تولید کننده کندانسور متانول چین ارائه دهنده راه حل های میعان برای کاربردهای پردازش متانول

تولید کننده کندانسور متانول چین ارائه دهنده راه حل های میعان برای کاربردهای فرآوری متانول

پاسخ به سوال اصلی:کندانسور متانول از شرکت Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd چه چیزی را برای تاسیسات فرآوری متانول ارائه می دهد؟شرکت Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) کندانسورهای پوسته و لوله، صفحه ای و خنک شونده با هوا را برای تقطیر متانول، خنک کننده محصول حلقه سنتز و بازیابی بخار، با وظایف حرارتی از 100 کیلووات تا 15 مگاوات طراحی و تولید می کند. متانول در فشار اتمسفر در دمای 64.7 درجه سانتیگراد با گرمای نهان 1100 کیلوژول بر کیلوگرم میعان می شود که در هر کیلوگرم بیشتر از اکثر حلال های آلی است و وظیفه را تعیین می کند. از آنجایی که متانول نقطه اشتعال 11 درجه سانتیگراد و دامنه اشتعال 6.0 تا 36 درصد حجمی در هوا دارد، هر کندانسور مطابق با الزامات ATEX یا IECEx با تجهیزات تایید شده، اتصال زمین و اتصال، و پیش بینی های گاز خنثی مهندسی می شود.

1. طراحی حرارتی کندانسور متانول

وظیفه متانول از نظر حرارتی ساده و از نظر ایمنی حیاتی است. سه عنصر طراحی، عملکرد و انطباق را تعیین می کنند:

• تعیین وظیفه و مساحت: وظیفه کندانسور Q = m·λ به علاوه زیرخنک کننده است، با λ برابر 1100 کیلوژول بر کیلوگرم در نقطه جوش اتمسفر. بنابراین، یک ستون تقطیر که 5000 کیلوگرم در ساعت بخار متانول تولید می کند، حدود 1.53 مگاوات وظیفه میعان، به علاوه 100-250 کیلووات برای زیرخنک کردن تقطیر 10-20 درجه سانتیگراد زیر نقطه حباب آن را حمل می کند تا در مخزن تبخیر نشود و بخاری تولید نکند که سیستم تهویه باید آن را مدیریت کند. مساحت برابر است با A = Q/(U·LMTD·F)، با U برابر 600-1300 وات بر متر مربع·کلوین برای واحد پوسته و لوله خنک شونده با آب، LMTD بر اساس دمای میعان 64.7 درجه سانتیگراد در مقابل آب خنک کننده که از 28 به 38 درجه سانتیگراد افزایش می یابد، و ضریب تصحیح TEMA مناسب برای پیکربندی پوسته و لوله انتخاب شده.
• دمای تقارب و اتلاف بخار: تقارب، اختلاف بین دمای میعان و خروجی آب خنک کننده، سرمایه را در مقابل اتلاف محصول مبادله می کند. یک تقارب نزدیک 5 درجه سانتیگراد، بخار متانول خروجی با تهویه غیرقابل میعان را به حداقل می رساند، که هم از نظر اقتصادی مهم است و هم به دلیل سمی بودن متانول با حد مجاز مواجهه 200 ppm. یک تقارب وسیع تر 15 درجه سانتیگراد مساحت مبدل را 30-40 درصد کاهش می دهد اما اتلاف تهویه را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. انتخاب صحیح معمولاً شامل یک کندانسور تهویه است که در پایین دست کندانسور اصلی تا دمای 5-15 درجه سانتیگراد خنک می شود، که بیشتر متانول را از جریان تهویه با هزینه اضافی اندک بازیابی می کند و تهویه را به خوبی در محدوده مجاز قرار می دهد.
• مدیریت مواد غیرقابل میعان: گاز حلقه سنتز، هوای حل شده در خوراک، و نشتی تحت خلاء همگی مواد غیرقابل میعان را معرفی می کنند که سطح لوله را می پوشانند. از آنجایی که میعان متانول در حال حاضر توسط ضریب سمت بخار محدود شده است، حتی چند درصد مواد غیرقابل میعان حجمی می تواند U مؤثر را 30-50 درصد کاهش دهد. بنابراین طراحی باید شامل یک تهویه در سردترین نقطه پوسته، لوله کشی با اندازه مناسب که به سمت اسکرابر یا واحد بازیابی هدایت می شود نه به اتمسفر، و یک چیدمان بافل باشد که گاز را به سمت تهویه جارو کند به جای به دام انداختن آن. نظارت بر دمای تقارب در طول زمان ساده ترین تشخیص است: افزایش دمای تقارب در وظیفه ثابت نشان دهنده تجمع مواد غیرقابل میعان یا گرفتگی است.

