لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 44 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
دستور کار آزمایش:
مراحل کار در برج تقطیر سینی دار:
1- ابتدا مطمئن شویم که داخل جوش آور تا ازمایع پر است. در غیر این صورت با باز کردن شیر میان جوش آور و منبع ذخیره آن را به سطح مورد نظر می رسانیم.
2- دو عدد از آلمان های حرارتی جوش آور (REBOIER) را روشن می کنیم و به اندازه cc200 از شیر زیر مخزن جوش آور نمونه گرفته و درصد الکل را خوراک
داخل آن اندازه می گیریم.
3- شیر ورودی به منبع محصول پایین برج را باز می کنیم وشیر ورودی به جوش آور از پایین برج را می بندیم.
4- هنگامی که از طول کندانسور گرم شده آب کندانسور را تا حداقل ممکن باز می کنیم به گونه ای که از آن بخار خارج نگردد.
5- گرمکن بالای برج را روشن می کنیم و سپس شیر مخزن محصول را می بندیم تا سیستم به صورت ( Total Reflux ) کار کند.
6- هنگامی که دمای کلیه سینی ها به مدت 10-15 دقیقه ثابت شد.، دیگر سیستم یکنواخت است، دماهای طول برج و جوش آور و آب خروجی از کندانسور را اندازه می گیریم.
7- دبی آب خروجی از کندانسور را اندازه گرفته همچنین درصد خلوص الکل را اندازهگیری می کنیم.
« محاسبات»
وزن مولکولی اتانول=
وزن مولکولی آب =
فاصله بین هر سینی = Cm20
تعداد سینی ها = 16 عدد
فشار عملیاتی = atm1
قطر هر سینی = 2
قطر برج = Cm20
ارتفاع برج =m 7/3
دمای جوش اتانول =
چگالی مایع اتانول =
کشش سطحی اتانول=
دمای آب خروجی از مبدل
دمای آب شهد =
حجم الکل دریافتی= u=1/37 eitn
زمان کل آزمایش = t=21/42 min
درصد الکل اولیه = 8%
درصد الکل در محلول = 69%
گرمای نهان تبخیر الکل
الکل
زمان آزمایش
:Base
دبی الکل
الف – محاسبه سرعت بخار در برج و حداکثر سرعت مجاز بخار
چگالی ؟؟؟؟
سطح برج مقطع
فاصله بین هر سینی
از روی دیاگرام
= سرعت مجاز بخار
سطح نرمال
شدت جریان گاز
سطح نرمال
سرعت بخار در برج
سرعت بخار در برج 4/0 سرعت مجاز بخار می باشد.
ب) محاسبه دی بخار و مایع در داخل سیستم برحسب 110
ج) موازنه حرارت برای کل سیستم:
گرمایی که الکل دریافت کرده است
د- تعداد سینیهای تئوریک را محاسبه کنید.
بدلیل این که خوراک در دمای حباب وارد می شود مایع اشباع
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 7 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
هدف: انجام تقطیر و جداسازی مایعات
تقطیر یکی از مهمترین و متداول ترین روشهای جداسازی است و اساس آن بر توزیع اجزاء بین دو فاز بنیان گذاشته شده است . در واقع تقطیر یکی از متداولترین راهای جداسازی مواد از یکدیگر به علت تفاوت نقطه جوش می باشد. تقطیر از نظر اجزاء به دو دسته تقسیم میشود :
۱- تقطیر دو جزئی
۲- تقطیر چند جزئی
و
تقطیر دو جزئی
۱- تقطیر تعادلی
۲- تقطیر جزئی
۳- تقطیر مداوم
۳- تقطیر مداوم امروزه بعلت اقتصادی بودن مداوم در تمام عملیات پالایش نفت از این روش استفاده میشود. در تقطیر مداوم برای یک نوع خوراک مشخص و برشهای تعیین شده شرایط عملیاتی ثابت بکار گرفته میشود. بعلت ثابت بودن شرایط عملیاتی در مقایسه با تقطیر نوبتی به مراقبت و نیروی انسانی کمتری احتیاج است. با استفاده از تقطیر مداوم در پالایشگاهها مواد زیر تولید میشود:
گاز اتان و متان بهعنوان سوخت پالایشگاه ، گاز پروپان و بوتان بهعنوان گاز مایع و خوراک واحدهای پتروشیمی ، بنزین موتور و نفتهای سنگین بهعنوان خوراک واحدهای تبدیل کاتالیستی برای تهیه بنزین با درجه آروماتیسیته بالاتر ، حلالها ، نفت سفید ، سوخت جت سبک و سنگین ، نفت گاز ، خوراک واحدهای هیدروکراکینگ و واحدهای روغن سازی ، نفت کوره و انواع آسفالتها.
تقطیر
تقطیریک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجسام بادمای جوش متفاوت است. برای پی بردن به این که فرایند تقطیر چگونه انجام می گیرد باید به رفتارمحلول ها هنگام جوشیدن ومتراکم شدن توجه کرد .
