صناعة المكثفات في مصانع الأسمدة الصينية توفر حلول مكثفة موثوقة لمرافق تصنيع الأسمدة

الإجابة على السؤال الأساسي:ما الذي يقدمه مكثف مصنع الأسمدة من شركة شيجيازوهانغ تشينغجونغ للتكنولوجيا إلى منشأة تصنيع الأسمدة؟شركة شيجيازوانغ تشينججونغ للتكنولوجيا المحدودة (مركز الزجاج) تصمم وتصنع مكثفات للواجبات الثلاثة الأكثر تطلبًا في إنتاج الأسمدة:تكثيف كاربامات الأمونيوم تحت الضغط العالي في محطات اليوريا عند 140-170 بار و 165-185 °C، وتكثيف بخار العملية في تحييد نترات الأمونيوم والتبخر ، وتكثيف غازات النفايات في حبة NPK. في خدمة اليوريا ، فإن الوسيط المكثف هو كاربامات الأمونيوم ،واحدة من أكثر البيئات تآكلًا في الصناعة الكيميائية، وهذا هو السبب في اختيار المواد بدلا من التصميم الحراري يحكم المواصفات.

1وظائف المكثفات الرئيسية الثلاث في مصنع الأسمدة

تحتوي مصانع الأسمدة على عدة خدمات تكثيف لا تملك أي شيء مشترك تقريبًا باستثناء الاسم. ثلاثة تهيمن وكل منها له منطق تصميم متميز:

• مكثف كاربامات اليوريا عالي الضغط:في عملية إزالة اليوريا من ثاني أكسيد الكربونيتم تكثيف الأمونيا غير المتفاعلة وثاني أكسيد الكربون من محرك التجريف ككربات الأمونيوم في محول قشرة وأنبوب عمودي أو أفقي عند 140-170 بار و 165-185 درجة مئوية، إطلاق الحرارة اللازمة لرفع البخار أو لتسخين الغذاء مسبقًا. يجب أن يكون التكثيف كاملًا ، لأن أي غاز غير مكثف يقلل من التحويل في حلقة المفاعل ،الذي يعمل عادةً عند تحويل 55-75% من ثاني أكسيد الكربون في كل مرورالمبادل هو حد ضغط عند ضغط عال ودرجة حرارة عالية يحتوي على بيئة تآكل عالية ، مما يجعله المبادل الحراري الأكثر أهمية وأكثرها تكلفة في محطة اليوريا.
• تبخير و تحييد نترات الأمونيوم:تحييد حمض النيتريك مع الأمونيا يطلق حوالي 1460 كيلو جيه لكل كيلوغرام من الأمونيامع حل نترات الأمونيوم من 80-95 ٪ والذي يتم تبخيره إلى 99 ٪ أو أعلى للشق أو التحليلتبخّر الأبخرة من البخار وتحمل ضباب نترات الأمونيوم والأمونيا ويجب أن تُكثّف وتُغسل.لأن نترات الأمونيوم هو مُأكسِد، والترسبات المجففة تشكل خطراً خطيراً على الحريق والانفجاريجب تصميم المكثفات هنا لتكون قابلة للغسيل ، مع أنظمة الرش تعمل على دورة محددة لمنع تراكم رواسب الأكسدة ،ويتم معالجة مكثف العملية لاستعادة الأمونيا والنيترات قبل التفريغ.
• النباتات النباتية النباتية النباتية:أوعية الحبوب والبرج تصدر غازًا دافئًا رطبًا عند 80-110 درجة مئوية يحمل الأمونيا والفلوريد والغبار وأكسيدات النيتروجين التي يجب غسلها وتكثيفها قبل التفريغ.واجب التكثيف متواضعة ولكن حجم الغاز كبير والجريان هو التآكل والتلوث، لذلك عادة ما يتم بناء مكثفات المكنسة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، وأحيانا مع غطاء مقاوم للتآكل أو من FRP للمقاطع الباردة.يتم قياس الأداء كتركيز للجسيمات والآمونيا في المخرج وليس كواجب حراري، ويجب أن يكون التصميم متكاملًا مع ميزان سائل المكنسة.

