चीन इथेनॉल कंडेनसर निर्माता जो इथेनॉल उत्पादन सुविधाओं के लिए वाष्प कंडेनसेशन समाधान प्रदान करता है

चीन इथेनॉल कंडेनसर निर्माता जो इथेनॉल उत्पादन सुविधाओं के लिए वाष्प कंडेनसेशन समाधान प्रदान करता है

मूल प्रश्न का उत्तरःशिजियाजुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड का एक इथेनॉल कंडेनसर इथेनॉल उत्पादन सुविधा को क्या प्रदान करता है?शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड (सेंटर इनामेल) इथेनॉल आसवन, सुधार, निर्जलीकरण के लिए खोल और ट्यूब, प्लेट और हवा से ठंडा कंडेनसर डिजाइन और निर्माण करता है,और वाष्प वसूली कर्तव्य, 100 किलोवाट से 20 मेगावाट तक के थर्मल कर्तव्यों के साथ। डिजाइन सेवा को नियंत्रित करने वाले भौतिक स्थिरांक से शुरू होता हैः इथेनॉल 78 पर उबलता है।वायुमंडलीय दबाव पर 37°C, 846 kJ/kg की छिपी हुई वाष्पीकरण गर्मी के साथ, और इथेनॉल-पानी प्रणाली 95.6% वसा% इथेनॉल और 78.2°C पर एक एज़ेट्रोप बनाती है, जो सामान्य आसवन की व्यावहारिक सीमा निर्धारित करती है।कंडेनसर ASME VIII डिवीजन 1 के अनुसार TEMA-वर्गीकृत शैल के साथ निर्मित होते हैं, 25-33°C पर ठंडा पानी के खिलाफ 5-10°C के एक दृष्टिकोण तापमान के लिए आकार।

कंडेनसर के प्रदर्शन को हीट बैलेंस और तीन डिजाइन निर्णयों से निर्धारित किया जाता है। प्रत्येक का संयंत्र थ्रूपुट और उत्पाद हानि पर एक मापनीय परिणाम होता हैः

• शुल्क की गणना और एज़ेट्रोप सीमाःकंडेनसर कार्य Q = m·lambda प्लस संवेदनशील subcooling है, जहां m वाष्प द्रव्यमान प्रवाह है और लैम्बडा वायुमंडलीय दबाव पर इथेनॉल के लिए 846 kJ/kg है।इसलिए 95 वसा% इथेनॉल वाष्प के लिए लगभग 2 000 किलोग्राम/घंटा की आवश्यकता होती है।.4 मेगावाट संक्षेपण कर्तव्य, प्लस 100-300 किलोवाट के उपप्रशीतन के लिए अपने बुलबुला बिंदु से नीचे लाने के लिए और रिसीवर में फ्लैश नुकसान को रोकने के लिए। 95.6% से अधिक, wtएज़ेट्रोप डिस्टिलिंग द्वारा आगे अलग करना असंभव बनाता है, इसलिए पौधे आणविक चाट निर्जलीकरण, निष्कर्षण आसवन, या pervaporation जोड़ते हैं, जिनमें से प्रत्येक वाष्प धारा पर एक अतिरिक्त संघनक या पुनरुद्धार संघनक रखता है।
• दृष्टिकोण तापमान और शीतलन माध्यमःसंघनक क्षेत्र A = Q/(U·LMTD) का अनुसरण करता है, इसलिए दृष्टिकोण तापमान, संघनक तापमान और शीतलन जल आउटलेट के बीच का अंतर, सीधे पूंजी लागत को चलाता है।5 डिग्री सेल्सियस के दृष्टिकोण से उच्च ऊष्मागतिकीय दक्षता और कम वाष्प हानि होती है लेकिन एक बड़ा एक्सचेंजर होता है।; 15°C का दृष्टिकोण बनाने में सस्ता है लेकिन इथेनॉल वाष्प के वेंट नुकसान को बढ़ाता है, जो सामान्य उत्पादन दरों पर अतिरिक्त स्टील की तुलना में एक वर्ष से अधिक मूल्यवान है।25-33°C पर ठंडा करने वाला पानी मानक है, 5-15°C पर ठंडा पानी का उपयोग किया जाता है जहां स्तंभ वैक्यूम के तहत चलता है, और एयर कूलर का चयन किया जाता है जहां 20-40% अधिक पदचिह्न के बावजूद पानी की कमी है।
• गैर-कंडेंसेबल और वेंटिलेशनःयहां तक कि एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए कंडेनसर में फ़ीड में घुल गई हवा, किण्वन से प्राप्त CO2 और वैक्यूम में रिसाव से गैर-कंडेंसेबल गैसें जमा होती हैं।ये गैसें ट्यूब की सतह को कवर करती हैं और प्रभावी गर्मी हस्तांतरण गुणांक को 30-60% तक कम कर सकती हैं, जो एक कंडेनसर का सबसे आम कारण है जो स्टार्टअप पर अच्छा प्रदर्शन करता है और शिफ्ट के दौरान बिगड़ता है। सही प्रतिक्रिया खोल के सबसे ठंडे बिंदु पर एक समर्पित वेंट कनेक्शन है,एक स्क्रबर या वसूली इकाई के लिए निरंतर या स्वचालित वेंटिलेशन, और एक वेंटिलेशन कंडेनसर या ठंडा जाल वायुमंडल में खोने के बजाय वेंटिलेशन स्ट्रीम के साथ ले जाने वाले इथेनॉल को पकड़ने के लिए।

