Abstrak Sa larangan ng produksyon ng mga petrochemical na fine chemicals, ang pagkakahiwal sa pamamagitan ng distilasyon ng mga di-langis na materyales (tulad ng mga organikong solvent, espesyal na kemikal, fine intermediate, atbp.) ay isang mahalagang proseso. Pinagsama ang mga katangian ng mga kagamitan...
Ibahagi
Abstrak
Sa larangan ng produksyon ng mga kemikal na petrochemical, ang distillation separation ng mga di-lana materyales (tulad ng mga organikong solvent, espesyalidad na kemikal, mga maikling kemikal, atbp.) ay isang mahalagang proseso. Sa pamamagitan ng pagsamahang mga katangian ng kagamitan tulad ng tray columns, packed columns, at thin-film evaporators, ang papel na ito ay sistematikong inaanalisa ang mga aplikasyon, mga prinsipyo sa pagpili ng kagamitan, at mga inhinyerong kasanayan ng ibaibang distillation teknolohiya sa pagtrato sa mga di-lana materyales, na nagbibigay ng teknikal na sanggunian para sa mga petrochemical na negosyo.
Ang mga petrochemical na materyales na walang lana ay karaniwang may mga sumusunod na katangian:
- Termosensibilidad: Ang mga kemikal na fine tulad ng epoksid at organosilicon na monomer ay madaling masira, mapolimerisado, o mapagkulay sa mataas na temperatura, kaya kailangan ang mababang temperatura ng distilasyon at maikling tagal ng pananatiran.
- Malawak na saklaw ng viscosity: Ang viscosity ay maaaring magbago ng daan beses, mula sa mga solvent na mababang viscosity (tulad ng methanol at ethyl acetate) hanggang sa mataas-viscosity na mga intermediate ng polimer (tulad ng polyether polyols).
- Mga malapit na punto ng pagakakata: Ang paghiwalas ng mga isomer (hal. p-xylene/o-xylene) at mga azeotrope ay nangangailangan ng mataas na kahusayan ng equipment para sa paglilipat ng masa, na may mataas na pangangailangan sa bilang ng teoretikal na mga plate.
- Malaking panganib ng pagakakain: Ang mga organic acid, mga halogenated hydrocarbon, at iba pang materyales ay may mahigpit na pangangailangan sa mga materyales ng kagamitan, kaya kailangang pumili ng mga materyales na lumaban sa pagakakain o espesyal na mga patong.
- Mataas na kalinisan ng produkto: Karaniwang nangangailangan ang mga kemikal na elektroniko at mga intermediate sa pharmaceutical ng kalinisan na ≥99.5%, o kahit higit pa sa 99.9%.
- Sensibilidad ng kahusayan: Lubhang sensitibo ang mga produktong may mataas na idinaragdag na halaga sa pagkawala ng materyales, at ang bawat 1% na pagtaas sa kahusayan ay maaaring magdulot ng malaking benepisyong pang-ekonomiya.
- Kontrol sa paggamit ng enerhiya: Ang distilasyon ay isang operasyon na mataas ang pagkonsumo ng enerhiya, at maaaring umabot ang pagkonsumo ng enerhiya sa 30-50% ng kabuuang gastos sa produksyon. Ang pagtitipid sa enerhiya at pagbawas sa konsumo ay mga pangunahing pangangailangan.
- Pagsunod sa kalikasan: Palaging lumalakas ang mga kinakailangan sa kontrol sa emisyon ng VOCs at sa pagbawas ng basurang likido.
2.1.1 Mga Pangunahing Bentahe
- Malaking kakayahang umangkop sa operasyon: Ang tray column ay limitado sa flooding at weeping, ngunit ang maayos na dinisenyong column ay may saklaw na pag-aadjust ng karga na 30%-110%, na nakakasunod sa mga pagbabago sa produksyon.
- Matibay na pag-aangkop sa mababang liquid-gas ratios: Kapag ang liquid-gas ratio < 0.5, malaki ang pagbaba ng kahusayan ng packed columns dahil sa mahinang pagbabasa, samantalang ang tray columns ay kayang mapanatili ang matatag na mass transfer effects.
