Induksion isitish kimyoviy reaktori

Bizning 20 yildan ortiq tajribamiz bor indüksiyon isitish Va butun dunyo bo'ylab kemalar va quvurlarni isitish tizimlarini ishlab chiqdi, loyihalashtirdi, ishlab chiqardi, o'rnatdi va foydalanishga topshirdi.Isitish tizimi tabiiy ravishda sodda va juda ishonchli bo'lganligi sababli, indüksiyon bilan isitish variantini afzal ko'rgan tanlov sifatida qabul qilish kerak. Induksion isitish elektr energiyasining barcha qulayliklarini o'zida mujassam etgan va to'g'ridan-to'g'ri talab qilinadigan joyda issiqlikka aylantirilgan. U deyarli issiqlik manbaiga muhtoj bo'lgan har qanday idish yoki quvur tizimiga muvaffaqiyatli qo'llanilishi mumkin.

Induksiya boshqa usullar bilan olinmaydigan ko'plab afzalliklarni beradi va o'simliklarni ishlab chiqarish samaradorligini oshiradi va ish sharoitlarini yaxshilaydi, chunki atrofga sezilarli darajada issiqlik chiqarilmaydi. Tizim, ayniqsa, xavfli hududda sintetik qatronlar ishlab chiqarish kabi yaqin nazorat reaktsiyasi jarayonlari uchun juda mos keladi.

Har biri kabi induksion isitish idishi har bir mijozning o'ziga xos ehtiyojlari va talablariga mos keladi, biz har xil isitish tezligi bilan har xil o'lchamlarni taklif etamiz. Bizning muhandislarimiz maxsus qurilgan rivojlanayotgan ko'p yillik tajribaga ega indüksiyon isitish tizimlari turli sohalarda keng qo'llaniladigan dasturlar uchun. Isitgichlar jarayonning aniq talablariga javob beradigan tarzda ishlab chiqarilgan va bizning idishlarimizda yoki saytda kemaga tezda o'rnatilishi uchun qurilgan.

Noyob FOYDALAR

• Induksion spiral va isitiladigan idish devori o'rtasida jismoniy aloqa bo'lmasligi.
• Tez ishga tushirish va o'chirish. Termal inertsiya yo'q.
• Kam issiqlik yo'qotilishi
• Nozik mahsulot va idish devorlarining haroratini ortiqcha tortishishsiz boshqarish.
• Yuqori energiya sarfi. Avtomatik yoki mikro protsessorni boshqarish uchun ideal
• Xavfsiz hudud yoki tarmoq voltajidagi standart sanoat ishi.
• Yuqori samaradorlikda ifloslanishsiz bir xil isitish.
• past xarajatlar.
• Past yoki yuqori haroratli ish.
• Oddiy va ishlashga moslashuvchan.
• Minimal texnik xizmat.
• Mahsulotning izchil sifati.
• Issiqlik moslamasi idishdagi bo'shliq uchun minimal talabni yaratadigan idish.

Induksion isitish batareyalari dizaynlari mavjud bo'lgan barcha shakldagi metall idishlar va tanklarga mos keladigan mavjud. Diametri yoki uzunligi bir necha santimetrdan bir necha metrgacha. Yengil po'lat, yumshoq yumshoq po'lat, qattiq zanglamaydigan po'lat yoki rangli idishlar muvaffaqiyatli isitilishi mumkin. Odatda minimal 6 mm devor qalinligi tavsiya etiladi.

Birlik reyting dizaynlari 1KVt dan 1500KVt gacha. Induksion isitish tizimlari bilan quvvat zichligini kiritishda chegara yo'q. Mavjud har qanday cheklov mahsulotning issiqlik yutish qobiliyatining maksimal darajasi, idish devori materialining jarayoni yoki metallurgiya xususiyatlari bilan belgilanadi.

Induksion isitish elektr energiyasining barcha qulayliklarini o'zida mujassam etgan va to'g'ridan-to'g'ri talab qilinadigan joyda issiqlikka aylantirilgan. Isitish mahsulot bilan aloqa qilishda to'g'ridan-to'g'ri idish devorida sodir bo'lganligi va issiqlik yo'qotishlari juda past bo'lganligi sababli tizim juda samarali (90% gacha).

