Coloanele de distilare sunt unul dintre cele mai des utilizate tipuri de echipamente de separare din industrie.

intră într-un

Despre distilare

Distilarea este unul dintre cele mai frecvente procese de separare lichid-lichid și poate fi efectuată într-un sistem continuu sau discontinuu.

Distilarea funcționează prin aplicarea și îndepărtarea căldurii pentru a exploata diferențele de volatilitate relativă. Căldura determină vaporizarea componentelor cu puncte de fierbere mai scăzute și cu volatilitate mai mare, lăsând componente mai puțin volatile ca lichide. Amestecurile cu volatilități relative ridicate sunt mai ușor de separat. Acest lucru face dificilă separarea furajelor strânse și a furajelor azeotrope, astfel încât trebuie separate tehnici speciale de distilare pentru a separa aceste amestecuri.

Distilarea poate fi utilizată pentru a separa amestecurile binare sau multi-componente. Multe variabile, cum ar fi presiunea coloanei, temperatura, dimensiunea și diametrul sunt determinate de proprietățile furajului și de produsele dorite. Unele coloane specializate îndeplinesc alte funcții, cum ar fi coloanele de distilare reactivă, care combină reacția și separarea produselor într-o singură unitate.

Tipuri de coloane/Distilare convențională

Paturi la pachet

Deși coloanele cu pat ambalat sunt utilizate cel mai adesea pentru absorbție, ele sunt utilizate și pentru distilarea amestecurilor vapori-lichide. Ambalajul oferă o suprafață mare pentru contactul vapor-lichid, ceea ce crește eficiența coloanei.

Informatii generale

Amestecul de alimentare conține componente de diferite volatilități și intră în coloană aproximativ la mijloc. Lichidul curge în jos prin ambalaj, iar vaporii curg în sus prin coloană.

Diferențele de concentrație determină transferul componentelor mai puțin volatile din faza de vapori în faza lichidă. Ambalajul crește timpul de contact, ceea ce crește eficiența separării. Vaporii care ies conțin cele mai volatile componente, în timp ce fluxul de produse lichide conține cele mai puțin volatile componente.

State College, PA)

Proiectarea echipamentelor

După ce amestecul de alimentare intră în coloană, așa cum demonstrează săgețile verzi din animația de mai jos, lichidul curge pe coloană prin ambalaj contracurent și intră în contact cu fluxul de vapori în creștere. Lichidul din partea de jos, care este evidențiat în galben în animație, intră într-un reboiler. Două fluxuri ies din reboiler; un flux de vapori, care revine la coloană, și un flux de produs lichid. Fluxul de vapori curge în sus prin garnitură, preia componentele mai volatile, iese din coloană și intră într-un condensator. După ce vaporii se condensează, fluxul intră într-un tambur de reflux, unde este împărțit într-un flux de produs aerian, cunoscut sub numele de distilat, și un flux de reflux care este reciclat înapoi în coloană.

Alimentarea trece prin ambalare pentru a maximiza contactul de suprafață vapor-lichid pentru o separare eficientă. Tipurile de ambalare includ ambalarea aruncată sau aleatorie, și ambalarea stivuită. Ambalajele aruncate au forme aleatorii sau structurate geometric și sunt compuse din material inert în vrac, cum ar fi lut, porțelan, plastic, ceramică, metal sau grafit. Ambalajele individuale au de obicei 3 până la 75 mm și au mai multe spații goale care oferă o suprafață mare pentru contactul lichid-vapori. Avantajele ambalării aruncate includ capacitatea mare a debitului de lichid, capacitatea de presiune ridicată și costul redus. Mai multe exemple de ambalaje de tip metal, plastic și ceramică sunt prezentate în imaginea de mai jos.

Ambalajele metalice au o rezistență ridicată și o bună umectabilitate. Ambalajele ceramice au o umiditate mai mare decât ambalajele metalice, dar nu sunt la fel de puternice. Ambalajele din plastic au rezistență suficientă, dar au o umezeală slabă la debituri de lichid scăzute. Deoarece sunt rezistente la coroziune, ambalajele ceramice sunt utilizate numai la temperaturi ridicate, unde ambalajul din plastic ar eșua.

Stacking Packing este o rețea structurată cu același diametru ca și coloana. Oferă canale lungi neîntrerupte pentru fluxul de lichid și vapori. Deși sunt mai scumpe decât ambalajele care fac obiectul unui dumping, ambalajele stivuite duc la o scădere de presiune mai mică. Ambalajul stivuit este preferat pentru debituri de lichid mici și în situații de presiune scăzută. Acestea sunt de obicei realizate din lemn, tablă sau tifon țesut.