2
محلول هایی بانسبت های متفاوت از دو ماده را می گذاریم تادردمای جوش با بخارخود به تعادل درآیند.سپس ترکیب فازمایع وفازبخار را اندازه می گیریم ونمودار تغییر درصد مولی هریک از فازمایع و فازبخار را در دماهای مختلف رسم می کنیم . مختصاتy هرنقطه برروی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصدآن بامختصات x دراین نقطه داده می شود. درآزمایشگاه برای جداسازی مایعات فراراغلب ازدستگاه تقطیر جزء به جزء استفاده می شود.یک ستون تقطیر یاجداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دسته ایی از بشقابک ها ٬ یاحلقه های فولادی زنگ نزن ٬ گلوله های شیشه ایی و یا تکه های سرامیک می باشد. که این مواد دارای سطح ویژه گسترده ای بوده و تماس خوبی را بین مایع ـ بخار در طول واحد تقطیر ممکن می سازند.دربالای ستون یک مبرد ودرپایین آن یک واحد تبخیر کننده به نام بازجوشان reboiler قراردارد.
بالای ستون چون ازمنبع گرمایش دورتر است سردترازپایین ستون می باشد و ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل دربالای ستون با ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل درپایین ستون می باشد. بنابراین دربالای ستون درصد ماده ایی که دمای جوش کمتری دارد بیشتراست.
درصنعت برای تقطیر درمقیاس تجارتی وجداسازی مخلوط چند ماده از برج تقطیر جزء به جزء مانند آن چه که دراینجاملاحظه می نمایید استفاده می شود درهرطبقه از برج ازبشقابی حبابی مانند به کاررفته است . با اجرای مراحل گوناگون تقطیر نفت خام به فراورده های سودمندی تفکیک می شود.وبرمبنای دمای جوش خود ازترازهای مختلف برج خارج می شود.
دید کلی نفت خام حاصل از چاه دارای مواد نا خواسته از قبیل آب و جامداتی مانند شن ، قیر و گازهای متان و اتان میباشد. برای جداسازی اینگونه عوامل آنرا وارد مخازنی میکنند تا جامدات موجود در آن ته نشین شده و گازهای آن خارج شود. سپس وارد جداساز سانتریفوژی شده که نقش آن جدا کردن تتمه آب ، گاز و جامدات معلق در آن میباشد برای حذف نمکهای معدنی ، نفت را با آب ولرم میشویند. آنگاه قسمتی از نفت توسط لوله به پالایشگاه فرستاده شده و قسمتی جهت صدور به بنادر تلمبه میشود. تقطیر برای تفکیک برشهای متشکله نفت خام عملیات فیزیک و شیمیایی چندی بر روی آن به عمل میآورند تا فرآوردههای مورد نیاز جامعه امروزی را تولید نمایند. از مهمترین آنها تقطیر جز به جز نفت است که در برج تقطیر صورت میگیرد. تقطیر جز به جز عبارت است از یکسری تبخیر و تبرید که در سینیهای یک برج استوانهای صورت میگیرد. مایعات خالص در فشار محیط در دمایی به جوش میآیند
3
که در آن دما فشار بخار آن برابر فشار محیط گردد. مایعات مخلوط در حدود دمایی که حاصل جمع فشارهای جزئی عوامل تشکیل دهنده آنها برابر فشار محیط گردد به جوش میآید.
در نقطه جوش فازهای بخار و مایع در حال تعادل میباشند. چنانچه فشار کاهش یابد تبخیر صورت میگیرد و در حالت معکوس تبرید اتفاق میافتد. از فشار بخار برای محاسبه ترکیب گازهای مخلوط در حالت تعادل استفاده میشود. وقتی که اجزا تشکیل دهنده یک محلول در برج تقطیر بطور دائم جدا میشوند بخارهایی که به سمت بالا حرکت میکند ترکیبات فرارتر مایع برگشت کننده به سمت پایین سرازیر است برخورد کرده و غلیظتر میشود. انواع تقطیر
تقطیر در فشار محیط : در این روش ، فرآیند تقطیر در فشار محیط صورت میگیرد. تقطیر با بخار آب : وقتی که تقطیر در مجاورت بخار ماده مخلوط نشدنی صورت میگیرد. فشار بخار یکی تحت تأثیر دیگری قرار نگرفته و مخلوط در دمایی که مجموع فشارهای جزئی آنها برابر فشار محیط گردد تقطیر میشود. تقطیر در خلا : در این روش فرآیند تقطیر در خلاء (در فشار ۴۰ میلیمتر جیوه) صورت میگیرد. تقطیر در خلاء و بخار : این روش با انتقال گرما توسط بخار آب و با استفاده همزمان از پمپ خلا جهت کاهش فشار کلی صورت میگیرد. بطور کلی این روش دارای اشکالاتی بوده و از آن زیاد استفاده نمیشود. تقطیر در فشار : این روش برعکس تقطیر در خلا بوده و باعث میشود که فرایند تقطیر در دمای بیشتری نسبت به آن در فشار محیط صورت گیرد و دمای بالاتر باعث گسسته شدن مولکولهای نفت گردیده و ترکیب آنها را تغییر میدهد. روشهای جدید تقطیر : این روشها شامل یک یا دو مرحله تقطیر در فشار محیط بوده که توسط تقطیر با بخار همراه میشود.
