برج تقطیر آکنده

دستگاه برج تقطیر آکنده، به بررسی جداسازی مخلوط مایعات در یک ستون پرشده می‌پردازد.

از عملیات تقطیر می‌توان به عنوان مهم‌ترین عملیات انتقال جرم نام برد. مزیت اصلی عملیات تقطیر این است که عامل جداسازی، تنها انرژی بوده و حضور فاز دیگری در میان نمی‌باشد.

در برج تقطیر آکنده طراحی شده، ستون کاملا شیشه‌ای است و امکان مشاهده پدیده‌های مختلفی که در برج‌های آکنده اتفاق می‌افتند، بدین ترتیب فراهم است. در برج تقطیر آکنده شاهد عملیات تقطیری دیفرانسیلی هستیم، که با برج تقطیر سینی‌دار که تقطیری مرحله‌ای را ارائه می‌دهد دارای مکانیزمی کاملا متفاوت است، که در این دستگاه امکان بررسی آن فراهم شده است.

ادوات اندازه‌گیری دما و غلظت، امکان محاسبات جرم و انرژی در شرایط مختلف عملیاتی را مهیا می‌سازد.

اهداف آموزشی

• بررسی عملکرد و افت فشار یک برج آکنده
• تحقیق و بررسی برج‌های تقطیر آکنده:
  - در حالت پیوسته
  - در حالت ناپیوسته
  - در حالت تحت خلاء

• افزایش بازدهی انرژی به دلیل پیش‌گرم نمودن خوراک
• تعیین مقادیر غلظت و دما

اجزای اصلی دستگاه

• مانومتر افت فشار
• ستون پرشده دو قسمتی، از جنس شیشه
• پرکن‌های سرامیکی
• پمپ پریستالتیک خوراک
• ریبویلر دارای المنت برقی
• کندانسور
• سنسورهای دما
• جعبه برق و نمایشگر دماها

برج تقطیر سینی دار

دستگاه برج تقطیر سینی دار به بررسی عملیات جداسازی و خالص سازی مخلوط مایعات، در یک ستون سینی دار می‌پردازد.

عملیات انتقال جرم در برج‌های تقطیر را می‌توان به عنوان مهم‌ترین عملیات جداسازی نام برد. مزیت اصلی عملیات تقطیر این است که عامل جداسازی تنها انرژی بوده و حضور فاز دیگری مطرح نمی‌باشد.

در برج تقطیر سینی‌دار آموزشی طراحی شده، ستون کاملا شیشه‌ای بوده و برج متشکل از شش سینی مجهز به ترمومتر می‌باشد؛ بدین ترتیب امکان مشاهده پدیده‌های مختلفی که روی سینی‌ها اتفاق می‌افتد، فراهم است. سنسورهای اندازه‌گیری دما در نقاط مورد نیاز و مانومتر تعیین افت فشار ستون، امکان انجام آزمایش‌های متعدد در شرایط مختلف عملیاتی را فراهم می‌کند. همچنین جریان برگشتی به وسیله دو شیر برقی با امکان تنظیم دقیق درصد رفلاکس، برای برج تأمین می‌شود. این دستگاه قابلیت عملکرد در حالت های پیوسته و ناپیوسته (batch) و فشار های خلاء و اتمسفریک را دارد.

اهداف آموزشی

• تحقیق و بررسی برج‌های تقطیر سینی‌دار
  - در حالت پیوسته
  - در حالت ناپیوسته
  - حالت تحت خلاء
• با نسبت‌های جریان برگشتی مختلف
• افزایش بازدهی انرژی به دلیل پیش‌گرم نمودن خوراک
• تعیین مقادیر غلظت
• تعیین مقادیر دما
• افت فشار در طول ستون

اجزای اصلی دستگاه

• لوله‌های هم مرکز
• پمپ آب
• مخزن آب گرم مجهز به هیتر
• سنسورهای دما در ورودی‌ها و خروجی‌های سیالات سرد و گرم
• جعبه برق و نمایشگر دماها

برج خنک‌کننده

دستگاه برج خنک‌کننده، به تبیین مؤلفه‌ها و مفاهیم اصلی برج‌های خنک‌کننده‌ي تر، با گردش اجباری می‌پردازد.

در برج‌های خنک‌کننده تر، آبی که باید خنک شود، بر روی دسته صفحات اسپری می‌شود. آب و هوا به صورت جریان متقاطع در تماس مستقیم با یک‌دیگر قرار می‌گیرند. آب از طریق انتقال حرارت جابه‌جایی خنک می‌شود. بخشی از آب نیز تبخیر شده و گرمای نهان تبخیر سبب خنک‌سازی بیشتر آب می‌شود.

آب در مخزن گرم شده و توسط پمپ به اتمایزر منتقل می‌شود. اتمایزر آبی که باید خنک شود را روی دسته صفحات اسپری می‌کند. قطرات آب از روی صفحات به سمت پایین حرکت می‌کنند، در حالی که جهت حرکت جریان هوا به سمت بالاست. گرما مستقیماً از طریق جابه‌جایی و تبخیر به هوا منتقل می‌شود. حجم آب تبخیرشده ثبت می‌شود. جریان هوا توسط فن به وجود آمده و به کمک ولوم مربوطه روی تابلو قابل تنظیم می‌باشد. محفظه‌ی ستون تماماً شفاف بوده و امکان مشاهده مستقیم حرکت قطرات و صفحات ترشده مهیاست. تمامی پارامترهای مهم فرآیند (دبی حجمی هوا، دماهای هوا و آب، رطوبت نسبی هوا، دبی آب) اندازه‌گیری می‌شوند.

اهداف آموزشی

• مفاهیم ترمودینامیکی برج‌های خنک‌کننده
• تغییر حالات هوا در منحنی رطوبت‌سنجی
• تعیین ظرفیت سرمایش برج
• موازنه‌های انرژی در برج خنک‌کننده

اجزای اصلی دستگاه

• نازل به عنوان اتمایزر آب
• ستون دارای دسته صفحات، به عنوان پرکن‌های ستون
• محفظه هوا
• فن دمنده هوا
• مخزن آب دارای هیتر
• سنسورهای دما و رطوبت