तीन प्रकार के कंडेनसर इथेनॉल संयंत्रों को सेवा देते हैं, और सामग्री का चयन धारा की संरचना और कार्बनिक एसिड की उपस्थिति पर निर्भर करता है। चार विचार विकल्प का मार्गदर्शन करते हैंः

• शेल और ट्यूब पानी ठंडा के साथःबड़ी ड्यूटी के लिए डिफ़ॉल्ट। एक TEMA BEU या BEM एक्सचेंजर जिसमें शेल की तरफ भाप और ट्यूबों में पानी होता है, 600-1,400 W/m2·K का U देता है और एक शेल में 500 kW से 20 MW तक के ड्यूटी को संभालता है।खोल पक्ष पर भाप को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह कम दबाव वाले भाप प्रवाह पर दबाव में गिरावट को कम करता है और बंडल में अच्छा वितरण देता हैडिजाइन में पाइप कटाव को रोकने के लिए वाष्प इनलेट इम्पिंगिंग प्लेट, पर्याप्त वेंटिलेशन कनेक्शन और निचले पाइपों को बाढ़ से बचाने के लिए आकार में एक कंडेनसेट आउटलेट शामिल होना चाहिए।जो प्रभावी क्षेत्र को कम करेगा.
• वायु-कूल्ड कंडेनसर:जहां पानी की कमी है, जहां अपशिष्ट निकासी प्रतिबंधित है, या जहां ठंडा पानी का तापमान आवश्यक संघनक तापमान प्राप्त करने के लिए बहुत अधिक है, वहां चुना जाता है।हवा से ठंडा इकाइयों में एक कम समग्र गुणांक होता है, आमतौर पर 300-600 W/m2·K नंगे ट्यूब क्षेत्र को संदर्भित करता है, इसलिए वे भौतिक रूप से बड़े होते हैं और उनके प्रदर्शन परिवेश के तापमान के साथ बहुत भिन्न होते हैंःएक संयंत्र 35°C डिजाइन हवा के लिए डिज़ाइन किया गया 45°C गर्मी की लहर के दौरान संघर्ष कर सकता हैइसमें तापमान नियंत्रण वाले 15-25% ओवरसाइजिंग, वैरिएबल स्पीड वेंटिलेटर और पीक स्थितियों के दौरान इनलेट एयर का एडियाबेटिक प्री-कूलिंग शामिल है।
• ऊर्जा एकीकरण के लिए वैक्यूम कंडेनसर:10-30 केपीए के पूर्ण तापमान पर निर्जलीकरण और निर्जलीकरण स्तंभों को वैक्यूम में चलाने से उबलने का बिंदु कम हो जाता है, जिससे थर्मल अपघटन कम होता है,बहु-प्रभाव और वाष्प पुनः संपीड़न गर्मी एकीकरण को सक्षम करता है, और भाप की खपत को 20-40% तक कम करता है। यह संघनक तापमान को भी कम करता है, इसलिए संघनक को ठंडा पानी या एक बड़े क्षेत्र की आवश्यकता होती है,और वैक्यूम प्रणाली गैर condensable भार के लिए आकार होना चाहिएईंधन इथेनॉल संयंत्रों में अर्थशास्त्र आमतौर पर वैक्यूम ऑपरेशन का पक्ष लेता है जहां ऊर्जा लागत हावी होती है और उत्पाद विनिर्देश कम मांग वाले होते हैं।
• सामग्री का चयन और फोल्डिंगःकार्बन स्टील स्वच्छ इथेनॉल-पानी वाष्प के लिए पर्याप्त है, लेकिन उत्पाद-संपर्क संघनक और कार्बनिक एसिड युक्त धाराओं के लिए 304 या 316L निर्दिष्ट है,क्योंकि किण्वन और आसवन वातावरण में एसिटिक और अन्य कार्बनिक एसिड होते हैं जो कार्बन स्टील पर हमला करते हैं और उत्पाद को लोहे से दूषित करते हैं• इथेनॉल सेवा में तांबे और तांबे के मिश्र धातुओं से बचना चाहिए। 0.0001-0.0002 m2·K/W के फोलिंग कारकों को आमतौर पर पानी की ओर, एक जल उपचार कार्यक्रम के साथ और बड़े संयंत्रों के लिए लागू किया जाता है।,नियोजित यांत्रिक सफाई के बीच प्रदर्शन बनाए रखने के लिए एक ऑनलाइन सफाई प्रणाली।

प्रश्न: इथेनॉल वाष्प के लिए आवश्यक कंडेनसर क्षेत्र की गणना कैसे की जाती है?

उत्तर: मानक हीट एक्सचेंजर समीकरण का उपयोग करें A = Q/(U·LMTD·F), कर्तव्य से शुरू करते हुए। निरंतर तापमान पर शुद्ध या लगभग एज़ेोट्रोपिक वाष्प के संघनन के लिए, Q = m·lambda, इसलिए 10,000 किलोग्राम/घंटा में 846 केजे/किलोग्राम पर इथेनॉल 2फिर संघनक तापमान और शीतलन जल के प्रवेश और निकास के तापमान से एलएमटीडी निर्धारित करें: वाष्प 78.4°C पर और पानी 28 से 38°C तक बढ़ता है, एलएमटीडी लगभग 44°C है।900 W/m2·K के यू के साथ, आवश्यक क्षेत्र लगभग 60 m2 है। क्षेत्र के 10-20% का एक उप-कूलिंग क्षेत्र जोड़ें, खोल और ट्यूब विन्यास के लिए उपयुक्त एलएमटीडी सुधार कारक लागू करें और 0 का एक फोलिंग कारक शामिल करें।0001-0.0002 m2·K/W पानी की ओर।

प्रश्न: इथेनॉल की आसवन लगभग 95% शुद्धता पर क्यों रुक जाती है?