2التآكل والمواد وانضباط التشغيل

في خدمة الأسمدة ، يحدد التآكل بدلاً من نقل الحرارة حياة المعدات. يجب معالجة ثلاث آليات صراحة:

• تآكل كاربات الأمونيوم:يهاجم كاربامات الأمونيوم الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق إذابة فيلم أكسيد الكروم الوقائي ، ويزداد معدل التآكل بشكل حاد مع درجة الحرارة.المعيار 316L غير كاف في خدمة الكربامات عالية الضغطاستجابة الصناعة هي 316L من الاوريا مع الفيريت المسيطر عليه وقبول اختبار Huey المحدد ، أو أفضل ، الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 25-22-2 (UNS S31050) أو عائلة Safurex ،التي تتحمل الكربامات بشكل أفضل بكثير وتسمح بدرجة حرارة عمل أعلىبشكل حاسم، تعتمد هذه السبائك على إمدادات مستمرة من الأكسجين، عادة 0.3-0.8٪ بحجم إضافة مع تغذية ثاني أكسيد الكربون، للحفاظ على التخفيف.فقدان هواء التخفيف هو أسرع طريق للتآكل الكارثي.
• تآكل الأمونيا والنيترات والكلوريد:خدمة نترات الأمونيوم تتطلب الاهتمام بتشويش التآكل عن طريق الإجهاد وطبيعة الملح المأكسدةفي حين أن مكثف العملية الأمونيا يمكن أن يسبب تآكل الإجهاد تشقوق الفولاذ الكربوني بنفس الطريقة كما الأمونيا الخالية من الماءالكلوريدات، التي يتم إدخالها مع مياه العملية أو مع البوتاش في مصانع NPK، تعزز التكسير في الحفر والتكسير التآكل من 304 و 316،وهذا هو السبب في 316L يفضل على 304 ولماذا تصنيفات مزدوجة تستخدم بشكل متزايد في الساخنةالتحكم في كيمياء المياه، بما في ذلك تلميع المكثف والحدود الكلورية، هو مهم مثل اختيار السبائك.
• التآكل، التلوث والتفتيش:غالبًا ما تحمل تدفقات الأسمدة مواد صلبة معلقة وأملاح تتبلور ، لذلك يجب تصميم المكثفات مع قيود السرعة ، عادة ما تكون أقل من 2-3 م / ث في الأنابيب التي تحمل السماد ،و مع هندسة التي تتجنب الركود حيث الملح يمكن أن تستقر و تركز- تعتبر عوامل التلوث من 0.0001-0.0003 م2·K/W شائعة. ولأن عواقب التآكل شديدة، تنفذ المصانع برنامجًا محددًا للتفتيش: مسح سمك الجدران عند الإغلاق المقرر،اختبار الدلاء والمسح فوق الصوتي لللحام، وفي خدمة اليوريا ، فحص دوري لطبقة التجاوز والتحقق من نظام حقن الأكسجين مع قياسات زائدة وإيقاف التشغيل تلقائيًا عند فقدان هواء التجاوز.

خدمات المكثفات للسماد مصفوفة مقارنة

الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: لماذا خدمة كاربامات محطات اليوريا تآكل جدا وكيف يتم السيطرة عليها؟

