Tháp áp suất: Cột xử lý công nghiệp – Cột chưng cất và tách chiết cho quá trình xử lý hóa chất.

Tháp chưng cất là thiết bị công nghiệp cốt lõi dựa trên công nghệ tách bằng chưng cất, với phạm vi ứng dụng cực kỳ rộng. Chúng không chỉ đáp ứng nhu cầu nghiên cứu khoa học và thử nghiệm của các phòng thí nghiệm quy mô nhỏ mà còn đáp ứng yêu cầu tách quy mô lớn của sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Chúng chiếm vị trí không thể thiếu và quan trọng, đặc biệt trong sản xuất hóa chất nói chung, công nghiệp hóa dầu, chế biến nhiên liệu tái tạo và các ngành công nghiệp khác. Nguyên lý hoạt động cốt lõi của nó là sử dụng sự khác biệt về điểm sôi của hai hoặc nhiều chất hóa học trong pha lỏng, và thông qua một loạt các quá trình như gia nhiệt, bay hơi và ngưng tụ, tách chính xác các thành phần khác nhau trong hỗn hợp, để thu được các chất mục tiêu có độ tinh khiết cao và cung cấp nguyên liệu thô hoặc thành phẩm đạt tiêu chuẩn cho sản xuất và thí nghiệm tiếp theo.

Điểm sôi có liên quan mật thiết đến áp suất bên ngoài. Sự thay đổi áp suất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ sôi của các chất, và đặc tính này cũng là cơ sở quan trọng để tháp chưng cất điều chỉnh chính xác hiệu quả tách. Ví dụ, nước sôi ở 100℃ dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn (1 bar); khi áp suất giảm xuống 0,1 bar, điểm sôi của nó giảm xuống 50℃. Logic cốt lõi đằng sau hiện tượng này là áp suất hơi của nước ở 100℃ chính xác bằng 1 bar, và ở 50℃ tương ứng với 0,31 bar. Khi áp suất hơi cân bằng với áp suất bên ngoài, chất đó sẽ sôi và bay hơi.

Lấy ví dụ về việc tách hỗn hợp etanol-nước, áp suất hơi của etanol là 2,2 bar ở 100℃ và 0,31 bar ở 50℃, cao hơn so với nước ở cùng nhiệt độ. Áp suất hơi càng cao, chất đó càng dễ bay hơi. Do đó, etanol dễ bay hơi hơn nước và sẽ bay hơi trước khi đun nóng. Việc tách etanol và nước hiệu quả có thể đạt được thông qua quá trình ngưng tụ và thu gom. Hiện nay, các hệ thống chưng cất thường dùng trong công nghiệp chủ yếu được chia thành hai loại – loại khay và loại đóng gói. Hai loại này có sự khác biệt rõ rệt về hình dạng cấu trúc, độ tin cậy vận hành và khả năng chịu áp suất. Loại phù hợp có thể được lựa chọn linh hoạt tùy theo đặc điểm của vật liệu cần tách, quy mô sản xuất, điều kiện làm việc theo áp suất và các nhu cầu khác.

Chúng tôi có hệ thống sản xuất tháp chưng cất hoàn chỉnh, có thể đáp ứng chính xác nhu cầu sản xuất của các ngành công nghiệp và quy mô khác nhau, với năng lực sản xuất đa dạng về thông số kỹ thuật. Các thông số cụ thể như sau: về kích thước, đường kính của tháp chưng cất có thể được điều chỉnh linh hoạt từ 1000mm đến 3400mm, phù hợp với không gian lắp đặt và yêu cầu về công suất xử lý khác nhau. Kích thước nhỏ đáp ứng nhu cầu của phòng thí nghiệm và các doanh nghiệp vừa và nhỏ, trong khi kích thước lớn phù hợp với sản xuất quy mô lớn của các nhà máy hóa chất lớn; về trọng lượng, tùy thuộc vào sự khác biệt về kích thước, vật liệu và cấu trúc bên trong, trọng lượng của một tháp chưng cất dao động từ 1500 kg đến 7000 kg, thuận tiện cho việc vận chuyển, nâng hạ và lắp đặt, vận hành tại chỗ.

Về công suất xử lý, công suất tiêu chuẩn có thể đạt 1000 tấn/ngày, đáp ứng nhu cầu phân tách của hầu hết các doanh nghiệp sản xuất công nghiệp quy mô vừa; đồng thời, chúng tôi có thể tùy chỉnh và sản xuất tháp chưng cất với công suất cao hơn theo nhu cầu sản xuất quy mô lớn của khách hàng, vượt qua giới hạn công suất tiêu chuẩn và đảm bảo hiệu quả sản xuất. Về nhiệt độ vận hành, nhiệt độ vận hành tiêu chuẩn của tháp chưng cất có thể đạt 275℃, phù hợp với nhu cầu phân tách của hầu hết các nguyên liệu thông thường. Thông qua hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác, nhiệt độ vận hành có thể được duy trì ổn định, đảm bảo tính ổn định và nhất quán của hiệu quả phân tách, tránh ảnh hưởng của sự dao động nhiệt độ đến độ tinh khiết của sản phẩm.

