Fahatakarana ny milina fanadiovana ao amin'ny indostrian'ny simika
Ny fanadiovana dia iray amin'ireo singa manan-danja indrindra amin'ny indostrian'ny simika. Manomboka amin'ny fanadiovana solvent ao amin'ny laboratoara ka hatramin'ny fanasarahana ny ampahany amin'ny solika amin'ny ambaratongan'ny orinasa fanadiovana, ny fanadiovana no fototry ny fizotran'ny famokarana maro. Ny milina fanadiovana - na singa tsotra na tsanganana fanadiovana lehibe - dia manasaraka ny fangaro mifototra amin'ny fahasamihafan'ny fiovaovan'ny singa ao aminy (mora ny etona). Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny foto-kevitra fototra , ny singa lehibe, ny karazana fanadiovana, ny masontsivana fiasana, ary koa ny fanamby sy ny lafiny fiarovana amin'ny fampiasana rafitra fanadiovana.
Fitsipika fototra amin'ny fanadiovana
Amin'ny ankapobeny, ny fanadiovana dia mampiasa ny zava-misy fa ny akora tsirairay dia manana teboka mangotraka sy tsindrin'ny etona samihafa. Rehefa hafanaina ny fangaro iray, dia hifindra ho amin'ny dingana etona ireo singa mora miempo kokoa. Avy eo dia ampangatsiahina ao anaty condensateur io etona io mandra-piveriny ho ranoka (distillate). Mandritra izany fotoana izany, ny ranoka sisa tavela ao anaty fitoeran-javatra fanafanana na ny faran'ny tsanganana dia mazàna manankarena singa manana teboka mangotraka ambony kokoa.
Na izany aza, zava-dehibe ny mahatakatra fa ny fanadiovana dia tsy "fanafanana sy fampangatsiahana" fotsiny. Ho an'ny fangaro iray dia misy ny fifandanjana etona-rano (VLE), izay mamaritra ny firafitry ny etona sy ny ranoka amin'ny mari-pana sy tsindry iray. Ao amin'ny tsanganana fanadiovana, ny fizotran'ny etona sy ny condensation dia mitranga miverimberina amin'ny dingana samihafa, ka miteraka fisarahana maranitra kokoa noho ny amin'ny fanadiovana tokana.
Ireo singa fototra amin'ny milina/singa fanadiovana
Ao amin'ny indostria, ny "milina fanadiovana" dia mazàna manondro fonosana fitaovana izay miasa toy ny rafitra. Ireto avy ireo singa fototra ao anatiny:
1. Reboiler (fanafanana tsanganana ambany)
Ny "reboiler" dia manome hafanana mba hampietona ny ranoka sasany eo amin'ny faran'ny tsanganana. Miakatra eny an-tampon'ny tsanganana ny etona vokarina ary miasa ho toy ny "motera" ho an'ny fisarahana. Ny karazana "reboiler" mahazatra dia ahitana ny "kettle reboilers", ny "thermosiphon reboilers", ary ny "forced circulation reboilers".
2. Tsanganana fanadiovana
Ny tsanganana no fitaovana fanasarahana voalohany. Mirakitra fitaovana fifandraisana eo amin'ny etona sy ny ranoka amin'ny endrika lovia (sivana/takelaka) na fonosana izy io. Ny tanjona dia ny hamorona faritra fifandraisana lehibe mba hahatongavan'ny etona sy ny ranoka tsikelikely amin'ny fifandanjana.
3. Lovia na Fonosana
– Ny lovia (ohatra, lovia misy sivana, lovia misy valva, sarom-bilany) dia mety amin'ny fampiasana isan-karazany ary mora arahina, saingy mazàna manana fihenan-tsindry lehibe kokoa.
– Ny fonosana (kisendrasendra na voarafitra) dia matetika no fidina amin'ny fanadiovana amin'ny banga na amin'ny rafitra izay mora tohina amin'ny fihenan'ny tsindry, satria ambany kokoa ny fihenan'ny tsindry.
4. Condenser
Ny "condenser" dia mampangatsiaka ny etona avy eo an-tampon'ny tsanganana ho lasa ranoka. Mety ho "condenser" tanteraka (mampivaingana ny etona rehetra) na "condenser" ampahany (mamokatra fangaroan'ny etona sy ranoka).
