सतत आसवन

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छवि 1: विशिष्ट औद्योगिक आसवन टावर
File:Vacuum Column.jpg
छवि 2: तेल शोधशाला में उपयोग किया जाने वाला एक कच्चा तेल वैक्यूम आसवन स्तंभ

निरंतर आसवन, आसवन का एक रूप, एक निरंतर पृथक्करण है जिसमें एक मिश्रण को लगातार (बिना किसी रुकावट के) प्रक्रिया में डाला जाता है और अलग-अलग अंशों को आउटपुट स्ट्रीम के रूप में लगातार हटा दिया जाता है। आसवन चयनात्मक उबाल (या [[वाष्पीकरण]]) और संक्षेपण द्वारा तरल फ़ीड मिश्रण को घटकों या अंशों में अलग करने की प्रक्रिया या आंशिक पृथक्करण है। यह प्रक्रिया कम से कम दो आउटपुट अंश उत्पन्न करती है। इन अंशों में कम से कम एक अस्थिरता (रसायन विज्ञान) आसुत अंश शामिल होता है, जिसे उबाला जाता है और एक तरल में संघनित वाष्प के रूप में अलग से पकड़ लिया जाता है, और व्यावहारिक रूप से हमेशा एक बॉटम्स (या अवशेष) अंश होता है , जो सबसे कम अस्थिर अवशेष है जिसे संघनित वाष्प के रूप में अलग से नहीं पकड़ा गया है।

निरंतर आसवन का एक विकल्प बैच आसवन है, जहां आसवन की शुरुआत में मिश्रण को इकाई में जोड़ा जाता है, आसवन के दौरान आसुत अंशों को क्रमिक रूप से समय पर (एक के बाद एक) निकाल लिया जाता है, और शेष निचले अंश को हटा दिया जाता है। अंत। क्योंकि प्रत्येक डिस्टिलेट अंश को अलग-अलग समय पर निकाला जाता है, बैच डिस्टिलेशन के लिए केवल एक डिस्टिलेट निकास बिंदु (स्थान) की आवश्यकता होती है और डिस्टिलेट को बस एक अलग रिसीवर, एक अंश-संग्रह कंटेनर में स्विच किया जा सकता है। बैच आसवन का उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब कम मात्रा में आसवन किया जाता है। निरंतर आसवन में, प्रत्येक अंश धारा को पूरे ऑपरेशन के दौरान एक साथ लिया जाता है; इसलिए, प्रत्येक अंश के लिए एक अलग निकास बिंदु की आवश्यकता है। व्यवहार में जब कई डिस्टिलेट अंश होते हैं, तो डिस्टिलेट निकास बिंदु एक अंशांकन स्तंभ पर अलग-अलग ऊंचाई पर स्थित होते हैं। निचला अंश आसवन स्तंभ या इकाई के नीचे से लिया जा सकता है, लेकिन अक्सर इसे स्तंभ के नीचे से जुड़े पुनर्वाष्पित्र से लिया जाता है।

प्रत्येक अंश में एक या अधिक घटक (रासायनिक यौगिकों के प्रकार) हो सकते हैं। कच्चे तेल या समान फीडस्टॉक का आसवन करते समय, प्रत्येक अंश में समान अस्थिरता और अन्य गुणों के कई घटक होते हैं। यद्यपि छोटे पैमाने पर या प्रयोगशाला में निरंतर आसवन चलाना संभव है, अक्सर बड़े पैमाने पर औद्योगिक प्रक्रिया में निरंतर आसवन का उपयोग किया जाता है।

औद्योगिक अनुप्रयोग

आसवन रासायनिक अभियांत्रिकी की इकाई प्रचालनों में से एक है।[1][2] निरंतर आसवन का उपयोग रासायनिक प्रक्रिया उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है जहां बड़ी मात्रा में तरल पदार्थों को आसुत करना पड़ता है।[3][4][5] ऐसे उद्योग प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण, पेट्रोकेमिकल उत्पादन, कोयला टार प्रसंस्करण, आसुत पेय, तरल वायु पृथक्करण, हाइड्रोकार्बन विलायक उत्पादन, कैनाबिनोइड पृथक्करण और इसी तरह के उद्योग हैं, लेकिन इसका सबसे व्यापक अनुप्रयोग तेल रिफाइनरी में होता है। ऐसी रिफाइनरियों में, कच्चे तेल का फीडस्टॉक एक बहुत ही जटिल बहुघटक मिश्रण होता है जिसे अलग किया जाना चाहिए और शुद्ध रासायनिक यौगिकों की पैदावार की उम्मीद नहीं की जाती है, केवल क्वथनांक की अपेक्षाकृत छोटी सीमा के भीतर यौगिकों के समूह होते हैं, जिन्हें अंश कहा जाता है। ये भिन्न भिन्नात्मक आसवन या भिन्नीकरण शब्द की उत्पत्ति हैं। उत्पाद आवश्यकताओं और अर्थशास्त्र के आधार पर इन अंशों में घटकों को अलग करना अक्सर सार्थक नहीं होता है।

औद्योगिक आसवन आमतौर पर बड़े, ऊर्ध्वाधर बेलनाकार स्तंभों में किया जाता है (जैसा कि चित्र 1 और 2 में दिखाया गया है) जिन्हें आसवन टॉवर या आसवन स्तंभ के रूप में जाना जाता है, जिनका व्यास लगभग 65 सेंटीमीटर से 11 मीटर और ऊंचाई लगभग 6 मीटर से 60 मीटर या उससे अधिक होती है।

सिद्धांत

File:Continuous Binary Fractional Distillation.PNG
छवि 3: सतत बाइनरी फ्रैक्शनल डिस्टिलेशन टावर का केमिकल इंजीनियरिंग योजनाबद्ध। एक द्विआधारी आसवन एक फ़ीड मिश्रण धारा को दो अंशों में अलग करता है: एक आसवन और एक निचला अंश।

निरंतर आसवन का सिद्धांत सामान्य आसवन के समान है: जब एक तरल मिश्रण को गर्म किया जाता है ताकि वह उबल जाए, तो तरल के ऊपर वाष्प की संरचना तरल संरचना से भिन्न होती है। यदि इस वाष्प को अलग किया जाता है और एक तरल में संघनित किया जाता है, तो यह मूल मिश्रण के निचले क्वथनांक वाले घटकों में समृद्ध हो जाता है।

सतत आसवन स्तंभ में यही होता है। मिश्रण को गर्म किया जाता है, और आसवन कॉलम में भेजा जाता है। कॉलम में प्रवेश करने पर, फ़ीड नीचे की ओर बहने लगती है, लेकिन इसका कुछ हिस्सा, कम क्वथनांक वाला घटक, वाष्पीकृत हो जाता है और ऊपर उठ जाता है। हालाँकि, जैसे-जैसे यह ऊपर उठता है, यह ठंडा हो जाता है और जबकि इसका कुछ हिस्सा वाष्प के रूप में ऊपर रहता है, इसका कुछ हिस्सा (कम अस्थिरता (रसायन विज्ञान) घटक में समृद्ध) फिर से नीचे आना शुरू हो जाता है।

छवि 3 में एक फ़ीड स्ट्रीम को दो अंशों, एक ओवरहेड डिस्टिलेट उत्पाद और एक बॉटम उत्पाद में अलग करने के लिए एक सरल निरंतर भिन्नात्मक आसवन टॉवर को दर्शाया गया है। सबसे हल्के उत्पाद (सबसे कम क्वथनांक या उच्चतम अस्थिरता वाले) स्तंभ के शीर्ष से बाहर निकलते हैं और सबसे भारी उत्पाद (सबसे निचले क्वथनांक वाले, उच्चतम क्वथनांक वाले) स्तंभ के नीचे से बाहर निकलते हैं। ओवरहेड स्ट्रीम को वाटर-कूल्ड या एयर-कूल्ड कंडेनसर (हीट ट्रांसफर) का उपयोग करके ठंडा और संघनित किया जा सकता है। रीबॉयलर भाप से गर्म या गर्म तेल से गर्म किया गया उष्मा का आदान प्रदान करने वाला या यहां तक ​​कि गैस या तेल से चलने वाली औद्योगिक भट्टी भी हो सकता है।

