Produttore cinese di condensatori di ammoniaca che fornisce soluzioni di condensazione di vapore ad alta efficienza per la produzione di ammoniaca

Rispondendo alla domanda fondamentale:Che cosa consegna un condensatore di ammoniaca di Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd a un impianto di produzione di ammoniaca?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) progetta e fabbrica condensatori a guscio e tubi per circuiti di sintesi dell'ammoniaca e sistemi di refrigerazione dell'ammoniaca,condensamento dell'ammoniaca a 150-300 bar in ciclo a 25-45°C con acqua di raffreddamentoL'ammoniaca bolle a -33,3°C a pressione atmosferica con un calore latente di 1.370 kJ/kg,uno dei valori più elevati tra i refrigeranti comuniI condensatori sono costruiti secondo la divisione 1 dell'ASME VIII con gusci classificati TEMA e la selezione dei materiali segue una dura regola del servizio di ammoniaca: il rame e le leghe di rame sono vietati..

1Condensamento dell'ammoniaca nel ciclo di sintesi

Il condensatore del circuito di sintesi è ciò che rende economicamente possibile il processo di Haber-Bosch, perché è il passaggio che separa il prodotto dal gas non reagito.Tre fattori di progettazione determinano le prestazioni del circuito:

• Condensazione alla pressione del cerchio:L'uscita del convertitore contiene solo il 15-20% di ammoniaca perché l'equilibrio limita la conversione a passaggio singolo.dove la temperatura di saturazione sale a circa 25-45°CLa temperatura di condensazione con refrigerazione ridotta a -10°C a +10°C lascia meno ammoniaca nel gas ricircolato,che aumenta la forza motrice di ingresso del convertitore e aumenta la produzioneDato che solo una parte dell'ammoniaca si condensa, il circuito porta sempre il 2-4% di ammoniaca al convertitore.
• Calore latente e carico:L'ammoniaca ha un calore latente di 1.370 kJ/kg al punto di ebollizione atmosferico, circa 1,6 volte quello dell'acqua in massa e molto superiore alla maggior parte dei fluidi di processo..4°C e 112,8 bar il calore latente scende bruscamente,Quindi, in condizioni di anello, il valore effettivo è inferiore e il condensatore deve essere dimensionato dalle proprietà di saturazione reali piuttosto che dalla figura atmosfericaIl carico è Q = m·lambda più raffreddamento sensibile del gas di sintesi non reagito, e in un impianto di grandi dimensioni il condensatore del circuito di sintesi gestisce decine di megawatt.
• Inerti e Purificazione:Il metano e l'argon entrano con il gas di composizione e si accumulano perché non si condensano.taglio sia di condensazione che di conversioneLe piante quindi depurano un piccolo flusso, mantenendo inerti al 5-15% nel ciclo,e spesso recuperare l'ammoniaca dalla depurazione con un piccolo scrubber o condensatore refrigerato prima che il gas vada al carburante o al recupero dell'idrogenoLa progettazione corretta del punto di depurazione, e l'aggiunta di un condensatore di recupero dell'ammoniaca del gas di depurazione, in genere recuperano diversi per cento della produzione.

2- Materiali, sicurezza e funzionamento della refrigerazione

Il servizio dell'ammoniaca ha tre regole materiali e di sicurezza che non sono negoziabili e la violazione di una di esse porta a un rapido guasto:

• Il rame e le leghe di rame sono vietati:L'ammoniaca attacca il rame, il ottone e il bronzo in presenza di umidità, formando complessi di rame-ammoniaca solubili che corrodono rapidamente e contaminano il prodotto con rame,che è anche un veleno per il catalizzatore di sintesiQuesto è assoluto: nessun tubo di lega di rame, fogli di tubo, guarnizioni, o strumentazione parti bagnate in servizio di ammoniaca.è compatibile e viene utilizzato in tutto ilQuesta regola è l'errore di specificazione più comune nei progetti di ammoniaca e si applica sia ai sistemi di refrigerazione che ai circuiti di sintesi.
• Ammonio, corrosione da stress:L'ammoniaca anidra può causare la crepazione da corrosione da stress nell'acciaio al carbonio, in particolare in materiali di maggiore resistenza e in presenza di contaminazione da ossigeno o anidride carbonica.L'attenuazione standard consiste nell'utilizzare acciaio al carbonio di minore resistenza, per applicare un trattamento termico post-saldatura per alleviare lo stress residuo, per mantenere un tenore minimo di acqua di circa lo 0,2% nell'ammoniaca immagazzinata come inibitore,per escludere l'ossigeno mediante una corretta messa in funzione e inertizzazioneLa maggior parte dei codici e delle norme degli operatori specifica come criterio di accettazione una durezza massima della saldatura, di solito di 200 HV.
• Funzioni di refrigerazione e gestione dell'olio:Quando l'ammoniaca è il refrigerante piuttosto che il prodotto,il condensatore respinge il calore proveniente da tutto il sistema di refrigerazione ed è progettato per condensare a temperature comprese tra 30 e 45 °C contro acqua di raffreddamento o aria ambiente;L'olio estratto dal compressore è il principale nemico delle prestazioni: ricopre i tubi e riduce l'U del 10-30%, quindi un separatore d'olio, una pentola di scarico di olio sul condensatore,e un guscio correttamente inclinato e drenato sono essenzialiLe sostanze non condensate vengono eliminate attraverso un purgatore automatico, che recupera l'ammoniaca e rilascia solo l'aria.
• Toxicità, rilevamento e sollievo:L'ammoniaca è tossica con una concentrazione immediatamente pericolosa per la vita o la salute di 300 ppm e un forte odore rilevabile ben al di sotto di tale concentrazione, ed è anche infiammabile nell'intervallo 15-28% in volume nell'aria,Anche se l' accensione è difficile- impianti di rilevamento fisso con allarmi a 25 e 35 ppm, sistemi di spruzzatura d'acqua per la eliminazione dei vapori poiché l'ammoniaca è altamente solubile in acqua,e sistemi di scarico che scaricano in uno scrubber o in un punto elevato sicuro piuttosto che nell'atmosferaLa progettazione del condensatore deve pertanto includere una disposizione di inondazione dell'acqua ed essere disposta con una distanza di dispersione sicura.

