চীন ইথানল কনডেন্সার প্রস্তুতকারক ইথানল উৎপাদন সুবিধা জন্য বাষ্প কনডেন্সেশন সমাধান প্রদানকারী

চীনে ইথানল কনডেনসার প্রস্তুতকারক ইথানল উৎপাদন সুবিধার জন্য বাষ্প ঘনীভবন সমাধান সরবরাহ করে

মূল প্রশ্নের উত্তর: ShiJiaZhuang ZhengZhong Technology Co., Ltd থেকে একটি ইথানল কনডেনসার ইথানল উৎপাদন সুবিধাকে কী সরবরাহ করে?ShiJiaZhuang ZhengZhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) ইথানল ডিস্টিলেশন, রেকটিফিকেশন, ডিহাইড্রেশন এবং বাষ্প পুনরুদ্ধারের জন্য শেল এবং টিউব, প্লেট এবং এয়ার-কুলড কনডেনসার ডিজাইন এবং তৈরি করে, যার থার্মাল ডিউটি 100 কিলোওয়াট থেকে 20 মেগাওয়াট পর্যন্ত। ডিজাইনটি পরিষেবার মূল ভৌত ধ্রুবকগুলি থেকে শুরু হয়: ইথানল বায়ুমণ্ডলীয় চাপে 78.37°C তাপমাত্রায় ফোটে এবং এর বাষ্পীভবনের সুপ্ত তাপ 846 kJ/kg, এবং ইথানল-জল সিস্টেম 95.6 wt% ইথানল এবং 78.2°C তাপমাত্রায় একটি অ্যাজিওট্রোপ তৈরি করে, যা সাধারণ ডিস্টিলেশনের ব্যবহারিক সীমা নির্ধারণ করে। কনডেনসারগুলি ASME VIII ডিভিশন 1 অনুযায়ী TEMA-শ্রেণীবদ্ধ শেল সহ নির্মিত হয়, যা 25-33°C শীতল জলের বিপরীতে 5-10°C অ্যাপ্রোচ তাপমাত্রার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

কনডেনসার কর্মক্ষমতা তাপ ভারসাম্য এবং তিনটি ডিজাইন সিদ্ধান্তের দ্বারা নির্ধারিত হয়। প্রতিটির প্ল্যান্ট থ্রুপুট এবং পণ্যের ক্ষতির উপর একটি পরিমাপযোগ্য প্রভাব রয়েছে:

