İndüksiyonla Isıtma Tankları Reaktörleri

Açıklama

İndüksiyonla Isıtma Reaktörleri Tank-Kapları

20 yıldan fazla deneyime sahibiz indüksiyon ısıtma ve dünyanın birçok ülkesine Gemi ve Boru Isıtma sistemleri geliştirmiş, tasarlamış, imal etmiş, kurmuş ve devreye almıştır.

Isıtma sisteminin doğal olarak basit ve çok güvenilir olması nedeniyle, indüksiyonla ısıtma seçeneği tercih edilen seçenek olarak görülmelidir.

İndüksiyonla ısıtma, doğrudan prosese alınan ve tam olarak gerektiği yerde ısıya dönüştürülen elektriğin tüm kolaylıklarını bünyesinde barındırır. Bir ısı kaynağına ihtiyaç duyan hemen hemen her gemi veya boru sistemine başarıyla uygulanabilir.

İndüksiyon, başka yollarla elde edilemeyen birçok fayda sağlar ve çevreye önemli bir ısı emisyonu olmadığından gelişmiş tesis üretim verimliliği ve daha iyi çalışma koşulları sağlar. Sistem, bir Tehlike Alanında sentetik reçinelerin üretimi gibi yakın kontrollü reaksiyon prosesleri için özellikle uygundur.

Her biri gibi indüksiyonlu ısıtma kazanı her müşterinin özel ihtiyaçları ve gereksinimleri için özel olarak hazırlanmıştır, farklı ısınma oranlarına sahip çeşitli boyutlar sunuyoruz. Mühendislerimiz, çok çeşitli endüstrilerdeki çok çeşitli uygulamalar için özel yapım indüksiyonlu ısıtma sistemlerini geliştirmede uzun yıllara dayanan deneyime sahiptir. Isıtıcılar, prosesin kesin gereksinimlerine uyacak şekilde tasarlanmıştır ve işlerimizde veya sahada tekneye hızlı bir şekilde takılmak üzere inşa edilir.

EŞSİZ AVANTAJLAR

• Endüksiyon bobini ile ısıtılmış hazne duvarı arasında fiziksel temas yoktur.
• Hızlı başlatma ve kapatma. Termal atalet yok.
• Düşük ısı kaybı
• Aşırı atış olmadan hassas ürün ve hazne duvarı sıcaklık kontrolü.
• Yüksek enerji girişi. Otomatik veya mikro işlemci kontrolü için ideal
• Hat geriliminde güvenli tehlike alanı veya 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.
• Minimum zemin alanı gereksinimi oluşturan tekne üzerinde bağımsız ısıtıcı.

İndüksiyon ısıtma bobini tasarımları Mevcut kullanımda çoğu form ve şekildeki metal kaplara ve tanklara uyacak şekilde mevcuttur. Birkaç santimetreden birkaç metre çapa veya uzunluğa kadar değişir. Yumuşak çelik, kaplamalı yumuşak çelik, katı paslanmaz çelik veya demir içermeyen kapların tümü başarıyla ısıtılabilir. Genellikle minimum 6 mm et kalınlığı önerilir.

Birim derecelendirme tasarımları 1KW ile 1500KW arasında değişir. Endüksiyonlu ısıtma sistemlerinde güç yoğunluğu girişinde herhangi bir sınır yoktur. Var olan herhangi bir sınırlama, ürünün maksimum ısı emme kapasitesi, işlem veya kazan cidar malzemesinin metalürjik özellikleri tarafından belirlenir.

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

İndüksiyonla ısıtma, başka yollarla elde edilemeyen pek çok fayda sağlar ve çevreye önemli bir ısı emisyonu olmadığından gelişmiş tesis üretim verimliliği ve daha iyi çalışma koşulları sağlar.

İndüksiyonla ısıtma kullanan tipik endüstriler:

• Reaktörler ve su ısıtıcılar
• Yapıştırıcı ve özel kaplamalar
• Kimyasal, gaz ve yağ
• Gıda işleme
• Metalurjik ve metal kaplama

• Ön Isıtma Kaynağı
• Kaplama
• Kalıp ısıtma
• Takma ve Uydurma
• Termal Montaj
• Yiyecek Kurutma
• Boru Hattı Sıvısı Isıtma
• Tank ve Tank Isıtma ve İzolasyonu

HLQ İndüksiyon Sıralı Isıtıcı düzenlemesi aşağıdakileri içeren uygulamalar için kullanılabilir:

• Kimyasal ve Gıda İşleme için Hava ve Gazla ısıtma
• Proses ve Yemeklik Yağlar için Kızgın Yağ Isıtma
• Buharlaştırma ve Kızdırma: Anında buhar yükseltme, düşük ve yüksek sıcaklık / basınç (800 barda 100ºC'ye kadar)

Önceki Gemi ve Sürekli Isıtıcı projeleri şunları içerir:

Reaktörler ve Su Isıtıcılar, Otoklavlar, Proses Kapları, Depolama ve Çöktürme Tankları, Banyolar, Kaplar ve Saksılar, Basınçlı Kaplar, Buharlaştırıcılar ve kızdırıcılar, Eşanjörler, Döner Tamburlar, Borular, Çift Yakıtlı Isıtmalı Kaplar

Önceki Hat İçi Isıtıcı projesi şunları içerir:

Yüksek Basınçlı Süper Isıtmalı Buharlı ısıtıcılar, Rejeneratif Hava Isıtıcıları, Yağlama Yağı Isıtıcıları, Yemeklik Yağ ve Kızartma Yağı Isıtıcıları, Azot, Azot Argon ve Katalitik Zengin Gaz (CRG) ısıtıcıları içeren gazlı ısıtıcılar.

Indüksiyon ısıtma Bu, malzemede bir 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, bu yöntemle, uyarıcı olarak bilinir. Metalürji endüstrisinde, örneğin eritme, rafine etme, ısıl işlem, kaynaklama ve lehimleme gibi metalleri ısıtmak amacıyla uzun yıllardır indüksiyonla ısıtma kullanılmaktadır. İndüksiyonla ısıtma, 50 Hz'ye kadar düşük AC elektrik hattı frekanslarından onlarca MHz frekansına 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. Belirli büyüklükteki bir nesnenin ısıtılması için, çok düşük bir frekans, indüksiyon alanındaki enerji nesnede istenen girdap akımları yoğunluğunu oluşturmadığından verimsiz ısıtma sağlar. Öte yandan, çok yüksek bir frekans, indüksiyon alanındaki enerji nesneye nüfuz etmediğinden ve girdap akımları yalnızca yüzeyde veya yakınında indüklendiğinden üniform olmayan ısınmaya neden olur. Bununla birlikte, gaz geçirgen metalik yapıların indüksiyonla ısıtılması, önceki teknikte bilinmemektedir.

Gaz fazında katalitik reaksiyonlar için önceki teknik prosesleri, reaksiyona giren gaz moleküllerinin katalizör yüzeyi ile maksimum temasa sahip olması için katalizörün yüksek bir yüzey alanına sahip olmasını gerektirir. Önceki teknik işlemleri tipik olarak, gerekli yüzey alanını elde etmek için uygun şekilde desteklenen bir gözenekli katalizör malzemesi veya birçok küçük katalitik parçacık kullanır. Bu önceki teknik işlemleri, katalizöre gerekli ısıyı sağlamak için iletim, radyasyon veya konveksiyona dayanır. İyi bir kimyasal reaksiyon seçiciliği elde etmek için, reaktanların tüm kısımları tek tip sıcaklık ve katalitik ortam yaşamalıdır. Endotermik bir reaksiyon için, ısı iletim hızının, katalitik yatağın tüm hacmi boyunca mümkün olduğu kadar homojen olması gerekir. Hem iletim hem de konveksiyon ve radyasyon, gerekli ısı iletimi oranını ve tekdüzeliğini sağlama yetenekleri açısından doğal olarak sınırlıdır.

