kimyasal reaktörler ısıtma

20 yılı aşkın deneyime sahibiz indüksiyon ısıtma İndüksiyonla ısıtma seçeneği, ısıtma sisteminin doğal olarak basit ve çok güvenilir olması nedeniyle tercih edilen seçenek olarak görülmelidir. İndüksiyonla ısıtma, doğrudan prosese alınan ve tam olarak ihtiyaç duyulan yerde ısıya dönüştürülen elektriğin tüm kolaylıklarını bünyesinde barındırır. Bir ısı kaynağına ihtiyaç duyan hemen hemen her kap veya boru sistemine başarıyla uygulanabilir.

İndüksiyon, diğer yöntemlerle elde edilemeyen birçok avantaj sunar ve çevreye önemli bir ısı emisyonu olmadığı için tesis üretim verimliliğinin artmasını ve daha iyi çalışma koşulları sağlar. Sistem özellikle Tehlike Alanında sentetik reçine üretimi gibi yakın kontrollü reaksiyon prosesleri için uygundur.

Her biri indüksiyonlu ısıtma kabı her müşterinin özel ihtiyaç ve gereksinimlerine göre ısmarlama olarak, farklı ısınma oranlarına sahip çeşitli boyutlar sunuyoruz. Mühendislerimiz, özel olarak inşa edilmiş ürün geliştirme konusunda uzun yıllara dayanan deneyime sahiptir. indüksiyon ısıtma sistemleri Çok çeşitli endüstrilerdeki çok çeşitli uygulamalar için. Isıtıcılar, prosesin kesin gereksinimlerine uyacak şekilde tasarlanır ve çalışmalarımızda veya sahada tekneye hızlı bir şekilde takılmak üzere üretilir.

BENZERSIZ AVANTAJLAR

- İndüksiyon bobini ile ısıtılmış kap duvarı arasında fiziksel temas yoktur.
- Hızlı başlatma ve kapatma. Termal atalet yok.
- Düşük ısı kaybı
- Aşırı atış olmadan hassas ürün ve kap duvarı sıcaklık kontrolü.
- Yüksek enerji girişi. Otomatik veya mikro işlemci kontrolü için ideal
- Güvenli tehlike alanı veya hat geriliminde standart endüstriyel çalışma.
- Yüksek verimlilikte kirlilik içermeyen homojen ısıtma.
- Düşük işletme maliyetleri.
- Düşük veya yüksek sıcaklıkta çalışma.
- Kullanımı basit ve esnektir.
- Minimum bakım.
- Tutarlı ürün kalitesi.
- Isıtıcı, minimum zemin alanı gereksinimi yaratarak teknede bağımsız olarak bulunur.

İndüksiyon ısıtma bobini tasarımları mevcut kullanımdaki çoğu form ve şekildeki metalik kaplara ve tanklara uyacak şekilde mevcuttur. Birkaç santimetreden birkaç metre çapa veya uzunluğa kadar değişir. Yumuşak çelik, kaplanmış yumuşak çelik, katı paslanmaz çelik veya demir içermeyen kapların tümü başarıyla ısıtılabilir. Genel olarak minimum 6 mm duvar kalınlığı tavsiye edilir.

Birim derecelendirme tasarımları 1KW ila 1500KW arasında değişir. İndüksiyonlu ısıtma sistemlerinde güç yoğunluğu girdisi üzerinde herhangi bir sınırlama yoktur. Var olan herhangi bir sınırlama, ürünün maksimum ısı emme kapasitesi, proses veya kazan duvar malzemesinin metalürjik özellikleri tarafından uygulanır.

İndüksiyonla ısıtma, doğrudan prosese götürülen ve tam olarak ihtiyaç duyulan yerde ısıya dönüştürülen elektriğin tüm kolaylıklarını bünyesinde barındırır. Isıtma doğrudan kazan duvarında ürünle temas halinde gerçekleştiğinden ve ısı kayıpları son derece düşük olduğundan, sistem oldukça verimlidir (90%'ye kadar).

İndüksiyonla ısıtma, diğer yöntemlerle elde edilemeyen birçok avantaj sunar ve çevreye önemli bir ısı emisyonu olmadığı için tesis üretim verimliliğinin artmasını ve daha iyi çalışma koşulları sağlar.

İndüksiyon proses ısıtması kullanan tipik endüstriler:

- Reaktörler ve ısıtıcılar
- Yapıştırıcı ve özel kaplamalar
- Kimya, gaz ve petrol
- Gıda işleme
- Metalurji ve metal kaplama

- Ön Isıtma Kaynağı
- Kaplama
- Kalıp ısıtma
- Takma ve Takmama
- Termal Montaj
- Gıda Kurutma
- Boru Hattı Akışkan Isıtma
- Tank ve Gemi Isıtma ve Yalıtımı

HLQ İndüksiyon Hat İçi Isıtıcı düzenlemesi aşağıdaki uygulamalar için kullanılabilir:

- Kimyasal ve Gıda İşleme için Hava ve Gaz Isıtma
- Proses ve Yenilebilir Yağlar için Kızgın Yağ Isıtma
- Buharlaştırma ve Aşırı Isıtma: Anında buhar yükseltme, düşük ve yüksek sıcaklık / basınç (100 bar'da 800ºC'ye kadar)

Önceki Gemi ve Sürekli Isıtıcı projeleri şunlardır:

Reaktörler ve Kazanlar, Otoklavlar, Proses Kapları, Depolama ve Çöktürme Tankları, Banyolar, Fıçılar ve Durgun Kaplar, Basınçlı Kaplar, Buharlaştırıcılar ve Kızdırıcılar, Isı Eşanjörleri, Döner Tamburlar, Borular, Çift Yakıtlı Isıtmalı Kaplar

Önceki In-Line Isıtıcı projesi şunları içerir:

Yüksek Basınçlı Süper Isıtmalı Buhar ısıtıcıları, Rejeneratif Hava Isıtıcıları, Yağlama Yağı Isıtıcıları, Yemeklik Yağ ve Yemeklik Yağ Isıtıcıları, Azot, Azot Argon ve Katalitik Zengin Gaz (CRG) ısıtıcıları dahil olmak üzere gaz ısıtıcıları.

İndüksiyonla ısıtma girdap akımı olarak bilinen bir elektrik akımını indüklemek için alternatif bir manyetik alan uygulayarak elektriksel olarak iletken malzemeleri seçici olarak ısıtmak için temassız bir yöntemdir. İndüksiyonla ısıtma metalürji endüstrisinde uzun yıllardır eritme, rafine etme, ısıl işlem, kaynak ve lehimleme gibi metallerin ısıtılması amacıyla kullanılmaktadır. İndüksiyonla ısıtma, 50 Hz kadar düşük AC güç hattı frekanslarından onlarca MHz frekanslarına kadar geniş bir frekans aralığında uygulanmaktadır.

Belirli bir indüksiyon frekansında, bir nesnede daha uzun bir iletim yolu mevcut olduğunda indüksiyon alanının ısıtma verimliliği artar. Büyük katı iş parçaları daha düşük frekanslarla ısıtılabilirken, küçük nesneler daha yüksek frekanslar gerektirir. Isıtılacak belirli bir boyuttaki nesne için, çok düşük bir frekans verimsiz ısıtma sağlar çünkü indüksiyon alanındaki enerji nesnede istenen yoğunlukta girdap akımları oluşturmaz. Öte yandan, çok yüksek bir frekans, indüksiyon alanındaki enerji nesnenin içine nüfuz etmediğinden ve girdap akımları yalnızca yüzeyde veya yüzeye yakın yerlerde indüklendiğinden üniform olmayan bir ısınmaya neden olur. Bununla birlikte, gaz geçirgen metalik yapıların indüksiyonla ısıtılması önceki teknikte bilinmemektedir.

Gaz fazı katalitik reaksiyonları için önceki teknik süreçler, reaktan gaz moleküllerinin katalizör yüzeyi ile maksimum temasa sahip olması için katalizörün yüksek bir yüzey alanına sahip olmasını gerektirir. Önceki teknik prosesler tipik olarak ya gözenekli bir katalizör malzemesi ya da gerekli yüzey alanını elde etmek için uygun şekilde desteklenmiş çok sayıda küçük katalitik partikül kullanır. Bu önceki teknik süreçler, katalizöre gerekli ısıyı sağlamak için iletim, radyasyon veya konveksiyona dayanır. Kimyasal reaksiyonda iyi bir seçicilik elde etmek için reaktanların tüm kısımları eşit sıcaklık ve katalitik ortama maruz kalmalıdır. Endotermik bir reaksiyon için, ısı iletim hızının katalitik yatağın tüm hacmi boyunca mümkün olduğunca eşit olması gerekir. Radyasyonun yanı sıra hem iletim hem de konveksiyon, gerekli ısı iletim hızını ve homojenliğini sağlama yetenekleri bakımından doğal olarak sınırlıdır.