Induksion isitish boshqa usullar bilan erishib bo'lmaydigan juda ko'p afzalliklarga ega va atrof muhitga sezilarli darajada issiqlik chiqarilmasligi sababli zavod ishlab chiqarish samaradorligini va ish sharoitlarini yaxshilaydi.

Induksion isitishni ishlatadigan odatiy sanoat:

• Reaktorlar va choynaklar
• yopishtiruvchi va maxsus qoplamalar
• Kimyoviy, gaz va neft
• Oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash
• Metallurgiya va metallni pardozlash

• Oldindan isitiladigan payvandlash
• qoplama
• qolipni isitish
• Fitting & yaroqsiz
• Termal yig'ish
• Oziq-ovqat mahsulotlarini quritish
• Quvur liniyasini suyuqlik bilan isitish
• Tank va kemalarni isitish va izolyatsiyalash

HLQ induksion chiziqli isitish moslamasi quyidagi dasturlar uchun ishlatilishi mumkin:

• Kimyoviy va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash uchun havo va gazni isitish
• Jarayonli va ovqatlanadigan yog'larni issiq yog'da isitish
• Bug'lanish va o'ta qizib ketish: bug 'tez ko'tarilishi, past va yuqori harorat / bosim (800 barda 100ºS gacha)

Avvalgi Vessel va Continuous Heater loyihalari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Reaktorlar va choynaklar, avtoklavlar, ishlov berish idishlari, saqlash va o'rnatish idishlari, vannalar, idishlar va gazsiz idishlar, bosimli idishlar, bug'lashtirgichlar va super isitgichlar, issiqlik almashtirgichlar, aylanuvchi barabanlar, quvurlar, yonilg'i bilan isitiladigan ikkita idish

Oldingi "In-Line Heater" loyihasi quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Yuqori bosimli super isitiladigan bug 'isitgichlari, regenerativ havo isitgichlari, moylaydigan yog' isitgichlari, ozuqa moyi va pishirish moyi isitgichlari, azot, azotli argon va katalitik boy gaz (CRG) isitgichlarini o'z ichiga olgan gaz isitgichlari.

Induksion isitish - elektr o'tkazuvchan materiallarni o'zgaruvchan magnit maydonni ishlatib, elektr tokini qo'zg'atuvchi tok deb ataladigan materialga sezgir deb nomlanadigan, shu bilan sezgir sifatida isitadigan kontakt bo'lmagan usul. Induksion isitish metallurgiya sanoatida ko'p yillar davomida metallarni isitish, masalan, eritish, tozalash, issiqlik bilan ishlov berish, payvandlash va lehimlash uchun ishlatilgan. Induksion isitish o'zgaruvchan tok liniyasining chastotalaridan 50 Gts gacha bo'lgan chastotalardan o'nlab MGts chastotalarga qadar keng chastotalarda qo'llaniladi.

Berilgan induktsiya chastotasida, ob'ektda uzoqroq o'tkazuvchanlik yo'li mavjud bo'lganda, indüksiyon maydonini isitish samaradorligi oshadi. Katta qattiq ish qismlari past chastotalar bilan qizdirilishi mumkin, kichik narsalar esa yuqori chastotalarni talab qiladi. Ma'lum bir hajmdagi ob'ektni isitish uchun juda past chastota samarasiz isitishni ta'minlaydi, chunki indüksiyon maydonidagi energiya ob'ektdagi kerakli oqim oqimini keltirib chiqarmaydi. Boshqa tomondan, juda yuqori chastota, bir xil bo'lmagan isitishni keltirib chiqaradi, chunki indüksiyon maydonidagi energiya ob'ektga singib ketmaydi va girdob oqimlari faqat sirt ustida yoki uning yonida paydo bo'ladi. Shu bilan birga, gaz o'tkazuvchan metall konstruksiyalarni induktsion isitish oldingi texnikada ma'lum emas.

