Kimyasal proses endüstrilerinde (CPI), ayırmaların çoğunluğu damıtma kolonları aracılığıyla yapılır.Sürecin geri kalanı bu sütunlara dayandığında verimsizlikler, darboğazlar ve kapanmalar sorunlu hale gelir.Damıtma süreçlerinin ve tesisin geri kalanının ilerlemesini sağlamak amacıyla, sütunların verimliliğini ve güvenilirliğini optimize etmeye yardımcı olmak için sütunun iç kısımlarında ince ayarlar yapılıyor ve yeniden çalışılıyor.

"İster rafine etmede, ister kimyasal işlemede, ister plastik üretiminde olsun, organik kimyasallar arasındaki ayırmanın büyük kısmı damıtma yoluyla yapılıyor.Aynı zamanda, kimyasal işleyiciler üzerinde süreçlerini daha uygun maliyetli hale getirme yönünde sürekli bir baskı var” diyor Koch-Glitsch'in baş teknik sorumlusu Izak Nieuwoudt (Wichita, Kan.; www.koch-glitsch.com)."Damıtma kolonları büyük bir enerji tüketicisi olduğundan ve insanlar ekipmanı tamir etmek için çok fazla zaman harcamak istemediğinden, kolonların verimliliğinin ve güvenilirliğinin arttırılması şu anda ön plandadır."

AMACS Process Tower Internals'ın (Arlington, Tex.; www.amacs.com) toplu aktarım iş geliştirme müdürü Antonio Garcia, genellikle bir süreç çalışmaya başladıktan sonra işlemcilerin enerji tüketiminin beklediklerinden çok daha yüksek olduğunu fark ettiğini söylüyor."Daha iyi enerji verimliliği elde etmek için kütle aktarım performansını artırmaya yönelik seçenekleri keşfetmeleri gerekiyor" diyor."Ayrıca, işleyiciler daha iyi ayırma ve kapasite gereksinimleri elde etmek için sıklıkla süreçteki darboğazları ortadan kaldırmanın yollarını arıyorlar ve kirlenme, darboğazların yaygın bir nedenidir; bu nedenle, bu sorunlara yardımcı olacak teknolojilerin bulunması da önemlidir."

Titreşim veya kolonların içindeki mekanizmaların parçalanması gibi kirlenme veya mekanik sorunlardan kaynaklanan darboğazlar ve arıza süreleri çok maliyetli hale gelebilir.Nieuwoudt, "Bir damıtma kolonunu her kapatmak zorunda kaldığınızda bu çok pahalıdır, çünkü bu genellikle yukarı ve aşağı yöndeki ünitelerin de kapanmasıyla sonuçlanır" diyor."Ve bu plansız kapanmalar gün başına büyük kayıplara neden oluyor."

Bu nedenle kolon iç parçaları üreticileri, işlemcilerin enerji verimliliğini ve güvenilirliğini artırmalarına yardımcı olmak için tasarlanmış ürünler geliştiriyorlar.

Geleneksel tepsileri ve ambalajları daha yeni, gelişmiş çözümlerle değiştirmek, daha yüksek verimlilik, kapasite ve güvenilirlik arayan bir işlemci için genellikle gerekli olduğundan üreticiler sürekli olarak sunduklarını iyileştirme arayışındadır.

Örneğin, Raschig GmbH (Ludwigshafen, Almanya; www.raschig.com) yakın zamanda önceki Raschig Ring'in performansını aşan yeni, yüksek performanslı rastgele paketleme olan Raschig Super-Ring Plus'ı piyasaya sürdü.Raschig teknik direktörü Micheal Schultes, "Raschig Super-Ring Plus'ın optimize edilmiş yapısı, sabit verimlilikte daha fazla kapasite artışı sağlıyor" diyor.“Ürün, uzun yıllara dayanan araştırmalara dayanan tasarım geliştirmenin sonucudur.Hedef, Super-Ring'in tüm avantajlarından faydalanmak, ancak kapasiteyi artırmak ve basınç düşüşünü azaltmaktı."