Önceki tekniğin tipik bir örneği olan GB Patenti 2210286 (GB '286), metalik bir desteğe elektriksel olarak iletken olmayan küçük katalizör parçacıklarının monte edilmesini veya katalizörü elektriksel olarak iletken hale getirmek için katkılamasını öğretir. Metalik destek veya katkı maddesi indüksiyonla ısıtılır ve karşılığında katalizörü ısıtır. Bu patent, katalizör yatağından merkezi olarak geçen bir ferromanyetik çekirdeğin kullanımını öğretir. Ferromanyetik çekirdek için tercih edilen malzeme silikon demirdir. Yaklaşık 600 derece C'ye kadar olan reaksiyonlar için faydalı olmasına rağmen, GB Patent 2210286'daki aparat, daha yüksek sıcaklıklarda ciddi sınırlamalara sahiptir. Ferromanyetik çekirdeğin manyetik geçirgenliği, daha yüksek sıcaklıklarda önemli ölçüde azalacaktır. Erickson, CJ, "Handbook of Heating for Industry", s. 84–85'e göre, demirin manyetik geçirgenliği 600 C'de azalmaya başlar ve etkin bir şekilde 750 C'de kaybolur. Çünkü, GB '286 düzenlemesinde manyetik Katalizör yatağındaki alan, ferromanyetik çekirdeğin manyetik geçirgenliğine bağlıdır, bu tür bir düzenleme, bir katalizörü, HCN üretimi için gereken 750 ° C'nin üzerinde bir değere ulaşmak bir yana, 1000 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklara etkili bir şekilde ısıtmayacaktır.

GB Patenti 2210286'daki aparatın ayrıca HCN'nin hazırlanması için kimyasal olarak uygun olmadığına inanılmaktadır. HCN, amonyak ve bir hidrokarbon gazının reaksiyona sokulmasıyla yapılır. Demirin yüksek sıcaklıklarda amonyağın ayrışmasına neden olduğu bilinmektedir. Ferromanyetik çekirdekte ve GB '286'nın reaksiyon odası içindeki katalizör desteğinde bulunan demirin, amonyağın ayrışmasına neden olacağına ve HCN oluşturmak için amonyağın bir hidrokarbon ile istenen reaksiyonunu teşvik etmek yerine önleyeceğine inanılmaktadır.

Hidrojen siyanür (HCN), kimya ve madencilik endüstrilerinde birçok kullanımı olan önemli bir kimyasaldır. Örneğin, HCN, adiponitril, aseton siyanohidrin, sodyum siyanür ve pestisitlerin, tarım ürünlerinin, kenetleme maddelerinin ve hayvan yemlerinin üretiminde ara ürünlerin üretimi için bir hammaddedir. HCN, 26 derece C'de kaynayan oldukça zehirli bir sıvıdır ve bu nedenle sıkı paketleme ve nakliye düzenlemelerine tabidir. Bazı uygulamalarda, büyük ölçekli HCN üretim tesislerinden uzaktaki uzak konumlarda HCN'ye ihtiyaç vardır. HCN'nin bu tür yerlere nakliyesi büyük tehlikeler içerir. HCN'nin kullanılacağı yerlerde üretilmesi, nakliyesi, depolanması ve elleçlenmesi sırasında karşılaşılan tehlikeleri önleyecektir. Önceki tekniğe ait prosesler kullanılarak HCN'nin küçük ölçekli yerinde üretimi ekonomik olarak mümkün olmayacaktır. Bununla birlikte, HCN'nin küçük ölçekli ve aynı zamanda büyük ölçekli yerinde üretimi, mevcut buluşun prosesleri ve aparatları kullanılarak teknik ve ekonomik olarak mümkündür.

HCN, hidrojen, nitrojen ve karbon içeren bileşikler, katalizörlü veya katalizörsüz yüksek sıcaklıklarda bir araya getirildiğinde üretilebilir. Örneğin, HCN tipik olarak, oldukça endotermik olan bir reaksiyon olan amonyak ve bir hidrokarbonun reaksiyonuyla yapılır. HCN yapmak için üç ticari süreç Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow ve Shawinigan süreçleridir. Bu işlemler, ısı üretimi ve transferi yöntemi ve bir katalizörün kullanılıp kullanılmadığı ile ayırt edilebilir.

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

Andrussow işleminde, bir platin katalizör varlığında bir doğal gaz (metan bakımından yüksek bir hidrokarbon gaz karışımı), amonyak ve oksijen veya hava karışımı reaksiyona girer. Katalizör tipik olarak birkaç platin / rodyum tel tül tabakası içerir. Oksijen miktarı, reaktanların kısmi yanmasının, reaktanları 1000 ° C'yi aşan bir çalışma sıcaklığına kadar önceden ısıtmak için yeterli enerji ve ayrıca HCN oluşumu için gereken reaksiyon ısısını sağlayacak şekildedir. Reaksiyon ürünleri HCN, H2, H2O, CO, CO2 ve eser miktarda daha yüksek nitritlerdir ve bunlar daha sonra ayrılmalıdır.