انواع تقطیر
دید کلی
4
در اینجا ، منظور از تقطیر ، در واقع جداسازی فیزیکی برشهای نفتی در پالایشگاه است که اساس آن اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن ، سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج میشود. در این مقاله انواع روشهای تقطیر را در برج تقطیر بررسی میکنیم.
تقطیر تبخیر ناگهانی
در این نوع تقطیر ، مخلوطی از مواد نفتی که قبلا در مبدلهای حرارتی و یا کوره گرم شدهاند، بطور مداوم به ظرف تقطیر وارد میشوند و تحت شرایط ثابت ، مقداری از آنها به صورت ناگهانی تبخیر میشوند. بخارات حاصله بعد از میعان و مایع باقیمانده در پایین برج بعد از سرد شدن به صورت محصولات تقطیر جمع آوری میشوند. در این نوع تقطیر ، خلوص محصولات چندان زیاد نیست.
تقطیر با مایع برگشتی (تقطیر همراه با تصفیه)
در این روش تقطیر ، قسمتی از بخارات حاصله در بالای برج ، بعد از میعان به صورت محصول خارج شده و قسمت زیادی به داخل برج برگردانده میشود. این مایع به مایع برگشتی موسوم است. مایع برگشتی با بخارات در حال صعود در تماس قرار داده میشود تا انتقال ماده و انتقال حرارت ، صورت گیرد. از آنجا که مایعات در داخل برج در نقطه جوش خود هستند، لذا در هر تماس مقداری از بخار ، تبدیل به مایع و قسمتی از مایع نیز تبدیل به بخار میشود.
نتیجه نهایی مجوعه این تماسها ، بخاری اشباع از هیدروکربنهای با نقطه جوش کم و مایعی اشباع از مواد نفتی با نقطه جوش زیاد میباشد.در تقطیر با مایع برگشتی با استفاده از تماس بخار و مایع ، میتوان محصولات مورد نیاز را با هر درجه خلوص تولید کرد، مشروط بر اینکه به مقدار کافی مایع برگشتی و سینی در برج موجود باشد. بوسیله مایع برگشتی یا تعداد سینیهای داخل برج میتوانیم درجه خلوص را تغییر دهیم. لازم به توضیح است که ازدیاد مقدار مایع برگشتی باعث افزایش میزان سوخت خواهد شد. چون تمام مایع برگشتی باید دوباره به صورت بخار تبدیل شود.
امروزه به علت گرانی سوخت ، سعی میشود برای بدست آوردن خلوص بیشتر محصولات ، به جای ازدیاد مایع برگشتی از سینیهای بیشتری در برجهای تقطیر استفاده شود. زیاد شدن مایع برگشتی موجب زیاد شدن انرژی میشود. برای همین ، تعداد سینیها را افزایش میدهند. در ابتدا ما
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 60 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
. در این قسمت به صورت خلاصه یک برج تقطیر و اجزای آن را مورد بررسی قرار می دهیم در بخش های بعدی به تشریح و توضیح کامل هر یک از اجزای برج تقطیر خواهیم پرداخت .
2
تقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج میشود. اولین پالایشگاه تاسیس شده در جهان ، در سال 1860 در ایالت پنسیلوانیای آمریکا بوده است. نفت خام ، از کورههای مبدل حرارتی عبور کرده، بعد از گرم شدن وارد برجهای تقطیر شده و تحت فشار و دما به دو صورت از برجها خارج میشود و محصولات بدست آمده خالص نیستند. انواع برجهای تقطیر در زیر توضیح داده میشوند.
برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار
در برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار ، تعداد سینیها در مسیر برج به نوع انتقال ماده و شدت تفکیک بستگی دارد. قطر برج و فاصله میان سینیها به مقدار مایع و گاز که در واحد زمان از یک سینی میگذرد، وابسته است. هر یک از سینیهای برج ، یک مرحله تفکیک است. زیرا روی این سینیها ، فاز گاز و مایع در کنار هم قرار میگیرند و کار انتقال ماده از فاز گازی به فاز مایع یا برعکس در هر یک از سینیها انجام میشود. برای اینکه بازدهی انتقال ماده در هر سینی به بیشترین حد برسد، باید زمان تماس میان دو فاز و سطح مشترک آنها به بیشترین حد ممکن برسد.
بخشهای مختلف برج تقطیر با سینی کلاهکدار
بدنه و سینیها: جنس بدنه معمولا از فولاد ریخته است. جنس سینیها معمولا از چدن است. فاصله سینیها را معمولا با توجه به شرایط طراحی ، درجه خلوص و بازدهی کار جداسازی بر میگزینند. در بیشتر پالایشگاههای نفت ، برای برجهای تقطیر به قطر 4ft فاصله میان 50 - 18 سانتیمتر قرار میدهند. با بیشتر شدن قطر برج ، فاصله بیشتری نیز برای سینیها در نظر گرفته میشود.
سرپوشها یا کلاهکها: جنس کلاهکها از چدن میباشد. نوع کلاهکها با توجه به نوع تقطیر انتخاب میشود و تعدادشان در هر سینی به بیشترین حد سرعت مجاز عبور گاز از سینی بستگی دارد.
موانع یا سدها: برای کنترل بلندی سطح مایع روی سینی ، به هر سینی سدی به نام "وییر" (wier) قرار میدهند تا از پایین رفتن سطح مایع از حد معنی جلوگیری کند. بلندی سطح مایع در روی سینی باید چنان باشد که گازهای بیرون آمده از شکافهای سرپوشها بتوانند از درون آن گذشته و زمان گذشتن هر حباب به بیشترین حد ممکن برسد. بر اثر افزایش زمان گذشتن حباب از مایع ، زمان تماس گاز و مایع زیاد شده ، بازدهی سینیها بالا میرود.
3
برجهای تقطیر با سینیهای مشبک
در برجهای با سینی مشبک ، اندازه مجراها یا شبکهها باید چنان برگزیده شوند که فشار گاز بتواند گاز را از فاز مایع با سرعتی مناسب عبور دهد. عامل مهمی که در بازدهی این سینیها موثر است، شیوه کارگذاری آنها در برج است. اگر این سینیها کاملا افقی قرار نداشته باشند، بلندی مایع در سطح سینی یکنواخت نبوده و گذر گاز از همه مجراها یکسان نخواهد بود.
خورندگی فلز سینیها هم در این نوع سینیها اهمیت بسیار دارد. زیرا بر اثر خورندگی ، قطر سوراخها زیاد میشود که در نتیجه مقدار زیادی بخار با سرعت کم از درون آن مجاری خورده شده گذر خواهد کرد. و میدانیم که اگر سرعت گذشتن گاز از حد معینی کمتر گردد، مایع از مجرا به سوی پایین حرکت کرده بازدهی کار تفکیک کاهش خواهد یافت.
برجهای تقطیر با سینیهای دریچهای
این نوع سینیها مانند سینیهای مشبک هستند. با این اختلاف که دریچهای متحرک روی هر مجرا قرار گرفته است. در صنعت نفت ، دو نوع از این سینیها بکار میروند:
انعطاف پذیر: همانطور که از نام آن برمیآید، دریچهها میتوانند بین دو حالت خیلی باز یا خیلی بسته حرکت کنند.
صفحات اضافی: در این نوع سینیها ، دو دریچه یکی سبک که در کف سینی قرار میگیرد و دیگری سنگین که بر روی سه پایهای قرار گرفته ، تعبیه شده است. هنگامی که بخار کم باشد، تنها سرپوش سبک به حرکت در میآید. اگر مقدار بخار از حد معینی بیشتر باشد، هر دو دریچه حرکت میکنند.
مقایسه انواع گوناگون سینیها
در صنعت نفت ، انواع گوناگون سینیها در برجهای تقطیر ، تفکیک و جذب بکار برده میشوند. ویژگیهایی که در گزینش نوع سینی برای کار معینی مورد توجه قرار میگیرد، عبارت است از: بازدهی تماس بخار و مایع ، ظرفیت سینی ، افت بخار در هنگام گذشتن از سینی ، زمان ماندن مایع بر روی سینی ، مشخصات مایع و ... . چون در صنعت بیشتر سینیهای کلاهکدار بکار برده میشوند، برای مقایسه مشخصات سینیهای دیگر ، آنها را نسبت به سینیهای کلاهکدار ارزیابی میکنند.
برجهای انباشته
در برجهای انباشته ، بجای سینیها از تکهها یا حلقههای انباشتی استفاده میشود. در برجهای انباشته حلقهها یا تکههای انباشتی باید به گونهای برگزیده و در برج ریخته شوند که هدفهای زیر عملی گردد.
ایجاد بیشترین سطح تماس میان مایع و بخار
4
ایجاد فضا مناسب برای گذشتن سیال از بستر انباشته
جنس مواد انباشتی
این مواد باید چنان باشند که با سیال درون برج ، میل ترکیبی نداشته باشند.
استحکام مواد انباشتی
جنس مواد انباشتی باید به اندازه کافی محکم باشد تا بر اثر استفاده شکسته نشده و تغییر شکل ندهد.
شیوه قرار دادن مواد انباشتی
مواد انباشتی به دو صورت منظم و نامنظم درون برج قرار میگیرند
پر کردن منظم: از مزایای این نوع پر کردن، کمتر بودن افت فشار است که در نتیجه میشود حجم بیشتر مایع را از آن گذراند.
پر کردن نامنظم: از مزایای این نوع پر کردن ، میتوان به کم هزینه بودن آن اشاره کرد. ولی افت فشار بخار در گذر از برج زیاد خواهد بود.
مقایسه برجهای انباشته با برجهای سینیدار
در برجهای انباشته ، معمولا افت فشار نسبت به برجهای سینیدار کمتر است. ولی اگر در مایع ورودی برج ، ذرات معلق باشد، برجهای سینیدار بهتر عمل میکنند. زیرا در برجهای انباشته ، مواد معلق تهنشین شده و سبب گرفتگی و برهم خوردن جریان مایع میگردد. اگر برج بیش از حد متوسط باشد، برج سینیدار بهتر است. زیرا اگر در برجهای انباشته قطر برج زیاد باشد، تقسیم مایع در هنگام حرکت از بستر انباشته شده یکنواخت نخواهد بود.
