Stolpna tlačna posoda: Industrijska procesna kolona – Destilacijska in odvajalna kolona za kemično predelavo

Destilacijski stolpi so osrednja industrijska oprema, ki temelji na tehnologiji destilacijskega ločevanja, z izjemno širokim spektrom uporabe. Ne le da izpolnjujejo potrebe majhnih laboratorijev po znanstvenih raziskavah in testiranju, temveč tudi zahteve po ločevanju v velikem obsegu industrijske proizvodnje. Zavzemajo nepogrešljivo in pomembno mesto, zlasti v splošni kemični proizvodnji, petrokemični industriji, predelavi obnovljivih goriv in drugih industrijah. Njihovo osnovno načelo delovanja je uporaba razlike vrelišča dveh ali več kemičnih snovi v tekoči fazi in z vrsto postopkov, kot so segrevanje, uparjanje in kondenzacija, natančno ločevanje različnih komponent v mešanici, da se dobijo ciljne snovi visoke čistosti in zagotovijo kakovostne surovine ali končni izdelki za nadaljnjo proizvodnjo in poskuse.

Vrelišče je tesno povezano z zunanjim tlakom. Spremembe tlaka neposredno vplivajo na vrelišče snovi, ta lastnost pa je tudi ključna osnova za destilacijske stolpe za natančno uravnavanje ločevalnih učinkov. Voda na primer vre pri 100 ℃ pri standardnem atmosferskem tlaku (1 bar); ko tlak pade na 0,1 bara, se njeno vrelišče zniža na 50 ℃. Bistvo tega pojava je, da je parni tlak vode pri 100 ℃ natančno enak 1 baru, pri 50 ℃ pa ustreza 0,31 bara. Ko se parni tlak uravnoteži z zunanjim tlakom, snov zavre in upari.

Če vzamemo za primer ločevanje mešanice etanola in vode, je parni tlak etanola 2,2 bara pri 100 ℃ in 0,31 bara pri 50 ℃, kar je več kot pri vodi pri isti temperaturi. Višji kot je parni tlak, večja je hlapnost snovi. Zato je etanol bolj hlapen kot voda in bo med segrevanjem najprej izhlapel. Učinkovito ločevanje etanola in vode je mogoče doseči s kondenzacijo in zbiranjem. Trenutno se v industriji pogosto uporabljata dva tipa destilacije – pladnjevi in ​​pakirani. Med njima obstajajo očitne razlike glede na strukturno obliko, zanesljivost delovanja in nosilnost tlaka. Primeren tip je mogoče fleksibilno izbrati glede na značilnosti ločenih materialov, obseg proizvodnje, delovne pogoje pod tlakom in druge potrebe.

Imamo celovit proizvodni sistem destilacijskih stolpov, ki se lahko natančno prilagodi proizvodnim potrebam različnih industrij in obsegov, s proizvodno zmogljivostjo, ki pokriva različne specifikacije. Specifični parametri so naslednji: glede velikosti je mogoče premer destilacijskega stolpa prilagodljivo nastaviti od 1000 mm do 3400 mm, s čimer se prilagodi različnim prostorskim zahtevam na lokaciji in zahtevam glede predelovalne zmogljivosti. Majhne specifikacije lahko zadovoljijo potrebe laboratorijev in malih in srednje velikih podjetij, medtem ko so velike specifikacije primerne za obsežno proizvodnjo v velikih kemičnih obratih; glede teže, odvisno od razlik v velikosti, materialu in notranji strukturi, se teža enega destilacijskega stolpa giblje od 1500 kg do 7000 kg, kar je priročno za transport, dvigovanje ter namestitev in zagon na kraju samem.

Kar zadeva predelovalno zmogljivost, lahko standardna zmogljivost doseže 1000 ton na dan, kar lahko zadovolji potrebe po ločevanju večine srednje velikih industrijskih proizvodov; hkrati lahko prilagodimo in izdelamo destilacijske stolpe z večjo zmogljivostjo glede na potrebe velikih proizvodnih strank, s čimer presežemo meje standardne zmogljivosti in zagotovimo učinkovitost proizvodnje. Kar zadeva delovno temperaturo, lahko standardna delovna temperatura destilacijskega stolpa doseže 275 ℃, kar se lahko prilagodi potrebam po ločevanju večine običajnih materialov. Z natančnim sistemom za nadzor temperature je mogoče stabilno vzdrževati delovno temperaturo, kar zagotavlja stabilnost in doslednost ločevalnega učinka ter preprečuje vpliv temperaturnih nihanj na čistost izdelka.

Izbira materiala destilacijskega stolpa neposredno določa njegovo odpornost proti koroziji, življenjsko dobo, ločevalni učinek in ustrezne scenarije. Glede na potrebe različnih delovnih pogojev izbiramo različne visokokakovostne materiale, od katerih ima vsak edinstvene prednosti. Podrobnosti so naslednje:

Ogljikovo jeklo:Vključujejo predvsem modele, kot so A36, A515, A516 in CRM0, ki imajo prednosti visoke trdnosti, dobre žilavosti in zmernih proizvodnih stroškov. Imajo stabilne mehanske lastnosti, prenesejo določen tlak in temperaturo ter so primerni za destilacijsko ločevanje nekorozivnih ali šibko korozivnih materialov in običajne tlačne delovne pogoje, ki se pogosto uporabljajo v splošni kemični industriji.

Nerjaveče jeklo:Pokriva pogosto uporabljene modele, kot so 304, 316, 309, 310 in 321, njegove glavne prednosti pa so odpornost proti koroziji, staranje, visoka higiena in ne povzroča kemičnih reakcij z materiali. Prilagodi se ločevanju zmerno korozivnih materialov, kot so kisline in alkalije, ter ima odlično odpornost na visoke temperature, dolgo življenjsko dobo in enostavno kasnejše vzdrževanje, primeren pa je za petrokemično, fino kemično in drugo industrijo.

Nikljeva zlitina:Vključno z modeli, kot so 200, 400 in 600, ki imajo izjemno močno korozijsko odpornost in odpornost na visoke temperature, lahko prenesejo erozijo zaradi močnih korozivnih medijev, kot so močne kisline, močne alkalije in organska topila, ter imajo visoko mehansko trdnost. Primerni so za vrhunsko kemično, farmacevtsko in druge industrije z visokimi zahtevami glede materialov ter zagotavljajo dolgoročno stabilno delovanje opreme.

Posebna zlitina:kot so zlitina 20, AL6XN, dupleksno jeklo 2205 itd., ki imajo številne prednosti, kot so odpornost proti koroziji, odpornost proti visokim temperaturam in visoka trdnost, se prilagajajo kompleksnim in težkim delovnim pogojem, lahko izpolnjujejo potrebe po ločevanju pri visoki koroziji, visokem tlaku in visoki temperaturi ter imajo izjemno močno stabilnost in zanesljivost.

Bakrena zlitina, aluminijeva zlitina, titanova zlitina:Bakrova zlitina ima odlično toplotno prevodnost in je primerna za scenarije ločevanja, ki zahtevajo visoko učinkovitost prenosa toplote; aluminijeva zlitina je lahka, ima dobro toplotno prevodnost in je zmernih stroškov, primerna za majhne in srednje velike obrate z lahkimi obremenitvami; titanova zlitina je odporna proti koroziji, visokim temperaturam in visoki trdnosti, primerna za izjemno težke delovne pogoje, kot je destilacijsko ločevanje v močni koroziji, okoljih visoke temperature in visokega tlaka.

Pozornost posvečamo natančni izdelavi destilacijskih stolpov in izvajamo prefinjeno obdelavo notranjih komponent, zunanjih struktur in varjenih površin, kar ne zagotavlja le strukturne stabilnosti in tesnilne lastnosti opreme, temveč tudi izboljšuje življenjsko dobo in ločevalni učinek opreme. Specifične metode obdelave so naslednje: deli zunanjega in konstrukcijskega jekla iz ogljikovega jekla so profesionalno pobarvani, kar lahko učinkovito izolira medije, kot sta zrak in vlaga, deluje protikorozijsko in proti rjavenju ter podaljša življenjsko dobo zunanje strukture opreme; ohišje ima prirobnični priključek posode, ki ima odlične tesnilne lastnosti, je priročno za razstavljanje, pregled in vzdrževanje opreme ter zagotavlja, da med delovanjem opreme ne prihaja do puščanja, kar izboljšuje varnost delovanja.

Kar zadeva notranje komponente, so opremljene s celotnimi pomožnimi deli, vključno z zamaški, podpornimi ploščami tesnil, tesnilom, zbiralniki tekočine, razdelilniki tekočine itd. Zamaški lahko fiksirajo položaj notranjih komponent, da preprečijo premikanje med delovanjem; podporne plošče tesnil in tesnilo lahko povečajo površino stika med plinom in tekočino ter izboljšajo učinkovitost ločevanja; zbiralniki in razdelilniki tekočine lahko zagotovijo enakomerno porazdelitev in zadosten povratni tok tekočine, kar zagotavlja stabilnost ločevalnega učinka. Spodnje komponente se pritrdijo na dva načina: z vijačnimi spoji ali varjenjem, ki ju je mogoče izbrati glede na dejanske delovne pogoje. Vijačni spoj je primeren za kasnejše vzdrževanje, varjeni spoj pa ima močnejšo strukturno stabilnost in tesnilno sposobnost.

Poleg tega je mogoče šobe, izolacijske plasti in varjene zunanje ovoje prilagodljivo dodati glede na dejanske proizvodne potrebe strank. Šobe se uporabljajo za dovajanje in praznjenje materiala ter dodajanje pomožnih materialov; izolacijske plasti lahko zmanjšajo izgubo notranje temperature opreme, zmanjšajo porabo energije in preprečijo previsoko temperaturo površine opreme, kar zagotavlja osebno varnost upravljavcev; varjeni zunanji ovoji lahko dodatno izboljšajo odpornost varjenih delov proti koroziji in preprečijo poškodbe varjenih spojev zaradi korozije. Kot osrednja notranja komponenta destilacijskega stolpa ima pladenj različne vrste, kot so sito, ventil, mehurček in pregrada, ki jih je mogoče izbrati glede na zahteve postopka ločevanja, da se zagotovi popoln stik med plinom in tekočino ter učinkovito ločevanje.

Glede na različne značilnosti materialov, zahteve glede ločevanja in obseg proizvodnje ponujamo različne destilacijske postopke. Vsak postopek ima edinstvene prednosti in je primeren za različne industrijske scenarije. Podrobnosti so naslednje:

Šaržna destilacija:Prilagodljivo delovanje, ki se lahko prilagodi potrebam ločevanja majhnih serij in večvrstnih materialov, z nizkimi stroški naložbe v opremo in enostavnim prilagajanjem parametrov ločevanja. Primeren je za laboratorije, majhne kemične obrate in industrije z večvrstno in maloserijsko proizvodnjo, kot sta industrija finih kemikalij in farmacevtska vmesna proizvodnja.

Neprekinjena destilacija:Visoka stopnja avtomatizacije omogoča neprekinjeno in obsežno proizvodnjo s stabilno učinkovitostjo ločevanja in enakomerno čistostjo izdelka. Primeren je za obsežno industrijsko proizvodnjo, zlasti za petrokemično industrijo, predelavo obnovljivih goriv in druge industrije, kar lahko močno izboljša učinkovitost proizvodnje in zmanjša stroške dela.

Destilacija z odvzemanjem:Znana tudi kot destilacija s plinskim odvajanjem, je njena glavna prednost, da lahko učinkovito odstrani nizko vsebnost hlapnih komponent v mešanici, z natančnim ločevalnim učinkom in nizko porabo energije. Primerna je za scenarije, kot so čiščenje odpadne vode, predelava topil in odstranjevanje sledov nečistoč v kemičnih surovinah, kot so varstvo okolja in pomožna kemična proizvodnja.

Azeotropna destilacija:Uporablja se predvsem za ločevanje zmesi s podobnimi vreliščami, ki jih je težko ločiti s konvencionalno destilacijo. Spremeni vrelišče komponent z dodajanjem azeotropnega sredstva za doseganje učinkovite ločitve. Primeren je za fino kemično, farmacevtsko, začimbno in druge industrije, kot so globoko ločevanje etanola in vode, čiščenje začimb itd.

Ekstraktivna destilacija:Z dodatkom ekstraktanta se poveča relativna hlapnost različnih komponent v mešanici in izboljša učinkovitost ločevanja. Primeren je za materiale, ki jih je težko ločiti s konvencionalno destilacijo, in je primeren za petrokemično, fino kemijsko in druge industrije, kot so ločevanje aromatov in nearomatov, ekstrakcija redkih kovin itd.

Končna destilacija:Znana tudi kot rektifikacija, ima izjemno visoko natančnost ločevanja, omogoča pridobivanje ciljnih produktov visoke čistosti in ima močno operativno nadzorljivost. Primerna je za panoge z izjemno visokimi zahtevami glede čistosti izdelkov, kot so medicina, elektronski materiali, visokokakovostne kemikalije itd., in lahko zagotovi, da kakovost izdelkov ustreza standardom.