- Maginhawang pangangalaga: Maaaring i-disassemble ang mga tray para sa pagsusuri at pagkukumpuni, na nagreresulta sa mababang gastos sa pangangalaga para sa mga sistema na nangangailangan ng regular na paglilinis ng scaling at polymers.
- Ekonomiya para sa malalaking diameter: Kapag ang diameter ng column > 800mm, karaniwang 15-25% mas mura ang gastos ng tray columns kaysa packed columns.
2.1.2 Karaniwang Aplikasyon
- Paghihiwalay ng aromatics: Rectification ng benzene-toluene-xylene gamit ang float valve trays o sieve trays, na may diameter ng column na 1.5-3.5 metro at 40-80 teoretikal na plate.
- Paghuhuli ng chlorinated hydrocarbons mula sa by-product ng chlor-alkali: Paggamot sa organic systems na may HCl gamit ang Hastelloy o PTFE-lined trays, na may operating pressure na 0.2-0.5MPa.
- Pagpapalaya ng solvent: Pagtuyong at paglilinis ng isopropanol at ethanol gamit ang prosesong azeotropic distillation, may diameter ng haligi na 0.8-2.0 metro.
2.1.3 Mga Pangunahing Punto sa Disenyo
- Pagpili ng tray:
- Mga sieve tray: Payak na istruktura, mababang gastos, angkop para sa malinis na sistema.
- Mga float valve tray: Pinakamataas na kakayahang umangkop sa operasyon at mahusay na paglaban sa pagkabulo.
- Mga bubble cap tray: Maliit ang daloy ngunit mataas ang kahusayan, angkop para sa mababang ratio ng likido-sa-gas.
- Espasyo sa pagitan ng mga tray: Karaniwan ay 450-600mm; binabawasan hanggang 350mm para sa mga mataas ang karga at pinapalawak hanggang 600-800mm para sa vacuum column.
- Sistema ng weir at downcomer: Gumagamit ng mga downcomer na 弓形, kung saan ang lawak ng downcomer ay bumubuo ng 12-15% ng cross-sectional area ng haligi, na tinitiyak ang oras ng paninirahan ng likido na 3-7 segundo.
2.2.1 Mga Pangunahing Benepisyo
- Napakababang presyon ng pagbaba: Ang pagbaba ng presyon bawat teoretikal na plato ay 0.01-0.3kPa lamang, na kaisahan ng tray columns, na ginagawa ito na lubhang angkop para sa vacuum distillation at mga termosensitibong materyales.
- Mataas na kahusayan sa paghiwalay: Ang istrukturadong mga pakings (tulad ng mga corrugated at grid packings) ay may HETP na 0.15-0.5 metro, na mas mahusay kaysa 0.5-1.0 metro ng tray columns.
- Malaking throughput: Ang porosity ng paking layer ay higit sa 90%, at ang bilis ng gas ay maaaring umabot sa 1.5-2 beses ng tray columns, na nagtaas ng kapasidad ng pagproseso bawat unit cross-sectional area ng 30-50%.
- Matibay sa pagsipsip: Maaaring mapili ang di-metalikong mga paking tulad ng ceramics, graphite, at PTFE, na angkop para sa mataong korosibong sistema.
2.2.2 Karaniwang Aplikasyon
- Vacuum distillation:
- Mga termosensitibong organikong compound (hal. mga intermediate ng bitamina) na may vacuum na 1-10kPa, gamit ang metal structured packings.
- Mga compound na mataas ang punto ng pagkulo (hal., plasticizer DOP) na may vacuum degree < 1kPa, gamit ang wire mesh corrugated packings.
- Mga korosibong sistema:
- Paglilinis ng organochlorosilanes: Gamit ang ceramic Raschig rings o ceramic saddle packings.
- Mga materyales na may laman ng mercaptan: Paggamit ng graphite packings o PTFE-coated metal packings.
- Hinaning paghiwalayan:
- Paghiwalayan ng mga isomer (p/o/m-xylene): Metal orifice corrugated packings na may HETP na 0.2-0.3 metro.
- Paghanda ng mataas na kahusayan na solvent (electronic-grade IPA): Mga structured packed column na may higit sa 100 theoretical plates.