5. Amponga reflux sy rafitra reflux
Angonina ny distillate avy amin'ny condenser, ary avy eo averina ampahany any an-tampon'ny tsanganana ho toy ny reflux. Tena ilaina ny reflux satria manatsara ny fahadiovan'ny vokatra ambony amin'ny alàlan'ny "fanasana" ny etona miakatra miaraka amin'ny ranoka midina.
6. Paompy, fantsona, fitaovana fanaraha-maso
Miantehitra amin'ny fanaraha-maso ny tahan'ny fikorianan'ny rano, ny mari-pana, ny tsindry ary ny haavon'ny rano ny rafitra fanadiovana. Ny fanaraha-maso marin-toerana no mamaritra ny kalitaon'ny vokatra sy ny fahombiazan'ny angovo.
Karazana Distillation ao amin'ny indostrian'ny simika
Nisy karazana fanadiovana samihafa novolavolaina mba handaminana ireo toetra samihafan'ny fangaro:
1. Fanadiovana tsotra
Amin'ny ankapobeny dia ho an'ny fahasamihafan'ny teboka mangotraka lehibe na fisarahana tsy ara-dalàna. Matetika kokoa ho an'ny ambaratonga kely.
2. Fanadiovana ampahany
Mampiasa tsanganana misy dingana fisarahana maromaro. Ity no endrika mahazatra indrindra amin'ny indostria, ohatra, ny fisarahana benzene-toluene na ny fizarazarana hydrocarbon.
3. Fanadiovana amin'ny alalan'ny banga
Ny fampihenana ny tsindry fiasana mba hampidina ny teboka fandrahoana dia mety amin'ny akora misy teboka fandrahoana avo lenta na ireo mora simba amin'ny mari-pana avo. Ohatra: ampahany solika mavesatra, fanadiovana monomer sasany.
4. Fanadiovana amin'ny etona
Atsindrona ny etona rano mba hanampiana amin'ny fanafanana ireo singa organika amin'ny mari-pana ambany kokoa. Ampiasaina betsaka amin'ny menaka manitra sy ny dingana sasany amin'ny famerenana ny solvent izy io.
5. Fanadiovana azeotropika / fitrandrahana
Ho an'ireo fangaro izay mamorona azeotropes (mitovy amin'ny firafitry ny ranoka ny firafitry ny etona), dia sarotra ny mahazo fahadiovana avo lenta amin'ny fanadiovana mahazatra. Ny vahaolana: ny fanampiana entrainer (azeotrope) na solvent voafantina (extractive) mba hanovana ny fiovaovan'ny hafanana. Ohatra mahazatra: ny fanadiovana ny etanôl avy amin'ny fangaro etanôl-rano.
Masontsivana manan-danja amin'ny fiasana
Mba hiasa tsara ny milina fanadiovana, dia mifantoka amin'ny masontsivana maromaro ny mpandraharaha sy ny injeniera:
– Tsindrin'ny tsanganana: Misy fiantraikany amin'ny teboka mangotraka sy ny VLE. Ny tsindry ambony dia mampitombo ny mari-pana miasa; ny tsindry ambany kosa manampy ireo akora mora tohina amin'ny hafanana.
– Tahan'ny fikorianan'ny rano: Arakaraka ny maha-ambony ny fikorianan'ny rano no mitombo ny fahadiovana, saingy mitombo ihany koa ny fandaniana angovo.
– Hafainganam-pandeha fandrahoana / andraikitry ny fandoroana indray: Mamaritra ny habetsaky ny etona miakatra; ny ambany loatra dia miteraka fisarahana tsy tsara, ny avo loatra dia mety hiteraka tondra-drano.
– Isan'ny dingana ara-teorika sy ny fahombiazan'ny lovia/famonosana: Ny foto-kevitry ny dingana ara-teorika dia manampy amin'ny famolavolana. Ny fahombiazana tena izy dia voataonan'ny hidrodinamika sy ny toetra ara-fizikan'ny fangaro.
– Toe-javatra momba ny famahanana (hafanana, dingana, firafitra, tahan'ny): Ny toe-javatra momba ny famahanana dia misy fiantraikany amin'ny mombamomba ny mari-pana sy ny enta-mavesatry ny tsanganana. Matetika ampiasaina ny preheater na ny flash drum mba handrindrana ny famahanana.
Aretina mahazatra amin'ny fandidiana
Amin'ny fampiasana tena izy, ny tsanganana fanadiovana dia mety hiatrika ireto olana manaraka ireto:
– Tondra-drano: Avo loatra ny fikorianan'ny etona ka sarotra ny midina ny rano; mitombo ny fihenan'ny tsindry, ka mampihena ny kalitaon'ny vokatra.