सतत आसवन में, प्रणाली को स्थिर अवस्था या लगभग स्थिर अवस्था में रखा जाता है। स्थिर अवस्था का अर्थ है कि प्रक्रिया से संबंधित मात्राएँ संचालन के दौरान समय बीतने के साथ नहीं बदलती हैं। ऐसी स्थिर मात्राओं में फ़ीड इनपुट दर, आउटपुट स्ट्रीम दर, ताप और शीतलन दर, भाटा अनुपात, और हर बिंदु (स्थान) पर तापमान, दबाव और संरचनाएं शामिल हैं। जब तक फ़ीड, हीटिंग, परिवेश के तापमान या संघनन में परिवर्तन के कारण प्रक्रिया बाधित नहीं होती है, तब तक सामान्य रूप से स्थिर स्थिति बनाए रखी जाती है। निगरानी की न्यूनतम मात्रा (आसानी से साधन योग्य) के अलावा, यह निरंतर आसवन का मुख्य आकर्षण भी है; यदि फ़ीड दर और फ़ीड संरचना स्थिर रखी जाती है, तो उत्पाद दर और गुणवत्ता भी स्थिर रहती है। यहां तक ​​कि जब स्थितियों में भिन्नता होती है, तब भी आधुनिक प्रक्रिया नियंत्रण विधियां आमतौर पर निरंतर प्रक्रिया को धीरे-धीरे एक और स्थिर स्थिति में वापस लाने में सक्षम होती हैं।

चूँकि एक सतत आसवन इकाई को लगातार एक फ़ीड मिश्रण के साथ खिलाया जाता है और एक बैच आसवन की तरह एक बार में नहीं भरा जाता है, एक सतत आसवन इकाई को एक बैच भरने के लिए एक बड़े आसवन बर्तन, बर्तन या जलाशय की आवश्यकता नहीं होती है। इसके बजाय, मिश्रण को सीधे कॉलम में डाला जा सकता है, जहां वास्तविक पृथक्करण होता है। कॉलम के साथ फ़ीड बिंदु की ऊंचाई स्थिति पर भिन्न हो सकती है और इसे इष्टतम परिणाम प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मैककेबे-थीले विधि देखें।

सतत आसवन अक्सर भिन्नात्मक आसवन होता है और निर्वात आसवन या भाप आसवन हो सकता है।

डिज़ाइन और संचालन

आसवन स्तंभ का डिज़ाइन और संचालन फ़ीड और वांछित उत्पादों पर निर्भर करता है। एक सरल, बाइनरी घटक फ़ीड, मैककेबे-थीले विधि जैसे विश्लेषणात्मक तरीकों को देखते हुए[5][6][7] या फेंसके समीकरण[5]डिज़ाइन में सहायता के लिए उपयोग किया जा सकता है. बहु-घटक फ़ीड के लिए, कम्प्यूटरीकृत सिमुलेशन मॉडल का उपयोग डिज़ाइन के लिए और बाद में कॉलम के संचालन में भी किया जाता है। मॉडलिंग का उपयोग उन मिश्रणों के आसवन के लिए पहले से ही खड़े किए गए स्तंभों को अनुकूलित करने के लिए भी किया जाता है जिनके लिए आसवन उपकरण मूल रूप से डिज़ाइन किया गया था।

जब एक सतत आसवन स्तंभ चालू होता है, तो फ़ीड संरचना, ऑपरेटिंग तापमान और उत्पाद संरचना में परिवर्तन के लिए इसकी बारीकी से निगरानी की जानी चाहिए। इनमें से कई कार्य उन्नत कंप्यूटर नियंत्रण उपकरणों का उपयोग करके किए जाते हैं।

कॉलम फ़ीड

कॉलम को विभिन्न तरीकों से फीड किया जा सकता है। यदि फ़ीड आसवन स्तंभ दबाव से अधिक दबाव वाले स्रोत से है, तो इसे बस स्तंभ में पाइप किया जाता है। अन्यथा, फ़ीड को कॉलम में पंप या संपीड़ित किया जाता है। फ़ीड अत्यधिक गरम होना , क्वथनांक #संतृप्ति तापमान और दबाव, आंशिक रूप से वाष्पीकृत तरल-वाष्प मिश्रण, क्वथनांक #संतृप्ति तापमान और दबाव (यानी, स्तंभ के दबाव पर अपने क्वथनांक पर तरल), या एक उपशीतलित तरल हो सकता है। |उप-ठंडा तरल। यदि फ़ीड स्तंभ दबाव की तुलना में बहुत अधिक दबाव पर एक तरल है और स्तंभ के ठीक आगे एक दबाव लेट-डाउन वाल्व के माध्यम से बहती है, तो यह तुरंत विस्तारित होगा और आंशिक फ़्लैश वाष्पीकरण से गुजरेगा जिसके परिणामस्वरूप तरल-वाष्प मिश्रण में प्रवेश होगा आसवन स्तंभ.

अलगाव में सुधार

File:Continuous Fractional Distillation.PNG
छवि 4: सतत भिन्नात्मक आसवन टॉवर का सरलीकृत रासायनिक इंजीनियरिंग योजनाबद्ध एक फ़ीड मिश्रण धारा को चार आसवन और एक निचले अंश में अलग करता है

हालाँकि छोटे आकार की इकाइयाँ, जो ज्यादातर कांच से बनी होती हैं, प्रयोगशालाओं में इस्तेमाल की जा सकती हैं, औद्योगिक इकाइयाँ बड़े, ऊर्ध्वाधर, स्टील के बर्तन हैं (चित्र 1 और 2 देखें) जिन्हें आसवन टॉवर या आसवन स्तंभ के रूप में जाना जाता है। पृथक्करण को बेहतर बनाने के लिए, टॉवर को आम तौर पर क्षैतिज #प्लेट्स या ट्रे के साथ प्रदान किया जाता है जैसा कि छवि 5 में दिखाया गया है, या कॉलम को पैकिंग सामग्री के साथ #पैकिंग किया जाता है। आसवन में शामिल वाष्पीकरण के लिए आवश्यक गर्मी प्रदान करने के लिए और गर्मी के नुकसान की भरपाई करने के लिए, गर्मी को अक्सर रीबॉयलर द्वारा कॉलम के निचले भाग में जोड़ा जाता है, और बाहरी रूप से कुछ रीसाइक्लिंग करके शीर्ष उत्पाद की शुद्धता में सुधार किया जा सकता है #रिफ्लक्स के रूप में संघनित शीर्ष उत्पाद तरल। उनके उद्देश्य के आधार पर, आसवन स्तंभों में स्तंभ की लंबाई तक अंतराल पर तरल आउटलेट हो सकते हैं जैसा कि छवि 4 में दिखाया गया है।

भाटा

बड़े पैमाने पर औद्योगिक फ्रैक्शनेशन टावर उत्पादों के अधिक कुशल पृथक्करण को प्राप्त करने के लिए रिफ्लक्स का उपयोग करते हैं।[3][5]रिफ्लक्स एक आसवन टॉवर से संघनित ओवरहेड तरल उत्पाद के हिस्से को संदर्भित करता है जो टॉवर के ऊपरी हिस्से में वापस आ जाता है जैसा कि चित्र 3 और 4 में दिखाया गया है। टॉवर के अंदर, नीचे की ओर बहने वाला रिफ्लक्स तरल ऊपर की ओर बहने वाले वाष्प को ठंडा और आंशिक संघनन प्रदान करता है , जिससे आसवन टॉवर की प्रभावकारिता बढ़ जाती है। जितना अधिक रिफ्लक्स प्रदान किया जाता है, टावर द्वारा फ़ीड के उच्च उबलते घटकों से कम उबलते घटकों को अलग करना उतना ही बेहतर होता है। स्तंभ के निचले भाग में एक रीबॉयलर के साथ हीटिंग का संतुलन और स्तंभ के शीर्ष पर संघनित भाटा द्वारा ठंडा करने से फ़ीड मिश्रण को विभाजित करने के लिए अच्छी स्थिति प्रदान करने के लिए स्तंभ की ऊंचाई के साथ एक तापमान ढाल (या क्रमिक तापमान अंतर) बनाए रखा जाता है। टावर के मध्य में रिफ्लक्स प्रवाह को पंपअराउंड कहा जाता है।

रिफ्लक्स को बदलने (फ़ीड और उत्पाद निकासी में परिवर्तन के साथ संयोजन में) का उपयोग ऑपरेशन के दौरान निरंतर आसवन कॉलम के पृथक्करण गुणों को बेहतर बनाने के लिए भी किया जा सकता है (प्लेट या ट्रे जोड़ने या पैकिंग बदलने के विपरीत, जो कि, न्यूनतम, काफी महत्वपूर्ण डाउनटाइम की आवश्यकता है)।

प्लेटें या ट्रे

File:Tray Distillation Tower.PNG
छवि 5: बबल-कैप ट्रे के साथ बाइनरी फ्रैक्शनल डिस्टिलेशन टॉवर का क्रॉस-सेक्शनल आरेख। (विस्तारित ट्रे छवि के लिए सैद्धांतिक प्लेट देखें।)

आसवन टावर (जैसे चित्र 3 और 4 में) संतुलन चरणों की आवश्यक संख्या प्रदान करने के लिए विभिन्न वाष्प और तरल संपर्क विधियों का उपयोग करते हैं। ऐसे उपकरणों को आमतौर पर प्लेट या ट्रे के रूप में जाना जाता है।[8] इनमें से प्रत्येक प्लेट या ट्रे एक अलग तापमान और दबाव पर है। टावर के निचले भाग के स्टेज पर सबसे अधिक दबाव और तापमान होता है। टावर में ऊपर की ओर बढ़ते हुए, प्रत्येक अगले चरण के लिए दबाव और तापमान कम हो जाता है। टावर में प्रत्येक फ़ीड घटक के लिए वाष्प-तरल संतुलन प्रत्येक चरण में विभिन्न दबाव और तापमान स्थितियों के लिए अपने अनूठे तरीके से प्रतिक्रिया करता है। इसका मतलब है कि प्रत्येक घटक प्रत्येक चरण में वाष्प और तरल चरणों में एक अलग सांद्रता स्थापित करता है, और इसके परिणामस्वरूप घटक अलग हो जाते हैं। कुछ उदाहरण ट्रे छवि 5 में दर्शाए गए हैं। सैद्धांतिक प्लेट लेख में दो ट्रे की अधिक विस्तृत, विस्तारित छवि देखी जा सकती है। रीबॉयलर अक्सर एक अतिरिक्त संतुलन चरण के रूप में कार्य करता है।

यदि प्रत्येक भौतिक ट्रे या प्लेट 100% कुशल थी, तो किसी दिए गए पृथक्करण के लिए आवश्यक भौतिक ट्रे की संख्या संतुलन चरणों या सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या के बराबर होगी। हालाँकि, ऐसा बहुत कम ही होता है। इसलिए, एक आसवन स्तंभ को सैद्धांतिक वाष्प-तरल संतुलन चरणों की आवश्यक संख्या से अधिक प्लेटों की आवश्यकता होती है।

पैकिंग

आसवन कॉलम में पृथक्करण को बेहतर बनाने का एक अन्य तरीका ट्रे के बजाय खचाखच भरे बिस्तर का उपयोग करना है। ये पूरे कॉलम में कम दबाव ड्रॉप का लाभ प्रदान करते हैं (प्लेट्स या ट्रे की तुलना में), जो वैक्यूम के तहत काम करते समय फायदेमंद होता है। यदि कोई आसवन टावर ट्रे के बजाय पैकिंग का उपयोग करता है, तो पहले आवश्यक सैद्धांतिक संतुलन चरणों की संख्या निर्धारित की जाती है और फिर सैद्धांतिक प्लेट के बराबर पैकिंग ऊंचाई, जिसे सैद्धांतिक प्लेट (एचईटीपी) के बराबर ऊंचाई के रूप में जाना जाता है, भी निर्धारित की जाती है। आवश्यक कुल पैकिंग ऊंचाई सैद्धांतिक चरणों की संख्या को HETP से गुणा करती है।

यह पैकिंग सामग्री या तो यादृच्छिक रूप से डंप की गई पैकिंग हो सकती है जैसे रस्चिग अंगूठी या स्ट्रक्चर्ड पैकिंग। तरल पदार्थ पैकिंग की सतह को गीला कर देते हैं और वाष्प इस गीली सतह से होकर गुजरती है, जहां बड़े पैमाने पर स्थानांतरण होता है। पारंपरिक ट्रे आसवन के विपरीत, जिसमें प्रत्येक ट्रे वाष्प-तरल संतुलन के एक अलग बिंदु का प्रतिनिधित्व करती है, एक पैक्ड कॉलम में वाष्प-तरल संतुलन वक्र निरंतर होता है। हालाँकि, पैक्ड कॉलमों की मॉडलिंग करते समय अधिक पारंपरिक ट्रे के संबंध में पैक्ड कॉलम की पृथक्करण दक्षता को दर्शाने के लिए कई सैद्धांतिक प्लेटों की गणना करना उपयोगी होता है। अलग-अलग आकार की पैकिंग में अलग-अलग सतह क्षेत्र होते हैं और पैकिंग के बीच खाली जगह होती है। ये दोनों कारक पैकिंग प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।

