quay của đĩa.
Trong thiết bị RDC, ngoại trừ các vùng ngoài rìa, không có sự nối tiếp của quá trình phân tán và quá trình kết dính. Sự chuyển động của chất lỏng được tạo thành từ hai thành phần, sự quay và chuyển động dọc chậm, được điều khiển bởi các đĩa quay và các đĩa vành khăn.
Ngày nay, lại có một số tháp RDC được sử dụng ở các trạng thái tĩnh khi đó RDC hoạt động giống tháp so le. Đó là vì các lý do chủ yếu sau:
• Cần gia tăng cực đại năng suất • Tiết kiệm năng lượng trong sản xuất
Trong trường hợp hiệu quả trích ly của tháp RDC cố định là không thỏa mãn yêu cầu, người ta có thể lắp thêm một tháp bổ sung, thường là tháp đệm, để hoàn tất cho tháp RDC cố định hơn là dùng tháp RDC quay.
b.2. Các tháp trích ly quay khác (Hình 7.43b, c, d)
Các loại tháp trích ly khác đã được thiết kế nhằm mục đích: • Đạt được hiệu quả trích ly cao
• Giảm thiểu sự trộn ngược
• Cải thiện sự tái trộn pha phân tán trong các bậc
Các tháp trích ly quay được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng quan trọng: • Đối với tháp RDC: trích ly các hợp chất aromatic (quá trình Shell, Sulfolan) • Đối với tháp Kuhni: trích ly các hợp chất aromatic (quá trình IFP, DMSO)
Các tháp trích ly khác như tháp Kuhni cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa chất, dược phẩm, xử lý nước thải, ...
c. Các tháp trích ly luân phiên
Trong các tháp trích ly luân phiên, sự phân tán được bảo đảm bởi quá trình khuấy nhờ các tác động trực tiếp đến khối lượng của chất lỏng và nhờ tác dụng của các mâm đục lỗ.
Chúng ta phân biệt hai nhóm thiết bị theo phần động là: • Các thiết bị trong đó các mâm ở trạng thái động
• Các thiết bị trong đó các mâm là cố định còn khối chất lỏng được khuấy bởi các xung động đều đặn.
c.1. Các thiết bị có mâm động
Thiết bị trích ly Karr (Hình 7.44) được cấu tạo bởi một dãy các mâm đục lỗ (55-60% khu vực tự do, lỗ đường kính từ 7-14mm) được mắc vào nhau nhờ một trục khuấy chuyển động dọc luân phiên. Ở các khoảng đều đặn, có một vòng được gài vào nhằm giảm hiện tượng trộn ngược. Nhằm để hướng bộ cơ cấu này di động dọc và tránh sự tiếp xúc kim loại với kim loại giữa bộ cơ cấu với tháp, các vòng bằng PTFE (vật liệu polyme) có đường kính ngoài lớn hơn so với các mâm kim loại được đặt ở ngoài cùng.
Các tháp trích ly mâm động được sử dụng để:
• Trích ly các hợp chất aromatic (quá trình Union Carbide bằng TEG)
• Trích ly các hợp chất phénol có trong nước thải nhà máy lọc dầu (quá trình Chempro)
c.2. Các tháp xung
Trong các tháp trích ly xung, các cấu trúc bên trong được cốđịnh còn khối chất lỏng có trong tháp được khuấy bởi các xung đều đặn. Cấu hình này có lợi điểm lớn vì nó giảm thiểu được số lượng các chi tiết cơ khí chuyển động.
Các tháp xung được phân biệt với nhau chủ yếu bởi:
• Bộ phận bên trong tháp có thểđược tạo thành từ: các mâm tĩnh (mâm đục lỗ chiếm toàn bộ khu vực tháp, hoặc có các đĩa và vòng Hình 7.45.a) hoặc đệm (Hình 7.45.b)
• Phương cách tạo xung cho khối chất lỏng: cơ học (ví dụ bởi một ống thổi ở chân tháp Hình 7.45.a) hoặc khí động (Hình 7.45.b)
Trong khi ở trong các tháp có mâm tĩnh (trừ tháp xung) chỉ có một pha chuyển qua các lỗ của mâm còn pha kia đi qua các ống chảy chuyền, thì trong các tháp xung cả hai pha đều chuyển luân phiên qua cùng các lỗ. Điều này bảo đảm cho sự phân tán của một trong các pha và bảo đảm sự khuấy, do đó bảo đảm sựđồng thể hóa của pha liên tục giữa hai bậc.
Ngày nay các tháp xung ngày càng được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau như xử lý dòng thải, công nghiệp dược phẩm...
d. Các tháp trích ly ly tâm
Nhằm dễ dàng phân tách các pha, một vài nhà thiết kếđã đưa ra các tháp trích ly có tạo ra một trường trọng lực nhân tạo được gia tốc.
Các thiết bị này có rất nhiều lợi điểm:
• Khả năng xử lý các pha có tỷ trọng gần nhau (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Thời gian lưu nhỏ (áp dụng cho các sản phẩm không bền) • Thể tích thiết bị nhỏ
Chúng ít được sử dụng trong công nghệ dầu mỏ do các nhược điểm sau: • Các hệ thống cơ khí có vận tốc lớn (độ tin cậy, bảo trì kém)
• Giá cao
• Lưu lượng thấp
Kết luận
Một cách tổng quát, việc chọn lựa một thiết bị trích ly chịu ảnh hưởng lớn bởi kinh nghiệm tích luỹđược đối với mỗi ứng dụng. Điều này đặc biệt rõ ràng khi thiết kế một công đoạn mới của một quá trình đã được kiểm chứng hoặc khi thay thế một thiết bị của một công đoạn đang tồn tại.
Việc áp dụng đúng một quá trình mới thường bắt đầu từ các giai đoạn thử ở các pilote (unité-pilote), trong phòng thí nghiệm sau đó ở mức độ bán công nghiệp. Việc lựa chọn các thiết bị này để áp dụng ở mức độ công nghiệp phải được tiến hành theo các quy trình nêu trên vì các quy tắc ngoại suy từ các thiết bị trích ly thường đáng tin cậy. Các nhà công nghiệp vì vậy sẽ có khuynh hướng dựa vào những kinh nghiệm thu được từ các pilote và chỉ sẽ gặp rất ít rủi ro khi thử một kiểu thiết bị trích ly mới cho một công đoạn công nghiệp.