و بازدهی کار جداسازی بر می‌گزینند. در بیشتر پالایشگاههای نفت ، برای برجهای تقطیر به قطر 4ft فاصله میان 50 - 18 سانتیمتر قرار می‌دهند. با بیشتر شدن قطر برج ، فاصله بیشتری نیز برای سینی‌ها در نظر گرفته می‌شود.

سرپوشها یا کلاهکها: جنس کلاهکها از چدن می‌باشد. نوع کلاهکها با توجه به نوع تقطیر انتخاب می‌شود و تعدادشان در هر سینی به بیشترین حد سرعت مجاز عبور گاز از سینی بستگی دارد.
موانع یا سدها: برای کنترل بلندی سطح مایع روی سینی ، به هر سینی سدی به نام "وییر" (wier) قرار می‌دهند تا از پایین رفتن سطح مایع از حد معنی جلوگیری کند. بلندی سطح مایع در روی سینی باید چنان باشد که گازهای بیرون آمده از شکافهای سرپوشها بتوانند از درون آن گذشته و زمان گذشتن هر حباب به بیشترین حد ممکن برسد. بر اثر افزایش زمان گذشتن حباب از مایع ، زمان تماس گاز و مایع زیاد شده ، بازدهی سینی‌ها بالا می‌رود.
برجهای تقطیر با سینی‌های مشبک
در برجهای با سینی مشبک ، اندازه مجراها یا شبکه‌ها باید چنان برگزیده شوند که فشار گاز بتواند گاز را از فاز مایع با سرعتی مناسب عبور دهد. عامل مهمی که در بازدهی این سینیها موثر است، شیوه کارگذاری آنها در برج است. اگر این سینیها کاملا افقی قرار نداشته باشند، بلندی مایع در سطح سینی یکنواخت نبوده و گذر گاز از همه مجراها یکسان نخواهد بود.
خورندگی فلز سینیها هم در این نوع سینیها اهمیت بسیار دارد. زیرا بر اثر خورندگی ، قطر سوراخها زیاد می‌شود که در نتیجه مقدار زیادی بخار با سرعت کم از درون آن مجاری خورده شده گذر خواهد کرد. و می‌دانیم که اگر سرعت گذشتن گاز از حد معینی کمتر گردد، مایع از مجرا به سوی پایین حرکت کرده بازدهی کار تفکیک کاهش خواهد یافت.
برجهای تقطیر با سینی‌های دریچه‌ای
این نوع سینیها مانند سینیهای مشبک هستند. با این اختلاف که دریچه‌ای متحرک روی هر مجرا قرار گرفته است. در صنعت نفت ، دو نوع از این سینیها بکار می‌روند:
انعطاف پذیر: همانطور که از نام آن برمی‌آید، دریچه‌ها می‌توانند بین دو حالت خیلی باز یا خیلی بسته حرکت کنند.

صفحات اضافی: در این نوع سینیها ، دو دریچه یکی سبک که در کف سینی قرار می‌گیرد و دیگری سنگین که بر روی سه پایه‌ای قرار گرفته ، تعبیه شده است. هنگامی که بخار کم باشد، تنها سرپوش سبک به حرکت در می‌آید. اگر مقدار بخار از حد معینی بیشتر باشد، هر دو دریچه حرکت می‌کنند.

