نعلم أن aبرج التقطيريتكون عموما من غلاية برج ، قسم برج ،مكثفخط أنابيب التفريغ ، خط أنابيب الإخراج ، خط أنابيب الجزر ، إلخ. لماذا نحتاج إلى خط عودة ؟ دعونا نتحدث أولاً عن الدور الرئيسي للارتجاع في أبراج التقطير:
أولاً ، توفير ارتجاع بارد على الدرج لإزالة الحرارة الزائدة داخل البرج والحفاظ على التوازن الحراري داخل البرج ؛
ثانياً ، توفير سائل بارد على الدرج ، حيث تأتي مراحل الغاز السائل في اتصال عكسي. المكونات الثقيلة في تكثيف الغاز التصاعدي ، في حين أن مكونات الضوء في السائل النزولي تمتص الحرارة وتتبخر. عملية التكثيف والتبخير المتكررة هذه تملأ قسم البرج بأكمله بمكونات ضوئية
المكونات ، الجزء السفلي هو المكون المؤتلف ، مما يزيد من تحسين نقاء الفصل للمنتج. لذلك ، يعتبر سائل الارتجاع شرطًا ضروريًا لتنقية التقطير.
1. طرق الجزر الشائعة في عمليات التقطير
أولاً ، وفقًا لطرق الارتجاع المختلفة ، يمكن تقسيمها إلى "ارتجاع طبيعي" و "ارتجاع قسري". يشير الارتداد الطبيعي إلى مكثف البرج الموجود فوق قسم برج التقطير ، مع ارتفاع معين. منفذ تخزين السائل للمكثف أعلى من منفذ الارتداد في قسم البرج وله مسافة معينة. يتدفق السائل الارتداد مرة أخرى إلى البرج تحت تأثير الجاذبية. عملية الارتجاع الطبيعية بسيطة ولا تتطلب مضخة ارتجاع ، مما يوفر استهلاك الطاقة. ومع ذلك ، يختلف معدل الارتجاع مع الضغط داخل البرج ، ونسبة الارتجاع ليست صارمة. عندما يكون الإنتاج غير طبيعي ، يكون التعديل بطيئًا نسبيًا. يستخدم الارتجاع الطبيعي على نطاق واسع في وحدات التقطير الصغيرة ، مما يتطلب ارتفاعًا ومساحة كافية. الارتجاع القسري هو تركيب مضخة على خط أنابيب الارتجاع ، ويتم ضخ السائل الارتجاعي في البرج لارتجاع. معدل تدفق الارتجاع القسري مستقر وسهل الضبط. عندما يكون الإنتاج غير طبيعي ، يمكن تعديله بسرعة. ومع ذلك ، يتطلب الارتجاع القسري مضخة ، التي تستهلك الكثير من الطاقة ، خاصة بالنسبة للمواد المنخفضة الغليان ، والتي يمكن أن تسبب فشل المضخة وتؤثر على العملية. ومع ذلك ، فإن المكثف ذو الارتجاع القسري لا يقتصر على الارتفاع ويمكن تثبيته في مكان مناسب للتركيب والصيانة.
ثانيًا ، وفقًا لمواضع التثبيت المختلفة للتكثيف في الجزء العلوي من البرج ، يمكن تقسيمها إلى ارتداد داخلي وجرد خارجي. يشير الارتداد الداخلي إلى الاتصال العمودي بين المكثف وقسم البرج ، الموجود مباشرة فوق قسم البرج. في التقطير ، يشير الارتداد الداخلي عمومًا إلى الارتداد على الدرج ، والذي يتكون من السائل الناتج عن تكثيف السائل الهابط والغاز المتزايد. تشتمل معدات التكثيف الإضافية لبرج التقطير على جهاز تقسيم ومكثف كلي ومكثف. يمكن تصميم الجزء العلوي من البرج بمكثف. يمر طور الغاز في الجزء العلوي من البرج عبر المكثف ، ويتدفق جزء من التكثيف مباشرة إلى البرج ، وهو ما يسمى الجزر الداخلي. الغاز المتبقي مع التكثيف يدخل مكثف آخر للتكثيف. يمكن أيضًا تركيب مكثف كامل في الجزء العلوي من البرج ، مع مجموعة صينية استقبال أسفل المكثف الكامل. يتم استخراج جزء منه ، في حين أن الجزء الآخر يتدفق مرة أخرى ، وهو ما يسمى أيضا الجزر الداخلي. في ظل الظروف العادية ، ينبغي معالجة نقاط الغليان العالية والسمية العالية باستخدام طريقة الارتداد الداخلي هذه. يدخل المكثف مباشرة من أعلى البرج ، ويتم التكثيف الجزئي هنا ، ويتدفق المكثف بشكل طبيعي إلى أسفل الدرج. يصعب التحكم في كمية الارتجاع ولا يمكن ضبطها بدقة. بسبب تأثير التسخين ، يختلف معدل الارتجاع بشكل كبير. ومع ذلك ، يتم تثبيت مكثف الارتداد هذا مباشرة في الجزء العلوي من البرج ولا يتطلب أي هياكل داعمة أخرى ، مما يجعل التثبيت مناسبًا. الارتجاع الخارجي في التقطير هو استخراج جزء من السائل من قسم البرج ، وتبريده لأسفل ، ثم سكبه في البرج. يتم تثبيت المكثف الموجود أعلى البرج بشكل منفصل ، ويمكن تثبيت زجاج الرؤية ، ومقياس التدفق ، وصمام التنظيم ، وما إلى ذلك على خط أنابيب الارتداد لضبط كمية الارتداد.
