感應加熱反應器 儲槽-容器
我們在以下領域擁有超過 20 年的經驗 感應加熱 並已為全球許多國家開發、設計、製造、安裝及試運行容器與管道加熱系統。
由於加熱系統自然簡單且非常可靠，因此應將感應加熱的選項視為首選。
感應加熱體現了電力直接進入製程的所有便利性，並在需要的地方轉變為熱量。它幾乎可以成功應用於任何需要熱源的容器或管道系統。
由於不會向周圍環境釋放大量熱量，因此感應式系統具有許多其他方式無法達到的優點，並可提高工廠生產效率和改善操作條件。此系統特別適用於嚴密控制的反應製程，例如在危險區域生產合成樹脂。
由於每個 感應加熱容器 感應加熱系統是根據每位客戶的特定需求量身打造，我們提供不同尺寸與不同加熱速率的感應加熱系統。我們的工程師擁有多年經驗，可為各行各業的各種應用開發定制感應加熱系統。加熱器的設計可滿足製程的精確要求，並可在我們的廠房或現場快速安裝到容器上。
獨特優勢
- 感應線圈與加熱容器壁之間沒有物理接觸。
- 快速啟動和關閉。無熱慣性。
- 低熱損失
- 精確控制產品及容器壁溫度，不會過度燒焦。
- 高能量輸入。自動或微處理器控制的理想選擇
- 線電壓下的安全危險區域或標準工業操作。
- 高效率、無污染的均勻加熱。
- 運行成本低。
- 低溫或高溫工作。
- 操作簡單靈活。
- 最低限度的維護。
- 穩定的產品品質。
- 加熱器可獨立安裝於容器上，只需最小的地面空間。
感應加熱線圈設計 可適用於目前使用的大多數形式和形狀的金屬容器和槽。直徑或長度從幾厘米到幾米不等。低碳鋼、包覆低碳鋼、實心不銹鋼或有色金屬容器均可成功加熱。一般建議最小壁厚為 6mm。
單位額定值設計範圍從 1KW 到 1500KW。感應加熱系統的輸入功率密度並無限制。任何存在的限制都是由產品的最大吸熱能力、製程或容器壁材料的冶金特性所造成的。
感應加熱體現了電力直接進入製程並轉化為熱能的所有便利性。由於加熱直接在與產品接觸的容器壁上進行，且熱損失極低，因此系統效率極高（高達 90%）。
感應加熱具有許多其他方式無法達到的優點，由於不會向周圍環境釋放大量熱量，因此可提高工廠生產效率並改善操作條件。
使用感應製程加熱的典型工業：
- 反應器和鍋
- 黏著劑和特殊塗層
- 化學、天然氣和石油
- 食品加工
- 冶金和金屬表面處理
- 預熱焊接
- 塗層
- 模具加熱
- 合身與不合身
- 熱組件
- 食品乾燥
- 管道流體加熱
- 容器加熱和隔熱
HLQ Induction In-Line Heater（感應式直列加熱器）可應用於包括以下應用：
- 用於化學和食品加工的空氣和瓦斯加熱
- 用於加工和食用油的熱油加熱
- 汽化和過熱：瞬間蒸氣升溫、低溫和高溫/高壓（在 100 bar 時可達 800ºC）
先前的容器與連續加熱器專案包括
反應器和鍋，高壓滅菌器，製程容器，儲存和沉澱槽，水浴，大桶和蒸鍋，壓力容器，蒸發器和過熱器，熱交換器，旋轉桶，管道，雙燃料加熱容器
先前的線上加熱器專案包括
高壓超加熱蒸氣加熱器、蓄熱式空氣加熱器、潤滑油加熱器、食用油及食用油加熱器、氣體加熱器，包括氮氣、氮氬及催化富氣體 (CRG) 加熱器。
感應加熱是一種選擇性加熱導電材料的非接觸方法，其原理是透過交變磁場在稱為感應體的材料中誘發電流（稱為渦電流），從而加熱感應體。感應加熱已在冶金工業中使用多年，用於加熱金屬，例如熔化、精煉、熱處理、焊接和燒焊。感應加熱的頻率範圍很廣，從低至 50 Hz 的交流電源線頻率到數十 MHz 的頻率。
