Fabricant chinois de condenseurs de méthanol proposant des solutions de condensation pour les applications de traitement du méthanol

Producteur chinois de condensateurs de méthanol fournissant des solutions de condensation pour les applications de traitement du méthanol

Pour répondre à la question fondamentale:Qu'est-ce qu'un condensateur de méthanol de Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. fournit à une usine de traitement du méthanol?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) conçoit et fabrique des condensateurs à coque et à tube, des plaques et des condensateurs refroidis à l'air pour la distillation du méthanol, le refroidissement des produits en boucle de synthèse,et récupération de vapeurLe méthanol se condense à 64,7 °C à pression atmosphérique avec une chaleur latente de 1 100 kJ/kg,qui est supérieure par kilogramme à celle de la plupart des solvants organiques et fixe le droitLe méthanol ayant un point d'enflamme de 11°C et une flammabilité de 6,0 à 36% en volume dans l'air, chaque condensateur est conçu selon les prescriptions ATEX ou IECEx avec un équipement certifié.mise à la terre et collage, et les dispositions inertes.

1Conception thermique d'un condensateur de méthanol

La charge de méthanol est thermiquement simple et critique pour la sécurité.

• Taille de la charge et de la surface:La charge du condensateur est Q = m·lambda plus sous-refroidissement, avec un lambda de 1 100 kJ/kg au point d'ébullition atmosphérique.53 MW de charge de condensation, plus 100-250 kW pour refroidir le distillat à 10-20°C en dessous de son point de bulle afin qu'il ne clignote pas dans le récepteur et ne génère pas de vapeur que le système de ventilation doit gérer.La surface est suivie par A = Q/(U·LMTD·F), avec un U de 600 à 1 300 W/m2·K pour une unité de refroidissement à l'eau, une LMTD basée sur une température de condensation de 64,7 °C contre une température de refroidissement de 28 à 38 °C,et le facteur de correction TEMA approprié pour la configuration de coque et de tube sélectionnée.
• Température d'approche et perte de vapeur:L'approche, la différence entre la température de condensation et la sortie d'eau de refroidissement, échange du capital contre la perte de produit.Une approche serrée à 5°C minimise la sortie des vapeurs de méthanol avec l'évent non condensableUne approche plus large de 15°C réduit la surface de l'échangeur de 30 à 40% mais augmente considérablement les pertes de ventilation.Le bon choix comprend généralement un condensateur d'aération refroidi à 5-15°C en aval du condensateur principal, qui récupère la majeure partie du méthanol du flux d'évacuation à un coût supplémentaire modeste et maintient l'évacuation bien dans les limites du permis.
• Gestion non condamnable:Le gaz de la boucle de synthèse, l'air dissous dans l'alimentation et les fuites sous vide introduisent tous des non-condensables qui recouvrent la surface du tube.Parce que la condensation du méthanol est déjà limitée par le coefficient du côté vapeur, même quelques pour cent de l'U non condensable en volume peuvent réduire l'U efficace de 30 à 50%.tuyauterie de taille dirigée vers une unité de lavage ou de récupération plutôt que vers l'atmosphèreLa surveillance de la température d'approche au fil du temps est le diagnostic le plus simple:une approche ascendante à la charge constante indique une accumulation ou une pollution non condensable.

2Sécurité et matériaux dans le service du méthanol inflammable

Le méthanol présente un profil de danger distinctif: il brûle avec une flamme presque invisible, il est toxique par absorption cutanée et inhalation,et il est entièrement miscible avec l'eau, donc il ne peut pas être contenu par un joint d'eauQuatre exigences suivent:

• Classification de la zone et conformité électrique:Avec un point d'enflamme de 11 °C et une plage inflammable de 6,0-36% en volume, la vapeur de méthanol crée une zone dangereuse de zone 1 ou zone 2 autour de toute ouverture, point d'échantillonnage ou source de fuite potentielle.Les équipements situés dans ces zones doivent être munis d'une certification ATEX ou IECEx adaptée à la zone et à la classe de température., avec du méthanol de la classe de température T2 étant donné sa température d'auto-allumage de 464°C. Toutes les pièces conductrices, y compris la coque de l'échangeur, les tuyaux, les supports et les boîtiers des instruments,doivent être collés et mis à la terre à une résistance inférieure à 10 ohms pour éviter les décharges statiques, et les revêtements non conducteurs et les matériaux de joints doivent être choisis pour éviter l'accumulation de charge.
• Traitement par inertisation et ventilation:Lorsque le condensateur fonctionne sous vide ou lorsque l'évent du procédé peut se situer dans la plage inflammable, l'inertie de l'azote maintient la concentration d'oxygène inférieure à la concentration d'oxygène limite,généralement environ 8 à 10% en volume pour le méthanol, avec une surveillance continue de l'analyseur d'oxygène et un verrou qui ajoute de l'azote à haute lecture.puisque le méthanol est infiniment miscible avec l'eau et facilement absorbable, ou à un adsorbeur de charbon actif pour les flux à faible concentration.La ventilation délibérée de vapeurs de méthanol dans l'atmosphère n'est pas acceptable dans la plupart des juridictions et crée à la fois une violation du permis et un risque d'incendie et de toxicité.
• Sélection du matériau:Le méthanol n'est pas corrosif pour l'acier au carbone en service anhydre, de sorte que les condensateurs à coque et à tubes à vapeur sèche de méthanol sont souvent construits avec des coques et des tubes en acier au carbone,le choix le plus économiqueLorsque l'eau est présente, et en particulier lorsque le flux est un mélange de méthanol et d'eau provenant de la distillation, l'acier au carbone subit une corrosion générale et une contamination par le fer.donc 304 ou 316L est spécifié pour les tubes et les canauxLe cuivre, l'airain et les alliages de cuivre doivent être évités car le méthanol contenant des traces d'oxygène et d'eau attaque le cuivre et le cuivre dissous catalyse l'oxydation indésirable.Les joints doivent être en PTFE ou en graphite, puisque le méthanol dégrade de nombreux élastomères.
• Protection contre les incendies et disposition:Comme le méthanol brûle avec une flamme presque invisible à la lumière du jour, la détection du feu doit reposer sur des détecteurs thermiques, ultraviolets ou infrarouges plutôt que sur l'observation visuelle.La disposition doit placer les condensateurs de méthanol loin des sources d'allumage, fournir un drainage qui va à un point de collecte confiné plutôt qu'à un égout ouvert, car un feu de méthanol-eau est miscible et se propagera avec l'eau,et inclure des réserves fixes de pulvérisation d'eau ou de mousse lorsque les quantités le justifientLes points de stockage et d'échantillonnage devraient utiliser l'échantillonnage en boucle fermée pour protéger les opérateurs, compte tenu du risque de toxicité et d'absorption cutanée.

