Part 4, Ind. Chem. (II) فصل سوم: عملیات تقطیر

Transcript

1 Part 4, Ind. Chem. (II) فصل سوم: عملیات تقطیر

2 عملیات تعادل مرحلهای: برای انجام انتقال جرم نباید جریانهای ورودی به هر مرحله در تعادل با یکدیگر باشند زیرا انحراف از شرایط تعادلی است که نیرو محرکه برای انتقال را فراهم میسازد. جریانهای خروجی نیز معموال از شرایط تعادلی فاصله دارند ولی نسبت به جریانهای ورودی به حالت تعادلی بسیار نزدیکتر هستند. میزان نزدیکی به تعادل در خروجی به کارایی اختالط و انتقال جرم میان فازها بستگی دارد. به منظور روشن شدن اصول کار فرآیندهای مرحلهای دو دستگاه غیر همسو چند مرحلهای یک مورد برای تقطیر و دیگری برای استخراج جامد در اینجا شرح داده میشود. تقطیر )Distillation( تقطیر فرآیندی است که در آن اجزای یک محلول مایع به دلیل اختالف در نقطهی جوش براساس دو عمل تبخیر و م ی عان از یکدیگر جدا می شوند. تقطیر از این نظر با تبخیر فرق دارد که در تبخیر فاز بخار دارای یک سازنده است در صورتی که در تقطیر بخار در تعادل با مایع بوده و دارای بیش از یک سازنده میباشد. برخالف تبخیر تقطیر در جداسازی محلول هایی به کار می رود که کلیۀ سازندگان آن به میزان قابل توجهی فرار میباشند. مثال در جداسازی یک محلول نمک طعام در آب میتوان اب را به طور کامل تبخیر و از نمک جدا کرد زیرا نمک در شرایط عملکرد کامال غیر فرار است. بنابراین این جداسازی توسط تبخیر صورت میگیرد. با این حال جداسازی محلول آمونیاک در آب را میتوان از طریق فرآیند تقطیر جداسازی کرد. به گونهای که با تنظیم تبخیر و میعان متوالی میتوان جداسازی را تا حد مطلوب انجام داده و هر دو سازندهی محلول را به صورت خالص بدست آورد. بنابراین جداسازی مستقیم و تهیۀ محصوالت خالص بدون نیاز به عملیات بعدی که معموال توسط تقطیر امکان پذیر است فرآیند اخیر را به عنوان مهمترین عملیات انتقال جرم درآورده است.

3 شکل 1-3( جداسازی محلول بنزن و تولوئن با استفاده از عملیات تقطیر. اساس عملیات تقطیر: تقطیر یک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجزای یک محلول با دمای جوش متفاوت است. برای پی بردن به این که فرایند تقطیر چگونه انجام میگیرد باید به رفتار محلولها هنگام جوشیدن و متراکم شدن توجه کرد. محلولهایی با نسبتهای متفاوت از دو ماده را میگذاریم تا در دمای جوش با بخار خود به تعادل درآیند. سپس ترکیب فاز مایع و فاز بخار را اندازه میگیریم و نمودار تغییر درصد مولی هر یک از فاز مایع و فاز بخار را در دماهای مختلف رسم میکنیم. مختصات y هر نقطه بر روی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصدآن با مختصات x دراین نقطه داده میشود. در آزمایشگاه برای جداسازی مایعات فرار اغلب از دستگاه تقطیر جزء به جزء استفاده میشود. یک ستون تقطیر یا جداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دستهای از بشقابکها یا حلقههای فوالدی زنگنزن گلولههای شیشهای یا تکههای سرامیک میباشد که این مواد دارای سطح ویژه گستردهای بوده و تماس خوبی را بین مایع - بخار در طول واحد تقطیر ممکن میسازند. در باالی ستون یک مبرد و در پایین آن یک واحد تبخیر کننده به نام بازجوشان (Reboiler) قرار دارد. باالی ستون چون از منبع گرمایش دورتر است سردتر از پایین ستون میباشد و ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در باالی ستون با ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در پایین ستون میباشد بنابراین در باالی ستون درصد مادهای که دمای جوش کمتری دارد بیشتر است. شکل 2-3 ( نمونه ای از برجهای تقطیر در صنعت.