• ডিউটি ​​গণনা এবং অ্যাজিওট্রোপ সীমা: কনডেনসার ডিউটি ​​হল Q = m·λ প্লাস সেন্সিবল সাবকুলিং, যেখানে m হল বাষ্পের ভর প্রবাহ এবং λ হল বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ইথানলের জন্য 846 kJ/kg। 10,000 কেজি/ঘন্টা 95 wt% ইথানল বাষ্প উৎপাদনকারী একটি রেকটিফিকেশন কলামের জন্য প্রায় 2.4 মেগাওয়াট ঘনীভবন ডিউটি ​​প্রয়োজন, সাথে 100-300 কিলোওয়াট সাবকুলিং ডিস্টিলেটকে তার বাবল পয়েন্টের নিচে আনতে এবং রিসিভারে ফ্ল্যাশ লস প্রতিরোধ করতে। 95.6 wt% এর বাইরে, অ্যাজিওট্রোপ ডিস্টিলেশন দ্বারা আরও পৃথকীকরণ অসম্ভব করে তোলে, তাই প্ল্যান্টগুলি মলিকুলার সিভ ডিহাইড্রেশন, এক্সট্র্যাক্টিভ ডিস্টিলেশন বা পারভ্যাপোরেশন যোগ করে, যার প্রত্যেকটি অতিরিক্ত কনডেনসার বা একটি রিজেনারেশন কনডেনসার বাষ্প প্রবাহে স্থাপন করে।
• অ্যাপ্রোচ তাপমাত্রা এবং শীতল মাধ্যম: কনডেনসার ক্ষেত্রফল A = Q/(U·LMTD) অনুসরণ করে, তাই অ্যাপ্রোচ তাপমাত্রা, ঘনীভবন তাপমাত্রা এবং শীতল জলের আউটলেটের মধ্যে পার্থক্য, সরাসরি মূলধনী ব্যয়কে চালিত করে। একটি 5°C অ্যাপ্রোচ উচ্চ থার্মোডাইনামিক দক্ষতা এবং কম বাষ্প ক্ষতি দেয় কিন্তু একটি বড় এক্সচেঞ্জার; একটি 15°C অ্যাপ্রোচ তৈরি করা সস্তা কিন্তু ইথানল বাষ্পের ভেন্ট লস বাড়ায়, যা সাধারণ উৎপাদন হারে এক বছরে অতিরিক্ত ইস্পাতের চেয়ে বেশি মূল্যবান। 25-33°C শীতল জল স্ট্যান্ডার্ড, 5-15°C শীতল জল ব্যবহার করা হয় যেখানে কলামটি ভ্যাকুয়ামে চলে, এবং জল দুর্লভ হলে এয়ার কুলারগুলি বেছে নেওয়া হয় যদিও তাদের ফুটপ্রিন্ট 20-40% বড় হয়।
• অ-ঘনীভবনযোগ্য এবং ভেন্টিং: এমনকি একটি ভালভাবে ডিজাইন করা কনডেনসারও ফিডে দ্রবীভূত বায়ু থেকে, গাঁজন-উৎপন্ন CO2 থেকে এবং ভ্যাকুয়ামের অধীনে লিক থেকে অ-ঘনীভবনযোগ্য গ্যাস জমা করে। এই গ্যাসগুলি টিউবের পৃষ্ঠকে আবৃত করে এবং কার্যকর তাপ স্থানান্তর সহগকে 30-60% কমাতে পারে, যা একটি কনডেনসার যা স্টার্ট-আপে ভাল পারফর্ম করে এবং একটি শিফটের সময় অবনতি ঘটে তার সবচেয়ে সাধারণ কারণ। সঠিক প্রতিক্রিয়া হল শেলের সবচেয়ে ঠান্ডা বিন্দুতে একটি ডেডিকেটেড ভেন্ট সংযোগ, একটি স্ক্রাবার বা পুনরুদ্ধার ইউনিটে অবিচ্ছিন্ন বা স্বয়ংক্রিয় ভেন্টিং, এবং ভেন্ট স্ট্রিমের সাথে ইথানল বহনকারীকে বায়ুমণ্ডলে হারানোর পরিবর্তে ক্যাপচার করার জন্য একটি ভেন্ট কনডেনসার বা শীতল ট্র্যাপ।

তিন ধরণের কনডেনসার ইথানল প্ল্যান্টে পরিষেবা দেয় এবং উপাদানের নির্বাচন স্ট্রিম কম্পোজিশন এবং জৈব অ্যাসিডের উপস্থিতির উপর নির্ভর করে। চারটি বিবেচনা পছন্দের নির্দেশিকা দেয়:

• জল শীতলীকরণ সহ শেল এবং টিউব: বড় ডিউটির জন্য ডিফল্ট। TEMA BEU বা BEM এক্সচেঞ্জার যেখানে বাষ্প শেল সাইডে এবং জল টিউবে থাকে তা 600-1,400 W/m2·K এর U দেয় এবং একটি একক শেলে 500 কিলোওয়াট থেকে 20 মেগাওয়াট পর্যন্ত ডিউটি ​​পরিচালনা করে। শেল সাইডে বাষ্প পছন্দ করা হয় কারণ এটি নিম্ন-চাপের বাষ্প প্রবাহের উপর চাপ হ্রাস কমিয়ে দেয় এবং বান্ডেলের জুড়ে ভাল বিতরণ দেয়। ডিজাইনে টিউব ক্ষয় রোধ করার জন্য একটি বাষ্প ইনলেট ইমপিঞ্জমেন্ট প্লেট, পর্যাপ্ত ভেন্ট সংযোগ এবং নীচের টিউবগুলিকে প্লাবিত হওয়া এড়াতে একটি কনডেনসেট আউটলেট অন্তর্ভুক্ত করতে হবে, যা কার্যকর ক্ষেত্রফল কমিয়ে দেবে।
• এয়ার-কুলড কনডেনসার: জল দুর্লভ হলে, বর্জ্য নিষ্কাশন সীমাবদ্ধ থাকলে, বা শীতল জলের তাপমাত্রা প্রয়োজনীয় ঘনীভবন তাপমাত্রা অর্জনের জন্য খুব বেশি হলে বেছে নেওয়া হয়। এয়ার-কুলড ইউনিটগুলির একটি নিম্ন সামগ্রিক সহগ থাকে, সাধারণত খালি টিউব ক্ষেত্রফলের জন্য 300-600 W/m2·K, তাই তারা শারীরিকভাবে বড় এবং তাদের কর্মক্ষমতা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সাথে দৃঢ়ভাবে পরিবর্তিত হয়: 35°C ডিজাইন এয়ারের জন্য ডিজাইন করা একটি প্ল্যান্ট 45°C হিট ওয়েভের সময় সংগ্রাম করতে পারে। প্রশমনের মধ্যে রয়েছে 15-25% দ্বারা ওভারসাইজিং, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সহ ভেরিয়েবল-স্পিড ফ্যান এবং পিক অবস্থার সময় ইনলেট এয়ারের অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রি-কুলিং।
• শক্তি একীকরণের জন্য ভ্যাকুয়াম কনডেনসার: রেকটিফিকেশন এবং ডিহাইড্রেশন কলামগুলিকে ভ্যাকুয়ামে 10-30 kPa অ্যাবসোলিউট-এ চালানো স্ফুটনাঙ্ক কমিয়ে দেয়, যা তাপীয় অবক্ষয় কমায়, মাল্টি-ইফেক্ট এবং বাষ্প পুনর্গঠন তাপ একীকরণ সক্ষম করে এবং বাষ্প খরচ 20-40% কমিয়ে দেয়। এটি ঘনীভবন তাপমাত্রাও কমিয়ে দেয়, তাই কনডেনসারটির জন্য শীতল জল বা একটি বড় ক্ষেত্রফল প্রয়োজন এবং অ-ঘনীভবনযোগ্য লোডের জন্য ভ্যাকুয়াম সিস্টেমটি অবশ্যই সাইজ করতে হবে। জ্বালানী ইথানল প্ল্যান্টগুলিতে যেখানে শক্তির ব্যয় প্রধান এবং পণ্যের স্পেসিফিকেশন কম চাহিদাযুক্ত, সেখানে ভ্যাকুয়াম অপারেশনের অর্থনীতি সাধারণত অনুকূল হয়।
• উপাদান নির্বাচন এবং ফাউলিং: পরিষ্কার ইথানল-জল বাষ্পের জন্য কার্বন স্টিল যথেষ্ট, তবে 304 বা 316L পণ্য-যোগাযোগকারী কনডেনসেট এবং জৈব অ্যাসিডযুক্ত স্ট্রিমগুলির জন্য নির্দিষ্ট করা হয়, কারণ গাঁজন এবং ডিস্টিলেশন পরিবেশ অ্যাসিটিক এবং অন্যান্য জৈব অ্যাসিড বহন করে যা কার্বন স্টিলকে আক্রমণ করে এবং লোহা দিয়ে পণ্যকে দূষিত করে। ইথানল পরিষেবাতে তামা এবং তামার সংকর ধাতু এড়াতে হবে। জলের দিকে সাধারণত 0.0001-0.0002 m2·K/W এর ফাউলিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করা হয়, একটি জল চিকিত্সা প্রোগ্রাম এবং বড় প্ল্যান্টগুলির জন্য, নির্ধারিত যান্ত্রিক পরিষ্কারের মধ্যে কর্মক্ষমতা বজায় রাখার জন্য একটি অনলাইন পরিষ্কারের ব্যবস্থা সহ।

