?Çin: Çevre için PSA teknolojisindeki yenilikler?? 

Çin: Çevre için PSA teknolojisindeki yenilikler

Onlar hakkında konuştuklarındaPSA teknolojisiÇin'de birçok kişi hemen dev petrokimya tesislerini hayal ediyor. Ancak artık asıl yenilik, çevre sorunlarına uyum sağlamada yatıyor ve burada raporlarda yazılmayan pek çok nüans var.

Klasik sorpsiyondan çevresel bir araca

KlasikPSA(basınç salınımlı adsorpsiyon), saf hidrojen veya oksijen üretmek için onlarca yıldır kullanılmaktadır. İşin özü, zeolitler veya karbon moleküler elekler üzerindeki döngüsel adsorpsiyon ve desorpsiyon işlemidir. Ancak yaklaşık 10 yıl önce Çin'de yeşil endüstriye yönelik güçlü bir eğilim başladı. Ve sonra aynı teknolojinin, ancak adsorbanların tasarımına ve adsorbanların seçimine farklı bir yaklaşımla tamamen farklı sorunları çözebileceği ortaya çıktı.

Örneğin, uçucu organik bileşiklerin (VOC'ler) üretim tesislerinden yakalanması ve geri kazanılması. Sadece yakmayın, işleme geri döndürün. Veya pazarlanabilir metan üretmek için biyogazın CO2'den temizlenmesi. Bu, birçok kanonik parametrenin revizyonunu gerektirdi. Döngü hızı, basınç düşüşü, hatta vanaların şekli bile; her şeyin saflaştırılmış doğal gaz için değil, kirli ve ıslak akışlar için yeniden hesaplanması gerekiyordu.

Bir tesiste karşılaştığım ilk benzen buharı geri kazanım projesi yoğuşma nedeniyle neredeyse başarısız oluyordu. Klasik zeolit ​​bir hafta içinde tıkandı. Çözüm, birleşik bir adsorban tabakasında bulundu: önce daha hidrofobik bir malzeme nemi uzaklaştırıyor, ardından özel bir sorbent hedef bileşenler üzerinde çalışıyor. Ancak bu, sermaye maliyetlerini artırdı ve müşteri başlangıçta şok oldu. Ürün iadesi nedeniyle geri ödemenin hesaplanması uzun sürdü.

Temel zorluklar: teori değil, saha koşulları

Temel sorun çevrePSA— giriş akışının istikrarsızlığı. Aynı solvent geri kazanım tesisinde, ana hattın moduna bağlı olarak konsantrasyon önemli ölçüde artabilir. Ve istikrarlı bir akış için yapılandırılmış otomasyon başarısız olmaya başlar. Valflerin sık sık değiştirilmesi aşınmalarına neden olur. Jiangsu eyaletindeki fabrikalardan birinde, yedek adsorpsiyon hattına ve anlık değer yerine trendi analiz eden daha esnek kontrol mantığına sahip bir sistem kurduk. Ancak bu elbette daha pahalıdır.

Bir diğer nokta ise enerji tüketimidir. Hava için klasik PSA, sıkıştırma nedeniyle enerji yoğundur. Çevresel uygulamalarda, hidroliklerin uygun şekilde tasarlanması durumunda düşük basınçlı fanlar sıklıkla kullanılabilir. Ancak burada doğru bir hesaplamaya ihtiyaç vardır, aksi takdirde adsorpsiyon etkisiz olacaktır. Ortaklarımızdan biriChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.(kendi web sitelerihttps://www.yzkjhx.ru), bu tür mühendislik çözümlerinde uzmanlaşmıştır. Sadece kurulum satmıyorlar, aynı zamanda denetimden devreye almaya kadar tüm döngüyü yürütüyorlar. Bu önemlidir çünkü kaynak verilerin derinlemesine analizi yapılmadan proje başarısızlığa mahkumdur.

Bu arada, yaklaşıkChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.. Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd. tarafından 2013 yılında kurulan bir tasarım enstitüsüdür. 120 milyon yuan kayıtlı sermayesi ile ciddi Ar-Ge bütçesine sahip olabilirler. Bir çelik fabrikasında kok gazının arıtılmasına yönelik pilot tesislerini gördüm. Ana adsorbanın ömrünü önemli ölçüde uzatan, ön soğutma ve kurutma ile ilgili ilginç bir şema vardı. Ancak aynı zamanda bu tür agresif ortamlar için bir adsorpsiyon çifti seçiminin her zaman kapasite ve dayanıklılık arasında bir uzlaşma olduğunun da farkına vardılar.