ج: كاربامات الأمونيوم يذوب فيلم أكسيد الكروم السلبي الذي يحمي الفولاذ المقاوم للصدأ، ويزداد معدل الهجوم بشكل حاد مع درجة الحرارة، حيث يتضاعف تقريبا كل 10-15 درجة مئوية فوق 165 درجة مئوية.يتم التحكم بها بواسطة ثلاثة وسائل تعمل معاًالمادة: 316L من الدرجة الوريية مع نسبة منخفضة من الفيرريت ونتيجة اختبار Huey الموثقة ، أو من الأفضل 25-22-2 مزدوج أو سبائك Safurex ، التي تتحمل درجات حرارة أعلى وأكسجين أقل.السلبية: إمدادات مستمرة من الأكسجين، عادة ما تكون 0.3-0.8٪ بحجم المحقن مع تغذية ثاني أكسيد الكربون، والتي تحافظ على الفيلم السلبي،مع المحللات الزائدة والإيقاف التلقائي للمصنع عند فقدان هواء التخفيف- انضباط درجة الحرارة: العمل ضمن غلاف التصميم، حيث أن الزيارات فوق حوالي 185-190 درجة مئوية في خدمة الكربامات تسريع التآكل أسرع مما يتوقع المستخدمون عادة.

س: ماذا يحدث إذا فقدت هواء التخفيف في مصنع اليوريا؟

الجواب: يتسارع التآكل في غضون ساعات بدلاً من أيام. بدون الأكسجين يتحلل الفيلم السلبي ، ويرتفع معدل التآكل من الهدف الطبيعي أقل من 0.1 ملم في السنة إلى مستويات يمكن أن تستهلك ملم في اضطراب قصير، ومنتجات التآكل تلوث المنتج بالحديد والنيكل. الممارسة القياسية هي التعامل مع فقدان هواء التخفيف كشرط إيقاف:قياس التدفق الزائد والأكسجين على نظام حقن الهواء، إنذار عند انخفاض التدفق ، والحد التلقائي من حمولة المصنع أو إيقاف التشغيل إذا لم يتم استعادة الأكسجين في غضون نافذة محددة ، عادة 30-60 دقيقة. يستلزم الاسترداد إعادة التخفيف.والتي هي عملية خاضعة للرقابة عند انخفاض درجة الحرارة والحمل بدلا من مجرد إعادة تشغيل حقن الهواء.

س: كيف يختلف مكثف مصنع الأسمدة عن مكثف كيميائي قياسي؟

الجواب: بثلاث طرق. المواصفات المادية مدفوعة بالتآكل بدلاً من الضغط ودرجة الحرارة وحدها،لذا فمن الضروري استخدام سبائك من نوع اليوريا والثنائية حيث تستخدم الخدمة الكيميائية القياسية 316L العادي، والشهادة بما في ذلك اختبار التآكل بين الحبيبات هو جزء من النتيجة. يتم إدارة كيمياء العملية بنشاط،مما يعني أن المكثف هو جزء واحد من نظام مكافحة التآكل الذي يتضمن حقن الأكسجينالمياه الكيميائية، و حدود درجة الحرارة، و لا يمكن تحديدها بشكل معزول.لذا أنظمة الرش والغسل، قابلية الصرف ، ومحدود السرعة هي ميزات التصميم القياسية بدلاً من الميزات الإضافية الاختيارية.

س: ما الذي يجب التحقق منه عند شراء مكثف من نوع اليوريا من الشركة المصنعة؟

ج: ستة عناصر خارج الوثائق العادية لحاوية الضغط. شهادة المواد وفقًا لمعيار EN 10204 3.1 مع الكيمياء الكاملة بما في ذلك العناصر التي تتحكم في سلوك مستوى اليوريا،وتقرير اختبار Huey يظهر معدل التآكل بين الحبيبات ضمن المواصفات، عادة ما تكون أقل من 0.6 ملم في فترة 240 ساعة أو القيمة القياسية المعمول بها. التحقق من محتوى الفيريت لللحام ، حيث يجب التحكم في فيريت دلتا.مؤهلات إجراءات اللحام الخاصة بالسبيكة، مع حدود دخول الحرارة والتحكم في درجة حرارة الممر. سجلات المعالجة الحرارية الكاملة ، لأن التسخين غير السليم للحلول يدمر مقاومة التآكل. حالة السطح والنظافة،بما في ذلك الحرية من تلوث الحديد ومن مواد العلامة التي تحتوي على الكلوريد، لأن كلاهما يبدأ في الخدمة.