در برجهای سینیدار میتوان مقداری از محلول را به شکل فرایندهای کناری از برج بیرون کشید، ولی در برجهای انباشته این کار، شدنی نیست. کارهای تعمیراتی در درون برجهای سینیدار ، آسانتر انجام میگیرد. تمیز کردن برجهای انباشته ، از آنجا که باید پیش از هرچیز آنها را خالی کرده و بعد آنها را تمیز نمایم، بسیار پرهزینه خواهد بود.
در شکل زیر انواع مختلف آکنه ها که در برج دیده می شود
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 7 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
هدف: انجام تقطیر و جداسازی مایعات
تقطیر یکی از مهمترین و متداول ترین روشهای جداسازی است و اساس آن بر توزیع اجزاء بین دو فاز بنیان گذاشته شده است . در واقع تقطیر یکی از متداولترین راهای جداسازی مواد از یکدیگر به علت تفاوت نقطه جوش می باشد. تقطیر از نظر اجزاء به دو دسته تقسیم میشود :
۱- تقطیر دو جزئی
۲- تقطیر چند جزئی
و
تقطیر دو جزئی
۱- تقطیر تعادلی
۲- تقطیر جزئی
۳- تقطیر مداوم
۳- تقطیر مداوم امروزه بعلت اقتصادی بودن مداوم در تمام عملیات پالایش نفت از این روش استفاده میشود. در تقطیر مداوم برای یک نوع خوراک مشخص و برشهای تعیین شده شرایط عملیاتی ثابت بکار گرفته میشود. بعلت ثابت بودن شرایط عملیاتی در مقایسه با تقطیر نوبتی به مراقبت و نیروی انسانی کمتری احتیاج است. با استفاده از تقطیر مداوم در پالایشگاهها مواد زیر تولید میشود:
گاز اتان و متان بهعنوان سوخت پالایشگاه ، گاز پروپان و بوتان بهعنوان گاز مایع و خوراک واحدهای پتروشیمی ، بنزین موتور و نفتهای سنگین بهعنوان خوراک واحدهای تبدیل کاتالیستی برای تهیه بنزین با درجه آروماتیسیته بالاتر ، حلالها ، نفت سفید ، سوخت جت سبک و سنگین ، نفت گاز ، خوراک واحدهای هیدروکراکینگ و واحدهای روغن سازی ، نفت کوره و انواع آسفالتها.
تقطیر
تقطیریک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجسام بادمای جوش متفاوت است. برای پی بردن به این که فرایند تقطیر چگونه انجام می گیرد باید به رفتارمحلول ها هنگام جوشیدن ومتراکم شدن توجه کرد .
2
محلول هایی بانسبت های متفاوت از دو ماده را می گذاریم تادردمای جوش با بخارخود به تعادل درآیند.سپس ترکیب فازمایع وفازبخار را اندازه می گیریم ونمودار تغییر درصد مولی هریک از فازمایع و فازبخار را در دماهای مختلف رسم می کنیم . مختصاتy هرنقطه برروی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصدآن بامختصات x دراین نقطه داده می شود. درآزمایشگاه برای جداسازی مایعات فراراغلب ازدستگاه تقطیر جزء به جزء استفاده می شود.یک ستون تقطیر یاجداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دسته ایی از بشقابک ها ٬ یاحلقه های فولادی زنگ نزن ٬ گلوله های شیشه ایی و یا تکه های سرامیک می باشد. که این مواد دارای سطح ویژه گسترده ای بوده و تماس خوبی را بین مایع ـ بخار در طول واحد تقطیر ممکن می سازند.دربالای ستون یک مبرد ودرپایین آن یک واحد تبخیر کننده به نام بازجوشان reboiler قراردارد.
بالای ستون چون ازمنبع گرمایش دورتر است سردترازپایین ستون می باشد و ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل دربالای ستون با ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل درپایین ستون می باشد. بنابراین دربالای ستون درصد ماده ایی که دمای جوش کمتری دارد بیشتراست.
درصنعت برای تقطیر درمقیاس تجارتی وجداسازی مخلوط چند ماده از برج تقطیر جزء به جزء مانند آن چه که دراینجاملاحظه می نمایید استفاده می شود درهرطبقه از برج ازبشقابی حبابی مانند به کاررفته است . با اجرای مراحل گوناگون تقطیر نفت خام به فراورده های سودمندی تفکیک می شود.وبرمبنای دمای جوش خود ازترازهای مختلف برج خارج می شود.