2. ایمنی و مواد در سرویس متانول قابل اشتعال

متانول مشخصات خطر متمایزی دارد: با شعله ای تقریباً نامرئی می سوزد، از طریق جذب پوست و استنشاق سمی است، و کاملاً با آب قابل اختلاط است بنابراین نمی توان آن را با آب بند کرد. چهار الزام از این موضوع ناشی می شود:

• طبقه بندی منطقه و انطباق الکتریکی: با نقطه اشتعال 11 درجه سانتیگراد و دامنه اشتعال 6.0-36 درصد حجمی، بخار متانول در اطراف هرگونه تهویه، نقطه نمونه گیری یا منبع نشتی احتمالی، منطقه خطرناک منطقه 1 یا 2 را ایجاد می کند. تجهیزات در این مناطق باید دارای گواهینامه ATEX یا IECEx مناسب برای منطقه و کلاس دما باشند، با متانول در کلاس دمایی T2 با توجه به دمای خوداشتعال 464 درجه سانتیگراد. تمام قطعات رسانا، از جمله پوسته مبدل، لوله کشی، پشتیبانی ها و محفظه های ابزار، باید با مقاومت کمتر از 10 اهم به هم متصل و زمین شوند تا از تخلیه استاتیک جلوگیری شود، و پوشش های نارسانا و مواد واشر باید به گونه ای انتخاب شوند که از تجمع بار جلوگیری شود.
• گاز خنثی سازی و تصفیه تهویه: در مواردی که کندانسور تحت خلاء کار می کند یا زمانی که تهویه فرآیند می تواند در دامنه اشتعال قرار گیرد، گاز خنثی سازی نیتروژن غلظت اکسیژن را کمتر از غلظت اکسیژن محدود کننده، معمولاً حدود 8-10 درصد حجمی برای متانول، با نظارت مداوم آنالایزر اکسیژن و یک اینترلاک که در صورت خواندن بالا نیتروژن اضافه می کند، حفظ می کند. جریان های تهویه به سمت یک اسکرابر آب هدایت می شوند، زیرا متانول به طور نامحدود با آب قابل اختلاط است و به راحتی جذب می شود، یا برای جریان های با غلظت کم به سمت یک جاذب کربن فعال. تهویه عمدی بخار متانول به اتمسفر در اکثر حوزه های قضایی قابل قبول نیست و هم نقض مجوز و هم خطر آتش سوزی و سمیت را ایجاد می کند.
• انتخاب مواد: متانول در سرویس بی آب خورنده فولاد کربن نیست، بنابراین کندانسورهای پوسته و لوله روی بخار متانول خشک اغلب با پوسته ها و لوله های فولاد کربن ساخته می شوند که مقرون به صرفه ترین انتخاب است. در مواردی که آب وجود دارد، و به ویژه در مواردی که جریان مخلوطی از متانول و آب از تقطیر است، فولاد کربن دچار خوردگی عمومی و آلودگی با آهن می شود، بنابراین 304 یا 316L برای لوله ها و کانال ها مشخص می شود. مس، برنج و آلیاژهای مس باید به طور کامل اجتناب شوند زیرا متانول حاوی مقادیر کمی اکسیژن و آب به مس حمله می کند و مس حل شده باعث تسریع اکسیداسیون ناخواسته می شود. واشرها باید از نوع PTFE یا مبتنی بر گرافیت باشند، زیرا متانول بسیاری از الاستومرها را تخریب می کند.
• حفاظت در برابر آتش و چیدمان: از آنجایی که متانول در نور روز با شعله ای تقریباً نامرئی می سوزد، تشخیص آتش باید به جای مشاهده بصری، به آشکارسازهای حرارتی، فرابنفش یا مادون قرمز متکی باشد. چیدمان باید کندانسورهای متانول را دور از منابع احتراق قرار دهد، زهکشی را فراهم کند که به سمت یک نقطه جمع آوری محصور شده هدایت شود نه به فاضلاب باز، زیرا آتش متانول-آب قابل اختلاط است و با آب پخش می شود، و در صورت توجیه مقادیر، پیش بینی های اسپری آب ثابت یا فوم را شامل شود. نقاط ذخیره سازی و نمونه گیری باید از نمونه گیری حلقه بسته برای محافظت از اپراتورها استفاده کنند، با توجه به خطر سمیت و جذب پوست.

