Çin: Oksijen kullanımındaki yenilikler? 

“Oksijen kullanımını” ne zaman duydunuz? Çin'de birçok kişinin aklına ilk gelen şey muhtemelen devasa metalurji tesisleri ve bunların VDU'larıdır. Ancak daha derine inerseniz, özellikle son on yılda, tablo çok daha ilginç ve... daha karmaşık hale geliyor. Artık mesele sadece "geri dönmek" değil. Egzoz gazlarından oksijen almakla ilgili, ancak bu akışın tam olarak ve hatta minimum kayıpla çalışmasını sağlamakla ilgili. Ve işte burada en zor kısım başlıyor; teoride değil ama pratikte, sahada.

?Iron'dan mı? esnek çözümler standardı

Geleneksel olarak oksijen kullanım teknolojilerindeki aslan payı demir metalurjisine bağlıdır. Dönüştürücü gazı, yüksek fırın gazı; buradaki konsantrasyonlar az çok tahmin edilebilir ve planlar onlarca yıldır üzerinde çalışılıyor. Ancak Çin pazarı, özellikle de tüm bu “yeşil?” girişimler, daha kaprisli akışlara yönelik çözümler talep etmeye başladı. Örneğin, bir akışın oksijen, nitrojen ve katalizörlerin "yidiği" bir sürü yabancı madde içerebildiği kimya endüstrisinde. bir hafta içinde.

Sichuan'daki tesislerden birindeki bir projeyi hatırlıyorum; amonyak üretiminden kaynaklanan gazları arıtmak için standart bir basınç çevrimli adsorpsiyon (PSA) ünitesini uyarlamaya çalıştılar. Kağıt üzerinde her şey eşleşiyordu: oksijen çıkarıldı, çıktıdaki saflık %95'ti. Ancak aslında, ilk akıştaki basınç dalgalanmaları, silika jel adsorbanlarının beklenenden üç kat daha sık değiştirilmesini gerektirecek kadar fazlaydı. Tüm projenin ekonomisi pamuk ipliğine bağlıydı. Bu iyi bir dersti: Batı'nın hazır çözümleri, ciddi, hedefli değişiklikler olmadan her zaman kök salmaz.

Yerliler burada görünmeye başladıyenilik. Gürültülü keşifler değil, daha çok mühendislik "ince ayarı". Örneğin, hibrit sistemlerle deneyler yapmaya başladılar: membran ön ayırma artı adsorpsiyon. Membran, bileşim dalgalanmalarının ana yükünü üstlendi ve PSA ünitesi temizliği sağladı. Gürültülü, daha fazla alan gerektirir, ancak sonuçta kararlıdır. Bunlar nadiren patent incelemelerinde yer alır, ancak bir tesisin yılda 8.000 saat çalışıp çalışmayacağını veya altı ayda bir onarılması gerekip gerekmediğini belirleyen bunlardır.

Veri kaynağı olarak düşüşler

İşe yaramayan şeylerden bahsetmeden inovasyondan bahsedemezsiniz. Dar çevrelerde herkesin duyduğu en açıklayıcı örneklerden biri, teknolojileri kitlesel ölçekte uygulama girişimidir.oksijen kullanımıküçük biyogaz işleme tesislerinde. Fikir çok güzeldi: Aerobik arıtma reaktörlerindeki havayı zenginleştirmek ve verimliliklerini artırmak için oksijeni çıkarmak.

Ancak ölçek sorunuyla karşılaştık. Büyük bir metalurji tesisi için ekonomik olan ekipmanın, günde 5.000 metreküp kapasiteli bir biyogaz istasyonu için altın olduğu ortaya çıktı. Artı - hammaddeler. Biyogazın bileşimi kararsızdır; bugün hidrojen sülfit 200 ppm, yarın ise 2000'dir. Membranlar ve adsorbanlar hızla başarısız oldu. Yanlış hesaplamaların anıtı gibi işletmelerin eteklerinde paslanan bu tür terk edilmiş birkaç tesis gördüm.

Ancak bundan başka bir yön doğdu: modüler, konteyner çözümleri. Evrensel değildir ancak belirli bir kirletici türü ve konsantrasyon aralığı için uyarlanmıştır. Bu, "anahtar teslimi" yaklaşıma daha yakındır, ancak önemli bir nüansı vardır: Mühendisler önce gazınızı bir ay boyunca izler ve ardından bir yapılandırma sunar. Başlangıçta daha pahalıdır ama sonradan sizi felaketten kurtarır. Şirketler gibiChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(kendi web siteleriyzkjhx.ru) bu yolu takip edenlerden sadece biri. Sadece kurulum satmıyorlar, aynı zamanda kendilerini bir tasarım enstitüsü olarak konumlandırıyorlar (açıklamalarında belirtildiği gibi: Huaxi Technology tarafından oluşturulan bir tasarım enstitüsü), bu da herhangi bir şey sunmadan önce derin analizler anlamına geliyor.

Dijitalleşmenin rolü: her derde deva değil, bir araç

Artık ?Endüstri 4.0'dan bahsetmek moda oldu? ve gaz ayırmada dijital ikizler. Çin'de de bu eğilim benimsendi. Ancak pratikte her şey "kirli" olanlarla çalışabilen sensörlere ve algoritmalara bağlı. veri. Geri dönüşüm tesisi bir laboratuvar değildir; titreşim, toz ve sıcaklık değişiklikleri var.

Bir polisilikon tesisinde oksijen içeren artık gazların arıtılmasına yönelik yeni kurulumlardan birinde, tahmine dayalı bir analitik sistemi uygulamaya çalıştık. Sensörler giriş ve çıkıştaki basıncı, sıcaklığı ve bileşimi izledi. Yapay zeka modelinin adsorbanın verimliliğinde bir düşüş öngörmesi gerekiyordu. Teorik olarak, bunu bir programa göre değil, fiili durumuna göre değiştirmek, kaynak tasarrufu sağlamak.

