Chiński producent kondensatorów etanolu dostarczający rozwiązania kondensacji par dla zakładów produkcji etanolu

Chiński producent kondensatorów etanolu dostarczający rozwiązania kondensacji par dla zakładów produkcji etanolu

Odpowiedź na podstawowe pytanie:Co kondensator etanolu z Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd dostarcza zakładowi produkcyjnemu etanolu?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) projektuje i produkuje kondensatory powłoki i rur, płytek i chłodzonych powietrzem do destylacji, rekryfikacji, odwodnienia,i obowiązek odzyskiwania paryProjekt zaczyna się od stałych fizycznych, które rządzą usługą: etanol wrze w temperaturze 78.37°C przy ciśnieniu atmosferycznym z ukrytym ciepłem odparowania 846 kJ/kg, a układ etanol-woda tworzy azeotropię w temperaturze 95,6% masy etanolu i 78,2°C, co określa praktyczną granicę zwykłej destylacji.Kondensatory są budowane zgodnie z normą ASME VIII Dywizja 1 z klasyfikowanymi przez TEMA powłokami, dostosowany do temperatury podejścia 5-10°C w przypadku wody chłodzącej w temperaturze 25-33°C.

Wydajność kondensatora zależy od bilansu cieplnego i trzech decyzji projektowych, z których każda ma wymierne skutki dla przepustowości instalacji i strat produktów:

• Obliczanie cła i ograniczenie azotropowe:Pojemność kondensatora wynosi Q = m·lambda plus rozsądne podchłodzenie, gdzie m jest przepływem masy pary, a lambda jest 846 kJ/kg dla etanolu pod ciśnieniem atmosferycznym.Z tego względu w przypadku 95 kg/h pary etanolu o masie 95% potrzeba około.4 MW kondensacji, plus 100-300 kW podchłodzenia, aby doprowadzić destylat poniżej punktu pęcherza i zapobiec stratom błyskawicznym w odbiorniku.azeotropu uniemożliwia dalsze oddzielenie przez destylację, więc rośliny dodają odwodnienie siewą molekularną, destylację ekstrakcyjną lub pervaporację, z których każda umieszcza dodatkowy kondensator lub kondensator regeneracyjny na strumieniu pary.
• Temperatura podejścia i środek chłodzący:Powierzchnia kondensatora następuje A = Q/(U·LMTD), więc temperatura podejścia, różnica między temperaturą kondensacji a wyjściem wody chłodzącej, bezpośrednio wpływa na koszt kapitału.Podejście o temperaturze 5°C zapewnia wysoką efektywność termodynamiczną i niską stratę pary, ale duży wymiennikPrzy zastosowaniu podejścia o temperaturze 15°C jest tańsze w budowie, ale zwiększa stratę pary etanolu, która przy typowych tempie produkcji jest warta więcej niż dodatkowa stal.Standardowa woda chłodząca w temperaturze 25-33°CW przypadku kolumny pod próżnią stosuje się wodę schłodzoną w temperaturze 5-15°C, a w przypadku, gdy woda jest rzadko dostępna pomimo większego odcisku wodnego o 20-40%, stosuje się chłodnie powietrzne.
• Niepodlegający wyroku i odprowadzanie:Nawet dobrze zaprojektowany kondensator akumuluje gazy niezdolne do kondensacji z powietrza rozpuszczonego w paszy, z CO2 pochodzącego z fermentacji i z wycieku pod próżnią.Gazy te pokrywają powierzchnię rurki i mogą zmniejszyć współczynnik skutecznego przenoszenia ciepła o 30-60%, co jest najczęstszą przyczyną kondensatora, który działa dobrze przy uruchomieniu i degraduje się w ciągu zmiany.ciągłe lub automatyczne wentylacje do oczyszczacza lub jednostki odzysku, a także kondensator wentylacyjny lub chłodny pułapka do wychwytywania etanolu przewożonego z strumieniem wentylacyjnym, zamiast tracić go w atmosferze.

Trzy rodzaje kondensatorów służą do produkcji etanolu, a wybór materiału zależy od składu strumienia i obecności kwasów organicznych.

• Wymagania dotyczące:Definicja domyślna dla dużych obciążeń: wymiennik TEMA BEU lub BEM z parą na stronie muszli i wodą w rurach daje U 600-1,400 W/m2·K i obsługuje obciążenia od 500 kW do 20 MW w jednej muszli.Pary po stronie powłoki są preferowane, ponieważ minimalizują spadek ciśnienia w strumieniu par niskiego ciśnienia i zapewniają dobre rozkład w całym pakiecieKonstrukcja musi obejmować płytę odbicia wlewu pary w celu zapobiegania erozji rur, odpowiednie połączenia wentylacyjne i wyciąg kondensatu o rozmiarach zapobiegających zaludnieniu dolnych rur,które zmniejszyłyby powierzchnię efektywną.
• Kondensatory chłodzone powietrzem:Wybierane w przypadku niedoboru wody, ograniczenia zrzutów ścieków lub gdy temperatura wody chłodzącej jest zbyt wysoka, aby osiągnąć wymaganą temperaturę kondensacji.Jednostki chłodzone powietrzem mają niższy całkowity współczynnik, zazwyczaj 300-600 W/m2·K w odniesieniu do powierzchni gołej rurki, dlatego są one fizycznie większe, a ich wydajność znacznie różni się w zależności od temperatury otoczenia:urządzenie zaprojektowane do 35°C powietrza projektowego może mieć trudności podczas fali upałów o temperaturze 45°CZmniejszenie emisji obejmuje zwiększenie wielkości o 15-25%, wentylatory o zmiennej prędkości z kontrolą temperatury oraz adiabatyczne przedochłodzenie powietrza wjazdowego w warunkach szczytowych.
• Kondensatory próżniowe do integracji energii:Wykonanie kolumn rekrytacyjnych i odwodniających w próżni w temperaturze absolutnej 10-30 kPa obniża temperaturę wrzenia, co zmniejsza degradację termiczną,umożliwia integrację ciepła wieloefektywnego i pary rekompresyjnej, a zużycie pary zmniejsza się o 20-40%, obniża również temperaturę kondensacji, więc kondensator potrzebuje wody schłodzonej lub większej powierzchni,i układ próżniowy musi być dostosowany do obciążenia nie kondensacyjnegoW zakładach wytwarzających etanol paliwowy, gdzie koszty energii dominują, a specyfikacja produktu jest mniej wymagająca, zasady ekonomiczne zazwyczaj faworyzują pracę pod próżnią.
• Wybór materiału i zabarwienie:Stal węglowa jest odpowiednia do czystego pary etanolowo-wodnej, ale 304 lub 316L jest określony dla kondensatu w kontakcie z produktem i dla strumieni zawierających kwasy organiczne,ponieważ środowisko fermentacji i destylacji zawiera kwasy octowe i inne kwasy organiczne, które atakują stal węglową i zanieczyszczają produkt żelazemPoziom zanieczyszczenia węglowodorów węglowodorów węglowodorów węglowodorów węglowodorów węglowodorów węglowodorów,system czyszczenia internetowego, który zapewnia utrzymanie wydajności pomiędzy planowanymi czyszczeniami mechanicznymi.

