الصين مصنع مكثفات الأمونيا يقدم حلول مكثفات بخار عالية الكفاءة لإنتاج الأمونيا

الإجابة على السؤال الأساسي:ما الذي يقدمه مكثف الأمونيا من شركة "شيجيازوانغ تشينغجونغ للتكنولوجيا" المحدودة إلى مصنع لإنتاج الأمونيا؟شركة شيجيازوانغ زينغجونغ للتكنولوجيا المحدودة (مركز الزجاج) تصميم وتصنيع مكثفات القشرة والأنبوب لحلقات تركيب الأمونيا وأنظمة تبريد الأمونيا ،تكثيف الأمونيا عند 150-300 بار في الحلقة عند 25-45 درجة مئوية مع الماء البارد، أو إلى -10 إلى +10 درجة مئوية تحت التبريد لتحقيق فصل أعمق. يغلي الأمونيا عند -33.3 درجة مئوية في ضغط جوي مع حرارة خفية تبلغ 1370 كيلو جيه / كجم.واحدة من أعلى القيم بين المبردات الشائعة، والتي تحدد الرسوم. يتم بناء المكثفات إلى ASME الثامن قسم 1 مع قذائف تصنيف TEMA واختيار المواد يتبع قاعدة صارمة من خدمة الأمونيا: يحظر النحاس وسبائك النحاس.

1تجميد الأمونيا في حلقة التوليد

مكثف حلقة التوليف هو ما يجعل عملية هابر بوش ممكنة اقتصاديا، لأنها الخطوة التي تفصل المنتج عن الغاز غير المتفاعل.ثلاثة عوامل تصميم تحدد أداء الحلقة:

• التكثيف عند ضغط الحلقة:يحتوي منفذ المحول على 15-20٪ فقط من الأمونيا لأن التوازن يحد من التحويل في مرور واحد. يتم تبريد الغاز، ويتم تكثيف الأمونيا في ضغط الحلقة من 150-300 بار،حيث ترتفع درجة حرارة اكتماله إلى حوالي 25-45 درجة مئويةانخفاض درجة حرارة التكثيف مع التبريد إلى -10 إلى +10 درجة مئوية يترك أمونيا أقل في الغاز المعاد تدويرهالذي يرفع قوة القيادة مدخل المحول ويزيد من الإنتاجلأن جزء فقط من الأمونيا يتكثف، الحلقة تحمل دائما 2-4٪ الأمونيا مرة أخرى إلى المحول.
• الحرارة الكامنة والعمل:يحتوي الأمونيا على حرارة خفية تبلغ 1370 كيلو جيه/كيلوغرام عند نقطة الغليان الجوي، أي ما يقرب من 1.6 ضعف حرارة الماء على أساس الكتلة وأعلى بكثير من معظم سوائل العمليات..4 درجات مئوية و 112.8 بار الحرارة الكامنة تنخفض بشكل حادلذلك في ظروف الحلقة القيمة الفعالة أقل ويجب أن يكون حجم المكثف من خصائص التشبع الحقيقية بدلا من الرقم الجويو في محطة كبيرة، يتعامل قطاع مكثفات حلقة التوليف مع عشرات الميغاوات.
• (الخلل والتنظيف)الميثان والأرجون يدخلون مع غاز التكوين ويتراكمون لأنهم لا يتكثفون.قطع كل من التكثيف والتحويللذلك تنظف النباتات تيارًا صغيرًا ، مع الاحتفاظ بالخلد في 5-15٪ في الحلقة ،وغالبا ما تسترد الأمونيا من التطهير مع غسول صغير مجمد أو مكثف قبل أن يذهب الغاز إلى الوقود أو لاستعادة الهيدروجينتصميم نقطة التطهير بشكل صحيح، وإضافة مكثف استرداد غاز التطهير الأمونيا، عادة ما تسترد عدة في المئة من الإنتاج.

