Çin Etanol Kondansörü Üreticisi, Etanol Üretim Tesisleri için Buhar Kondansasyon Çözümleri Sağlıyor

Çin Etanol Kondansörü Üreticisi, Etanol Üretim Tesisleri için Buhar Kondansasyon Çözümleri Sağlıyor

Temel soruya cevap vermek için:Shijiazhuang Zhengzhong Teknoloji Şirketi'nden bir etanol kondansatörü, etanol üretim tesisine ne sağlar?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel), etanol damıtımı, düzeltme, dehidrasyon için kabuk ve tüp, plaka ve hava soğutmalı kondansatörler tasarlıyor ve üretiyor.ve buhar geri kazanma göreviTasarım, hizmeti yöneten fiziksel sabitlerden başlar: etanol 78'de kaynar.37°C atmosferik basınçta ve 846 kJ/kg'lık bir buharlaşma sıcaklığı ile, ve etanol-su sistemi, 95.6% ağırlıkta etanol ve 78.2 °C'de azeotrop oluşturur. Bu da normal damıtmanın pratik sınırını belirler.Kondansörler, ASME VIII Bölümü 1'e göre TEMA sınıflandırılmış kabuklarla inşa edilmiştir., 25-33°C soğutma suyuna karşı 5-10°C yaklaşım sıcaklığı için tasarlanmıştır.

1. Bir Etanol Kondansörünün Boyutlandırılması ve Tasarımı

Kondansör performansı, ısı dengesi ve üç tasarım kararı ile belirlenir.

• Vergi hesaplanması ve azeotrop sınırlama:Kondansör görevi Q = m·lambda artı hassas alt soğutma, burada m buhar kütle akışı ve lambda atmosferik basınçta etanol için 846 kJ/kg'dır.Bu nedenle yaklaşık olarak 2 kg/h'da % 95 ağırlıkta etanol buharı gerekir.Destilatın kabarcık noktasının altına getirilmesi ve alıcıdaki anlık kayıpların önlenmesi için 100-300 kW'luk alt soğutma eklenerek 95.6%'ın üzerinde.azeotrop, damıtma yoluyla daha fazla ayrımı imkansız kılar., bu nedenle bitkiler moleküler filtre dehidrasyonu, ekstraksif damıtma veya pervaporasyonu ekler, bunların her biri buhar akışına ek bir kondansör veya yenilenme kondansörü yerleştirir.
• Yaklaşım sıcaklığı ve soğutma ortamı:Kondansör alanı A = Q/ ((U·LMTD) 'yi takip eder, bu nedenle yaklaşım sıcaklığı, kondensasyon sıcaklığı ve soğutma suyu çıkışı arasındaki fark, sermaye maliyetini doğrudan yönlendirir.5°C yaklaşım yüksek termodinamik verimlilik ve düşük buhar kaybı sağlar ancak büyük bir değişken15 ° C yaklaşımı üretmek için daha ucuz, ancak tipik üretim oranlarında ekstra çelikten daha fazla bir yıl değerinde olan etanol buharının havalandırma kaybını arttırır.25-33°C soğutma suyu standarttır., sütunun vakum altında çalıştığı yerlerde 5-15°C'de soğutulmuş su kullanılır ve su sıkıntısı olmasına rağmen %20-40 daha büyük bir ayak izi olmasına rağmen su sıkıntısı olan yerlerde hava soğutucuları seçilir.
• Suçlu olmayanlar ve Havalandırma:İyi tasarlanmış bir kondansör bile beslemede çözünmüş havadan, fermantasyondan elde edilen CO2'den ve vakum altındaki sızıntıdan kondensasyona girmeyen gazları biriktirir.Bu gazlar tüp yüzeyini kaplar ve etkili ısı transferi katsayısını %30-60 oranında azaltabilir., ki bu, çalıştırıldığında iyi performans gösteren ve bir vardiya boyunca bozulan bir kondansörün en yaygın nedenidir. Doğru yanıt, kabuğun en soğuk noktasında özel bir havalandırma bağlantısıdır,Bir fırça veya geri kazanma ünitesine sürekli veya otomatik havalandırma, ve havalandırma kondansatörü veya soğutulmuş tuzak, havalandırma akışıyla taşınan etanolu atmosfere kaybetmek yerine yakalamak için.

2- Etanol Servisi için Kondansör Tipleri ve Malzemeleri

Üç kondansör tipi etanol tesislerine hizmet verir ve malzeme seçimi akış bileşimine ve organik asitlerin varlığına bağlıdır.

• Su soğutması ile kabuk ve tüp:Büyük yük için varsayılan: Kabuk tarafında buhar ve borularda su bulunan bir TEMA BEU veya BEM değiştiricisi, 600-1,400 W/m2·K U verir ve tek kabukta 500 kW'dan 20 MW'a kadar yükleri işler.Kabuk tarafındaki buhar tercih edilir, çünkü düşük basınçlı buhar akışında basınç düşüşünü en aza indirgenir ve paket boyunca iyi bir dağılım sağlarTasarım, borunun erozyonunu önlemek için buhar girişinin çarpma plakasını, uygun havalandırma bağlantılarını ve alt boruların su basmasını önlemek için boyutlandırılmış bir kondensat çıkışını içermelidir.Bu etkili alanı azaltacaktır..
• Hava soğutmalı kondansörler:Su kıt olduğu, akıntı akışının kısıtlı olduğu veya soğutma suyunun sıcaklığının gerekli yoğunlaşma sıcaklığına ulaşmak için çok yüksek olduğu yerlerde seçilir.Hava soğutmalı üniteler daha düşük bir toplam katsayıya sahiptir, tipik olarak çıplak boru alanına atıfta bulunan 300-600 W/m2·K, bu nedenle fiziksel olarak daha büyüktür ve performansları ortam sıcaklığına göre büyük ölçüde değişir:35°C tasarım havası için tasarlanmış bir tesis, 45°C sıcaklık dalgası sırasında mücadele edebilir.Sınırların azaltılması, sıcaklık kontrolü ile değişken hızlı fanların 15-25%'lik büyüklüğünü ve en yüksek koşullar sırasında giriş havanın adiabatik önceden soğutmasını içerir.
• Enerji entegrasyonu için vakum kondansatörleri:Düzleştirme ve dehidrasyon sütunlarının vakum altında 10-30 kPa mutlak sıcaklıkta çalıştırılması, ısı bozulmasını azaltan kaynama noktasını düşürür.Çoklu etki ve buhar geri sıkıştırma ısı entegrasyonunu sağlar, ve buhar tüketimini %20-40 oranında azaltır. Aynı zamanda yoğunlaşma sıcaklığını düşürür, bu nedenle yoğunlaştırıcıya soğutulmuş su veya daha büyük bir alan gerekir,ve vakum sistemi yoğunlaştırılamaz yük için boyutlandırılmalıdırEkonomi, genellikle enerji maliyetinin egemen olduğu ve ürün özelliklerinin daha az talep edildiği yakıt etanol tesislerinde vakum işlevini tercih eder.
• Malzeme seçimi ve kirlenme:Karbon çelik temiz etanol-su buharı için yeterlidir, ancak ürün ile temas eden kondensat ve organik asit içeren akışlar için 304 veya 316L belirtilmiştir.Çünkü fermantasyon ve damıtma ortamında asetik ve diğer organik asitler karbon çeliklerine saldırır ve ürünü demirle kirletir.- etanol servisinde bakır ve bakır alaşımlarından kaçınmak gerekir.,Planlı mekanik temizlikler arasında performansı korumak için çevrimiçi bir temizlik sistemi.

Etanol Kondansör Tipleri Karşılaştırma Matrisi

Sıkça Sorulan Sorular (FAQ)

S: Etanol buharı için gerekli kondansör alanı nasıl hesaplanır?

A: Standart ısı değiştiricisi denklemini kullanın A = Q/(U·LMTD·F), görevden başlayarak.846 kJ/kg'da 000 kg/saat etanol 2Daha sonra yoğunlaşma sıcaklığı ve soğutma suyunun giriş ve çıkış sıcaklıklarından LMTD'yi belirleyin: buharın 78.4°C'de ve suyun 28'den 38°C'ye yükselmesiyle LMTD yaklaşık 44°C'dir.900 W/m2·K'lık bir U ile, gerekli alan yaklaşık 60 m2'dir. alanın% 10-20'sinde bir alt soğutma bölgesi ekleyin, kabuk ve tüp konfigürasyonu için uygun LMTD düzeltme faktörünü uygulayın ve 0 bir kirlenme faktörü ekleyin.0001-0Su tarafında.0002 m2·K/W.

S: Neden etanol damıtımı yaklaşık %95 saflıkta durur?

Cevap: Çünkü etanol ve su, atmosfer basıncında %95.6 ağırlıkta etanol ve 78.2°C'de minimum kaynama derecesinde azeotrop oluşturur. Bu bileşimde buhar ve sıvı aynı bileşime sahiptir.Bu nedenle ek reflüs veya teorik aşama miktarı etanol konsantrasyonunu artırmaz.; sütunun tepesinden çıkan buhar, yeniden kaynarda kaynar sıvıyla aynı kuvvete sahiptir.Bu nedenle 5 wt% ise azeotropun farklı bir mekanizma ile parçalanmasını gerektirir.En yaygın endüstriyel yol olan moleküler geçirgenle adsorpsiyon; etilenglikol gibi bir çözücü ile ekstraksif damıtma; sikloheksan gibi bir içe alan ile azeotropik damıtma;ya da membran pervaporasyonuHer yol ekipman ve enerji maliyetini ekler, bu nedenle yakıt kalitesi etanol tipik olarak yaklaşık% 99.5 ve endüstriyel sınıfı% 95 ağırlıkta belirlenir.

S: Bir etanol kondansörünün zamanla performansını kaybetmesine neden olan nedir?

Cevap: Sıklık sırasıyla dört neden.hava ve fermantasyondan elde edilen CO2, kabuk tarafında biriken ve etkili U değerini %30-60 oranında azaltabilen yalıtım katmanı oluşturur.Su kenarında kalınlık, biyolojik büyüme,veya süspansiyonlu katı maddeler tüp tarafı katsayısını azaltır ve su arıtma ve periyodik temizlik yoluyla yönetilir.Kondensat su basması, çıkışın boyutu düşük olduğunda veya tuzak bozulduğunda, yoğunlaştırıcı buhar olması gereken tüpleri batırır.Buhar tarafındaki korozyon veya birikmeler yoğunlaşma katsayısını azaltır., ki bu genellikle bir malzeme seçimi sorunudur ve 304 veya 316L'nin karbon çelik yerine belirlenmesi gerektiğini gösterir.

S: Etanol kondansatörü sütunun üstüne mi yoksa altına mı monte edilmelidir?

A: Çoğu bitki, kondensatörü sütunun yanında, kondensat alıcısı altında, katman veya düşük bir platformda monte eder, çünkü bu düzenleme kabuk boş boşalmasını sağlar.bakımı ve boru kümesi çekilmesini kolaylaştırır, ve üstte monte edilmiş bir kondansör için gerekli olan ağır yükseltilmiş çelik işlemi ve uzun buhar hattını önler.Sütun çalışma basıncını hafifçe yükselten, ve reflüs sağlamak için bir kondensat pompasına ihtiyaç var.Yukarıda monte edilmiş veya entegre kondansörler, uzun buhar hattını ve reflüs pompasını ortadan kaldırır, ancak yükseltilmiş bir yapıya ve karmaşık bir paket çıkarılmasına ihtiyaç duyar, bu nedenle genellikle küçük sütunlar için veya arsa alanının şiddetle kısıtlandığı yerler için ayrılırlar.