مقایسه انواع گوناگون سینی‌ها
در صنعت نفت ، انواع گوناگون سینی‌ها در برجهای تقطیر ، تفکیک و جذب بکار برده می‌شوند. ویژگیهایی که در گزینش نوع سینی برای کار معینی مورد توجه قرار می‌گیرد، عبارت است از: بازدهی تماس بخار و مایع ، ظرفیت سینی ، افت بخار در هنگام گذشتن از سینی ، زمان ماندن مایع بر روی سینی ، مشخصات مایع و ... . چون در صنعت بیشتر سینی‌های کلاهکدار بکار برده می‌شوند، برای مقایسه مشخصات سینی‌های دیگر ، آنها را نسبت به سینی‌های کلاهکدار ارزیابی می‌کنند.
برجهای انباشته
در برجهای انباشته ، بجای سینی‌ها از تکه‌ها یا حلقه‌های انباشتی استفاده می‌شود. در برجهای انباشته حلقه‌ها یا تکه‌های انباشتی باید به گونه‌ای برگزیده و در برج ریخته شوند که هدفهای زیر عملی گردد.
ایجاد بیشترین سطح تماس میان مایع و بخار
ایجاد فضا مناسب برای گذشتن سیال از بستر انباشته
جنس مواد انباشتی
این مواد باید چنان باشند که با سیال درون برج ، میل ترکیبی نداشته باشند.
استحکام مواد انباشتی
جنس مواد انباشتی باید به اندازه کافی محکم باشد تا بر اثر استفاده شکسته نشده و تغییر شکل ندهد.
شیوه قرار دادن مواد انباشتی
مواد انباشتی به دو صورت منظم و نامنظم درون برج قرار می‌گیرند
پر کردن منظم: از مزایای این نوع پر کردن، کمتر بودن افت فشار است که در نتیجه می‌شود حجم بیشتر مایع را از آن گذراند.
پر کردن نامنظم: از مزایای این نوع پر کردن ، می‌توان به کم هزینه بودن آن اشاره کرد. ولی افت فشار بخار در گذر از برج زیاد خواهد بود.
مقایسه برجهای انباشته با برجهای سینی‌دار
در برجهای انباشته ، معمولا افت فشار نسبت به برجهای سینی‌دار کمتر است. ولی اگر در مایع ورودی برج ، ذرات معلق باشد، برجهای سینی‌دار بهتر عمل می‌کنند. زیرا در برجهای انباشته ، مواد معلق ته‌نشین شده و سبب گرفتگی و برهم خوردن جریان مایع می‌گردد. اگر برج بیش از حد متوسط باشد، برج سینی‌دار بهتر است. زیرا اگر در برجهای انباشته قطر برج زیاد باشد، تقسیم مایع در هنگام حرکت از بستر انباشته شده یکنواخت نخواهد بود.
در برجهای سینی‌دار می‌توان مقداری از محلول را به شکل فرایندهای کناری از برج بیرون کشید، ولی در برجهای انباشته این کار، شدنی نیست. کارهای تعمیراتی در درون برجهای سینی‌دار ، آسانتر انجام می‌گیرد. تمیز کردن برجهای انباشته ، از آنجا که باید پیش از هرچیز آنها را خالی کرده و بعد آنها را تمیز نمایم، بسیار پرهزینه خواهد بود.
در شکل زیر انواع مختلف آکنه ها که در برج دیده می شود

بطور کلی برج تقطیر شامل 4 قسمت اصلی می باشد:
1. برج (Tower)
2. سیستم جوشاننده (Reboiler)
3. سیستم چگالنده (Condensor)
4. تجهیزات جانبی شامل: انواع سیستمهای کنترل کننده، مبدلهای حرارتی میانی، پمپها و مخازن جمع آوری محصول.

• برج (Tower)
بطور کلی برجهایی که در صنعت جهت انجام عمل تقطیر مورد استفاده قرار می گیرند، به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:
1. برجهای سینی دار (Tray Towers)
2. برجهای پرشده (Packed Towers)

برجهای سینی دار بر اساس نوع سینی های به کاررفته در آن به 4 دسته تقسیم می شوند:
1. برجهای سینی دار از نوع کلاهکی (فنجانی) (Bubble Cap Towers)
2. برجهای سینی دار از نوع غربالی (Sieve Tray Towers)
3. برجهای سینی دار از نوع دریچه ای(Valve Tray Towers)
4. برجهای سینی دار از نوع فورانی (Jet Tray Towers)
هر کدام از انواع برجهای مذکور دارای مزایا و معایبی هستند که در بخشهای بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت.

طرز کار یک برج سینی دار
بطور کلی فرآیندی که در یک برج سینی دار اتفاق می افتد، عمل جداسازی مواد است. همانطور که ذکر شد فرآیند مذکور به طور مستقیم یا عیرمستقیم انجام می پذیرد.
در فرآیند تقطیر منبع حرارتی (Reboiler)، حرارت لازم را جهت انجام عمل تقطیر و تفکیک مواد سازنده یک محلول تأمین میکند. بخار بالارونده از برج با مایعی که از بالای برج به سمت پایین حرکت می کند، بر روی سینی ها تماس مستقیم پیدا می کنند. این تماس باعث ازدیاد دمای مایع روی سینی شده و نهایتا باعث نزدیک شدن دمای مایع به دمای حباب می گردد. با رسیدن مایع به دمای حباب به تدریج اولین ذرات بخار حاصل می شود که این بخارات غنی از ماده فرار (ماده ای که از نقطه جوش کمتری و یا فشار بالاتری برخوردار است) می باشد.از طرفی دیگر در فاز بخار موادی که از نقطه جوش کمتری برخوردار هستند، تحت عمل میعان قرار گرفته و بصورت فاز مایع به سمت پایین برج حرکت می کند. مهمترین عملکرد یک برج ایجاد سطح تماس مناسب بین فازهای بخار و مایع است. هر چه سطح تماس افزایش یابد عمل تفکیک با راندمان بالاتری صورت میگیرد. البته رژیم جریان مایع بر روی سینی نیز از جمله عوامل مهم بر عملکرد یک برج تفکیک می باشد.

اینک به بیان عبارات و اصطلاحاتی که در این ارتباط (فرآیند تقطیر) کاربرد زیادی دارد پرداخته می شود.

خوراک (Feed)
مخلوط ورودی به داخل برج که ممکن است مایع، گاز و یا مخلوطی از مایع و گاز باشد، خوراک (Feed) نام دارد. معمولا محل خوراک در نقطه مشخصی از برج است که از قبل تعیین می شود. در برجهای سینی دار محل ورودی خوراک را سینی خوراک یا (Feed Tray) می نامند. از جمله مشخصات مهم سینی خوراک این است که از نقطه نظر درجه حرارت و ترکیب نسبی (کسر مولی) ، جزء مورد نظر با خوراک ورودی مطابقت داشته باشد. البته محل خوراک ورودی به حالت فیزیکی خوراک نیز بستگی دارد. معمولا اگر خوراک بصورت مایع باشد، همراه با مایعی که از سینی بالایی سرازیر می شود به درون سینی خوراک وارد می گردد. اگر خوراک بصورت بخار باشد معمولا آن را از زیر سینی خوراک وارد می کنند و اگر خوراک بصورت مخلوطی از مایع و بخار باشد، بهتر است که ابتدا فاز مایع و بخار را از هم جدا نموده و سپس به طریقی که گفته شد خوراک را وارد برج نمایند. ولی عملا به منظور صرفه جویی از هزینه های مربوط به تفکیک دو فاز بخار و مایع، عمل جداسازی به ندرت صورت می گیرد.

محصول بالاسری (Overhead Product)
آنچه از بالی برج به عنوان خروجی از آن دریافت می شود محصول بالاسری نامیده می شود که معمولا غنی از جزئی که از نقطه جوش کمتری برخوردار است می باشد.

محصول ته مانده (Bottom Product)
ماده ای که از پایین برج خارج می شود ته مانده یا محصول انتهایی (Bottom) نام دارد و معمولا غنی از جزء یا اجزائ سنگین تر (که از نقطه جوش بالاتری برخوردار می باشند) خواهد بود.

نسبت برگشت (پس ریز) (Reflux Ratio)
نسبت مقدار مایع برگشتی به برج بر حسب مول یا وزن به مایع یا بخاری که به عنوان محصول از سیستم خارج می شود را نسبت برگشتی می گویند و آن را با حرف R نشان می دهند.

نسبت برگشتی و اثرات آن بر شرایط کارکرد برج
با افزایش نسبت مایع برگشتی تعداد سینی های مورد نیاز جهت تفکیک (طول برج) کاهش می یابد، اما در مقابل آن بار حرارتی کندانسور و جوش آور و مقادیر بخار و مایع در طول برج افزایش می یابد. در این صورت نه تنها لازم است سطوح گرمایی مورد نیاز به آنها اضافه شود، بلکه به دلیل افزایش میزلن جریان مایع و بخار سطح مقطع برج نیز افزایش می یابد.
هنگامی که مقدار R زیاد باشد تعداد مراحل و طول برج به کمترین مقدار خود می رسد و تمام محصول بالاسری به عنوان مایع برگشتی وارد برج می شود و این حالت را برگشت کامل یا (Total Reflux) می نامند.
در شرایطی که R در کمترین مقدار خود باشد طول برج و تعداد مراحل در بیشترین مقدار خود خواهد بود و عمل تفکیک به شکل کاملی انجام نخواهد شد. مقدار عملی R معمولا بین حالت برگشت کامل و حداقل میزان R است. در بیشتر موارد مقدار مایع برگشتی بر روی درجه حرارت برج نیز تأثیر می گذارد. معمولا در یک برج تقطیر دمای انتهای آن به مراتب بیشتر از دمای پایین آن است و این اختلاف دما در طول برج وجود خواهد داشت. میزان جریان برگشتی به عنوان یک عامل کنترلی بر روی درجه حرارت سیستم خواهد بود.

• جوش آور (Reboiler)
جوش آورها که معمولا در قسمت های انتهای برج و کنارآن قرار داده می شود، وظیفه تأمین حرارت یا انرژی لازم را برای انجام عمل تقطیر به عهده دارند.
معمولا جوش آورها به عنوان یک مرحله تعادلی در عمل تقطیر و به عنوان یک سینی در برجهای سینی دار در نظر گرفته می شوند.

انواع جوش آورها
مهمترین انواع جوش آورها که در صنایع شیمیایی کاربرد زیادی دارند، عبارتند از:
1. دیگهای پوشش (Jacketted Kettle)
2. جوش آورهای داخلی (Internal Reboiler)
3. جوش آور نوع Kettle
4. جوش آور ترموسیفونی عمودی (Vertical Termosiphon Reboiler)
5. جوش آور ترموسیفونی افقی (Horizontal Thermosiphon Reboiler)
6. جوش آور از نوع سیرکولاسیون اجباری (Forced Circulation Reboiler)

در جوش آورهای ترموسیفونی یا جوش آورهای با گردش طبیعی، حرکت سیال بر اساس اختلاف دانسیته نقاط گرم و سرد صورت می پذیرد. این پدیده می تواند به دو صورت انجام پذیرد که عبارتند از :
1. جوش آوری با یکبار ورود سیال (Once – Thorugh Reboiler)
2. جوش آور با چرخش سیال (Recirculating Reboiler)

معیارهای موجود برای انتخاب جوش آور مناسب
بطور کلی نکاتی که در انتخاب یک جوش آور باید مد نظر قرار گیرد عبارتند از :
1. سرعت انتقال (حداقل سطح)
2. فضا و خطوط لوله لازم
3. سهولت نگهداری
4. تمایل به رسوب و جرم گذاری سیال
5. زمان اقامت سیال در فرآیند
6. پیداری عملیاتی
7. هزینه عملیاتی
8. افزایش میزان بخار تولیدی
هر کدام از جوش آورها مزایا و معایبی دارد که در کتب مرجع جمع آوری شده است. از این داده ها می توان برای طراحی اولیه کمک گرفت. ولی بطور کلی متداولترین و اقتصادی ترین
جوش آوری که در صنایع شیمیایی و پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد نوع ترموسیفونی می باشد، خصوصا نوع افقی آن که در سیستمهای تقطیر کاربرد زیادی دارد.

انتخاب نوع Reboiler
انتخاب نوع Reboiler یا جوش آور به عوامل زیر بستگی دارد:
1. خواص فیزیکی سیال بویژه ویسکوزیته و تمایل به رسوبدهی سیال
2. فشار عملیات (خلأ یا تحت فشار)
3. روش قرار گرفتن تجهیزات و فضای قابل استفاده

مزایای جوش آورهای ترموسیفونی افقی
1. ابعاد واحدهای افقی از نقطه نظر طول لوله ها و وزن محدودیتی نداشته و بنابراین برای سطوح حرارتی بزرگ، نصب واحدهای افقی مطلوبتر و آسانتر می باشد.
2. از آنجائیکه در جوش آورهای ترموسیفونی افقی، سیال در داخل پوسته حرکت می نماید، از نظرعدم رسوب و جرم گذاری و سهولت در نگهداری و استفاده از آنها ترجیح دارد.
3. این جوش آورها از نظر طراحی هیدرولیکی سطوح مایع مجاز در سیستم، منعطف تر می باشند و جریان های با گرد بالایی را می توان بدون هیچ مشکلی در آن ایجاد نمود.
4. جوش آورهای ترموسیفونی افقی نسبت به نوع عمودی، افزایش نقطه جوش کمتری دارند و این مسئله در موارد خاصی کخ سیال نسبت به دما حساس بوده و یا سیستم در حالت خلأ عمل می نماید مزیتی مهم محسوب می گردد.

• چگالنده (Condenser)
نقش چگالنده در واقع تبدیل بخارات حاصل از عمل حرارت دهی به مخلوط، به مایع می باشد. این امر در اصطلاح میعان یا چگالش نامیده می شود و دستگاهی که در آن عمل مذکور انجام می شود چگالنده نام دارد. به طور کلی چگالنده ها به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:
1. چگالنده های کامل (Total Condenser)
2. چگالنده های جزئی (Partial Condenser)
در صورتیکه تمام بخار بالای برج به مایع تبدیل شود و بخشی ازآن وارد برج شده و بخش دیگر وارد مخزن جمع آوری محصول گردد عمل میعان کامل (Total Condensation) انجام شده است. اما اگر بخشی از بخارات حاصل مایع شده و بخش دیگر به صورت بخار از کندانسور خارج شود به آن یک کندانسور جزئی گفته می شود. در کتب مرجع راهنمای انتخاب نوع کندانسور همراه با ضرایب انتقال حرارت کندانسور تهیه شده است.

انواع روشهای تقطیر را در برج تقطیر

تقطیر تبخیر ناگهانی
در این نوع تقطیر ، مخلوطی از مواد نفتی که قبلا در مبدلهای حرارتی و یا کوره گرم شده‌اند، بطور مداوم به ظرف تقطیر وارد می‌شوند و تحت شرایط ثابت ، مقداری از آنها به صورت ناگهانی تبخیر می‌شوند. بخارات حاصله بعد از میعان و مایع باقیمانده در پایین برج بعد از سرد شدن به صورت محصولات تقطیر جمع آوری می‌شوند. در این نوع تقطیر ، خلوص محصولات چندان زیاد نیست.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 56   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید