Поглиблене застосування технології адсорбційного очищення водню під змінним тиском у металургійній промисловості
2024-07-15
У металургії заліза та сталі, що є основною галуззю національної важкої промисловості, особливо важливі технології поділу та очищення газів, що беруть участь у виробничому процесі. Серед них очищення водню є невід'ємною частиною процесу металургії заліза та сталі. В останні роки завдяки безперервному розвитку науки і техніки технологія адсорбції під тиском (PSA) широко використовується в галузі очищення водню завдяки таким перевагам, як висока ефективність, енергозбереження та захист навколишнього середовища.
Огляд технології адсорбції, що коливається, під тиском
У металургійній промисловості водень в основному використовується для відновлення оксиду заліза в залізняку з метою отримання заліза. Однак у процесі підготовки водень часто містить домішкові гази, такі як азот, монооксид вуглецю і т.д., і присутність цих домішкових газів впливає на чистоту та ефективність використання водню. Тому для одержання водню високої чистоти необхідно очищати його за допомогою технології адсорбції під змінним тиском.
Технологія адсорбції при змінному тиску - це метод поділу та очищення газів, заснований на відмінностях адсорбційної здатності адсорбентів до молекул газів при різних тисках і відмінностях в адсорбційній здатності молекул різних типів газів. Основний принцип цієї технології полягає в тому, що при певній температурі, використовуючи властивість, що адсорбційна здатність адсорбенту для певних компонентів газу змінюється зі зміною тиску, і властивість, що адсорбційна здатність для різних видів певних компонентів газу різна, процеси адсорбції і десорбції здійснюються поперемінно шляхом періодичного зміни тиску в системі, таким чином.
У звичайному процесі PSA для регенерації адсорбенту можуть використовуватися два методи:
1. "Промивання" шару продуктовим газом для зниження парціального тиску адсорбованих домішок і витіснення більш труднодесорбируемых домішок. Перевагою є те, що це можна зробити за атмосферного тиску. Недоліком є втрата деякої кількості продуктового газу.
2.регенерація за допомогою вакуумної відкачування, так що більш важкодесорбовані домішки в негативному тиску примусово десорбуються вниз, що зазвичай називають вакуумною адсорбцією, що гойдається (Vacuum Pressure Swing Adsorption, скорочено VPSA або VSA). Перевагами процесу VPSA є добрий ефект регенерації, високий вихід продукту. Недоліком є необхідність збільшення вакуумного насоса, енергоспоживання пристрою відносно високе.
У реальному процесі застосування використання якого процесу в основному залежить від складу вихідного газу, умов, швидкості потоку, чистоти продукту, вимог до виходу, а також капіталу заводу і простору та інших обставин для прийняття рішення.
Адсорбційні процеси очищення водню зі змінним тиском (VPA)
Процес адсорбційної очистки водню зі змінним тиском в основному включає адсорбцію, вирівнювання перепаду тиску, низхідне скидання, зворотне скидання, промивання, вирівнювання тиску, кінцевий підйом тиску та інші етапи. Саме це виглядає так:
1.адсорбція: сирий водень надходить у адсорбційну вежу під певним тиском, в якій домішковий газ адсорбується адсорбентом, а водень високої чистоти надходить у наступний процес через адсорбційну вежу.
2. вирівнювання тиску: після адсорбції тиск в адсорбційній вежі знижується до проміжного тиску за допомогою етапу вирівнювання тиску, створюючи умови для наступних етапів зниження та зворотного скидання.
3. виділення шунта та зворотне виділення: після вирівнювання тиску домішкові гази в адсорбційній вежі частково вивільняються в процесі виділення шунту, а потім домішні гази додатково вивільняються шляхом виділення десорбованих газів у зворотному напрямку в процесі зворотного виділення.
4.промивка: після закінчення зворотного скидання адсорбційна башта промивається чистішим водневим газом для подальшого видалення залишкових домішкових газів.
5. вирівнювання тиску та остаточне підвищення тиску: після промивання тиск в адсорбційній вежі підвищується до робочого тиску через етапи вирівнювання тиску та остаточного підвищення тиску, щоб підготуватися до наступного циклу процесу адсорбції.
Переваги технології адсорбції під змінним тиском (VPA) у металургійній промисловості
1.висока ефективність: технологія адсорбції під змінним тиском має високу ефективність поділу та очищення, передовим і надійним процесом, широкою застосовністю до сировини, дозволяє отримати водень високої чистоти за короткий час, чистота може досягати 90-99,9999%, та підвищити ефективність виробництва.
2.енергозбереження: в порівнянні з традиційною технологією поділу з глибоким охолодженням, технологія адсорбції зі змінним тиском має значну перевагу в споживанні енергії. Робоча температура близька до нормальної, що дозволяє уникнути великого споживання енергії у процесі поділу з глибоким охолодженням. Широкий діапазон тиску: 0,2-6,0MPaG, низьке енергоспоживання, гнучкість роботи до 20-120%, час безперервної роботи пристрою понад 3 роки.
3.екологічність: технологія адсорбції під змінним тиском не виробляє небезпечних відходів у процесі очищення, а ступінь вилучення водню висока. Залежно від джерела газу та умов виробництва ступінь вилучення водню становить 60-99%. Вона відповідає вимогам "зеленого" виробництва.
4. гнучкість: технологія адсорбції під змінним тиском дозволяє регулювати адсорбент і параметри процесу відповідно до різних виробничих вимог, володіючи високою адаптивністю та гнучкістю. Пристрій має високий ступінь автоматизації, з самоадаптивним налаштуванням, автоматичною діагностикою несправностей та іншими функціями, зручно запускати та зупиняти установку, і вже реалізовано безпілотне автоматичне керування.
Промислова цінність та перспективи ринку
В даний час технологія VRS широко використовується в конверсійному газі, газі крекінгу метанолу, газі випуску метанолу, хвостовому газі синтетичного аміаку та газі низьких фракцій гідрогенізації нафтопереробки,
Коли газ з корпусу крильчатки викидається на периферію одночасно, у корпусі крильчатки утворюється область низького тиску, внаслідок чого газ всмоктується корпус крильчатки. Залежно від безперервної роботи крильчатки газ безперервно всмоктується та викидається. Механічна енергія, отримана газом у відцентровому вакуумному насосі, зрештою виявляється у збільшенні енергії статичного тиску.
Технічні переваги високоефективних відцентрових вакуумних насосів
У порівнянні з традиційними вакуумними насосами високоефективні відцентрові вакуумні насоси мають більш високу швидкість відкачування та менше споживання енергії, що робить промислове виробництво більш ефективним та екологічно чистим, а також можуть бути налаштовані та оптимізовані відповідно до різних потреб та підходять для різних спеціальних умов та технологічних вимог.
l Висока енергоефективність: високоефективні відцентрові вакуумні насоси мають більш високу швидкість відкачування, нижчий граничний тиск та відмінну здатність працювати з газом, що дозволяє швидко досягти необхідного рівня вакууму, значно підвищити ефективність роботи та задовольнити потреби різних складних процесів.
l Низьке енергоспоживання: завдяки точному аналізу механіки рідини та оптимізованої системі керування, високоефективний відцентровий вакуумний насос використовує передові енергозберігаючі технології та екологічно чисті матеріали, що дозволяє знизити енергоспоживання та шум при збереженні високої продуктивності та зменшити забруднення навколишнього середовища, що не тільки сприяє зниженню енергозбереження. підприємств.
l Висока стабільність: Високоефективна технологія відцентрових вакуумних насосів використовує високоякісні матеріали та передовий виробничий процес, що підвищує зносостійкість, корозійну стійкість та термін служби насоса, а також забезпечує стабільність та надійність насоса. При безперервній чи переривчастій роботі він може підтримувати стабільний рівень вакууму та продуктивність, знижуючи ризик технічного обслуговування та відмов.
l Інтелектуальне управління: компанія Chengdu Yizhi Technology оснастила високоефективний відцентровий вакуумний насос інтелектуальною системою управління, що забезпечує автоматичне керування та дистанційний моніторинг. Оператори можуть задавати параметри та здійснювати моніторинг у режимі реального часу через простий інтерфейс, що підвищує зручність та безпеку експлуатації.
Технологічний прорив компанії Chengdu Yizhi Technology
Компанія Chengdu Yizhi Technology зробила важливий прорив у розробці високоефективних відцентрових вакуумних насосів, в основному в таких областях:
Інноваційний дизайн: Завдяки глибокому вивченню гідродинаміки та термодинаміки, компанія Chengdu Yizhi Technology оптимізувала структуру насоса та дизайн робочого колеса для підвищення ефективності та продуктивності насоса.
Передові матеріали: У технології високоефективного відцентрового вакуумного насосу Chengdu Yizhi Technology використовуються передові матеріали та виробничі процеси, такі як високоміцні сплави та технологія точного лиття, що дозволяє насосу витримувати більш високий робочий тиск та температуру, а також продовжує термін його служби.
Інтелектуальна технологія: Завдяки впровадженню передових датчиків та систем керування, Chengdu Yizhi Technology здійснює моніторинг та автоматичне налаштування насоса в режимі реального часу. Це дозволяє не тільки своєчасно виявляти потенційні проблеми, але й регулювати умови роботи відповідно до фактичної ситуації, забезпечуючи стабільну роботу та ефективну продуктивність насоса.
Індивідуальне обслуговування: Chengdu Yizhi Technology пропонує індивідуальні рішення для високоефективних відцентрових вакуумних насосів відповідно до різних потреб та сценаріїв застосування клієнтів. Будь то спеціальна обробка газу або особливі процеси, пропонуються індивідуальні рішення щодо проектування та оптимізації.
Області застосування технології високоефективних відцентрових вакуумних насосів
Високоефективні відцентрові вакуумні насоси Chengdu Yizhi Technology мають переваги компактної структури, високої ефективності, низького рівня шуму і т.д. і широко використовуються в хімічній промисловості, електроенергетиці, охороні навколишнього середовища та інших галузях промисловості, що приносить велику зручність для різних галузей промисловості.
Наукові дослідження: у лабораторіях та науково-дослідних установах високоефективні відцентрові вакуумні насоси використовуються для забезпечення стабільного вакуумного середовища для підтримки різних точних експериментів та досліджень.
Промисловість: у виробництві напівпровідників, хімічної, нафтової та інших галузях промисловості високоефективні відцентрові вакуумні насоси використовуються для роботи з промисловими газами для забезпечення безперебійного перебігу виробничого процесу.
Медична сфера: у медицині