4 نکاتی در مورد تقطیر استفاده از اختالف نقطه جوش برای جداسازی اجزای یک مخلوط مایع اساس فرایند تقطیر را تشکیل می دهد. آب: 100 درجه سانتی گراد متانول: 68 درجه سانتی گراد اگر دو مایع از نظر نقطه جوش با هم مقایسه شوند مایعی که دارای نقطه جوش پایینتری است ماده فرار و مایع با نقطه جوش بیشتر ماده سنگین نامیده می شود. دمای جوش: 36 درجه سانتی گراد دمای جوش: 69 درجه سانتی گراد

5 انواع تقطیر در عمل چند روش اصلی برای تقطیر وجود دارد: تقطیر ساده )یک مرحلهای(: در این روش فرایند تقطیر در فشار محیط صورت میگیرد. در این روش مایع بخار شده بدون برگشت تبدیل به مایع میشود. در این نوع تقطیر: بخار مایع شده غنی از بخش سبک و مایع باقی مانده غنی از جسم سنگین میباشد. تبدیل خوراک به دو محصول سبک تر و سنگین تر تنها در صورتی که اختالف فراریت مواد نسبت به هم خیلی زیاد باشد امکان تولید محصوالت به صورت خالص وجود دارد. نکته: در مقایسه فازها فازی که دارای دانسیته کمتری نسبت به دیگری است فاز سبک و فاز دیگر را فاز سنگین گویند مانند فاز گاز و مایع که فاز گازی سبک و فاز مایع سنگین است. اجزای یک سیستم تقطیر ساده بطور کلی یک سیستم قسمت جداکننده تقطیر ساده دارای چهار بخش است: مشعل )به عنوان منبع گرما( مخزن تقطیر مبر د و

6 شکل 3-3( تصویری از یک نمومه آزمایشگاهی دستگاه تقطیر: 1: گرمکن 2: بالن تقطیر 3: برج تقطیر ۴: دماسنج )برای تعیین دمای جوش( ۵: مبرد 6: ورودی آب سرد ۷: خروجی آب سرد 8: بالن جمعآوری محصول ۹: ورودی گاز یا خالء 10: جمعآوری کننده بخارات 11: تنظیم کننده حرارت 12: تنظیم کننده سرعت همزن 13: صفحه گرمکن 1۴: حمام روغن یا شن 1۵: همزن 16: حمام آب سرد. تقطیر ساده یک تقطیر یک مرحله ای است و به همین دلیل از درجه خلوص باالیی برخوردار نیست. برای افزایش درجه خلوص محصوالت می توان هر کدام از فاز بخار یا مایع ایجاد شده را به صورت خوراک جدید بار دیگر مورد تقطیر قرار داد و در صورت دست نیافتن به درجه خلوص مورد نظر این کار ادامه می یابد )شکل 3-۴(. واضح است که این تقطیرهای پی در پی یا چند مرحله ای به فضای بسیار بزرگی نیاز دارد.

7 شکل ۴-3. تقطیر جزء به جزء یا چند مرحلهای اگر محلولی تقطیر شود و بخارات حاصله به مایع تبدیل شود و دوباره تقطیر شود و این عمل مرتبا تکرار شود تا به مواد نسبتا خالص برسیم این عمل را تقطیر جزء به جزء میگویند. در این روش از برج ها یا ستونهای تقطیر استفاده می شود که به دو صورت سینی دار و آکنده طراحی می شوند و تقطیر جزء به جزء در این برج ها انجام می شود. در برج های سینی دار هر سینی نقش یک مخزن تقطیر را دارد. در هر سینی تماس مایع و بخار انجام می شود و انتقال حرارت و انتقال جرم صورت می گیرد.

8

9 شکل ۵-3 ( نمونههایی از تقطیر جزء به جزء. در تقطیر جزء به جزء یک ستون شامل یک بدنه فلزی استوانه ای است که توسط سینی های سوراخ دار به چند بخش تقسیم شده است. این سینیها قابلیت عبور بخار به سمت باال و گذراندن مایع به سمت پایین را دارند. بخاری که به طرف باال می رود از آخرین سینی باالی برج عبور می کند به یک چگالنده )کندانسور( می رود و به مایع تبدیل می شود. قسمتی از مایع تولیدی به عنوان محصول گرفته شده و قسمتی دیگر به باالترین سینی داخل برج برگردانده می شود. تقطیر در خال:

10 در مواردی که ماده تقطیر شونده به دما حساس باشد و باعث تخریب محصول گردد عمل تقطیر در فشارهای پایین و در خال انجام میشود. با این عمل نقطه جوش محلول کاهش یافته و ماده در دماهای پایین تقطیر میگردد. تقطیر با برگشت مایع: در بعضی موارد مقداری از بخار شده برگشتی )reflux( میگویند. دوباره به برج تقطیر برمیگردد که در این صورت به این مایع مایع در این نوع تقطیر مایع برگشتی )reflux( از باالی برج از هر سینی که عبور می کند از سرریز و ناودان به سینی پایینی می ریزد. مایع در پایین برج در داخل جوشاننده (توسط بخار آب و یا یک جریان روغن) گرم می شود و قسمتی از آن به بخار تبدیل می شود. مایع باقی مانده به عنوان محصول از پایین برج خارج می شود. بخارهای حاصله از پایین برج با عبور از سوراخ های سینی های برج به طرف باال می رود. نکات: روی هر سینی مایع و بخار ورودی به آن در تماس با هم قرار می گیرند و اجزای سبک تر به داخل فاز بخار و اجزای سنگین تر به داخل فاز مایع میروند. بدین ترتیب نقش هر سینی در داخل برج ایجاد تماس بین مایع و بخار سبک تر کردن بخار و سنگینتر کردن مایع خواهد بود. در نتیجه بخار به تدریج که به طرف باال حرکت می کند سبک تر می شود. به عکس مایع برگشتی از باالی برج به تدریج با پایین آمدن سنگین تر می شود. تقطیر آنی distillation) :)Flash یک نوع روش تقطیر است که طی آن مخلوط مایع با عبور از یک شیر فشار شکن به داخل یک محفظه پاشیده می شود. در طی این فرایند جز فرارتر به صورت بخار در آمده و از باالی برج خارج می شود و جز سنگین تر به صورت مایع از پایین برج خارج می شود. این فرایند تک مرحله بوده و می تواند به صورت پیوسته یا ناپیوسته انجام پذیرد.

11 شکل 6-3( نمونهای از برج تقطیر ناگهانی. تقطیر آنی برای جدا کردن موادی که اختالف نقطه جوش آنها زیاد است بکار میرود. مفهوم تعادل در عملیات تقطیر: در فرآیند تقطیر هنگام تماس فاز بخار-مایع انتقال جرم صورت میگیرد و فاز بخار غنی از جزء فرار و فاز مایع غنی از جزء غیر فرار است. انتقال جرم بین بخار و مایع تا زمانی انجام میشود که سیستم بخار-مایع به تعادل برسد. در هنگام تعادل شار انتقال جرم اجزاء صفر است و اختالف پتانسیل شیمیایی )نیرو محرکه انتقال جرم( صفر میباشد. برای درک بهتر فرآیند تقطیر و روابط کمی بین فازها الزم است که از قوانین حاکم بر این فرآیند اطالعات کافی داشته باشیم و لذا در این قسمت به قوانین و تعاریف عمده اشاره میگردد. تعادل مایع و بخار الف سیستم های دو فازی یک جزئی: فشار بخار ماده خالص: هر ماده خالص در دمای معین اگر در یک ظرف بسته و عاری از هر گازی قرار گیرد مولکولهای سطحی آن بر نیروی بین مولکولی غلبه کرده و وارد فاز بخار میگردد و تعدادی از این مولکولهای فاز گاز در اثر برخورد با هم و دیواره دوباره به فاز مایع بر میگردد. در ابتدا تعداد مولکولها در فاز بخار کم و بتدریج زیاد میگردد.

12 بعد از مدتی تعادل بین فاز بخار و مایع برقرار میشود و سرعت تبخیر با سرعت میعان یکسان میباشد. در این شرایط فشار بخار حاصل را فشار بخار مایع در آن دما گویند. این فشار بخار برای هر مایع خالص در هر دمای معین مقدار ثابت است. فشار بخار تنها به دما بستگی دارد و در صورت تغییر دما فشار بخار تغییر خواهد کرد. با افزایش دما انرژی جنبشی بیشتر شده و فشار بخار مایع بیشتر میشود. نقطه جوش :در هر فشار دمایی وجود دارد که در آن بخار و مایع در حال تعادل با یکدیگر هستند که به عنوان نقطه جوش معرفی می شود هر جسم دارای بی نهایت نقطه جوش است. نقطه جوش نرمال: دمایی است که عمل جوشش در فشار یک اتمسفر mmhg) (101.3kPa, 760 انجام می شود. فشار جزئی: اگر مخلوطی از چند گاز داشته باشیم فشاری را که هر یک از گاز وقتی که به تنهایی همه ظرف را اشغال کند دارا است فشار جزئی آن گاز گویند. نقطه شبنم: دمایی که بخار اشباع می شود و اولین قطره مایع تشکیل شود نقطه شبنم point( )Dew می نامند. برای جسم خالص بخار اشباع در تعادل با مایع اشباع می باشد. حباب نقطه مربوطه دمای شود تشکیل حباب اولین و نماید تبخیر به شروع مایع که دمایی حباب: نقطه point( )Bubble می نامند. نکته: برای جسم خالص نقطه شبنم بر نقطه حباب منطبق است. ب( تعادل بخار مایع در سیستمهای دو جزئی سیستمهای در مایع بخار- تعادل مانند میباشند جزء دو حاوی یک هر مایع و بخار فارهای که دوجزئی مخلوط مایع و بخار آب و اتانول اجزای مخلوط: آب و اتانول فازها: فاز مایع و فاز بخار نمودار تعادل در فشار ثابت