Ortaya çıkan ürün, düz sinüzoidal şeritleri son derece açık bir yapı halinde düzenleyerek basınç düşüşünü en aza indirir, sürekli sinüzoidal şerit düzenlemelerinde film akışı tercihi ile kapasiteyi maksimuma çıkarır, salmastra içindeki damlacık oluşumlarını en aza indirerek verimliliği arttırır ve damlacık gelişimini azaltarak ve düşük performans sunarak kirlenme eğilimini azaltır. basınç düşmesi.Kirlenme hassasiyeti, sürekli sıvı filmlerin oluşturulması ve tüm paketleme elemanının ıslatılmasıyla da azaltılır.

Aynı şekilde AMACS da SuperBlend ürününü geliştirmek için araştırmalar yapıyor.AMACS Uygulama Mühendisliği Müdürü Moize Türkiye, "Araştırmalar, mevcut rastgele salmastranın SuperBlend 2-PAC ile değiştirilmesiyle kule verimliliğinin %20 veya kapasitenin %15 artırılabileceğini gösterdi" diyor.SuperBlend 2-PAC teknolojisi, tek bir yatağa yerleştirilen yüksek performanslı paketleme boyutlarının bir karışımıdır."En iyi rastgele metal geometrisinin iki boyutunu harmanlıyoruz ve birleştirildiğinde patentli karışım, daha büyük ambalaj boyutunun kapasitesini ve basınç düşüşünü korurken, daha küçük ambalaj boyutunun verimlilik avantajlarını elde ediyor" diyor.Harmanlanmış yatak, geleneksel veya üçüncü nesil rastgele paketleme ile sınırlandırılan herhangi bir kütle veya ısı transfer kulesinde absorpsiyon ve sıyırma, ince kimyasal damıtma, rafineri fraksiyonlayıcıları ve yenileme fırsatları için önerilir.

Kirlenme ve zor koşullar gibi sorunlara yardımcı olmak için iç kısımlarda iyileştirmeler de geliştiriliyor.

“Güvenilirlik günlük değerlendirmeler için son derece önemlidir.Bir cihaz ne kadar iyi performans gösterirse göstersin, bir prosesteki kirlenme koşullarına dayanamazsa başarılı olmayacaktır” diyor Sulzer'in (Winterthur, İsviçre; www.sulzer) ABD teknoloji müdürü Mark Pilling. com)."Sulzer, son beş yılda kirlenmeye karşı dayanıklı eksiksiz bir ekipman serisi geliştirmek için muazzam miktarda zaman harcadı."Şirket, tepsilerde VG AF ve kirlenme önleyici tepsiler sunuyor ve hem kapasite ve verimlilik açısından yüksek performansın yanı sıra kirlenmeye son derece dayanıklı olan, yakın zamanda piyasaya sürülen UFM AF valflerini sunuyor.Ambalajlarda şirket, vakum kulesi yıkama bölümleri gibi yüksek düzeyde kirlenmeye neden olan ambalajlama uygulamalarına uygun olan Mellagrid AF kirlenme önleyici ızgaralı ambalajlarını piyasaya sürdü.

Pilling, Sulzer'in köpük sorunları için iki yönlü bir yaklaşım üzerinde çalıştığını ekliyor."Köpükleme uygulamalarını gerçekleştirmek için ekipman ve tasarımlar geliştirirken aynı zamanda potansiyel köpüklendirme uygulamalarını belirlemek için müşterilerimizle birlikte çalışıyoruz" diyor."Köpüğün var olduğunu öğrendikten sonra ona göre tasarım yapabilirsiniz.Sorun yaratma eğiliminde olan, müşterinin köpüklenme durumuna sahip olduğu ve bunu bilmediği durumlardır.Marangoni, Ross köpükleri ve parçacıklı köpükler gibi her türlü köpüğü görüyoruz ve bu tür durumları tespit etmek için müşterilerle birlikte çalışıyoruz."