पैकिंग आकार और सतह क्षेत्र के अलावा एक अन्य कारक जो यादृच्छिक या संरचित पैकिंग के प्रदर्शन को प्रभावित करता है, वह पैक्ड बिस्तर में प्रवेश करने वाले तरल और वाष्प वितरण है। किसी दिए गए पृथक्करण के लिए आवश्यक सैद्धांतिक प्लेट की संख्या की गणना एक विशिष्ट वाष्प से तरल अनुपात का उपयोग करके की जाती है। यदि पैक्ड बेड में प्रवेश करते समय तरल और वाष्प को सतही टॉवर क्षेत्र में समान रूप से वितरित नहीं किया जाता है, तो पैक्ड बेड में तरल और वाष्प का अनुपात सही नहीं होगा और आवश्यक पृथक्करण प्राप्त नहीं किया जाएगा। ऐसा प्रतीत होगा कि पैकिंग ठीक से काम नहीं कर रही है। सैद्धांतिक प्लेट (एचईटीपी) के समतुल्य ऊंचाई अपेक्षा से अधिक होगी। समस्या केवल पैकिंग की नहीं है, बल्कि पैक बिस्तर में प्रवेश करने वाले तरल पदार्थों के गलत वितरण की है। वाष्प की तुलना में तरल पदार्थ का गलत वितरण अधिक आम समस्या है। पैक किए गए बिस्तर में फ़ीड और रिफ्लक्स को पेश करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरल वितरकों का डिज़ाइन पैकिंग को अधिकतम दक्षता पर निष्पादित करने के लिए महत्वपूर्ण है। तरल वितरक की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के तरीके संदर्भों में पाए जा सकते हैं।[9][10]


ओवरहेड सिस्टम व्यवस्था

छवियाँ 4 और 5 एक ओवरहेड स्ट्रीम मानती हैं जो पानी या वायु-शीतलन का उपयोग करके पूरी तरह से एक तरल उत्पाद में संघनित होती है। हालाँकि, कई मामलों में, टॉवर ओवरहेड आसानी से पूरी तरह से संघनित नहीं होता है और रिफ्लक्स ड्रम में एक वेंट गैस आउटलेट स्ट्रीम शामिल होनी चाहिए। अन्य मामलों में, ओवरहेड स्ट्रीम में जल वाष्प भी हो सकता है क्योंकि या तो फ़ीड स्ट्रीम में कुछ पानी होता है या कुछ भाप को आसवन टावर में इंजेक्ट किया जाता है (जो तेल रिफाइनरी में कच्चे तेल आसवन टावरों में मामला है)। उन मामलों में, यदि डिस्टिलेट उत्पाद पानी में अघुलनशील है, तो रिफ्लक्स ड्रम में एक संघनित तरल डिस्टिलेट चरण, एक संघनित जल चरण और एक गैर-संघनित गैस चरण हो सकता है, जिससे यह आवश्यक हो जाता है कि रिफ्लक्स ड्रम में एक जल आउटलेट स्ट्रीम भी हो। .

बहुघटक आसवन

भिन्नात्मक आसवन के अलावा, जिसका उपयोग मुख्य रूप से कच्चे तेल के शोधन के लिए किया जाता है, बहुघटक मिश्रण को आमतौर पर आसवन स्तंभों की एक श्रृंखला, यानी आसवन ट्रेन के माध्यम से अपने एकल घटकों को शुद्ध करने के लिए संसाधित किया जाता है।

आसवन ट्रेन

एक आसवन ट्रेन को श्रृंखला में या समानांतर में व्यवस्थित आसवन स्तंभों के अनुक्रम द्वारा परिभाषित किया जाता है जिसका उद्देश्य बहुघटक मिश्रण शुद्धिकरण है।

प्रक्रिया तीव्र करने वाले विकल्प

डिवाइडिंग वॉल कॉलम इकाई आसवन से संबंधित सबसे आम प्रक्रिया-गहन इकाई है। विशेष रूप से, यह पेटलीक कॉन्फ़िगरेशन के एकल स्तंभ शेल में व्यवस्था है[11] यह थर्मोडायनामिक रूप से समतुल्य साबित हुआ है।[12]


