برج تقطير الإيثانول ، والمعروفة أيضًا باسم أعمدة التقطير، هي معدات أساسية في إنتاج الإيثانول عالي النقاء. وتستخدم هذه الأبراج في مختلف الصناعات، بما في ذلك إنتاج المشروبات الكحولية، وتصنيع الوقود الحيوي، والتخليق الكيميائي. تتضمن عملية تقطير الإيثانول فصل الإيثانول عن الماء والشوائب الأخرى بناءً على نقاط غليانها المختلفة.
برج تقطير الإيثانول عبارة عن هيكل أسطواني عمودي يتكون من عدة مكونات منها:
الصواني أو مواد التعبئة والتغليف: توفر هذه المكونات الداخلية مساحة سطحية للتلامس بين البخار والسائل، مما يسهل عملية الفصل.
المكثف: يقع في أعلى البرج، ويقوم بتبريد وتكثيف بخار الإيثانول إلى شكل سائل.
إعادة الغليان: يقع في الجزء السفلي من البرج، ويوفر إعادة الغليان الحرارة لتبخير الخليط السائل، مما يؤدي إلى عملية التقطير.
مدخل التغذية: النقطة التي يدخل فيها خليط الإيثانول والماء إلى البرج، وتقع عادة بالقرب من منتصف العمود.
تبدأ عملية التقطير بتغذية خليط الإيثانول والماء في البرج. عندما يتحرك الخليط إلى أسفل العمود، فإنه يواجه بخارًا ساخنًا متصاعدًا، والذي يتم توليده بواسطة إعادة الغليان. ويرتفع البخار عبر الصواني أو العبوات، فيتفاعل مع السائل النازل. خلال هذا التفاعل، يتبخر الإيثانول، الذي لديه نقطة غليان أقل من الماء، بسهولة أكبر ويرتفع إلى قمة البرج. يبقى الماء والشوائب الأخرى ذات درجة الغليان الأعلى في الحالة السائلة وتنزل إلى القاع.
وفي أعلى البرج، يتم تكثيف بخار الإيثانول مرة أخرى إلى سائل بواسطة المكثف. يتم جمع هذا الإيثانول عالي النقاء، المعروف باسم نواتج التقطير، لمزيد من المعالجة أو الاستخدام. تتم إزالة الماء والشوائب الأخرى التي تتراكم في أسفل البرج، والتي تسمى الشوائب، ويمكن معالجتها لتطبيقات أخرى، مثل علف الحيوانات أو الأسمدة.
تعتمد كفاءة برج تقطير الإيثانول على عدة عوامل، بما في ذلك عدد الصواني أو نوع مادة التعبئة المستخدمة، وضغط التشغيل، وملف درجة الحرارة على طول العمود. يعد التصميم والتشغيل المناسبان لبرج التقطير أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الإيثانول عالي النقاء مع تقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل.
تعتبر أبراج تقطير الإيثانول من المكونات الحيوية في إنتاج الإيثانول عالي النقاء. من خلال استغلال الاختلافات في نقاط الغليان بين الإيثانول والماء، تتيح هذه الأبراج فصل وتنقية الإيثانول بكفاءة لمختلف التطبيقات الصناعية.
