Vaso de pressão de torre: Coluna de processo industrial – Coluna de destilação e esgotamento para processamento químico

As torres de destilação são equipamentos industriais essenciais baseados na tecnologia de separação por destilação, com uma gama extremamente ampla de aplicações. Elas atendem não apenas às necessidades de pesquisa científica e testes de laboratórios de pequena escala, mas também satisfazem os requisitos de separação em larga escala da produção industrial. Ocupam uma posição indispensável e importante, especialmente na produção química em geral, na indústria petroquímica, no processamento de combustíveis renováveis ​​e em outros setores. Seu princípio de funcionamento básico consiste em utilizar a diferença de ponto de ebulição de duas ou mais substâncias químicas na fase líquida e, por meio de uma série de processos como aquecimento, vaporização e condensação, separar com precisão os diferentes componentes da mistura, de modo a obter substâncias-alvo de alta pureza e fornecer matérias-primas ou produtos acabados qualificados para produção e experimentos subsequentes.

O ponto de ebulição está intimamente relacionado à pressão externa. Alterações na pressão afetam diretamente a temperatura de ebulição das substâncias, e essa característica é fundamental para que as torres de destilação controlem com precisão os efeitos da separação. Por exemplo, a água ferve a 100 °C sob pressão atmosférica padrão (1 bar); quando a pressão cai para 0,1 bar, seu ponto de ebulição cai para 50 °C. A lógica principal por trás desse fenômeno é que a pressão de vapor da água a 100 °C é exatamente igual a 1 bar, e a 50 °C corresponde a 0,31 bar. Quando a pressão de vapor se equilibra com a pressão externa, a substância entra em ebulição e vaporiza.

Tomando como exemplo a separação da mistura etanol-água, a pressão de vapor do etanol é de 2,2 bar a 100 °C e de 0,31 bar a 50 °C, valores superiores aos da água na mesma temperatura. Quanto maior a pressão de vapor, maior a volatilidade da substância. Portanto, o etanol é mais volátil que a água e vaporiza primeiro durante o aquecimento. A separação eficiente do etanol e da água pode ser alcançada por meio de condensação e coleta. Atualmente, os sistemas de destilação mais utilizados na indústria dividem-se principalmente em dois tipos: de pratos e de enchimento. Existem diferenças notáveis ​​entre os dois em termos de formato estrutural, confiabilidade operacional e capacidade de suportar pressão. O tipo mais adequado pode ser selecionado de acordo com as características dos materiais a serem separados, a escala de produção, as condições de pressão de trabalho e outras necessidades.

Dispomos de um sistema completo de produção de torres de destilação, capaz de atender com precisão às necessidades de produção de diferentes indústrias e escalas, com capacidade produtiva que abrange diversas especificações. Os parâmetros específicos são os seguintes: em termos de tamanho, o diâmetro da torre de destilação pode ser ajustado de forma flexível de 1000 mm a 3400 mm, adaptando-se a diferentes espaços disponíveis e requisitos de capacidade de processamento. As especificações menores atendem às necessidades de laboratórios e pequenas e médias empresas, enquanto as especificações maiores são adequadas para a produção em larga escala de grandes indústrias químicas; em termos de peso, dependendo das diferenças de tamanho, material e estrutura interna, o peso de uma única torre de destilação varia de 1500 kg a 7000 kg, o que facilita o transporte, içamento, instalação e comissionamento no local.

Em termos de capacidade de processamento, a capacidade padrão pode atingir 1000 toneladas por dia, atendendo às necessidades de separação da maioria das produções industriais de médio porte. Ao mesmo tempo, podemos personalizar e produzir torres de destilação com maior capacidade, de acordo com as necessidades de produção em larga escala dos clientes, superando as limitações da capacidade padrão e garantindo a eficiência da produção. Quanto à temperatura de operação, a temperatura padrão da torre de destilação pode atingir 275 °C, adaptando-se às necessidades de separação da maioria dos materiais convencionais. Através de um sistema preciso de controle de temperatura, a temperatura de operação é mantida estável, garantindo a estabilidade e a consistência do processo de separação e evitando o impacto das flutuações de temperatura na pureza do produto.

