Í efnavinnsluiðnaðinum (CPI) fer meirihluti aðskilnaðar fram með eimingarsúlum.Og þegar restin af ferlinu byggir á þessum dálkum, eru óhagkvæmni, flöskuhálsar og lokun vandamál.Í viðleitni til að halda eimingarferlum - og restinni af verksmiðjunni - áfram, er verið að fínstilla og endurvinna súlurnar til að hjálpa til við að hámarka skilvirkni og áreiðanleika súlnanna.

„Hvort sem það er í hreinsun, efnavinnslu eða framleiðslu á plasti, þá fer mestur aðskilnaður lífrænna efna fram með eimingu.Á sama tíma er stöðugur þrýstingur á efnavinnslur að gera ferla sína hagkvæmari,“ segir Izak Nieuwoudt, yfirtæknistjóri hjá Koch-Glitsch (Wichita, Kan.; www.koch-glitsch.com).„Vegna þess að eimingarsúlur eru mikill orkuneytandi og vegna þess að fólk vill ekki eyða miklum tíma í að laga búnað er aukin skilvirkni og áreiðanleiki súlnanna í fremstu röð núna.

Oft eftir að ferli er komið í gang finna örgjörvar að orkunotkunin er miklu meiri en þeir bjuggust við, segir Antonio Garcia, viðskiptaþróunarstjóri fjöldaflutninga hjá AMACS Process Tower Internals (Arlington, Tex.; www.amacs.com).„Til að fá betri orkunýtingu verða þeir að kanna möguleika sína til að bæta fjöldaflutningsframmistöðu,“ segir hann.„Að auki eru örgjörvar oft að leita leiða til að losa við flöskuháls ferlið til að fá betri aðskilnað og afkastagetukröfur og óhreinindi eru algeng orsök flöskuhálsa, svo að finna tækni sem aðstoða við þessi mál er líka mikilvægt.

Flöskuhálsar og niður í miðbæ af völdum óhreininda eða vélrænna vandamála, eins og titringur eða vélbúnaður innan súlna sem losnar í sundur, getur orðið mjög dýrt.„Það er mjög dýrt í hvert skipti sem þú þarft að leggja niður eimingarsúlu, vegna þess að það hefur oft í för með sér lokun á andstreymis- og downstream-einingum líka,“ segir Nieuwoudt.„Og þessar ófyrirséðu lokunar leiða til mikils taps á dag.

Af þessum sökum eru framleiðendur innri dálka að þróa vörur sem eru hannaðar til að aðstoða örgjörva við að auka orkunýtingu og áreiðanleika.

Að skipta út hefðbundnum bökkum og umbúðum fyrir nýrri, háþróaðar lausnir er oft nauðsynlegt fyrir örgjörva sem er að leitast eftir meiri skilvirkni, afkastagetu og áreiðanleika, þannig að framleiðendur leita stöðugt að því að bæta tilboð sitt.

Til dæmis hefur Raschig GmbH (Ludwigshafen, Þýskalandi; www.raschig.com) nýlega gefið út Raschig Super-Ring Plus, nýja, afkastamikla handahófskenndu pökkun sem fer fram úr fyrri Raschig hringnum.„Bjartsýni uppbygging Raschig Super-Ring Plus gerir kleift að auka afkastagetu með stöðugri skilvirkni,“ segir Micheal Schultes, tæknistjóri hjá Raschig.„Varan er afrakstur hönnunarþróunar sem byggir á margra ára rannsóknum.Markmiðið var að vera með alla kosti ofurhringsins, en bæta getu og draga úr þrýstingsfalli.“

Varan sem myndast lágmarkar þrýstingsfall með því að raða flötum sinusoidal ræmum í mjög opna byggingu, hámarkar getu með filmuflæðisvali á samfelldum sinusoidal-röndum, eykur skilvirkni með því að lágmarka dropamyndun inni í pakkningunni og dregur úr tilhneigingu til gróðursetningar með því að draga úr dropaþróun og bjóða upp á litla þrýstingsfall.Fótnæmni minnkar einnig með því að mynda samfelldar vökvafilmur, sem bleyta allan pakkningahlutinn.

Sömuleiðis hefur AMACS verið að gera rannsóknir til að bæta SuperBlend vöru sína.„Rannsóknir hafa sýnt að með því að skipta út núverandi tilviljanakenndri pökkun fyrir SuperBlend 2-PAC okkar er hægt að auka turnafköst um 20% eða afkastagetu um 15%,“ segir Moize Turkey, framkvæmdastjóri forritaverkfræði, hjá AMACS.SuperBlend 2-PAC tæknin er blanda af afkastamiklum pakkningastærðum settum í einbreitt rúm.„Við blandum saman tveimur stærðum af bestu handahófskenndu rúmfræði úr málmi og, þegar hún er sameinuð, nær einkaleyfisskylda blandan hagkvæmni minni pakkningastærðarinnar, en heldur getu og þrýstingsfalli stærri pakkningastærðarinnar,“ segir hann.Mælt er með blönduðu rúminu fyrir frásog og afhreinsun, fínefnaeimingu, súrefnisblöndunartæki og möguleika til endurbóta í hvaða massa- eða hitaflutningsturni sem er takmarkaður af hefðbundinni eða þriðju kynslóðar handahófskenndri pökkun.