دید کلی نفت خام حاصل از چاه دارای مواد نا خواسته از قبیل آب و جامداتی مانند شن ، قیر و گازهای متان و اتان میباشد. برای جداسازی اینگونه عوامل آنرا وارد مخازنی میکنند تا جامدات موجود در آن ته نشین شده و گازهای آن خارج شود. سپس وارد جداساز سانتریفوژی شده که نقش آن جدا کردن تتمه آب ، گاز و جامدات معلق در آن میباشد برای حذف نمکهای معدنی ، نفت را با آب ولرم میشویند. آنگاه قسمتی از نفت توسط لوله به پالایشگاه فرستاده شده و قسمتی جهت صدور به بنادر تلمبه میشود. تقطیر برای تفکیک برشهای متشکله نفت خام عملیات فیزیک و شیمیایی چندی بر روی آن به عمل میآورند تا فرآوردههای مورد نیاز جامعه امروزی را تولید نمایند. از مهمترین آنها تقطیر جز به جز نفت است که در برج تقطیر صورت میگیرد. تقطیر جز به جز عبارت است از یکسری تبخیر و تبرید که در سینیهای یک برج استوانهای صورت میگیرد. مایعات خالص در فشار محیط در دمایی به جوش میآیند
3
که در آن دما فشار بخار آن برابر فشار محیط گردد. مایعات مخلوط در حدود دمایی که حاصل جمع فشارهای جزئی عوامل تشکیل دهنده آنها برابر فشار محیط گردد به جوش میآید.
در نقطه جوش فازهای بخار و مایع در حال تعادل میباشند. چنانچه فشار کاهش یابد تبخیر صورت میگیرد و در حالت معکوس تبرید اتفاق میافتد. از فشار بخار برای محاسبه ترکیب گازهای مخلوط در حالت تعادل استفاده میشود. وقتی که اجزا تشکیل دهنده یک محلول در برج تقطیر بطور دائم جدا میشوند بخارهایی که به سمت بالا حرکت میکند ترکیبات فرارتر مایع برگشت کننده به سمت پایین سرازیر است برخورد کرده و غلیظتر میشود. انواع تقطیر
تقطیر در فشار محیط : در این روش ، فرآیند تقطیر در فشار محیط صورت میگیرد. تقطیر با بخار آب : وقتی که تقطیر در مجاورت بخار ماده مخلوط نشدنی صورت میگیرد. فشار بخار یکی تحت تأثیر دیگری قرار نگرفته و مخلوط در دمایی که مجموع فشارهای جزئی آنها برابر فشار محیط گردد تقطیر میشود. تقطیر در خلا : در این روش فرآیند تقطیر در خلاء (در فشار ۴۰ میلیمتر جیوه) صورت میگیرد. تقطیر در خلاء و بخار : این روش با انتقال گرما توسط بخار آب و با استفاده همزمان از پمپ خلا جهت کاهش فشار کلی صورت میگیرد. بطور کلی این روش دارای اشکالاتی بوده و از آن زیاد استفاده نمیشود. تقطیر در فشار : این روش برعکس تقطیر در خلا بوده و باعث میشود که فرایند تقطیر در دمای بیشتری نسبت به آن در فشار محیط صورت گیرد و دمای بالاتر باعث گسسته شدن مولکولهای نفت گردیده و ترکیب آنها را تغییر میدهد. روشهای جدید تقطیر : این روشها شامل یک یا دو مرحله تقطیر در فشار محیط بوده که توسط تقطیر با بخار همراه میشود.
انواع تقطیر
دید کلی
4
در اینجا ، منظور از تقطیر ، در واقع جداسازی فیزیکی برشهای نفتی در پالایشگاه است که اساس آن اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن ، سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج میشود. در این مقاله انواع روشهای تقطیر را در برج تقطیر بررسی میکنیم.
تقطیر تبخیر ناگهانی
در این نوع تقطیر ، مخلوطی از مواد نفتی که قبلا در مبدلهای حرارتی و یا کوره گرم شدهاند، بطور مداوم به ظرف تقطیر وارد میشوند و تحت شرایط ثابت ، مقداری از آنها به صورت ناگهانی تبخیر میشوند. بخارات حاصله بعد از میعان و مایع باقیمانده در پایین برج بعد از سرد شدن به صورت محصولات تقطیر جمع آوری میشوند. در این نوع تقطیر ، خلوص محصولات چندان زیاد نیست.
تقطیر با مایع برگشتی (تقطیر همراه با تصفیه)
در این روش تقطیر ، قسمتی از بخارات حاصله در بالای برج ، بعد از میعان به صورت محصول خارج شده و قسمت زیادی به داخل برج برگردانده میشود. این مایع به مایع برگشتی موسوم است. مایع برگشتی با بخارات در حال صعود در تماس قرار داده میشود تا انتقال ماده و انتقال حرارت ، صورت گیرد. از آنجا که مایعات در داخل برج در نقطه جوش خود هستند، لذا در هر تماس مقداری از بخار ، تبدیل به مایع و قسمتی از مایع نیز تبدیل به بخار میشود.