在特定的感應頻率下，當物件中存在較長的傳導路徑時，感應場的加熱效率就會提高。大型實體工件可用較低頻率加熱，而小型物件則需要較高頻率。對於要加熱的特定尺寸物件而言，太低的頻率無法提供有效率的加熱，因為感應場中的能量無法在物件中產生所需的渦流強度。另一方面，過高的頻率會造成不均勻的加熱，因為感應場中的能量無法穿透物體，渦電流只能在表面或表面附近產生。然而，對透氣金屬結構進行感應加熱在現有技術中並不存在。
氣相催化反應的現有技術製程要求催化劑具有較高的表面面積，以使反應物氣體分子與催化劑表面有最大程度的接觸。現有技術製程通常使用多孔催化材料或許多適當支撐的小催化顆粒來達到所需的表面面積。這些現有技術製程依賴傳導、輻射或對流來提供催化劑所需的熱量。為了達到良好的化學反應選擇性，反應物的所有部分都應經歷均一的溫度和催化環境。因此，對於內熱式反應而言，在催化床的整個容積中，熱量的傳送速率必須盡可能均勻。傳導、對流和輻射在提供必要的熱傳送速率和均勻性方面都有其固有的限制。
GB 專利 2210286 (GB '286) 是典型的現有技術，教導將不導電的小催化劑微粒安裝在金屬支座上，或摻雜催化劑使其導電。金屬支座或摻雜材料會被感應加熱，進而加熱觸媒。本專利教導使用鐵磁核心，使其從中央穿過催化床。鐵磁核心的優先材料是矽鐵。GB 專利 2210286 的裝置雖然適用於攝氏 600 度以下的反應，但在較高溫度下卻受到嚴重限制。鐵磁鐵芯的磁導率在較高溫度下會顯著降低。根據 Erickson, C. J.，"Handbook of Heating for Industry"，pp 84-85，鐵的磁導率在攝氏 600 度時開始衰減，並在攝氏 750 度時有效消失。由於在 GB '286 的安排中，催化劑床中的磁場取決於鐵磁芯的磁導率，這樣的安排將無法有效地將催化劑加熱到超過攝氏 750 度的溫度，更不用說達到生產 HCN 所需的超過攝氏 1000 度的溫度。
GB 專利 2210286 的設備也被認為在化學上不適合用於製備 HCN。HCN 是由氨和碳氫化合物氣體反應製成的。眾所周知，鐵在高溫下會導致氨分解。相信在 GB '286 的反應室內的鐵磁核心和催化劑支架中的鐵會造成氨的分解，並會抑制而非促進氨與碳氫化合物進行所需的反應以形成 HCN。
氰化氫 (HCN) 是一種重要的化學品，在化學和採礦業有許多用途。例如，HCN 是製造己二腈、丙酮氰醇、氰化鈉的原料，也是製造殺蟲劑、農產品、螯合劑和動物飼料的中間體。HCN 是一種高毒性液體，沸點為攝氏 26 度，因此必須遵守嚴格的包裝和運輸規定。在某些應用中，需要在遠離大型 HCN 生產設施的偏遠地點使用 HCN。將 HCN 運送至這些地點涉及重大危險。在需要使用 HCN 的地點生產 HCN 可避免在運輸、儲存和處理過程中遇到的危險。使用現有技術製程在現場小規模生產 HCN 在經濟上並不可行。然而，使用本發明的製程和設備，小規模和大規模現場生產 HCN 在技術和經濟上都是可行的。