Việc lựa chọn vật liệu cho tháp chưng cất quyết định trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn, tuổi thọ, hiệu quả tách và các trường hợp ứng dụng của nó. Tùy thuộc vào nhu cầu của các điều kiện làm việc khác nhau, chúng tôi lựa chọn nhiều loại vật liệu chất lượng cao, mỗi loại đều có những ưu điểm riêng. Chi tiết như sau:

Thép cacbon:Chủ yếu bao gồm các mẫu như A36, A515, A516 và CRM0, có ưu điểm là độ bền cao, độ dẻo dai tốt và chi phí sản xuất vừa phải. Chúng có tính chất cơ học ổn định, có thể chịu được áp suất và nhiệt độ nhất định, phù hợp cho quá trình tách chưng cất các vật liệu không ăn mòn hoặc ăn mòn yếu và điều kiện làm việc áp suất thông thường, được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất hóa chất nói chung.

Thép không gỉ:Bao gồm các mẫu thông dụng như 304, 316, 309, 310 và 321, ưu điểm cốt lõi của nó là khả năng chống ăn mòn, chống lão hóa, vệ sinh cao và không dễ phản ứng hóa học với vật liệu. Nó có thể thích ứng với việc tách các vật liệu ăn mòn vừa phải như axit và kiềm, có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời, tuổi thọ cao và dễ bảo trì sau này, phù hợp với ngành công nghiệp hóa dầu, hóa chất tinh chế và các ngành công nghiệp khác.

Hợp kim niken:Bao gồm các mẫu như 200, 400 và 600, có khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao cực tốt, có thể chịu được sự ăn mòn của các môi trường ăn mòn mạnh như axit mạnh, kiềm mạnh và dung môi hữu cơ, đồng thời có độ bền cơ học cao. Chúng phù hợp cho các ngành công nghiệp hóa chất, dược phẩm cao cấp và các ngành khác có yêu cầu cao về vật liệu, và có thể đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của thiết bị.

Hợp kim đặc biệt:Ví dụ như hợp kim 20, AL6XN, thép song pha 2205, v.v., có nhiều ưu điểm như khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao và độ bền cao, thích ứng với các điều kiện làm việc phức tạp và khắc nghiệt, có thể đáp ứng nhu cầu tách biệt trong điều kiện ăn mòn cao, áp suất cao và nhiệt độ cao, đồng thời có độ ổn định và độ tin cậy cực cao.

Hợp kim đồng, hợp kim nhôm, hợp kim titan:Hợp kim đồng có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và phù hợp với các ứng dụng tách chất đòi hỏi hiệu suất truyền nhiệt cao; hợp kim nhôm có trọng lượng nhẹ, dẫn nhiệt tốt và giá thành vừa phải, phù hợp với các ứng dụng quy mô nhỏ và trung bình, điều kiện làm việc tải nhẹ; hợp kim titan có khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao và độ bền cao, phù hợp với các điều kiện làm việc khắc nghiệt, chẳng hạn như tách bằng phương pháp chưng cất trong môi trường ăn mòn mạnh, nhiệt độ cao và áp suất cao.

Chúng tôi chú trọng đến từng chi tiết trong quá trình sản xuất tháp chưng cất, và thực hiện xử lý tinh chế các bộ phận bên trong, kết cấu bên ngoài và bề mặt hàn, điều này không chỉ đảm bảo tính ổn định cấu trúc và hiệu suất làm kín của thiết bị mà còn nâng cao tuổi thọ và hiệu quả tách của thiết bị. Các phương pháp xử lý cụ thể như sau: các bộ phận thép bên ngoài và kết cấu được làm bằng thép carbon đều được sơn chuyên nghiệp, có thể cách ly hiệu quả các môi chất như không khí và độ ẩm, có tác dụng chống ăn mòn và chống gỉ, kéo dài tuổi thọ của kết cấu bên ngoài thiết bị; thân tháp sử dụng kết nối kiểu mặt bích, có hiệu suất làm kín tuyệt vời, thuận tiện cho việc tháo lắp, kiểm tra và bảo trì thiết bị, và có thể đảm bảo không rò rỉ trong quá trình vận hành thiết bị, nâng cao an toàn vận hành.

Về các bộ phận bên trong, thiết bị được trang bị đầy đủ các phụ kiện hỗ trợ, bao gồm nút chặn, tấm đỡ gioăng, gioăng, bộ thu gom chất lỏng, bộ phân phối chất lỏng, v.v. Các nút chặn có thể cố định vị trí của các bộ phận bên trong để ngăn ngừa sự dịch chuyển trong quá trình hoạt động; tấm đỡ gioăng và gioăng có thể tăng diện tích tiếp xúc khí-lỏng và cải thiện hiệu quả tách; bộ thu gom và bộ phân phối chất lỏng đảm bảo phân phối đồng đều và hồi lưu đủ chất lỏng, đảm bảo tính ổn định của hiệu quả tách. Các bộ phận phía dưới sử dụng hai phương pháp cố định: kết nối bằng bu lông hoặc hàn, có thể được lựa chọn theo điều kiện làm việc thực tế. Kết nối bằng bu lông thuận tiện cho việc bảo trì sau này, trong khi kết nối bằng hàn có độ ổn định cấu trúc và khả năng làm kín tốt hơn.

