تعديل ضغط برج التقطير

Thread Content

كيف يتم تعديل ضغط البرج في عملية التقطير؟ ما هي العوامل التي تؤثر على تغير ضغط البرج؟ يجب أن يتم التحكم في ضغط البرج في أي عملية تقطير، ضمن القيم المحددة، من أجل تعديل المعايير الأخرى بشكل مناسب. إذا كانت تقلبات ضغط البرج كبيرة جدًا، فسوف يتم تخريب التوازن في تدفق المواد والتوازن بين الغاز والسائل في البرج بأكمله، مما يؤدي إلى عدم حصول المنتج على الجودة المطلوبة. لذلك، تحتوي العديد من أبراج التقطير على تدابير محددة لضمان استقرار ضغط البرج ضمن نطاق مناسب. (1) بالنسبة لضغط البرج تحت الضغط، هناك طريقتان رئيسيتان للتحكم فيه: ① عندما يكون مكثف قمة البرج من نوع المكثف التفريقي، فإن ضغط البرج يتم التحكم فيه عادةً من خلال كمية الغاز المستخرج. مع بقاء الظروف الأخرى كما هي، يزداد معدل استخراج المادة في الطور الغازي، بينما ينخفض ضغط البرج ； يقل معدل استخراج الغاز، ويرتفع ضغط البرج. ②عندما يكون مكثف قمة البرج مكثفًا كاملًا، فإن ضغط البرج يتم تنظيمه عادةً بناءً على كمية المبرد، أي ما يعادل تنظيم درجة حرارة السائل العائد. مع بقاء الشروط الأخرى كما هي، فإن زيادة كمية المادة الباردة يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة السائل العائد، وبالتالي انخفاض ضغط البرج ； عند تقليل كمية التبريد، يرتفع درجة حرارة السائل العائد ويرتفع ضغط البرج. بالنسبة للتحكم في الضغط في برج التقطير تحت الضغط المنخفض، هناك طريقتان رئيسيتان: ① عندما يتم الحصول على الفراغ داخل البرج باستخدام مضخات الرش، يمكن التحكم في مستوى الفراغ عن طريق تعديل كمية المادة المبردة أو درجة حرارتها في جهاز التكثيف الموجود في قمة البرج، وبالتالي تغيير كمية الغازات الناتجة. عندما يُسمح للمواد المفصولة بالتلامس مع الهواء، فإن مضخة البخار تعمل بأقصى قدرة لها في هذا النظام التحكمي. أما صمام التحكم، فيتم تركيبه على الأنابيب المؤدية إلى الغلاف الجوي، ومن خلال تعديل درجة فتح هذا الصمام، يتم التحكم في كمية الغازات الناتجة عن النظام، وبالتالي تحقيق درجة الفراغ المطلوبة في البرج. ②عند استخدام مضخة الفراغ الكهربائية لإنشاء الفراغ، يتم تركيب صمام التحكم على خط العودة الخاص بمضخة الفراغ، ويتم التحكم في كمية الغازات الناتجة عن النظام من خلال تعديل درجة فتح هذا الصمام، وبالتالي التحكم في مستوى الفراغ داخل البرج. فيما يتعلق بالتحكم في الضغط في الأبراج التي تعمل تحت الضغط الجوي، هناك ثلاث طرق رئيسية: ① في الحالات التي لا تكون فيها متطلبات استقرار الضغط عالية، لا حاجة لتركيب نظام تحكم في الضغط؛ بل يجب تركيب أنبوب يوصل إلى الغلاف الجوي على جهاز التقطير (المكثف أو خزان الرجوع) لضمان أن يكون الضغط داخل البرج قريبًا من الضغط الجوي. ②عندما تكون هناك متطلبات عالية لاستقرار ضغط قمة البرج، أو عندما لا يمكن للمواد المفصولة أن تتلامس مع الهواء، فيمكن استخدام طريقة التحكم في ضغط البرج المضغوط للتحكم في ضغط قمة البرج. ③يتم تنظيم الضغط الغازي في القِمْع بواسطة التحكم في كمية بخار التسخين. كيف يتم تعديل درجة حرارة الخزان في عملية التقطير؟ ما هي العوامل التي تؤثر على تقلبات درجة حرارة القدر؟ يتحدد درجة حرارة الخزان بناءً على ضغط الخزان وتركيب المواد. في عملية التقطير، يمكن ضمان جودة المنتج فقط عن طريق الحفاظ على درجة حرارة الخزان المحددة. لذلك، فإن درجة حرارة القدر تعتبر أحد المؤشرات المهمة للتحكم في عملية التقطير. عندما يتغير درجة حرارة الخزان، يتم عادةً تعديلها إلى المستوى الطبيعي عن طريق تغيير كمية البخار المستخدم في التسخين داخل الخزان. عندما يكون درجة حرارة الخزان أقل من القيمة المحددة، يجب زيادة كمية البخار المستخدمة، وذلك لزيادة معدل تبخر سائل الخزان، مما يؤدي إلى زيادة نسبة المكونات الثقيلة في السائل، وبالتالي ارتفاع نقطة الغليان وارتفاع درجة حرارة الخزان. عندما يرتفع درجة حرارة الخزان عن القيمة المحددة، يجب تقليل كمية البخار المستخدمة، وذلك لتقليل كمية التبخر في سائل الخزان. وبالتالي، يزداد تركيز المكونات الخفيفة في السائل، مما يؤدي إلى انخفاض نقطة الرغوة وبالتالي انخفاض درجة حرارة الخزان. هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى تقلبات درجة حرارة القدر. عندما يرتفع ضغط البرج فجأة، يرتفع درجة حرارة الخزان أيضًا، ثم تنخفض مرة أخرى. وذلك يعود إلى أن ارتفاع درجة حرارة الخزان ناتج عن ارتفاع الضغط، مما يؤدي بدوره إلى ارتفاع نقطة الغليان لسائل الخزان. وبالتالي، فإن كمية البخار الصاعد داخل البرج لن تزيد، بل ستنقص بسبب ارتفاع الضغط ； وبهذه الطريقة، لا يحدث تبخر كامل للمكونات الخفيفة في خليط قاع الخزان، مما يؤدي إلى انخفاض نقطة الغليان لسائل الخزان، وبالتالي انخفاض درجة حرارة الخزان أيضًا. وعلى العكس، عندما ينخفض ضغط البرج فجأة، يزداد كمية البخار الصاعد داخل البرج بسبب هذا الانخفاض في الضغط، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في مستوى السائل في قاع البرج؛ وبالتالي قد تصل المكونات الثقيلة إلى قمة البرج. مع زيادة وزن مكونات السائل في الخزان، يرتفع نقطة الفقاعات في السائل، وبالتالي يرتفع درجة حرارة الخزان أيضًا. وبناءً على ذلك، يُعد ضغط البرج عاملاً مهماً يسبب تغير درجة حرارة القدر. لذلك، في عملية التشغيل، يجب أولاً الحفاظ على ضغط البرج ضمن المعايير المطلوبة، حتى يمكن معرفة ما إذا كانت درجة حرارة الخزان تتوافق مع متطلبات العملية أم لا؛ وإلا فقد يؤدي ذلك إلى أخطاء في التشغيل. كما أن درجة حرارة الغلاية تنخفض مع زيادة تركيز المكونات الخفيفة في المواد الواردة، وترتفع مع زيادة تركيز المكونات الثقيلة. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود الماء في الوعاء، وتجمع المواد داخل وعاء التبخير مما يسد بعض الأنابيب، وتقلبات ضغط بخار التسخين، وخلل صمام التنظيم، واضطراب عملية استخلاص المواد بشكل متوازن، كلها عوامل يمكن أن تسبب تقلبات في درجة حرارة الوعاء. عند حدوث تقلبات في درجة حرارة القدر، يجب تحليل أسباب هذه التقلبات والقضاء عليها. على سبيل المثال، إذا كانت كمية المنتج الذي يتم استخراجه من قمة البرج صغيرة جدًا، فإن ذلك يؤدي إلى دخول المكونات الخفيفة إلى قاع البرج، مما يسبب انخفاض درجة حرارة القاع. في هذه الحالة، إذا لم يتم زيادة المادة المستخلصة من قمة البرج، واكتُفِي بزيادة كمية بخار التسخين المغذى لقاع البرج، فإن ذلك لا يؤثر على درجة حرارة القاع، وفي الحالات الشديدة قد يؤدي إلى حدوث الفيضان السائل. على سبيل المثال، قد تسد الأنابيب في وعاء التبخير بفعل تجمع المواد، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الوعاء؛ وفي هذه الحالة، يجب طلب شاحنة لإجراء الصيانة على المعدات. كيف يتم تعديل نسبة الرجوع في عملية التقطير؟ يتم تحديد نسبة التدوير بناءً على متطلبات فصل المواد الخام. إن كون نسبة الارتداد مرتفعة أو منخفضة جدًا، يؤثر على كفاءة عملية التقطير وعلى جودة المنتج. زيادة نسبة العود يمكن أن ترفع تركيز المكونات الخفيفة في منتج القمة، لكنها تقلل من القدرة الإنتاجية للبرج، كما تزيد من استهلاك الطاقة الباردة في القمة والطاقة الحرارية في القاع. يجب الحفاظ على نسبة التدفق العكسي المناسبة أثناء العمليات الطبيعية، وذلك لتحقيق أفضل نتائج اقتصادية مع ضمان جودة المنتج. لا يمكن تعديل نسبة التدوير إلا عندما تتعطل ظروف التشغيل الطبيعية في البرج أو عندما لا يكون جودة المنتج مطابقة للمواصفات. على سبيل المثال، مع زيادة نسبة المكونات المعاد تركيبها في منتج قمة البرج وانخفاض جودته، يجب زيادة نسبة الارتداد بشكل مناسب. حمل البرج (كمية التغذية) منخفض للغاية؛ ولضمان سرعة معينة لصعود البخار داخل البرج، يجب أيضًا زيادة نسبة التدوير بشكل مناسب. بالنسبة للوحدات الإنتاجية الكبيرة، عندما توجد تناقضات بين أنواع مختلفة من تركيبات الصواني ومتطلبات سرعة البخار الصاعد ونطاق التشغيل المصمم للمعدات من جهة، وحجم الإنتاج الفعلي من جهة أخرى، يمكن تعديل نسبة التدوير بشكل مناسب. وكذلك في حالة ألواح البرج ذات الصمامات العائمة، إذا كانت القدرة على المعالجة 50-60% فقط من القدرة المصممة، فيجب زيادة نسبة الارتداد لضمان عمل الصمامات العائمة ضمن النطاق المناسب، وكذلك لضمان أن يكون نطاق قياس الأجهزة ضمن النطاق العملي المناسب. وهذا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على استقرار الإنتاج في المنشآت الإنتاجية الكبيرة. ٤. يمكن استخدام الطرق التالية لضبط نسبة الرجوع: ① تقليل كمية المنتج المستخرج من قمة البرج لزيادة نسبة الرجوع. ②عندما يكون مكثف قمة البرج من نوع المكثف التفريقي، يمكن زيادة كمية المبرد في قمة البرج لزيادة كمية السائل المكثف وبالتالي رفع نسبة الإرجاع. ③يمكن من خلال العودة القسرية عبر خزان التخزين الوسيط للسائل المعاد، زيادة كمية السائل المعاد مؤقتًا لرفع نسبة العودة، ولكن لا يجوز تفريغ خزان التخزين. 5. كيف يتم تعديل فرق الضغط في البرج أثناء عملية التقطير؟ فرق الضغط في البرج هو العامل الرئيسي لتقييم حمل الغاز داخل البرج، كما أنه أحد المؤشرات الهامة لتحديد ما إذا كان تدفق المواد الداخلة والخارجة في عملية التقطير متوازنًا أم لا. مع الحفاظ على التوازن بين المدخلات والمخرجات، وثبات نسبة الرجوع، فإن فرق الضغط في البرج يظل ثابتًا إلى حد كبير. عندما يتم كسر التوازن الطبيعي للمواد، أو عندما يتغير درجة الحرارة أو الضغط داخل البرج، فإن ذلك يؤدي إلى تغيير في سرعة تدفق البخار صعودًا داخل البرج، وكذلك في ارتفاع مستوى السائل على الألواح الموجودة داخل البرج، مما يسبب تغييرًا في فرق الضغط داخل البرج. في عملية التقطير، يجب إجراء التعديلات المناسبة بناءً على الأسباب التي تؤدي إلى تغير فرق الضغط في البرج، وهناك ثلاث طرق شائعة لذلك: ① عندما يظل معدل التغذية ثابتًا، يتم استخدام كمية السائل المأخوذ من قمة البرج لتنظيم فرق الضغط. عندما يزداد كمية المنتج المستخرج، يقل معدل تدفق البخار الصاعد داخل البرج، وبالتالي