2.2.3 Mga Pangunahing Punto sa Disenyo
Matrix para sa pagpili ng packings:
|
Uri ng paking |
HETP (m) |
Pagbaba ng Presyon (Pa/m) |
Factor ng Kapasidad |
Mga Senaryo ng Aplikasyon |
|
Metal random packing (Pall ring) |
0.4-0.6 |
150-250 |
Katamtaman |
Karaniwang rectification |
|
Ceramic Raschig ring |
0.5-0.8 |
200-300 |
Mababa |
Mga sistemang lubusang nakakakalawang |
|
Metal structured packing (250Y) |
0.25-0.35 |
80-150 |
Mataas |
Vacuum/mataas na kahusayan ng paghiwalang |
|
Wire mesh corrugated packing |
0.15-0.25 |
50-100 |
Pinakamataas |
Ultra-vacuum/mga materyales na sensitibo sa temperatura |
Mga tagapamamahati ng likido:
- Uri ng pulseras: Angkop para sa mga materyales na mababang viscosity (<5mPa·s), na may kerensya ng distribusyon na higit sa 100 puntos/m².
- Uri ng troso: Katamtaman ang viscosity (5-50mPa·s), na may uniformidad ng distribusyon na ±5%.
- Uri ng tubo: Mataas ang viscosity (>50mPa·s) o mga materyales na may laman na solid.
Pagitan ng mga redistributor:
- Random packing: Ilag ang isang layer bawat 5-8 metro.
- Structured packing: Ilag bawat 10-15 metro o bawat 3-4 na layer ng packing.
2.3.1 Mga Pangunahing Benepasyo
- Napakaliit na tagal ng pananatuan: Ang mga materyales ay nananat sa ibabaw ng pagpainit sa loob lamang ng 2-10 segundo, upang maiwasan ang pagbasâ ng mga thermosensitive na materyales.
- Operasyon na ultra-vacuum: Maaaring gumana sa isang absolutong presyon na 0.1-100Pa, na nagbawas ng temperatura ng evaporation ng 50-100℃.
- Mataas na adaptibilidad sa viscosity: Kayang hawak ang mga materyales na may viscosity hanggang 10⁴mPa·s.
- Mataas na single-stage separation efficiency: Ang single-stage evaporation ay katumbas ng 2-5 theoretical plates.
2.3.2 Karaniwang Mga Senaryo sa Aplikasyon
- Pagpuri ng monomer ng epoxy resin:
- Materyal: Bisphenol A epoxy resin (E-51)
- Mga kondisyon ng pagpapatakbo: 0.1-1.0Pa, 160-180℃
- Epekto: Ang standard deviation ng epoxy value ay bumaba mula 15% hanggang 5%, at ang kulay APHA ay bumaba mula 150 hanggang 50.
- Paghiwal ng mga organosilicon monomer:
- Materyal: Pagbawi ng dimethylsiloxane (M₂) mula sa mataas na boiling residues
- Mga kondisyon sa pagpapatakbo: 1-10Pa, 120-150℃
- Pagpapabuti ng ani: Ang kabuuang ani ng M₂ ay tumaas ng 2-3%, na nagdudulot ng karagdagang benepisyong taun-taon na 9 milyong yuan (para sa isang halaman na 50,000 tonelada/taon).
- Paglilinis ng plasticizer:
- Materyales: Dioctyl phthalate (DOP), dioctyl terephthalate (DOTP)
- Mga kondisyon sa pagpapatakbo: 0.5-5Pa, 260-280℃
- Pagpapabuti ng kalinisan: Mula 99.0% hanggang 99.6%+, upang matugunan ang mga kinakailangan para sa klase ng pagkain.
- Mga thermosensitibong intermediate sa gamot:
- Materyales: Isang intermediate na side-chain ng antibiotic
- Mga kondisyon sa pagpapatakbo: 0.5Pa, 80-100℃ (atmospheric boiling point 220℃)
- Rate ng pagkabulok: Mula 8% patungo sa <1%.
