ชนิตพล

ผู้เขียน : ชนิตพล

อัพเดท: 18 เม.ย. 2010 12.15 น. บทความนี้มีผู้ชม: 237363 ครั้ง

E THANOL ……….energy of THAILAND

Biofuels:….เป็นแหล่งพลังงานที่มนุษย์สามารถผลิตขึ้นมา….แล้วใช้ไป….และผลิตขึ้นมาใหม่ เป็นวัฏจักรที่ไม่มีวันสิ้นสุด…เปรียบเสมือนเป็น…renewable or sustainable energy…biofuels ….ที่ใช้กันอย่างกว้างขวางคือ…..biodiesel…ethanol


(Distillation-3 ) ETHANOL.....energy of THAILAND

ตอนที่ 12

                                                                                                                                                                                            

          3.3  กระบวนการกลั่นสาร 2 องค์ประกอบ (Binary Distillation )                             

          ตามที่ได้กล่าวมาแล้วว่าการกลั่นเพื่อแยกสาร 2 องค์ประกอบนั้นต้องอาศัยหลักการออกแบบ 4 ข้อคือ…..1. หลักสมการสมดุล (equation equilibrium)….2. หลักข้อมูลสมดุล (data equilibrium) ….3. หลักสัมประสิทธิ์การถ่ายความร้อนและถ่ายเทมวล (heat & mass transfer coefficient) และ 4. ตัวประกอบความปลอดภัย (safety factor)…เมื่อพิจารณาตามรูปที่ 15……1. แสดงการไหลเข้าของมวล(Beer Feed) = M ( 11%CHOH + 89% HO)…..2. ผลผลิตออกที่ D = 95% CHOH + 5% HO…..3. น้ำก้นหอ Stillage = W(5% CHOH + 95% HO)…..ผลผลิตที่ถูกควบแน่นยอดหอมี 2 ส่วนคือส่วนที่เป็นผลผลิตจริง(D) และส่วนที่ย้อนกลับไปกลั่นซ้ำ(Refluxing)

R

S

CONDENSER

 

 

 

 

 

 

 

Refluxing

3. Stillage=W

System Boundary

1. Beer Feed=M

2. Distillate =D

รูปที่ 15  Mass Balance of Binary  Distillation Process

 

 

90275_Picture148.png


จากหลักสมการสมดุล(equation equilibrium)…Feed , M = 1.00 lb

Mass balance………………….mass in = mass out                                                                                                   Total……………………………..1.00  = D + W                                                                                               
C2
HOH…………………..1.00(0.11)  = D(0.95) + W(0.05)                                                                                  
H2
O………………………..1.00(0.89)  = D(0.05) + W(0.95)                                                                                             
Solving for D with…………………..W = 1. 00 – D                                                                                  
……………………………..1.00(0.11)  = D(0.95) + (1.00 – D)0.05                                                             
………………………………………..D = 0.066 lb/lb feed                                                                     
……………………………………D/M  = 0.066 lb distillate / lb feed                                                     
………………………………..Since  W = 1.00 – 0.066 = 0.934 lb                                                       
……………………………..…….D/W  =    0.066 / 0.934 = 0.07 lb distillate / lb waste                                         

              จากรูปที่ 15 ส่วนเหนือจุดfeed M เป็นส่วนของ rectifying zone ส่วนใต้ของจุด feed เป็นส่วนของ stripping zone  เมื่อสาร 2 ชนิดในรูปของเหลว ที่มีจุดเดือดไม่เท่ากันถูกป้อนเข้าไปให้อยู่   ในภาวะสมดุลที่ถูกกำหนดในการออกแบบหอกลั่น สารที่ต้องการแยกจะระเหยง่ายออกมาจากของเหลว   เราสามารถดักไอของสารนี้ควบแน่นให้เป็นของเหลว  จนได้ความเข้มข้น ขึ้นตามลำดับของการเอาสารนี้มากลั่นซ้ำหลายๆครั้ง ในหอกลั่นจึงต้องแบ่งเป็นชั้นๆหรือ “ Stage ” และในแต่ละ Stage จะประกอบด้วยถาดเพื่อให้ไอระเหยผ่านขึ้นไปและปล่อยให้ของเหลวไหลตกสวนทางลงมา                     

                                                     

90275_Picture149.png

เราเรียกชั้นหรือถาดนี้ว่า “ Trays ” เป็นจุดที่ของเหลวและไอไหลสวนทางกัน เกิดจุดสมดุลกันบนถาดทำให้ไอมีความบริสุทธิ์เป็นขั้นๆเราเรียกว่าชั้นของ Tray ……จากรูปจะเห็นว่าการออกแบบหอกลั่นที่ดี   เมื่อมีการพบกันระหว่างไอของสารเบาและของเหลวก็ต้องทำให้สารเบานั้นถูกฟอกด้วยของเหลว จนไอบริสุทธิ์ขึ้นในแต่ละขั้นของถาด และในที่สุดไอที่ยอดหอก็ต้องออกไปแล้วผ่านตัวควบแน่นไอ ให้เป็นของเหลว โดยของเหลวส่วนถูกส่งกลับมา เพื่อล้างไอให้สะอาดยิ่งขึ้นเรียกว่า “Reflux” กระบวนการกลั่นแบบลำดับส่วน binary distillation จะทำให้สารหนักตกค้างอยู่ในชั้นล่างๆของหอ และของเหลวก้นหอนี้ถูกออกแบบให้ผ่าน Reboiler หรือตัวต้มซ้ำให้ไอของสารเบาที่หลงเหลืออยู่ ระเหยและถูกส่งเข้าหอกลั่นเช่นเดิมทำให้ประสิทธิภาพการกลั่นดีขึ้นสารตกค้างก้นหอน้อยลง


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที