শিল্প রাসায়নিক টাওয়ার রিঅ্যাক্টরঃ নকশা নীতি, অভ্যন্তরীণ হাইড্রোলিকস, এবং কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশান

ভারী রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণে, অপরিবর্তনীয় বা স্বতন্ত্র তরল পর্যায়গুলির মধ্যে যোগাযোগের দক্ষতাকে সর্বাধিক করা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ইঞ্জিনিয়ারিং চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি। দরাসায়নিক টাওয়ার চুল্লিপ্রায়শই একটি উল্লম্ব কলাম চুল্লী হিসাবে উল্লেখ করা হয় - ক্রমাগত ভর স্থানান্তর এবং মাল্টি-ফেজ রাসায়নিক সংশ্লেষণের জন্য শিল্প-মানক সমাধান।

একটি উচ্চ লিভারেজ দ্বারাআকৃতির অনুপাত(উচ্চতা-থেকে-ব্যাসের অনুপাত), এই সুউচ্চ জাহাজগুলি মাধ্যাকর্ষণ এবং তরল গতিবিদ্যাকে ব্যবহার করে একটি অত্যন্ত অপ্টিমাইজ করা ভৌত উদ্ভিদের পদচিহ্নের মধ্যে উচ্চ রূপান্তর ফলন অর্জন করে।

একটি রাসায়নিক টাওয়ার চুল্লি ক্রমাগতভাবে স্বতন্ত্র অভ্যন্তরীণ অঞ্চলের মাধ্যমে রিঅ্যাক্ট্যান্টগুলিকে ফেজ যোগাযোগ সর্বাধিক করার জন্য কাজ করে। উপরের কাঠামোগত বিন্যাসে যেমন চিত্রিত করা হয়েছে, প্রক্রিয়া কনফিগারেশনগুলি সাধারণত একটি কাউন্টার-কারেন্ট প্রবাহ ব্যবস্থার বৈশিষ্ট্য রাখে:

• গ্যাস-ফেজ প্রপালশন:নীচের অগ্রভাগের মধ্য দিয়ে গ্যাস প্রবেশ করে (লেবেলযুক্তদূষিত গ্যাস ইনস্ক্রাবিং/স্ট্রিপিং অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য) এবং চাপের ড্রপ বা উচ্ছ্বাস গ্রেডিয়েন্টের কারণে স্বাভাবিকভাবেই কলাম উপরে উঠে যায়।

• তরল-ফেজ বিতরণ:তরল বিক্রিয়কগুলি উপরের মাথার কাছে প্রবেশ করে (স্ক্রাবিং লিকুইড ইন) এবং একটি বিশেষ মাধ্যমে পাসতরল পরিবেশকঅভ্যন্তরীণ ক্রস-বিভাগীয় এলাকা জুড়ে একটি পুরোপুরি অভিন্ন রেডিয়াল ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য স্প্রে অগ্রভাগ দিয়ে সজ্জিত।

• প্যাকড বেড জোন:পাত্রের হৃদয় হলপ্যাক করা বিছানা, উচ্চ-সারফেস-এরিয়া র্যান্ডম বা কাঠামোগত প্যাকিং উপকরণ দিয়ে ভরা। এখানে, তরল প্যাকিংয়ের উপর একটি পাতলা, অবিচ্ছিন্ন ফিল্ম তৈরি করে, যা ক্রমবর্ধমান গ্যাস পর্যায়ের সাথে ঘনিষ্ঠ সংস্পর্শে আসার সাথে সাথে গণ-স্থানান্তর প্রতিরোধকে নাটকীয়ভাবে কমিয়ে দেয়।

• বিনোদন বিচ্ছেদ:ওভারহেড অগ্রভাগ ছাড়ার আগে (পরিষ্কার গ্যাস আউট), চিকিত্সা করা গ্যাস প্রবাহ একটি কাঠামোর মধ্য দিয়ে যায়কুয়াশা নির্মূলকারীকোনো প্রবেশ করা তরল ফোঁটা ছিটকে দিতে, ডাউনস্ট্রিম কম্প্রেসার এবং হিট এক্সচেঞ্জারকে ক্ষয় এবং তরল স্লাগিং থেকে রক্ষা করে।

একটি রাসায়নিক টাওয়ার চুল্লির ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চলের আকার নির্ধারণের জন্য সঠিক হাইড্রোলিক ভারসাম্য গণনা করা প্রয়োজন যেখানে গ্যাস টেনে তরল ফিল্মের মাধ্যাকর্ষণ-চালিত অবতরণকে বাধা দেয় না। দসুপারফিশিয়াল গ্যাসের বেগ(ug) অবশ্যই মোট ভলিউমেট্রিক গ্যাস প্রবাহ হার (Qg) এবং কলামের অভ্যন্তরীণ ক্রস-বিভাগীয় এলাকার সাপেক্ষে গণনা করতে হবে