2.3.3 Pagpili ng Kagamitan
Paghambing ng mga uri ng patag na patong na tagapagpatuyot:
|
TYPE |
Throughput (kg/h) |
Saklaw ng Viskosidad (mPa·s) |
Degri ng vacuum (pa) |
Angkop na Materiales |
|
Falling film |
50-500 |
<50 |
10-1000 |
Mababang-viskosidad na mga solvent |
|
Wiped film |
20-200 |
10-10⁴ |
0.1-100 |
Mataas-viskosidad/may pagdikit na materyales |
|
Short-path distillation |
5-100 |
5-10³ |
0.1-10 |
Ultra-thermosensitive/mataas-ang-halagang materyales |
Karaniwang mga parameter ng teknikal na pagtutukoy (gamit ang wiped film evaporator bilang halimbawa):
- Lugar ng pagkakabuhos: 0.5-5.0 m²
- Temperatura ng heating jacket: Hanggang 350℃ (thermal oil), 400℃ (molten salt)
- Bilis ng wiper: 50-300 rpm (maaaring i-adjust)
- Materyal: 316L (karaniwan), Hastelloy C-276 (matinding pagsusuot), titanium (mga sistemang may chlorine)
Pinagsamang pre-separation column at rectification column:
Kaso: Pagbawi ng magagaan na sangkap mula sa mga by-product ng planta ng sabayang produksyon ng phenol-atseton
- Pre-separation column: Puno ng packing, D=1.2m, H=8m, naghihiwalay ng C3-C5 magagaan na hydrocarbon.
- Haligi ng pagwawasto: Haliging may tray, D=1.8m, 45 teoretikal na plato, naghihiwalay ng benzene/toluene/mabibigat na sangkap.
- Epekto: Bawasan ang kabuuang paggamit ng enerhiya ng 18%, at ang kalinisan ng produkto ay higit sa 99.5%.
Kombinasyon ng thin-film evaporator at packed column:
Kaso: Produksyon ng polyether polyol
- Yugto 1: Thin-film evaporator (uri ng wiped film, 2.5m²) upang alisin ang oligomers at mga solvent.
- Mga kondisyon sa operasyon: 50-200Pa, 130-150℃
- Rate ng pag-alis: Oligomers >95%, natirang solvent <0.03%
- Yugto 2: Packed rectification column (metalikong structured packing) upang mabawi ang mga solvent para sa i-recycle.
- Mga kondisyon sa operasyon: Atmospheric pressure, reflux ratio 3:1
- Kalidad ng solvent: >99.8%, rate ng pagbawi >98%
- Benepito sa ekonomiya: Nabawas ang pagkawala ng solvent mula 5% hanggang 0.8%, na nakaipon ng 4.2 milyong yuan taunusan.
3.3.1 Pagpapakintab Gamit ang Heat Pump
Mga aplikable na senaryo: Mga sistema na may relatibong volatility na 1.2-2.0 at temperatura sa pagitan ng tuktok at ibaba na 20-50℃.
Kaso: Pagpapakintab ng etanol-tubig
- Paggamit ng mechanical vapor recompression (MVR) heat pump.
- Ang napa-init na singaw sa tuktok (78℃, 50kPa) ay pinakintab papataas tungong 110℃ at 120kPa, pagkatapos ay ipinadala sa reboiler.
- Epekto sa pagtipid ng enerhiya: Nabawas ang paggamit ng singaw ng 65%, na nakaipon ng 1.8 milyong yuan taunusan (para sa isang 10,000-tonong planta/banyer).
3.3.2 Pagpapakintab na May Integrated Heat
Teknolohiya ng Dividing Wall Column (DWC):
Kaso: Paghiwal ng komponente ng benzene-toluene-xylene na ternary
- Tradisyonal na pamamaraan: Dalawang rectification column na nakaserye.
- Pamamaraan gamit ang dividing wall column: Ang isang partition ay itinakda sa loob ng isang column upang maisakat ang pre-separation at main separation.
- Epekto: Nabawas ang puhunan sa kagamitan ng 30%, nabawas ang paggamit ng enerhiya ng 25%, at nabawas ang espasyo sa sahig ng 40%.