P: W jaki sposób oblicza się wymaganą powierzchnię kondensatora dla pary etanolu?

A: Użyj standardowego równania wymiennika ciepła A = Q/(U·LMTD·F), zaczynając od obowiązku.000 kg/h etanolu przy 846 kJ/kg daje 2Następnie określa się LMTD na podstawie temperatury kondensacji oraz temperatury wejścia i wyjścia wody chłodzącej: przy parze w temperaturze 78,4°C i wodzie wzrastającej z 28 do 38°C LMTD wynosi około 44°C.Węgiel elektryczny, wymagana powierzchnia wynosi około 60 m2. Dodaj strefę subchłodzenia o powierzchni 10-20%, zastosować odpowiedni współczynnik korekty LMTD dla konfiguracji powłoki i rurki i dodać współczynnik skażenia równy 0.0001-00,0002 m2·K/W po stronie wodnej.

P: Dlaczego destylacja etanolu zatrzymuje się przy czystości około 95%?

Odpowiedź: Ponieważ etanol i woda tworzą azeotropię o minimalnym wrzeszczeniu w temperaturze 95,6% masy etanolu i 78,2°C przy ciśnieniu atmosferycznym.więc żadna ilość dodatkowego refluksu lub teoretycznych etapów nie zwiększy stężenia etanoluPary opuszczające szczyt kolumny mają tę samą siłę jak ciecz wrząca w kociole, wytwarzając bezwodny etanol powyżej 99.5 wt% wymaga zatem rozbicia azeotropowego innym mechanizmem: adsorpcja siewą molekularną, która jest najczęstszą drogą przemysłową; destylacja ekstrakcyjna za pomocą rozpuszczalnika takiego jak glikol etylenowy; destylacja azeotropowa za pomocą wciągacza takiego jak cykloheksan;lub perparowania membranowegoKażda trasa wiąże się z dodatkowymi kosztami wyposażenia i energii, dlatego etanol w klasie paliwowej jest zazwyczaj określany na poziomie około 99,5% masy, a etanol w klasie przemysłowej na poziomie 95% masy.

P: Co powoduje, że kondensator etanolu traci wydajność z czasem?

Odpowiedź: Cztery przyczyny, w kolejności częstotliwości.powietrze i CO2 pochodzący z fermentacji gromadzą się po stronie powłoki i tworzą warstwę izolacyjną, która może zmniejszyć efektywną wartość U o 30-60%, a jest on ustawiony przez odpowiednie wentylację w najzimniejszym punkcie skorupy.lub zawieszonych ciał stałych zmniejsza współczynnik po stronie rurki i jest zarządzany poprzez oczyszczanie wody i okresowe czyszczeniePojawi się powódź kondensatu, gdy wylot jest niewystarczający lub pułapka się załamuje, zanurzając rury, które powinny być parą kondensującą.korozja lub osady po stronie pary zmniejszają współczynnik kondensacji, co jest zwykle kwestią wyboru materiału i wskazuje, że 304 lub 316L powinny być określone w stosunku do stali węglowej.

P: Czy kondensator etanolu powinien być zamontowany nad kolumną czy pod nią?

Odpowiedź: Większość zakładów montuje kondensator na podłożu lub na niskiej platformie obok kolumny, z odbiornikiem kondensatu pod nim, ponieważ ten układ utrzymuje wolną drenaż powłoki,uproszcza konserwację i wycofywanie zestawu rur, unikając ciężkich podwyższonych konstrukcji stalowych i długiego przewodu parowego wymaganego dla kondensatora zamontowanego na górze.który nieznacznie podnosi ciśnienie robocze kolumny, i potrzeba pompy kondensatu do zapewnienia refluksu.Kondensatory zamontowane na górze lub zintegrowane eliminują długą linię parową i pompę odtłaczającą, ale wymagają podwyższonej struktury i skomplikowanego usuwania wiązki, więc są one zazwyczaj zarezerwowane dla małych kolumn lub w przypadku, gdy przestrzeń wykresu jest poważnie ograniczona.

/Tags:Reaktor ze stali nierdzewnej,System reaktora chemicznego,Reaktor chemiczny przemysłowy