BMA işleminde, yüksek sıcaklıkta refrakter malzemeden yapılmış gözeneksiz seramik tüplerin içinde bir amonyak ve metan karışımı akar. Her bir tüpün içi platin parçacıkları ile kaplanır veya kaplanır. Tüpler, yüksek sıcaklıklı bir fırına yerleştirilir ve dışarıdan ısıtılır. Isı, seramik duvardan, duvarın ayrılmaz bir parçası olan katalizör yüzeyine iletilir. Reaksiyon tipik olarak 1300 ° C'de reaksiyona giren maddeler katalizörle temas ederken gerçekleştirilir. Yüksek reaksiyon sıcaklığı, yüksek reaksiyon ısısı ve katalizör yüzeyinin koklaşmasının, katalizörü deaktive eden reaksiyon sıcaklığının altında gerçekleşebilmesi nedeniyle gerekli ısı akışı yüksektir. Her bir tüp tipik olarak yaklaşık 1 ″ çapında olduğundan, üretim gereksinimlerini karşılamak için çok sayıda tüpe ihtiyaç vardır. Reaksiyon ürünleri HCN ve hidrojendir.

Shawinigan işleminde, propan ve amonyaktan oluşan bir karışımın reaksiyonu için gerekli enerji, katalitik olmayan kok partiküllerinin akışkan yatağına batırılmış elektrotlar arasında akan bir elektrik akımı ile sağlanır. Shawinigan işleminde bir katalizörün yokluğunun yanı sıra oksijen veya hava yokluğu, reaksiyonun çok yüksek sıcaklıklarda, tipik olarak 1500 C'nin üzerinde gerçekleştirilmesi gerektiği anlamına gelir. Gereken daha yüksek sıcaklıklar, daha da büyük kısıtlamalar getirir. süreç için inşaat malzemeleri.

Yukarıda açıklandığı gibi, HCN'nin bir Pt grubu metal katalizörü varlığında NH3 ve CH4 veya C3H8 gibi bir hidrokarbon gazının reaksiyonuyla üretilebileceği bilinmekle birlikte, yine de verimliliğin iyileştirilmesine ihtiyaç vardır. özellikle küçük ölçekli üretim için HCN üretiminin ekonomisini geliştirmek için bu tür süreçler ve ilgili olanlar. 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 zararlı bir şekilde etkilememelidir. Ayrıca, bu işlemde kullanılan katalizörlerin aktivitesinin ve ömrünün iyileştirilmesi arzu edilmektedir. HCN üretimine yapılan yatırımın büyük bir kısmı platin grubu katalizörüne yöneliktir. Mevcut buluş, katalizörü önceki teknikte olduğu gibi dolaylı yoldan değil, doğrudan ısıtır ve böylece bu arzuları gerçekleştirir.

Daha önce tartışıldığı gibi, nispeten düşük frekanslı indüksiyonlu ısıtmanın, nispeten uzun elektrik iletim yollarına sahip nesnelere yüksek güç seviyelerinde iyi bir ısı iletimi homojenliği sağladığı bilinmektedir. Reaksiyon enerjisini bir endotermik gaz fazı katalitik reaksiyona sağlarken, ısının, minimum enerji kaybıyla doğrudan katalizöre iletilmesi gerekir. Yüksek yüzey alanlı, gaz geçirgen katalizör kütlesine tek tip ve verimli ısı iletiminin gereklilikleri, endüksiyonla 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, aşağıdaki özellikleri birleştirir: 1) katalizörün muntazam bir şekilde verimli doğrudan indüksiyonla ısıtılmasını kolaylaştıran etkili bir şekilde uzun bir elektrik iletim yolu uzunluğu ve 2) yüksek bir yüzey alanına sahip bir katalizör; bu özellikler, endotermik kimyasal reaksiyonları kolaylaştırmak için işbirliği yapar. Reaksiyon haznesindeki tamamen demir eksikliği, NH3 ve bir hidrokarbon gazının reaksiyonuyla HCN üretimini kolaylaştırır.

ndüksiyon ısıtma tankları reaktörleri