ستون هنوز چیست
عکسهای ستون ، همچنین به عنوان عکسهای مداوم شناخته می شوند ، یک فناوری نوآورانه در فرآیند تقطیر است. آنها به طور گسترده ای در تولید ارواح مانند ویسکی ، رم و ودکا مورد استفاده قرار می گیرند. طراحی ستون هنوز برخلاف عکسهای گلدان سنتی است ، عکسهای ستون شامل چندین صفحه یا پرکننده است که باعث می شود روند تقطیر به طور مداوم انجام شود.
ستونهایمعمولاً از یک سیستم گرمایشی ، یک برج تقطیر ، کندانسور و یک سیستم جمع آوری تشکیل شده است. سیستم گرمایش انرژی گرما را در پایین برج برای تبخیر مایع فراهم می کند و بخار الکل در برج تقطیر بالا می رود و برای جداسازی و تصفیه از چندین صفحه یا پرکننده عبور می کند. سیستم رفلاکس باعث افزایش کارایی تقطیر و بهبود خلوص الکل می شود. سرانجام ، بخار در کندانسور به مایع خنک می شود و محصولات تقطیر خلوص های مختلف از طریق سیستم جمع آوری از هم جدا می شوند. این قسمت ها با هم کار می کنند تا ستون هنوز هم به طور مؤثر و به طور مداوم الکل با خلوص بالا و سایر محصولات مقطر تولید کند.
تاریخچه عکسهای ستون
1. مبدا
منشأ ستون هنوز هم می تواند به دوره تمدن باستان ردیابی شود ، اما شکل اولیه نسبتاً ساده بود. اصل اساسی آن جدا کردن مواد مختلف بر اساس تفاوت در نقاط جوش است. کیمیاگران و داروسازان باستان ممکن است هنگام تلاش برای جدا کردن مخلوط ها (مانند استخراج اجزای قوی تر از شراب) از این ایده اصلی تقطیر استفاده کنند.
با این حال ، نمونه اولیه تجهیزات که واقعاً شبیه به ستون مدرن است ، هنوز در اواخر قرن 18 تا اوایل قرن نوزدهم ظاهر شد.
2. توسعه زودهنگام
مخترعین و مناطق اولیه کاربردی
اگرچه تعیین اینکه چه کسی ستون را هنوز هم اختراع کرده است ، در طول انقلاب صنعتی ، با توسعه پررونق صنعت شیمیایی و صنعت آبجو دشوار است ، اما این ستون هنوز هم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. در صنعت تولید آبجو ، در ابتدا برای تولید ارواح مانند برندی و ویسکی مورد استفاده قرار می گرفت. در آن زمان ، آبجوها دریافتند که استیل های ستون می توانند ارواح با الکل بالاتر با کارآمدتر تولید کنند.
به عنوان مثال ، در منطقه کنیاک فرانسه ، از ستونهای ستون برای تقطیر اولیه براندی استفاده شده است که می تواند به طور مداوم مقدار زیادی از مواد اولیه شراب را پردازش کند و اجازه می دهد تا مقیاس تولید براندی گسترش یابد.
ویژگی های ساختاری اولیه
ساختار تقطیر ستون اولیه نسبتاً ساده بود. این عمدتا از یک ستون تقطیر عمودی و یک دستگاه گرمایش تشکیل شده است. ستون تقطیر معمولاً به برخی از پرکننده ها مانند قطعات چینی شکسته یا دانه های شیشه ای مجهز است که باعث افزایش ناحیه تماس بین بخار و مایع می شود و به بهبود راندمان تقطیر کمک می کند.
دستگاه گرمایش به طور کلی در پایین ستون تقطیر است و مایع مواد اولیه با گرمایش مستقیم یا غیرمستقیم تبخیر می شود. بخار تولید شده با پرکننده و دیواره ستون در طی فرآیند در حال افزایش تماس می گیرد و به تدریج درک جداسازی قطعات با نقاط جوش مختلف را تحقق می بخشد.
3. تغییرات مهم
دوره تحول صنعتی
از اواسط -19} قرن تا اوایل قرن بیستم ، با شتاب فرایند صنعتی شدن ، تقطیر ستون در یک تغییر اساسی قرار گرفت. در صنایع شیمیایی ، تقاضا برای تقطیر در مقیاس بزرگ مواد اولیه مانند نفت ، تقطیر ستون را وادار به توسعه در جهت در مقیاس بزرگ و راندمان بالا کرد.