2المواد، سلامة التبريد وتشغيله

خدمة الأمونيا لديها ثلاثة قواعد مواد وسلامة غير قابلة للتفاوض، وخرق أي منهم يؤدي إلى فشل سريع:

• النحاس و سبائك النحاس محظور:الأمونيا تهاجم النحاس والنحاس والبرونز في وجود الرطوبة، وتشكل معقدات النحاس والأمونيا القابلة للذوبان والتي تتآكل بسرعة وتلوث المنتج بالنحاس،والذي هو أيضا سم لتحفيز التوليدهذا مطلق: لا أنابيب سبيكة النحاس، أوراق الأنابيب، غشاشات، أو الأجهزة المبللة الأجزاء في خدمة الأمونيا.متوافق ويتم استخدامه طوالهذه القاعدة هي الخطأ الأكثر شيوعًا في المواصفات في مشاريع الأمونيا، وتطبق على أنظمة التبريد وكذلك على حلقات التوليد.
• الأمونيا تآكل التوتر الإجهاد:يمكن للأمونيا الغير مائية أن تسبب تآكل تآكل الإجهاد في الصلب الكربوني ، خاصة في المواد ذات القوة العالية وحضور تلوث الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون.التخفيف القياسي هو استخدام الفولاذ الكربوني الأقل قوة، لتطبيق المعالجة الحرارية بعد الصلح لتخفيف الإجهاد المتبقي ، للحفاظ على محتوى الماء الأدنى حوالي 0.2٪ في الأمونيا المخزنة كمثبط ،لاستبعاد الأكسجين عن طريق التشغيل المناسب والتثبيتمعظم الرموز ومعايير المشغلين تحدد أقصى صلابة لحام ، عادة 200 HV ، كمعيار لقبول.
• مهمة التبريد وإدارة الزيت:حيث الأمونيا هي المبرد بدلا من المنتج،يرفض المكثف الحرارة من نظام التبريد بأكمله ومصمم لتكثيف درجات الحرارة من 30-45 درجة مئوية ضد مياه التبريد أو الهواء المحيطالنفط الذي يخرج من الضاغط هو العدو الرئيسي للأداء: إنه يغطي الأنابيب ويقلل من U بنسبة 10-30٪ ، لذلك فانفصال الزيت ، وعاء تصريف الزيت على المكثف ،والقشرة المنحدرة بشكل صحيح ومستنزفة ضروريةيتم إزالة المواد غير المكثفة من خلال جهاز تنظيف أوتوماتيكي، الذي يستعيد الأمونيا ويخرج الهواء فقط.
• السمية، الكشف والإزالة:الأمونيا سامة بتركيز خطير على الفور للحياة أو الصحة يصل إلى 300 جزء في المئة ورائحة قوية يمكن الكشف عنها أقل بكثير من ذلك ، كما أنها قابلة للاشتعال في نطاق 15-28٪ من حيث الحجم في الهواء ،على الرغم من أن إشعالها صعب- تثبيت المصانع الكشف الثابت مع إنذارات عند 25 و 35 جزءا في المليون، أنظمة رش المياه لخفض البخار لأن الأمونيا قابلة للذوبان بشكل كبير في الماء،وأنظمة الإغاثة التي تصدر إلى جهاز التنظيف أو إلى نقطة مرتفعة آمنة بدلاً من الغلاف الجويلذلك يجب أن يتضمن تصميم المكثفات حزمة فيضان المياه ويوضع على مسافة انتشار آمنة.

خدمات مكثفات الأمونيا مصفوفة مقارنة

الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: عند أي درجة حرارة يتكثف الأمونيا في حلقة التوليف؟

ج: يعتمد على الضغط، لأن درجة حرارة تشبع الأمونيا ترتفع بشكل حاد مع الضغط: -33.3 درجة مئوية عند الضغط الجوي، حوالي 25 درجة مئوية عند 10 بار، وحوالي 40-45 درجة مئوية عند 200 بار.في حلقة هابر بوش تعمل عند 150-300 بارلذلك، الأمونيا تتكثف عند 25-45 درجة مئوية، وهو دافئ بما فيه الكفاية لمياه التبريد العادية عند 30-35 درجة مئوية، على الرغم من أن النهج ضيق.العديد من المحطات تضيف مرحلة التكثيف الثانية المبردة عند -10 إلى +10 درجة مئوية لتقليل الأمونيا المتبقية في الغاز المتداول من 3-4٪ إلى أقل من 2٪، والذي يحسن أداء المحول بما يكفي لدفع ثمن التبريد. يجب أن تستخدم التصميم خصائص التشبع الحقيقية عند ضغط الحلقة،لأن الحرارة الكامنة تنخفض بشكل كبير مع اقتراب الظروف من النقطة الحرجة 132.4 درجة مئوية و 112.8 بار

س: لماذا لا يمكن استخدام النحاس في أي مكان في خدمة الأمونيا؟

ج: الأمونيا تتفاعل مع النحاس في وجود رطوبة متساوية لتشكيل معقدات النحاس القابلة للذوبان، والتي تدمر المعدن بسرعة وتنتج لون أزرق مميز.العواقب ميكانيكية ومتعلقة بالعملية: تتعطل مكونات النحاس في غضون أسابيع أو أشهر، ويمسّك النحاس المذاب الذي يتم نقله إلى حلقة التوليف المحفز الحديدي ويتلوّث المنتج.,الصمامات، وقطع الصمامات، وعناصر استشعار الأدوات، وحتى سبائك الحرارة. الفولاذ، الفولاذ المقاوم للصدأ، والحديد الصلب كلها مقبولة.هذه هي القاعدة الأكثر انتهاكًا في مشاريع الأمونيا لأن سبائك النحاس شائعة في ممارسة التبريد العامة لمواد التبريد الأخرى.

السؤال: كيف يتم منع التشقق بسبب تآكل الأمونيا؟

الجواب: من خلال خمسة عناصر تحكم تطبق معًا. المواد: استخدام فولاذ الكربون منخفض القوة مع أقصى قوة سحب محددة، وتجنب سبائك عالية القوة. الإجهاد:تطبيق المعالجة الحرارية بعد الصلح لتخفيف الإجهاد المتبقيالمياه: الحفاظ على ما لا يقل عن 0.2٪ من الماء في الأمونيا الخالية من الماء المخزنة ، حيث أن الماء يمنع التشقق ،وتجنب الظروف التي يمكن أن يزيل الماءالأكسجين: استبعاد الهواء أثناء التشغيل والصيانة، لأن تلوث الأكسجين يعزز بشدة التشقق، وتجنب إضافة مثبطات تحتوي على الأكسجين.إجراء اختبار الجسيمات المغناطيسية الفلوريسنتية الرطبة لللحام على فترات محددة، وعند الاستخدام العملي اختبار الانبعاثات الصوتية أثناء الاختبار الهيدروستاتيكي للكشف عن الشقوق النشطة.

س: ما هو الفرق بين مكثف حلقة التوليف ومكثف الأمونيا التبريد؟

ج: يختلفون في الغرض والضغط ونتيجة الفشل. مكثف حلقة التوليف يفصل الأمونيا المنتج من الهيدروجين غير المتفاعل والنيتروجين عند 150-300 بار،وأدائها يحدد مباشرة إنتاج النبات، لأن أي أمونيا متبقية في الغاز يخفف من تغذية المحول. إنه يتعامل مع تيار غاز مختلط حيث الأمونيا هي 15-20٪ فقط والجوائز تتراكم. مكثف أمونيا التبريد، على النقيض من ذلك،يُكثّف الأمونيا النقيّة بشكل أساسي عند 8-20 بار بحيث يمكن تبخير السائل في مكان آخر لتوفير التبريديجب أن يتعامل مكثف التبريد مع نقل النفط والتطهير غير القابل للتكثيف ، والذي لا يقوم به مكثف الحلقة ،في حين أن المكثف حلقة يجب أن تتعامل مع عالية الضغط خصائص الغاز الحقيقي والتراكم الخامل.