Matrice di confronto dei servizi di condensatore di ammoniaca

Domande frequenti (FAQ)

D: A quale temperatura l'ammoniaca si condensa in un ciclo di sintesi?

R: Dipende dalla pressione, poiché la temperatura di saturazione dell'ammoniaca aumenta drasticamente con la pressione: -33,3°C a pressione atmosferica, circa 25°C a 10 bar e circa 40-45°C a 200 bar.In un circuito Haber-Bosch a 150-300 bar, l'ammoniaca si condensa a 25-45°C, che è abbastanza caldo per l'acqua di raffreddamento ordinaria a 30-35°C, sebbene l'approccio sia ristretto.Molti impianti aggiungono un secondo stadio di condensazione refrigerata a -10 a +10 °C per ridurre l'ammoniaca residua nel gas in ricircolo dal 3-4% al 2%, che migliora le prestazioni del convertitore in modo tale da pagare il costo della refrigerazione.perché il calore latente scende sostanzialmente quando le condizioni si avvicinano al punto critico di 1320,4°C e 112,8 bar.

D: Perché il rame non può essere usato in nessun luogo nel servizio di ammoniaca?

R: L'ammoniaca reagisce con il rame in presenza di una minima umidità per formare complessi di tetraamminecopo solubili, che distruggono rapidamente il metallo e producono una caratteristica colorazione blu.Le conseguenze sono sia meccaniche che di processo- i componenti di rame si esauriscono entro settimane o mesi e il rame sciolto trasportato nel circuito di sintesi avvelena il catalizzatore del ferro e contamina il prodotto.,Acciaio, acciaio inossidabile e ghisa sono tutti accettabili.Questa è la regola più spesso violata nei progetti di ammoniaca perché le leghe di rame sono comuni nella pratica generale di refrigerazione per altri refrigeranti.

D: Come si impedisce la crepazione da corrosione da stress da ammoniaca?

R: Attraverso cinque controlli che vengono applicati insieme. Materiale: utilizzare acciaio al carbonio di bassa resistenza con una specificata resistenza massima alla trazione ed evitare leghe ad alta resistenza.applicare un trattamento termico post-saldatura per alleviare lo stress residuoAcqua: mantenere almeno lo 0,2% di acqua nell'ammoniaca anidra immagazzinata, poiché l'acqua inibisce la crepa,Evitare situazioni in cui l'acqua può essere strappata. ossigeno: escludere l'aria durante la messa in servizio e la manutenzione, poiché la contaminazione da ossigeno favorisce fortemente la crepa, ed evitare l'aggiunta di inibitori contenenti ossigeno.eseguire a intervalli programmati la prova delle particelle fluorescenti magnetiche a umido delle saldature, e, ove pratico, per la prova acustica delle emissioni durante le prove idrostatiche per rilevare la crepazione attiva.

D: Qual è la differenza tra un condensatore a circuito di sintesi e un condensatore di ammoniaca di refrigerazione?

Un condensatore a ciclo di sintesi separa l'ammoniaca prodotto dall'idrogeno e dall'azoto non reagiti a 150-300 bar,e le sue prestazioni determinano direttamente la produzione delle pianteUn condensatore di ammoniaca di refrigerazione, al contrario, è un condensatore di ammoniaca di refrigerazione, che consente al condensatore di riempire il gas di un condensatore di ammoniaca.condensa essenzialmente ammoniaca pura a 8-20 bar in modo che il liquido possa essere evaporato altrove per fornire raffreddamentoIl condensatore di refrigerazione deve gestire il trasferimento dell'olio e la depurazione non condensabile, cosa che il condensatore a ciclo non fa.mentre il condensatore a circuito deve trattare le proprietà del gas reale ad alta pressione e l'accumulo inerte.