פֿאַרשטיין דיסטילאַציע מאַשינען אין דער כעמישער אינדוסטריע
דיסטילאַציע איז איינע פון די וויכטיקסטע איינהייט אָפּעראַציעס אין דער כעמישער אינדוסטריע. פון סאָלווענט רייניקונג אין לאַבאָראַטאָריע ביז די צעשיידונג פון פּעטראָלעום פראַקציעס אויף אַ ראַפינעריע וואָג, דיסטילאַציע פאָרמט די רוקן-ביין פון פילע פּראָדוקציע פּראָצעסן. דיסטילאַציע מאַשינען - צי פּשוט איינהייטן אָדער גרויסע דיסטילאַציע זיילן - צעשיידן מיקסטשערז באזירט אויף די דיפעראַנסיז אין וואַלאַטילאַטי (גרינגקייט פון פארדאַמפּונג) פון זייערע קאָמפּאָנענטן. דער אַרטיקל דיסקוטירט די גרונט קאָנצעפּטן , הויפּט קאָמפּאָנענטן, טייפּס פון דיסטילאַציע, אָפּעראַציאָנעלע פּאַראַמעטערס, ווי אויך די טשאַלאַנדזשיז און זיכערקייַט אַספּעקטן פון אַפּערייטינג אַ דיסטילאַציע סיסטעם.
גרונטלעכע פּרינציפּן פון דיסטילאַציע
אין עיקר, דיסטילאציע נוצט אויס דעם פאקט אז יעדע סובסטאנץ האט אן אנדערן קאך-פונקט און פארע-דרוק. ווען א געמיש ווערט געהייצט, וועלן די מער פלאטיגע קאמפאנענטן אריבערגיין צו דער פארע-פאזע. דער פארע ווערט דאן אפגעקילט אין א קאנדענסאר ביז ער ווערט צוריקגעקערט צו א פליסיגקייט (דיסטילאט). דערווייל, די פליסיגקייט וואס בלייבט איבער אין דעם הייצונגס-געפעס אדער דנאָ פון דער זייל טענדירט צו זיין רייך אין קאמפאנענטן מיט העכערע קאך-פונקטן.
אבער, ס'איז וויכטיג צו פארשטיין אז דיסטילאציע איז נישט פשוט "הייצן און קילן." פאר א געגעבענע געמיש עקזיסטירט פארע-פליסיגקייט גלייכגעוויכט (VLE), וואס באשטימט די צוזאמענשטעלונג פון די פארע און פליסיקייט ביי א געגעבענע טעמפעראטור און דרוק. אין א דיסטילאציע קאלום, פאסירן די פארדאמפונג און קאנדענסאציע פראצעסן איבער און איבער אין פארשידענע שטאפלען, וואס רעזולטירט אין פיל שאַרפערע צעשיידונגען ווי אין איין דיסטילאציע.
הויפּט קאָמפּאָנענטן פון אַ דיסטילאַציע מאַשין/איינהייט
אין אינדוסטריע, באַציט זיך אַ "דיסטילאַציע מאַשין" געוויינטלעך צו אַ פּעקל פון עקוויפּמענט וואָס אַרבעט ווי אַ סיסטעם. אירע הויפּט קאָמפּאָנענטן אַרייַננעמען:
1. ריבוילער (אונטערשטער זייל כיטער)
דער ווידער-בוילער גיט צו היץ צו פארדאמפן א טייל פון דער פליסיקייט ביים דנאָ פון דער זייל. דער רעזולטירנדיקער פארע גייט ארויף צום שפּיץ פון דער זייל און דינט ווי דער "מאָטאָר" פֿאַר צעשיידונג. געוויינטלעכע טיפּן ווידער-בוילערס אַרייַננעמען קעסל ווידער-בוילערס, טערמאָסיפאָן ווידער-בוילערס, און געצוואונגענע צירקולאַציע ווידער-בוילערס.
2. דיסטילאַציע קאָלום
די זייל איז די הויפּט צעשיידונג מיטל. עס כּולל אַ פארע-פליסיק קאָנטאַקט מיטל אין דער פאָרעם פון אַ טאַץ (פילטער/פּלאַטע) אָדער פּאַקינג. די ציל איז צו שאַפֿן אַ גרויס קאָנטאַקט שטח אַזוי אַז דער פארע און פליסיקייט ביסלעכווייַז דערגרייכן גלייכגעוויכט.