مهندسان شروع به بهینه سازی ساختار داخلی ستون تقطیر کردند. به عنوان مثال ، سازه های صفحه جدید مانند صفحات کلاه حباب و صفحات الک اختراع شدند. حباب های زیادی در صفحه کلاه حباب وجود دارد و بخار از طریق سوراخ های کوچک درپوش حباب وارد لایه مایع می شود تا حباب ها تشکیل شود. این ساختار باعث می شود تماس با مایع گاز کامل تر و اثر جداسازی بهتر شود. صفحه غربال دارای سوراخ های کوچک زیادی در صفحه است و بخار می تواند مستقیماً از طریق سوراخ های کوچک با مایع تماس بگیرد. این ساختار نسبتاً ساده است ، اما همچنین می تواند راندمان تقطیر را بهبود بخشد.
در عین حال ، به منظور سازگاری با مقیاس های مختلف تولید و ویژگی های مواد اولیه ، مواد تقطیر ستون گزینه های بیشتری دارند. علاوه بر مس و چدن سنتی ، مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند ، که این امکان را فراهم می کند که از تقطیر ستون برای پردازش مواد اولیه شیمیایی خورنده تر استفاده شود.
معرفی کنترل خودکار
پس از اواسط {0}} }th ، با توسعه فناوری الکترونیکی و فناوری اتوماسیون ، تقطیر ستون شروع به معرفی سیستم های کنترل خودکار کرد. سنسورهای دما ، سنسورهای فشار ، کنترل کننده های جریان و سایر تجهیزات بر روی تقطیر نصب شده اند و به اپراتورها امکان می دهد پارامترهای مختلف را در فرآیند تقطیر کنترل کنند.
به عنوان مثال ، از طریق سیستم کنترل خودکار ، قدرت گرمایش را می توان به طور خودکار با توجه به سرعت خوراک مواد اولیه تنظیم کرد تا دما و فشار در ستون تقطیر پایدار باشد و از این طریق پایداری کیفیت محصول را بهبود بخشد. در عین حال ، کنترل خودکار همچنین می تواند به نظارت و بهره برداری از راه دور دست یابد و کارایی و ایمنی تولید را تا حد زیادی بهبود بخشد.
4. تقطیر ستون مدرن
ادغام با تکنولوژی بالا و عملکرد تصفیه شده
تقطیر ستون مدرن بدنه ای یکپارچه از فناوری بالا است. مجهز به یک سیستم کنترل پیشرفته رایانه است که می تواند فرآیند تقطیر را در زمان واقعی شبیه سازی و بهینه سازی کند. از طریق الگوریتم های پیچیده ، پارامترهای تقطیر را می توان به طور خودکار با توجه به عواملی مانند ترکیب مواد اولیه و الزامات محصول برای دستیابی به عملکرد تصفیه شده تنظیم کرد.
به عنوان مثال ، در زمینه مواد شیمیایی ریز ، هنگام تولید ترکیبات آلی با خلوص بالا ، تقطیر ستون مدرن می تواند اجزای دقیق را با اختلاف نقطه جوش بسیار کوچک جدا کند و خلوص می تواند به بیش از 99.9 ٪ برسد.
ادغام حفاظت از محیط زیست و مفاهیم صرفه جویی در مصرف انرژی
با تقویت حفاظت از محیط زیست و آگاهی از صرفه جویی در مصرف انرژی ، تقطیر ستون مدرن نیز این عوامل را در فرآیند طراحی و بهره برداری به طور کامل در نظر می گیرد. با بهینه سازی سیستم تبادل گرما و بازیافت گرمای زباله در فرآیند تقطیر ، مصرف انرژی کاهش می یابد.
در عین حال ، پیشرفت های بزرگی در آب بندی و تصفیه گاز اگزوز تجهیزات صورت گرفته است. استفاده از مواد آب بندی کارآمد و دستگاه های تصفیه گاز اگزوز باعث کاهش انتشار آلاینده ها مانند ترکیبات آلی بی ثبات (VOC) می شود و الزامات حفاظت از محیط زیست را به طور فزاینده ای برآورده می کند.