Mga background ng proyekto:
- Pinagmumulan ng materyales: DMF waste liquid na may tubig mula sa mga pharmaceutical at synthetic leather enterprise (nilalaman ng DMF 15-30%)
- Sukat ng pagtrato: 8,000 toneladang waste liquid bawat taon, na may pagbawi ng 2,000 toneladang DMF bawat taon
- Mga kinakailangan sa produkto: Industrial-grade DMF (kalinisan≥99.9%, antas ng kahalapan <0.05%)
Proseso ng Produksyon:
1. Pre-concentration: Puno ng haligi (ceramic saddle packing)
- Diametro ng haligi: DN600, taas ng layer ng packing 6 metro
- Mga kondisyon sa pagpapatakbo: Atmospheric pressure, temperatura sa itaas 65℃, temperatura sa ilalim 105℃
- Konsentrasyon ng outlet: DMF 70-80%
2. Pagpapalinaw sa pamamagitan ng rectification: Tray column (sieve tray)
- Diametro ng haligi: DN800, 30 teoretikal na plate
- Mga kondisyon sa pagpapatakbo: Micro-negative pressure (-5kPa), temperatura sa itaas 48℃
- Kadalisayan ng produkto: DMF 99.92%, kahalumigmigan 0.03%
3. Malalim na dehydration: Thin-film evaporator
- Tukoy: Wiped film type, lugar ng pag-evaporate 1.5m²
- Mga kondisyon ng operasyon: 10-50Pa, temperatura 80-100℃
- Pinakawakas na produkto: DMF 99.95%, kahalumigmigan <0.01%
Mga punto ng teknikal na inobasyon:
- Paggamit ng tatlong-hakbang na paghiwalay ng "packed column pre-concentration + tray column rectification + thin-film evaporator deep dehydration".
- Ang pre-concentration column ay gumagamit ng ceramic saddle packing, na lumaban sa pagkasira ng DMF at may magandang pagganap laban sa pagkabuo ng scale.
- Ang thin-film evaporator ay may maikling pananat stay (3-5 segundo), na nag-iwas sa mataas na temperatura na pagbasâ ng DMF.
Mga ekonomiko at teknikal na tagapagpahiwatig:
- Kabuuang pamumuhunan: 6.8 milyon yuan
- Rate ng pagbawi ng DMF: 92%
- Gastos sa operasyon: 2,800 yuan/bato ng DMF (kabilang ang singaw, kuryente, at paggawa)
- Presyo sa merkado: 6,500 yuan/tonelada
- Panahon ng pagbabalik: 2.1 taon
- IRR: 38%
Mga background ng proyekto:
- Materyales: Bisphenol A epoxy resin (epoxy value 0.50-0.53, kulay APHA 150-200)
- Mga kinakailangan ng produkto: Elektronikong grado ng epoxy resin (epoxy value 0.51±0.01, kulay <30, metal ions <5ppm)
- Sukat ng paggamot: 3,000 tonelada/taon
Mga teknikal na hamon:
- Ang epoxy resin ay mataas na thermosensitive at madaling mapolymerisasyon at magdilim sa temperatura mahigit sa 180℃.
- Mataas ang viscosity (humigit-kumulang 500mPa·s sa 150℃)
- Naglalaman ng mga dumi tulad ng oligomer at hindi pa nabubuong bisphenol A.
Siklo ng proseso: Maikling landas na molekular na distilasyon
Mga parameter ng kagamitan:
- Uri: Wiped film na maikling landas na distiller
- Lugar ng pag-evaporate: 0.8m²
- Temperatura ng pagpainit: 160-180℃
- Antas ng vacuum: 0.1-1.0Pa (sistema ng oil diffusion pump)
- Bilis ng wiper: 150-200rpm
- Temperatura ng condenser: -10℃ (ethylene glycol refrigerant)
- Materyales: 316L stainless steel, pinakintab Ra≤0.4μm
Prosesong Flow:
1. Paunang pagpainit: Painitin ang hilaw na produkto sa 120℃ upang bawasan ang viscosity.
2. Pagpapakain: Patuloy na pagpapakain gamit ang isang metrohing bomba, daloy ng 8-12kg/h.
3. Pagkabulok: Ang magagaan na sangkap (tubig, oligomer) ay umuusok papunta sa condenser.
4. Pangongolekta: Ang mabibigat na sangkap (mga produkto) ay inilalabas mula sa ilalim ng haligi, at ang magagaan na sangkap ay kinokolekta bilang basura.
Paghahambing ng kalidad ng produkto:
|
Tagapagpahiwatig |
Hilaw na Materyal |
Produkto |
Pagpapabuti ng Saklaw |
|
Epoxy Value |
0.50-0.53 |
0.51±0.005 |
CV nabawasan mula 6% hanggang 1% |
|
Kulay APHA |
150-200 |
<30 |
Nabawasan ng 83% |
|
Viscosity CV |
15% |
5% |
Nabawasan ng 67% |
|
Mga metal ion |
15-25ppm |
<5ppm |
Binawasan ng 75% |
|
Tirang Bisphenol A |
500-800ppm |
<50ppm |
Binawasan ng 93% |
Mga Benepisyo sa Ekonomiya:
- Puhunan sa kagamitan: 1.8 milyong yuan
- Pagtaas ng presyo bawat yunit ng produkto: Mula 18,000 yuan/kita hanggang 32,000 yuan/kita
- Karagdagang kita bawat taon: 42 milyong yuan
- Taunang gastos sa operasyon: 1.8 milyong yuan (kuryente, refrigerant, paggawa)
- Karagdagang netong kita bawat taon: 36 milyong yuan
- Panahon ng pagbabalik ng puhunan: 0.5 taon
Mga background ng proyekto:
- Orihinal na kagamitan: Tray column, diameter DN2000, 40 silya ng uri silya, kapasidad 50 tons/oras
- Mga umiiral na problema:
- Mataas na pressure drop (0.8kPa bawat tray, kabuuang pressure drop 32kPa), mataas na paggamit ng enerhiya.
- Mababang separation efficiency, kalidad ng solvent recovery ay 98.5% lamang, 3% ang rate ng pagkawala.
- Madaling masilo ang mga tray, kailangang linis 2-3 beses kada taon.
Iskemang ng renovasyon: Palitan gamit ang metal structured packed column
Teknikal na iskema:
- Uri ng packing: Metal orifice corrugated structured packing (250Y type)
- Taas ng packing layer: 12 metro (hinati sa 4 na layer, 3 metro bawat layer)
- Tagapamahagi ng likido: Tagapamahagi na may butas-butas na tubo, kerensya ng pamamahagi na 120 punto/m²
- Muling tagapamahagi: Nakalagay sa itaas ng bawat layer ng pina, gumagamit ng uri na troso-halan.
Paghahambing ng epekto ng pagpapabago:
|
Tagapagpahiwatig |
Bago ang Pagpapabago (Haligi na May Salaan) |
Pagkatapos ng Pagpapabago (Haligi na May Pina) |
Pagsulong |
|
Kabuuang pagbaba ng presyon (kPa) |
32 |
6.5 |
Binawasan ng 80% |
|
HETP (m) |
0.8 |
0.3 |
Nabawasan ng 62% |
|
Kalinisan ng solvent (%) |
98.5 |
99.7 |
Tumaas ng 1.2% |
|
Rate ng pagkawala ng solvent (%) |
3.0 |
0.8 |
Binawasan ng 73% |
|
Pagkonsumo ng singaw (tonelada/oras) |
6.5 |
4.2 |
Binawasan ng 35% |
|
Taunang pagkakataon ng pagpapanatili |
2-3 |
<1 |
Nabawasan ng 67% |
Pang-ekonomiyang Pagsusuri:
- Puhunan sa pagbabagong-kayang: 4.2 milyong yuan
- Taunang pagtitipid sa singaw: 20,000 tonelada (presyo ng singaw 200 yuan/tonelada)
- Taunang pagbawas sa pagkawala ng solvent: 960 tonelada (presyo ng solvent 6,000 yuan/tonelada)
- Taunang pagtitipid sa gastos sa pagpapanatili: 800,000 yuan
- Taunang benepisyong pang-ekonomiya: 9.8 milyong yuan
- Panahon ng pagbabalik sa puhunan: 5.1 buwan
Batay sa naging pagsusuri sa itaas, ang sumusunod na proseso ng pagdedesisyon sa pagpili ang iminumungkahi:
- Termosensitibo: Temperatura ng pagkabulok <150℃ → Unahing isipin ang mga thin-film evaporator o vacuum packed column.
