चीन मेथनॉल कंडेनसर निर्माता मेथनॉल प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए कंडेनसेशन समाधान प्रदान करता है

चीन मेथनॉल कंडेनसर निर्माता मेथनॉल प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए कंडेनसर समाधान प्रदान करना

मूल प्रश्न का उत्तरःशिजियाजुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड का एक मेथनॉल कंडेनसर मेथनॉल प्रसंस्करण सुविधा में क्या पहुंचाता है?शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड (सेंटर इनामेल) मेथनॉल आसवन, संश्लेषण लूप उत्पाद शीतलन के लिए खोल और ट्यूब, प्लेट और वायु-कूल्ड कंडेनसर डिजाइन और निर्माण करता है,और वाष्प वसूली, 100 किलोवाट से 15 मेगावाट तक की थर्मल ड्यूटी के साथ। मेथनॉल वायुमंडलीय दबाव पर 64,7 डिग्री सेल्सियस पर 1,100 kJ/kg की गुप्त गर्मी के साथ संघनित होता है,जो अधिकांश कार्बनिक विलायक से अधिक प्रति किलोग्राम है और शुल्क निर्धारित करता हैचूंकि मेथनॉल का फ्लेश पॉइंट 11°C है और हवा में 6.0 से 36% वॉल्यूम तक की ज्वलनशीलता है, इसलिए प्रत्येक कंडेनसर को प्रमाणित उपकरणों के साथ ATEX या IECEx आवश्यकताओं के अनुसार इंजीनियर किया गया है,ग्राउंडिंग और बॉन्डिंग, और निष्क्रिय प्रावधान।

1मेथनॉल कंडेनसर का थर्मल डिजाइन

मेथनॉल शुल्क थर्मल रूप से सीधा और सुरक्षा-महत्वपूर्ण है। तीन डिजाइन तत्व प्रदर्शन और अनुपालन दोनों को निर्धारित करते हैंः

• कार्य और क्षेत्र का आकारःकंडेनसर ड्यूटी Q = m·lambda प्लस सबकूलिंग है, जिसमें वायुमंडलीय उबलने के बिंदु पर 1,100 kJ/kg का लैम्ब्डा होता है। इसलिए 5,000 kg/h मेथनॉल वाष्प का उत्पादन करने वाला एक आसवन स्तंभ लगभग 1,100 kJ/kg ले जाता है।53 मेगावाट संक्षेपण कर्तव्य, 100-250 किलोवाट के साथ डिस्टिलेट को अपने बुलबुला बिंदु से 10-20 डिग्री सेल्सियस नीचे ठंडा करने के लिए ताकि यह रिसीवर में फ्लैश न करे और वाष्प उत्पन्न न करे जिसे वेंटिलेशन सिस्टम को संभालना चाहिए।क्षेत्रफल A = Q/(U·LMTD·F के बाद है, 600-1,300 W/m2·K के U के साथ एक पानी से ठंडा खोल और ट्यूब इकाई के लिए, एक LMTD एक संक्षेपण तापमान के आधार पर 64,7 °C के खिलाफ ठंडा पानी 28 से 38 °C बढ़ जाती है,और चयनित खोल और ट्यूब विन्यास के लिए उपयुक्त TEMA सुधार कारक.
• दृष्टिकोण तापमान और वाष्प हानिःयह दृष्टिकोण, संघनक तापमान और शीतलन जल निकासी के बीच का अंतर, उत्पाद हानि के विरुद्ध पूंजी का व्यापार करता है।5 डिग्री सेल्सियस पर एक तंग दृष्टिकोण गैर-संक्षेपित वेंट के साथ छोड़ने वाले मेथनॉल वाष्प को कम करता है, जो आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण है और क्योंकि मेथनॉल 200 ppm की एक्सपोजर सीमा के साथ विषाक्त है। 15 डिग्री सेल्सियस का एक व्यापक दृष्टिकोण एक्सचेंजर क्षेत्र को 30-40% तक कम करता है लेकिन वेंटिलेशन नुकसान को काफी बढ़ाता है।सही विकल्प में आम तौर पर मुख्य कंडेनसर के नीचे 5-15°C तक ठंडा हुआ एक वेंट कंडेनसर शामिल होता है, जो मामूली अतिरिक्त लागत पर वेंट स्ट्रीम से अधिकांश मेथनॉल को पुनः प्राप्त करता है और वेंट को अनुमति सीमाओं के भीतर अच्छी तरह लाता है।
• निर्दोष प्रबंधन:संश्लेषण लूप गैस, फ़ीड में घुल गई हवा, और वैक्यूम के तहत रिसाव सभी गैर-संक्षेपित पदार्थों को पेश करते हैं जो ट्यूब की सतह को कवर करते हैं।क्योंकि मेथनॉल संक्षेपण पहले से ही वाष्प पक्ष गुणांक द्वारा सीमित है, यहां तक कि गैर-संक्षेपित मात्रा में कुछ प्रतिशत प्रभावी यू को 30-50% तक कम कर सकते हैं। इसलिए डिजाइन में खोल के सबसे ठंडे बिंदु पर एक वेंट शामिल होना चाहिए,वायुमंडल के बजाय एक स्क्रबर या वसूली इकाई के लिए मार्गित आकार पाइपिंग, और एक बैफल व्यवस्था जो गैस को फंसाने के बजाय उसे वेंट की ओर ले जाती है। समय के साथ दृष्टिकोण तापमान की निगरानी सबसे सरल निदान हैःनिरंतर कार्य पर बढ़ते दृष्टिकोण से गैर-संक्षेपित संचय या गंदगी का संकेत मिलता है.

2ज्वलनशील मेथनॉल सेवा में सुरक्षा और सामग्री

मेथनॉल की एक विशिष्ट खतरनाक प्रोफ़ाइल है: यह लगभग अदृश्य लौ के साथ जलता है, यह त्वचा द्वारा अवशोषित और साँस लेने पर विषाक्त है,और यह पानी के साथ पूरी तरह से मिश्रण योग्य है तो यह एक पानी सील द्वारा निहित नहीं किया जा सकता हैनिम्नलिखित चार आवश्यकताएं हैंः

• क्षेत्र वर्गीकरण और विद्युत अनुपालनः11 डिग्री सेल्सियस के फ्लेम पॉइंट और 6.0-36% वॉल्यूम की ज्वलनशील सीमा के साथ, मेथनॉल वाष्प किसी भी वेंट, नमूना बिंदु, या संभावित रिसाव स्रोत के आसपास एक जोन 1 या जोन 2 खतरनाक क्षेत्र बनाता है।उन क्षेत्रों में उपकरण क्षेत्र और तापमान वर्ग के लिए उपयुक्त ATEX या IECEx प्रमाणन के साथ होना चाहिए, मेथनॉल के साथ तापमान वर्ग T2 के लिए अपने स्वतः-इग्निशन तापमान 464 डिग्री सेल्सियस को देखते हुए। सभी प्रवाहकीय भागों, एक्सचेंजर खोल, पाइपिंग, समर्थन और उपकरण आवास सहित,स्थिर डिस्चार्ज को रोकने के लिए 10 ओम से कम प्रतिरोध के लिए बंधा और ग्राउंड किया जाना चाहिएचार्ज जमा होने से बचने के लिए नॉन-कंडक्टिव कोटिंग्स और गास्केट सामग्री का चयन किया जाना चाहिए।
• निष्क्रियता और वेंटिलेशन उपचार:जब कंडेनसर वैक्यूम के तहत काम करता है या जहां प्रक्रिया वेंट ज्वलनशील सीमा के भीतर गिर सकता है, नाइट्रोजन इनर्टिंग ऑक्सीजन एकाग्रता को सीमा ऑक्सीजन एकाग्रता से नीचे रखता है,मेथनॉल के लिए आम तौर पर 8 से 10 प्रतिशत, निरंतर ऑक्सीजन विश्लेषक निगरानी और एक इंटरलॉक के साथ जो उच्च रीडिंग पर नाइट्रोजन जोड़ता है।चूंकि मेथनॉल पानी के साथ असीमित रूप से मिश्रण योग्य है और आसानी से अवशोषित होता है, या कम सांद्रता वाले धाराओं के लिए सक्रिय कार्बन अनुमोदक के लिए।मेथनॉल वाष्प का जानबूझकर वायुमंडलीय वेंटिलेशन अधिकांश न्यायालयों में स्वीकार्य नहीं है और यह अनुमति के उल्लंघन और आग और विषाक्तता के खतरे दोनों का कारण बनता है.
• सामग्री का चयन:मेथनॉल निर्जल सेवा में कार्बन स्टील के लिए संक्षारक नहीं है, इसलिए शुष्क मेथनॉल वाष्प पर खोल और ट्यूब कंडेनसर अक्सर कार्बन स्टील के खोल और ट्यूबों से बने होते हैं,जो कि सबसे किफायती विकल्प हैजहां पानी मौजूद है, और विशेष रूप से जहां धारा आसवन से मेथनॉल-पानी मिश्रण है, कार्बन स्टील सामान्य जंग और लोहे की संदूषण का सामना करती है,तो 304 या 316L ट्यूबों और चैनलों के लिए निर्दिष्ट हैतांबे, पीतल और तांबे के मिश्र धातुओं से पूरी तरह से बचना चाहिए क्योंकि ऑक्सीजन और पानी के निशान वाले मेथनॉल तांबे पर हमला करते हैं, और घुले हुए तांबे अवांछित ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करते हैं।गास्केट पीटीएफई या ग्रेफाइट आधारित होना चाहिए, चूंकि मेथनॉल कई इलास्टोमर्स को नष्ट करता है।
