Recipiente a pressione a torre: colonna di processo industriale – colonna di distillazione e strippaggio per l'elaborazione chimica

Le torri di distillazione sono apparecchiature industriali fondamentali basate sulla tecnologia di separazione per distillazione, con una gamma estremamente ampia di applicazioni. Possono soddisfare non solo le esigenze di ricerca scientifica e di test dei laboratori di piccole dimensioni, ma anche i requisiti di separazione su larga scala della produzione industriale su larga scala. Occupano una posizione indispensabile e importante soprattutto nella produzione chimica generale, nell'industria petrolchimica, nella lavorazione dei combustibili rinnovabili e in altri settori. Il loro principio di funzionamento fondamentale è quello di utilizzare la differenza del punto di ebollizione di due o più sostanze chimiche in fase liquida e, attraverso una serie di processi come riscaldamento, vaporizzazione e condensazione, separare accuratamente i diversi componenti della miscela, in modo da ottenere sostanze target di elevata purezza e fornire materie prime o prodotti finiti qualificati per la successiva produzione e sperimentazione.

Il punto di ebollizione è strettamente correlato alla pressione esterna. Le variazioni di pressione influenzano direttamente la temperatura di ebollizione delle sostanze, e questa caratteristica è anche la base fondamentale per le torri di distillazione per regolare accuratamente gli effetti di separazione. Ad esempio, l'acqua bolle a 100 °C a pressione atmosferica standard (1 bar); quando la pressione scende a 0,1 bar, il suo punto di ebollizione scende a 50 °C. La logica fondamentale alla base di questo fenomeno è che la tensione di vapore dell'acqua a 100 °C è esattamente uguale a 1 bar, e a 50 °C corrisponde a 0,31 bar. Quando la tensione di vapore è in equilibrio con la pressione esterna, la sostanza bolle e vaporizza.

Prendendo come ulteriore esempio la separazione della miscela etanolo-acqua, la pressione di vapore dell'etanolo è di 2,2 bar a 100 °C e di 0,31 bar a 50 °C, superiore a quella dell'acqua alla stessa temperatura. Maggiore è la pressione di vapore, maggiore è la volatilità della sostanza. Pertanto, l'etanolo è più volatile dell'acqua e vaporizzerà per primo durante il riscaldamento. Una separazione efficace di etanolo e acqua può essere ottenuta tramite condensazione e raccolta. Attualmente, i sistemi di distillazione comunemente utilizzati nell'industria si dividono principalmente in due tipologie: a vassoio e a pacco. Esistono evidenti differenze tra i due in termini di forma strutturale, affidabilità operativa e capacità di sopportare la pressione. La tipologia più adatta può essere selezionata in modo flessibile in base alle caratteristiche dei materiali separati, alla scala di produzione, alle condizioni di pressione di esercizio e ad altre esigenze.

Disponiamo di un sistema di produzione completo per torri di distillazione, in grado di soddisfare con precisione le esigenze produttive di diversi settori e su diverse scale, con una capacità produttiva che copre diverse specifiche. I parametri specifici sono i seguenti: in termini di dimensioni, il diametro della torre di distillazione può essere regolato in modo flessibile da 1000 mm a 3400 mm, adattandosi ai diversi requisiti di spazio e capacità di lavorazione. Le specifiche ridotte possono soddisfare le esigenze di laboratori e piccole e medie imprese, mentre le specifiche più grandi sono adatte alla produzione su larga scala di grandi impianti chimici; in termini di peso, a seconda delle differenze di dimensioni, materiale e struttura interna, il peso di una singola torre di distillazione varia da 1500 kg a 7000 kg, il che lo rende comodo per il trasporto, il sollevamento e l'installazione e la messa in servizio in loco.

In termini di capacità di lavorazione, la capacità standard può raggiungere le 1000 tonnellate al giorno, soddisfacendo le esigenze di separazione della maggior parte delle produzioni industriali di medie dimensioni; allo stesso tempo, possiamo personalizzare e produrre torri di distillazione con capacità maggiore in base alle esigenze di produzione su larga scala dei clienti, superando i limiti della capacità standard e garantendo l'efficienza produttiva. In termini di temperatura di esercizio, la temperatura di esercizio standard della torre di distillazione può raggiungere i 275 °C, adattandosi alle esigenze di separazione della maggior parte dei materiali convenzionali. Grazie a un preciso sistema di controllo della temperatura, la temperatura di esercizio può essere mantenuta stabilmente, garantendo la stabilità e la costanza dell'effetto di separazione ed evitando l'impatto delle fluttuazioni di temperatura sulla purezza del prodotto.

La selezione dei materiali della torre di distillazione ne determina direttamente la resistenza alla corrosione, la durata, l'effetto di separazione e gli scenari di applicazione. In base alle esigenze delle diverse condizioni di lavoro, selezioniamo una varietà di materiali di alta qualità, ognuno dei quali presenta vantaggi unici. I dettagli sono i seguenti:

Acciaio al carbonio:Tra questi, principalmente modelli come A36, A515, A516 e CRM0, che presentano i vantaggi di elevata resistenza, buona tenacità e costi di produzione contenuti. Hanno proprietà meccaniche stabili, possono sopportare una certa pressione e temperatura e sono adatti alla separazione per distillazione di materiali non corrosivi o debolmente corrosivi e alle condizioni di lavoro a pressione convenzionale, ampiamente utilizzati nell'industria chimica generale.

Acciaio inossidabile:Coprendo i modelli più comunemente utilizzati come 304, 316, 309, 310 e 321, i suoi principali vantaggi sono la resistenza alla corrosione, l'anti-invecchiamento, l'elevata igiene e la difficoltà a generare reazioni chimiche con i materiali. Può adattarsi alla separazione di materiali moderatamente corrosivi come acidi e alcali e presenta un'eccellente resistenza alle alte temperature, una lunga durata e una facile manutenzione successiva, risultando adatto per l'industria petrolchimica, chimica fine e altre industrie.

Lega di nichel:Tra questi, i modelli 200, 400 e 600 presentano un'elevata resistenza alla corrosione e alle alte temperature, sono in grado di resistere all'erosione di fluidi corrosivi come acidi forti, alcali forti e solventi organici e presentano un'elevata resistenza meccanica. Sono adatti per l'industria chimica, farmaceutica e altri settori di fascia alta con elevati requisiti in termini di materiali e possono garantire il funzionamento stabile a lungo termine delle apparecchiature.

Lega speciale:come lega 20, AL6XN, acciaio duplex 2205, ecc., che presentano molteplici vantaggi quali resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature ed elevata resistenza, si adattano a condizioni di lavoro complesse e difficili, possono soddisfare le esigenze di separazione di elevata corrosione, alta pressione e alta temperatura e hanno stabilità e affidabilità estremamente elevate.

Lega di rame, lega di alluminio, lega di titanio:La lega di rame ha un'eccellente conduttività termica ed è adatta a scenari di separazione che richiedono un'elevata efficienza di trasferimento del calore; la lega di alluminio è leggera, ha una buona conduttività termica e un costo moderato, adatta a condizioni di lavoro di piccole e medie dimensioni e con carichi leggeri; la lega di titanio è resistente alla corrosione, alle alte temperature e ad alta resistenza, adatta a condizioni di lavoro estremamente difficili, come la separazione per distillazione in ambienti fortemente corrosivi, ad alta temperatura e ad alta pressione.

Prestiamo attenzione alla produzione dettagliata delle torri di distillazione ed eseguiamo trattamenti raffinati su componenti interni, strutture esterne e superfici di saldatura, che non solo garantiscono la stabilità strutturale e le prestazioni di tenuta dell'apparecchiatura, ma ne migliorano anche la durata e l'effetto di separazione. I metodi di trattamento specifici sono i seguenti: le parti esterne e strutturali in acciaio al carbonio sono tutte verniciate professionalmente, il che può isolare efficacemente fluidi come aria e umidità, svolgere un ruolo anticorrosione e antiruggine e prolungare la durata della struttura esterna dell'apparecchiatura; il corpo adotta un collegamento del contenitore di tipo flangiato, che offre eccellenti prestazioni di tenuta, è comodo per lo smontaggio, l'ispezione e la manutenzione dell'apparecchiatura e può garantire l'assenza di perdite durante il funzionamento, migliorando la sicurezza operativa.