- Kabilis: >100mPa·s → Mga thin-film evaporator o tray column, iwasan ang karaniwang packed column.
- Pagkapuna: Mataas na pagkapuna → Packed column (hindi metal na packings) o tray column na may espesyal na materyales.
- Teoretikal na plato <20 → Tray column o random packed column.
- Teoretikal na plato 20-50 → Tray column o structured packed column.
- Teoretikal na plato >50 → Structured packed column.
- Antas ng bako <10kPa → Mga punong haligang (malaking bentaheng sa pagbaba ng presyon).
- Presyon sa antas ng dagat o may presyur → Parehong tray column at punong haligang ay angkop.
- Ratio ng likido sa gas <0.5 → Tray columns.
- Ratio ng likido sa gas >2 → Punong haligang.
- Diametro ng haligang <800mm → Mas mababa ang gastos ng punong haligang.
- Diametro ng haligang >800mm → Mas mababa ang gastos ng tray columns.
- Mataas ang dalas ng pagpapanatili → Tray columns (madaling i-disassemble).
- Sensitibo sa paggamit ng enerhiya → Punong haligang o manipis na pelikulang evaporator.
Hakbang 5: Pagpili ng Prayoridad para sa Mga Espesyal na Senaryo
- Mga sistemang maaaring i-polimerisar → Iwasan ang mga packed column, pumili ng tray column o thin-film evaporator.
- Mga sistemang lumobo → Packed column (magandang epekto sa pagputol ng bula).
- Mga suspensiyong may laman na matibay → Tray column o wiped film evaporator.
- Mga produkong ultra-high-purity → Thin-film evaporator o mataas na kahusayan ng istrukturadong packed column.
Teknolohiya ng On-line monitoring:
- Real-time monitoring ng distribusyon ng temperatura sa mga tray/packing layer (optical fiber temperature measurement).
- On-line pagsusuri ng pressure drop upang magbigyan ng babala laban sa pagbaha at pagtulo.
- On-line pagsusuri ng komponente (on-line chromatography, NIR spectroscopy).
Intelektwal na sistema ng kontrol:
- Pag-optimize ng mga parameter ng operasyon batay sa machine learning.
- Ekspertong sistema para sa pagdidiskubre ng pagkakamali.
- Teknolohiyang digital twin para sa simulation at pag-optimize ng proseso.
Mga packings na may mataas na kapasidad:
- Ikaapat na henerasyong structured packings (HETP 0.1-0.2 metro, nadagdagan ang kapasidad ng 50%).
- Mga customized packings gamit ang 3D printing (disenyo ng kumplikadong flow channel).
Mga bagong uri ng trays:
- Directed sieve trays (nadagdagan ang oras ng contact ng gas-likido, tumaas ang kahusayan ng 15%).
- Composite float valves (lumawak ang kakayahang umangkop ng operasyon sa 20-120%).
- Pagpapopularisa ng teknolohiyang MVR heat pump: Ipinapopularisa sa mga sistema ng pagkukumpuni na may mababang pagkakaiba-iba ng temperatura (<30℃), inaasahang makakatipid ng enerhiya ng 50-70%.
- Solar-assisted heating: Paggamit ng solar collectors upang magbigay ng bahagyang init para sa distilasyon, angkop para sa hilagang-kanluran at hilaga ng Tsina.
- Paggamit ng basura ng init sa pamamagitan ng cascade: Pag-optimize sa mga network ng singaw na may maraming antas ng presyon upang mapataas ang pagbawi ng init.
Teknolohiya ng zero-emission:
- Pagsasama-sama ng VOCs + pagsipsip ng konsentrasyon upang makamit ang pagsunod sa pamantayan ng emisyon ng duming hangin.
- Pag-evaporate at pagkikristal ng wastewater na mataas ang asin upang makamit ang zero discharge ng wastewater.
Skid-mounted modularization:
- Mga miniaturisadong at modularisadong device para sa distilasyon (throughput <10 tons/hari).
- Mabilisang pag-deploy (delivery cycle <3 buwan), angkop para sa produksyon ng maraming uri at maliit na batch sa larangan ng fine chemicals.