Önceki tekniğin tipik bir örneği olan GB Patent 2210286 (GB '286), elektriksel olarak iletken olmayan küçük katalizör partiküllerinin metalik bir destek üzerine monte edilmesini veya katalizörün elektriksel olarak iletken hale getirilmesi için katkılanmasını öğretmektedir. Metalik destek veya doping malzemesi indüksiyonla ısıtılır ve bu da katalizörü ısıtır. Bu patent, katalizör yatağından merkezi olarak geçen ferromanyetik bir çekirdeğin kullanımını öğretmektedir. Ferromanyetik çekirdek için tercih edilen malzeme silikon demirdir. Yaklaşık 600 C dereceye kadar olan reaksiyonlar için kullanışlı olmasına rağmen, GB Patent 2210286'nın aparatı daha yüksek sıcaklıklarda ciddi sınırlamalardan muzdariptir. Ferromanyetik çekirdeğin manyetik geçirgenliği daha yüksek sıcaklıklarda önemli ölçüde azalacaktır. Erickson, C. J., "Handbook of Heating for Industry", s. 84-85'e göre, demirin manyetik geçirgenliği 600 C'de azalmaya başlar ve 750 C'de etkin bir şekilde ortadan kalkar. GB '286'nın düzenlemesinde, katalizör yatağındaki manyetik alan ferromanyetik çekirdeğin manyetik geçirgenliğine bağlı olduğundan, böyle bir düzenleme HCN üretimi için gerekli olan 1000 C'nin üzerindeki sıcaklıklara ulaşmak bir yana, bir katalizörü 750 C'nin üzerindeki sıcaklıklara etkin bir şekilde ısıtmayacaktır.

GB Patent 2210286'nın aparatının da HCN'nin hazırlanması için kimyasal olarak uygun olmadığı düşünülmektedir. HCN, amonyak ve bir hidrokarbon gazının reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Demirin yüksek sıcaklıklarda amonyağın ayrışmasına neden olduğu bilinmektedir. GB '286'nın reaksiyon odasındaki ferromanyetik çekirdekte ve katalizör desteğinde bulunan demirin amonyağın ayrışmasına neden olacağına ve HCN oluşturmak için amonyağın bir hidrokarbonla istenen reaksiyonunu teşvik etmek yerine engelleyeceğine inanılmaktadır.

Hidrojen siyanür (HCN), kimya ve madencilik endüstrilerinde birçok kullanım alanına sahip önemli bir kimyasaldır. Örneğin, HCN adiponitril, aseton siyanohidrin, sodyum siyanür ve pestisit, tarım ürünleri, şelatlama maddeleri ve hayvan yemi üretiminde kullanılan ara maddelerin üretiminde kullanılan bir hammaddedir. HCN, 26 C derecede kaynayan oldukça zehirli bir sıvıdır ve bu nedenle sıkı paketleme ve nakliye düzenlemelerine tabidir. Bazı uygulamalarda, büyük ölçekli HCN üretim tesislerinden uzak yerlerde HCN'ye ihtiyaç duyulmaktadır. HCN'nin bu tür yerlere nakliyesi büyük tehlikeler içerir. HCN'nin kullanılacağı yerlerde üretilmesi nakliye, depolama ve elleçleme sırasında karşılaşılan tehlikeleri önleyecektir. HCN'nin önceki teknik süreçler kullanılarak yerinde küçük ölçekli üretimi ekonomik olarak mümkün olmayacaktır. Ancak, mevcut buluşun prosesleri ve aparatları kullanılarak HCN'nin küçük ölçekli ve büyük ölçekli yerinde üretimi teknik ve ekonomik olarak mümkündür.

HCN, hidrojen, nitrojen ve karbon içeren bileşiklerin katalizörlü veya katalizörsüz olarak yüksek sıcaklıklarda bir araya getirilmesiyle üretilebilir. Örneğin, HCN tipik olarak amonyak ve bir hidrokarbonun reaksiyonu ile yapılır, bu reaksiyon oldukça endotermiktir. HCN üretimi için kullanılan üç ticari proses Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow ve Shawinigan prosesleridir. Bu prosesler ısı üretimi ve transferi yöntemi ve bir katalizör kullanılıp kullanılmamasına göre ayırt edilebilir.

Andrussow prosesi, reaksiyon ısısını sağlamak için reaktör hacmi içinde bir hidrokarbon gazı ve oksijenin yanmasıyla oluşan ısıyı kullanır. BMA prosesi, reaktör duvarlarının dış yüzeyini ısıtmak için harici bir yanma prosesi tarafından üretilen ısıyı kullanır, bu da reaktör duvarlarının iç yüzeyini ısıtır ve böylece reaksiyon ısısını sağlar. Shawinigan prosesi, reaksiyon ısısını sağlamak için akışkan bir yataktaki elektrotlardan akan bir elektrik akımı kullanır.

Andrussow prosesinde, doğal gaz (metan oranı yüksek bir hidrokarbon gaz karışımı), amonyak ve oksijen veya hava karışımı bir platin katalizör varlığında reaksiyona sokulur. Katalizör tipik olarak bir dizi platin/rodyum tel gazlı bez katmanından oluşur. Oksijen miktarı, reaktanların kısmi yanmasının, reaktanları 1000° C'yi aşan bir çalışma sıcaklığına kadar ön ısıtmak için yeterli enerjiyi ve HCN oluşumu için gerekli reaksiyon ısısını sağlayacak şekildedir. Reaksiyon ürünleri HCN, H2, H2O, CO, CO2 ve daha sonra ayrıştırılması gereken eser miktarda yüksek nitritlerdir.

BMA prosesinde, amonyak ve metan karışımı yüksek sıcaklıkta refrakter bir malzemeden yapılmış gözeneksiz seramik tüplerin içinde akar. Her bir tüpün içi platin parçacıkları ile kaplanmış veya astarlanmıştır. Tüpler yüksek sıcaklıktaki bir fırına yerleştirilir ve dışarıdan ısıtılır. Isı, seramik duvar boyunca duvarın ayrılmaz bir parçası olan katalizör yüzeyine iletilir. Reaksiyon, reaktanlar katalizörle temas ettikçe tipik olarak 1300° C'de gerçekleştirilir. Yüksek reaksiyon sıcaklığı, büyük reaksiyon ısısı ve katalizörü devre dışı bırakan reaksiyon sıcaklığının altında katalizör yüzeyinde koklaşma meydana gelebilmesi nedeniyle gerekli ısı akısı yüksektir. Her tüp tipik olarak yaklaşık 1″ çapında olduğundan, üretim gereksinimlerini karşılamak için çok sayıda tüpe ihtiyaç vardır. Reaksiyon ürünleri HCN ve hidrojendir.

Shawinigan prosesinde, propan ve amonyaktan oluşan bir karışımın reaksiyonu için gerekli enerji, katalitik olmayan kok partiküllerinden oluşan akışkan bir yatağa daldırılmış elektrotlar arasında akan bir elektrik akımı ile sağlanır. Shawinigan prosesinde bir katalizörün bulunmamasının yanı sıra oksijen veya havanın da bulunmaması, reaksiyonun tipik olarak 1500 C dereceyi aşan çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilmesi gerektiği anlamına gelmektedir.

Yukarıda açıklandığı üzere, HCN'nin NH3 ile CH4 veya C3H8 gibi bir hidrokarbon gazının Pt grubu metal katalizör varlığında reaksiyona girmesiyle üretilebildiği bilinmekle birlikte, özellikle küçük ölçekli üretim için HCN üretiminin ekonomisini iyileştirmek amacıyla bu tür proseslerin ve benzerlerinin verimliliğini artırma ihtiyacı devam etmektedir. Kullanılan değerli metal katalizör miktarına kıyasla HCN üretim oranını en üst düzeye çıkarırken enerji kullanımını ve amonyak atılımını en aza indirmek özellikle önemlidir. Ayrıca, katalizör koklaşma gibi istenmeyen reaksiyonları teşvik ederek HCN üretimini olumsuz etkilememelidir. Ayrıca, bu süreçte kullanılan katalizörlerin aktivitesinin ve ömrünün iyileştirilmesi istenmektedir. HCN üretimi için yapılan yatırımın büyük bir kısmı platin grubu katalizörlere yapılmaktadır. Mevcut buluş, katalizörü önceki teknikte olduğu gibi dolaylı olarak değil doğrudan ısıtır ve böylece bu arzuları gerçekleştirir.

Daha önce tartışıldığı gibi, nispeten düşük frekanslı indüksiyon ısıtmanın, nispeten uzun elektrik iletim yollarına sahip nesnelere yüksek güç seviyelerinde ısı iletiminde iyi bir homojenlik sağladığı bilinmektedir. Endotermik bir gaz fazı katalitik reaksiyonuna reaksiyon enerjisi sağlarken, ısının minimum enerji kaybıyla doğrudan katalizöre iletilmesi gerekir. Yüksek yüzey alanlı, gaz geçirgen bir katalizör kütlesine düzgün ve verimli ısı iletimi gereksinimleri, indüksiyonla ısıtmanın yetenekleriyle çelişiyor gibi görünmektedir. Mevcut buluş, katalizörün yeni bir yapısal forma sahip olduğu bir reaktör konfigürasyonu ile elde edilen beklenmedik sonuçlara dayanmaktadır. Bu yapısal form şu özellikleri bir araya getirmektedir: 1) katalizörün düzgün bir şekilde doğrudan indüksiyonla ısıtılmasını kolaylaştıran etkili bir şekilde uzun bir elektrik iletim yolu uzunluğu ve 2) yüksek yüzey alanına sahip bir katalizör; bu özellikler endotermik kimyasal reaksiyonları kolaylaştırmak için işbirliği yapmaktadır. Reaksiyon odasında demir bulunmaması, NH3 ve bir hidrokarbon gazının reaksiyonu ile HCN üretimini kolaylaştırır.

İndüksiyon ısıtma kapları reaktörleri