ماتریس مقایسه پیکربندی کندانسور متانول

سوالات متداول (FAQ)

س: چه مقدار مساحت کندانسور برای ستون تقطیر متانول مورد نیاز است؟

پاسخ: در چهار مرحله محاسبه کنید. اول، وظیفه: Q = m·λ، بنابراین برای 5000 کیلوگرم در ساعت متانول در 1100 کیلوژول بر کیلوگرم، وظیفه میعان 1528 کیلووات است؛ 150-250 کیلووات برای زیرخنک کردن اضافه کنید تا تقریباً 1.7 مگاوات به دست آید. دوم، LMTD: با میعان متانول در دمای 64.7 درجه سانتیگراد و ورود آب خنک کننده در دمای 28 درجه سانتیگراد و خروج در دمای 38 درجه سانتیگراد، LMTD حدود 30 درجه سانتیگراد است. سوم، ضریب: یک واحد پوسته و لوله خنک شونده با آب با بخار در سمت پوسته، U برابر 800-1200 وات بر متر مربع·کلوین در سرویس تمیز می دهد؛ یک ضریب گرفتگی 0.0001-0.0002 متر مربع·کلوین بر وات در سمت آب اعمال کنید و از U طراحی 700-900 استفاده کنید. چهارم، مساحت: با U برابر 800 و LMTD برابر 30، A تقریباً 71 متر مربع است، سپس بر ضریب تصحیح TEMA برای پیکربندی انتخاب شده تقسیم کنید، که معمولاً برای یک مبدل میعان تک پاس 0.85-1.0 است، که مساحت مشخص شده حدود 80 متر مربع را می دهد.

س: چرا میعان متانول بیش از آنچه در ابتدا به نظر می رسد چالش برانگیز است؟

پاسخ: سه خاصیت ترکیب می شوند تا آن را چالش برانگیز کنند. گرمای نهان آن 1100 کیلوژول بر کیلوگرم برای یک حلال آلی بالا است، بنابراین وظیفه در هر کیلوگرم بخار زیاد است و مبدل باید به طور سخاوتمندانه ای اندازه گیری شود. نقطه جوش پایین آن 64.7 درجه سانتیگراد به این معنی است که اختلاف دمای محرک در مقابل آب خنک کننده معمولی در دمای 30-35 درجه سانتیگراد کوچک است، اغلب فقط 25-35 درجه سانتیگراد، که مساحت را بیشتر افزایش می دهد. و اشتعال پذیری و سمیت آن به این معنی است که هر بخار فرار از میعان هم یک خطر ایمنی و هم یک مسئله مجوز است، بنابراین طرح ها به طور معمول یک کندانسور تهویه خنک شده اضافه می کنند که برای یک حلال کمتر خطرناک مورد نیاز نیست. نتیجه عملی یک قطار کندانسور است تا یک مبدل منفرد.

س: آیا می توان از فولاد کربن برای کندانسور متانول استفاده کرد؟

پاسخ: بله، در سرویس بی آب. متانول خشک به فولاد کربن خورده نمی شود و پوسته های فولاد کربن با لوله های فولاد کربن برای کندانسورهای محصول حلقه سنتز که در آن جریان اساساً بدون آب است، استاندارد هستند. هنگامی که آب وجود دارد، که در طول یک قطار تقطیر متانول-آب وجود دارد، فولاد کربن خورده می شود و محصول را با آهن آلوده می کند، بنابراین لوله ها و کانال ها باید از فولاد ضد زنگ 304 یا 316L باشند. مس و آلیاژهای آن هرگز نباید با متانول استفاده شوند: ترکیب متانول، مقادیر کمی اکسیژن و آب به مس حمله می کند و مس حل شده سپس اکسیداسیون را به فرمالدئید و اسید فرمیک تسریع می کند. مواد واشر نیز مهم هستند، زیرا متانول بسیاری از الاستومرهای رایج را متورم و تخریب می کند؛ PTFE، گرافیت یا یک فلورو الاستومر با درجه بندی خاص باید مشخص شود.

س: چه تصفیه تهویه برای کندانسور متانول مورد نیاز است؟

پاسخ: متانول نباید به اتمسفر تهویه شود. از آنجایی که با آب به طور نامحدود قابل اختلاط است، رایج ترین و مؤثرترین تصفیه یک اسکرابر آب است، که در آن جریان تهویه به صورت متقابل با آب در یک ستون بسته تماس داده می شود، غلظت متانول را 90-99 درصد کاهش می دهد و یک محلول متانول رقیق تولید می کند که به فرآیند بازگردانده می شود یا به تصفیه فاضلاب ارسال می شود. برای تهویه های با غلظت کم یا متناوب، از یک جاذب کربن فعال استفاده می شود، با تعویض دوره ای یا احیای بخار. در مواردی که تهویه کوچک و مداوم است، هدایت آن به یک اکسید کننده حرارتی یا مشعل کارخانه، تخریب کامل را فراهم می کند. روش انتخاب شده باید با نرخ جریان و غلظت تهویه مطابقت داشته باشد و برای مجوز زیست محیطی مستند شود، و بازیابی میعان معمولاً به اندازه کافی ارزشمند است که هزینه تجهیزات را توجیه کند.

برچسب ها:راکتور فولاد ضد زنگ, سیستم راکتور شیمیایی, راکتور شیمیایی صنعتی