Matrice de comparaison des configurations des condensateurs de méthanol

Questions fréquemment posées

Q: Quelle surface de condensateur est nécessaire pour une colonne de distillation de méthanol?

R: Calculer en quatre étapes. Premièrement, la charge: Q = m·lambda, donc pour 5 000 kg/h de méthanol à 1 100 kJ/kg, la charge de condensation est de 1 528 kW; ajouter 150-250 kW pour le sous-refroidissement pour obtenir environ 1,7 MW. Deuxièmement,la DTML: lorsque le méthanol se condense à 64,7°C et que l'eau de refroidissement entre à 28°C et sort à 38°C, la DTML est d'environ 30°C. Troisièmement, le coefficient:une coque refroidie à l'eau et une unité de tube avec de la vapeur sur le côté de la coque donne U de 800-1- 200 W/m2·K en service propre; appliquer un facteur d'encrassement de 0,0001 à 0,0002 m2·K/W sur le côté de l'eau et utiliser un U de conception de 700 à 900.puis diviser par le facteur de correction TEMA pour la configuration choisie, généralement 0,85-1,0 pour un échangeur de condensation à passage unique, donnant une surface spécifiée d'environ 80 m2.

Q: Pourquoi la condensation du méthanol est-elle plus exigeante qu'il n'y paraît au premier abord?

R: Trois caractéristiques le rendent exigeant: sa chaleur latente de 1 100 kJ/kg est élevée pour un solvant organique, de sorte que la charge par kilogramme de vapeur est importante et que l'échangeur doit être de taille généreuse..Son bas point d'ébullition de 64,7°C signifie que la différence de température de conduite par rapport à l'eau de refroidissement typique à 30-35°C est faible, souvent seulement 25-35°C, ce qui augmente encore la surface.Et sa flammabilité et sa toxicité signifient que toute vapeur échappant à la condensation est à la fois un danger pour la sécurité et une question de permisLa conception de l'appareil est basée sur la conception d'un condensateur d'aération refroidi qui n'est pas nécessaire pour un solvant moins dangereux.

Q: L'acier au carbone peut-il être utilisé pour un condensateur de méthanol?

R: Oui, dans le service anhydre.les coques en acier au carbone et en acier au carbone avec tubes en acier au carbone sont standard pour les condensateurs de produits en boucle de synthèse où le flux est essentiellement sans eauUne fois que l'eau est présente, ce qui est le cas tout au long d'un train de distillation méthanol-eau, l'acier au carbone se corrodera et contaminera le produit avec du fer.les tubes et les canaux doivent être en acier inoxydable 304 ou 316LLe cuivre et ses alliages ne doivent jamais être utilisés avec du méthanol: la combinaison de méthanol, d'oxygène et d'eau attaque le cuivre.et le cuivre dissous catalyse ensuite l'oxydation en formaldéhyde et en acide formiqueLe matériau des joints est également important, car le méthanol gonfle et dégrade de nombreux élastomères courants; le PTFE, le graphite ou un fluoroélastomère spécifique doivent être spécifiés.

Q: Quel traitement d'aération est requis pour un condensateur de méthanol?

R: Le méthanol ne doit pas être expulsé dans l'atmosphère. Parce qu'il est infiniment miscible avec l'eau, le traitement le plus courant et le plus efficace est un épurateur d'eau.dans lequel le courant d'aération est mis en contact contre courant avec l'eau dans une colonne emballée, réduisant la concentration de méthanol de 90 à 99% et produisant une solution diluée de méthanol qui est renvoyée au procédé ou envoyée au traitement des eaux usées.un adsorbeur de charbon actif est utiliséLorsque l'évent est petit et continu, son acheminement vers un oxydant thermique ou vers la flamme de l'usine entraîne une destruction complète.La méthode choisie doit être adaptée au débit et à la concentration de l'évent et documentée pour le permis environnemental., et la récupération du condensat vaut généralement assez pour payer l'équipement.