1. Ang tray columns ay angkop para sa mga sitwasyong may malaking liquid-gas ratio, mataas na operating flexibility, at madalas na maintenance, at may malinaw na ekonomikong bentahe kapag ang diameter ng column >800mm.
2. Ang packed columns ay may mahusay na pagganap sa vacuum distillation, thermosensitive materials, at mataas na kahusayan sa paghihiwalay, na may mas mahusay na separation efficiency at kontrol sa enerhiya kumpara sa tray columns.
3. Ang thin-film evaporators ang pinakamahusay na opsyon sa paghawak ng mataas ang viscosity, thermosensitive, at mataas ang halaga ng mga materyales. Bagaman mataas ang pamumuhunan, ang kalidad ng produkto ay mas lalo pang napabuti.
4. Ang pinagsamang proseso (tulad ng evaporation + rectification, pre-separation + rectification) ay nakapagbabalanse ng epekto ng paghihiwalay at ekonomiya, at ito ang pangunahing direksyon ng engineering practice.
Yugto ng Disenyo:
- Isagawa nang buo ang mga pagsubok sa katangian ng materyales (viscosity, thermal stability, phase equilibrium data).
- Gamitin ang propesyonal na software para sa simulation ng proseso (Aspen Plus, HYSYS) para sa pag-optimize ng proseso.
- Maglaan ng 10-15% na disenyo na margin upang harapin ang mga pagbabago sa materyales.
Pagbili ng kagamitan:
- Bigyan ng prayoridad ang mga may sapat na karanasan na supplier at imbestigahan ang kanilang pagganap at kakayahan sa serbisyo pagkatapos ng benta.
- Pumili ng mga imported o lokal na nangungunang tatak para sa mga pangunahing bahagi (tulad ng mga distributor at packings).
- Lagdaan ang mga probisyon ng garantiya sa pagganap upang linawin ang mga tagapagpahiwatig tulad ng efficiency sa paghihiwalay at consumption ng enerhiya.
Konstruksyon at pag-install:
- Kontrolin ang antas ng patag na posisyon ng liquid distributor ng packed column sa loob ng ±2mm/m.
- Suriin ang pagkakapantay at espasyo ng bawat tray matapos mai-install ang tray column.
- Magsagawa ng mahigpit na pagtukoy sa anumang pagtagas para sa vacuum system, na may paglihis ng antas ng vacuum na <10%.
Pagsusuri at operasyon:
- Maghanda ng detalyadong plano sa pagsisimula at magpatuloy nang paunlad (pagsusuri sa sistema→paglilinis at palitan→pagsubok gamit ang tubig→pagsisimula ng feeding).
- Itatag ang database ng mga parameter sa operasyon at i-record ang pinakamainam na saklaw ng operasyon.
- Magsagawa ng regular na inspeksyon sa kagamitan at itatag ang isang sistema ng pagpapanatili.
Antas ng korporasyon:
- Magtulungan sa mga unibersidad at institusyong pananaliksik upang makabuo ng bagong uri ng packings at trays.
- Ipagamit ang CFD simulation technology upang mapabuti ang distribusyon ng flow field sa loob ng column.
- Itatag ang isang platapormang pangpilot upang patunayan ang mga bagong proseso at teknolohiya.
Antas ng industriya:
- Magsagawa ng mga teknikal na pamantayan at espesipikasyon para sa distilasyon ng mga di-lana materyales.
- Magtayo ng platapormang pangteknikal na palitan upang mapalaganap ang pagbabahagi ng karanasan.
- I-promote ang mas malalim na aplikasyon ng marunong na pagmamanupaktura at berdeng pagmamanupaktura sa larangan ng distilasyon.
Sa pamamagitan ng siyentipikong pagpili, pininong disenyo, mahigpit na konstruksyon, at napabuting operasyon, ang sistema ng distilasyong paghihiwalay para sa mga di-lana petrochemical na materyales ay maaaring makamit ang mahusay, nakakatipid sa enerhiya, nakakabuti sa kapaligiran, at ekonomikal na produksyon, na lumilikha ng makabuluhang ekonomikong at panlipunang benepisyo para sa mga negosyo.
EN
AR
BG
HR
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
ID
SR
UK
HU
TH
TR
GA
BE
BN
