ohřev chemických reaktorů

Popis

Indukční chemické reaktory pro ohřev chemických nádob

Ohřev indukčních chemických reaktorů pro reaktory a konvice, autoklávy, procesní nádoby, skladovací a usazovací nádrže, vany, kádě a destilační nádoby, tlakové nádoby, odpařovače a přehříváky, výměníky tepla, rotační bubny, potrubí, ohřívané nádoby na dvě paliva a chemické nádoby jsou nejpokročilejším přesným ohřevem metoda dostupná pro jakékoli zpracování tekutin.

Máme indukční ohřívací stroj od 1 KW ~ 500 KW. Teplota ohřevu 0 ~ 650 C. Můžeme vyrobit vhodný indukční ohřívací stroj pro reaktor jiného typu.

Výhoda indukčního ohřevu pro zpětné vytápění:

1. Rychlá rychlost ohřevu s vysokým topným účinkem

2. Žádný fyzický kontakt mezi indukční cívkou a vyhřívanou stěnou nádoby

3. Okamžité spuštění a vypnutí; žádná tepelná setrvačnost

4. Nízké tepelné ztráty

5. Přesná regulace teploty produktu a stěny cévy bez přehazování

6. Vysoký energetický vstup, ideální pro automatické nebo mikroprocesorové řízení

7. Bezpečná nebezpečná oblast nebo standardní průmyslový provoz při síťovém napětí

8. Rovnoměrné vytápění při vysoké účinnosti bez znečištění

9. Nízké provozní náklady

10. Nízká nebo vysoká teplota

11. Jednoduché a flexibilní ovládání

12. Minimální údržba

13. Konzistentní kvalita produktu

14. Ohřívač je samostatný s minimálním požadavkem na podlahovou plochu

15. Bezpečné a stabilní po dobu 24 hodin práce & Více než 10 let pracovního života

Indukční ohřívací cívky jsou k dispozici, aby vyhovovaly kovovým plavidlům a tankům většiny forem a tvarů v rozmezí od několika centimetrů do několika metrů průměru nebo délky. Mírnou ocel, pokovenou měkkou ocel, plnou nerezovou ocel nebo neželezné nádoby lze úspěšně zahřát. Obecně se doporučuje minimální tloušťka stěny 6 ~ 10 mm.

Společnost indukční předehřívací stroj patří:

1. indukční topný výkon.

2. Indukční topná spirála.

3. Prodlužte kabel

4. Termočlánek typu K. atd.

Indukční ohřev nabízí výhody, které se v jiných systémech nenacházejí: zlepšenou účinnost výroby rostlin a lepší provozní podmínky bez významného vyzařování tepla do okolí.

Typická průmyslová odvětví využívající indukční ohřev procesu:

• Reaktory a konvice.

• Lepicí a speciální nátěry.

• Chemikálie, plyn a ropa.

• Zpracování potravin.

• Metalurgické a kovové povrchové úpravy atd.

Výrobce topného systému indukčních chemických nádob HLQ

Máme více než 20 let zkušeností v indukční ohřev a vyvinuli, navrhli, vyrobili, nainstalovali a uvedli do provozu systémy ohřevu nádob a potrubí do mnoha zemí po celém světě. Vzhledem k tomu, že je topný systém přirozeně jednoduchý a velmi spolehlivý, měla by být možnost ohřevu indukcí považována za preferovanou volbu. Indukční ohřev ztělesňuje všechny výhody elektřiny odebrané přímo do procesu a transformované na teplo přesně tam, kde je to nutné. Může být úspěšně aplikován na prakticky jakýkoli systém nádoby nebo potrubí, který potřebuje zdroj tepla.

Indukce nabízí mnoho výhod, které nelze dosáhnout jinými prostředky, a poskytuje lepší účinnost výroby rostlin a lepší provozní podmínky, protože nedochází k významnému vyzařování tepla do okolí. Tento systém je zvláště vhodný pro přísné kontrolní reakční procesy, jako je výroba syntetických pryskyřic v nebezpečné oblasti.

Jako každý indukční ohřívací nádoba je přizpůsoben konkrétním potřebám a požadavkům každého zákazníka, nabízíme různé velikosti a různé rychlosti zahřívání. Naši inženýři mají mnohaleté zkušenosti s vývojem zakázkových konstrukcí indukční topné systémy pro širokou škálu aplikací v široké škále průmyslových odvětví. Ohřívače jsou navrženy tak, aby vyhovovaly přesným požadavkům procesu, a jsou konstruovány pro rychlou montáž na nádobu buď v našich závodech, nebo na místě.