當含有氫、氮和碳的化合物在高溫下結合時，無論有無催化劑，均可產生 HCN。例如，HCN 通常是由氨和碳氫化合物反應製得，該反應具有很高的內熱性。製造 HCN 的三種商業製程為 Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA)、Andrussow 和 Shawinigan 製程。這些製程可根據產熱和傳熱方法以及是否使用催化劑加以區分。
Andrussow 製程利用反應器容積內碳氫化合物氣體與氧氣燃燒所產生的熱量來提供反應熱。BMA 製程利用外部燃燒製程產生的熱力加熱反應器壁的外表面，進而加熱反應器壁的內表面，從而提供反應熱。Shawinigan 製程使用流經流化床中電極的電流來提供反應熱。
在 Andrussow 製程中，天然瓦斯（高甲烷含量的碳氫化合物氣體混合物）、氨和氧氣或空氣的混合物在鉑催化劑的作用下進行反應。催化劑通常包括多層鉑/銠絲網。氧氣的數量應使反應物的部分燃燒提供足夠的能量，以預熱反應物至超過 1000° C 的操作溫度，以及形成 HCN 所需的反應熱。反應產物為 HCN、H2、H2O、CO、CO2 和微量的高亞硝酸鹽，這些物質必須加以分離。
在 BMA 製程中，氨氣和甲烷的混合物會在由高溫耐火材料製成的無孔陶瓷管內流動。每個管子的內部都襯有或塗有鉑金顆粒。管子被放置在高溫熔爐中，並從外部加熱。熱量透過陶瓷壁傳導到催化劑表面，催化劑表面是陶瓷壁的一個組成部分。當反應物與催化劑接觸時，反應通常在 1300° C 下進行。由於反應溫度升高、反應熱量大，以及催化劑表面會在反應溫度以下發生結焦，使催化劑失去活性，因此所需的熱通量很高。由於每根管子的直徑通常約為 1″，因此需要大量的管子才能滿足生產需求。反應產物為 HCN 和氫。
在 Shawinigan 製程中，由丙烷和氨組成的混合物反應所需的能量是由流動在浸入非催化焦炭顆粒流化床的電極之間的電流提供。Shawinigan 製程中沒有催化劑，也沒有氧氣或空氣，這意味著反應必須在非常高的溫度下進行，通常超過 1500 摄氏度。
雖然如上文所揭露，已知在鉑族金屬催化劑存在下，NH3 與碳氫化合物氣體（如 CH4 或 C3H8）反應可生產 HCN，但仍需提高此類製程及相關製程的效率，以改善 HCN 生產的經濟性，尤其是小規模生產的經濟性。尤其重要的是，與所使用的貴金屬催化劑數量相比，在最大化 HCN 生產率的同時，盡量減少能源使用和氨突破。此外，催化劑不應會促進焦化等不良反應，從而對 HCN 的生產造成不利影響。此外，還希望提高此製程中使用的催化劑的活性和壽命。值得注意的是，HCN 生產過程中的大部分投資都在鉑族催化劑上。本發明直接加熱催化劑，而不是像現有技術那樣間接加熱催化劑，從而實現了這些期望。
如前所述，相對較低頻率的感應加熱已知可在高功率等級下為具有相對較長電傳導路徑的物件提供良好的均勻熱傳導。在為內熱氣相催化反應提供反應能量時，需要以最小的能量損失將熱能直接傳遞至催化劑。將熱能均勻且有效率地傳送至高表面積、可透氣的催化劑團體的要求似乎與感應加熱的能力有所衝突。本發明是以反應器配置所獲得的意外結果為基礎，其中催化劑具有新穎的結構形式。這種結構形式結合了以下特點：1) 有效的長電導通路長度，有助於以均勻的方式對催化劑進行有效的直接感應加熱，以及 2) 催化劑具有較高的表面面積；這些特點共同促進了內熱化學反應。反應室中完全不含鐵，有助於 NH3 與碳氫化合物氣體反應生成 HCN。