প্রশ্ন: ইথানল বাষ্পের জন্য প্রয়োজনীয় কনডেনসার ক্ষেত্রফল কীভাবে গণনা করা হয়?

উত্তর: স্ট্যান্ডার্ড হিট এক্সচেঞ্জার সমীকরণ A = Q/(U·LMTD·F) ব্যবহার করুন, ডিউটি ​​দিয়ে শুরু করুন। একটি বিশুদ্ধ বা প্রায়-অ্যাজিওট্রোপিক বাষ্পের ঘনীভবনের জন্য ধ্রুবক তাপমাত্রায়, Q = m·λ, তাই 846 kJ/kg ইথানলের 10,000 কেজি/ঘন্টা 2,350 কিলোওয়াট দেয়। তারপর ঘনীভবন তাপমাত্রা এবং শীতল জলের ইনলেট এবং আউটলেট তাপমাত্রা থেকে LMTD নির্ধারণ করুন: 78.4°C বাষ্প এবং 28 থেকে 38°C পর্যন্ত জল বাড়লে, LMTD প্রায় 44°C। 900 W/m2·K এর U সহ, প্রয়োজনীয় ক্ষেত্রফল প্রায় 60 m2। 10-20% ক্ষেত্রফলের একটি সাবকুলিং জোন যোগ করুন, শেল এবং টিউব কনফিগারেশনের জন্য উপযুক্ত LMTD সংশোধন ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন এবং জলের দিকে 0.0001-0.0002 m2·K/W এর ফাউলিং ফ্যাক্টর অন্তর্ভুক্ত করুন।

প্রশ্ন: ইথানল ডিস্টিলেশন প্রায় 95% বিশুদ্ধতায় কেন বন্ধ হয়ে যায়?

উত্তর: কারণ ইথানল এবং জল বায়ুমণ্ডলীয় চাপে 95.6 wt% ইথানল এবং 78.2°C তাপমাত্রায় একটি সর্বনিম্ন-স্ফুটনাঙ্ক অ্যাজিওট্রোপ তৈরি করে। সেই কম্পোজিশনে বাষ্প এবং তরল অভিন্ন কম্পোজিশনযুক্ত, তাই অতিরিক্ত রিফ্লাক্স বা তাত্ত্বিক পর্যায়ের কোনো পরিমাণ ইথানল ঘনত্ব বাড়াবে না; কলামের শীর্ষ থেকে নির্গত বাষ্প রিবয়লারে ফুটন্ত তরলের সমান শক্তিযুক্ত। 99.5 wt% এর উপরে অ্যানহাইড্রাস ইথানল উৎপাদন করার জন্য তাই অ্যাজিওট্রোপ ভাঙার জন্য একটি ভিন্ন পদ্ধতির প্রয়োজন: মলিকুলার সিভ শোষণ, যা সবচেয়ে সাধারণ শিল্প পথ; ইথিলিন গ্লাইকোলের মতো দ্রাবক দিয়ে এক্সট্র্যাক্টিভ ডিস্টিলেশন; সাইক্লোহেক্সেনের মতো একটি এনট্রেইনার দিয়ে অ্যাজিওট্রোপিক ডিস্টিলেশন; বা মেমব্রেন পারভ্যাপোরেশন। প্রতিটি পথের সরঞ্জাম এবং শক্তির ব্যয় যোগ হয়, এই কারণেই জ্বালানী গ্রেডের ইথানল সাধারণত প্রায় 99.5 wt% এবং শিল্প গ্রেড 95 wt% এ নির্দিষ্ট করা হয়।

প্রশ্ন: সময়ের সাথে সাথে ইথানল কনডেনসার কর্মক্ষমতা কেন হারায়?