2. الفرق بين الارتجاع الداخلي والارتجاع الخارجي
يشير الارتداد الداخلي إلى المادة التي لا تترك الجزء العلوي من البرج ، ولكنها تتدفق مباشرة إلى برج التقطير بعد التكثيف في الجزء العلوي. القياس صعب ، ولا يمكن تحديد نسبة التجزئة والارتداد بدقة. إنها عودة مباشرة إلى البرج بعد تكثيف الطور الغازي في الجزء العلوي من برج الارتجاع. أثناء التشغيل ، يجب الانتباه إلى التحكم في كمية الاستخراج لمنع فشل المنتج. على الرغم من أن الارتداد الداخلي يفتقر إلى مضخة ارتداد ، يجب تثبيت موزع ارتداد بين المكثف وأعلى البرج ، مطلوب عمومًا وجود جهاز دوار أو متحرك لتوزيع نسبة الارتداد ، والمرافق التي تعتمد على المحركات الكهربائية أو محركات الطاقة الأخرى ليست مناسبة للتركيب المغلق في البرج. هذه اللائحة "متدرجة" وهي معدات غير قياسية.
يشير الارتداد الخارجي إلى المادة التي تترك الجزء العلوي من البرج ، وتمر عبر خطوط الأنابيب الخارجية ، وعدادات التدفق ، وما إلى ذلك ، ثم تتدفق مرة أخرى إلى برج التقطير. يمكن قيامه بالتسريب أو الارتجاع القسري. بعد أن يتكثف طور الغاز في الجزء العلوي من البرج ويدخل خزان الارتجاع ، يتم ضبطه بواسطة صمام التحكم في مضخة الارتجاع ومقياس التدفق
يعود التدفق إلى البرج. تستخدم معظم أبراج التقطير في الصناعة الارتجاع الخارجي ، الذي يمكنه ضبط معدل الارتجاع تلقائيًا ودون خطوات لتلبية احتياجات الإنتاج ، خاصة عندما تكون هناك تقلبات في حجم التغذية أو تكوينها.
3. تطبيق الارتجاع الخارجي والداخلي
الارتجاع الخارجي مفيد للتحكم في تدفق العملية ودرجة الحرارة ، مع ارتفاع تكاليف التشغيل وعدم استخدام الطاقة السائلة المحتملة ، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف. إذا لم يتمكن المكثف الموجود في الجزء العلوي من البرج من تلبية متطلبات التكثيف ، فيمكن إضافة نظام ارتداد مكثف قسري لتحقيق التشغيل القسري لبرج التقطير. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أيضًا مراعاة الحجم النسبي لتكاليف التشغيل وتكاليف الاستثمار في البنية التحتية عند الاستثمار.
إذا كانت متطلبات القياس لسائل الارتجاع ليست عالية أو كانت مرونة التشغيل لنسبة الارتجاع كبيرة ، يمكن استخدام الارتجاع الداخلي. إذا كان من الممكن تطوير أداة قياس التدفق عبر الإنترنت على طول مسار الجزر الداخلي ، فيمكن تحقيق الارتجاع الداخلي ، ويشار إلى التقطير عمومًا باسم الارتجاع الخارجي.
ميزة الارتجاع الخارجي هي أنه من السهل ضبطه ، لكنه يزيد من تكاليف التشغيل ويزيد من نقاط التسرب. قد لا يكون ذلك مناسبًا لبعض الوسائط عالية المخاطر ، ويُفضل الارتجاع الداخلي لوسائل الإعلام عالية المخاطر التي لا تكون مرتفعة جدًا في البرج. لذلك يجب النظر بشكل شامل في اختيار طريقة الارتجاع من جوانب متعددة.
وفقا لدرجة حرارة الارتجاع ، يمكن تقسيمها إلى "ارتجاع ساخن" و "ارتجاع بارد".
يشير الارتداد الساخن إلى درجة حرارة سائل الارتداد عند درجة حرارة نقطة الفقاعة ، بينما يشير الارتداد البارد إلى درجة حرارة سائل الارتداد تحت درجة حرارة نقطة الفقاعة. إن ارتجاع برج التقطير هو ارتجاع سائل مشبع بشكل عام ، وهو لضمان حالة عمل مستقرة لقسم التقطير وارتجاع سائل الارتداد المبرد قليلاً. يمكن زيادة نسبة الارتجاع النظرية دون زيادة معدل تدفق الارتجاع ، لأن سائل الارتجاع الذي يدخل قسم التقطير سيتسبب في زيادة كمية تكاثف البخار المتصاعد ، مما يحسن نقاء الناتج العلوي مع ضمان كمية الناتج العلوي. ومع ذلك ، هناك جانب سلبي واحد يتمثل في زيادة الحمل الحراري لغلاية البرج ، واستهلاك الحرارة مرتفع نسبيًا ، وإذا كانت القيمة المضافة للإنتاج مرتفعة ، فإنها لا تزال معقولة اقتصاديًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة من ارتداد السوائل المشبعة.
بالنسبة لوحدات التقطير مع مكثف كامل ، تستخدم معظم الارتجاع الصناعي الارتجاع البارد بشكل رئيسي بسبب:
1. يمكن للمرحلة الغازية العلوية للبرج تحقيق تكثيف كامل أثناء عملية التكثيف ، مما يقلل من فقدان انبعاثات الطور الغازي.
2. من الصعب التحكم في درجة الحرارة العليا لبرج مكثف بالكامل في حالة سائلة مشبعة.
3. الارتجاع تحت التبريد قليلا يمكن أن تزيد من نسبة الجزر النظرية دون زيادة معدل تدفق الجزر.
الإرتجاع الكلي هو العملية التي يتم فيها إرجاع المكثفات المستخرجة من أعلى البرج إلى غلاية التقطير كسائل ارتداد. يعتبر الارتجاع الكلي عملية ضرورية أثناء بدء التشغيل لضمان أن المنتج مؤهل في أقرب وقت ممكن. في الإنتاج العادي ، لا يمكن إجراء الارتجاع الكلي بشكل تعسفي ما لم تكن هناك تقلبات في العملية ، حيث يفقد برج التقطير معنى وجوده دون استخراج المنتج. في حالة انتظار نتائج تحليل المنتج لتنظيف البرج بأكمله ، يمكن استخدام الارتجاع الكلي.
4. كيفية التحكم في الارتجاع أثناء عملية التقطير ؟
هناك عموما نوعان من التحكم في ارتجاع البرج العلوي: التحكم اليدوي والتحكم الآلي. عند التحكم يدويًا في عملية التقطير ، طالما لم يكن هناك تغيير كبير في جودة المنتج في الجزء العلوي من البرج ، فإن التغيير في معدل ارتداد البرج صغير جدًا ، ويمكن أن يظل دون تغيير. في التشغيل الفعلي ، لا يتأثر معدل الارتجاع بشكل أساسي بمقدار التغذية. يجب الحفاظ على مستوى سائل خزان الارتداد ، ويجب ألا تكون هناك ظاهرة لخزانات كاملة أو فارغة. يجب على المشغلين ذوي الخبرة التحكم في معدل الارتداد وفقًا للحالة الفعلية للبرج وضبط كفاءة البرج.
أثناء التحكم التلقائي ، يتأثر معدل الارتداد بكمية المواد المستخرجة من الجزء العلوي من البرج. عندما يظل معدل التغذية ثابتًا ، من الضروري التحكم في كمية المواد المستخرجة من الجزء العلوي من البرج. مع زيادة كمية المواد المستخرجة من الجزء العلوي من البرج ، تقل نسبة الارتجاع ، ويكون التلامس بين الغاز والسائل ضعيفًا ، وتكون جودة المنتج في الجزء العلوي من البرج غير مؤهلة. إذا زاد مقدار التغذية ، يجب حساب مقدار الزيادة في الاستخراج العلوي. إذا كان الاستخراج صغيرًا جدًا ، يزداد معدل الارتداد ، ويزداد المواد داخل البرج ، ويزداد ارتفاع سرعة البخار ، ويزداد فرق الضغط بين أعلى وأسفل البرج. في الحالات الشديدة ، يمكن أن يسبب فيضانات سائلة. إذا كانت كمية الاستخراج كبيرة جدًا ، ينخفض معدل الارتداد ، ويكون الاتصال بالغاز السائل ضعيفًا ، وتكون جودة الإخراج في الجزء العلوي من البرج غير مؤهلة. بشكل عام ، يجب تثبيت جهاز ارتداد تلقائي في برج التقطير ، ويجب أيضًا تجهيز خط أنابيب التفريغ الرئيسي وخط أنابيب الإخراج بالتحكم الذاتي ، مع نسبة ارتداد ثابتة. يجب تغيير الثلاثة في وقت واحد لضمان التشغيل العادي لبرج التقطير بالكامل.
المصدر: استنساخ
التنازلات
تم استنساخ هذه المقالة عبر الإنترنت ، وحقوق الطبع والنشر تنتمي إلى المؤلف الأصلي. إذا كانت هناك مشكلات تتعلق بحقوق الطبع والنشر ، فالرجاء الاتصال بنا وسنقوم بحذف المحتوى في أقرب وقت ممكن.