3. טאַץ אָדער פּאַקינג
– טאַץ (למשל זיפּ טאַץ, ווענטיל טאַץ, בלאָז קאַפּס) זענען פּאַסיק פֿאַר אַ ברייט אַפּערייטינג קייט און זענען גרינג צו מאָניטאָרירן, אָבער געוויינטלעך האָבן זיי אַ גרעסערע דרוק קאַפּ.
– פּאַקינג (רענדאָם אָדער סטרוקטורירט) ווערט אָפט אויסגעקליבן פֿאַר וואַקוום דיסטילאַציע אָדער סיסטעמען וואָס זענען סענסיטיוו צו דרוק טראָפּנס, ווײַל דער דרוק טראָפּן איז נידעריקער.
4. קאָנדענסער
דער קאָנדענסער קילט דעם פארע פֿון דער שפּיץ פֿון דער זייל צו אַ פֿליסיקייט. עס קען זיין אַ גאַנצער קאָנדענסער (קאָנדענסירנדיק דעם גאַנצן פארע) אָדער אַ טיילווייזער קאָנדענסער (פּראָדוצירנדיק אַ פארע-פֿליסיקייט געמיש).
5. רעפלוקס טרומל און רעפלוקס סיסטעם
דער דיסטילאט פונעם קאנדענסאר ווערט געזאמלט, און דערנאך פליסט א טייל דערפון צוריק צום שפיץ פונעם קאלום אלס רעפלוקס. רעפלוקס איז קריטיש ווייל עס פארבעסערט די ריינקייט פונעם אויבערשטן פראדוקט דורך "וואשן" דעם ארויפגייענדיקן פארע מיט דער אראפגייענדיקער פליסיקייט.
6. פּאָמפּעס, רערן, אינסטרומענט קאָנטראָלס
דיסטילאַציע סיסטעמען פאַרלאָזן זיך אויף קאָנטראָל פון לויפן קורס, טעמפּעראַטור, דרוק און פליסיק מדרגה. סטאַבילע קאָנטראָל באַשטימט פּראָדוקט קוואַליטעט און ענערגיע עפעקטיווקייט.
טיפּן פון דיסטילאַציע אין דער כעמישער אינדוסטריע
פארשידענע טיפן דיסטילאציע זענען אנטוויקלט געווארן צו אדרעסירן פארשידענע אייגנשאפטן פון געמישן:
1. פּשוטע דיסטילאַציע
בכלל פֿאַר גרויסע קאָכפּונקט אונטערשיידן אָדער גראָבע צעשיידונגען. מער אָפט פֿאַר קליינע מאָסשטאַב.
2. פראַקשאַנאַל דיסטילאַציע
ניצן קאלום'ס מיט קייפל צעשיידונג שטאפלען. דאס איז די מערסטע פארשפרייטע פארעם אין אינדוסטריע, למשל, בענזין-טאלוען צעשיידונג אדער כיידראקארבאן פראקציאנאציע.
3. וואַקוום דיסטילאַציע
נידעריגער מאכן דעם אפעראציע דרוק צו נידעריגער מאכן דעם קאך-פונקט איז פאסיג פאר פארבינדונגען מיט הויכע קאך-פונקטן אדער די וואס צעפאלן זיך לייכט ביי הויכע טעמפעראטורן. ביישפילן: שווערע פעטראליום פראקציעס, ראפינירן געוויסע מאנאמערן.
4. פארע דיסטילאציע
וואַסער פארע ווערט אינדזשעקטירט צו העלפן פארדאמפן אָרגאַנישע קאָמפּאָנענטן ביי נידעריקערע טעמפּעראַטורן. עס ווערט ברייט גענוצט אין עסענציעלע אָילס און עטלעכע סאָלווענט אָפּזוך פּראָצעסן.
