Dudas sobre la renovación de la unidad de destilación de metanol de la empresa
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Les pido consejo a los veteranos de HaiChuan y a sus colegas: nuestra empresa desea modificar el actual equipo de destilación por efusión a presión atmosférica, convirtiéndolo en un sistema de destilación continua a presión negativa. Nuestro material a destilar es una solución acuosa de metanol al 40% de concentración y formaldehído al 5% de concentración. La fuente de calor para la destilación es vapor saturado, con una presión de vapor de 3 a 4 kilogramos. Se exige que el líquido extraído en la parte superior de la torre sea una solución acuosa de metanol con un 93% de concentración, y que el líquido extraído en la parte inferior de la torre sea una solución acuosa de formaldehído con un 10% de concentración. Todos los líquidos extraídos deben ser recuperados y reutilizados. La temperatura de extracción en la parte superior de la torre está entre 65 y 70 grados, mientras que la temperatura en la parte inferior de la torre se encuentra alrededor de 80 a 90 grados. Nuestro condensador utiliza refrigeración por agua en circulación, y su área de intercambio térmico es de aproximadamente 100 metros cuadrados. Nuestra columna de destilación es una columna de 3 t, es decir, permite realizar una destilación intermitente de 3 t a la vez. Actualmente, se necesitan de 3 a 4 horas para completar el proceso de destilación de una carga. La altura de la columna es de aproximadamente 14 metros, y se utiliza un relleno ondulado. Hoy, el jefe trajo a un técnico para que brinde orientación. Según él, la destilación del metanol a presión atmosférica es lenta y consume muchos recursos; por lo tanto, no es necesario hacerlo. Además, la destilación que realizamos del metanol es de tipo rudimentario, ya que no se requiere un alto grado de separación; basta con asegurar que la concentración del producto obtenido sea la adecuada. El uso de destilación a presión negativa **mejora la eficiencia, aumenta la producción y reduce el consumo de vapor; es realmente perfecto**. He leído en los libros que la capacidad de producción por destilación a presión negativa es menor que la de la destilación a presión atmosférica y a presión positiva, pero según lo que dicen estos técnicos, parece que tiene sentido. Después de todo, el punto de ebullición del metanol no es tan bajo; al bajar su temperatura con agua de refrigeración por debajo de los 60 grados, se convierte en líquido. Además, nuestra torre está unida por varios pernos; la forma en que se conectan es similar a la de las bridas, y entre ellos hay juntas de sellado. ¿Podría ocurrir algo si se modifica directamente esta torre para convertirla en una torra de presión negativa? El metanol es inflamable y explosivo; creo que el sellado actual de la torre no puede garantizar en absoluto la ausencia de fugas. Si ocurre una fuga, eso representaría un grave peligro. ¿Es razonable hacer esta modificación? Por favor, ayúdenme a decidir qué hacer. No me atrevo mucho a hacer los cambios por mi cuenta.
Al pasar de presión atmosférica a presión negativa, el flujo a través de la torre disminuye. Lo que él quiere decir es que, al pasar de un proceso intermitente a uno continuo, la relación de reflujo disminuye; además, se evita el tiempo necesario para cargar los materiales y para eliminar los residuos líquidos. En resumen, la producción aumenta y el consumo energético disminuye. Si se reduce o no la presión, eso es algo que merece ser discutido. Si se reduce demasiado, no sirve de nada; si se aumenta demasiado, aún será necesario reemplazar el medio refrigerante en la parte superior de la torre
El proceso de destilación por presión negativa continua es muy bueno: permite ahorrar energía y reducir emisiones, además de aumentar la eficiencia. El problema es que los equipos de la torre están conectados mediante bridas, lo cual puede causar fugas. También resulta difícil implementar un sistema de vacío. Pero no hay problema; se puede considerar la renovación de los equipos de la torre. Se pueden añadir juntas de sellado tipo abrazadera a las bridas de los equipos. Mientras no haya fugas en el sistema de vacío, no habrá problemas. Otra opción es reemplazar los equipos de la torre. Esto es solo una sugerencia.
