เลือกอุปกรณ์ภายในหอควบแน่นกันเถอะ “แผ่นกรองแบบพ่น” กำลังได้รับความนิยมมากขนาดนี้ คุณจะไม่รู้ได้อย่างไร

Thread Content

การเลือกอุปกรณ์ภายในหอคอนเดนเซอร์นั้นมีความสำคัญมาก โดยเฉพาะ “แผ่นกรองแบบฉีด” ซึ่งกำลังได้รับความนิยมอย่างมาก คุณจะไม่รู้เรื่องนี้ได้อย่างไร? ข่าวจากเว็บไซต์ Chemical 707: การแยกสารถือเป็นกระบวนการทางเคมีที่สำคัญมาก โดยประสิทธิภาพของหอคอนเดนเซอร์จะส่งผลโดยตรงต่อการใช้พลังงานในการผลิต อัตราการได้ผลิตภัณฑ์ ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ ความสามารถในการประมวลผล และมาตรฐานการปล่อยมลพิษ เป็นต้น ประการแรก มันเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูงและมีค่าใช้จ่ายสูงด้วย โดยพลังงานที่ใช้ไปนั้นคิดเป็นประมาณหนึ่งในสามของพลังงานทั้งหมดที่โรงงานผลิตสารเคมีใช้ หรืออาจมากกว่านั้นด้วยซ้ำ ข้อมูลสถิติของสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นว่า ในบรรดาพลังงานที่ใช้ไปในอุตสาหกรรมน้ำมันและเคมีนั้น มีประมาณ 40% ถึง 50% ที่ถูกนำไปใช้ในกระบวนการแยกสารด้วยวิธีการกลั่น ในกระบวนการผลิต หากการแยกผลิตภัณฑ์ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ ก็จะส่งผลให้อัตราการได้ผลิตภัณฑ์ลดลง หรือเกิดสารปนเปื้อนเพิ่มขึ้น หรืออาจทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเสียหาย หรือทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง หรืออาจก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมได้ การจำแนกประเภทของอุปกรณ์หอคอย อุปกรณ์หอคอยสามารถแบ่งตามโครงสร้างของชิ้นส่วนภายในหอคอยได้เป็นหอคอยแบบใช้วัสดุเติม และหอคอยแบบใช้แผ่น ส่วนกระบวนการถ่ายโอนมวลนั้นสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ รูปแบบการหยดน้ำ รูปแบบการเกิดฟอง และรูปแบบการพ่น ในนั้น กระบวนการถ่ายเทมวลของหอแบบแผ่นจะแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ รูปแบบการเกิดฟองอากาศ และรูปแบบการพ่นอากาศ การแนะนำเกี่ยวกับแผ่นกรองแบบฟองอากาศ: แผ่นกรองแบบฟองอากาศประกอบด้วยโครงสร้างต่างๆ เช่น โครงสร้างแบบฟองอากาศ วาล์วลอย และแผ่นกรอง โดยโครงสร้างของแผ่นกรองมีลักษณะดังรูปต่อไปนี้: โครงสร้างแบบฟองอากาศ วาล์วลอย แผ่นกรอง การวิเคราะห์ลักษณะการถ่ายโอนมวลของแผ่นกรองแบบฟองอากาศ: 1. ระดับความวุ่นวายของก๊าซสูง ทำให้เกิดการกระจายตัวของก๊าซได้ดี และทำให้พื้นผิวมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ระดับการแยกตัวของสารในสถานะของเหลวไม่ดี ปริมาตรของของเหลวในสถานะต่อเนื่องมีมาก ทำให้เส้นทางการถ่ายโอนสารภายในแต่ละส่วนมีความยาว ส่งผลให้อัตราการถ่ายโอนสารต่ำ 2. ระบบที่มีฟองอากาศ: การสัมผัสในสภาพมีฟองอากาศจะก่อให้เกิดฟองอากาศขึ้นมาเอง ซึ่งฟองเหล่านี้ไม่ง่ายที่จะแตก ทำให้เกิดการปนเปื้อนของส่วนผสมทั้งในสถานะก๊าซและของเหลวไปด้วยกัน ส่งผลให้ประสิทธิภาพของแผ่นลดลง ในกรณีรุนแรงอาจเกิดปัญหาของเหลวท่วมได้ 3. แรงต้านเพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากก๊าซในสถานะฟองอากาศจำเป็นต้องฝ่าผ่านชั้นของของเหลวที่อยู่บนแผ่นคอลัมน์ ดังนั้นจึงต้องเอาชนะแรงต้านของของเหลวนี้ ซึ่งทำให้เกิดแรงต้านที่สูงมาก 4. มีแนวโน้มที่จะถูกสารแข็งหรือสารที่มีความหนืดสูงปิดกั้นหรืออุดตันได้ง่าย ทำให้มีความสามารถในการต้านทานการอุดตันที่ไม่ดีนัก ； คำอธิบายเกี่ยวกับแผ่นจ่ายก๊าซในสภาพการพ่น 1. กระบวนการถ่ายโอนมวลของแผ่นจ่ายก๊าซในสภาพการพ่น ก๊าซจะไหลเข้าสู่ภายในหมวกป้องกันผ่านรูบนแผ่นจ่ายก๊าซ ส่วนของเหลวจะไหลเข้าสู่ภายในหมวกป้องกันผ่านช่องว่างด้านล่างของแผ่นจ่ายก๊าซ ก๊าซจะดึงของเหลวที่อยู่ภายในหมวกป้องกันขึ้นมา จากนั้นของเหลวจะถูกดึงขึ้นมา แล้วแตกออกเป็นชิ้นเล็กๆ ก่อนจะกระแทกเข้ากับด้านบนของหมวกป้องกัน หลังจากการชน ก๊าซและของเหลวจะพุ่งออกมาในแนวนอนผ่านรูด้านข้างของฝาครอบ โดยหยดของเหลวจะตกกลับลงมายังแผ่นที่อยู่ด้านล่าง ส่วนก๊าซจะลอยขึ้นไปยังแผ่นที่อยู่ด้านบน ก่อนอื่น ก๊าซและของเหลวจะชนกันอย่างรุนแรงภายในโครงสร้างป้องกัน ทำให้เกิดการผสมกันอย่างรวดเร็ว ซึ่งถือเป็นกระบวนการถ่ายโอนมวลครั้งหนึ่ง จากนั้น การพ่นก๊าซและของเหลวออกมาอีกครั้งก็จะทำให้เกิดกระบวนการถ่ายโอนมวลอีกครั้งหนึ กระบวนการนี้อาศัยพลังงานจลน์ของก๊าซในการเปลี่ยนของเหลวจากสถานะที่อยู่รวมกันให้กลายเป็นสถานะที่แยกออกจากกัน ส่งผลให้เกิดหยดของเหลวจำนวนมากขึ้นมา เราเรียกกระบวนการนี้ว่า กระบวนการถ่ายโอนมวลในสภาวะการพ่น 2. การวิเคราะห์ลักษณะการถ่ายโอนมวลในแผ่นทรงกรวยแบบพ่น: พื้นที่ผิวระหว่างสองสถานะมีขนาดใหญ่ เนื่องจากการพ่นทำให้สถานะของของเหลวกลายเป็นสถานะที่แยกออกมาเป็นหยดขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งช่วยสร้างพื้นที่ผิวระหว่างก๊าซกับของเหลวได้อย่างเพียงพอ ทำให้อัตราการถ่ายโอนมวลเพิ่มขึ้น** นี่ก็คือความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างกระบวนการถ่ายเทมวลในรูปแบบนี้กับกระบวนการถ่ายเทมวลในรูปแบบฟองอากาศ โดยในกระบวนการถ่ายเทมวลในรูปแบบฟองอากาศนั้น ของเหลวจะอยู่ในสถานะต่อเนื่องกัน และมีพื้นผิ ระยะทางการเคลื่อนที่ของโมเลกุลในของเหลวนั้นสั้นลง: เมื่อของเหลวถูกแบ่งออกเป็นหยดขนาดเล็กจำนวนมาก โมเลกุลภายในของเหลวก็จะเคลื่อนที่ไปยังพื้นผิวระหว่างของเหลวในระยะทางที่**สั้นลง** ทำให้ใช้เวลาในการเคลื่อนที่น้อยลง และช่วยลดแรงต้านการถ่ายเทสารระหว่างของเหลวได้ มีประสิทธิภาพในการใช้พื้นที่ของแผ่นคอลัมน์สูง: กระบวนการสัมผัสระหว่างก๊าซกับของเหลวเกิดขึ้นจากการยกขึ้นภายในโครงสร้างป้องกัน และการหล่นลงภายนอกโครงสร้างดังกล่าว ทำให้มีพื้นที่สำหรับการถ่ายเทมวลมาก และเวลาที่สารอยู่ในพื้นที่นั้นก็ยาวนาน โดยพื้นที่ 70% ของแผ่นคอลัมน์สามารถนำมาใช้เป็นพื้นที่สำหรับการถ่า อัปเดตอินเทอร์เฟซได้อย่างรวดเร็ว: หยดของสารในสถานะของเหลวและก๊าซต่างก็เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง และชนกันอย่างรุนแรง ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการอัปเดตพื้นผิวของหยดของเหลว และเร่งอัตราการถ่ายโอนโมเลกุลด้วย 3. ข้อได้เปรียบของแผ่นทำความเย็นในรูปแบบการพ่น file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEE.tmp.jpg มีกำลังการผลิตสูง: เมื่อเทียบกับแผ่นทำความเย็นแบบ F1 จะมีกำลังการประมวลผลที่สูงขึ้นถึง 20%-50% ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DEF.tmp.jpg มีประสิทธิภาพสูง: สำหรับวัสดุต่างๆ ประสิทธิภาพในการถ่ายเทมวลจะสูงกว่าแผ่นวาล์ว F1 ถึง 10%-20% เลยทีเดียว ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8DF0.tmp.jpg แรงดันในแผ่นลดลง: ต่ำกว่าวาล์วลอยแบบ F1 ปกติมากกว่า 20% ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E00.tmp.jpg มีความยืดหยุ่นในการทำงานสูง: แม้จะมีภาระการทำงานที่สูงมาก ก็ยังสามารถทำงานได้อย่างปกติ ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E01.tmp.jpg มีความสามารถในการป้องกันการอุดตันสูง: สามารถจัดการกับวัสดุที่มีอนุภาคแข็งหรือวัสดุที่มีแนวโน้มจะรวมตัวกันเองได้ ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้ ； มีคุณสมบัติในการกำจัดฟองอากาศ: เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการวัสดุที่มีแนวโน้มจะเกิดฟองอากาศ เช่น file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E02.tmp.jpg ； file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps8E03.tmp.jpg การพ่นของเหลวออกมาจากฝาครอบนั้นมีทิศทางที่ชัดเจน ซึ่งช่วยลดการปนเปื้อนของของเหลวและลดความแตกต่างของระดับของเหลว ทำให้ประสิทธิภาพในการถ่ายโอนสารดีขึ้น 4. เทคโนโลยีแผ่นกรองแบบพ่น 1. แผ่นกรองแนวตั้งรูปแบบใหม่ (New-VST) New-VST เป็นผลงานวิจัยของมหาวิทยาลัยอุตสาหกรรมเหอเป่ย และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี เหมาะสำหรับสภาวะที่อัตราส่วนของของเหลวต่อก๊าซต่ำ เทคโนโลยีนี้ได้รับรางวัล “รางวัลความสำเร็จอันโดดเด่นด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาเมือง” ในครั้ง 2. แผ่นกรองแบบฉีดจากด้านรัศมี (CJST) CJST เป็นแผ่นกรองที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นมาจากเทคโนโลยี New-VST มีความสามารถในการปรับตัวได้ดีเยี่ยมสำหรับสภาวะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางของหอคอยใหญ่ และมีภาระของสารก๊าซและของเหลวสูง เทคโนโลยีนี้ได้รับการสนับสนุนจากกองทุนนวัตกรรมของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในปี 2005 3. แผ่นจ่ายสารด้วยแรงต้านต่ำ ทักษะด้านเทคโนโลยีนี้มีความเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับระบบที่ต้องการลดแรงต้าน กระบวนการถ่ายเทมวลที่มีอุปกรณ์สำหรับการถ่ายเทความร้อน กระบวนการกลั่นเพื่อการทำปฏิกิริยา และกระบวนการถ่ายเทมวลที่มีการเกิดโพลิเมอร์ขึ้นมาด้วย 4. แผ่นท่อสำหรับการฉีดด้วยแผ่นม่านโดยไม่มีปัญหาการปนเปื้อนของสาร (MPⅠ, II, III) เทคโนโลยีนี้เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ที่พัฒนาขึ้นจากแผ่นท่อสำหรับการฉีดด้วยแผ่นม่านที่มีแรงต้านต่ำ โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดจากการปนเปื้อนของสารบนแผ่นท่อ ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพของแผ่นท่อลดลง เหมาะสำหรับสภาวะที่มีอัตราส่วนของของเหลวต่อก๊าซสูง และสภาวะการแยกสารที่มีแนวโน้มจะอุดตันได้ง่าย เทคโนโลยีนี้ได้รับการสนับสนุนจากกองทุนนวัตกรรมของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในปี 2009 แผ่นกรองสำหรับการแยกกระแสไหลโดยไม่มีการปนเปื้อนกัน (PFST) แผ่นกรองชนิดนี้ใช้แผ่นแบ่งกระแสไหลเพื่อแยกของเหลวบนแผ่นกรองออกเป็นสองส่วน คือ ของเหลวที่มีความเข้มข้นต่ำ และของเหลวที่มีความเข้มข้นสูง ทำให้แผ่นคอลัมน์ไม่มีการปนเปื้อนกลับ ไม่มีการค้างอยู่ และไม่มีการไหลเบี่ยงเบน ระบบการลดแรงดันของของเหลวมีการออกแบบในรูปแบบการแขวนลอยแบบสี่เหลี่ยม ซึ่งช่วยในการรักษาของเหลวไว้และลดการเกิดฟองอากาศ ทำให้ลดการปนเปื้อนของก๊าซได้ แท่นหมุนชนิดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการที่มีปริมาณของเหลวมาก และมีแนวโน้มจะเกิดฟองได้ง่าย แผ่นจานรูปแบบการพ่นมีข้อได้เปรียบทางด้านเทคโนโลยี จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตคอร์ก การกลั่นน้ำมัน การใช้ก๊าซธรรมชาติ การแปรรูปก๊าซ อุตสาหกรรมเคมีขั้นสูง การผลิตเมทานอล การผลิตปุ๋ย อุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์ และอุตสาหกรรมยา ซึ่งส่งผลให้เกิดประโยชน์ทั้งทางเศรษฐกิจและสังคมอย่างมาก