طراحی چند منظوره و سفارشی
تقطیر ستون مدرن همچنین ویژگی های چند منظوره و سفارشی سازی را دارد. این امر می تواند با توجه به نیازهای مختلف صنعت ، از جمله تولید الکل خوراکی بالا در صنعت مواد غذایی و آشامیدنی ، برای استخراج مواد فعال در داروهای موجود در صنعت داروسازی و برای استخراج ادویه ها در صنعت عطر ، سفارشی شود.
علاوه بر این ، برخی از تقطیر ستون همچنین می توانند بین حالت های مختلف تقطیر ، مانند تقطیر متناوب و حالت های تقطیر مداوم ، برای برآورده کردن نیازهای مقیاس های مختلف تولید و انواع محصول جابجا شوند.
چگونه یک ستون هنوز کار می کند
1. مرحله تغذیه
ابتدا مواد اولیه تقطیر شده (مانند شراب تخمیر شده ، مخلوط مواد اولیه شیمیایی و غیره) از طریق خط لوله خوراک به تقطیر ستون منتقل می شوند. مواد اولیه بسته به ماهیت مواد اولیه و اثر تقطیر مورد نظر ، به موقعیت خاصی از ستون تقطیر ، که معمولاً در قسمت میانی یا بالایی ستون تقطیر است ، وارد می شوند.
به عنوان مثال ، هنگام تولید الکل با خلوص بالا ، شراب تخمیر شده از قبل گرم می شود و از وسط ستون تقطیر وارد می شود. این امر به این دلیل است که شراب از قبل گرم شده می تواند سریعتر به نقطه جوش برسد و ورود از وسط می تواند از حالت تعادل درجه حرارت و گاز مایع که در ستون تقطیر تشکیل شده است ، بهتر استفاده کند.
2. مرحله گرمایش و تبخیر
یک دستگاه گرمایش در پایین تقطیر ستون مانند سیم پیچ گرمایش بخار یا بخاری برقی وجود دارد. هنگامی که گرمایش روشن می شود ، گرما با هدایت و همرفت به مواد اولیه موجود در ستون تقطیر منتقل می شود. مواد اولیه تحت عمل گرمایش شروع به جوشیدن می کنند و مایع به بخار تبدیل می شود.
تقطیر نفت را به عنوان نمونه مصرف کنید. پس از گرم شدن روغن خام به دمای معینی ، اجزای مختلف به تدریج به ترتیب نقطه جوش از پایین به بالا تبخیر می شوند. اجزای سبک (مانند اجزای بنزین) ابتدا بخار می شوند و بخار تشکیل می دهند که به سمت بالا حرکت می کند. کنترل دمای گرمایش بسیار مهم است. مواد اولیه و محصولات هدف مختلف برای دستیابی به تبخیر مؤثر به دامنه دما مختلف نیاز دارند.
3. مرحله تماس و جداسازی گاز مایع (در ستون تقطیر)
برای ارتقاء تماس و جداسازی با مایع گاز ، ساختارهای مختلفی در داخل ستون تقطیر وجود دارد. متداول ترین آنها سازه های صفحه (مانند صفحات کلاه حباب ، صفحات صفحه الک و غیره) یا سازه های بسته بندی هستند.
چگونه ساختار صفحه کار می کند:
حباب های زیادی در صفحه کلاه حباب وجود دارد و بخار از سوراخ های کوچک درپوش حباب وارد لایه مایع می شود تا حباب ایجاد شود. این حباب ها در مایع بالا می روند و به طور کامل با مایع تماس می گیرند. در این فرآیند ، اجزای نقطه جوش بالا در بخار تا حدی به مایع متراکم می شوند ، در حالی که اجزای نقطه کم جوش در مایع به داخل بخار تبخیر می شوند.
صفحه صفحه غربال دارای سوراخ های کوچک زیادی در صفحه است و بخار مستقیماً از طریق سوراخ های کوچک با مایع تماس می گیرد. مایع سطح مایع خاصی را روی صفحه تشکیل می دهد و بخار از لایه مایع عبور می کند ، که این امر همچنین تبادل گرما و مواد بین گاز و مایع را مشاهده می کند.
ساختار بسته بندی چگونه کار می کند:
این بسته بندی برخی از مواد جامد به شکل نامنظم (مانند حلقه های سرامیکی Raschig ، حلقه های توپ فلزی و غیره) است که در ستون تقطیر پر شده است. بخار در شکاف های بسته بندی بالا می رود و فیلم مایع متصل به سطح بسته بندی را تماس می گیرد. این حالت تماس باعث افزایش منطقه تماس با مایع گاز می شود و باعث می شود روند انتقال جرم بین بخار و مایع کامل تر شود. مواد نقطه جوش کم همچنان به بخار بخار می شوند ، در حالی که مواد نقطه جوش بالا در مایع باقی می مانند و با مایع به سمت پایین جریان می یابد.