Einnig er verið að þróa endurbætur á innri innréttingum til að aðstoða við vandamál eins og illgresi og erfiðar aðstæður.

„Áreiðanleiki er gríðarlega mikilvægur fyrir daglega þætti.Sama hversu vel tæki virkar, ef það getur ekki staðist gróðurskilyrði í ferli, mun það ekki ná árangri,“ segir Mark Pilling, tæknistjóri USA hjá Sulzer (Winterthur, Sviss; www.sulzer. com).„Sulzer hefur eytt gríðarlegum tíma á síðustu fimm árum í að þróa heildarlínu af gróðurþolnum búnaði.Í bökkum býður fyrirtækið upp á VG AF og gróðurvarnarbakka og nýlega komu á markað UFM AF lokar, sem eru bæði afkastamikil fyrir afkastagetu og skilvirkni, auk þess sem þeir eru mjög gróðurþolnir.Í umbúðum setti fyrirtækið á markað Mellagrid AF gróðurvarnargrindpakkningar, sem henta fyrir mjög gróandi pökkunarnotkun, svo sem tómarúmsþvottahluta.

Pilling bætir við að vegna froðuvandamála hafi Sulzer unnið að tvíþættri nálgun.„Á meðan við þróum búnað og hönnun til að takast á við froðumyndun, vinnum við einnig með viðskiptavinum okkar til að ákvarða hugsanlega froðumyndun,“ segir hann.„Þegar þú veist að froðumyndun er til geturðu hannað fyrir hana.Það eru tilvikin þar sem viðskiptavinur verður fyrir froðukenndu ástandi og veit ekki um það sem hafa tilhneigingu til að skapa vandamál.Við sjáum alls kyns froðumyndun eins og Marangoni, Ross froðu og svifryk og vinnum með viðskiptavinum að því að bera kennsl á slíkar aðstæður.“

Og fyrir notkun þar sem gróðursetning og kókmyndun geta verið mjög alvarleg, þróaði Koch-Glitsch Proflux ristpökkun fyrir alvarlega þjónustu, segir Nieuwoudt (Mynd 1).Nýja afkastamikil ristpökkun fyrir alvarlega þjónustu sameinar skilvirkni skipulagðrar pökkunar með styrkleika og óhreinindum ristpökkunar.Það er samsetning af traustum bylgjupappa sem soðin er á þungar stöngir.Sambland af soðnu stangarsamstæðu og bylgjupappa með aukinni efnisþykkt veitir öfluga hönnun sem þolir skemmdir af völdum turna eða rofs.Bilin á milli blaðanna veita aukna gróðurþol.„Pökkunin hefur verið sett upp næstum 100 sinnum núna í mjög alvarlegri gróðurþjónustu og gengur virkilega vel miðað við vörurnar sem hún kemur í staðin.Því lengra sem endingartíminn er og því minna þrýstingsfall sem það skilar árangri í lægri rekstrarkostnaði fyrir viðskiptavininn,“ segir Nieuwoudt.

Mynd 1. Proflux ristpökkun fyrir alvarlega þjónustu er afkastamikil ristpökkun fyrir alvarlega þjónustu sem sameinar skilvirkni skipulagðrar pökkunar með styrkleika og óhreinindum ristpökkunar Koch-Glitsch

Þegar kemur að eimingu eru líka oft áskoranir sem snúa að ferli sem þarf að bregðast við með sérstökum aðgerðum.

„Það er markaður fyrir sérsniðnar lausnir sem eru lagaðar að sérstöku ferli og þörfum viðskiptavina,“ segir Christian Geipel, framkvæmdastjóri, hjá RVT Process Equipment (Steinwiesen, Þýskalandi; www.rvtpe.com).„Þetta á sérstaklega við um endurbætur á núverandi verksmiðjum sem eru breyttar til að uppfylla nýjar kröfur.Áskoranirnar eru margvíslegar og fela í sér markmið eins og lengri og fyrirsjáanlegri hlaupalengd fyrir gróðursetningar, meiri afköst og minna þrýstingsfall eða breiðari rekstrarsvið fyrir meiri sveigjanleika.“

Til að mæta sérstökum þörfum hefur RVT þróað skipulagða pökkun með mikilli afkastagetu, SP-Line (Mynd 2)."Vegna breyttrar rúmfræði rásar næst minna þrýstingsfall og meiri afkastageta."Ennfremur, fyrir mjög lítið vökvaálag, önnur forritssértæk áskorun, er hægt að sameina þessar umbúðir með nýjum gerðum vökvadreifingaraðila.„Bættur úðastútsdreifingaraðili sem sameinar úðastúta með skvettuplötum var þróaður og er notaður með góðum árangri í notkun eins og olíuhreinsunarsúlur,“ segir Geipel.„Það dregur úr aðdraganda og þar af leiðandi óhreinindum í pökkunarhlutanum fyrir ofan dreifingaraðilann án þess að fórna gæðum vökvadreifingar fyrir pökkunarhlutann fyrir neðan.