A seleção dos materiais da torre de destilação determina diretamente sua resistência à corrosão, vida útil, eficiência de separação e cenários de aplicação. De acordo com as necessidades de diferentes condições de trabalho, selecionamos uma variedade de materiais de alta qualidade, cada um com vantagens específicas. Os detalhes são os seguintes:

Aço carbono:Incluindo principalmente modelos como A36, A515, A516 e CRM0, que apresentam vantagens como alta resistência, boa tenacidade e custo de fabricação moderado. Possuem propriedades mecânicas estáveis, suportam determinada pressão e temperatura, sendo adequados para a separação por destilação de materiais não corrosivos ou pouco corrosivos e para condições de trabalho com pressão convencional, sendo amplamente utilizados na indústria química em geral.

Aço inoxidável:Abrangendo modelos comumente usados, como 304, 316, 309, 310 e 321, suas principais vantagens são resistência à corrosão, antienvelhecimento, alta higiene e baixa propensão a reações químicas com outros materiais. É adequado para a separação de materiais moderadamente corrosivos, como ácidos e álcalis, e possui excelente resistência a altas temperaturas, longa vida útil e facilidade de manutenção posterior, sendo indicado para as indústrias petroquímica, química fina e outras.

Liga de níquel:Incluindo modelos como o 200, 400 e 600, que possuem resistência à corrosão e a altas temperaturas extremamente elevadas, capazes de suportar a erosão de meios corrosivos fortes, como ácidos fortes, álcalis fortes e solventes orgânicos, além de apresentarem alta resistência mecânica. São adequados para as indústrias química, farmacêutica e outras de alta tecnologia com exigências rigorosas em relação aos materiais, garantindo a operação estável dos equipamentos a longo prazo.

Liga especial:como a liga 20, AL6XN, aço duplex 2205, etc., que possuem múltiplas vantagens, como resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas e alta resistência mecânica, adaptando-se a condições de trabalho complexas e severas, podendo atender às necessidades de separação em ambientes com alta corrosão, alta pressão e alta temperatura, além de apresentarem extrema estabilidade e confiabilidade.

Liga de cobre, liga de alumínio, liga de titânio:A liga de cobre possui excelente condutividade térmica e é adequada para cenários de separação que exigem alta eficiência de transferência de calor; a liga de alumínio é leve, possui boa condutividade térmica e custo moderado, sendo adequada para aplicações de pequeno e médio porte e com cargas leves; a liga de titânio é resistente à corrosão, a altas temperaturas e possui alta resistência mecânica, sendo adequada para condições de trabalho extremamente severas, como separação por destilação em ambientes com forte corrosão, alta temperatura e alta pressão.

Damos atenção à fabricação detalhada das torres de destilação e realizamos um tratamento refinado nos componentes internos, estruturas externas e superfícies de solda, o que não só garante a estabilidade estrutural e o desempenho de vedação do equipamento, como também melhora a vida útil e a eficiência de separação. Os métodos de tratamento específicos são os seguintes: as partes externas e estruturais de aço carbono recebem pintura profissional, que isola eficazmente agentes como ar e umidade, oferece proteção contra corrosão e ferrugem e prolonga a vida útil da estrutura externa do equipamento; o corpo adota conexões flangeadas, que proporcionam excelente vedação, facilitam a desmontagem, inspeção e manutenção do equipamento e garantem a ausência de vazamentos durante a operação, aumentando a segurança operacional.