Ngoài ra, vòi phun, lớp cách nhiệt và vỏ bọc ngoài hàn có thể được bổ sung linh hoạt theo nhu cầu sản xuất thực tế của khách hàng. Vòi phun được sử dụng để cấp liệu, xả liệu và bổ sung vật liệu phụ trợ; lớp cách nhiệt có thể giảm tổn thất nhiệt bên trong thiết bị, giảm tiêu thụ năng lượng và ngăn nhiệt độ bề mặt thiết bị quá cao, đảm bảo an toàn cho người vận hành; vỏ bọc ngoài hàn có thể cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn của các bộ phận hàn và tránh hư hỏng mối hàn do ăn mòn. Là thành phần bên trong cốt lõi của tháp chưng cất, khay cung cấp nhiều loại khác nhau như lưới lọc, van, bọt khí và vách ngăn, có thể được lựa chọn theo yêu cầu của quá trình tách để đảm bảo tiếp xúc hoàn toàn giữa khí và lỏng và tách hiệu quả.

Tùy thuộc vào đặc tính vật liệu, yêu cầu phân tách và quy mô sản xuất, chúng tôi cung cấp nhiều quy trình chưng cất khác nhau. Mỗi quy trình đều có những ưu điểm riêng và phù hợp với các kịch bản công nghiệp khác nhau. Chi tiết như sau:

Chưng cất theo mẻ:Vận hành linh hoạt, có thể thích ứng với nhu cầu tách các loại vật liệu với số lượng nhỏ và đa dạng, với chi phí đầu tư thiết bị thấp và dễ dàng điều chỉnh các thông số tách. Phù hợp cho các phòng thí nghiệm, nhà máy hóa chất nhỏ và các ngành công nghiệp sản xuất đa dạng và số lượng nhỏ, chẳng hạn như ngành công nghiệp hóa chất tinh chế và sản xuất chất trung gian dược phẩm.

Chưng cất liên tục:Mức độ tự động hóa cao, có thể thực hiện sản xuất liên tục và quy mô lớn, với hiệu suất phân tách ổn định và độ tinh khiết sản phẩm đồng đều. Máy phù hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn, đặc biệt là trong ngành hóa dầu, chế biến nhiên liệu tái tạo và các ngành khác, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả sản xuất và giảm chi phí nhân công.

Chưng cất tách:Còn được gọi là chưng cất tách khí, ưu điểm cốt lõi của phương pháp này là có thể loại bỏ hiệu quả các thành phần dễ bay hơi có hàm lượng thấp trong hỗn hợp, với hiệu quả tách chính xác và tiêu thụ năng lượng thấp. Phương pháp này phù hợp với các ứng dụng như xử lý nước thải, thu hồi dung môi và loại bỏ tạp chất vết trong nguyên liệu hóa học, chẳng hạn như trong ngành bảo vệ môi trường và sản xuất hóa chất phụ trợ.

Chưng cất đẳng phí:Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để tách các hỗn hợp có điểm sôi tương tự nhau, khó tách bằng phương pháp chưng cất thông thường. Nó thay đổi điểm sôi của các thành phần bằng cách thêm chất tạo hỗn hợp đẳng phí để đạt được hiệu quả tách cao. Phương pháp này phù hợp với các ngành công nghiệp hóa chất tinh chế, dược phẩm, gia vị và các ngành khác, chẳng hạn như tách sâu etanol và nước, tinh chế gia vị, v.v.

Chưng cất chiết xuất:Bằng cách thêm chất chiết xuất, phương pháp này làm tăng độ bay hơi tương đối của các thành phần khác nhau trong hỗn hợp và cải thiện hiệu quả tách. Nó có thể xử lý các vật liệu khó tách bằng phương pháp chưng cất thông thường, và phù hợp với ngành công nghiệp hóa dầu, hóa chất tinh chế và các ngành khác, chẳng hạn như tách các hợp chất thơm và không thơm, chiết xuất kim loại quý hiếm, v.v.

Quá trình chưng cất cuối cùng:Còn được gọi là phương pháp tinh chế, nó có độ chính xác tách cực cao, có thể thu được sản phẩm mục tiêu có độ tinh khiết cao và có khả năng kiểm soát vận hành mạnh mẽ. Nó phù hợp với các ngành công nghiệp có yêu cầu cực kỳ cao về độ tinh khiết của sản phẩm, chẳng hạn như dược phẩm, vật liệu điện tử, hóa chất cao cấp, v.v., và có thể đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn.