هذا هو السبب المهم الذي يؤثر على تشغيل برج التقطير……

Thread Content

العوامل التي تؤثر على عملية التقطير هي كالتالي: 1. تأثير نسبة الإرجاع； 2. تأثير حالة المواد الخام ； ٣. تأثير حجم كمية المواد الخام المدخلة ； ٤. تأثير التغيرات في تركيب المواد الخام ； 5. تأثير تغير درجة حرارة المواد الخام ； 6. تأثير حجم كمية التبريد في قمة البرج ； ٧. تأثير حجم كمية المنتج المستخرج من قمة البرج ； 8. تأثير حجم كمية الإنتاج من قاع البرج ； ٩. تأثير موقع التغذية ； 10. تأثير أنواع المواد المستخدمة في التعبئة ； 11. تأثير تركيب البرج على عملية التقطير ； 12. تأثير سرعة البخار وكثافة الرش. ١. تأثير نسبة الرجوع: إن تغيير قيمة نسبة الرجوع أثناء التشغيل لتلبية متطلبات جودة المنتج هو مشكلة شائعة. عندما يزداد محتوى المكونات الثقيلة في الجزء العلوي من الغازات الناتجة عن التقطير، يتم استخدام طريقة زيادة كمية السائل المستخدم في عملية الرجوع لخفض نسبة هذه المكونات، وذلك لضمان جودة المنتج. عندما تنزل المكونات الخفيفة من قسم التقطير إلى قسم الاستخلاص، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الجزء السفلي من البرج، يمكن رفع درجة حرارة الخزان عن طريق تقليل نسبة الرجوع بشكل مناسب. زيادة نسبة العود يمكن أن تحسّن جودة المنتج الذي يتم الحصول عليه من قمة البرج في أبراج التقطير، لكن ذلك سيؤدي إلى انخفاض القدرة الإنتاجية للبرج، بالإضافة إلى زيادة استهلاك المياه والكهرباء والغاز. إذا كانت نسبة العودة مرتفعة جدًا، فسوف يؤدي ذلك إلى زيادة كمية التدوير للمواد داخل البرج، بل وقد يتسبب في حدوث تدفق سائلي، مما يعطل العمل الطبيعي للبرج. 2. ما هي حالات التغذية المختلفة، وما تأثيرها على عملية التقطير؟ هناك خمس حالات للمادة الداخلة إلى البرج: (1) المادة الباردة، (2) السائل المشبع، (3) مزيج من الغاز والسائل، (4) الغاز المشبع، (5) الغاز المسخن أكثر من اللازم. بالنسبة لبرج يتم فيه تزويده بالمادة بشكل ثابت، فإن تغيير حالة المادة الداخلة سيؤثر على جودة المنتج وعلى الخسائر المحتملة. على سبيل المثال: إذا كانت المادة الداخلة إلى البرج على شكل سائل مشبع، فعند التحول إلى استخدام مادة باردة كمادة داخلة، يلتقي السائل بالبخار الصاعد في طبقات التغذية، فيتم تسخينه إلى درجة الحرارة المشبعة. وفي الوقت نفسه، يتكثف جزء من البخار الصاعد. كما أن كثرة عدد طبقات التقطير مقابل قلة عدد طبقات التغذية يؤدي إلى زيادة الخسائر في السائل الموجود في الخزان. في هذه المرحلة، من الضروري تعديل كمية البخار المستخدم في جهاز إعادة التبخير بشكل مناسب، بحيث تصل كمية السائل العائد إلى البرج إلى نفس الكمية الأصلية. 3. ما تأثير حجم المواد الخام المدخلة على عملية التقطير؟ هناك حالتان: (1) عندما لا يتجاوز نطاق تقلبات كمية المواد الخام نطاق الحمل في جهاز التكثيف الموجود في أعلى البرج وفي الخزان المستخدم للتسخين، فإن التعديلات المناسبة ستؤدي إلى عدم حدوث تغييرات كبيرة في درجة حرارة القمة ودرجة حرارة الخزان، بل سيؤثر ذلك فقط على سرعة صعود البخار داخل البرج. (2) عندما يتجاوز نطاق تغير كمية المواد الداخلة نطاق أحمال جهاز التكثيف والتسخين في القمة، فإن ذلك لا يؤثر فقط على سرعة صعود البخار داخل البرج، بل يغير أيضًا درجات حرارة القمة والقاع، مما يؤدي إلى تغيير تركيب التوازن بين الغاز والسائل على ألواح البرج، وبالتالي يؤثر مباشرة على جودة المنتج في القمة وعلى الخسائر في القاع. باختصار، فإن التقلبات الكبيرة في كمية المواد المدخلة ستؤدي إلى خلل في التوازن الطبيعي للمواد داخل البرج وفي ظروف العملية، مما يسبب سلسلة من التقلبات. لذلك، يجب موازنة المدخلات وضبطها بعناية. ٤. ما تأثير التغيرات في تركيب المواد الخام على عملية التقطير؟ يؤثر تغير تركيب المواد الخام بشكل مباشر على عملية التقطير؛ فعند زيادة نسبة المكونات الثقيلة في المواد الخام، يزداد العبء على أجزاء التقطير، مما يؤدي إلى وصول هذه المكونات الثقيلة إلى قمة البرج، وبالتالي يصبح المنتج الناتج غير صالح للاستخدام. أما إذا زادت نسبة المكونات الخفيفة في المواد الخام، فإن العبء على أجزاء الفصل سيزداد أيضًا، مما يؤدي إلى فقدان كميات أكبر من المكونات الخفيفة في السائل الموجود في الخزان. كما أن التغيرات في تركيب المواد الخام يمكن أن تؤدي إلى تغيرات في توازن المواد وظروف العملية. 5. ما تأثير التغيرات في درجة حرارة المادة الخام على عملية التقطير؟ لتغيرات درجة حرارة المادة الخام تأثير كبير على عملية التقطير. انخفاض درجة حرارة المواد الخام يزيد من العبء الحراري على الغلاية، ويقلل من العبء البارد على مكثف قمة البرج. والعكس صحيح. عند حدوث تغيرات كبيرة في درجة حرارة المادة الداخلة، فإن ذلك عادة ما يؤثر على درجة حرارة البرج بأكمله، مما يغير توازن البخار والسائل. بالإضافة إلى ذلك، فإن تغيير درجة حرارة المواد الخام يؤدي إلى تغيير حالتها، مما يؤثر على أحمال قسم التقطير وقسم الاستخلاص، وبالتالي يؤدي إلى تغيير جودة المنتج وتوازن المواد. لذلك، فإن درجة حرارة المادة الخام تعتبر أحد العوامل المهمة التي تؤثر على عملية التقطير. ٦. ما تأثير كمية المبرد في قمة البرج على عملية التقطير؟ يؤثر حجم كمية المبرد في قمة البرج على تغيرات كمية التدفق العكسي ودرجة حرارته. مع زيادة الجرعة الباردة، تزداد كمية التدفق العائد أيضًا، وينخفض درجة حرارة قمة البرج ； يؤدي انخفاض كمية المبرد إلى انخفاض كمية التدفق العائد، مما يسبب ارتفاع درجة حرارة القمة؛ لذلك، يجب أن تكون كمية المبرد في قمة البرج مناسبة. ٧. ما تأثير كمية المادة المستخرجة من قمة البرج على عملية التقطير؟ يوجد علاقة وثيقة بين كمية المادة المستخرجة من قمة البرج وكمية المادة المدخلة؛ فعند زيادة أو نقصان كمية المادة المدخلة، تزداد أو تنقص كمية المادة المستخرجة أيضًا، وذلك للحفاظ على نسبة الارتداد المطلوبة داخل البرج وضمان سير عمله بشكل طبيعي. إذا ظلت المواد الواردة كما هي وزيادة كمية المأخوذة من قمة البرج، فإن ذلك سيؤدي إلى انخفاض نسبة التدوير وانخفاض الضغط التشغيلي، مما يتسبب في وصول المكونات الثقيلة إلى قمة البرج وإنتاج منتج غير مطابق للمواصفات. يؤدي تقليل كمية المادة المستخرجة إلى زيادة نسبة الارتداد، مما يزيد من كمية المواد داخل البرج، ويزيد من سرعة البخار الصاعد، ويزيد من الفرق في الضغط بين قمة البرج وقاعه. وعلى المدى الطويل، قد يؤدي ذلك إلى حدوث تدفق سائلي، مما يؤدي إلى عدم جودة المنتج الناتج في قاع البرج. 