induktsioonkuumutusreaktori mahutid

Induktsioonkuumutusreaktorid - mahutid

Meil on üle 20-aastane kogemus aastal induktsioonkuumutamine ning oleme välja töötanud, projekteerinud, valmistanud, paigaldanud ja tellinud laevade ja torude küttesüsteeme paljudesse riikidesse üle kogu maailma.

Kuna küttesüsteem on loomulikult lihtne ja väga usaldusväärne, tuleks eelistatud valikuks pidada induktsioonkuumutuse võimalust.

Induktsioonkuumutus hõlmab kõiki elektriga seotud mugavusi, mis viiakse otse protsessi ja muundatakse soojuseks täpselt seal, kus seda vajatakse. Seda saab edukalt rakendada praktiliselt igas soojusallikat vajavas anumas või torusüsteemis.

Induktsioon pakub paljusid eeliseid, mida muud vahendid ei saa, ning parandab taimekasvatuse efektiivsust ja paremaid töötingimusi, kuna ümbruskonda ei eraldata märkimisväärset soojust. Süsteem sobib eriti tihedate kontrollreaktsioonide jaoks, näiteks sünteetiliste vaikude tootmiseks ohualal.

Nagu igaüks induktsioonkuumutusnõu on kohandatud iga kliendi konkreetsetele vajadustele ja nõuetele, pakume erineva suurusega ja erineva soojenemiskiirusega. Meie inseneridel on olnud aastatepikkune kogemus eritellimusel valmistatud induktsioonküttesüsteemide väljatöötamisel, mis on mõeldud mitmesuguste rakenduste jaoks paljudes tööstusharudes. Kütteseadmed on projekteeritud nii, et need vastaksid protsessi täpsetele nõuetele ja on konstrueeritud nii, et need saaksid kiiresti paigaldada laevale kas meie töödes või kohapeal.

UNIKAALSED KASUD

• Induktsioonmähise ja anuma kuumutatud seina vahel pole füüsilist kontakti.
• Kiire käivitamine ja seiskamine. Puudub termiline inerts.
• Madal soojuskadu
• Täpne toote ja anuma seina temperatuuri reguleerimine ilma üle tulistamata.
• Suur energiatarbimine. Ideaalne automaatse või mikroprotsessori juhtimiseks
• Ohutu ohuala või tööstuslik töö võrgupingel.
• Saastevaba ühtlane kuumutamine kõrge efektiivsusega.
• Madalad jooksvad kulud.
• Töötamine madalal või kõrgel temperatuuril.
• Lihtne ja paindlik kasutada.
• Minimaalne hooldus.
• Püsiv toote kvaliteet.
• Soojendi laeval eraldi, mis nõuab minimaalset põrandapinda.

Induktsioonküttepoolide kujundused on saadaval praeguses kasutuses enamiku vormide ja kujuga metallanumate ja paakide jaoks. Alates mõnest keskemetrist kuni mitme meetri läbimõõdu või pikkuseni. Kerget terast, plakeeritud pehmet terast, tahket roostevaba terast või värvilisi anumaid saab edukalt kuumutada. Üldiselt on soovitatav seina minimaalne paksus 6 mm.

Ühiku reitingukavandid on vahemikus 1KW kuni 1500KW. Induktsioonküttesüsteemide puhul pole sisendvõimsuse tiheduse piirangut. Kõik olemasolevad piirangud on seotud toote maksimaalse soojuse neeldumisvõimega, protsessi või anuma seina materjali metallurgiliste omadustega.

Induktsioonküte kehastab kõiki mugavusi, mis viiakse otse protsessi ja muundatakse soojuseks täpselt seal, kus seda vajatakse. Kuna kuumutamine toimub tootega kokkupuutes otse anuma seinas ja soojuskadud on äärmiselt väikesed, on süsteem üliefektiivne (kuni 90%).

Induktsioonküte pakub palju muid eeliseid, mida muud vahendid ei saa, ning see annab parema taimetoodangu efektiivsuse ja paremad töötingimused, kuna ümbruskonda ei eraldata märkimisväärset soojust.

