FLASH DRUM
Flash distilasi (kadang-kadang disebut "keseimbangan distilasi") adalah teknik pemisahan satu tahap. Sebuah umpan campuran cairan dipompa melalui pemanas untuk menaikkan suhu dan entalpi campuran. Ini kemudian mengalir melalui katup dan tekanan berkurang, menyebabkan cairan untuk menguapkan sebagian. sebagian. Setelah campuran campuran memasuki memasuki volume volume cukup besar (the "Flash Drum"), cairan dan uap terpisah. arena uap dan cair berada dalam kontak dekat seperti sampai "!lash" teradi, cairan produk dan !ase uap mendekati keseimbangan. Sederhana perpisahan !lashdisk sangat umum dalam industri, khususnya penyulingan minyak bumi. #ahkan ketika beberapa metode lain dari pemisahan yang akan digunakan, tidak arang menggunakan "pre-Flash" untuk mengurangi beban pada pemisahan itu sendiri. $erhitungan Flash sangat umum, mungkin salah satu yang paling umum %h.&. perhitungan. 'ereka adalah komponen kunci dari paket simulasi seperti SIS, *spen, dll etika merancang sebuah sistem lampu kilat penting untuk memberikan ruang melepaskan diri cukup dalam drum. Drum uga dapat dirancang sebagai pemisah
siklon.
Flash penguapan cairan tunggal-komponen
Flash penguapan cairan tunggal-komponen adalah isenthalpic (yaitu, entalpi konstan) proses dan sering disebut sebagai !lash adiabatik, !lash destilasi atau ekspansi throttling. $ersamaan berikut, berasal dari keseimbangan panas sederhana
di sekitar
memprediksi "berkedip"+
di mana+
berapa
katup throttling atau perangkat, digunakan untuk banyak
cairan
tunggal-komponen
menguap
ketika
asio berat menguap cair tersisa &ntalpi cairan hulu pada suhu dan tekanan hulu, / kg 'elintas entalpi uap pada tekanan do0nstream dan saturasi yang sesuai suhu, / kg &ntalpi cairan sisa pada tekanan do0nstream dan saturasi yang sesuai suhu, / kg
Jika data entalpi yang diperlukan untuk persamaan di atas tidak tersedia, maka persamaan berikut dapat digunakan.
di mana+ Fraksi berat menguap %air panas spesi!ik pada suhu dan tekanan hulu, / (kg 1 %) 2emperatur cair hulu, 1 % %air suhu saturasi sesuai dengan tekanan hilir, 1 % %air panas penguapan pada tekanan do0nstream dan saturasi yang sesuai suhu, / kg Di sini, kata-kata "hulu" dan "hilir" mengacu pada sebelum dan sesudah cairan mele0ati katup throttling atau perangkat. /enis lampu kilat penguapan digunakan dalam desalinasi dari payau atau air laut dengan 3'ulti 42ahap !lash5 Distilasi." *ir dipanaskan dan kemudian diarahkan ke sebuah pengurangan tekanan evaporasi "panggung" di mana beberapa berkedip air menadi uap. 6ap ini kemudian terkondensasi menadi air bebas garam. %airan asin sisa dari yang tahap pertama diperkenalkan ke tahap evaporasi kedua pada tekanan rendah dari tekanan tahap pertama. *ir lebih banyak melintas menadi uap yang uga kemudian terkondensasi menadi air lebih bebas garam. $enggunaan berurutan ini beberapa tahapan evaporasi dilanutkan sampai tuuan desain sistem terpenuhi. Sebagian besar dari kapasitas terpasang desalinasi dunia menggunakan multi-tahap penyulingan !lash. #iasanya tanaman tersebut memiliki 78 atau lebih tahap berurutan dari evaporasi.