La producción no necesariamente aumentará. De repente me di cuenta de que nuestra cantidad de destilación tendrá que incrementarse considerablemente. El gas extraído por la bomba de vacío no puede condensarse por completo; por lo tanto, el condensador original se convierte en un condensador parcial. El gas extraído debe ser absorbido por agua detrás de la bomba; el líquido resultante de esta absorción debe someterse a destilación. La producción específica y el consumo de energía requieren un cálculo preciso. Estoy pensando en ver si puedo usar algún software para simularlo...
Para determinar si la destilación a presión reducida disminuye el consumo energético, no basta con considerar el consumo de vapor y el agua de circulación; creo que también hay que tener en cuenta las pérdidas de materiales. Si se produce una gran pérdida de materiales, eso significa un desperdicio. Pero si los materiales extraídos por la bomba de vacío se reutilizan, eso aumenta la cantidad de material sometido a destilación. A primera vista, parece que el tiempo necesario para procesar 2 toneladas de material se ha reducido, pero la cantidad de producto obtenido podría ser similar a la que se obtenía al procesar 1 tonelada. Por supuesto, también es posible que la diferencia no sea tan grande. Es muy complicado. Parece que es posible reducir las emisiones, pero hay que ver los equipos en otras fábricas; luego se procede a modificar los equipos antiguos que se tienen. Hay muchos detalles que tener en cuenta en todo esto.
1. Necesita considerar si la cantidad de evaporación actual de la torre alcanza el valor diseñado Si el valor es muy inferior al valor diseñado, se puede considerar la destilación a presión negativa para aumentar la cantidad de evaporación ； 2. ¿El aumento en la cantidad de evaporación hace que la cantidad de frío proporcionada por el condensador en la parte superior de la torre sea suficiente? ； 3. La cantidad de evaporación es alta; además, el enfriamiento del condensador en la parte superior de la torre es suficiente. ¿Cumple la altura de la torre con los requisitos? Si la altura es insuficiente, la relación de reflujo será alta y la eficiencia de uso de la torre seguirá siendo baja ； 4. Le sugerimos que lo pense bien y calcule los costos de operación.
Estoy de acuerdo con lo que se dijo en el sexto piso. Necesitas calcular los costos de reforma y los costos operativos.
Gracias por el consejo, soy de otra especialidad; solo llevo trabajando en química industrial un año. Si quiero poder calcular estas cosas, ¿qué libros debería leer para complementar mis conocimientos? ¡Por favor, dígame algunas recomendaciones!
Bueno, yo también creo que lo más preciso es basarse en datos concretos. El problema es que no soy especialista en química industrial; ni siquiera he estudiado química en la universidad. Quiero hacer los cálculos relacionados con estas cosas; para ello se necesita ciertos conocimientos. ¿En qué libros puedo encontrar esos conocimientos? No me digas Baidu Wenku...
La última edición de este mensaje fue realizada por “Pez errante en el desierto” el 24-1-2016 a las 10:22. Para saber si es posible hacer cambios, primero hay que examinar el dispositivo en sí y también los procesos utilizados. Si lo necesita, ¡pueden ponerse en contacto conmigo!
¿La destilación a presión negativa es más eficiente en términos de consumo energético que la destilación a presión atmosférica? Eso es una falacia. La energía latente de evaporación no varía mucho, y el consumo energético es similar. Lo que resulta aún más molesto es que, después de la condensación, es necesario realizar un enfriamiento en varias etapas para reducir los gases volátiles; de lo contrario, la bomba de vacío extraerá una gran cantidad de gases volátiles. La alimentación a presión negativa permite reducir el número de bombas de alimentación; su potencia es insignificante en comparación con la de las bombas de vacío. Por supuesto, el tipo de presión que se utiliza para operar depende, en primer lugar, de la volatilidad relativa y del punto de ebullición. Aquellos con un punto de ebullición alto no pueden ser vaporizados; en esos casos, solo se puede utilizar presión negativa. No hay nada más que decir al respecto.