Vaka: biyogaz ve ekonominin incelikleri

Biyogaz istasyonlarının modernizasyonu çok belirleyici bir yöndür. Standart şema bir kojenerasyon tesisinde yakmadır. Ancak biyogazı %40 CO2 ve kükürt bileşiklerinden temizlerseniz, ağa pompalanabilen veya motor yakıtı olarak kullanılabilen biyometan elde edersiniz. Ekonomi çarpıcı biçimde değişiyor.

Shandong'da bir proje üzerinde çalıştık. Amaç gazın kalorifik değerini arttırmaktır. KullanılmışPSA teknolojisideğiştirilmiş karbon moleküler eleklere dayanmaktadır. Asıl zorluk teknolojide değil, hammaddelerdeydi: Gübrenin bileşimi mevsimsel olarak değişiyordu ve bu da hidrojen sülfür konsantrasyonunu etkiliyordu. PSA'dan önce kemisorpsiyona dayalı ek bir saflaştırma aşamasının entegre edilmesi gerekliydi. Bu, işletme maliyetlerini artırdı ancak pahalı adsorbanı korudu.

En ilginç şey başlangıç ​​aşamasında başladı. Oksijen sensörleri hayali zirveler gösterdi ve sistem çöktü. Sorunun, yenilenme sırasında bir miktar hava yakalayan yeni adsorbanın mikro gözeneklerinde olduğu ortaya çıktı. Temizleme prosedürünü değiştirmeye karar verdik. Kurulum pasaportuna bu kadar küçük şeyler yazamazsınız; sadece çalışırken öğrenilirler.

Malzemeler önemlidir: sadece zeolitler değil

Yayınlar genellikle zeolitlere odaklanıyor. Ancak gerçek çevre projelerinde hibrit adsorbanlar ve metal-organik çerçeve yapıları (MOF'ler) giderek daha fazla kullanılıyor. Merkaptanlar gibi bazı belirli kirletici maddelere yönelik kapasiteleri birçok kez daha yüksektir.

Ancak bir nüans var - maliyet ve istikrar. MOF'lar su buharının varlığına duyarlı olabilir. Seminerlerden birinde bir akademik enstitünün temsilcisi, grafen matrisine dayalı yeni bir kompozit malzeme hakkında konuştu. Kulağa etkileyici geliyordu, ancak gerçek koşullarda (toz ve aerosollerle) test etmek için numuneler istediğimizde, döngüsel yükleme altındaki ömrünün henüz araştırılmadığı ortaya çıktı. Laboratuvarda ve atölyede yenilik iki farklı şeydir.

Bu nedenle, adı geçen Yizhi Technology dahil birçok mühendislik şirketi, kendi patentli adsorban bileşimlerini oluşturma yoluna gidiyor. Her zaman devrim niteliğinde olmayabilirler ancak uzun vadeli istikrar açısından test edilirler. Bu arada web siteleri, uygulamalardaki güncel eğilimleri anlamak için iyi bir kaynak.PSAAsya'da.

Geleceğe bakmak: entegrasyon ve dijital

Gördüğüm bir sonraki adım, PSA kurulumlarının işletmenin genel dijital yapısına entegrasyonudur. Yalnızca otonom bir ünite değil, aynı zamanda ana üretimin planlı duruşlarına ilişkin verileri alan, hammadde bileşimini tahmin eden ve döngüsünü önceden optimize eden bir sistem.

Örneğin, yarın hatta farklı safsızlık içeriğine sahip bir ham maddenin tedarik edileceği biliniyorsa, tesis adsorpsiyon çevrim süresini önceden ayarlayabilir. Bu hem adsorbanın verimliliğini hem de kullanım ömrünü artırır. Bu tür pilot projeler zaten mevcut, ancak birçok eski fabrikadaki altyapının hazırlıksızlığı nedeniyle toplu uygulama engelleniyor.

Gelecek vaat eden bir diğer yön ise dağıtılmış kirlilik kaynaklarının minyatürleştirilmesidir. Çok büyük bir fabrika değil, birçok küçük atölye var. Burada kompakt, neredeyse modüler PSA çözümlerine ihtiyacımız var. Bu konuda çalışmalar devam ediyor ancak asıl engel, valf bloğu gibi küçük ölçekli, yüksek hassasiyetli ekipmanların imalatının maliyetidir.

Genel olarak, inovasyonPSA teknolojileriÇin'deki ekoloji açısından bu, çığır açıcı keşiflerle ilgili değil, özenli adaptasyonla, mühendislik ustalığıyla ve her spesifik, çoğunlukla kusurlu akış için standart dışı çözümler arama isteğiyle ilgilidir. Ve çevre üzerindeki gerçek etki işte bu sıradan çalışmalardan doğuyor.