Em termos de componentes internos, o equipamento inclui peças auxiliares completas, como tampões, placas de suporte da gaxeta, gaxeta, coletores de líquido, distribuidores de líquido, etc. Os tampões fixam a posição dos componentes internos, evitando deslocamentos durante a operação; as placas de suporte da gaxeta e a gaxeta aumentam a área de contato gás-líquido e melhoram a eficiência da separação; os coletores e distribuidores de líquido garantem a distribuição uniforme e o refluxo suficiente do líquido, assegurando a estabilidade do processo de separação. Os componentes inferiores são fixados por dois métodos: parafusos ou solda, que podem ser escolhidos de acordo com as condições reais de trabalho. A fixação por parafusos facilita a manutenção posterior, enquanto a soldagem oferece maior estabilidade estrutural e melhor vedação.

Além disso, bicos, camadas de isolamento e revestimentos externos soldados podem ser adicionados de forma flexível, de acordo com as necessidades reais de produção dos clientes. Os bicos são utilizados para alimentação, descarga e adição de materiais auxiliares; as camadas de isolamento reduzem a perda de temperatura interna do equipamento, diminuem o consumo de energia e evitam que a temperatura da superfície do equipamento fique muito alta, garantindo a segurança dos operadores; os revestimentos externos soldados melhoram ainda mais a resistência à corrosão das peças soldadas e evitam danos às juntas de solda devido à corrosão. Como componente interno principal da torre de destilação, a bandeja oferece diversos tipos, como peneira, válvula, borbulhador e defletor, que podem ser selecionados de acordo com os requisitos do processo de separação para garantir o contato gás-líquido completo e a separação eficiente.

De acordo com as diferentes características dos materiais, requisitos de separação e escalas de produção, oferecemos uma variedade de processos de destilação. Cada processo possui vantagens exclusivas e é adequado para diferentes cenários industriais. Os detalhes são os seguintes:

Destilação em batelada:Operação flexível, adaptável às necessidades de separação de pequenos lotes e materiais de múltiplas variedades, com baixo custo de investimento em equipamentos e fácil ajuste dos parâmetros de separação. É adequado para laboratórios, pequenas fábricas de produtos químicos e indústrias com produção de múltiplas variedades e em pequenos lotes, como a indústria química fina e a produção de intermediários farmacêuticos.

Destilação contínua:O alto grau de automação permite a produção contínua e em larga escala, com eficiência de separação estável e pureza uniforme do produto. É adequado para produção industrial em larga escala, especialmente para os setores petroquímico, de processamento de combustíveis renováveis ​​e outros, podendo aumentar significativamente a eficiência da produção e reduzir os custos de mão de obra.

Destilação por arraste:Também conhecida como destilação por arraste de gás, sua principal vantagem é a capacidade de remover com eficácia componentes voláteis em baixas concentrações na mistura, com separação precisa e baixo consumo de energia. É adequada para aplicações como tratamento de efluentes, recuperação de solventes e remoção de impurezas residuais em matérias-primas químicas, sendo indicada para setores como o de proteção ambiental e o de produção de insumos químicos.

Destilação azeotrópica:Utilizado principalmente para separar misturas com pontos de ebulição semelhantes, difíceis de separar por destilação convencional. Altera o ponto de ebulição dos componentes pela adição de um agente azeotrópico, permitindo uma separação eficiente. É indicado para as indústrias de química fina, farmacêutica, de especiarias e outras, para processos como a separação profunda de etanol e água, purificação de especiarias, etc.

Destilação extrativa:Ao adicionar um extrator, aumenta-se a volatilidade relativa dos diferentes componentes da mistura, melhorando a eficiência da separação. Este método permite o processamento de materiais difíceis de separar por destilação convencional, sendo adequado para as indústrias petroquímica, de química fina e outras, para aplicações como a separação de aromáticos e não aromáticos, a extração de metais raros, etc.

Finalização da destilação:Também conhecido como retificação, possui altíssima precisão de separação, permite a obtenção de produtos-alvo de alta pureza e oferece forte controle operacional. É adequado para indústrias com exigências extremamente elevadas de pureza do produto, como a farmacêutica, a de materiais eletrônicos, a química de alta tecnologia, etc., garantindo que a qualidade do produto atenda aos padrões.