Ancak model, ana üretimdeki istikrarsızlık nedeniyle sürekli olarak ani yabancı madde salınımları nedeniyle "tökezledi". Onu ideal verilerle değil, gürültü ve artifaktlarla gerçek verilerle eğitmemiz gerekiyordu. Sonuç, akıllı bir sistem ile "hisseden" deneyimli bir operatör arasında bir şeydir. kurulum. Artık işe yarıyor ama ekonomik etkisini değerlendirmek hâlâ zor; henüz çok yeni. Bununla birlikte, yaklaşımın kendisi - ideal koşullar için değil, gerçek koşullar için algoritmaların oluşturulması - bence yerelin özü budur.yenilik.

Malzemeler darboğazdır

Her şey malzemelere bağlı. Ustaca bir plan ortaya çıkarabilirsiniz, ancak belirli bir safsızlığın etkisine dayanabilecek bir adsorban veya akıştaki plastikleştiricilere dayanıklı bir membran yoksa proje başarısızlığa mahkumdur. Çin burada kendi gelişmelerine büyük yatırım yapıyor.

Örneğin, oksijeni havadan ayırmaya yönelik karbon moleküler elekler (CMS), birçok dünya devi için geleneksel bir niştir. Ancak yerel üreticiler, yüksek nem koşullarında seçiciliği artırmaya çalışarak hatlarını aktif olarak geliştiriyorlar - bu, güney bölgelerimiz için kritik öneme sahip. Chengdu'daki bir laboratuvardan yeni CMS testlerine ilişkin raporlar gördüm - su buharına karşı dirençleri ithal analoglardan% 15-20 daha yüksek, ancak aynı zamanda adsorpsiyon kinetiği biraz daha düşük. Mühendisin bir seçim yapması gerekir: Belirli bir süreç için neyin daha önemli olduğu; kararlılık mı yoksa hız mı?

Aynı şey membranlar için de geçerlidir. İthal poliimid membranlar oksijen ve nitrojeni mükemmel şekilde ayırır, ancak organik buharlardan "korkarlar". İnorganik nanopartiküllerin polimer bazına dahil edildiği karma matris membranlar alanındaki gelişmeler bu sorunu çözmeye çalışıyor. Şimdilik bunlar laboratuvar numuneleri, ancak kimya tesislerindeki birkaç pilot tesis bu tür modülleri zaten test ediyor. Agresif bir ortamda bir veya iki yıl hayatta kalabilirlerse bu bir ilerleme olacaktır.

Ekonomi ve Ekoloji: denge nerede?

Sonuçta herhangi birOksijen kullanımında yenilikparaya geliyor. Devletin emisyon standartları sıkılaşıyor, cezalar artıyor; itici güç bu. Ancak ekipmanın kendi masrafını karşılaması gerekiyor, aksi takdirde yalnızca regülatörün baskısı altında satın alınacak ve yarı kapasiteyle çalışacaktır.

Artık trend ikincil faydalar aramaktır. Oksijen kullanıldı mı? Harika. Ancak onu yalnızca sürece geri döndürmek değil, aynı zamanda teknik oksijene ihtiyaç duyan komşu bir tesise satmak da mümkün mü? Veya aynı tesiste atık su arıtımı için ozon üretmek için mi kullanacaksınız? Bu, karmaşık lojistik ve düzenlemeler gerektirir, ancak bu tür mikro kümelenmeler sanayi parklarında görülmeye başlıyor.

Bahsedilene benzer şirketlerChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.proje bazlı yaklaşımlarıyla çoğu zaman bu tür planların entegratörü olarak hareket etmektedir. Görevleri sadece kurulumu kurmak değil, aynı zamanda gaz analizinden seçilen ürünün olası tüketicilerine kadar tüm zinciri hesaplamaktır. Bu bir sonraki aşamadır; bölge veya park düzeyinde kaynak akışlarının yönetilmesi. Verilerinde belirtildiği gibi 120 milyon yuan'lık kayıtlı sermaye, bu yönde ciddi hedeflere işaret ediyor.

İleriye bakmak: Sırada ne var?

Bütün bunlar nereye gidiyor? Daha fazla uzmanlaşma göreceğimizi düşünüyorum. Tek bir “Oksijen kullanımı için Çin teknolojisi” olmayacak. Tamamen spesifik bir görev için birleştirilecek bir dizi modül, malzeme ve dijital hizmet olacak: metalurji için - bazı paketler, ince kimyasallar için - diğerleri, biyogaz için - diğerleri.

Önemli olan ideal koşullar altında kurulumun verimliliği değil, “hayatta kalma yeteneği” olacaktır. ve gerçekte uyarlanabilirlik. Ve daha da önemlisi işletmenin döngüsel ekonomisine uyum sağlama yeteneği. Yenilik, yeni bir ayırma ilkesinin temel keşfiyle değil, mevcut teknolojilerden çalışan bir yapbozun "üzerine sıvanarak" bir araya getirilmesiyle gelecektir. yerel koşullara uygun olacak şekilde ayarlanmalıdır.

Bu nedenle, Çin'de bu alanda yenilik sorulduğunda, dergilerdeki çığır açıcı makalelerden değil, binlerce mühendislik raporundan, test tezgahlarından ve evet, bazen başarısız lansmanlardan bahsediyorum ve bunların hepsi birlikte çok pratik bir deneyim sağlıyor. Sadece kopyalamaktan daha fazlası hakkında konuşmamızı sağlayan deneyim.