Nieuwoudt, kirlenmenin ve koklaşmanın çok şiddetli olabildiği uygulamalar için Koch-Glitsch'in Proflux ağır hizmet ızgara paketlemeyi geliştirdiğini söylüyor (Şekil 1).Yeni yüksek performanslı ağır hizmet ızgaralı paketleme, yapılandırılmış paketlemenin verimliliğini ızgaralı paketlemenin sağlamlığı ve kirlenme direnciyle birleştirir.Ağır ölçülü çubuklara kaynaklanmış sağlam oluklu levhalardan oluşan bir montajdır.Kaynaklı çubuk tertibatı ve artırılmış malzeme kalınlığına sahip oluklu levhaların kombinasyonu, kule çöküntülerinden veya erozyondan kaynaklanan hasarlara direnen sağlam bir tasarım sağlar.Levhalar arasındaki boşluklar kirlenmeye karşı gelişmiş direnç sağlar.“Ambalaj, çok ciddi kirlenmeye neden olan hizmetlerde şu anda neredeyse 100 kez takıldı ve değiştirildiği ürünlerle karşılaştırıldığında gerçekten iyi performans gösteriyor.Nieuwoudt, "Daha uzun çalışma ömrü ve sağladığı daha düşük basınç düşüşü, müşteri için işletme maliyetlerinin daha düşük olmasını sağlıyor" diyor.

Şekil 1. Proflux ağır hizmet ızgaralı paketleme, yapılandırılmış paketlemenin verimliliğini ızgaralı paketlemenin sağlamlığı ve kirlenme direnciyle birleştiren yüksek performanslı bir ağır hizmet ızgaralı paketlemedir Koch-Glitsch

Damıtma söz konusu olduğunda, genellikle özel önlemlerle ele alınması gereken bir sürece özgü zorluklar da vardır.

RVT Process Equipment (Steinwiesen, Almanya; www.rvtpe.com) genel müdürü Christian Geipel, "Özel proseslere ve müşteri ihtiyaçlarına göre ayarlanmış, kişiye özel çözümler için bir pazar var" diyor.“Bu, özellikle yeni talepleri karşılamak üzere değiştirilen mevcut tesislerin yenilenmesi için geçerli.Zorluklar çeşitlidir ve kirlenme uygulamaları için daha uzun ve daha öngörülebilir çalışma uzunlukları, daha yüksek kapasite ve daha düşük basınç düşüşü veya daha fazla esneklik için daha geniş çalışma aralıkları gibi hedefleri içerir."

RVT, özel ihtiyaçları karşılamak için yüksek kapasiteli yapılandırılmış bir paketleme olan SP-Line'ı geliştirmiştir (Şekil 2)."Değiştirilmiş kanal geometrisi sayesinde daha düşük basınç düşüşü ve daha yüksek kapasite elde ediliyor."Ayrıca, uygulamaya özel başka bir zorluk olan çok düşük sıvı yükleri için bu salmastralar yeni tip sıvı dağıtıcılarla birleştirilebilir.Geipel, "Püskürtme nozullarını sıçrama plakalarıyla birleştiren gelişmiş bir püskürtme nozulu dağıtıcısı geliştirildi ve rafineri vakum kolonları gibi uygulamalarda başarıyla kullanıldı" diyor."Aşağıdaki paketleme bölümüne sıvı dağıtım kalitesinden ödün vermeden distribütörün üzerindeki paketleme bölümlerinde sürüklenmeyi ve dolayısıyla kirlenmeyi azaltır."

Şekil 2. RVT'nin yeni, yüksek kapasiteli yapılandırılmış salmastrası SP-Line, değiştirilmiş kanal geometrisi, daha düşük basınç düşüşü ve daha yüksek kapasiteli RVT Proses Ekipmanı sunar

RVT'nin bir başka yeni sıvı dağıtıcısı (Şekil 3), düşük sıvı oranlarını daha yüksek çalışma aralığı ve sağlam, kirlenmeye karşı dirençli tasarımla birleştiren sıçrama plakalı oluk tipi bir dağıtıcıdır.

Şekil 3. Uygulamaya özgü başka bir zorluk olan çok düşük sıvı yükleri için salmastralar yeni tip sıvı dağıtıcılarla birleştirilebilir RVT Proses Ekipmanı

Benzer şekilde, GTC Technology US, LLC (Houston; www.gtctech.com), işleyicilerin özel ihtiyaçlarına göre damıtma kolonlarının performansını artırmalarına yardımcı olacak yeni ürünler geliştiriyor.GTC'nin Proses Ekipman Teknolojisi bölümünün genel müdürü Brad Fleming, en son gelişmelerden birinin GT-OPTIM yüksek performanslı tepsileri içerdiğini söylüyor.Yüzlerce endüstriyel kurulum ve Fractionation Research Inc.'de (FRI; Stillwater, Okla.; www.fri.org) yapılan testler, yüksek performanslı tepsinin geleneksel tepsilere göre önemli verimlilik ve kapasite artışı sağladığını göstermiştir.Çapraz akışlı tepsiler, her tepsi tasarımını oluşturan patentli ve tescilli cihazların bir kombinasyonu aracılığıyla yüksek verimlilik elde etmek amacıyla son kullanıcının ihtiyaçlarına göre özelleştirilir.Fleming, "Belirli hedeflere ulaşmak için kullanılabilecek bir dizi teknoloji ve özellik sağlayabiliriz" diye belirtiyor.“Bir işlemcinin hedefi verimliliği artırmak olabilirken, bir diğeri kapasiteyi artırmak, bir başkası ise basınç düşüşünü en aza indirmek, kirlenmeyi azaltmak veya çalışma süresini uzatmak isteyebilir.Ekipman tasarımı cephanemizde pek çok farklı silah var, bu nedenle müşterinin özel süreç iyileştirmesi için hedeflediği hedefe odaklanabiliyoruz.”

Bu arada AMACS, petrol rafinerileri, petrokimya tesisleri, gaz tesisleri ve benzeri tesislerin karşılaştığı bir başka ortak damıtma sorununu da ele aldı.Çoğu zaman, buğu giderme ekipmanı takılı dikey bir boşaltma tamburu veya ayırıcı, serbest sıvıyı bir proses gaz akışından ayırmada başarısız olur.AMACS'tan Garcia, "Semptomları gidermeye veya onarmaya çalışmak yerine, genellikle devre dışı bırakma tamburundaki buğu giderme ekipmanını içeren temel nedeni arıyoruz" diyor.Sorunu çözmek için şirket, en son teknolojiye sahip ayırma performansı sağlamak üzere merkezkaç kuvvetlerini kullanan, yüksek kapasiteli, yüksek verimli bir buğu giderme cihazı olan Maxswirl Cyclone'u geliştirdi.

Maxswirl Siklon tüpleri, sürüklenen sıvıyı gaz akışından ayırmak için sis yüklü buhara merkezkaç kuvveti uygulayan sabit bir girdap elemanından oluşur.Bu eksenel akışlı siklonda, ortaya çıkan merkezkaç kuvveti, sıvı damlacıklarını dışarı doğru iter ve burada siklonun iç duvarında bir sıvı filmi oluşturur.Sıvı, tüp duvarındaki yarıklardan geçer ve siklon kutusunun tabanında toplanır ve yerçekimi ile boşaltılır.Kuru gaz siklon tüpünün merkezinde yoğunlaşır ve siklonun içinden çıkar.

Bu arada, DeDietrich'in pazarlama müdürü Edgar Steffin, DeDietrich'in (Mainz, Almanya; www.dedietrich.com) 390°F'a kadar sıcaklıklardaki son derece aşındırıcı prosesler için sütunlar ve iç parçalar sağlamaya odaklandığını söylüyor.“DN1000'e kadar olan kolonlar QVF borosilikat cam 3.3 veya DeDietrich cam kaplı çelikten yapılmıştır.DN2400'e kadar olan daha büyük kolonlar yalnızca DeDietrich cam kaplı çelikten yapılmıştır.Korozyona dayanıklı malzemeler borosilikat cam 3.3, SiC, PTFE veya Tantal'dan yapılmıştır” (Şekil 4).

Şekil 4. DeDietrich, 390°F'ye kadar sıcaklıklardaki yüksek derecede korozif prosesler için kolonlara ve iç kısımlara odaklanmaktadır.DN1000'e kadar olan kolonlar QVF borosilikat cam 3.3 veya DeDietrich cam kaplı çelikten yapılmıştır.DN2400'e kadar olan daha büyük kolonlar yalnızca DeDietrich cam kaplı çelikten yapılmıştır.Korozyona dayanıklı malzemeler borosilikat cam 3.3, SiC, PTFE veya tantal DeDietrich'ten yapılmıştır

300°F'ın üzerindeki yüksek sıcaklıklardaki proseslerin çoğunda PTFE'den kaçınılması gerektiğini ekliyor.SiC daha yüksek bir sıcaklık direncine sahiptir ve katı madde içeren veya köpürme, gazdan arındırma veya parlama eğilimi gösteren beslemeler için daha az hassas olan daha büyük dağıtıcıların ve toplayıcıların tasarlanmasına olanak tanır.