نتیجه نهایی مجوعه این تماسها ، بخاری اشباع از هیدروکربنهای با نقطه جوش کم و مایعی اشباع از مواد نفتی با نقطه جوش زیاد میباشد.در تقطیر با مایع برگشتی با استفاده از تماس بخار و مایع ، میتوان محصولات مورد نیاز را با هر درجه خلوص تولید کرد، مشروط بر اینکه به مقدار کافی مایع برگشتی و سینی در برج موجود باشد. بوسیله مایع برگشتی یا تعداد سینیهای داخل برج میتوانیم درجه خلوص را تغییر دهیم. لازم به توضیح است که ازدیاد مقدار مایع برگشتی باعث افزایش میزان سوخت خواهد شد. چون تمام مایع برگشتی باید دوباره به صورت بخار تبدیل شود.
امروزه به علت گرانی سوخت ، سعی میشود برای بدست آوردن خلوص بیشتر محصولات ، به جای ازدیاد مایع برگشتی از سینیهای بیشتری در برجهای تقطیر استفاده شود. زیاد شدن مایع برگشتی موجب زیاد شدن انرژی میشود. برای همین ، تعداد سینیها را افزایش میدهند. در ابتدا ما
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 60 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
1
. در این قسمت به صورت خلاصه یک برج تقطیر و اجزای آن را مورد بررسی قرار می دهیم در بخش های بعدی به تشریح و توضیح کامل هر یک از اجزای برج تقطیر خواهیم پرداخت .
2
تقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج میشود. اولین پالایشگاه تاسیس شده در جهان ، در سال 1860 در ایالت پنسیلوانیای آمریکا بوده است. نفت خام ، از کورههای مبدل حرارتی عبور کرده، بعد از گرم شدن وارد برجهای تقطیر شده و تحت فشار و دما به دو صورت از برجها خارج میشود و محصولات بدست آمده خالص نیستند. انواع برجهای تقطیر در زیر توضیح داده میشوند.
برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار
در برجهای تقطیر با سینی کلاهکدار ، تعداد سینیها در مسیر برج به نوع انتقال ماده و شدت تفکیک بستگی دارد. قطر برج و فاصله میان سینیها به مقدار مایع و گاز که در واحد زمان از یک سینی میگذرد، وابسته است. هر یک از سینیهای برج ، یک مرحله تفکیک است. زیرا روی این سینیها ، فاز گاز و مایع در کنار هم قرار میگیرند و کار انتقال ماده از فاز گازی به فاز مایع یا برعکس در هر یک از سینیها انجام میشود. برای اینکه بازدهی انتقال ماده در هر سینی به بیشترین حد برسد، باید زمان تماس میان دو فاز و سطح مشترک آنها به بیشترین حد ممکن برسد.
بخشهای مختلف برج تقطیر با سینی کلاهکدار
بدنه و سینیها: جنس بدنه معمولا از فولاد ریخته است. جنس سینیها معمولا از چدن است. فاصله سینیها را معمولا با توجه به شرایط طراحی ، درجه خلوص و بازدهی کار جداسازی بر میگزینند. در بیشتر پالایشگاههای نفت ، برای برجهای تقطیر به قطر 4ft فاصله میان 50 - 18 سانتیمتر قرار میدهند. با بیشتر شدن قطر برج ، فاصله بیشتری نیز برای سینیها در نظر گرفته میشود.
سرپوشها یا کلاهکها: جنس کلاهکها از چدن میباشد. نوع کلاهکها با توجه به نوع تقطیر انتخاب میشود و تعدادشان در هر سینی به بیشترین حد سرعت مجاز عبور گاز از سینی بستگی دارد.
موانع یا سدها: برای کنترل بلندی سطح مایع روی سینی ، به هر سینی سدی به نام "وییر" (wier) قرار میدهند تا از پایین رفتن سطح مایع از حد معنی جلوگیری کند. بلندی سطح مایع در روی سینی باید چنان باشد که گازهای بیرون آمده از شکافهای سرپوشها بتوانند از درون آن گذشته و زمان گذشتن هر حباب به بیشترین حد ممکن برسد. بر اثر افزایش زمان گذشتن حباب از مایع ، زمان تماس گاز و مایع زیاد شده ، بازدهی سینیها بالا میرود.
3
برجهای تقطیر با سینیهای مشبک
در برجهای با سینی مشبک ، اندازه مجراها یا شبکهها باید چنان برگزیده شوند که فشار گاز بتواند گاز را از فاز مایع با سرعتی مناسب عبور دهد. عامل مهمی که در بازدهی این سینیها موثر است، شیوه کارگذاری آنها در برج است. اگر این سینیها کاملا افقی قرار نداشته باشند، بلندی مایع در سطح سینی یکنواخت نبوده و گذر گاز از همه مجراها یکسان نخواهد بود.
خورندگی فلز سینیها هم در این نوع سینیها اهمیت بسیار دارد. زیرا بر اثر خورندگی ، قطر سوراخها زیاد میشود که در نتیجه مقدار زیادی بخار با سرعت کم از درون آن مجاری خورده شده گذر خواهد کرد. و میدانیم که اگر سرعت گذشتن گاز از حد معینی کمتر گردد، مایع از مجرا به سوی پایین حرکت کرده بازدهی کار تفکیک کاهش خواهد یافت.