Mynd 2. Ný, afkastamikil skipulögð pakkning, SP-Line frá RVT, býður upp á breytta rúmfræði rásar, minna þrýstingsfall og meiri afkastagetu RVT vinnslubúnaðar

Annar nýr vökvadreifingaraðili frá RVT (Mynd 3) er dreifingaraðili af troggerð með skvettuplötum sem sameinar lágan vökvahraða með hærra rekstrarsviði og sterkri, gróðurþolinni hönnun.

Mynd 3. Fyrir mjög lágt vökvaálag, önnur forritssértæk áskorun, er hægt að sameina pakkningar með nýjum gerðum vökvadreifara RVT Process Equipment

Á sama hátt er GTC Technology US, LLC (Houston; www.gtctech.com) að þróa nýjar vörur til að aðstoða vinnsluaðila við að bæta afköst eimingarsúlna út frá sérstökum þörfum þeirra.Ein af nýjustu þróuninni felur í sér GT-OPTIM afkastamikla bakka, segir Brad Fleming, framkvæmdastjóri Process Equipment Technology deildar GTC.Hundruð iðnaðarmannvirkja auk prófana hjá Fractionation Research Inc. (FRI; Stillwater, Okla.; www.fri.org) hafa sýnt fram á að afkastamikill bakki nær umtalsverðri skilvirkni og afkastagetu umfram hefðbundna bakka.Þverflæðisbakkarnir eru sérsniðnir að þörfum notandans til að ná mikilli skilvirkni með blöndu af einkaleyfis- og sértækum tækjum sem mynda hverja bakkahönnun.„Við getum útvegað safn af tækni og eiginleikum sem hægt er að nota til að takast á við ákveðin markmið,“ segir Fleming.„Markmið eins örgjörva gæti verið að auka skilvirkni, á meðan annar vill auka afkastagetu og enn annar vill lágmarka þrýstingsfall, draga úr óhreinindum eða lengja keyrslutíma.Við erum með mörg mismunandi vopn í búnaðarhönnunarvopnabúrinu okkar, þannig að við getum einbeitt okkur að markmiði viðskiptavinarins fyrir sértæka endurbætur á ferlinum.

Á sama tíma hefur AMACS tekist á við aðra algenga eimingaráskorun sem olíuhreinsunarstöðvar, jarðolíuverksmiðjur, gasverksmiðjur og svipaðar stöðvar standa frammi fyrir.Oft tekst ekki að fjarlægja lausan vökva úr vinnslugasstraumi með lóðréttri útsláttartromma eða skilju með uppsettum þokueyðingarbúnaði."Í stað þess að reyna að takast á við eða gera við einkenni, leitum við að rót orsökarinnar, sem venjulega felur í sér úðaeyðingarbúnaðinn í útsláttartrommunni," segir Garcia hjá AMACS.Til að takast á við vandamálið þróaði fyrirtækið Maxswirl Cyclone, afkastamikið, afkastamikið misteyðingartæki sem notar miðflóttakrafta til að veita háþróaða skilvirkni.

Maxswirl Cyclone rörin samanstanda af föstum þyrilhluta, sem beitir miðflóttakrafti á þokuhlaðna gufu til að aðskilja meðfylgjandi vökva frá gasflæði.Í þessum axial-flow hvirfilbyl ýtir miðflóttakrafturinn sem myndast vökvadropum út á við, þar sem þeir búa til vökvafilmu á innri vegg hringsins.Vökvinn fer í gegnum raufar í rörveggnum og safnast saman neðst í hringrásarkassanum og tæmd er með þyngdarafl.Þurra gasið safnast saman í miðju hringrásarpípunnar og fer út í gegnum hringhringinn.

Á sama tíma leggur DeDietrich (Mainz, Þýskalandi; www.dedietrich.com) áherslu á að útvega súlur og innra hluta fyrir mjög ætandi ferli við hitastig allt að 390°F, segir Edgar Steffin, yfirmaður markaðssetningar hjá DeDietrich.„Súlur allt að DN1000 eru gerðar úr QVF bórsilíkatgleri 3.3 eða DeDietrich glerfóðruðu stáli.Stærri súlur allt að DN2400 eru eingöngu úr DeDietrich glerfóðruðu stáli.Tæringarþolnu efnin eru úr bórsílíkatgleri 3.3, SiC, PTFE eða Tantalum“ (Mynd 4).

Mynd 4. DeDietrich leggur áherslu á súlur og innra hluta fyrir mjög ætandi ferli við hitastig allt að 390°F.Súlur allt að DN1000 eru úr QVF bórsilíkatgleri 3.3 eða DeDietrich glerfóðruðu stáli.Stærri súlur allt að DN2400 eru eingöngu úr DeDietrich glerfóðruðu stáli.Tæringarþolnu efnin eru úr bórsílíkatgleri 3.3, SiC, PTFE eða tantal DeDietrich

Hann bætir við að flest ferli við hækkað hitastig yfir 300°F krefjast þess að forðast PTFE.SiC hefur hærri hitaþol og gerir kleift að hanna stærri dreifingaraðila og safnara sem eru minna viðkvæm fyrir fóðri sem inniheldur föst efni eða þeim sem hafa tilhneigingu til að freyða, afgasa eða blikka.

Durapack skipulögð pakkning fyrirtækisins í bórsílíkatgleri 3.3 er hentug fyrir tæringarþolið gler 3.3 eða glerfóðraðar stálsúlur, þar sem það hefur sömu tæringarþol og glersúlan og heldur hitastöðugleika sínum við hærra hitastig miðað við fjölliður.Bórsílíkatgler 3.3 er ekki gljúpt, sem dregur verulega úr veðrun og tæringu samanborið við samsvarandi keramikpökkun.

Og turnar sem eru með hliðarskurð, en eru hitafræðilega óhagkvæmir, segir Fleming hjá GTC, gætu verið góðir frambjóðendur fyrir deiliveggssúlutækni.„Margar eimingarsúlur eru með efri og neðri afurð, auk hliðarafurða, en þessu fylgir mikil hitauppstreymi.Skilveggssúlutækni – þar sem þú endurbætir hefðbundna súlu – er ein leið til að auka afkastagetu á sama tíma og hún dregur úr orkunotkun eða dregur úr óhreinindum vörunnar,“ segir hann (mynd 5).

Mynd 5. Turnar sem eru með hliðarskurð, en eru hitafræðilega óhagkvæmir, geta verið góðir möguleikar fyrir deiliveggssúlutækni GTC Technologies

Skilveggssúlan aðskilur fjölþátta fóður í þrjá eða fleiri hreinsaða strauma innan eins turns og útilokar þörfina fyrir aðra súlu.Hönnunin notar lóðréttan vegg til að skipta miðju súlunnar í tvo hluta.Fóðrið er sent á aðra hlið súlunnar, sem kallast forhlutunarhluti.Þar ferðast léttu efnisþættirnir upp í súluna, þar sem þeir eru hreinsaðir, en þungu efnisþættirnir ferðast niður eftir súlunni.Vökvaflæðið frá toppi súlunnar og gufuflæðið frá botninum er beint á sitt hvora hlið skilveggsins.

Frá gagnstæðri hlið veggsins er hliðarafurðin fjarlægð af svæðinu þar sem miðsuðuhlutirnir eru mest þéttir.Þetta fyrirkomulag er fær um að framleiða mun hreinni miðafurð en hefðbundin hliðarsúla með sömu skyldu og með hærra flæði.

„Breytingin í skilveggssúlu er rannsökuð þegar þú ert að skoða umtalsverðar endurbætur sem þú gætir ekki gert annars innan takmarkana hefðbundins turns, en ef þú getur breytt í skilveggstækni muntu sjá verulega lækkun í orkunotkun,“ segir hann.„Almennt er 25 til 30% minnkun á heildarorkunotkun fyrir tiltekið afköst, stórbætt afrakstur og hreinleiki vara og oft aukning á afköstum líka.

Hann bætir við að einnig sé tækifæri til að nota skilveggssúlu í stað hefðbundinnar tveggja turna röð.„Þú getur notað deiliveggssúlur til að framkvæma sömu aðgerðina og framleiða sömu vörur, en þú ert að gera það í einum líkamlegum turni í samanburði við tveggja turna kerfi.Í grasrótinni er hægt að ná umtalsverðri lækkun fjármagnsútgjalda með milliveggssúlutækni.“

Þetta rit inniheldur texta, grafík, myndir og annað efni (sameiginlega „Efni“), sem er eingöngu ætlað til upplýsinga.Ákveðnar greinar innihalda eingöngu persónulegar tillögur höfundar.AÐ TRÚA Á EINHVERJAR UPPLÝSINGAR SEM LEGAR Í ÞESSARI RITI ER AÐEINS Á ÞÍN ÁHÆTTU.© 2019 Access Intelligence, LLC – Allur réttur áskilinn.