উত্তর: চারটি কারণ, ফ্রিকোয়েন্সির ক্রমে। অ-ঘনীভবনযোগ্য গ্যাস ব্ল্যাঙ্কেটিং সবচেয়ে সাধারণ: বায়ু এবং গাঁজন-উৎপন্ন CO2 শেল সাইডে জমা হয় এবং একটি অন্তরক স্তর তৈরি করে যা কার্যকর U মান 30-60% কমাতে পারে, এবং এটি শেলের সবচেয়ে ঠান্ডা বিন্দুতে সঠিক ভেন্টিং দ্বারা স্থির করা হয়। স্কেল, জৈবিক বৃদ্ধি বা স্থগিত কঠিন পদার্থ থেকে জল-পার্শ্ব ফাউলিং টিউব-পার্শ্ব সহগকে কমিয়ে দেয় এবং জল চিকিত্সা এবং পর্যায়ক্রমিক পরিষ্কারের মাধ্যমে পরিচালিত হয়। কনডেনসেট ফ্লাডিং ঘটে যখন আউটলেটটি আন্ডারসাইজড হয় বা ট্র্যাপ ব্যর্থ হয়, টিউবগুলিকে নিমজ্জিত করে যা ঘনীভূত হওয়া উচিত। অবশেষে, বাষ্পের দিকে ক্ষয় বা জমাট বাঁধা ঘনীভবন সহগকে কমিয়ে দেয়, যা সাধারণত একটি উপাদান নির্বাচন সমস্যা এবং নির্দেশ করে যে কার্বন স্টিলের চেয়ে 304 বা 316L নির্দিষ্ট করা উচিত ছিল।

প্রশ্ন: ইথানল কনডেনসারটি কলামের উপরে বা নীচে স্থাপন করা উচিত?

উত্তর: বেশিরভাগ প্ল্যান্ট কনডেনসারটিকে কলামের পাশে গ্রেডে বা একটি নিচু প্ল্যাটফর্মে স্থাপন করে, এর নীচে কনডেনসেট রিসিভার সহ, কারণ এই ব্যবস্থাটি শেলকে মুক্ত-ড্রেনিং রাখে, রক্ষণাবেক্ষণ এবং টিউব বান্ডেল প্রত্যাহার সহজ করে তোলে এবং একটি শীর্ষ-মাউন্ট করা কনডেনসারের জন্য প্রয়োজনীয় ভারী উন্নত ইস্পাতকর্ম এবং দীর্ঘ বাষ্প লাইন এড়িয়ে যায়। ট্রেড-অফ হল একটি দীর্ঘ বাষ্প লাইন যার নিজস্ব চাপ হ্রাস রয়েছে, যা কলামের অপারেটিং চাপ সামান্য বাড়িয়ে দেয় এবং রিফ্লাক্স প্রদানের জন্য একটি কনডেনসেট পাম্পের প্রয়োজন হয়। শীর্ষ-মাউন্ট করা বা ইন্টিগ্রাল কনডেনসারগুলি দীর্ঘ বাষ্প লাইন এবং রিফ্লাক্স পাম্প দূর করে তবে একটি উন্নত কাঠামোর প্রয়োজন হয় এবং বান্ডেল অপসারণকে জটিল করে তোলে, তাই সেগুলি সাধারণত ছোট কলামগুলির জন্য বা যেখানে প্লট স্থান গুরুতরভাবে সীমাবদ্ধ থাকে সেখানে সংরক্ষিত থাকে।

ট্যাগ: স্টেইনলেস স্টিল রিঅ্যাক্টর, কেমিক্যাল রিঅ্যাক্টর সিস্টেম, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কেমিক্যাল রিঅ্যাক্টর