برجهای تقطیر با سینیهای دریچهای
این نوع سینیها مانند سینیهای مشبک هستند. با این اختلاف که دریچهای متحرک روی هر مجرا قرار گرفته است. در صنعت نفت ، دو نوع از این سینیها بکار میروند:
انعطاف پذیر: همانطور که از نام آن برمیآید، دریچهها میتوانند بین دو حالت خیلی باز یا خیلی بسته حرکت کنند.
صفحات اضافی: در این نوع سینیها ، دو دریچه یکی سبک که در کف سینی قرار میگیرد و دیگری سنگین که بر روی سه پایهای قرار گرفته ، تعبیه شده است. هنگامی که بخار کم باشد، تنها سرپوش سبک به حرکت در میآید. اگر مقدار بخار از حد معینی بیشتر باشد، هر دو دریچه حرکت میکنند.
مقایسه انواع گوناگون سینیها
در صنعت نفت ، انواع گوناگون سینیها در برجهای تقطیر ، تفکیک و جذب بکار برده میشوند. ویژگیهایی که در گزینش نوع سینی برای کار معینی مورد توجه قرار میگیرد، عبارت است از: بازدهی تماس بخار و مایع ، ظرفیت سینی ، افت بخار در هنگام گذشتن از سینی ، زمان ماندن مایع بر روی سینی ، مشخصات مایع و ... . چون در صنعت بیشتر سینیهای کلاهکدار بکار برده میشوند، برای مقایسه مشخصات سینیهای دیگر ، آنها را نسبت به سینیهای کلاهکدار ارزیابی میکنند.
برجهای انباشته
در برجهای انباشته ، بجای سینیها از تکهها یا حلقههای انباشتی استفاده میشود. در برجهای انباشته حلقهها یا تکههای انباشتی باید به گونهای برگزیده و در برج ریخته شوند که هدفهای زیر عملی گردد.
ایجاد بیشترین سطح تماس میان مایع و بخار
4
ایجاد فضا مناسب برای گذشتن سیال از بستر انباشته
جنس مواد انباشتی
این مواد باید چنان باشند که با سیال درون برج ، میل ترکیبی نداشته باشند.
استحکام مواد انباشتی
جنس مواد انباشتی باید به اندازه کافی محکم باشد تا بر اثر استفاده شکسته نشده و تغییر شکل ندهد.
شیوه قرار دادن مواد انباشتی
مواد انباشتی به دو صورت منظم و نامنظم درون برج قرار میگیرند
پر کردن منظم: از مزایای این نوع پر کردن، کمتر بودن افت فشار است که در نتیجه میشود حجم بیشتر مایع را از آن گذراند.
پر کردن نامنظم: از مزایای این نوع پر کردن ، میتوان به کم هزینه بودن آن اشاره کرد. ولی افت فشار بخار در گذر از برج زیاد خواهد بود.
مقایسه برجهای انباشته با برجهای سینیدار
در برجهای انباشته ، معمولا افت فشار نسبت به برجهای سینیدار کمتر است. ولی اگر در مایع ورودی برج ، ذرات معلق باشد، برجهای سینیدار بهتر عمل میکنند. زیرا در برجهای انباشته ، مواد معلق تهنشین شده و سبب گرفتگی و برهم خوردن جریان مایع میگردد. اگر برج بیش از حد متوسط باشد، برج سینیدار بهتر است. زیرا اگر در برجهای انباشته قطر برج زیاد باشد، تقسیم مایع در هنگام حرکت از بستر انباشته شده یکنواخت نخواهد بود.
در برجهای سینیدار میتوان مقداری از محلول را به شکل فرایندهای کناری از برج بیرون کشید، ولی در برجهای انباشته این کار، شدنی نیست. کارهای تعمیراتی در درون برجهای سینیدار ، آسانتر انجام میگیرد. تمیز کردن برجهای انباشته ، از آنجا که باید پیش از هرچیز آنها را خالی کرده و بعد آنها را تمیز نمایم، بسیار پرهزینه خواهد بود.
در شکل زیر انواع مختلف آکنه ها که در برج دیده می شود
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : powerpoint (..ppt) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید : 23 اسلاید
قسمتی از متن powerpoint (..ppt) :
به نام خدا واحد تقطیر ناپیوسته BATCH DISTILLATION UNIT
تئوری آزمایش : برجهای سینی دار
برجهای سینی داراستوانه هایی عمودی هستند که در آنها مایع و گاز به صورت مرحله ای در سینی ها و یا صفحات ، تماس حاصل می نمایند . به این صورت که گاز از پایین به بالا و از طریق روزنه های موجود در صفحات به صورت حباب در آمده و به درون مایع پراکنده می شود و ایجاد کف می کند .
گاز و مایع سپس از یکدیگر جدا شده و به سمت صفحات بعدی حرکت می کنند .
در اینجا برای بدست آوردن ضرایب ثابت معادله ( 7-22 ) ، شرایط مرزی سرعت را می نویسیم :
با قرار دادن چهار شرط مرزی در معادله ( 7- 22 ) مقادیر C4,C3,C2,C1 به دست می آید و رابطه ( 7-22 ) به صورت زیر در خواهد آمد:
(7-24 )