هل من الأفضل تشغيل برج التقطير تحت ضغط عالٍ أم منخفض؟
Thread Content
مع ارتفاع ضغط برج التقطير، يقل كمية البخار الصاعد، وبالتالي يجب تقليل كمية السائل المُعاد. لكن مع زيادة الضغط، يقل معامل التبخر النسبي، وبالتالي يزداد عدد الألواح النظرية المطلوبة في برج التقطير. لكن في الواقع، لا يوجد هذا العدد الكبير من الألواح، لذا يلزم زيادة التدفق العكسي لتقليل عدد الألواح النظرية المطلوبة. هذا تناقض، لذا في حالة كون الحمل البارد عند قمة البرج كافيًا، يجب اختيار برج التقطير الذي يعمل بضغط منخفض نسبيًا قدر الإمكان. لا أعرف إن كان فهمي هذا صحيحًا، أرجو التوجيه.
يجب تحديد ذلك بناءً على متطلبات العملية الإنتاجية وتكلفة المعدات.
ينص قانون الضغط الجزئي لدالتون على أنه كلما انخفض الضغط، كان ذلك أفضل لعملية الفصل، وبالتالي يقل الحاجة إلى مصادر الطاقة وعمليات إعادة التدوير، مما يساعد في توفير الطاقة، وبالتالي يكون الأمر أكثر فعالية من الناحية الاقتصادية.
يساعد الضغط المنخفض على الفصل، ويُستخدم التقطير تحت الضغط بشكل شائع. أحيانًا، قد يزداد الضغط في الإنتاج الصناعي بسبب عوامل أخرى، مثل مراعاة العلاقات بين المراحل المختلفة في العملية؛ فلا يمكن أن يكون ضغط نظام التقطير أقل من ضغط الأنظمة الأخرى، ولذلك يكون الضغط التشغيلي أعلى. أو أن الاستمرار في خفض الضغط سيؤدي إلى ارتفاع تكاليف التبريد المطلوبة، كما أن الضغط التشغيلي سيكون مرتفعًا نسبيًا. هناك أيضًا أنواع تُملأ بغازات خاملة لزيادة الضغط، مثلاً عندما يكون المادة المستخدمة خطيرة، ولا تكون خصائص الختم في المعدات الصناعية كافية للحماية، لذا من أجل تجنب امتصاص الهواء نتيجة الضغط السلبي، يتم ملؤها بغازات خاملة لرفع الضغط وتوفير الحماية، وهذا لا يضر بعملية الفصل
بشكل عام، الضغط المنخفض أفضل. مقارنةً بالضغط العالي، يزداد معدل التبخر النسبي للمواد عند الضغط المنخفض، مما يسهل عملية الفصل. انخفضت تكاليف تصنيع المعدات، كما أن درجة الحرارة أثناء التشغيل منخفضة في الضغوط المنخفضة، مما يمنع حدوث تغيرات في بعض المواد الحساسة للحرارة. لكن في الضغوط المنخفضة، ومن أجل ضمان كفاءة عمل جهاز التكثيف الموجود في قمة البرج، يلزم استخدام ماء بدرجة حرارة 7 درجات مئوية أو محلول ملحي بدرجة حرارة -12 درجة مئوية، مما يزيد من استهلاك الطاقة.