उदाहरण

कच्चे तेल का निरंतर आसवन

पेट्रोलियम कच्चे तेल में सैकड़ों अलग-अलग हाइड्रोकार्बन यौगिक होते हैं: एल्केन ्स, नैफ्थीन और खुशबूदार के साथ-साथ :श्रेणी:ऑर्गनोसल्फर यौगिक, :श्रेणी:ऑर्गेनोनिट्रोजन यौगिक और कुछ ऑक्सीजन युक्त हाइड्रोकार्बन जैसे फिनोल। हालाँकि कच्चे तेल में आमतौर पर ओलेफ़िन नहीं होते हैं, वे पेट्रोलियम रिफाइनरी में उपयोग की जाने वाली कई प्रक्रियाओं में बनते हैं।[13] फ्रैक्शनल आसवन#औद्योगिक आसवन एक भी क्वथनांक वाले उत्पादों का उत्पादन नहीं करता है; बल्कि, यह उबलने की सीमा वाले अंश उत्पन्न करता है।[13][14] उदाहरण के लिए, कच्चे तेल का फ्रैक्शनेटर नेफ्था नामक एक ओवरहेड अंश का उत्पादन करता है जो गंधक को हटाने के लिए एक उत्प्रेरक हाइड्रोडीसल्फराइज़र के माध्यम से आगे संसाधित होने के बाद एक गैसोलीन घटक बन जाता है और एक उत्प्रेरक सुधारक अपने हाइड्रोकार्बन अणुओं को उच्च ऑक्टेन रेटिंग मूल्य के साथ अधिक जटिल अणुओं में सुधार करता है।

नेफ्था कट, जैसा कि उस अंश को कहा जाता है, में कई अलग-अलग हाइड्रोकार्बन यौगिक होते हैं। इसलिए, इसका प्रारंभिक क्वथनांक लगभग 35°C और अंतिम क्वथनांक लगभग 200°C होता है। फ़्रैक्शनिंग कॉलम में उत्पादित प्रत्येक कट में एक अलग उबलने की सीमा होती है। ओवरहेड के नीचे कुछ दूरी पर, अगला कट कॉलम के किनारे से हटा लिया जाता है और यह आमतौर पर जेट ईंधन कट होता है, जिसे [[ मिट्टी का तेल ]] कट भी कहा जाता है। उस कट की क्वथनांक सीमा लगभग 150°C के प्रारंभिक क्वथनांक से लेकर लगभग 270°C के अंतिम क्वथनांक तक होती है, और इसमें कई अलग-अलग हाइड्रोकार्बन भी होते हैं। टावर के नीचे अगला कट डीजल तेल का कट है जिसका क्वथनांक लगभग 180°C से लगभग 315°C तक होता है। किसी भी कट और अगले कट के बीच उबलने की सीमा ओवरलैप होती है क्योंकि आसवन पृथक्करण पूरी तरह से तेज नहीं होते हैं। इनके बाद भारी ईंधन तेल में कटौती और अंत में बहुत व्यापक उबलने की सीमा के साथ बॉटम्स उत्पाद आते हैं। इन सभी कटों को बाद की शोधन प्रक्रियाओं में आगे संसाधित किया जाता है।

भांग सांद्रण का निरंतर आसवन

कैनबिस सांद्रण के आसवन के लिए एक विशिष्ट अनुप्रयोग हैश ऑयल (बीएचओ) है। कम निवास समय के कारण लघु पथ आसवन एक लोकप्रिय विधि है जो सांद्रण को न्यूनतम थर्मल तनाव की अनुमति देता है। अन्य आसवन विधियों जैसे कि परिसंचरण, गिरती हुई फिल्म बाष्पीकरणकर्ता और कॉलम डिस्टिलेशन में सांद्रण लंबे समय तक रहने और उच्च तापमान के कारण क्षतिग्रस्त हो जाएगा जिसे लागू करना होगा।

यह भी देखें

संदर्भ

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  8. Photographs of bubble cap and other tray types (Website of Raschig Gmbh)
  9. Random Packing, Vapor and Liquid Distribution: Liquid and gas distribution in commercial packed towers, Moore, F., Rukovena, F., Chemical Plants & Processing, Edition Europe, August 1987, p. 11-15
  10. Structured Packing, Liquid Distribution: A new method to assess liquid distributor quality, Spiegel, L., Chemical Engineering and Processing 45 (2006), p. 1011-1017
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बाहरी संबंध