– Fitetehana/fanariana: Ambany loatra ny etona ka mitete ao anaty lovia ny rano; miharatsy ny fifandraisan'ny etona sy ny ranoka.
– Miboiboika: Mampitombo ny fidiran'ny ranoka (ny fihetsehan'ny ranoka miakatra) ny moka, ka mampihena ny fahadiovana.
– Fidirana: Vongan-drano entin'ny etona mankany ambony; mety handoto ny distillate.
– Fahalotoana/mizana: Ny loto miangona dia mampihena ny fifindran'ny hafanana ao amin'ny reboiler/condenser ary manentsina ny fonosana/tray.
Ny famahana ireo olana ireo dia mazàna ahitana ny fanitsiana ny fiasan'ny reboiler, ny reflux, ny tsindry, na ny fikojakojana tsy tapaka (fanadiovana sy fanaraha-maso anatiny).
Fahombiazan'ny Angovo sy ny Fampidirana ny Hafanana
Fantatra fa dingana mandany angovo be ny fanadiovana noho ny habetsahan'ny hafanana sy ny etona ilaina. Mikatsaka ny hampitombo ny fahombiazana ny indostria maoderina amin'ny alàlan'ny:
– Fampidirana hafanana: Fampiasana hafanana avy amin'ny fizotran'ny asa hafa ho an'ny fanafanana mialoha ny sakafo.
– Fanadiovana amin'ny alalan'ny paompy hafanana sy fiantraikany maro: Mampiasa famatrarana etona na fanaraha-maso ny tsindry mba "hamerina" ny hafanan'ny condensation.
– Fanatsarana ny fanaraha-maso: Ny Advanced Process Control (APC) dia manampy amin'ny fitazonana ny asa ho akaikin'ny teboka tsara indrindra nefa tsy manimba ny kalitao.
Zava-dehibe ireo ezaka mahomby ireo, satria matetika ny fandaniana angovo no singa manjaka amin'ny fandaniana amin'ny fampandehanana ny sampana fanadiovana.
Lafiny momba ny fiarovana sy ny tontolo iainana
Miasa amin'ny mari-pana sy tsindry avo lenta ny milina fanadiovana, ary matetika mikirakira fitaovana mora mirehitra , misy poizina, na manimba. Noho izany, ny fiarovana dia tsy maintsy laharam-pahamehana:
– Fiarovana amin'ny tsindry: Valva fanalefahana sy rafitra famoahana rivotra mba hisorohana ny tsindry tafahoatra.
– Fanaraha-maso ny fivoahan-drano: Fanisiana tombo-kase ny paompy, ny flanges, ary ny rafitra famantarana entona.
– Akora fanamboarana: Fifantenana akora mahatohitra harafesina (oh: vy tsy misy harafesina, firaka manokana) araka ny toetra simikany.
– Famoahana entona sy fako: Fanaraha-maso ny VOC (volatile organic compounds), fitsaboana ny condensate, ary fisorohana ny fivoahan'ny akora mampidi-doza.
Ny fanarahana ireo fenitra (ohatra ny API/ASME) ary koa ny fampiharana ny HAZOP sy ny fomba fiasa hentitra dia manampy betsaka amin'ny fisorohana ny loza.
Penutup
Ny fahatakarana ny milina fanadiovana ao amin'ny indostrian'ny simika dia midika fahatakarana ny fifandraisan'ny termodinamika, ny famindrana faobe, ny famindrana hafanana , ny famolavolana fitaovana ary ny paikady fanaraha-maso. Tsy fitaovana fanasarahana fotsiny ny fanadiovana, fa rafitra mitambatra izay mamaritra ny kalitaon'ny vokatra, ny fanjifana angovo ary ny fiarovana ny dingana. Amin'ny alàlan'ny fisafidianana ny fomba fanadiovana mety , ny famolavolana tsanganana mety, ary ny fiasana voafehy sy mahomby, dia afaka mamokatra vokatra simika madio avo lenta ara-toekarena sy azo antoka ny indostria.
Raha tianao, azoko amboarina ity lahatsoratra ity mba ho ara-teknika kokoa (miaraka amin'ny ohatra amin'ny kajy ny tahan'ny reflux, ny dingana teorika, na McCabe–Thiele) na ho tian'ny mpamaky amin'ny ankapobeny.
