Çin: argon arıtma – yeni teknolojiler? 

“Çin'den arkelerin temizlenmesinde yeni teknolojiler” ifadesini duyduğunuzda, hemen bir tür çığır açıcı kurulum hayal edersiniz. Ancak çoğu zaman bunun arkasında, akıllıca yeni bir yapıda bir araya getirilen, tamamen unutulmuş eski ilkeler vardır. Pek çok insan sihirli bir membran veya sorbent bekliyor, ancak aslında aynı katalitik art yanma, basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA) ve derin kurutma, mühendisler nihayet daha önce "teknolojik kayıplara" atfettikleri küçük şeylere dikkat ettiler.

"Yeni" değil, "yeniden bir araya getirilmiş mi?"

Buraya bak. Klasik şema: sıkıştırma, yağlardan ve nemden ön arıtma, ardından adsorpsiyon kolonları. Sorun her zaman giriş noktasında olmuştur - eğer gereksiz olan her şey ön taraftan kaldırılmazsa, sütunlardaki sorbent kat kat daha hızlı zehirlenir. Yaklaşık on yıl önce Çin'de ucuzluğun peşinde koşuyorlardı ve aerosol fraksiyonlarıyla baş edemeyen en basit siklon ayırıcıları ve karbon filtreleri kuruyorlardı. Sonuç, pahalı zeolitin sık sık değiştirilmesi, arıza süresi ve argon çıkışının istikrarsız kalitesidir. Artık bu gerçekleşmiş gibi görünüyor.

Anahtarın ?know-how? olduğu birkaç proje gördüm. çok aşamalı ön hazırlık sistemi denir. Temelde aynı mekanik ama daha akıllı. Çiy noktasından uzaklaşmayı garanti altına almak için bir değil iki veya üç farklı incelikte birleştirici filtreler, son aşamada ısıtmalı olarak monte edilirler. Bu bir devrim değil, sadece yeterli mühendislik. Ancak argonun ana ürün değil, yan ürün gaz olduğu birçok endüstri için bu tür "sıkıcı" bir optimizasyon büyük tasarruflar sağlar.

Veya kontrolü ele alın. Daha önce çoğunlukla basınç ve çiğlenme noktasına bakıyorlardı. Artık oksijen ve nitrojen için lazer analizörlerinin nihai ürünün çıkışına değil, saflaştırma aşamaları arasına kurulması için yeni kurulumlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu, adsorpsiyon döngülerini gerçek zamanlı olarak ayarlamanıza ve ilerlemeyi zamanında yakalamanıza olanak tanır. Böyle bir analizör olmadan körü körüne çalışıyorsunuz. Sichuan eyaletindeki eski üretim tesislerinden birinde düşük ürün verimiyle mücadele ettiklerini hatırlıyorum - PSA sütunlarındaki valflerin zamanında kalibre edilmediği ve döngünün değiştiği ortaya çıktı. Önemsiz bir şey ama kayıplar binlerce metreküpe ulaşıyor.

Gerçek ilerleme nerede yatıyor?

Eğer gerçekten yeni yaklaşımlardan bahsediyorsak o zaman hibrit sistemlere yönelmeliyiz. Yakın zamanda bir proje üzerinde çalıştımChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.— mühendisleri kısa döngülü, ısısız adsorpsiyonu (SSA) ve ardından metal-organik çerçeve yapılarında (MOF'ler) ince saflaştırmayı birleştiriyor. Buradaki fikir, O2 ve N2'nin büyük kısmının uzaklaştırılması gibi kaba işlerin hızlı ve enerji tasarruflu bir SSA ünitesi tarafından yapılması ve MOF modülünün önemli safsızlıklar için saflığı %99,9999'a getirmesidir. Bu ilginç çünkü MOF'lar yüksek maliyetlerine rağmen burada yumuşak bir modda çalışıyor ve daha yavaş tükeniyor.

Ancak bu durum tuzaklardan da uzak değil. MOF malzemeleri artık neme karşı hassastır. Ön kurutma başarısız olursa, bu yüksek teknolojili aşamanın tamamı birkaç döngü içinde kullanılamaz hale gelebilir. BChengdu Yizhi Teknolojisi(bu arada kendi web siteleri,yzkjhx.ru, bir göz atmak faydalıdır) materyallerinde, sistemlerinin temel unsurunun MOF modülünün kendisi değil, önündeki güvenilir bir adsorber kurutucular dizisi olduğunu dürüstçe yazıyorlar. Profesyonel yaklaşım budur: Bir “sihirli hap” satmak değil, her adımın bir sonrakini koruduğu dengeli bir çözüm sunmak.

Diğer bir trend ise modülerlik ve ölçeklenebilirliktir. Daha önce kurulumlar “kağıt üzerinde” belirli bir performans için tasarlanıyordu. Artık sıklıkla modüllerden geliyorlar. Daha fazlasına ihtiyacınız varsa paralel adsorpsiyon kolonları ekleyin veya kurutucuların boyutunu artırın. Bu açık görünüyor, ancak Çin'de bunun, adı geçen tasarım enstitüsü gibi mühendislik şirketleri için standart haline gelmesinden bu yana yalnızca beş yıl geçti.Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.Huaxi Technology tarafından yaratılmıştır. Yaklaşımları standarttır ancak son derece özelleştirilebilir bloklardır.

Hala tekrarlanan hatalar

En yaygın olanı, temizlikten sonra boru hatları ve kapatma vanaları için malzemelerden tasarruf etmektir. Tesisin mükemmel %99,999 argon ürettiğini varsayalım. Ancak tüketiciye dağıtım sıradan karbon çeliğinden veya sızıntı yapan bağlantılardan yapılırsa gaz yeniden kirlenir. Bir LED üretim tesisinde bir durum gördüm: temizlik konusunda zorluk çekiyorlardı, ancak sorun borunun yaklaşık on metre uzunluğundaki eski ve tamamen patlamamış bölümündeydi. Elektro-parlatılmış paslanmaz çelik borularla değiştirmek ve inert bir atmosferde lehimlemek sorunu çözdü.

Bir diğer hata ise hammadde kaynağının göz ardı edilmesidir.Argon saflaştırması- bu simya değil. Girişte yüksek miktarda hidrojen ve karbon monoksit içeren amonyak üretiminden atık gaz alırsak, katalitik konvertörlerle arıtma şeması tamamen farklı olmalıdır. Genellikle bir hava ayırma atölyesi için yapılandırılmış aynı kurulumu başka bir kaynağa bağlamaya çalışırlar. Sonuç felakettir.

Ve elbette insan faktörü. Otomasyon iyidir ancak personelin ne yaptığını anlaması gerekir. Tesislerden birinde modernizasyondan sonra sistem vardiya değişene kadar mükemmel çalıştı. Yeni operatör "enerji tasarrufu" amacıyla adsorban rejenerasyonu için ısıtmayı kapattı. Bir hafta sonra, çıkıştaki çiy noktası yavaşça yükseldi ve iki hafta sonra emici maddenin planlanmamış bir şekilde değiştirilmesi için hattın durdurulması gerekti. Hiçbir yeni teknoloji sizi uygunsuz kullanımdan kurtaramaz.

Pratik durum: fikirden sonuca

Yüksek profilli bir projeye değil, tipik bir projeye örnek vermek istiyorum. Küçük bir metalurji tesisinin eritmek için kendi argonuna ihtiyacı vardı; silindirler halinde satın almak pahalıydı. Kriyojenik son temizlik ile PSA tabanlı bir plan öneren yerel mühendislere başvurduk. Her şey ders kitabına göre. Ancak devreye alma aşamasında ham argon ağındaki basıncın (başka bir prosesin yan ürünü) büyük ölçüde dalgalandığı ortaya çıktı. Standart PSA kurulumu başarısız olmaya başladı.

Çözüm, teknolojiyi değiştirmek değil, kuruluma girmeden önce basit, büyük hacimli bir tampon alıcı eklemekti. Nabızları düzeltti. Tüm sistemle karşılaştırıldığında birkaç kuruşa mal oldu, ancak o olmasaydı proje başarısız olurdu. İşte - ?yeni? genellikle eski, muhafazakar güvenilirlik ilkeleri anlayışından doğar.

Basınç stabil hale geldikten sonra asıl sorun çiğlenme noktasına kaydı. Kriyojenik ünite etkiliydi ama çok fazla enerji tüketiyordu. Zaten başka bir şirketten mühendisler (sadece bununla ilgili görünüyor)Chengdu Yizhi), bir deney önerdi: kurutucu aşamalarından birinin, geliştirilmiş su emme kinetiğine sahip daha kapasiteli yeni nesil zeolit ile değiştirilmesi. Bu, rejenerasyonlar arasındaki döngüyü artırmayı ve kriyojenik kısım üzerindeki yükü azaltmayı mümkün kıldı. Enerji tasarrufu - yaklaşık% 15. Bir atılım değil ama iş dünyası için önemli.

Artık bu tesis istikrarlı bir şekilde çalışıyor ve %99,995 argon üretiyor. Müşterilerin kendileri için çıkardığı ana sonuç: başarı tek bir süper teknolojiye değil, yetkin temel tasarım, yüksek kaliteli uygulama ve belirli koşullar için sürekli ince taneli optimizasyonun birleşimine bağlıdır.

Peki “yeni teknolojiler” ile sonuç ne olur?

Özetlemek gerekirse, Çin'in şu anda herhangi bir “gizli silahı” yok. argon saflaştırmasında. Dar bir teknolojik yaklaşım yerine sistemik bir yaklaşıma doğru genel bir eğilim vardır. Bu şu anlama gelir: Hammaddelerin hazırlanmasına daha fazla dikkat, izleme için daha fazla sensör, tasarımda daha fazla esneklik ve gerçek bir ekonomik etki sağladığı kanıtlanmış yöntemleri (PSA gibi) gelecek vaat eden malzemelerle (MOF'ler, yeni zeolitler) birleştirme isteği.

İlerleme büyük adımlarla değil, küçük ama önemli adımlarla gerçekleşir. Isı eşanjörlerinin verimliliğini %3 oranında artırmak, sorbentin ömrünü %20 uzatan adsorpsiyon döngülerini kontrol etmek için yeni bir algoritma, cihazların iç kısımları için korozyona daha dayanıklı alaşımlar - modern "yeni teknoloji" budur.

Dolayısıyla “Çin: argon saflaştırması için yeni teknolojiler?” başlığını gördüğünüzde, bunu daha ziyade “Çin: argon saflaştırması alanında yeni, daha kapsamlı ve düşünceli çözümler mi?” şeklinde anlamalısınız. Ve bu belki de daha da önemlidir. Sonuçta güvenilirlik ve toplam sahip olma maliyeti sonuçta her şeyi belirler. Ve şu anda hem yurt içinde hem de ihracat için uygulanan projelerin sayısına bakılırsa, bu yol - sansasyon arayışıyla değil, yetkin mühendislik yoluyla - haklı.