Çin: Yüksek basınçlı basınç tedavisi sırasında CO2 adsorpsiyon ürünleri? 

Vakumlu desorpsiyon koşulları altında CO2 adsorbsiyonunu duyduğunuzda birçok kişinin aklına hemen zeolit gelir. Bu, elbette bir klasik, ancak gerçekte Çin kurulumlarında her şey genellikle ayrıntılara iniyor - ne tür bir zeolit, nasıl etkinleştirildiği ve en önemlisi - ideal bir laboratuvarda değil, safsızlıklarla gerçek bir akış üzerinde altı ay çalıştıktan sonra nasıl davrandığı. Gerçek sürprizlerin başladığı yer burasıdır.

Teoriden “saha” koşullarına

Örneğin 13X standardını aldık. Kağıt üzerinde kapasite mükemmel. Ancak metanol üretiminden kaynaklanan egzoz gazlarının akışını kullanmaya başladıklarında, CO2'ye ek olarak kükürt ve nem kalıntılarının da bulunduğu yerde, birkaç ay sonra verimlilik gözle görülür şekilde düştü. Felaket değil ama projenin ekonomisi kötü gitti. Bazı bileşiklerin eser miktarlarının bile geri dönülemez şekilde "tıkandığı" ortaya çıktı. gözeneklerin bir kısmı Sermaye maliyetlerini artıran bir ön kurutma ve temizleme sistemi hakkında anında düşünmek zorunda kaldık. Bu, ilk teknik spesifikasyonlardaki tipik bir hatadır; gerçek gaz matrisine değil, saf CO2'ye bakarlar.

Sadece bir adsorban ile VDD döngüsünde kullanıma hazır bir ürün arasındaki farkın ortaya çıktığı yer burasıdır. Anahtar, birden fazla "adsorpsiyon-vakum rejenerasyonu" döngüsü sırasında stabilitedir. Malzeme sadece CO2'yi iyi absorbe etmekle kalmamalı, aynı zamanda CO2'yi sürekli değişikliklerle yok edilmeden düşük basınçta kolayca ve tamamen serbest bırakmalıdır. 5000 döngüden sonra granülometrik bileşimlerinin %20'sine kadar kaybettiği örnekleri gördüm; toza dönüştüler ve hatları tıkadılar.

Bu nedenle artık pek çok Çinli üretici, özellikle de mühendislik şirketleriyle birlikte çalışan üreticiler, değiştirilmiş malzemelere güveniyor. Belirli markaları isimlendirmeyeceğim, ancak özü, yüzeyde hedeflenen bir değişiklik, örneğin aminlerle emprenye etme veya belirli katyonların eklenmesidir. Bu artık sadece bir "moleküler elek" değil, daha seçici bir "yakalayıcı" mı? CO2. Ancak fiyat buna göre farklıdır. Soru her zaman bir dengedir: Müşteri uzun hizmet ömrü ve istikrar için para ödemeye istekli midir?

Örnek olay: üretimle entegrasyon

Sichuan'daki kimya tesislerinden birinde deneyimim vardı. Görev, soda üretiminde daha sonra karbonizasyon için fırın gazlarından CO2'yi yakalamaktır. Klasik şema. Adsorpsiyon hızı da önemli olduğundan, döngülerin kısa olması gerektiğinden, özel yapıya sahip aktif karbon bazlı bir adsorban seçtik.

En ilginç hemoroidler işletmeye alma aşamasında başladı. Pasaport için ideal olan vakum pompası pratikte kolonda gerekli kalan basınca hızlı bir şekilde ulaşamadı, desorpsiyon süresi gecikti ve tüm teknolojik döngü bozuldu. Tesis mühendisleriyle birlikte tüm boru hattını gözden geçirmemiz gerekti; hatların çapını artırdık ve ilave tampon tankları kurduk. Sonuç: Adsorpsiyon ürünü sistemin yalnızca bir parçasıdır. Özellikleri, diğer tüm ekipmanların (kompresörler, vakum üniteleri, kontrol sistemleri) parametreleriyle sıkı bir şekilde bağlantılı olmalıdır.

Bu arada, kontrol sistemleri hakkında. Modern VDD kurulumları artık manuel vanalar değildir. Valfleri değiştiren ve döngüleri düzenleyen otomasyon, verimlilik açısından kritik öneme sahiptir. Kötü yazılmış bir algoritma aşırı pozlama yapabilir mi? vakum altında adsorbanlanır, fazladan enerji harcanır veya tam tersine enerji yenilenmez. Bundan dolayı CO2 üretiminin saflığının nasıl düştüğünü gördüm. Üstelik sorun hemen değil, haftalar sonra kolonlarda kademeli olarak balast birikmesiyle ortaya çıktı.

Mühendisliğin ve niş çözümlerin rolü

Sadece kimyasalların satışıyla değil, geliştirmeden işletmeye almaya kadar tüm döngüde faaliyet gösteren uzman şirketlerden bahsetmenin önemli olduğu yer burasıdır. Örneğin şunu ele alalım:Chengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.. Bu onların web sitesi -https://www.yzkjhx.ru. Onlar sadece bir tedarikçi değil, aynı zamanda kimyasal teknolojilere dayanarak oluşturulmuş bir tasarım enstitüsüdür. Onların durumunda mesele genellikle belirli bir müşteri akışına yönelik bir çözüm oluşturmaktır. 120 milyon yuan'lık kayıtlı sermaye ciddi Ar-Ge'ye olanak sağlıyor.

Bir biyogaz yakalama projesinde uzmanlarıyla birlikte çalıştım. Orada bileşim daha da çeşitlidir - metan, hidrojen sülfür, su buharı. Standart ürünler uygun değildi. Yizhi Tech kademeli bir şema önerdi: önce kükürt giderme ve kurutma, ardından CO2'nin bu tür koşullar için kendilerinin geliştirdikleri değiştirilmiş bir zeolit ​​üzerinde ana adsorpsiyonu. Önemli bir nokta, sadece malzemeye ilişkin spesifikasyonları sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda, özellikle vakum rejenerasyonu için tam teşekküllü adsorpsiyon/desorpsiyon kinetik eğrilerini de sunmuş olmalarıdır; bu, cihazların parametrelerinin doğru bir şekilde hesaplanmasını mümkün kılmıştır.

Bu temel farktır. Bir torba granül satın alabilir veya denklemdeki en önemli değişken olmasına rağmen adsorpsiyon ürününün yalnızca bir olduğu teknolojik bir paket alabilirsiniz. Bu özellikle VDD için geçerlidir çünkü süreç döngüsel ve dinamiktir. Yanlış malzeme seçimi, tüm pahalı vakum sisteminin etkinliğini ortadan kaldırır.

Trendler ve tuzaklar

Şimdi Çin'de MOF'ler (metal-organik çerçeveler) ve CO2 yakalamaya yönelik diğer gelişmiş malzemeler hakkında çok fazla konuşma var. Kapasite verileri etkileyici. Ancak nem varlığında stabilite konularını, endüstriyel ölçekte sentezin maliyetini ve yine uzun bir VDD döngüsündeki davranışı araştırmaya başladığınızda, heyecan biraz söner. Şimdilik bu daha çok pilot kurulumlar ve bilimsel makaleler için bir konu. Gerçek endüstride kanıtlanmış zeolitler ve aktif karbonlar hakimdir ancak sürekli olarak modernize edilmektedirler.

Bir diğer pratik nokta ise lojistik ve değiştirmedir. Adsorbanlar zamanla aktivitelerini kaybederler. Küçük bir kurulum için bu bir sorun değilse, o zaman büyük ölçekli üretim için yüzlerce metreküp dolguyu değiştirmek, üretimi, insanları, ekipmanı ve eski malzemenin atılmasını durdurmak anlamına gelir. Bu nedenle müşteriler giderek artan bir şekilde ton başına fiyata değil, dolgunun ömrü boyunca yakalanan CO2 tonu başına toplam sahip olma maliyetine bakıyor. Bu, odağı daha pahalı ancak dayanıklı ve istikrarlı çözümlere kaydırır.

Hibrit sistemlere doğru bir eğilim de gözlemliyorum. Sadece VDD değil, örneğin membran ayırma veya kriyojenik aşamalarla bir kombinasyon. Bu tür şemalarda adsorpsiyon genellikle yüksek saflığa ulaşmak için bir bitirme, cilalama adımı rolünü oynar. Ve burada ürüne yönelik gereksinimler daha da katıdır - olağanüstü seçicilik gereklidir, çünkü böyle bir sütunun girişinde CO2 konsantrasyonu zaten yüksektir ve yabancı maddelerin son yüzdesinin kesilmesi gerekir.

Sonuç yerine: yüksek sesle düşünmek

O halde asıl soruya dönelim... Çin'deki yüksek basınçlı motorlara yönelik CO2 adsorpsiyon ürünleri artık sadece “sihir”den ibaret değil mi? malzeme. Bu, vakumlu desorpsiyon teknolojisinin derinlemesine anlaşılmasıyla, malzemeyi "kirli" olanlara uyarlama yeteneğiyle ilgilidir. gerçek gaz ve tesisin özel donanım yetenekleri için. Evrensel bir çözüm yoktur.

Projenin başarısı üçgende yatıyor: doğru adsorban (tüm özelliklerine göre seçilmiş), yetkin bir şekilde tasarlanmış ve kurulmuş ekipman ve döngüleri kontrol eden akıllı otomasyon. Herhangi bir açının kaybı aşırı enerji tüketimine, verimlilikte düşüşe ve sonuçta tüm yakalama ünitesinin ekonomik olarak iflas etmesine neden olur.

Bu nedenle, meslektaşlarımızla yeni projeleri tartışırken ilk soru "hangi adsorbanı almalıyız?" değil, "gazın tam bileşimi nedir, basınç nedir, gerekli saflık nedir ve ortaya çıkan CO2 nereye gidecek?" Ve ancak bu cevapları aldıktan sonra seçim başlıyor. Bazen en geniş veya modaya uygun malzeme olmadığı, ancak 5-7 yıl boyunca sürprizler olmadan hizmet vermesi garanti edilen malzeme olduğu ortaya çıkıyor. Endüstride bu tür öngörülebilirlik genellikle kayıtlardan daha değerlidir.