Gaz fazasi katalitik reaktsiyalarining oldingi badiiy jarayonlari reaktiv gaz gaz molekulalarining katalizator yuzasi bilan maksimal darajada aloqa qilishi uchun katalizatorning yuqori sirt maydoniga ega bo'lishini talab qiladi. Oldingi texnologik jarayonlar odatda kerakli sirt maydoniga erishish uchun gözenekli katalizator materialidan yoki ko'plab kichik katalitik zarralardan foydalaniladi. Ushbu zamonaviy texnika jarayonlari katalizatorga zarur issiqlik etkazib berish uchun o'tkazuvchanlik, radiatsiya yoki konvektsiyaga tayanadi. Kimyoviy reaktsiyaning yaxshi selektivligiga erishish uchun reaktivlarning barcha qismlari bir xil harorat va katalitik muhitga ega bo'lishi kerak. Endotermik reaktsiya uchun issiqlik etkazib berish tezligi katalitik yotoqning butun hajmida iloji boricha bir xil bo'lishi kerak. Ikkala o'tkazuvchanlik va konvektsiya, shuningdek, radiatsiya o'zlarining zaruriy tezligini va issiqlik etkazib berishning bir xilligini ta'minlash qobiliyatlari bilan cheklangan.

Oldingi texnikaga xos bo'lgan GB Patenti 2210286 (GB '286) metall katakchaga elektr o'tkazmaydigan kichik katalizator zarralarini o'rnatishni yoki katalizatorni elektr o'tkazuvchanligi uchun doping bilan o'rgatishni o'rgatadi. Metall tayanch yoki doping moddasi induksiya bilan isitiladi va o'z navbatida katalizatorni isitadi. Ushbu patent katalizator qatlamidan markaziy ravishda o'tuvchi ferromagnit yadrodan foydalanishni o'rgatadi. Ferromagnit yadro uchun afzal qilingan material silikon temirdir. Taxminan 600 daraja S gacha bo'lgan reaktsiyalar uchun foydali bo'lsa-da, GB Patent 2210286 apparati yuqori haroratlarda jiddiy cheklovlarga duch keladi. Ferromagnit yadroning magnit o'tkazuvchanligi yuqori haroratlarda sezilarli darajada pasayadi. Erickson, CJ, "Sanoat uchun isitish bo'yicha qo'llanma", 84-85-betlarga ko'ra, temirning magnit o'tkazuvchanligi 600 C da pasayishni boshlaydi va 750 S ga kamayadi, chunki GB '286 tartibida magnitlangan katalizator qatlamidagi maydon ferromagnit yadroning magnit o'tkazuvchanligiga bog'liq, bunday tartibga solish katalizatorni 750 C dan yuqori haroratga samarali qizdirmaydi, hattoki HCN ishlab chiqarish uchun zarur bo'lgan 1000 C dan yuqori darajaga etadi.

GB Patent 2210286 apparati kimyoviy jihatdan HCN tayyorlash uchun yaroqsiz deb hisoblanadi. HCN ammiak va uglevodorod gazini reaksiyaga kirishish natijasida hosil bo'ladi. Ma'lumki, temir yuqori haroratda ammiakning parchalanishini keltirib chiqaradi. Ferromagnit yadroda va GB '286 reaksiya kamerasi tarkibidagi katalizatorning qo'llab-quvvatlashida mavjud bo'lgan temir ammiakning parchalanishiga olib keladi va ammiakning uglevodorod bilan kerakli reaktsiyasini inhibe qiladi, aksincha HCN hosil qiladi.

Vodorod siyanidi (HCN) kimyoviy va tog'-kon sanoatida ko'p ishlatiladigan muhim kimyoviy moddadir. Masalan, HCN adiponitril, aseton siyanohidrin, siyanid natriy va pestitsidlar, qishloq xo'jaligi mahsulotlari, xelatlovchi moddalar va hayvonlarga ozuqa ishlab chiqarishda oraliq mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun xom ashyo hisoblanadi. HCN juda zaharli suyuqlikdir, u 26 daraja S da qaynaydi va shunga o'xshash qadoqlash va tashish qoidalariga bo'ysunadi. Ba'zi dasturlarda HCN keng miqyosli HCN ishlab chiqarish korxonalaridan uzoqda joylashgan joylarda zarur. HCNni bunday joylarga yuborish katta xavflarni o'z ichiga oladi. HCN ishlatilishi kerak bo'lgan joylarda uni ishlab chiqarish, uni tashish, saqlash va qayta ishlashda yuzaga keladigan xavflardan saqlaydi. Oldingi texnologik jarayonlardan foydalangan holda kichik hajmdagi HCN ishlab chiqarish joyida ishlab chiqarish iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq bo'lmaydi. Shu bilan birga, HCN-ni kichik hajmdagi va katta hajmdagi joyda ishlab chiqarish ushbu ixtironing jarayonlari va apparatlari yordamida texnik va iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir.

