تعد تقنية التقطير من أهم التقنيات التي يتم من خلالها فصل الخليط عن طريق استخدام نقاط الغليان المختلفة لكل مكون في الخليط. تختلف نقاط الغليان لكل مكون. عندما تكون في حالة تعايش بين الغاز والسائل، تكون المكونات ذات نقطة الغليان المنخفضة متطايرة نسبيًا، وبالتالي فإن النسبة النسبية للمكونات ذات نقطة الغليان المنخفضة في الطور الغازي تكون أعلى من المكونات ذات نقطة الغليان المنخفضة في الطور الغازي. الطور السائل. يمكن استخدام خاصية الخليط الثنائي هذه لتحقيق الفصل الكامل للخليط الثنائي عن طريق التقطير. تشتمل عملية فصل تقطير الخليط الثنائي على المعدات القياسية التالية، أحدهما هو نقل تقطير المواد الخام (الخليط الثنائي)، إذا كانت نقطة غليان الخليط الثنائي عند درجة حرارة الغرفة (درجة الحرارة المحيطة) أدناه، فإن الخليط الثنائي في معدات النقل الغازية في درجة حرارة الغرفة هو ضاغط، إذا كانت نقطة غليان الخليط الثنائي أعلى من درجة حرارة الغرفة، فإن الخليط الثنائي في معدات نقل السائل في درجة حرارة الغرفة هو مضخة. والثاني هو التبادل الحراري للخليط الثنائي من تقطير المواد الخام ومنتجات فصل التقطير، ويمكن أيضًا أن يسمى هذا المبادل الحراري بالمبادل الحراري الرئيسي. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في التبادل الحراري للمواد الخام التقطير ومنتجات فصل التقطير، من ناحية، تقطير المواد الخام بعد التبادل الحراري إلى منتصف عمود التصحيح في حالة قريبة من التعايش بين الغاز والسائل، من ناحية أخرى ، درجة حرارة منتجات فصل التقطير بعد التبادل الحراري قريبة من درجة الحرارة العادية للتخزين والنقل، وبطبيعة الحال، فإن التبادل الحراري للمواد الخام التقطير ومنتجات فصل التقطير يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة لعملية فصل التقطير. والثالث هو عمود التقطير، وهو الجزء الأساسي من عملية فصل التقطير، ويتحقق فصل التقطير للخليط الثنائي في عمود التقطير. ويتكون من ثلاثة أجزاء، أحدهما يتم تثبيته أعلى عمود التقطير المكثف، من خلال ماء التبريد لتوفير قدرة التبريد على تكثيف مكونات درجة الغليان المنخفضة في عمود التقطير إلى الطور السائل مثل السائل الراجع لعمود التقطير. والثاني هو إعادة الغليان الموجود في أسفل عمود التصحيح، والذي يوفر الحرارة من خلال البخار ليتبخر وترتفع المكونات عالية الغليان في أسفل عمود التصحيح كغاز التقطير. والثالث هو جسم عمود التقطير وهو عبارة عن وعاء ضغط أسطواني به صينية أو تعبئة في المنتصف. يتمثل دور الدرج والتعبئة في تعزيز نقل الكتلة والحرارة بحيث يمكن إجراء فصل التقطير، بحيث يمكن استخلاص المكونات النقية ذات نقطة الغليان المنخفضة والمكونات النقية ذات نقطة الغليان العالية من أعلى وأسفل عمود التصحيح. التقطير هو عملية وحدة كيميائية أساسية، وهي عملية فيزيائية بحتة، وليس هناك أي لغز! كما يتبين من الوصف أعلاه، يتم أخذ الحرارة المدخلة بواسطة بخار إعادة الغلاية بشكل أساسي بواسطة ماء تبريد المكثف! لذلك، فإن عملية فصل التقطير لا تستهلك الحرارة فعليًا، بل تستهلك الطاقة الفعالة الناتجة عن فرق درجة الحرارة بين الحرارة المدخلة لغلاية إعادة الغليان والحرارة الناتجة للمكثف، مما يضع الأساس الأهم لتكنولوجيا المضخات الحرارية. تستخدم على نطاق واسع في عملية فصل التقطير وتصبح أهم تكنولوجيا موفرة للطاقة في عملية فصل التقطير. إن التطبيق الأساسي لتقنية المضخة الحرارية في عملية فصل التقطير هو استخدام المضخة الحرارية المغلقة بدلاً من البخار ومياه التبريد لتسخين غلاية إعادة الغلي وإخراج الحرارة من المكثف. لا يغير هذا التطبيق الأساسي معدات عمود التقطير والمعلمات الموجودة في عمود التقطير، ولا يزال يمثل عملية فصل تقطير قياسية أحادية العمود لعملية فصل التقطير للمخاليط الثنائية. على الرغم من أن استخدام المضخة الحرارية المغلقة بدلاً من البخار وماء التبريد هو الطريقة الأساسية لتقنية المضخة الحرارية المستخدمة في عملية فصل التقطير، إلا أنها ليست شائعة في عملية فصل التقطير الفعلية! الأسباب هي كما يلي: أولاً، المضخة الحرارية المغلقة مناسبة فقط للخليط الثنائي لمكونات نقطة الغليان العالية ونقطة الغليان المنخفضة، فجوة نقطة الغليان ليست كبيرة جدًا، وفجوة نقطة الغليان كبيرة جدًا، ونسبة الضغط ضاغط المضخة الحرارية كبير جدًا، وسترتفع تكلفة المشروع بشكل كبير، والاقتصاد ليس مناسبًا! والثاني هو استبدال البخار ومياه التبريد بالكامل بمضخة حرارية مغلقة لتسخين إعادة الغلاية وإخراج الحرارة من المكثف، الأمر الذي سيؤدي حتما إلى مشكلة التوازن الحراري أو التوازن البارد لنظام التصحيح، ومن أجل ضمان الحرارة توازن نظام التصحيح، في حالة إمكانية استخدام البخار ومياه التبريد لتحقيق فصل التقطير، فإن أبسط طريقة هي الاحتفاظ بغلاية إعادة الغليان والمكثف باستخدام البخار ومياه التبريد. في هذه الحالة، ليس من الضروري استخدام مضخة حرارية مغلقة تمامًا لعملية فصل التقطير ذاتي التسخين، وتحتاج فقط إلى استخدام مضخة حرارية واحدة وتقنية المضخة الحرارية المتعددة لتحسين عملية فصل التقطير! ثالثاً، إن استخدام المضخات الحرارية المفتوحة في عملية فصل التقطير له مميزات كبيرة مقارنة بالمضخات الحرارية المغلقة. رابعا، استخدام عملية التقطير بمضخة حرارية مغلقة يكون أكثر ملاءمة فقط بالقرب من درجة الحرارة المحيطة، ومن الصعب العثور على وسيلة عمل مناسبة للدورة إذا كانت بعيدة جدًا عن درجة الحرارة المحيطة. للأسباب المذكورة أعلاه، يتم استخدام المضخات الحرارية المغلقة على نطاق واسع فقط عندما تكون نقطة غليان الخليط الثنائي قريبة من درجة حرارة الغرفة. الأكثر استخدامًا في عملية فصل التقطير هو ما يسمى بمضخة الحرارة الفردية وتقنية المضخة الحرارية المتعددة ، وما يسمى بمضخة الحرارة الفردية وتقنية المضخة الحرارية المتعددة هي مضخة حرارية مفتوحة! يقوم بنقل الخليط من قسم التصحيح في عمود التقطير إلى ضاغط المضخة الحرارية بعد الضغط، في قسم التقطير في عمود التقطير الموجود في المبادل الحراري مع سقوط خليط السائل في عمود التقطير، من ناحية أخرى، السائل في عمود التقطير وتسييله بعد تخفيف الضغط إلى قسم التقطير في عمود التقطير كسائل ارتجاعي. إن تقنية المضخة الحرارية الفردية والمضخة الحرارية المتعددة ليست مناسبة فقط للتحويل الموفر للطاقة لعملية فصل التقطير التقليدية، ولكنها مناسبة أيضًا للتحويل الموفر للطاقة لعملية التقطير بالمضخة الحرارية! لذا فإن استخدامه هو الأكثر انتشارًا والأكثر شيوعًا. الطريقة الثالثة التي يتم بها استخدام تقنية المضخة الحرارية في عملية فصل التقطير هي ما يسمى بعملية التقطير بمضخة الحرارة المفتوحة، أو ما يسمى بعملية التقطير ذاتي التسخين، في تقنية التقطير بالمضخة الحرارية المفردة والمضخة الحرارية المتعددة، الدائرة المتداولة إن وسط العمل للمضخة الحرارية المفردة والمضخة الحرارية المتعددة هو المنتج الوسيط لعملية التقطير، إذا استخدمنا المواد الخام للتقطير ومكونات نقطة الغليان المنخفضة كوسط عمل متداول للمضخة الحرارية، فمن الممكن أن نجد يمكن تحقيق ثلاث عمليات تقطير بمضخة حرارية مفتوحة، منها عمليتان للتقطير بمضخة حرارية مفتوحة مع تصحيح المواد الخام كوسط عمل متداول هما على التوالي عملية برج واحد للتقطير بمضخة حرارية مفتوحة لإنتاج مكون نقي واحد، والحرارة المفتوحة عملية التقطير بمضخة ذات برجين يمكنها تحقيق الفصل الكامل لمكونين. مضخة حرارية مفتوحة أخرى تعمل على تصحيح عملية ذات عمود واحد مع نقطة غليان منخفضة وتركيبة نقية لوسط العمل المتداول. وبطبيعة الحال، فإن عملية التقطير بمضخة الحرارة المفتوحة ليست غير محدودة. في ظل الظروف العادية، يكون مناسبًا فقط لدرجة غليان الخليط الثنائي تحت درجة حرارة الغرفة، فقط في هذه الحالة، يكون خليط التقطير والمكونات النقية لتقطير نقطة الغليان المنخفضة غازية في درجة حرارة الغرفة، ومناسبة للضغط في درجة حرارة الغرفة. ثانيًا، في هذه الحالة، بالإضافة إلى استخدام المضخات الحرارية، لا توجد طريقة مجدية لتحقيق التشغيل الصناعي لفصل التقطير، وهو إلى حد ما ليانغشان! إحدى المشاكل المهمة جدًا في عملية التقطير بالمضخة الحرارية المفتوحة هي كيفية تحقيق توازن قدرة التبريد. هذا هو الحال بالفعل مع فصل الهواء المبرد!
