Индукциялық реакторды жылыту
сипаттамасы
Индукциялық реакторды жылыту-химиялық ыдыстарды жылыту
Индукциялық жылыту электр энергиясының барлық ыңғайлылықтарын процесске тікелей алынған және дәл қажетті жерде жылуға айналдырған. Ол жылу көзін қажет ететін кез келген ыдысқа немесе құбыр жүйесіне сәтті қолданыла алады.
Индукция басқа тәсілдермен алынбайтын көптеген артықшылықтар ұсынады және өсімдіктің өндіріс тиімділігі мен жұмыс жағдайларын жақсартады, өйткені қоршаған ортаға жылу шығарылмайды. Жүйе әсіресе қауіпті аймақта синтетикалық шайырлар өндірісі сияқты реакцияны тығыз басқаруға өте қолайлы.
Әрқайсысы сияқты индукциялық жылыту ыдысы әр тұтынушыға арнайы қажеттіліктер мен қажеттіліктер болып табылады, біз әр түрлі қыздыру жылдамдығымен әртүрлі мөлшерде ұсынамыз. Біздің инженерлер тапсырыс бойынша дамып келе жатқан көпжылдық тәжірибеге ие индукциялық жылу жүйелері салалардың кең спектрі үшін. Жылытқыштар процестің дәл талаптарына сәйкес жасалған және ыдысқа біздің жұмысымызда немесе орнымызда тез қонуға арналған.
ЕРЕКШЕ ПАЙДАСЫ
• Индукциялық катушка мен қыздырылған ыдыстың қабырғалары арасында физикалық байланыс болмайды.
• Жылдам іске қосу және тоқтату. Термиялық инерция жоқ.
• Жылу шығыны аз
• Өнімнің және ыдыстың қабырғаларының температурасын дәл түсірусіз бақылау.
• Жоғары қуат. Автоматты немесе микро-процессорды басқару үшін өте қолайлы
• Қауіпсіз аймақ немесе желілік кернеудегі стандартты өндірістік жұмыс.
• Жоғары тиімділік кезінде ластанусыз біркелкі жылыту.
• Төмен ағымдағы шығындар.
• Төмен немесе жоғары температура режимінде жұмыс істейді.
• Қарапайым және икемді.
• Минималды қызмет көрсету.
• Өнімнің тұрақты сапасы.
• Еденге арналған минималды қажеттілікті тудыратын ыдысқа арналған жылытқыш.
Индукциялық қыздыру батареясының конструкциялары қазіргі қолданыстағы көптеген формалар мен формалардағы металл ыдыстар мен цистерналарға сәйкес келеді. Диаметрі немесе ұзындығы бірнеше центрден бірнеше метрге дейін. Жұмсақ болат, қапталған жұмсақ болат, қатты тот баспайтын болат немесе түсті ыдыстардың бәрі сәтті қыздырылуы мүмкін. Әдетте, қабырғаның минималды қалыңдығы 6 мм болуы ұсынылады.
Қондырғылардың рейтингісі 1 кВт-тан 1500 кВт-қа дейін. Индукциялық жылыту жүйелерінде қуат тығыздығына шектеу жоқ. Кез-келген шектеулер өнімнің жылу сіңірудің максималды қабілетімен, ыдыс қабырғасының материалының технологиялық немесе металлургиялық сипаттамаларымен белгіленеді.
Индукциялық жылыту электр энергиясының барлық ыңғайлылықтарын процесске тікелей алынған және дәл қажетті жерде жылуға айналдырған. Жылыту ыдыс қабырғасында өніммен байланыста болатындықтан және жылу шығыны өте төмен болғандықтан, жүйе тиімділігі жоғары (90% дейін).
Индукциялық жылыту басқа тәсілдермен алынбайтын көптеген артықшылықтар ұсынады және зауыттың өндірістік тиімділігін жоғарылатады және жұмыс жағдайларын жақсартады, өйткені қоршаған ортаға жылу шығарылмайды.