Tüüpilised tööstusharud, kus kasutatakse induktsioonprotsessi kuumutamist:

• Reaktorid ja veekeetjad
• Liim- ja spetsiaalsed katted
• Keemia, gaas ja nafta
• Toiduainete töötlemine
• Metallurgiline ja metallviimistlus

• Keevitamise eelsoojendamine
• Katmine
• Hallituse soojendamine
• Paigaldamine ja paigaldamine
• Termiline kokkupanek
• Toidu kuivatamine
• Torujuhtmete vedeliku soojendamine
• Paagi ja laeva soojendamine ja soojustamine

HLQ induktsioon-reasoojendusseadet saab kasutada järgmiste rakenduste jaoks:

• õhu- ja gaasiküte kemikaalide ja toiduainete töötlemiseks
• Kuum õliküte protsessi- ja toiduõlidele
• Aurustamine ja ülekuumenemine: kohene auru tõstmine, madal ja kõrge temperatuur / rõhk (kuni 800 ºC 100 baari juures)

Varasemad laevade ja pidevsoojendi projektid hõlmavad järgmist:

Reaktorid ja veekeetjad, autoklaavid, töötlemisanumad, hoiustamis- ja settepaagid, vannid, vaadid ja vaagnad, surveanumad, aurustid ja ülekuumendid, soojusvahetid, pöördtrumlid, torud, topeltkütusega kuumutatud anumad

Eelmine reasoojendi projekt sisaldab:

Kõrgsurvega ülikuumutatud aurukütteseadmed, regeneratiivsed õhukütteseadmed, määrdeõlisoojendid, toiduõli ja toiduõli kütteseadmed, gaasikütteseadmed, sealhulgas lämmastiku, lämmastiku argooni ja katalüütiliselt rikaste gaaside (CRG) küttekehad.

Induktsioonkuumutamine on mittekontaktne meetod elektrit juhtivate materjalide selektiivseks kuumutamiseks, rakendades vahelduvat magnetvälja elektrivoolu, mida nimetatakse pöörisvooluks, tekitamiseks materjalis, mida tuntakse suseptorina, kuumutades seeläbi susceptorit. Induktsioonkuumutust on metallurgiatööstuses aastaid kasutatud metallide kuumutamiseks, näiteks sulatamiseks, rafineerimiseks, kuumtöötlemiseks, keevitamiseks ja jootmiseks. Induktsioonkuumutust kasutatakse laias sagedusvahemikus, alates vahelduvvoolu elektriliinide sagedustest kuni 50 Hz kuni kümnete MHz sagedusteni.

Teatud induktsioonisageduse korral suureneb induktsioonivälja soojustõhusus, kui objektil on pikem juhtivus. Suuri tahkeid detaile võib kuumutada madalamate sagedustega, samas kui väikesed esemed vajavad kõrgemaid sagedusi. Teatud suurusega objekti kuumutamiseks tagab liiga madal sagedus ebaefektiivse kuumutamise, kuna induktsioonivälja energia ei tekita objektis soovitud pöörisvoolude intensiivsust. Liiga kõrge sagedus põhjustab seevastu ebaühtlast kuumenemist, kuna induktsioonivälja energia ei tungi objekti ja pöörisvoolud indutseeritakse ainult pinnal või selle lähedal. Gaasi läbilaskvate metallkonstruktsioonide induktsioonkuumutamine pole tehnika tasemes teada.

Gaasifaasi katalüütiliste reaktsioonide tehnika tasemest tuntud protsessid nõuavad, et katalüsaatoril oleks suur pind, et reaktanti gaasimolekulidel oleks maksimaalne kontakt katalüsaatori pinnaga. Tehnika taseme protsessides kasutatakse nõutava pinna saavutamiseks tavaliselt kas poorset katalüsaatorit või paljusid sobivalt toestatud väikeseid katalüütilisi osakesi. Need tehnika tasemest tuntud protsessid toetuvad katalüsaatorile vajaliku soojuse tagamiseks juhtivusele, kiirgusele või konvektsioonile. Keemilise reaktsiooni hea selektiivsuse saavutamiseks peaksid kõik reagentide osad olema ühtlase temperatuuri ja katalüütilise keskkonnaga. Endotermilise reaktsiooni jaoks peab soojuse edastamise kiirus olema võimalikult ühtlane kogu katalüütilise kihi mahus. Nii juhtivus kui konvektsioon ja kiirgus on oma olemuselt piiratud võimalusega tagada vajalik soojusenergia edastamise kiirus ja ühtlus.

