نظام التقطير ذو المسار القصير

نظام التقطير ذو المسار القصيرهو نوع من المعدات لفصل الخليط السائل، والذي يمكنه فصل المكونات المختلفة في الخليط عن طريق التحكم في درجة الحرارة والضغط. ببساطة، يتم تقسيم السائل المختلط إلى أجزاء مختلفة.

مبدأها مشابه لتسامي وتكثيف بخار الماء. عند تسخين خليط سائل، تتحول بعض مكوناته إلى غاز لتكوين بخار؛ ثم تدخل هذه الأبخرة إلى جزء التبريد عبر مسار مناسب وتصبح سائلة مرة أخرى. ومن خلال هذا الدوران، يتم فصل الأجزاء المختلفة من المكونات السائلة.

تتكون وحدة التقطير قصير المسار عادة من سخان وعمود تجزئة ومبرد. يتم أولاً تسخين الخليط لتتبخر مكوناته. بعد ذلك، يدخل البخار إلى عمود التجزئة، حيث يتم تبريده بواسطة مبرد ليشكل سائلًا. يتم فصل المكونات المختلفة على ارتفاعات مختلفة في العمود وفقًا لاختلافها في درجة الغليان والتطاير. وأخيرا، يمكننا جمع المنتجات السائلة بنقاوة مختلفة.

من الناحية المادية، يمكننا تحليلنظام التقطير قصير المسارمن جوانب توازن الغاز السائل وضغط البخار ونقطة الغليان.

توازن الغاز السائل: تستخدم آلة التقطير لمسافات قصيرة مبدأ توازن الغاز والسائل للفصل. عند درجة حرارة وضغط معينين، سيصل السائل والغاز إلى حالة التوازن الديناميكي، أي أن الجزيئات الموجودة في السائل سوف تتبخر بمعدل معين لتكوين غاز، ويتكثف الغاز إلى سائل بنفس المعدل. يمكن أن يضمن هذا التوازن فصل المكونات المختلفة في الخليط.

ضغط البخار: يشير ضغط بخار السائل إلى الضغط الذي تتبخر عنده الجزيئات الموجودة على سطح السائل لتكوين غاز عند درجة حرارة معينة. المكونات المختلفة لها ضغوط بخار مختلفة، ويرتبط ضغط البخار بشكل إيجابي مع درجة الحرارة. تتمتع المكونات الأكثر تطايرًا بضغط بخار أعلى، بينما تتمتع المكونات الأقل تطايرًا بضغط بخار أقل.

نقطة الغليان: تشير نقطة الغليان إلى درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى غاز عند ضغط معين. بالنسبة للمواد النقية درجة الغليان ثابتة، أما بالنسبة للمخاليط فإن درجة الغليان تتغير بسبب وجود مكونات مختلفة. من خلال ضبط درجة الحرارة والضغط، فإن عمود التقطير قصير المسار يجعل بعض المكونات في الخليط السائل تصل إلى نقاط الغليان المقابلة لها، وبالتالي تحقيق الانفصال.

انقر هنا للحصول على قائمة الأسعار كاملة

في النظام التقطير قصير المسار‎تلعب درجة الغليان دورًا رئيسيًا في فصل الخليط.

الماء (H2O): درجة غليان الماء القياسية هي 100 درجة مئوية (الضغط الجوي 1 جوي)، ولكن يمكن تقليل درجة غليان الماء عن طريق تقليل الضغط في نظام التقطير قصير المسافة. على سبيل المثال، في التقطير الفراغي، يمكن تبخير الماء عند درجة حرارة أقل عن طريق تقليل ضغط التشغيل، وبالتالي تحقيق فصل المذيب والمذاب.

الكحوليات: الأنواع المختلفة من الكحوليات (المركبات القائمة على الكحول) لها نقاط غليان مختلفة. على سبيل المثال، درجة غليان الإيثانول (الكحول) هي 78 درجة مئوية ونقطة غليان البيوتانول هي 117 درجة مئوية. كثيرا ما تستخدم الكحوليات كمذيبات في التقطير قصير المسار، وخاصة في الصناعات الدوائية والكيميائية.