8. ما تأثير كمية المنتج المستخرج من قاع البرج على عملية التقطير؟ في عملية التقطير، يجب الحفاظ على استقرار مستوى السائل في قاع البرج، بينما يؤدي حجم كمية السائل المستخرج من قاع البرج إلى تغيير مستوى السائل. عندما يكون إخراج سائل القاع كبيرًا جدًا، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض مستوى السائل في الخزان أو حتى تفريغه، مما يقلل من كمية السائل الذي يدور عبر جهاز إعادة التبخير، وبالتالي يؤدي إلى ضعف عملية نقل الحرارة. ولا يمكن تبخير المكونات الخفيفة، مما يجعل منتجات قمة البرج وقاعه غير صالحة للاستخدام. إذا كانت كمية المادة المستخرجة من قاع البرج صغيرة جدًا، فسيؤدي ذلك إلى ارتفاع مستوى السائل داخل البرج، وفي الحالات الشديدة قد يتجاوز هذا المستوى أنابيب التبخر، مما يزيد من مقاومة تدوير السائل داخل البرج، ويؤدي إلى سوء نقل الحرارة، وبالتالي انخفاض درجة حرارة السائل، مما يؤثر على سير العمليات. مستوى سائل الغلاية منخفض جدًا، وعند تفريغه يؤدي ذلك إلى عدم قدرة الضخ على العمل، مما يتسبب في تلف المعدات وحدوث حوادث. 9. تأثير موقع التغذية على التقطير: إذا كان هناك أكثر من فتحة تغذية في برج التقطير، فعادةً ما يتم تركيبها على ارتفاعات مختلفة من البرج. يجب في عملية الإنتاج اختيار فتحة التغذية المناسبة وفقًا للظروف المحددة، وقد يكون من الضروري إجراء تعديلات عند الحاجة. ووفقًا لمفهوم أفضل موضع للوحة التغذية، فإنه في الأبراج التقطيرية التي يتم فيها تغذية المادة عند نقطة الغليان أو بالقرب منها، يتم اختيار مكان فتحة التغذية بناءً على تطابق تركيب المادة المُغذاة مع تركيب لوحة التغذية. بشكل عام، عندما يزداد تركيز المكونات القابلة للتبخر في الخليط المفصول، يتم استخدام فتحة التغذية الواقعة في موضع أعلى. كما يتم تعديل موضع فتحة التغذية وفقًا لتغير حالة التغذية؛ وعند انخفاض درجة حرارة التغذية، يتم استخدام فتحة التغذية الواقعة في موضع أعلى أيضًا ； وعلى العكس، استخدم فتحة التغذية ذات الموقع المنخفض. 10. تأثير أنواع المواد المستخدمة في التعبئة: يمكن تقسيمها حسب طريقة التعبئة إلى مواد تعبئة عشوائية ومواد تعبئة منظمة. يختلف تأثير الفصل حسب نوع المادة المستخدمة. على سبيل المثال، مقارنةً بحلقات لاسي ذات الأبعاد نفسها، يمكن أن يزداد تدفق الغاز والسائل في حلقات باول بنسبة 50%، بينما يكون الضغط المطلوب لتشغيلها نصف ذلك فقط، كما يتحسن أيضًا مستوى الفصل. تتمثل التحسينات في أنها حلقة بول من النوع الدرجي، حيث يتم تشكيل أحد طرفي الجزء الأسطواني على شكل فوهة. وبهذه الطريقة، يكون هناك اتصال نقطي بين المواد المستخدمة في التعبئة، مما يجعل طبقة التعبئة متجانسة ومعدل الفراغات فيها كبيرًا. وبالمقارنة مع حلقات باول، يقل مقاومة تدفق الغاز بنسبة 25%، كما يزداد معدل الإنتاج بنسبة 10%. 11. ما تأثير تركيب البرج على عملية التقطير؟ تختلف المواد وعمليات التصنيع المختلفة، مما يؤدي إلى اختلاف المتطلبات المفروضة على معدات الأبراج. لكن، يُرجى عمومًا أن تكون قدرة أجهزة البرج على الفصل عالية، وقدرتها الإنتاجية كبيرة، مع استقرار في التشغيل. بالنسبة لجهاز البرج الجاهز، قد لا يتم تحقيق المتطلبات المذكورة أعلاه بسبب مشاكل في التركيب. مثل جسم البرج وألواح البرج وفتحات التدفق الزائد، فإن عدم توافقها مع المتطلبات أثناء التركيب قد يؤثر على عملية التقطير. (1) جسم البرج: يجب أن يكون جسم البرج عموديًا؛ ولا ينبغي أن يتجاوز مقدار الانحراف ألف جزء من الألف، وإلا فإن ذلك سيؤدي إلى تكوّن مناطق غير فعّالة على صفوف الصواني. بالنسبة لأبراج التقطير ذات القطر الصغير، إذا تم تركيب صفوف الصواني على مراحل ثم تجميعها لاحقًا، فإن عدم عمودية جسم البرج سيؤثر بشكل مباشر على مستوى جميع صفوف الصواني في البرج بأكمله، مما يقلل من كفاءته. (2) الألواح العمودية: يجب أن تكون الألواح العمودية مستوية، ويتم قياس مدى استوائها باستخدام جهاز المستوى، بحيث لا يتجاوز الفرق ±2 ملم. إذا لم تكن الألواح مستوية، فسيؤدي ذلك إلى عدم توزيع متساوٍ لارتفاع طبقة السائل على سطح اللوح، ومن شأن البخار المتصاعد داخل البرج أن يمر بسهولة من المناطق التي يكون فيها ارتفاع طبقة السائل أقل، مما يقلل من كفاءة اللوح. (3) فتحة التدفق الزائد: يتحدد المسافة بين فتحة التدفق الزائد واللوحة العلوية للبرج، وذلك بناءً على القدرة الإنتاجية وارتفاع سد التدفق الزائد في اللوحة العلوية. لكن يجب أن يتم إدخال فتحة التصريف في السائل الموجود في صينية استقبال السائل، من أجل منع البخار من الصعود. إذا كانت المسافة بين فتحة التدفق والطبقة السفلية من العمود الفراغي صغيرة جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى عدم قدرة التدفق العائد من الطبقات العلوية على الوصول بسهولة إلى الطبقة السفلية، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى السائل في الطبقات العلوية وزيادة الضغط في الطبقات السفلية، وفي الحالات الشديدة قد يحدث تدفق مفرط للسائل. عندما يكون فتحة التصريف مرتفعة جدًا، بحيث تتجاوز ارتفاع سد التصريف، فإن البخار المتصاعد يسلك طريقًا مختصرًا، حيث يصعد مباشرة إلى الطبقات العليا من البرج، وبالتالي لا يؤدي دوره في الحفاظ على الضغط داخل البرج، مما يؤثر على كفاءة أداء البرج. أثناء التركيب، هناك متطلبات مختلفة الدرجات لأنواع مختلفة من الصواني، وإذا لم يتم التركيب وفقًا لهذه المتطلبات، فقد يؤدي ذلك إلى **انخفاض** كفاءة إنتاج البرج. ١٢. تأثير سرعة البخار وكثافة الرش: في تشغيل برج التعبئة، يؤثر حجم سرعة البخار بشكل مباشر على كفاءة نقل المواد. عندما تكون سرعة الغاز منخفضة، يقتصر مكان التلامس على سطح المواد المستخدمة كمواد مالئة، وبالتالي فإن كفاءة نقل المواد ليست عالية. مع زيادة سرعة الغاز، تتحسن كفاءة نقل المواد، لكن عندما تتجاوز سرعة الغاز الحد الأقصى المسموح به، يحدث ظاهرة الغليان السائلي، وهو أمر غير مسموح به في عملية التشغيل. يؤثر مستوى كثافة الرش أيضًا على فعالية عملية التقطير في الأبراج المملوءة. عندما يكون كثافة الرش منخفضة، لا يمكن للسائل أن يبلل سطح المواد المستخدمة في عملية التقطير بشكل كامل، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة عملية التقطير ； عندما يكون تركيز الرش مرتفعًا جدًا، فإن السائل يتدفق على طول جدران البرج دون أن يمر عبر سطح الحشوة. هذه الظاهرة أكثر خطورة، وهي ما نسميه بتدفق السائل على الجدران أو تسرب السائل؛ وهذا يؤدي إلى انخفاض كفاءة التقطير.