JEDINEČNÉ VÝHODY

• Žádný fyzický kontakt mezi indukční cívkou a vyhřívanou stěnou nádoby.
• Rychlé spuštění a vypnutí. Žádná tepelná setrvačnost.
• Nízké tepelné ztráty
• Přesná regulace teploty produktu a stěny cévy bez přehazování.
• Vysoký energetický příkon. Ideální pro automatické nebo mikroprocesorové ovládání
• Bezpečná nebezpečná oblast nebo standardní průmyslový provoz při síťovém napětí.
• Rovnoměrné vytápění bez znečištění při vysoké účinnosti.
• Nízké provozní náklady.
• Práce při nízké nebo vysoké teplotě.
• Jednoduché a flexibilní ovládání.
• Minimální údržba.
• Konzistentní kvalita produktu.
• Nezávislý ohřívač na nádobě, který vytváří minimální požadavek na podlahovou plochu.

Indukční ohřívací cívky jsou k dispozici, aby vyhovovaly kovovým nádobám a tankům většiny forem a tvarů v současné době. Od několika centimetrů do několika metrů průměru nebo délky. Mírná ocel, pokovená měkká ocel, plná nerezová ocel nebo neželezné nádoby lze úspěšně ohřát. Obecně se doporučuje minimální tloušťka stěny 6 mm.

Jednotkové výkony se pohybují od 1 kW do 1500 XNUMX kW. U systémů s indukčním ohřevem neexistuje žádné omezení příkonu hustoty výkonu. Jakékoli omezení, které existuje, je dáno maximální absorpcí tepla produktu, procesu nebo metalurgickými vlastnostmi materiálu stěny nádoby.

Indukční ohřev ztělesňuje veškeré výhody elektřiny odebrané přímo do procesu a transformované na teplo přesně tam, kde je to nutné. Jelikož ohřev probíhá přímo ve stěně nádoby v kontaktu s výrobkem a tepelné ztráty jsou extrémně nízké, je systém vysoce účinný (až 90%).

Indukční ohřev nabízí mnoho výhod, které nelze dosáhnout jinými prostředky, a poskytuje lepší účinnost výroby rostlin a lepší provozní podmínky, protože nedochází k významnému vyzařování tepla do okolí.

Typická průmyslová odvětví využívající indukční ohřev procesu:

• Reaktory a konvice
• Lepicí a speciální nátěry
• Chemikálie, plyn a ropa
• Zpracování potravin
• Metalurgické a kovové povrchové úpravy

• Předehřev svařování
• Povlakování
• Vytápění formy
• Montáž a odbavení
• Tepelná montáž
• Sušení potravin
• Ohřev kapaliny v potrubí
• Vytápění a izolace nádrží a plavidel

Uspořádání indukčního ohřívače HLQ lze použít pro aplikace, jako jsou:

• Ohřev vzduchu a plynu pro chemický a potravinářský průmysl
• Ohřev horkým olejem pro procesní a jedlé oleje
• Odpařování a přehřívání: Okamžité zvyšování páry, nízká a vysoká teplota / tlak (až 800 ° C při 100 bar)

Předchozí projekty Vessel a Continuous Heater zahrnují:

Reaktory a konvice, autoklávy, procesní nádoby, skladovací a usazovací nádrže, vany, kádě a destilační nádoby, tlakové nádoby, odpařovače a přehříváky, výměníky tepla, rotační bubny, potrubí, vyhřívané nádoby na dvě paliva

Předchozí projekt přímého topení zahrnuje:

Vysokotlaké přehřáté parní ohřívače, regenerační ohřívače vzduchu, ohřívače mazacího oleje, ohřívače jedlého oleje a oleje na vaření, plynové ohřívače včetně ohřívačů dusíku, dusíku a argonu a katalyticky bohatých plynů (CRG).

Indukční vytápění je bezkontaktní metoda selektivního zahřívání elektricky vodivých materiálů aplikací střídavého magnetického pole k indukci elektrického proudu, známého jako vířivý proud, v materiálu známém jako susceptor, čímž se susceptor zahřívá. Indukční ohřev se v metalurgickém průmyslu používá již mnoho let za účelem ohřevu kovů, např. Tavení, rafinace, tepelné zpracování, svařování a pájení. Indukční ohřev se praktikuje v širokém rozsahu frekvencí, od kmitočtů střídavého elektrického vedení od 50 Hz do frekvencí desítek MHz.

Při dané indukční frekvenci se účinnost ohřevu indukčního pole zvyšuje, pokud je v objektu přítomna delší vodivá cesta. Velké pevné obrobky mohou být zahřívány s nižšími frekvencemi, zatímco malé předměty vyžadují vyšší frekvence. Pro ohřátý objekt dané velikosti poskytuje příliš nízká frekvence neefektivní ohřev, protože energie v indukčním poli negeneruje požadovanou intenzitu vířivých proudů v objektu. Příliš vysoká frekvence naopak způsobuje nerovnoměrné zahřívání, protože energie v indukčním poli neproniká do objektu a vířivé proudy jsou indukovány pouze na povrchu nebo v jeho blízkosti. Avšak indukční ohřev kovových konstrukcí propustných pro plyn není v dosavadním stavu techniky znám.