Equilibrium flash cairan multi-komponen Ekuilibrium flash cairan multi-komponen dapat divisualisasikan sebagai
sederhana distilasi proses menggunakan satu tahap e9uilibirium . al ini sangat berbeda dan lebih kompleks daripada !lash penguapan cairan tunggal-komponen. 6ntuk cairan multi-komponen, menghitung umlah uap melintas dan cair sisa dalam kesetimbangan dengan satu sama lain pada suhu tertentu dan tekanan membutuhkan trial-and-error berulang solusi. $erhitungan seperti ini sering disebut sebagai perhitungan kesetimbangan !lash. Ini melibatkan memecahkan persamaan Rachford-Beras
di mana+ z i adalah !raksi mol komponen i dalam cairan pakan (diasumsikan diketahui): β adalah !raksi pakan yang diuapkan: K i adalah konstanta kesetimbangan komponen i. esetimbangan konstanta K i berada di !ungsi umum banyak parameter, meskipun yang paling penting adalah suhu bisa dibilang: mereka dide!inisikan sebagai+
di mana+ x i adalah !raksi mol komponen i dalam !asa cair: y i adalah !raksi mol komponen i dalam !ase gas. Setelah persamaan ach!ord-#eras telah diselesaikan untuk β, komposisi x i dan y dapat segera dihitung sebagai+
saya
$ersamaan ach!ord-#eras dapat memiliki beberapa solusi untuk β, paling banyak satu dari yang menamin bah0a semua x i dan y saya akan positi!. Secara khusus, ika hanya ada satu β yang+
maka β itu adalah solusinya: ika ada beberapa β seperti 's, itu berarti bah0a baik K ma; <= atau K min> =, menunukkan masing-masing yang tidak ada !ase gas dapat dipertahankan (dan karena itu β ?) atau sebaliknya bah0a tidak ada !ase cair dapat eksis (dan karena itu β =). al ini dimungkinkan untuk menggunakan metode ne0ton untuk memecahkan persamaan air di atas, tapi ada risiko konvergen dengan nilai yang salah dari β; penting untuk menginisialisasinya solver untuk nilai a0al yang masuk akal, seperti
(max
β @ β
min)
7 (yang namun tidak cukup+ metode Ae0ton tidak
memberikan aminan pada stabilitas), atau sebaliknya, menggunakan solver bracketing seperti yang metode pembagian atas dua bagian atau metode #rent , yang diamin untuk berkumpul tetapi dapat lebih lambat. eseimbangan !lash cairan multi-komponen yang sangat luas digunakan dalam kilang minyak bumi , petrokimia dan kimia tanaman dan pengolahan gas alam tanaman .
Kontras dengan spray drying
$engeringan semprot kadang-kadang
dilihat sebagai bentuk !lash
penguapan. Aamun, meskipun itu adalah bentuk penguapan cairan, sangat berbeda dari evaporasi. Dalam pengeringan semprot, sebuah bubur padatan sangat kecil dengan cepat dikeringkan dengan suspensi dalam gas panas. #ubur tersebut pertama dikabutkan
ke dalam tetesan cairan yang sangat kecil yang kemudian
disemprotkan ke dalam aliran udara kering panas. %airan cepat menguap meninggalkan bubuk kering atau butiran padat kering. #ubuk kering atau butiran padat pulih dari udara knalpot dengan menggunakan siklon , !ilter bag atau debu elektrolisis.
Flash alami penguapan Flash penguapan alami atau !lash deposisi mungkin teradi selama gempa bumi yang mengakibatkan menyetorkan mineral diadakan di solusi enuh ,kadangkadang bahkan berharga biih dalam kasus mengandung emas, emas-bantalan, perairan. Ini teradi ketika blok batu dengan cepat ditarik dan menauh dari satu sama lain dengan kesalahan oging. ontoh Soal !
%ampuran B?C mol heptana normal dan B?C oktan normal pada ? deraat % terus kilat suling pada = atmos!er standar sehingga E?C mol pakan yang menguap. *pa yang akan menadi komposisi uap dan produk cair Menginga! ; F ?,B, ! ?.E "ari! ;, y #asar! F =?? mol 'enerapkan hasil keseimbangan massa+
'etode solusi benar-benar tergantung pada apa bentuk data kesetimbangan mengambil. /ika *nda memiliki diagram kesetimbangan xy, masalah dapat diselesaikan secara gra!is dengan memplot garis operasi pada diagram keseimbangan. Garis operasi+ y H9uot (=-?,E, ?,E) J ; @ 9uot (?.B,?.E) H9uot (7,) J ; @ 9uot (B,E) dan karena keduanya kemiringan dan mencegat dikenal, garis dapat diplot. adang-kadang, skala diagram kesetimbangan adalah sedemikian rupa sehingga sulit untuk menemukan mencegat. Dalam hal ini, biasanya lebih mudah untuk menggunakan lereng dan beberapa titik lainnya. 2ermudah titik lain untuk menemukan bah0a di mana garis 8B deraat disilangkan (y ;) dan ; ; F, atau titik (;
F,
;
F).
Sangat mudah untuk menunukkan bah0a titik ini memenuhi
persamaan operasi (hanya pengganti di ; F untuk kedua ; dan y). /ika *nda kemudian plot garis operasi pada diagram keseimbangan, *nda dapat membaca koordinat di mana dua kurva menyeberang untuk solusi
dan memperkirakan solusi untuk ; ?,K, y ?,BL.
/ika ekspresi analitis yang tersedia untuk kurva keseimbangan, satu hanya perlu mengatur dua persamaan sama satu sama lain. atakanlah misalnya bah0a sistem memiliki volatilitas relati! konstan 7.=E. 'aka solusinya teradi ketika y y
atau ang dapat diselesaikan untuk mendapatkan ; ?,LE. Ini kemudian
e9,
dapat diganti kembali menadi baik persamaan asli untuk mendapatkan y ?,BME.