5. אזעאָטראָפּישע / עקסטראַקטיווע דיסטילאַציע
פֿאַר געמישן וואָס פֿאָרמען אַזעאָטראָפּן (דאַמף־צוזאַמענשטעלונג איז גלייך צו פֿליסיקייט־צוזאַמענשטעלונג), איז קאָנווענציאָנעלער דיסטילאַציע שווער צו דערגרייכן הויכע ריינקייט. די לייזונג: צולייגן אַן ענטריינער (אַזעאָטראָפּ) אָדער אַ סעלעקטיוון סאָלווענט (עקסטראַקטיווע) צו ענדערן די רעלאַטיווע פֿליכטיקייט. אַ קלאַסישער בייַשפּיל: די רייניקונג פֿון עטאַנאָל פֿון אַן עטאַנאָל־וואַסער געמיש.
וויכטיקע אָפּעראַציאָנעלע פּאַראַמעטערס
כּדי די דיסטילאַציע מאַשין זאָל אַרבעטן אָפּטימאַל, קאָנצענטרירן זיך אָפּעראַטאָרן און אינזשענירן אויף עטלעכע פּאַראַמעטערס:
– קאלום דרוק: ווירקט אויף קאכן פונקט און VLE. העכערער דרוק פארגרעסערט די אפעראציע טעמפעראטור; נידעריקערער דרוק העלפט היץ-סענסיטיווע פארבינדונגען.
– רעפלוקס פאַרהעלטעניש: ווי העכער דער רעפלוקס, בכלל וואַקסט די ריינקייט, אָבער ענערגיע קאַנסאַמשאַן וואַקסט אויך.
– אויפקאכן ראטע / ווידער-קאכן פליכט: באשטימט די מאס פארע וואס שטייגט ארויף; צו נידעריג רעזולטאטן אין שלעכטע צעשיידונג, צו הויך קען פאראורזאכן איבערפלייצונג.
– טעאָרעטישע צאָל סטאַגעס און טאַץ/פּאַקינג עפעקטיווקייט: דער באַגריף פון טעאָרעטישע סטאַגעס העלפֿט מיטן פּלאַן. די פאַקטישע עפעקטיווקייט ווערט באַאיינפֿלוסט דורך די הידראָדינאַמיק און פֿיזישע אייגנשאַפֿטן פֿון דער געמיש.
– צופֿיר באַדינגונגען (טעמפּעראַטור, פאַזע, קאָמפּאָזיציע, ראַטע): צופֿיר באַדינגונגען ווירקן אויף דעם טעמפּעראַטור פּראָפיל און קאָלום לאָוד. פאָרהייצער אָדער בליץ טרומען ווערן אָפט געניצט צו קאַנדישאַנינג דעם צופֿיר.
געוויינטלעכע כירורגישע דיסאָרדערס
אין פאַקטישן אָפּעראַציע, קענען דיסטילאַציע קאָלומען באַגעגענען די פאלגענדע פּראָבלעמען:
– איבערפלייצונג: דער פארע-פלוס איז צו הויך אזוי אז די פליסיקייט האט שוועריגקייטן אראפצוגיין; וואס פארורזאכט דעם דרוק-פאל צו פארגרעסערן, וואס פארמינדערט די קוואליטעט פון דעם פראדוקט.
– וויינען/אויסשפּרינגען: דער פארע איז צו נידעריג אַזוי אַז פליסיקייט זיפּט דורך דעם טאַץ; דער קאָנטאַקט צווישן פארע און פליסיקייט ווערט ערגער.
– שאום: שאום פארגרעסערט ענטראַינמענט (די אויפשטייגנדיקע באַוועגונג פון פליסיקייט), רעדוצירנדיק ריינקייט.
– פֿאַרלעצערונג: פֿליסיגע טראָפּנס וואָס ווערן געטראָגן דורך דעם פארע צו דער שפּיץ; קענען פֿאַרפּעסטן דעם דיסטילאַט.
– פארפּעסטיקונג/סקאַלע: אָפּזאַץ רעדוצירן היץ־איבערפֿירונג אין דעם ריבוילער/קאַנדענסער און פֿאַרשטאָפּן די פּאַקינג/טאַץ.
אַדרעסירן די פּראָבלעמען ינוואַלווז געוויינטלעך אַדזשאַסטינג ריבוילער דוטי, רעפלוקס, דרוק, אָדער פּעריאָדיש וישאַלט (רייניקונג און ינערלעך דורכקוק).
