c. Cấu tạo một số bộ phận của tháp đệm Lớp đệm
5.3.2.3.So sánh các loại tháp chƣng cất và phƣơng hƣớng lựa chọn
Trong quá trình thiết kế, một vấn đề luôn đƣợc đặt ra là lựa chọn kiểu tháp nào cho tháp chƣng cất. Không có một loại tháp nào có ƣu điểm hoàn toàn trong mọi ứng dụng. Mỗi loại có những ƣu nhƣợc điểm riêng, tùy từng ứng
dụng cụ thể mà xem xét lựa chọn. Để có cơ sở cho việc lựa chọn dạng tháp, dƣới đây trình bày một cách khái quát ƣu nhƣợc điểm của hai loại tháp đệm và tháp đĩa theo quan điểm của Max S.Peters, Klaus D. Timmerhaus và Ronald E. West:
- Hiệu quả của một bậc chuyển khối đối với các tháp đệm phải dựa trên thử nghiệm thực tế với mỗi kiểu đệm cụ thể. Hiệu suất này không chỉ phụ thuộc vào hình dạng kích thƣớc của đệm mà còn phụ thuộc vào một loạt các yếu tố khác nhƣ tốc độ dòng chất lỏng, tính chất của nguyên liệu, đƣờng kính tháp, áp suất làm việc và mức độ phân tán của chất lỏng trên bề mặt đệm.
- Do việc phân tán chất lỏng đồng đều trong tháp đệm khó khăn, việc thiết kế sử dụng tháp đĩa đƣợc coi là tin cậy hơn và sử dụng hệ số an toàn thấp hơn khi mà tỷ lệ tốc độ chuyển khối pha lỏng vào pha hơi là thấp.
- Tháp đĩa có thể đƣợc thiết kế hoạt động trong một khoảng rộng tốc độ dòng lỏng trong tháp mà không xảy ra hiện tƣợng sặc tháp.
- Tháp đĩa đƣợc ƣu tiên lựa chọn trong trƣờng hợp cần phải làm nguội giữa chừng để lấy nhiệt của pha lỏng. Chất lỏng có thể đƣợc đƣa ra để trao đổi nhiệt ở bên ngoài tháp.
- Nếu chất lỏng cần chƣng cất có chứa các hạt rắn phân tán thì sử dụng tháp chƣng cất dạng đĩa sẽ đƣợc ƣu tiên lựa chọn do tháp đĩa dễ dàng làm vệ sinh hơn.
- Tổng khối lƣợng khô của tháp chƣng dạng đĩa thấp hơn so tháp chƣng dạng đệm đƣợc thiết kế ở cùng công suất chế biến. Tuy nhiên, tổng trọng lƣợng tháp ƣớt (kể cả chất lỏng chứa trong tháp) của hai dạng tháp là tƣơng tự nhau.
- Khi sự thay đổi nhiệt độ biến đổi trong một biên độ rộng trong quá trình hoạt động, tháp đĩa thƣờng đƣợc lựa chọn do sự giãn nở nhiệt dễ làm hỏng lớp đệm.
- Các dữ liệu, thông tin phục vụ cho thiết kế tháp đĩa thƣờng có sẵn và có độ tin cậy cao hơn so với tháp đệm.
- Tháp đệm thƣờng đƣợc lựa chọn nếu chất lỏng đem chế biến có khuynh hƣớng dễ tạo bọt.
- Tháp dạng đệm rời nhìn chung không đƣợc thiết kế với đƣờng kính lớn hơn 1,5 m và đƣờng kính của tháp đĩa thƣơng mại nhìn chung hiếm khi nhỏ hơn 0,67 m.
- Tháp đệm thƣờng có giá thành rẻ và dễ chế tạo hơn so với tháp đĩa khi nguyên liệu chế biến có tính ăn mòn cao.
- Lƣợng chất lỏng chứa trong tháp đệm thƣờng ít hơn rất nhiều so với tháp đĩa.
- Với cùng công suất chế biến tháp đệm có thể có tổn thất áp suất thấp hơn so tháp đĩa. Mặt khác, với kết cấu của tháp đệm khả năng mất ổn định của vỏ tháp trong điều kiện chân không thấp, tháp đệm lý tƣởng cho quá trình chƣng cất chân không.
Trên đây chỉ là những đánh giá chung, để lựa chọn dạng tháp nào cho một ứng dụng cụ thể cần phải xem xét nhiều khía cạnh kinh tế, kỹ thuật và vấn đề mang tính chất tiên quyết để lựa chọn phù hợp. Dƣới đây sẽ giới thiệu cụ thể một số quá trình chƣng cất trong công nghệ lọc hóa dầu.