الهيدروكربونات: الهيدروكربونات ذات أطوال سلاسل الكربون المختلفة لها نقاط غليان مختلفة. على سبيل المثال، درجة غليان الميثان (هيدروكربون مشبع بكربون واحد) هي -161 درجة مئوية، ونقطة غليان n-بيوتان (هيدروكربون مشبع بأربعة كربون) هي 77 درجة مئوية. غالبًا ما تستخدم الهيدروكربونات كوقود ومذيبات ومواد خام في التقطير قصير المسار.

الكيتونات: الكيتونات عبارة عن مركبات تحتوي على مجموعات وظيفية من الكربونيل (C=O). تعتمد نقطة غليان الكيتونات على تركيبها الجزيئي وترابطها. على سبيل المثال، درجة غليان الأسيتون (ثنائي ميثيل كيتون) هي 56 درجة مئوية، ودرجة غليان الهكسانون (هكسانون) هي 152 درجة مئوية. تستخدم الكيتونات بشكل شائع في التخليق العضوي واستخلاص المذيبات في التقطير قصير المدى.

نظام التقطير ذو المسار القصيريمكن استخدامها لإنتاج الغاز الطبيعي المسال (LNG).

1. الضغط: بعد استخراج الغاز الطبيعي من بئر الغاز، فإنه يحتاج إلى ضغطه إلى حالة الضغط العالي لمعالجته لاحقا. غالبًا ما تتم هذه الخطوة باستخدام الضاغط.

2. التكرير: في مرحلة التكرير، يتم تحويل الغاز الطبيعي المضغوط من حالة الضغط العالي إلى حالة درجة الحرارة المنخفضة/الضغط المنخفض عن طريق نظام التقطير قصير المسافة. فيما يلي الخطوات المحددة:

• التبادل الحراري: يدخل الغاز الطبيعي إلى المبردات والمبادلات الحرارية وغيرها من أجهزة التبادل الحراري مع وسائط التبريد، فيبرد تدريجياً.
• إزالة الشوائب: أثناء عملية التبريد، يمكن استخدام نظام التقطير قصير المدى لإزالة الشوائب الموجودة في الغاز الطبيعي، مثل ثاني أكسيد الكربون والكبريتيد والرطوبة. سوف تتداخل هذه الشوائب مع عملية التسييل وقد تؤدي إلى تلف المعدات.
• الفصل: بعد ذلك، يتم فصل الغاز الخام إلى مكونات مختلفة باستخدام نظام التقطير قصير المسار. يتضمن هذا عادةً عملية تبخر فلاشي مستمر يتم فيها فصل الهيدروكربونات ذات الوزن الجزيئي العالي (مثل النافتا) عن الغاز الطبيعي عن طريق تقليل الضغط تدريجيًا.
• التكثيف: بعد الانتهاء من خطوة الفصل، سيتم تبريد الغاز المتبقي بشكل أكبر لتحويله إلى الحالة السائلة. ويحتاج هذا عادةً إلى التبريد إلى ما يقرب من 162 درجة مئوية تحت الصفر، بحيث يصبح المكون الرئيسي للغاز الطبيعي (الميثان) سائلاً.

3. التخزين والنقل: يمكن تخزين الغاز الطبيعي المسال في حاويات خاصة مصممة خصيصًا، مثل صهاريج تخزين الغاز الطبيعي المسال. وبعد ذلك، يمكن نقل الغاز الطبيعي المسال لمسافات طويلة عن طريق السفن أو خطوط الأنابيب أو الشاحنات، وتزويده إلى الأماكن التي تحتاج إليه.

الوسم : نظام تقطير المسار القصير، الصين نظام تقطير المسار القصير المصنعين والموردين والمصنع