Vodorod, azot va uglerodni o'z ichiga olgan aralashmalar katalizatorli yoki katalsiz yuqori haroratlarda birlashtirilganda HCN hosil bo'lishi mumkin. Masalan, HCN odatda ammiak va uglevodorod reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi, bu reaktsiya juda endotermik. HCN ishlab chiqarishning uchta tijorat jarayoni bu Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow va Shawinigan jarayonlaridir. Ushbu jarayonlarni issiqlik hosil qilish va uzatish usuli hamda katalizator ishlatilishi bilan farqlash mumkin.

Andrussov jarayoni reaksiya issiqligini ta'minlash uchun uglevodorod gazi va reaktor hajmi ichida kislorod yonishi natijasida hosil bo'ladigan issiqlikni ishlatadi. BMA jarayoni reaktor devorlarining tashqi yuzasini isitish uchun tashqi yonish jarayoni natijasida hosil bo'lgan issiqlikdan foydalanadi, bu esa o'z navbatida reaktor devorlarining ichki yuzasini isitadi va shu bilan reaksiya issiqligini ta'minlaydi. Shovinigan jarayonida reaksiya issiqligini ta'minlash uchun elektrodlar orqali oqadigan qatlamda oqadigan elektr toki ishlatiladi.

Andrussov jarayonida tabiiy gaz (metanga boy uglevodorodli gaz aralashmasi), ammiak va kislorod yoki havo aralashmasi platina katalizatori ishtirokida reaksiyaga kirishadi. Katalizator odatda platina / rodyum simli doka qatlamlarini o'z ichiga oladi. Kislorod miqdori shunday bo'ladiki, reaktivlarning qisman yonishi reaktivlarni 1000 ° C dan yuqori ish haroratiga oldindan qizdirish uchun etarli energiya va shuningdek, HCN hosil bo'lishi uchun zarur bo'lgan reaktsiya issiqligini beradi. Reaksiya mahsulotlari HCN, H2, H2O, CO, CO2 va yuqori miqdordagi nitritlarning iz miqdori, keyinchalik ularni ajratish kerak.

BMA jarayonida ammiak va metan aralashmasi yuqori haroratli olovga chidamli materialdan tayyorlangan g'ovaksiz keramik naychalar ichida oqadi. Har bir naychaning ichki qismi astarli yoki platina zarralari bilan qoplangan. Naychalar yuqori haroratli pechga joylashtiriladi va tashqi tomondan isitiladi. Issiqlik sopol devor orqali devorning ajralmas qismi bo'lgan katalizator yuzasiga o'tkaziladi. Reaktsiya odatda 1300 ° S da amalga oshiriladi, chunki reaktiv moddalar katalizator bilan aloqa qiladi. Reaktsiya harorati ko'tarilganligi, reaktsiyaning katta issiqligi va katalizator yuzasining kokslanishi reaktsiya haroratidan pastroq bo'lishi mumkinligi sababli katalizatorni o'chirishi tufayli talab qilinadigan issiqlik oqimi yuqori bo'ladi. Odatda har bir trubaning diametri taxminan 1 is bo'lganligi sababli, ishlab chiqarish talablarini qondirish uchun ko'p miqdordagi naychalar kerak bo'ladi. Reaksiya mahsulotlari HCN va vodoroddir.

Shawinigan jarayonida propan va ammiakdan tashkil topgan aralashmaning reaktsiyasi uchun zarur bo'lgan energiya katalitik bo'lmagan koks zarralarining suyuqlangan qatlamiga botirilgan elektrodlar o'rtasida oqadigan elektr toki bilan ta'minlanadi. Shovinigan jarayonida katalizatorning yo'qligi, shuningdek, kislorod yoki havoning yo'qligi reaktsiyani juda yuqori haroratda, odatda 1500 darajadan yuqori S haroratda bajarish kerakligini anglatadi. jarayon uchun qurilish materiallari.

Yuqorida aytib o'tilganidek, HCNni Pt guruhli metal katalizatori ishtirokida NH3 va uglevodorod gazi, masalan CH4 yoki C3H8 reaktsiyasi bilan hosil qilish mumkinligi ma'lum bo'lsa-da, samaradorlikni oshirish zarurati mavjud. HCN ishlab chiqarish iqtisodiyotini yaxshilash uchun, ayniqsa, kichik hajmdagi ishlab chiqarish uchun bunday jarayonlar va shunga o'xshash jarayonlar. Energiya sarfini kamaytirish va ammiak yutug'ini minimallashtirish, shu bilan birga HCN ishlab chiqarish tezligini ishlatilgan qimmatbaho metall katalizatori bilan solishtirganda juda muhimdir. Bundan tashqari, katalizator HCN ishlab chiqarilishiga zararli ta'sir ko'rsatmasligi kerak, masalan, kokslanish kabi istalmagan reaktsiyalar. Bundan tashqari, ushbu jarayonda ishlatiladigan katalizatorlarning faolligi va hayotini yaxshilash kerak. Shunisi muhimki, HCN ishlab chiqarishga sarmoyalarning katta qismi platina guruhi katalizatoriga to'g'ri keladi. Ushbu ixtiro katalizatorni oldingi texnikada bo'lgani kabi bilvosita emas, to'g'ridan-to'g'ri isitadi va shu bilan ushbu desiderata bajaradi.

Ilgari muhokama qilinganidek, nisbatan past chastotali induksion isitish nisbatan uzoq elektr o'tkazuvchanlik yo'llariga ega bo'lgan narsalarga yuqori quvvat darajalarida issiqlik etkazib berishning yaxshi bir xilligini ta'minlaydi. Endotermik gaz fazali katalitik reaktsiyaga reaktsiya energiyasini etkazib berishda, issiqlik minimal energiya yo'qotilishi bilan to'g'ridan-to'g'ri katalizatorga etkazilishi kerak. Yuqori sirtli, gaz o'tkazuvchan katalizator massasiga bir xil va samarali issiqlik etkazib berish talablari induksion isitish imkoniyatlariga zid keladigan ko'rinadi. Ushbu ixtiro katalizator yangi tuzilish shakliga ega bo'lgan reaktor konfiguratsiyasi bilan olingan kutilmagan natijalarga asoslangan. Ushbu strukturaviy shakl quyidagilarning xususiyatlarini birlashtiradi: 1) katalizatorni bir tekisda samarali to'g'ridan-to'g'ri induktsion isitishni osonlashtiradigan samarali elektr o'tkazuvchanlik yo'lining uzunligi va 2) yuqori sirt maydoniga ega katalizator; bu xususiyatlar endotermik kimyoviy reaktsiyalarni engillashtirish uchun hamkorlik qiladi. Reaksiya kamerasida temirning to'liq etishmasligi NH3 va uglevodorod gazining reaktsiyasi bilan HCN hosil bo'lishini osonlashtiradi.

Induksion isitish quvvatini hisoblash

Misol: Atmosfera bosimi reaktori
Material: 304 zanglamaydigan po'latdan
Olchamlari: 2 m (diametri) * 3 m (balandligi)
Devor qalinligi: 8 mm
Reaktor og'irligi: 1000kg (taxminan)
Hajmi: 7 m³
Suyuq materialning og'irligi: 7t
Suyuq materialning o'ziga xos issiqlik sig'imi: 4200J/kg*ºC
Talablar: 20 soat ichida 280ºC dan 3ºC gacha qizdirish

Issiqlikni hisoblash formulasi: Q=sm▲t+km
Quvvatni hisoblash formulasi: solishtirma issiqlik sig'imi J/(kg*ºC)×harorat farqiºC×vazn KG ÷ vaqt S = quvvat Vt
i.e. P=4200J/kg*ºC×(280-20)ºC×7000kg÷10800s=707777W≈708kW

Xulosa
Nazariy quvvat 708 kVt, lekin issiqlik yo'qotilishi hisobga olinganligi sababli haqiqiy quvvat odatda 20% ga oshiriladi, ya'ni haqiqiy quvvat 708 kVt * 1.2≈850 kVt. Kombinatsiya sifatida 120 kVt quvvatga ega XNUMX ta induksion isitish tizimi talab qilinadi.

Induksion isitish idishlari reaktorlari