Şirketin borosilikat cam 3.3'ten yapılmış Durapack yapılandırılmış ambalajı, cam kolonla aynı korozyon direncine sahip olduğundan ve polimerlere kıyasla daha yüksek sıcaklıklarda termal stabilitesini koruduğundan, korozyona dayanıklı cam 3.3 veya cam kaplı çelik kolonlar için uygundur.Borosilikat cam 3.3 gözeneksizdir ve eşdeğer seramik salmastrayla karşılaştırıldığında erozyonu ve korozyonu önemli ölçüde azaltır.

GTC'den Fleming, yandan kesiti olan ancak termal olarak verimsiz olan kulelerin bölme duvarlı kolon teknolojisi için iyi adaylar olabileceğini söylüyor."Birçok damıtma kolonunda üst ve alt ürünün yanı sıra yan çekme ürünü de bulunur, ancak bununla birlikte çok fazla termal verimsizlik de ortaya çıkar.Geleneksel sütunu yenilediğiniz bölme duvarlı sütun teknolojisi, enerji tüketimini azaltırken veya ürünlerin verim kirliliğini azaltırken kapasiteyi artırmanın bir yoludur" diyor (Şekil 5).

Şekil 5. Yandan kesitli ancak termal olarak verimsiz olan kuleler, bölme duvarlı kolon teknolojisi için iyi bir aday olabilir. GTC Technologies

Bölme duvarlı sütun, çok bileşenli bir beslemeyi tek bir kule içinde üç veya daha fazla saflaştırılmış akışa ayırarak ikinci bir sütuna olan ihtiyacı ortadan kaldırır.Tasarım, sütunun ortasını iki bölüme ayırmak için dikey bir duvar kullanıyor.Besleme, kolonun ön fraksiyonlama bölümü adı verilen bir tarafına gönderilir.Burada, hafif bileşenler saflaştırılmak üzere kolonda yukarı doğru hareket ederken, ağır bileşenler kolonda aşağı doğru hareket eder.Kolonun üst kısmından gelen sıvı akışı ve alttan gelen buhar akışı, bölme duvarının ilgili taraflarına yönlendirilir.

Duvarın karşı tarafından orta kaynama noktalı bileşenlerin en yoğun olduğu bölgeden yan ürün uzaklaştırılır.Bu düzenleme, aynı görevdeki geleneksel bir yandan çekme kolonundan daha yüksek akış hızında çok daha saf bir orta ürün üretme kapasitesine sahiptir.

"Geleneksel bir kulenin kısıtlamaları dahilinde başka türlü yapamayacağınız önemli iyileştirmeler yapmaya çalıştığınızda, bölme duvarlı kolona dönüşüm araştırılır, ancak bölme duvarlı teknolojiye geçiş yapabilirseniz, önemli bir azalma göreceksiniz. Enerji tüketiminde” diyor."Genel olarak, belirli bir üretim için toplam enerji tüketiminde %25 ila 30'luk bir azalma, ürünlerin veriminde ve saflığında önemli ölçüde iyileşme ve genellikle üretimde de artış var."

Geleneksel iki kule dizisinin yerine bölme duvarlı bir sütun kullanma fırsatının da bulunduğunu ekliyor.“Aynı işlemi gerçekleştirmek ve aynı ürünleri üretmek için bölme duvarlı sütunları kullanabilirsiniz, ancak iki kuleli şemaya kıyasla bunu tek bir fiziksel kulede yapıyorsunuz.Tabandan bakıldığında, bölme duvarlı kolon teknolojisi ile sermaye harcamalarında önemli bir azalma sağlanabilir.”

Bu yayın yalnızca bilgilendirme amaçlı olan metin, grafik, resim ve diğer içerikleri (toplu olarak “İçerik”) içermektedir.Bazı makaleler yalnızca yazarın kişisel önerilerini içermektedir.BU YAYINDA VERİLEN HERHANGİ BİR BİLGİYE GÜVENMENİN RİSKİ YALNIZCA SİZE AİTTİR.© 2019 Access Intelligence, LLC – Tüm Hakları Saklıdır.