Dosavadní způsoby katalytických reakcí v plynné fázi vyžadují, aby měl katalyzátor velkou plochu, aby molekuly reaktantního plynu měly maximální kontakt s povrchem katalyzátoru. Postupy podle dosavadního stavu techniky typicky používají buď porézní katalytický materiál nebo mnoho malých katalytických částic, vhodně nesených, aby se dosáhlo požadované povrchové plochy. Tyto postupy podle dosavadního stavu techniky se spoléhají na vedení, záření nebo konvekci, aby poskytly katalyzátoru potřebné teplo. K dosažení dobré selektivity chemické reakce by všechny části reaktantů měly mít rovnoměrnou teplotu a katalytické prostředí. Pro endotermickou reakci proto musí být rychlost dodávání tepla co nejrovnoměrnější po celém objemu katalytického lože. Jak vedení, tak konvekce, stejně jako záření, jsou ze své podstaty omezeny ve své schopnosti zajistit potřebnou rychlost a rovnoměrnost dodávky tepla.

Patent GB 2210286 (GB '286), který je typický pro dosavadní stav techniky, popisuje montáž malých částic katalyzátoru, které nejsou elektricky vodivé na kovový nosič, nebo dopování katalyzátoru, aby byl elektricky vodivý. Kovový nosič nebo dopingový materiál se indukčně zahřívá a následně zahřívá katalyzátor. Tento patent učí použití feromagnetického jádra procházejícího centrálně lože katalyzátoru. Výhodným materiálem pro feromagnetické jádro je křemíkové železo. I když je to vhodné pro reakce do asi 600 stupňů C, zařízení podle GB patentu 2210286 trpí při vyšších teplotách přísnými omezeními. Magnetická permeabilita feromagnetického jádra by se při vyšších teplotách významně degradovala. Podle Ericksona, CJ, „Příručka pro vytápění pro průmysl“, str. 84–85, se magnetická permeabilita železa začíná zhoršovat při 600 C a je fakticky pryč o 750 C. Protože v uspořádání GB '286 magnetická pole v loži katalyzátoru závisí na magnetické permeabilitě feromagnetického jádra, takové uspořádání by účinně nezahřívalo katalyzátor na teploty přesahující 750 ° C, natož aby dosáhlo více než 1000 ° C požadovaných pro výrobu HCN.

Předpokládá se také, že zařízení podle GB patentu 2210286 je chemicky nevhodné pro přípravu HCN. HCN se vyrábí reakcí amoniaku a plynného uhlovodíku. Je známo, že železo způsobuje rozklad amoniaku při zvýšených teplotách. Předpokládá se, že železo přítomné ve feromagnetickém jádře a v nosiči katalyzátoru v reakční komoře GB '286 by způsobilo rozklad amoniaku a inhibovalo by spíše než podporovalo požadovanou reakci amoniaku s uhlovodíkem za vzniku HCN.

Kyanovodík (HCN) je důležitá chemická látka, která má mnoho využití v chemickém a těžebním průmyslu. Například HCN je surovina pro výrobu adiponitrilu, acetonkyanhydrinu, kyanidu sodného a meziproduktů při výrobě pesticidů, zemědělských produktů, chelatačních činidel a krmiv pro zvířata. HCN je vysoce toxická kapalina, která se vaří při 26 ° C, a proto podléhá přísným předpisům o balení a přepravě. V některých aplikacích je HCN zapotřebí na vzdálených místech vzdálených od velkých výrobních zařízení HCN. Přeprava HCN na tato místa představuje velká rizika. Výroba HCN na místech, kde má být použita, by zabránila rizikům při jeho přepravě, skladování a manipulaci. Malá výroba HCN na místě pomocí postupů podle stavu techniky by nebyla ekonomicky proveditelná. Avšak výroba HCN v malém i velkém měřítku je technicky a ekonomicky proveditelná pomocí postupů a zařízení podle předkládaného vynálezu.

HCN lze vyrábět, když se sloučeniny obsahující vodík, dusík a uhlík spojují při vysokých teplotách, s katalyzátorem nebo bez něj. Například HCN se obvykle vyrábí reakcí amoniaku a uhlovodíku, což je vysoce endotermická reakce. Tři komerční procesy pro výrobu HCN jsou procesy Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow a Shawinigan. Tyto procesy lze odlišit metodou výroby a přenosu tepla a tím, zda se použije katalyzátor.