GB patendis 2210286 (GB '286), mis on tüüpiline tehnika tasemele, õpetatakse elektrit mittejuhtivate väikeste katalüsaatorosakeste paigaldamist metalltoele või katalüsaatori lisamist, et muuta see elektrit juhtivaks. Metallist tugi või dopingumaterjal kuumutatakse induktsiooniga ja soojendab omakorda katalüsaatorit. See patent õpetab katalüsaatorikihti tsentraalselt läbiva ferromagnetilise südamiku kasutamist. Ferromagnetilise südamiku eelistatud materjal on räni raud. Ehkki see on kasulik reaktsioonide jaoks temperatuuril umbes 600 ° C, on GB patendi 2210286 aparaadil kõrgematel temperatuuridel tõsised piirangud. Ferromagnetilise südamiku magnetiline läbilaskvus laguneks kõrgematel temperatuuridel oluliselt. Ericksoni, CJ, “Handbook of Heating for Industry”, lk 84–85, raua magnetiline läbilaskvus hakkab 600 ° C juures lagunema ja on 750 ° C juures tegelikult kadunud. Kuna GB '286 paigutuses on magnetiline katalüsaatorikihi väli sõltub ferromagnetilise südamiku magnetilisest läbilaskvusest, selline paigutus ei kuumutaks katalüsaatorit tõhusalt temperatuurini, mis ületab 750 C, rääkimata HCN-i tootmiseks vajalikust suuremast kui 1000 C-st.

Samuti peetakse GB-patendi 2210286 seadet keemiliselt sobimatuks HCN-i valmistamiseks. HCN valmistatakse ammoniaagi ja süsivesinikgaasi reageerimisel. On teada, et raud põhjustab kõrgematel temperatuuridel ammoniaagi lagunemist. Usutakse, et ferromagnetilises südamikus ja GB '286 reaktsioonikambris katalüsaatori kandjas olev raud põhjustaks ammoniaagi lagunemist ja pigem pärsiks kui soodustaks ammoniaagi soovitud reaktsiooni süsivesinikuga HCN moodustamiseks.

Vesiniktsüaniid (HCN) on oluline kemikaal, mida kasutatakse palju keemia- ja mäetööstuses. Näiteks on HCN tooraine adiponitriili, atsetoontsüanohüdriini, naatriumtsüaniidi ja vahesaaduste tootmiseks pestitsiidide, põllumajandussaaduste, kelaativate ainete ja loomasööda tootmisel. HCN on väga mürgine vedelik, mis keeb temperatuuril 26 ° C ja mille suhtes kehtivad ranged pakendamis- ja transpordieeskirjad. Mõnes rakenduses on HCN-i vaja kaugemates kohtades, mis asuvad kaugel suuremahulistest HCN-i tootmisrajatistest. HCN-i saatmine sellistesse kohtadesse on seotud suurte ohtudega. HCN-i tootmine kohtades, kus seda kasutatakse, väldiks selle transportimisel, ladustamisel ja käsitsemisel tekkivaid ohte. HCN-i väikesemahuline tootmine kohapeal, kasutades tehnika tasemest tuntud protsesse, ei oleks majanduslikult otstarbekas. Kuid HCN-i väikesemahuline ja ka suuremahuline tootmine kohapeal on käesoleva leiutise protsesside ja seadmete abil tehniliselt ja majanduslikult teostatav.

HCN-i saab toota, kui vesinikku, lämmastikku ja süsinikku sisaldavad ühendid ühendatakse kõrgel temperatuuril koos katalüsaatoriga või ilma. Näiteks HCN saadakse tavaliselt ammoniaagi ja süsivesiniku reaktsioonil, mis on väga endotermiline reaktsioon. Kolm kaubanduslikku protsessi HCN valmistamiseks on Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow ja Shawinigan protsessid. Neid protsesse saab eristada soojuse genereerimise ja ülekandmise meetodi ning katalüsaatori kasutamise järgi.

Andrussowi protsessis kasutatakse reaktsioonisoojuse saamiseks reaktori mahus süsivesinikgaasi ja hapniku põletamisel tekkivat soojust. BMA protsess kasutab reaktori seinte välispinna soojendamiseks välise põlemisprotsessi käigus tekkivat soojust, mis omakorda soojendab reaktori seinte sisepinda ja annab seega reaktsioonisoojuse. Shawinigani protsessis kasutatakse reaktsioonisoojuse saamiseks elektrivoolu, mis voolab keevkihis elektroodide kaudu.

Andrussowi protsessis lastakse plaatinakatalüsaatori manulusel reageerida maagaasi (kõrge metaanisisaldusega süsivesinike segu), ammoniaagi ja hapniku või õhu segule. Katalüsaator koosneb tavaliselt paljudest plaatina / roodiumtraadi marli kihtidest. Hapniku kogus on selline, et reaktantide osaline põlemine annab piisavalt energiat reaktantide eelsoojendamiseks töötemperatuurini, mis ületab 1000 ° C, samuti HCN moodustamiseks vajaliku reaktsioonisoojuse. Reaktsiooniproduktideks on HCN, H2, H2O, CO, CO2 ja jällegi suuremate nitritite kogused, mis tuleb seejärel eraldada.

BMA-protsessis voolab kõrge temperatuuriga tulekindlast materjalist mittepoorsete keraamiliste torude sees ammoniaagi ja metaani segu. Iga toru sisemus on vooderdatud või kaetud plaatinaosakestega. Torud asetatakse kõrgtemperatuurilisse ahju ja soojendatakse väliselt. Soojus juhitakse läbi keraamilise seina katalüsaatori pinnale, mis on seina lahutamatu osa. Reaktsioon viiakse tavaliselt läbi temperatuuril 1300 ° C, kui reagendid kontakteeruvad katalüsaatoriga. Vajalik soojusvoog on kõrge reaktsiooni kõrgendatud temperatuuri, suure reaktsioonisoojuse ja selle tõttu, et katalüsaatori pinna koksimine võib toimuda madalamal reaktsioonitemperatuuril, mis katalüsaatori deaktiveerib. Kuna iga toru läbimõõt on tavaliselt umbes 1 toll, on tootmisnõuete täitmiseks vaja suurt hulka torusid. Reaktsiooniproduktideks on HCN ja vesinik.

Shawinigani protsessis annab propaanist ja ammoniaagist koosneva segu reaktsiooniks vajaliku energia elektrivool, mis voolab mittekatalüüsiliste koksiosakeste keevkihti sukeldatud elektroodide vahel. Katalüsaatori puudumine, samuti hapniku või õhu puudumine Shawinigani protsessis tähendab, et reaktsioon tuleb läbi viia väga kõrgel temperatuuril, tavaliselt üle 1500 kraadi C. Vajalikud kõrgemad temperatuurid seavad veelgi suuremaid piiranguid protsessi ehitusmaterjalid.

Ehkki, nagu ülalpool avaldatud, on teada, et HCN-i saab toota NH3 ja süsivesinikgaasi, näiteks CH4 või C3H8, reageerimisel Pt rühma metallkatalüsaatori juuresolekul, on siiski vaja parandada sellised protsessid ja nendega seotud protsessid, et parandada HCN-i tootmise ökonoomikat, eriti väiketootmise puhul. Eriti oluline on minimeerida energiakasutust ja ammoniaagi läbimurret, maksimeerides samal ajal HCN tootmise määra võrreldes kasutatud väärismetallkatalüsaatori kogusega. Pealegi ei tohiks katalüsaator kahjulikult mõjutada HCN tootmist, soodustades soovimatuid reaktsioone, näiteks koksimist. Lisaks soovitakse parandada selles protsessis kasutatud katalüsaatorite aktiivsust ja eluiga. On märkimisväärne, et suur osa HCN-i tootmise investeeringutest on plaatinarühma katalüsaator. Käesolev leiutis kuumutab katalüsaatorit otseselt, mitte kaudselt, nagu tehnika tasemes, ja seega saavutab need soovitud andmed.

Nagu varem arutletud, tagab suhteliselt madalasageduslik induktsioonkuumutus soojuse edastamise hea ühtluse kõrgel võimsustasemel objektidele, millel on suhteliselt pikad elektrijuhtimisteed. Reaktsioonienergia andmisel endotermilisele gaasifaasi katalüütilisele reaktsioonile tuleb soojus viia minimaalse energiakaduga otse katalüsaatorisse. Nõuded ühtlasele ja tõhusale soojuse edastamisele suurele pinnale, gaasi läbilaskvale katalüsaatorimassile näivad olevat vastuolus induktsioonkuumutuse võimalustega. Käesolev leiutis põhineb ootamatutel tulemustel, mis saadi reaktori konfiguratsiooniga, kus katalüsaatoril on uus struktuurne vorm. See konstruktsioonivorm ühendab järgmised omadused: 1) tõhusalt pikk elektrijuhtivuse pikkus, mis hõlbustab katalüsaatori tõhusat otsest induktsioonkuumutamist ühtlasel viisil, ja 2) suure pinnaga katalüsaator; need funktsioonid teevad endotermiliste keemiliste reaktsioonide hõlbustamiseks koostööd. Raua täielik puudumine reaktsioonikambris hõlbustab HCN tootmist NH3 ja gaasilise süsivesiniku reaktsioonil.