13 اگر مایعی دوجزئی در فشار ثابت گرم شود تا بجوشد بتدریج غلظت ماده سبکتر در مایع کم شده دمای مایع قطره آخرین تا میشود زیاد جوش منحنی های حباب و شبنم بدست میآید. آوردن بدست با شود. تبخیر با توجه به نمودار زیر خطوطی مانند MN خط رابط line( )Tie هستند. جوش پایان و شروع دماهای شکل ۷-3( نمودار تعادل در فشار ثابت. نمودار تعادل در دمای ثابت

14 شکل 8-3( نمودار تعادل در دمای ثابت. با افزایش فشار فراریت نسبی اجزا کمتر شده قابلیت تفکیک کم میشود. قانون دالتون: قانون حاکم بر گازها و یا فاز بخار همان قانون دالتون میباشد. اگر P فشار کل و Y کسر مولی برای مخلوطی از دو سازنده A و B باشد روابط زیر برقرار است: Y a + Y b = 1 )3-1( P a + P b = P )3-2( P a = Y a P )3-3(

15 محلول ایدهآل: آل محلول ایده محلولی است که میتوان خواص آن مانند فشار غیره را با و حجم ویژه بخار استفاده از خواص اجزای سازنده آن در حالت خالص محاسبه کرد. در یک محلول ایده آل: اندازه مولکولها تقریبا یکسان است بر هم کنش بین مولکولی تمام مولکولها یکسان است - محلولهایی که ازنظر ماهیت شیمیایی شبیه باشند تقریبا ایده آل هستند مانند محلول بنزن و تولوئن هگزان نرمال و اکتان نرمال فشار بخار محلول ایدهآل: اگر مخلوطی از دو ماده فرار A و B وجود داشته باشد فشار بخار در تعادل با مایع را در هر دمایی فشار بخار مایع در آن دما گویند. قوانین حاکم بر بخار همان قوانین گازها میباشد. با توجه به اینکه فشار جزئی هر یک از سازندهها در فاز بخار بستگی به غلظت آن در فاز مایع و نیروی بین مولکولی آن ماده دارد لذا رابطه بین فشار جزئی هر سازنده با غلظت )کسر مولی( آن در فاز مایع بوسیله قانون رائولت بیان میگردد. براساس قانون رائولت روابط زیر را خواهیم داشت: P a = X a P a )3-۴( P b = X b P b )3-۵( P a + P b = P )3-6( براساس قانون دالتون برای فاز بخار خواهیم داشت: P a = Y a P )3-۷(

16 Y a P = X a P a Y a = P a X a P )3-8( در این روابط X a کسر مولی در فاز مایع و Y a کسر مولی در فاز بخار برای سازنده A و P a º فشار بخار جسم خالص A میباشد. به این ترتیب در هر لحظه میتوان ترکیب فاز مایع و بخار را محاسبه کرد. قانون رائولت برای ترکیبی بکار میرود که جزء مولی آن نزدیک 1 باشد. به عبارت دیگر محلولهایی که از قانون رائولت پیروی میکنند محلولهای ایدهآل نامیده میشوند. برای این نوع محلولها منحنی تغییرات فشار برحسب کسر مولی سازندهها به صورت زیر میباشد: شکل ۹-3( منحنی تغییرات فشار برحسب کسرمولی برای محلول دوتایی. برای چنین محلولی دیاگرام فاز به صورت زیر خواهد بود:

17 T b b a G G + L L T a 0 X a 1 شکل 10-3 ( دیاگرام فاز برای سیستم دو تایی ایدهآل. منحنی ( a T( b b T ترکیب فاز مایع و منحنی ( a T( b a T ترکیب فاز بخار را نشان میدهد و G منطقه فاز گاز و L فاز مایع میباشد. نسبت تعادل )K-Value( در محلول )ایده آل یا غیر ایده آل( نسبت جزء مولی یک سازنده در یک فاز به جزء مولی همان سازنده در فاز دیگر را در حالت تعادل ضریب توزیع نسبت تعادلی یا K-Value مینامند. اگر در تعادل بخار و مایع ضریب تعادلی را با k تعریف نماییم و نسبت ضریب تعادلی دو ماده نسبت بهم بنام فراریت نسبی Volatility( )Relative آنها بیان کرده بنابراین فراریت نسبی عبارتست از نسبت غلظت اجزا در دو فاز مایع و بخار که با α نشان داده میشود روابط زیر را در حالت ایدهآل خواهیم داشت: k = Y X = P P α 1.2 = k 1 = P 1 k 2 P 2 )3-۹( )3-10( )3-11(

18 )3-12( نکته: مقادیر Ki تابعی از دما فشار و ترکیب نسبی میباشد. α معیاری از سختی و یا آسانی عملیات تقطیر است. هر چه ضریب فراریت بیشتر باشد جداسازی راحتتر اتفاق میافتد. قانون هانری و محلولهای غیر ایدهآل: برای مایعاتی که میتوانند در هم حل شوند دو حالت کلی وجود دارد: 1- هم در فاز سبک و هم در فاز سنگین در هم حل شده و مخلوط یکنواخت یعنی محلول ایجاد میکنند. 2- در فاز سبک در هم حل شده و محلول ایجاد میکنند ولی در فاز سنگین نامحلول هستند. اگر دو سازنده هم در فاز سبک و هم در فاز سنگین محلول باشند ولی محلول آنها از قانون رائولت پیروی نکند یعنی اینکه گرمای انحالل برای آنها مساوی صفر نباشد در این صورت گرمای انحالل )H ( یا مثبت است و یا منفی. در صورتی که H مثبت باشد یعنی فرآیند گرماگیر باشد در این صورت انحالل نسبت به محلولهای ایدهآل انحراف مثبت دارد. و برعکس آگر H منفی باشد یعنی واکنش گرمازا است و انحالل نسبت به محلول ایدهآل انحراف منفی دارد. در صورت انحراف مثبت منحنیها نسبت به حالت ایدهآل در باالی منحنیهای ایدهآل قرار میگیرند و درصورت انحراف منفی در زیر منحنیهای ایدهآل خواهند بود. در حالت انحراف مثبت فشار کل مخلوط بزرگتر از فشار کل بدست آمده از طریق قانون رائولت میباشد. در این صورت فشار بخار سازندهها در رقتهای کم از قانون هانری تبعیت میکنند که به صورت زیر است: P a = K h X a )3-12(

19 که K h ثابت هانری میباشد. این قانون برای محلولهای رقیق صادق است. در صورت انحراف مثبت منحنیهای مربوط به فشار بخار در باالی منحنیهای فشار بخار حالت ایدهآل قرار میگیرند و نسبت به حالت ایدهآل فشار بخار افزایش نشان میدهد. همان طور که میدانیم با افزایش فشار بخار نقطه جوش کاهش مییابد و برعکس با کاهش فشار بخار نقطه جوش زیاد میشود. نکات: در محلولهایی با انحراف مثبت ممکن است منحنی تغییرات فشارکل بر حسب کسر مولی در دمای ثابت از ماکزیممی بگذرد. در اینصورت مخلوط در شرایط نقطه ماکزیمم را آزئوتروپی میگویند. در شرایط آزئوتروپ x=y و فراریت نسبی )α( برابر یک میباشد. در بعضی موارد تغییر فشار باعث حذف این نقطه از منحنی تعادلی میشود. در نمودار دمای جوش-کسر مولی نقطه جوش مربوط به آزئوتروپ )نقطه هم جوش( مینیم مشاهده میشود. همانطور که از روی منحنی مربوط به تعادل فازها )شکل 13-3( مشاهده میشود منحنی مربوط به ترکیب مایع و منحنی مربوط به ترکیب بخار همدیگر را در یک نقطه قطع میکنند که نشان دهنده یکسان بودن ترکیب فاز مایع و فاز بخار است. برای یک مخلوط با این کسر مولی از سازندهها در ضمن تقطیر تغییری در ترکیب دو فاز مایع و بخار به وجود نمیآید و درنتیجه دو سازنده قابل جداسازی با تقطیر نیستند.

20 )آ( )ب( شکل 13-3( منحنیهای مربوط به انحراف مثبت )آ(: منحنی فشار بر حسب کسر مولی )ب(: منحنی نقطه جوش برحسب کسر مولی.

21 کرد. برای انحراف منفی عکس این حالت صادق است و آزئوتروپ با نقطه جوش ماکزیمم را مشاهده خواهیم نکته: در صورتی که مواد در هم حل نگردند و جزء غیر قابل حل در فاز سنگین )مایع( باشند فشار بخار هر یک از آنها مستقل از هم بوده و روابط زیر در مورد آنها صادق است. قابل ذکر است که هموژن سازی در این مخلوط به وسیله همزن انجام میگیرد. P = P b 0 + P a 0 )3-1۴( Y a = P a 0 P Y b = P b 0 P )3-1۵( )3-16( دستگاه تقطیر معمولی: یک واحد دستگاه جزء به جزء پیوسته در شکل 1۷-3 نشان داده شده است. در این دستگاه دیگ بخار )A( به طور پیوسته با خوراک ورودی تغذیه میشود. مایع داخل دیگ با گرمکن )B( و با انتقال انرژی از سطح گرم کننده )B( مقداری از مایع بخار میشود. در این حالت بخار حاصل نسبت به جزء فرار غنی میباشد اما بخار شامل دو جزء بوده و درجه خلوص آن کم میباشد. برای افزایش درجه خلوص جزء فرار در بخارهای باال رونده جریان در محفظه تقطیر در تماس نزدیک و معکوس با جریان مایع در حال جوش و به صورت پایین رونده در ستون قرار میگیرد. این مایع را که باید غنی از جزء زودجوش باشد جریان یا مایع برگشتی میگویند. چنین مایعی با میعان بخارهای خروجی از باالی ستون و برگشت مقداری از آن به باالی ستون تهیه میگردد و باید در نقطه جوش خود باشد. بنابراین غنی سازی بخار در هر مرحله به این علت است که غلظت جزء دارای نقطهی جوش پایینتر در بخار ورودی به هر مرحله کمتر از غلظت این جزء در بخار خروجی )در حال تعادل با مایع ورودی( به آن مرحله است. مثال بخاری که به باالی برج وارد میشود نسبت به محصول باالی برج غلظت کمتری دارد و جریان برگشتی همان ترکیب درصد محصول را دارا میباشد.

22 شکل 1۷-3( دستگاه تقطیر معمولی: A: دیگ B: گرمکن C: ستون D: چگالنده یا کندانسور. از دیگ بخار مایعی بیرون میآید که بیشترین مقدار ماده دیر جوش را دارد که به آن ته مانده ( Bottom )product میگویند و خلوص آن پایین میباشد. برای بدست آوردن محصول نسبتا خالص باید از طریق پاالیش آن را بدست آورد. ستون یاد شده شامل تعدادی سینی یا صفحه مشبک میباشد که روی هم چیده شدهاند و نمونه آن در شکل 18-3 نشان داده شده است. قطر تمام ستونها یکسان و در حدود 1/۴ تا 1/2 اینچ میباشد.

23 شکل 18-3( سینی غربالی A: سینی با صفحه B: سوراخها C و D: به ترتیب ناودان از سینی پایین و از سینی باال. وجود سریز )weir( سبب میشود که حداقل ارتفاع مایع بر روی سینی حفظ شود. بدین ترتیب این ارتفاع مستقل از نرخ جریان مایع خواهد بود. بخار از منافذ عبور کرده و سینی به سینی به سمت باال حرکت میکند. سرعت بخار در حال عبور از میان منافذ به اندازهای است که مانع نشست یا ریزش مایع از میان سوراخها میشود. مگر آنکه نرخ جریان گاز بسیار کمتر از گسترهی معمول کارکرد ستون باشد. به دلیل ورود حبابهای بخار به درون مایع وضعیت توده مایع موجود بر روی هر سینی شبیه تودهای جوشان و کف آلود است. فضای بخار روی کف حاوی مه رقیقی از قطرات است که از ترکیدن حبابها نشات میگیرد. اکثر قطرات مجددا به فاز مایع باز میگردند ولی برخی همراه بخار به سینی باالتر برده میشوند.