برج ها

نام انگلیسی: Tower
اساس کار برج ها افزایش سطح تماس بین فازها می باشد که این افزایش ممکن است توسط سینی یا پرکن تامین شود. چگونگی تماس گاز و مایع بسته به نوع وسیله متفاوت است. در ساخت برج ها بر حسب شرایط عملیاتی و خوردگی می توان از انواع مواد مانند شیشه، فلزات، فلزات با آستر شیشه ای، کربن نفوذ ناپذیر و … استفاده کرد. عموماً شکل برج ها به صورت استوانه ای است . سینی ها عموماً از ورق های فلزی و در صورت لزوم از آلیاژهای بخصوص ساخته می شوند. معمولاً برج های جداسازی ، بر اساس عملیات انتقال جرمی که بین فازها انجام می شود و بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند به برج های تقطیر ، برج های استخراج و برج های جذب و دفع تقسیم بندی می شوند. مقدمه: یکی از مهمترین فرایندهایی که در صنایع مربوط به نفت انجام می شود، جداسازی های اجزای موجود در یک ترکیب است که هر کدام از این اجزاء می توانند ارزش بسیار بالایی در مقایسه با ترکیب اولیه داشته باشند. اگر مخلوطی که جداسازی می شود همگن باشد جداسازی می تواند تنها با افزودن و یا ایجاد فاز دیگری در سیستم انجام شود. به عنوان مثال در جداسازی یک مخلوط گازی، فاز دیگر می تواند به وسیله چگالش جزئی انجام شود. بخار حاصل از چگالش جزئی، غنی از ترکیبات فرار و مایع حاصله غنی از ترکیبات با فراریت کمتر خواهد بود. به عنوان یک روش دیگر به جای تولید یک فاز اضافی می توان به مخلوط گازی فاز جدیدی نظیر یک حلال را افزود که به طور انتخابی یکی یا چند تا از ترکیبات مخلوط را در خود حل کند . در اینجا یک مرحله جداسازی دیگری خواهیم داشت تا حلال را از سیال حل شده در آن جدا کرده و برای استفاده مجدد به دستگاه جداساز برگردانیم. در صورتیکه یک مخلوط ناهمگن داشته باشیم، جداسازی می تواند به طور فیزیکی و با استفاده از تفاوت دانسیته بین فازها انجام گیرد. جداسازی برای مخلوط های زیر صورت می گیرد:

۱ -جداسازی مخلوط های ناهمگن
۲ -جداسازی مخلوط های همگن

جداسازی فازهای مختلف یک مخلوط ناهمگن باید قبل از جداسازی مخلوط های همگن انجام گیرد زیرا این جداسازی هم ساده بوده و هم باعث تسهیل در جداسازی همگن خواهد شد. روش های جداسازی ممکن است به صورت پیوسته، نیمه پیوسته و غیرپیوسته صورت گیرد. جداسازی فازی که احتمالاً باید انجام گیرد عبارتند از:

– بخار/ مایع،
– مایع/ مایع،
– جامد/ مایع،
– جامد/گاز
– جامد/ جامد

حالات بالا بخار/ مایع، مایع/ مایع، که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند، مورد بررسی قرار می گیرند. دستگاه های بکار رفته در عملیات گاز/مایع به دو دسته تقسیم می شوند:
-دستگاه هایی که در آنها گاز پراکنده می شود: در این گروه مخازنی که در آنها حباب گاز ایجاد می شود و یا مخزن مجهز به همزن و انواع برج های سینی دار را می توان نام برد. در این دستگاه ها فاز گاز به صورت حباب یا کف در فاز مایع پراکنده می شوند.
-دستگاه هایی که در آنها فاز مایع پراکنده می شود: این گروه شامل دستگاه هایی می شود که در آنها مایع به صورت یک فیلم نازک و یا به صورت قطره ای درآمده و در فاز گاز پراکنده می شود.
در این میان برج های دیواره مرطوب، برج های پاششی و پاشنده ها و نیز ستون های پر شده را می توان نام برد. ستون های پر شده مهمترین نوع دستگاه های این گروه به حساب می آیند. معمولاً برج های جداسازی، بر اساس عملیات انتقال جرمی که بین فازها انجام می شود و بیشتر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند به صورت زیر تقسیم بندی می شوند.
الف – برج های تقطیر
ب – برج های استخراج
ج – برج های جذب و دفع