Per quanto riguarda i componenti interni, sono presenti parti ausiliarie complete, tra cui tappi, piastre di supporto del premistoppa, premistoppa, collettori di liquido, distributori di liquido, ecc. I tappi possono fissare la posizione dei componenti interni per impedirne lo spostamento durante il funzionamento; le piastre di supporto del premistoppa e il premistoppa possono aumentare l'area di contatto gas-liquido e migliorare l'efficienza di separazione; i collettori e i distributori di liquido possono garantire una distribuzione uniforme e un riflusso sufficiente del liquido, assicurando la stabilità dell'effetto di separazione. I componenti inferiori adottano due metodi di fissaggio: collegamento a bullone o saldatura, che possono essere selezionati in base alle effettive condizioni di lavoro. Il collegamento a bullone è comodo per la manutenzione successiva, mentre il collegamento a saldatura offre una maggiore stabilità strutturale e prestazioni di tenuta.

Inoltre, ugelli, strati isolanti e guaine esterne saldate possono essere aggiunti in modo flessibile in base alle effettive esigenze produttive dei clienti. Gli ugelli vengono utilizzati per l'alimentazione, lo scarico e l'aggiunta di materiali ausiliari; gli strati isolanti possono ridurre la perdita di temperatura interna dell'apparecchiatura, ridurre il consumo energetico e impedire che la temperatura superficiale dell'apparecchiatura sia troppo elevata, garantendo la sicurezza personale degli operatori; le guaine esterne saldate possono ulteriormente migliorare la resistenza alla corrosione delle parti saldate ed evitare danni ai giunti di saldatura dovuti alla corrosione. Come componente interno principale della torre di distillazione, il vassoio offre diverse tipologie di filtri, come setaccio, valvola, bolla e deflettore, che possono essere selezionati in base ai requisiti del processo di separazione per garantire il pieno contatto gas-liquido e una separazione efficiente.

In base alle diverse caratteristiche dei materiali, ai requisiti di separazione e alle scale di produzione, forniamo una varietà di processi di distillazione. Ogni processo presenta vantaggi unici ed è adatto a diversi scenari industriali. I dettagli sono i seguenti:

Distillazione discontinua:Flessibilità operativa, adattabile alle esigenze di separazione di materiali in piccoli lotti e multivarietà, con bassi costi di investimento in attrezzature e facile regolazione dei parametri di separazione. È adatto a laboratori, piccoli impianti chimici e industrie con produzione multivariabile e in piccoli lotti, come l'industria chimica fine e la produzione di intermedi farmaceutici.

Distillazione continua:L'elevato grado di automazione consente una produzione continua e su larga scala, con un'efficienza di separazione stabile e una purezza uniforme del prodotto. È adatto alla produzione industriale su larga scala, in particolare per l'industria petrolchimica, la lavorazione di combustibili rinnovabili e altri settori, migliorando notevolmente l'efficienza produttiva e riducendo i costi di manodopera.

Distillazione per stripping:Nota anche come distillazione con stripping del gas, il suo principale vantaggio è la capacità di rimuovere efficacemente i componenti volatili a basso contenuto nella miscela, con un effetto di separazione preciso e un basso consumo energetico. È adatta a scenari quali il trattamento delle acque reflue, il recupero di solventi e la rimozione di tracce di impurità nelle materie prime chimiche, come nel settore della protezione ambientale e della produzione di ausiliari chimici.

Distillazione azeotropica:Utilizzato principalmente per separare miscele con punti di ebollizione simili, difficili da separare con la distillazione convenzionale. Modifica il punto di ebollizione dei componenti aggiungendo un agente azeotropico per ottenere una separazione efficiente. È adatto per l'industria chimica fine, farmaceutica, delle spezie e altre industrie, come la separazione profonda di etanolo e acqua, la purificazione delle spezie, ecc.

Distillazione estrattiva:Aggiungendo un agente estraente, aumenta la volatilità relativa dei diversi componenti nella miscela e migliora l'efficienza di separazione. È in grado di gestire materiali difficili da separare con la distillazione convenzionale ed è adatto per l'industria petrolchimica, chimica fine e altre industrie, come la separazione di aromatici e non aromatici, l'estrazione di metalli rari, ecc.

Distillazione finale:Noto anche come rettificazione, il processo offre un'accuratezza di separazione estremamente elevata, consente di ottenere prodotti target ad elevata purezza e offre un'elevata controllabilità operativa. È adatto a settori con requisiti estremamente elevati in termini di purezza del prodotto, come quello medicale, dei materiali elettronici, dei prodotti chimici di alta gamma, ecc., e può garantire che la qualità del prodotto soddisfi gli standard.