যেখানে D টাওয়ার শেলের অভ্যন্তরীণ ব্যাস প্রতিনিধিত্ব করে। পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ নিশ্চিত করতে সক্রিয় অনুঘটক বা প্যাকিং জোনের প্রয়োজনীয় ভলিউম নির্ধারণ করতে, প্রকৌশলীরা প্রক্রিয়াটি গণনা করেনবসবাসের সময়(tau), যা একটি বিক্রিয়াক সক্রিয় অঞ্চলের মধ্যে ব্যয় করে গড় সময়কালের প্রতিনিধিত্ব করে:

প্যাকিং বেডের ভৌত ভলিউম কোথায় এবং এপিসিলন অভ্যন্তরীণ প্রতিনিধিত্ব করেঅকার্যকর ভগ্নাংশ(তরল প্রবাহের জন্য উপলব্ধ প্যাক করা ম্যাট্রিক্সের মধ্যে খোলা, খালি স্থানের শতাংশ)।

রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং তরল ফাউলিং প্রবণতার গতিবিদ্যার উপর নির্ভর করে, কলাম শেলের অভ্যন্তরীণ কনফিগারেশন উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়:

যেহেতু রাসায়নিক টাওয়ার রিঅ্যাক্টরগুলি লম্বা, পাতলা উল্লম্ব উপাদানগুলি উচ্চ অভ্যন্তরীণ অপারেটিং তাপমাত্রা এবং বাহ্যিক পরিবেশগত বিপদ উভয়েরই সংস্পর্শে আসে, তাদের কাঠামোগত প্রকৌশল দৃঢ় উপাদান নির্বাচনের দাবি করে:

• বায়ু এবং সিসমিক শিয়ার প্রশমন:তাদের উচ্চ উল্লম্ব প্রোফাইলের কারণে, কলামের ভিত্তিগুলিকে অবশ্যই উচ্চ-শক্তির কাঠামোগত কার্বন স্টিল (যেমন ASME SA-516 গ্রেড 70) থেকে তৈরি ভারী কাঠামোগত সমর্থন স্কার্টের সাথে ইঞ্জিনিয়ার করা উচিত যা উচ্চ উল্টে যাওয়ার মুহুর্তগুলি পরিচালনা করার জন্য গভীর কংক্রিটের ভিত্তিগুলিতে সুরক্ষিতভাবে নোঙর করা হয়।

• প্রক্রিয়া-মুখ ধাতুবিদ্যা:অত্যন্ত ক্ষয়কারী প্রক্রিয়া স্ট্রীম থেকে চুল্লি শেল বিচ্ছিন্ন করার জন্য, অভ্যন্তরীণ রাসায়নিক-সংযোগ মুখগুলি সাধারণত কঠিন উচ্চ-খাদ থেকে তৈরি করা হয় বা প্রতিরক্ষামূলক পরিহিত স্তর দিয়ে ইঞ্জিনিয়ার করা হয়।স্টেইনলেস স্টিল 316L (SS316L)সাধারণ জৈব অ্যাসিড এবং অ্যামাইন পরিচালনার জন্য ব্যাপকভাবে নির্দিষ্ট করা হয়, যখন প্রিমিয়াম নিকেল অ্যালয় যেমনHastelloy C-276আক্রমণাত্মক হ্যালোজেন বা গরম খনিজ অ্যাসিড ধারণকারী সিস্টেমের জন্য নির্বাচন করা হয়।

• ফ্লুরোপলিমার লাইনার:চরম খনিজ অ্যাসিড (যেমন হাইড্রোক্লোরিক বা হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড) নিয়ে কাজ করা পরিবেষ্টিত থেকে মাঝারি-তাপমাত্রার প্রক্রিয়াগুলির জন্য যেখানে ধাতুগুলি ব্যর্থ হয়, কঠিন ইস্পাত কলামগুলি থার্মো-বন্ডের সাথে রেখাযুক্তPTFE (পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন)বাPVDF (পলিভিনিলাইডিন ফ্লোরাইড)একটি পরম রাসায়নিক বাধা প্রদান.

আপনি কি একটি উচ্চ-তাপমাত্রার অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি কলাম শেল নির্দিষ্ট করছেন, নাকি একটি লক্ষ্য ভর-স্থানান্তর সহগ (kL a) অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় সুনির্দিষ্ট প্যাকিং উচ্চতা গণনা করতে হবে?