उत्तर: चूंकि इथेनॉल और पानी वायुमंडलीय दबाव पर 95.6% इथेनॉल और 78.2 डिग्री सेल्सियस पर न्यूनतम उबलने वाले एज़ेट्रोप का गठन करते हैं। उस संरचना में भाप और तरल समान संरचना रखते हैं,इसलिए अतिरिक्त रिफ्लक्स या सैद्धांतिक चरणों की कोई मात्रा इथेनॉल की एकाग्रता में वृद्धि नहीं करेगीस्तंभ के शीर्ष से निकलने वाले वाष्प की तीव्रता रिबायलर में उबलते तरल के समान होती है। 99. से अधिक निर्जल इथेनॉल का उत्पादन होता है।इसलिए 5 wt% के लिए एज़ेट्रोप को एक अलग तंत्र द्वारा तोड़ने की आवश्यकता होती है: आणविक चाट से अवशोषण, जो सबसे आम औद्योगिक मार्ग है; एथिलिन ग्लाइकोल जैसे विलायक के साथ निष्कर्षण आसवन; साइक्लोहेक्साइन जैसे एक एट्राइनर के साथ एज़ेट्रोपिक आसवन;या झिल्ली के माध्यम से वाष्पीकरणप्रत्येक मार्ग में उपकरण और ऊर्जा की लागत जोड़ी जाती है, यही कारण है कि ईंधन ग्रेड इथेनॉल को आमतौर पर लगभग 99.5 वट% और औद्योगिक ग्रेड को 95 वट% पर निर्दिष्ट किया जाता है।

प्रश्न: समय के साथ इथेनॉल कंडेनसर का प्रदर्शन कम होने का कारण क्या है?

उत्तर: चार कारण, आवृत्ति के क्रम में। गैर-संक्षेपित गैस कंबल सबसे आम हैःहवा और किण्वन से प्राप्त CO2 खोल की तरफ जमा हो जाते हैं और एक इन्सुलेटिंग परत बनाते हैं जो प्रभावी यू मूल्य को 30-60% तक कम कर सकती है, और यह खोल के सबसे ठंडे बिंदु पर उचित वेंटिलेशन द्वारा तय किया जाता है।या निलंबित ठोस ट्यूब पक्ष गुणांक को कम करता है और पानी उपचार और आवधिक सफाई के माध्यम से प्रबंधित किया जाता है. कंडेनसेट बाढ़ तब होती है जब आउटलेट का आकार कम होता है या फंदा विफल हो जाता है, ट्यूबों को डुबोकर जो कंडेनसिंग वाष्प होना चाहिए। अंत में,जंग या वाष्प पक्ष पर जमापन संघनक गुणांक को कम, जो आमतौर पर सामग्री चयन का मुद्दा है और यह दर्शाता है कि कार्बन स्टील के बजाय 304 या 316L को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए था।

प्रश्न: क्या इथेनॉल कंडेनसर को स्तंभ के ऊपर या नीचे लगाया जाना चाहिए?

उत्तर: अधिकतर संयंत्रों में कंडेनसर को स्तंभ के बगल में या कम प्लेटफॉर्म पर लगाया जाता है, जिसके नीचे कंडेनसेट रिसीवर होता है, क्योंकि यह व्यवस्था खोल को मुक्त रूप से बहती रहती है।ट्यूब बंडल के रखरखाव और निकासी को सरल बनाता है, और एक शीर्ष पर घुड़सवार कंडेनसर के लिए आवश्यक भारी ऊंचा स्टीलवर्क और लंबी भाप लाइन से बचता है।जो स्तंभ के संचालन दबाव को थोड़ा बढ़ाता है, और रिफ्लक्स प्रदान करने के लिए एक संघनक पंप की आवश्यकता है।टॉप-माउंटेड या इंटीग्रल कंडेनसर लंबे वाष्प लाइन और रिफ्लक्स पंप को समाप्त करते हैं लेकिन एक ऊंची संरचना और जटिल बंडल हटाने की आवश्यकता होती है, इसलिए वे आमतौर पर छोटे स्तंभों के लिए आरक्षित होते हैं या जहां भूखंड स्थान गंभीर रूप से प्रतिबंधित है।

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