عوائق اختيار الأبراج اللوحية والأبراج المزودة بمواد تعبئة

استخدام صفائح تقسيم فقط، أو في أبراج البيوتان استخدام مادة التعبئة M250.Y

يجب أن يكون الأمر مرتبطًا بسعة المعالجة في هذه المنطقة البحرية؛ فالأبراج المستخدمة لإزالة الإيثان التي رأيتها كانت ذات هيكل من الألواح المنفصلة.

العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار البرج تشمل: خصائص المواد، ظروف التشغيل، أداء معدات البرج، بالإضافة إلى عمليات تصنيع وتركيب ونقل وصيانة معدات البرج. أ. العوامل المتعلقة بخصائص المادة: (1) في الأنظمة التي تتكون رغوة فيها بسهولة، وعندما يكون حجم المادة المُعالجة صغيرًا، فإن استخدام برج التعبئة هو الخيار المناسب. لأن المواد المُملئة يمكن أن تتسبب في تفتت الرغوة، مما يؤدي إلى حدوث ظاهرة التدفق الزائد للسائل في الأعمدة ذات الألواح. (2) بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل، يمكن استخدام أبراج التعبئة. وإذا كان من الضروري استخدام برج من النوع اللوحي، فيفضل اختيار برج ذو هيكل بسيط وتكلفة منخفضة، مثل برج الشبكات أو الألواح المتداخلة أو الألواح على شكل لسان، وذلك لتسهيل استبدالها في الوقت المناسب. (3) يجب معالجة المواد الحساسة لدرجة الحرارة تحت ضغط منخفض، لمنع التحلل أو الاندماج الناتج عن الحرارة الزائدة. وفي هذه الحالة، يُفضل استخدام أنواع من الأبراج التي تتميز بانخفاض الضغط، مثل الأبراج ذات المواد المالئة المرتبة بشكل منظم، أو الأبراج ذات الجدران الرطبة. أما عندما يكون المطلوب هو درجة فراغ منخفضة، فيُفضل استخدام الأبراج ذات الألواح الغربالية أو الأبراج ذات الصمامات العائمة. (4) في الأنظمة ذات اللزوجة العالية، يمكن استخدام مواد مالئة ذات أحجام كبيرة. كفاءة نقل المواد في البرج اللوحي ضعيفة للغاية. (5) بالنسبة للمواد التي تحتوي على مواد معلقة، يجب اختيار نوع من الأبراج ذات قنوات تدفق سائل كبيرة، ويُفضل استخدام الأبراج ذات الألواح. يمكن استخدام برج الفقاعات، وبرج المفاتيح العائمة، وبرج الألواح الشبكية، وبرج الألسنة، بالإضافة إلى برج الألواح الشبكية ذات الثقوب الكبيرة. لا يُفضل استخدام مواد مالئة صغيرة. (6) في الأنظمة التي يكون لديها تأثير حراري أثناء عملية التشغيل، من الأفضل استخدام الأبراج ذات الألواح. نظرًا لوجود طبقة سائلة على اللوح، يمكن وضع أنابيب التبادل الحراري فيها لتحقيق تسخين أو تبريد فعال. ب. العوامل المتعلقة بظروف التشغيل: (1) إذا كان هناك مقاومة كبيرة في انتقال المواد بين الطورين الغازي والسائل (أي في أنظمة التحكم في الطور الغازي، مثل تقطير السوائل ذات اللزوجة المنخفضة، أو ترطيب الهواء)، فمن الأفضل استخدام برج التعبئة، لأن الغاز في طبقة التعبئة يتحرك بشكل تيار متقلب، بينما السائل يتحرك على شكل طبقة رقيقة. على العكس، في الأنظمة التي يتم التحكم فيها بواسطة الطور السائل، من الأفضل استخدام الأبراج ذات الألواح، لأن الطور السائل في هذه الأبراج يكون في حالة تيار مضطرب، ويتم استخدام الغاز لخلق فقاعات داخل طبقة السائل. (2) في حالة وجود أحمال سائلة كبيرة، يمكن استخدام برج التعبئة. أما إذا تم استخدام البرج ذو الألواح، فيفضل اختيار نوع من الأبراج التي يتدفق فيها الغاز والسائل معًا (مثل الألواح الرشاشة)، أو اختيار نوع من الأبراج التي يكون فيها مقاومة تدفق السائل على الألواح منخفضة (مثل الألواح الغربالية والصمامات العائمة). بالإضافة إلى ذلك، يمكن لألواح التصفية الموجهة وألواح التصفية ذات أنابيب التخفيض المتعددة تحمل أحمال سائلة كبيرة. (3) معضلة الحمل السائل المنخفض، عادةً لا يُفضل استخدام أبراج التعبئة. لأن برج التعبئة يتطلب كثافة معينة للرش، بينما يمكن استخدام حشوات الشبكة في الحالات ذات الحمل السائل المنخفض. (4) ملاءمة تقلبات نسبة السائل إلى الغاز، فالمجففات ذات الألواح أفضل من المجففات ذات الحشوات، ولذلك عندما تكون تقلبات نسبة السائل إلى الغاز كبيرة، يُفضل استخدام المجففات ذات الألواح. (5) المرونة التشغيلية: تكون أكبر في الأبراج ذات الألواح مقارنة بالأبراج ذات المواد المالئة، ومن بينها يكون أبراج الصمامات العائمة هي الأكثر مرونة، تليها أبراج الفقاعات. بشكل عام، فإن المرونة التشغيلية للأبراج ذات التدفق العابر تكون أقل. ج. أسباب أخرى: (1) في معظم الحالات، عندما يكون قطر البرج أكبر من 800 مم، يُفضل استخدام البرج ذو الألواح، أما عندما يكون القطر أقل من 800 مم، فيُفضل استخدام البرج المزود بمواد تعبئة. لكن هناك استثناءات، فإن استخدام حلقات باول وبعض أنواع المواد المالئة الجديدة في الأبراج الكبيرة قد يؤدي إلى نتائج أفضل مقارنةً بالأبراج ذات الألواح. وبالمثل، عندما يكون قطر البرج أقل من 800 مم، يتم أيضًا استخدام الأبراج ذات الألواح. (2) عادةً ما تكون أبراج التعبئة أثقل من الأبراج ذات الألواح. (3) تكلفة بناء البرج الكبير من الأبراج ذات الألواح أقل. نظرًا لأن سعر المواد المستخدمة في التعبئة يتناسب تقريبًا مع حجم البرج، فإن أسعار الأبراج ذات الألواح تُحسب لكل وحدة مساحة، وتنخفض هذه الأسعار مع زيادة قطر البرج.