• अग्नि सुरक्षा और लेआउटःचूंकि मेथनॉल दिन के प्रकाश में लगभग अदृश्य लौ के साथ जलता है, इसलिए आग का पता लगाने के लिए दृश्य अवलोकन के बजाय थर्मल, पराबैंगनी या अवरक्त डिटेक्टरों पर भरोसा करना चाहिए।मेथनॉल कंडेनसर को इग्निशन स्रोतों से दूर रखा जाना चाहिए, एक बंद संग्रह बिंदु के बजाय एक खुली सीवर के लिए चल रहा है कि एक जल निकासी प्रदान करते हैं, क्योंकि एक मेथनॉल-पानी आग मिश्रणशील है और पानी के साथ फैल जाएगा,और इसमें पानी के छिड़काव या फोम के लिए निश्चित प्रावधान शामिल हैं, जहां मात्राओं से यह उचित हैभंडारण और नमूना लेने के स्थानों पर ऑपरेटरों की सुरक्षा के लिए बंद-लूप नमूनाकरण का प्रयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि इसमें विषाक्तता और त्वचा द्वारा अवशोषण का खतरा होता है।

मेथनॉल कंडेनसर कॉन्फ़िगरेशन तुलना मैट्रिक्स

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

प्रश्न: एक मेथनॉल आसवन स्तंभ के लिए कितना कंडेनसर क्षेत्र आवश्यक है?

उत्तर: चार चरणों में गणना कीजिए। सबसे पहले कार्यः Q = m·lambda, इसलिए 1,100 kJ/kg पर 5,000 किलोग्राम/घंटे के मेथनॉल के लिए संघनक कार्य 1,528 किलोवाट है; लगभग 1.7 मेगावाट देने के लिए सबकूलिंग के लिए 150-250 किलोवाट जोड़ें। दूसरा,एलएमटीडी: मेथनॉल के संक्षेपण के साथ 64.7°C और कूलिंग वाटर के प्रवेश के साथ 28°C और 38°C पर छोड़ने के साथ, एलएमटीडी लगभग 30°C है। तीसरा, गुणांकःएक पानी ठंडा खोल और खोल पक्ष पर भाप के साथ ट्यूब इकाई 800-1 के यू देता है,200 W/m2·K स्वच्छ सेवा में; पानी की ओर 0.0001-0.0002 m2·K/W का एक fouling कारक लागू करें और 700-900 के डिजाइन यू का उपयोग करें। चौथा, क्षेत्रः 800 के यू और 30 के एलएमटीडी के साथ, ए लगभग 71 मीटर है,फिर चयनित विन्यास के लिए TEMA सुधार कारक से विभाजित, आम तौर पर एक एकल-पास कंडेनसिंग एक्सचेंजर के लिए 0.85-1.0 है, जो लगभग 80 m2 के निर्दिष्ट क्षेत्र को देता है।

प्रश्न: मिथेनॉल संघनित करना पहली नज़र में प्रतीत होने से अधिक कठिन क्यों है?

उत्तर: तीन गुणों के संयोजन से यह अधिक मांग करता है। इसकी गुप्त गर्मी 1,100 kJ/kg एक कार्बनिक विलायक के लिए उच्च है, इसलिए वाष्प के प्रति किलोग्राम शुल्क बड़ा है और एक्सचेंजर को उदार आकार का होना चाहिए.इसके 64.7°C के निम्न उबलने के बिंदु का अर्थ है कि 30-35°C पर विशिष्ट शीतलन पानी के मुकाबले ड्राइविंग तापमान का अंतर छोटा है, अक्सर केवल 25-35°C, जो क्षेत्र को और बढ़ाता है।और इसकी ज्वलनशीलता और विषाक्तता का अर्थ है कि किसी भी वाष्प संघनक से बचने के लिए एक सुरक्षा खतरा और एक परमिट मुद्दा दोनों है, इसलिए डिजाइन नियमित रूप से एक ठंडा वेंट कंडेनसर जोड़ते हैं जो कम खतरनाक विलायक के लिए आवश्यक नहीं होगा। व्यावहारिक परिणाम एक एकल एक्सचेंजर के बजाय एक कंडेनसर ट्रेन है।

प्रश्न: क्या कार्बन स्टील का उपयोग मेथनॉल कंडेनसर के लिए किया जा सकता है?

उत्तर: हाँ, निर्जल सेवा में। सूखे मेथनॉल कार्बन स्टील को जंग नहीं देते हैं,और कार्बन स्टील ट्यूबों के साथ कार्बन स्टील के खोल संश्लेषण लूप उत्पाद संघनकों के लिए मानक हैं जहां धारा अनिवार्य रूप से पानी मुक्त हैएक बार जब पानी मौजूद हो जाता है, जो कि मेथनॉल-पानी आसवन ट्रेन के दौरान होता है, तो कार्बन स्टील जंग लग जाता है और उत्पाद को लोहे से दूषित करता है,तो ट्यूबों और चैनलों 304 या 316L स्टेनलेस स्टील होना चाहिए- तांबे और उसके मिश्र धातुओं का उपयोग कभी भी मेथनॉल के साथ नहीं किया जाना चाहिए: मेथनॉल, ऑक्सीजन के निशान और पानी के संयोजन से तांबे का हमला होता है,और विघटित तांबा फिर फार्माल्डेहाइड और चींटी एसिड के लिए ऑक्सीकरण उत्प्रेरकगास्केट सामग्री भी मायने रखती है, क्योंकि मेथनॉल कई आम इलास्टोमर को सूजता और गिरा देता है; पीटीएफई, ग्राफाइट या विशेष रूप से रेटेड फ्लोरोएलास्टोमर को निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

प्रश्न: मेथनॉल कंडेनसर के लिए किस प्रकार के वेंट उपचार की आवश्यकता होती है?

उत्तरः मेथनॉल को वायुमंडल में नहीं छोड़ा जाना चाहिए। क्योंकि यह पानी के साथ अनंत रूप से मिश्रण योग्य है, सबसे आम और प्रभावी उपचार एक पानी स्क्रबर है,जिसमें वेंट स्ट्रीम एक पैक स्तंभ में पानी के साथ विपरीत धारा के संपर्क में है, मिथेनॉल की एकाग्रता को 90-99% तक कम करके और एक पतला मिथेनॉल समाधान उत्पन्न करने के लिए जो प्रक्रिया में वापस आ जाता है या अपशिष्ट जल उपचार के लिए भेजा जाता है।एक सक्रिय कार्बन अवशोषक का प्रयोग किया जाता हैजहां वेंट छोटा और निरंतर है, उसे थर्मल ऑक्सीडायज़र या प्लांट फ्लेयर में रूट करने से पूर्ण विनाश होता है।चयनित विधि को वेंट प्रवाह दर और एकाग्रता के अनुरूप किया जाना चाहिए और पर्यावरण परमिट के लिए प्रलेखित किया जाना चाहिए, और संघनित वसूली आमतौर पर उपकरण के लिए भुगतान करने के लिए पर्याप्त मूल्य है।