01 / مقدماتی

اصول اولیه

در تقطیر، بخار صعودی با مایع نزولی تماس دارد و اجزای فرار بین فازها منتقل می‌شوند. سینی مرحله تماس مجزا ایجاد می‌کند؛ پکینگ سطح خیس‌شده فراهم می‌کند و با HETP، ارتفاع معادل یک مرحله نظری، توصیف می‌شود. هر سینی واقعی الزاماً یک مرحله تعادلی کامل نیست. downcomer مایع را به سینی بعدی می‌برد و توزیع‌کننده مایع را روی بستر پکینگ پخش می‌کند. نگهدارنده، جمع‌کننده و بازتوزیع‌کننده بخشی از سامانه‌اند. افت فشار کم پکینگ ساختاریافته در خلأ مفید است، اما رسوب، بار مایع و تعمیرات نیز در انتخاب نقش دارند.

سینی / ناودانیتوزیع‌کننده / پکینگ

02 / کاربردی

مثال حل‌شده

برای برآورد اولیه، دبی واقعی بخار را ۳ مترمکعب بر ثانیه، سرعت flooding داده‌شده را ۲٫۵ متر بر ثانیه، کارکرد را ۸۰ درصد flooding و سهم downcomer از سطح پوسته را ۱۵ درصد فرض کنید. سرعت طراحی ۲ متر بر ثانیه و سطح خالص ۱٫۵ مترمربع می‌شود. سطح پوسته ۱٫۵ تقسیم بر ۰٫۸۵، یعنی ۱٫۷۶۵ مترمربع و قطر ۱٫۴۹۹ متر است. سرعت flooding در این مثال ورودی فرضی است و همبستگی عمومی نیست. در مثال مستقل پکینگ، ۱۰ مرحله نظری با HETP فرضی ۰٫۵ متر، ۵ متر بستر می‌خواهد؛ فضاهای توزیع و نگهدارنده به آن اضافه می‌شوند. اصلاح downcomer برای پکینگ کاربرد ندارد.

u_design = f × u_flood
A_net = Qv / u_design
A_shell = A_net / (1 − f_downcomer)
D = √(4 A_shell / π)
H_packing = N_theoretical × HETP
پارامترمقدارواحد
Qv3.0m³/s
u_flood2.5m/s
f0.80—
f_downcomer0.15—
D1.499m
H_packing5.0m

03 / پیشرفته

تصمیم‌های مهندسی

در flooding بخار مانع حرکت مایع می‌شود یا حمل قطرات شدید است. weeping زمانی رخ می‌دهد که بخار برای نگهداری مایع روی سوراخ سینی کافی نیست. برگشت مایع در downcomer، کف، افت فشار و حمل قطرات باید در حداقل و حداکثر بار کنترل شوند. پکینگ به خیس‌شدن یکنواخت نیاز دارد؛ توزیع‌کننده ضعیف کارایی بستر خوب را از بین می‌برد.

HETP تابع مخلوط، بار و توزیع است و باید از داده معتبر گرفته شود. طراحی نهایی به خواص بخار و مایع، تعادل فازی، خوراک و rating هیدرولیکی سازنده نیاز دارد. اعداد این مثال مشخصات ساخت نیستند.

منابع

  1. Sulzer · Distillation technology and internals ↗
پرسیدن درباره این مقاله ↗