Andrussowův proces využívá teplo generované spalováním plynného uhlovodíku a kyslíku v objemu reaktoru k zajištění reakčního tepla. Proces BMA využívá teplo generované procesem vnějšího spalování k ohřívání vnějšího povrchu stěn reaktoru, což zase ohřívá vnitřní povrch stěn reaktoru a poskytuje tak reakční teplo. Shawiniganův proces využívá elektrický proud protékající elektrodami ve fluidním loži k zajištění reakčního tepla.

V Andrussowově procesu reaguje směs zemního plynu (směs uhlovodíkových plynů s vysokým obsahem methanu), amoniaku a kyslíku nebo vzduchu v přítomnosti platinového katalyzátoru. Katalyzátor obvykle zahrnuje několik vrstev drátěného pletiva platina / rhodium. Množství kyslíku je takové, že částečné spalování reaktantů poskytuje dostatečnou energii k předehřátí reaktantů na provozní teplotu přesahující 1000 ° C a také potřebné reakční teplo pro tvorbu HCN. Reakčními produkty jsou HCN, H2, H2O, CO, CO2 a stopové množství vyšších dusitanů, které je poté nutné oddělit.

V procesu BMA proudí směs amoniaku a methanu do neporézních keramických trubek vyrobených z vysokoteplotního žáruvzdorného materiálu. Vnitřek každé zkumavky je obložený nebo potažený platinovými částicemi. Trubky jsou umístěny ve vysokoteplotní peci a externě vyhřívané. Teplo je vedeno přes keramickou stěnu na povrch katalyzátoru, který je nedílnou součástí stěny. Reakce se typicky provádí při 1300 ° C, když reaktanty přicházejí do styku s katalyzátorem. Požadovaný tepelný tok je vysoký v důsledku zvýšené reakční teploty, velkého reakčního tepla a skutečnosti, že koksování povrchu katalyzátoru může nastat pod reakční teplotou, což deaktivuje katalyzátor. Vzhledem k tomu, že každá trubice má průměr přibližně 1 palce, je pro splnění výrobních požadavků zapotřebí velké množství trubek. Reakčními produkty jsou HCN a vodík.

V Shawiniganově procesu je energie potřebná pro reakci směsi skládající se z propanu a amoniaku dodávána elektrickým proudem proudícím mezi elektrodami ponořenými do fluidního lože nekatalytických částic koksu. Absence katalyzátoru, stejně jako nepřítomnost kyslíku nebo vzduchu, v procesu Shawinigan znamená, že reakce musí probíhat při velmi vysokých teplotách, typicky nad 1500 XNUMX stupňů C. Vyšší požadované teploty kladou ještě větší omezení na konstrukční materiály pro tento proces.

I když, jak je uvedeno výše, je známo, že HCN lze vyrobit reakcí NH3 a uhlovodíkového plynu, jako je CH4 nebo C3H8, v přítomnosti kovového katalyzátoru skupiny Pt, stále existuje potřeba zlepšit účinnost tyto procesy a související procesy, aby se zlepšila ekonomika výroby HCN, zejména pro výrobu v malém měřítku. Je zvláště důležité minimalizovat spotřebu energie a průnik amoniaku při maximalizaci rychlosti produkce HCN ve srovnání s množstvím použitého katalyzátoru z drahých kovů. Katalyzátor by navíc neměl nepříznivě ovlivňovat produkci HCN podporou nežádoucích reakcí, jako je koksování. Dále je žádoucí zlepšit aktivitu a životnost katalyzátorů použitých v tomto procesu. Je příznačné, že velká část investic do výroby HCN je v katalyzátoru platinové skupiny. Předkládaný vynález ohřívá katalyzátor přímo, spíše než nepřímo, jako v dosavadním stavu techniky, a tak splňuje tyto požadavky.

Jak již bylo diskutováno, je známo, že indukční ohřev s relativně nízkou frekvencí poskytuje dobrou rovnoměrnost dodávky tepla při vysokých úrovních výkonu pro objekty, které mají relativně dlouhé cesty elektrického vedení. Když se dodává reakční energie na endotermickou katalytickou reakci v plynné fázi, je třeba teplo dodávat přímo do katalyzátoru s minimální ztrátou energie. Zdá se, že požadavky na rovnoměrné a účinné dodávání tepla do hmoty katalyzátoru propustného pro vysokou plochu s vlastnostmi indukčního ohřevu. Předložený vynález je založen na neočekávaných výsledcích získaných při konfiguraci reaktoru, kde katalyzátor má novou strukturní formu. Tato strukturní forma kombinuje vlastnosti: 1) efektivně dlouhé délky dráhy elektrického vedení, která umožňuje efektivní přímé indukční zahřívání katalyzátoru jednotným způsobem, a 2) katalyzátoru, který má velkou plochu povrchu; tyto vlastnosti spolupracují na usnadnění endotermických chemických reakcí. Úplný nedostatek železa v reakční komoře usnadňuje produkci HCN reakcí NH3 a plynného uhlovodíku.

Indukční ohřívací reaktory