Çin'den Sütun İç Parçaları

Sütun İç Parçaları: Tepsilere Teknik Bir Bakış

Tepsiler veya plakalar, sıvı ve buhar fazlar arasında kütle ve ısı transferini kolaylaştırmak için dikey işlem kolonlarında kullanılan temel iç bileşenlerdir. Damıtma, absorpsiyon ve sıyırma gibi birim işlemlerde kullanılırlar. 

Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD, müşteriler için belirli ayırma verimliliği, verim ve operasyonel stabilite elde etmeye odaklanarak çeşitli tepsi tasarımlarını proses sütunlarına dahil eder.

Bir tepsinin birincil işlevi, yükselen buhar ve alçalan sıvı arasında yakın temas için bir aşama sağlamaktır. En yaygın tasarımlar, her biri farklı çalışma özelliklerine sahip elek tepsileri, valf tepsileri ve kabarcık kapaklı tepsileri içerir.

Elek Tepsileri, genellikle 3 ila 12 mm çapında çok sayıda deliğe sahip bir plakadan oluşur. Buhar bu deliklerden yukarıya doğru geçerek tepsi boyunca akan sıvıya dağılır. Elek tepsileri, maliyet etkinliği ve tepsi başına daha düşük basınç düşüşüyle ​​dikkat çekiyor. Operasyonel esneklikleri diğer tiplere göre biraz daha azdır ve tipik bir kısma oranı (maksimum çalıştırılabilir buhar yükünün minimuma oranı) yaklaşık 2:1'dir. Düşük buhar hızlarında sızmaya karşı hassastırlar.

Valf Tepsileri elek tepsilerine benzer ancak delikleri kapatan hareketli valflere sahiptir. Bu valfler buhar akışına tepki olarak açılır ve kapanır. Düşük akış hızlarında vanalar sıvı sızıntısını azaltmak için kısmen kapanır, yüksek akış hızlarında ise tamamen açılır. Bu tasarım, genellikle 4:1 aralığında gelişmiş devrilme oranları sunarak, elek tepsilerine kıyasla daha fazla operasyonel esneklik sağlar. Basınç düşüşü genellikle elekli tepsiden biraz daha yüksektir ancak kabarcık kapaklı tepsiden daha düşüktür.

Daha eski bir tasarım olan Kabarcık Kapaklı Tepsiler, kapaklarla kapatılmış yükselticilere sahiptir. Buhar, kapaktaki yarıklardan aşağıya ve sonra yukarıya doğru geçmeye zorlanarak sıvının içinde kabarcıklar oluşturur. Bu tasarım, çok düşük buhar hızlarında sıvı sızıntısını (akış) en aza indirerek, onu son derece geniş akış değişimleri veya düşük çalışma basınçları olan servisler için uygun hale getirir. Bununla birlikte, kabarcık kapaklı tepsilerin basınç düşüşü daha yüksektir, maliyeti daha yüksektir ve imalatı elek veya valf tepsilerine göre daha karmaşıktır.

Tepsilere ilişkin temel performans parametreleri şunları içerir:

• Basınç Düşüşü: Normal yük koşullarında elek ve valf tepsileri için genellikle tepsi başına 50 ila 150 Pa arasında değişir. Bu, toplam sütun basınç düşüşünün en aza indirilmesi gereken vakumlu damıtmada kritik bir faktördür.

• Verimlilik: Sistemin fiziko-kimyasal özelliklerine, tepsi geometrisine ve çalışma hızlarına bağlı olarak %50 ile %90 arasında değişebilen Murphree Buhar Verimliliği olarak ifade edilir.

• Akma ve Boşaltma: Buhar hızının sıvıyı tepsi üzerinde tutmaya yetmediği durumlarda meydana gelir.

• Taşma: Sıvı kolondan aşağı akamadığında veya aşırı sürüklenme meydana geldiğinde meydana gelen, bir tepsinin nihai kapasite sınırıdır. F faktörü (F _s = u _v √ρ _v , burada u _v aktif kabarcıklanma alanına dayalı buhar hızıdır ve ρ _v buhar yoğunluğudur) taşkın tahmini için yaygın bir parametredir; 0,6 m'lik bir tepsi aralığı için tipik değer 2,5 Pa ^0,5 olabilir.

Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD, akış hızları, çalışma basıncı, kirlenme potansiyeli ve gerekli ayırma verimliliği dahil olmak üzere proses koşullarının ayrıntılı analizine dayanarak tepsi türlerini seçer.

Referans

Kister, HZ (1992). Damıtma Tasarımı . McGraw-Hill.

Lieberman, NP ve Lieberman, ET (2008). Proses Ekipmanına İlişkin Çalışma Kılavuzu (4. baskı). McGraw-Hill.

Perry, RH ve Green, DW (Ed.). (2007). Perry'nin Kimya Mühendisleri El Kitabı (8. baskı). McGraw-Hill.