ينخفض فرق الضغط في البرج ； يقل معدل الإنتاج، ويزداد معدل تدفق البخار الصاعد داخل البرج، كما يرتفع فرق الضغط في البرج. ②مع بقاء كمية الإنتاج ثابتة، يتم تعديل فرق الضغط في البرج باستخدام كمية المواد الداخلة. زيادة كمية التغذية، ارتفاع فرق الضغط في البرج ； يقل كمية المواد الداخلة، مما يؤدي إلى انخفاض فرق الضغط في البرج. ③ضمن النطاق المسموح به لمؤشرات العملية، يتم تعديل فرق الضغط في البرج عن طريق تغيير درجة حرارة الخزان. ارتفاع درجة حرارة القدر يؤدي إلى ارتفاع فرق الضغط في البرج ； انخفاض درجة حرارة القدر يؤدي إلى انخفاض فرق الضغط في البرج. فيما يتعلق بتغيرات الفرق في الضغط الناتجة عن مشاكل في المعدات، يجب التعامل مع كل حالة على حدة؛ وعندما تكون الحالة خطيرة، يجب إيقاف التشغيل للصيانة. ٦. كيف يتم تعديل درجة حرارة قمة البرج في عملية التقطير؟ درجة حرارة قمة البرج هي عامل مهم في تحديد جودة المنتج الناتج في قمة البرج. مع بقاء ضغط البرج ثابتًا، يرتفع درجة حرارة القمة، مما يؤدي إلى زيادة نسبة المكونات الثقيلة في المنتج الخارج من قمة البرج وانخفاض جودته. هناك طريقتان رئيسيتان لضبط درجة حرارة قمة البرج: الأولى هي تثبيت كمية المادة العائدة، مع ضبط درجة حرارة هذه المادة العائدة ； أحد الأساليب هو تثبيت درجة حرارة العودة وتعديل كمية العودة. نظرًا لتزايد حجم أجهزة الإنتاج، ومن أجل ضمان استقرار الإنتاج، فقد تم استخدام طريقة تعديل كمية المادة العائدة على نطاق واسع. طرق التعديل المحددة كالتالي: ① استخدام تدفق السائل للتحكم في درجة الحرارة العليا. يزداد معدل العودة، وينخفض درجة الحرارة في القمة، وغالبًا ما يتم استخدام هذه الطريقة في الحالات التي يكون فيها الجزء العلوي من البرج عبارة عن مكثف كامل. ②عندما يحدث تغيير في الحالة الفيزيائية للمادة المبردة المستخدمة في قمة البرج أثناء عملية نقل الحرارة، يمكن التحكم في درجة حرارة القمة عن طريق التحكم التسلسلي في ضغط تبخر المادة المبردة ودرجة حرارتها. ينخفض ضغط التبخر، وبالتالي ينخفض درجة حرارة التبخر أيضًا، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة العلوية. يمكن لهذه الطريقة أن تغير كمية المادة المرتدة عندما يكون مكثف قمة البرج عبارة عن مكثف تفريقي ； عندما يحدث التبريد دون نقطة التجمد في مكثف قمة البرج، يمكن استخدامه أيضًا لتغيير درجة حرارة الراجع. ③عندما لا يحدث أي تغيير في الحالة الفيزيائية للمبرد عند قمة البرج أثناء عملية نقل الحرارة، يمكن التحكم في درجة الحرارة عند القمة عن طريق التحكم التسلسلي في معدل تدفق المبرد ودرجة الحرارة عند القمة. إذا زاد التدفق، انخفضت درجة الحرارة العلوية. هذه الطريقة يمكنها تغيير كل من معدل التدفق الراجع ودرجة حرارته. ④يتم تعديل درجة الحرارة العلوية باستخدام مساحة التبادل الحراري في مكثف القمة. يزداد مستوى سائل المبرد، مما يؤدي إلى زيادة مساحة التبادل الحراري وانخفاض درجة الحرارة العلوية. يمكن لهذه الطريقة تغيير كمية التدفق العائد، وكذلك تغيير درجة حرارة التدفق العائد. ⑤عندما تكون تركيز المادة في قسم التقطير مرتفعًا، يمكن استخدام الفرق في درجة الحرارة بين لوحتين معينتين لضبط درجة حرارة السطح. يزداد الفرق في درجات الحرارة، مما يؤدي إلى زيادة كمية السائل العائد، وانخفاض درجة حرارة السطح.