Индукциялық процесті жылытуды қолданатын типтік өндірістер:
• Реакторлар мен шайнектер
• Жабысқақ және арнайы жабындар
• Химиялық, газ және мұнай
• Тамақ өнімдерін өңдеу
• Металлургиялық және металл өңдеу
• Алдын ала қыздыру
• Қаптау
• Қалыпты жылыту
• Қондыру және жарамсыз ету
• Термиялық жинақ
• Тамақты кептіру
• Құбырды сұйықтықпен жылыту
• Бактар мен ыдыстарды жылыту және оқшаулау
HLQ индукциялық желілік жылыту қондырғысы қосымшалар үшін қолданыла алады:
• Химиялық және тағамдық өңдеуге арналған ауаны және газды жылыту
• Технологиялық және жеуге болатын майларға арналған ыстық майды жылыту
• Булану және қыздыру: буды лезде көтеру, төмен және жоғары температура / қысым (800 барда 100ºС дейін)
Бұған дейінгі ыдыс және үздіксіз жылытқыш жобалары:
Реакторлар мен шайнектер, автоклавтар, технологиялық ыдыстар, сақтау және қондыруға арналған сыйымдылықтар, ванналар, ыдыс-аяқтар
Желілік жылытқыштың алдыңғы жобасына:
Жоғары қысымды супер қыздырылған бу қыздырғыштар, регенеративті ауа жылытқыштар, майлағыш май жылытқыштар, тамақ майы және пісіретін май жылытқыштар, азот, азот аргон және каталитикалық бай газ (CRG) жылытқыштары бар газ жылытқыштар.
Индукциялық жылу - электрөткізгіш материалдарды ауыспалы магнит өрісін қолдану арқылы электр тогын индукциялау үшін контактісіз әдіс, электр тогын индукциялау деп аталады, бұл материалда сезімтал деп аталады, осылайша сезгішті қыздырады. Индукциялық жылыту металлургия өнеркәсібінде көптеген жылдар бойы металдарды жылыту, мысалы, балқыту, тазарту, термиялық өңдеу, дәнекерлеу және дәнекерлеу мақсатында қолданылады. Индукциялық қыздыру айнымалы ток желісінің жиілігі 50 Гц-тен ондаған МГц жиілікке дейінгі жиіліктің кең ауқымында қолданылады.
Берілген индукциялық жиілікте индукция өрісінің қыздыру тиімділігі объектіде ұзағырақ өткізгіштік жол болған кезде артады. Үлкен қатты бөлшектерді төменгі жиіліктермен қыздыруға болады, ал кішігірім нысандар жоғары жиілікті қажет етеді. Қыздыру үшін берілген мөлшердегі объект үшін тым төмен жиілік тиімсіз қыздыруды қамтамасыз етеді, өйткені индукция өрісіндегі энергия объектідегі құйынды ағындардың қажетті қарқындылығын тудырмайды. Керісінше, тым жоғары жиіліктегі индукциялық өрістегі энергия объектіге енбейтіндіктен, құйынды токтар тек бетінде немесе оған жақын жерде қозғалады, өйткені біркелкі емес қыздыруды тудырады. Алайда, газ өткізгіш металл құрылымдарының индукциялық жылытуы алдыңғы технологияда белгілі емес.
Газ фазалық каталитикалық реакциялардың алдыңғы технологиялық процестері катализатордың газ молекулалары катализатор бетімен максималды жанасуы үшін катализатордың беткейінің үлкен болуын талап етеді. Техниканың алдыңғы процестері, әдетте, кеуекті катализатор материалын немесе қажетті шағын ауданға қол жеткізу үшін көптеген тірек катализдік бөлшектерді қолданады. Бұл алдыңғы технологиялық процестер катализаторға қажетті жылу беру үшін өткізгіштікке, радиацияға немесе конвекцияға негізделген. Химиялық реакцияның жақсы селективтілігіне қол жеткізу үшін әрекеттесуші заттардың барлық бөліктері біркелкі температура мен каталитикалық ортаға ие болуы керек. Эндотермиялық реакция үшін жылу беру жылдамдығы каталитикалық қабаттың барлық көлемінде мүмкіндігінше біркелкі болуы керек. Өткізгіштік те, конвекция да, сәулелену де жылу берудің қажетті жылдамдығы мен біркелкілігін қамтамасыз ету қабілетімен шектелген.
Техниканың алдыңғы қатарына тән 2210286 GB патенті (GB '286) метал тіреуішке электр өткізгіштігі жоқ катализатор бөлшектерін орнатуды немесе катализаторды электр өткізгіш ету үшін допингті қолдануды үйретеді. Металл тірегі немесе допинг материалы индукцияны қыздырады және өз кезегінде катализаторды қыздырады. Бұл патент катализатор қабаты арқылы орталықтан өтетін ферромагниттік ядроны пайдалануды үйретеді. Ферромагниттік ядро үшін қолайлы материал - бұл кремнийлі темір. 600 градусқа дейінгі реакциялар үшін пайдалы болғанымен, ГБ патенті 2210286 жоғары температурада қатты шектеулерге ұшырайды. Ферромагниттік ядроның магниттік өткізгіштігі жоғары температурада едәуір нашарлауы мүмкін. Эриксон, CJ, «Өндіріске арналған жылыту бойынша анықтамалық», 84-85 б., Темірдің магниттік өткізгіштігі 600 С-та ыдырай бастайды және 750 С-қа төмендейді, өйткені GB '286 орналасуында магниттік катализатор қабатындағы өріс ферромагниттік ядроның магнит өткізгіштігіне байланысты болады, мұндай орналасу катализаторды 750 С-тан жоғары температураға тиімді қыздырмайды, демек, HCN өндірісі үшін қажет 1000 С-тан асады.
ГБ Патент 2210286 аппараты химиялық жағынан HCN дайындауға жарамсыз деп саналады. HCN аммиак пен көмірсутегі газын әрекеттестіру арқылы жасалады. Темір жоғары температурада аммиактың ыдырауын тудыратыны белгілі. ГБ '286 реакция камерасындағы ферромагниттік ядро мен катализатор тірегінде болатын темір аммиактың ыдырауын туғызады және аммиактың көмірсутекпен қажетті реакциясын тежейді, ал HCN түзеді деп саналады.
Цитан сутегі (ХСН) - химиялық және тау-кен өнеркәсібінде көптеген қолданыста болатын маңызды химиялық зат. Мысалы, HCN - адипонитрил, ацетон цианогрин, цианид натрий, ал пестицидтер, ауылшаруашылық өнімдері, хелат агенттері және мал азығы өндірісіндегі аралық өнімдерді өндіруге арналған шикізат. HCN - 26 градус С-та қайнайтын өте улы сұйықтық, сондықтан орау және тасымалдау ережелері қатаң. Кейбір қосымшаларда HCN үлкен ауқымды өндіріс орындарынан шалғай жерлерде қажет. HCN-ді осындай жерлерге жіберу үлкен қауіп-қатерлерге әкеледі. Қолданылатын учаскелерде HCN өндірісі оны тасымалдау, сақтау және өңдеу кезінде қауіпті жағдайларды болдырмас еді. Соңғы технологиялық процестерді қолдана отырып, HCN өндіріс орнында шағын өндіріс экономикалық тұрғыдан тиімді болмас еді. Алайда, HCN-ді шағын көлемді, сонымен қатар өндіріс орнында өндіру осы өнертабыстың процедуралары мен аппараттарын қолдану арқылы техникалық және экономикалық тұрғыдан тиімді.
Құрамында сутегі, азот және көміртегі бар қосылыстар катализатормен немесе катализаторсыз жоғары температурада біріктірілген кезде HCN түзілуі мүмкін. Мысалы, HCN әдетте аммиак пен көмірсутек реакциясы арқылы жасалады, реакция өте эндотермиялық. HCN өндірудің үш коммерциялық процесі - Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Андруссов және Шавиниган процестері. Бұл процестерді жылу шығару және беру әдісі бойынша, сондай-ақ катализатордың қолданылуымен ажыратуға болады.
Андруссов процесі реакцияның жылуын қамтамасыз ету үшін реактор көлеміндегі көмірсутегі газы мен оттегінің жануы нәтижесінде пайда болатын жылуды пайдаланады. BMA процесі реактор қабырғаларының сыртқы бетін қыздыру үшін сыртқы жану процесі нәтижесінде пайда болатын жылуды пайдаланады, ол өз кезегінде реактор қабырғаларының ішкі бетін қыздырады және осылайша реакцияның жылуын қамтамасыз етеді. Шавиниган процесінде реакция жылуын қамтамасыз ету үшін сұйық қабаттағы электродтар арқылы өтетін электр тогы қолданылады.
Андруссов процесінде платина катализаторының қатысуымен табиғи газдың (метанға бай көмірсутекті газ қоспасы), аммиак пен оттегі немесе ауа қоспасы реакцияға түседі. Катализаторға әдетте платина / родий сымнан жасалған дәке қабаты кіреді. Оттегінің мөлшері реактивті заттардың ішінара жануы реактивті заттардың жұмыс температурасына дейін 1000 ° С-тан жоғары қызуына жеткілікті энергияны, сондай-ақ HCN түзілуіне қажетті реакция жылуын қамтамасыз етеді. Реакция өнімдері - бұл HCN, H2, H2O, CO, CO2 және одан да көп нитриттердің мөлшері, оларды бөліп алу керек.