4. مرحله تراکم افزایش بخار
پس از جداسازی گاز مایع در ستون تقطیر ، بخار حاوی اجزای نقطه جوش کم به سمت بالا حرکت می کند و به بالای ستون تقطیر می رسد. در قسمت بالا یک کندانسور وجود دارد که معمولاً برای خنک کردن بخار با گردش آب یا سایر رسانه های خنک کننده استفاده می شود.
هنگامی که بخار با سطح سرد کندانسور برخورد می کند ، تراکم اتفاق می افتد و از گاز به مایع تغییر می کند. به عنوان مثال ، در تقطیر ارواح ، بخار الکل در کندانسور در الکل مایع خنک می شود و الکل مایع در یک ظرف خاص جمع می شود.
5. جمع آوری محصول و مرحله تخلیه مایع باقیمانده
میعانات جمع آوری شده محصول پس از تقطیر است. با توجه به محدوده های مختلف جوش و اهداف تقطیر ، میعانات در مراحل مختلف قابل جمع آوری است. به عنوان مثال ، هنگام تقسیم نفت ، بخش های مختلفی مانند بنزین ، نفت سفید و دیزل قابل جمع آوری است.
در عین حال ، در پایین ستون تقطیر ، اجزای و ناخالصی های پر از جوش بالا به عنوان مایع باقیمانده تخلیه می شوند ، که ممکن است بیشتر پردازش شود (مانند صنعت شیمیایی) یا به عنوان زباله (مانند برخی از فرآیندهای ساده شراب سازی).
ستون هنوز در مقابل گلدان است
دو نوع اصلی تقطیر وجود دارد: هنوز هم ستون و گلدان.
1. روش تقطیر:گلدان هنوز از تقطیر دسته ای استفاده می کند ، همچنین به عنوان تقطیر متناوب شناخته می شود. این تنها می تواند یک دسته از مواد اولیه را به طور همزمان تقطیر کند ، و باید قبل از شروع دسته بعدی منتظر بماند تا یک دسته تکمیل شود. ستون هنوز هم می تواند تقطیر مداوم را انجام دهد ، بدون اینکه انتظار داشته باشید یک دسته قبل از شروع دسته بعدی به اتمام برسد و می تواند 24 ساعت در روز بدون وقفه تقطیر کند.
2. سبک طعم:استیل های گلدان معمولاً در تولید ویسکی مالت مورد استفاده قرار می گیرند و می توانند مواد عطر و طعم بیشتری از جمله عطر و طعم ذغال سنگ نارس را حفظ کنند ، بنابراین مشروبات الکلی حاصل از آن دارای بافت سنگین تر و عطر و طعم غنی تر است. عکسهای ستون مشروبات الکلی خالص تر ، محتوای الکل بالاتر ، سبک سبک تر ، اما مواد با طعم نسبتاً کمتری دارند.
3. برنامه های مشترک:عکسهای گلدان اغلب در تولید کنیاک ، ویسکی مالت ، طلای خشک لندن و تکیلا و غیره استفاده می شود. عکسهای ستون عمدتاً در تولید ویسکی دانه استفاده می شود
پایان
همانطور که می بینید ، منحصر به فرد بودنستونیدر توانایی خود در تقطیر مداوم و تصفیه کارآمد نهفته است ، و آن را به وسیله ای ضروری برای تولید ارواح مدرن تبدیل می کند. این که آیا این ودکا بسیار خالص تولید می کند یا برخی از اجزای طعم دار شکمبه و ویسکی را حفظ می کند ، این ستون هنوز هم نقش مهمی ایفا می کند.
اگر به دنبال تجهیزات تقطیر با کیفیت بالا هستید یا می خواهید در مورد فرآیند تقطیر اطلاعات بیشتری کسب کنید ،لنگهمی تواند راه حل های حرفه ای را برای شما فراهم کند. ما بر تحقیق و توسعه و تولید تجهیزات تقطیر با راندمان بالا تمرکز می کنیم. خوش آمدیدبا ما تماس بگیریدبرای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فناوری تقطیر!