ענערגיע עפעקטיווקייט און היץ אינטעגראציע
דיסטילאַציע איז באַקאַנט צו זיין אַן ענערגיע-אינטענסיווער פּראָצעס צוליב דער גרויסער מאָס היץ און קאָנדענסאַציע וואָס איז נויטיק. מאָדערנע אינדוסטריע זוכט צו פאַרגרעסערן עפעקטיווקייט דורך:
– היץ אינטעגראַציע: נוצן היץ פון אַנדערע פּראָצעס שטראָמען פֿאַר פאָרהייצן פיטער.
– מולטי-עפעקט און היץ פּאָמפּע דיסטילאַציע: ניצן פארע קאַמפּרעסיע אָדער דרוק רעגולאַציע צו "ריסייקלען" די היץ פון קאָנדענסאַציע.
– קאָנטראָל אָפּטימיזאַציע: אַוואַנסירטע פּראָצעס קאָנטראָל (APC) העלפֿט האַלטן אָפּעראַציעס נאָענט צום אָפּטימאַלן פּונקט אָן קיין קאָמפּראָמיס אויף קוואַליטעט.
די עפעקטיווקייט השתדלות זענען וויכטיג, ווייל ענערגיע קאסטן זענען אפט דער דאמינירנדער קאמפאנענט אין די אפעראציע קאסטן פון א דיסטילאציע איינהייט.
זיכערהייט און סביבה אַספּעקטן
דיסטילאַציע מאַשינען אַרבעטן אונטער הויכע טעמפּעראַטורן און דרוק, און האַנדלען אָפט מיט ברענענדיקע , טאַקסישע אָדער קעראָוסיווע מאַטעריאַלן. דעריבער, מוז זיכערקייט זיין אַ פּריאָריטעט:
– דרוק שוץ: רעליעף ווענטיל און פלער סיסטעם צו פאַרמייַדן איבערדרוק.
– ליק קאָנטראָל: פאַרזיגלען פּאָמפּעס, פלאַנדזשעס און גאַז דעטעקשאַן סיסטעמען.
– קאנסטרוקציע מאטעריאל: אויסוואל פון קאראזיע-קעגנשטעליקע מאטעריאלן (למשל, נישט-ראסטיקער שטאל, ספעציעלע צומישן) לויט כעמישע אייגנשאפטן.
– אויסלאָזונגען און אָפּפאַל: קאָנטראָל פון פליכטיקע אָרגאַנישע קאַמפּאַונדז (VOC), באַהאַנדלונג פון קאָנדענסאַט, און פאַרהיטונג פון אויסלאָז פון געפערלעכע מאַטעריאַלן.
קאָנפאָרמאַטי מיט סטאַנדאַרדן (למשל API/ASME) ווי אויך די ימפּלעמענטאַציע פון HAZOP און שטרענגע אָפּערייטינג פּראָצעדורן העלפֿט זייער פאַרהיטן אינצידענטן.
קלאָוזינג
פֿאַרשטיין דיסטילאַציע מאַשינען אין דער כעמישער אינדוסטריע מיינט פֿאַרשטיין די צוזאַמענשפּיל צווישן טערמאָדינאַמיק, מאַסע אַריבערפירן, היץ אַריבערפירן , ויסריכט פּלאַן, און קאָנטראָל סטראַטעגיעס. דיסטילאַציע איז נישט נאָר אַ צעשיידונג מיטל, אָבער אַן אינטעגרירט סיסטעם וואָס באַשטימט פּראָדוקט קוואַליטעט, ענערגיע קאַנסאַמשאַן, און פּראָצעס זיכערקייט. דורך סעלעקטירן די ריכטיק דיסטילאַציע אופֿן , פּאַסיק קאָלום פּלאַן, און קאָנטראָלירט און עפעקטיוו אָפּעראַציע, די אינדוסטריע קענען פּראָדוצירן הויך-ריינקייט כעמישע פּראָדוקטן עקאָנאָמיש און זיכער.
אויב איר ווילט, קען איך אַדאַפּטירן דעם אַרטיקל צו זיין מער טעכניש (מיט ביישפילן פון רעפלוקס פאַרהעלטעניש קאַלקולאַציעס, טעאָרעטישע סטאַגעס, אָדער מאַקעיב-טהיעלע) אָדער מער פּאָפּולער פֿאַר דעם אַלגעמיינעם לייענער.