БМА процесінде аммиак пен метан қоспасы жоғары температуралы отқа төзімді материалдан жасалған кеуекті емес керамикалық түтіктердің ішіне ағып кетеді. Әр түтіктің ішкі жағы қапталған немесе платина бөлшектерімен қапталған. Түтіктер жоғары температуралы пешке салынып, сыртынан қыздырылады. Жылу керамикалық қабырға арқылы қабырғаның ажырамас бөлігі болып табылатын катализатор бетіне өтеді. Реакция әдетте катализатормен жанасқан кезде реакция 1300 ° С-та жүзеге асырылады. Қажетті жылу ағыны реакция температурасының жоғарылауымен, реакцияның үлкен жылуымен және катализатор бетінің кокстелуі реакция температурасынан төмен болуы мүмкін болғандықтан катализаторды сөндіреді. Әр түтіктің диаметрі шамамен 1 is болғандықтан, өндіріс талаптарын қанағаттандыру үшін түтіктердің көп мөлшері қажет. Реакция өнімдері - бұл HCN және сутегі.
Шавиниган процесінде пропан мен аммиактан тұратын қоспаның реакциясы үшін қажет энергия каталитикалық емес кокс бөлшектерінің сұйытылған қабатына батырылған электродтар арасында өтетін электр тогымен қамтамасыз етіледі. Шавиниган процесінде катализатордың болмауы, сондай-ақ оттегінің немесе ауаның болмауы реакцияны өте жоғары температурада, әдетте 1500 градустан жоғары температурада жүргізу керек дегенді білдіреді. Жоғары температура қажет болғанда, одан да үлкен шектеулер бар процесске арналған құрылыс материалдары.
Жоғарыда көрсетілгендей, HCN-ді Nt3 және көміртек көміртегі газының реакциясы арқылы өндіруге болатындығы белгілі, мысалы, CH4 немесе C3H8, Pt тобындағы металл катализаторы болған кезде, әлі де тиімділікті арттыру қажет HCN өндірісінің экономикасын жақсарту үшін, әсіресе ұсақ өндіріс үшін осындай процестер және онымен байланысты. Энергияны пайдалануды және аммиактың жетістігін минималды деңгейге дейін жеткізу, сонымен қатар HCN-ді өндіру кезінде қолданылатын бағалы металдар катализаторының мөлшерін жоғарылату өте маңызды. Сонымен қатар, катализатор HCN өндірісіне зиянды әсер етпеуі керек, мысалы кокстеу сияқты жағымсыз реакциялар. Сонымен қатар, осы процесте қолданылатын катализаторлардың белсенділігі мен өмірін жақсарту қажет. Маңыздысы, HCN өндірісіндегі инвестициялардың көп бөлігі платина тобының катализаторына жатады. Қолданыстағы өнертабыс катализаторды техниканың алдыңғы деңгейіндегідей емес, тікелей қыздырады және осылайша осы десидератаны орындайды.
Бұрын талқыланғанындай, салыстырмалы төмен жиілікті индукциялық қыздыру салыстырмалы түрде ұзақ электр өткізгіш жолдары бар объектілерге жоғары қуат деңгейінде жылу берудің жақсы біртектілігін қамтамасыз етеді. Эндотермиялық газ фазалық каталитикалық реакцияға реакция энергиясын беру кезінде жылу энергияны минималды шығынмен катализаторға тікелей жеткізу керек. Газды өткізгіш катализатор массасы жоғары, жылу энергиясын біркелкі және тиімді жеткізу талаптары индукциялық жылыту мүмкіндіктерімен қайшы келетін сияқты. Осы өнертабыс реактордың конфигурациясымен алынған күтпеген нәтижелерге негізделген, мұнда катализатор жаңа құрылымдық формаға ие. Бұл құрылымдық форма мыналардың ерекшеліктерін біріктіреді: 1) катализаторды біркелкі тиімді индукциялық қыздыруды жеңілдететін тиімді электрөткізгіш жолының ұзындығы және 2) беткі қабаты жоғары катализатор; бұл ерекшеліктер эндотермиялық химиялық реакцияларды жеңілдету үшін ынтымақтасады. Реакция камерасында темірдің толық болмауы NH3 және көмірсутек газы реакциясы арқылы HCN түзілуін жеңілдетеді.
Индукциялық жылыту ыдыстары реакторлары
