резервоари-резервоари за индукционно отопление на реактор

Резервоари за индукционно отопление Резервоари

Имаме над 20 години опит в индукционно нагряване и са разработили, проектирали, произвели, инсталирали и пуснали в експлоатация системи за отопление на съдове и тръби в много страни по света.

Тъй като отоплителната система е естествено проста и много надеждна, опцията за отопление чрез индукция трябва да се разглежда като предпочитан избор.

Индукционното отопление въплъщава всички удобства на електричеството, взето директно в процеса и трансформирано, за да се загрее точно там, където е необходимо. Може да се приложи успешно на практически всеки съд или тръбна система, нуждаеща се от източник на топлина.

Индукцията предлага много предимства, недостижими с други средства и дава подобрена ефективност на производството на растенията и по-добри условия на работа, тъй като няма значително отделяне на топлина в околната среда. Системата е особено подходяща за тесни контролни реакционни процеси като производството на синтетични смоли в опасна зона.

Като всеки индукционен нагревателен съд е по поръчка на специфичните нужди и изисквания на всеки клиент, ние предлагаме различни размери с различна скорост на загряване. Нашите инженери имат дългогодишен опит в разработването на вградени индукционни отоплителни системи за широк спектър от приложения в широк спектър от индустрии. Нагревателите са проектирани да отговарят на точните изисквания на процеса и са конструирани за бързо монтиране върху съда или в нашите работи, или на място.

УНИКАЛНИ ПРЕДИМСТВА

• Няма физически контакт между индукционната намотка и нагрятата стена на съда.
• Бързо стартиране и изключване. Няма топлинна инерция.
• Ниски топлинни загуби
• Прецизен контрол на температурата на продукта и стената на съда без прекалено много издънки.
• Висока входна енергия. Идеален за автоматично или микропроцесорно управление
• Безопасна опасна зона или стандартна промишлена експлоатация при мрежово напрежение.
• Равномерно отопление без замърсяване с висока ефективност.
• Ниски текущи разходи.
• Работа при ниска или висока температура.
• Лесна и гъвкава за работа.
• Минимална поддръжка.
• Непрекъснато качество на продукта.
• Самостоятелен нагревател на плавателен съд, генериращ минимално изискване за площ.

Индукционни нагревателни намотки са на разположение, за да отговарят на метални съдове и резервоари с повечето форми и форми, които се използват в момента. В диапазона от няколко сантиметра до няколко метра диаметър или дължина. Мека стомана, облечена мека стомана, твърда неръждаема стомана или цветни съдове могат да бъдат успешно нагрявани. Обикновено се препоръчва минимална дебелина на стената от 6 мм.

Проектите за единица рейтинг варират от 1KW до 1500KW. При индукционните отоплителни системи няма ограничение за вложената плътност на мощността. Всяко съществуващо ограничение се налага от максималната способност за поглъщане на топлина на продукта, процеса или металургичните характеристики на материала на стената на съда.

Индукционното отопление въплъщава всички удобства на електричеството, взето директно в процеса и трансформирано, за да се загрее точно там, където е необходимо. Тъй като нагряването се извършва директно в стената на съда в контакт с продукта и топлинните загуби са изключително ниски, системата е с висока ефективност (до 90%).

Индукционното отопление предлага много предимства, недостижими с други средства и дава подобрена ефективност на производството на растенията и по-добри условия на работа, тъй като няма значително отделяне на топлина в околната среда.

Типични индустрии, използващи индукционно отопление:

• Реактори и чайници
• Адхезивни и специални покрития
• Химикали, газ и нефт
• Обработка на храна
• Металургични и метални довършителни работи

• Предварително загряване на заваряване
• Покритие
• Нагряване на мухъл
• Монтаж и неприспособяване
• Термичен монтаж
• Сушене на храна
• Нагряване на флуид на тръбопровода
• Отопление и изолация на резервоари и съдове

Подредбата на HLQ индукционния нагревател може да се използва за приложения, които включват:

• Въздушно и газово отопление за химическа и хранителна обработка
• Нагряване с горещо масло за технологични и хранителни масла
• Изпаряване и прегряване: Незабавно повишаване на парата, ниска и висока температура / налягане (до 800ºC при 100 бара)

Предишни проекти за корабни и непрекъснати нагреватели включват:

Реактори и чайници, автоклави, технологични съдове, резервоари за съхранение и уреждане, вани, казанчета и тенджери, съдове под налягане, изпарители и прегреватели, топлообменници, ротационни барабани, тръби, съдове с двойно гориво

Предишен проект за вграден нагревател включва:

Супер отопляеми парни нагреватели с високо налягане, регенеративни въздушни нагреватели, нагреватели за смазочно масло, нагреватели за хранителни масла и готварски масла, газови нагреватели, включително нагреватели с азот, азотен аргон и каталитичен богат газ (CRG).

Индукционното нагряване е безконтактен метод за селективно нагряване на електропроводими материали чрез прилагане на променливо магнитно поле за индуциране на електрически ток, известен като вихров ток, в материала, известен като приемник, като по този начин нагрява приемника. Индукционното нагряване се използва в металургичната промишленост от много години с цел нагряване на метали, например топене, рафиниране, топлинна обработка, заваряване и запояване. Индукционното нагряване се практикува в широк диапазон от честоти, от променливотокови честоти до 50 Hz до честоти от десетки MHz.

При дадена индукционна честота ефективността на нагряване на индукционното поле се увеличава, когато в обекта има по-дълъг кондукционен път. Големите масивни заготовки могат да се нагряват с по-ниски честоти, докато малките предмети изискват по-високи честоти. За да се нагрее обект с даден размер, твърде ниската честота осигурява неефективно нагряване, тъй като енергията в индукционното поле не генерира желаната интензивност на вихрови токове в обекта. Твърде високата честота, от друга страна, причинява неравномерно нагряване, тъй като енергията в индукционното поле не прониква в обекта и вихровите токове се индуцират само на или близо до повърхността. Индукционното нагряване на газопропускливи метални конструкции обаче не е известно в предшестващото състояние на техниката.

Предшестващите методи за каталитични реакции в газова фаза изискват катализаторът да има висока повърхност, за да могат реактивните газови молекули да имат максимален контакт с повърхността на катализатора. В методите от предшестващото състояние на техниката обикновено се използва или порест катализаторен материал, или много малки каталитични частици, подходящо поддържани, за да се постигне необходимата повърхност. Тези методи от предшестващото състояние на техниката разчитат на проводимост, излъчване или конвекция, за да осигурят необходимата топлина на катализатора. За да се постигне добра селективност на химичната реакция, всички части на реагентите трябва да имат еднаква температура и каталитична среда. Следователно за ендотермична реакция скоростта на подаване на топлина трябва да бъде възможно най-равномерна по целия обем на каталитичния слой. Както проводимостта, така и конвекцията, както и радиацията, по своята същност са ограничени в способността си да осигурят необходимата скорост и еднородност на подаването на топлина.

GB патент 2210286 (GB '286), който е типичен за предшестващото състояние на техниката, учи монтиране на малки частици катализатор, които не са електропроводими върху метална подложка, или допиране на катализатора, за да го направи електропроводим. Металната подложка или легиращият материал се загряват индукционно и от своя страна загряват катализатора. Този патент учи използването на феромагнитна сърцевина, преминаваща централно през катализаторния слой. Предпочитаният материал за феромагнитната сърцевина е силициевото желязо. Въпреки че е полезен за реакции до около 600 градуса С., апаратът на GB патент 2210286 страда от сериозни ограничения при по-високи температури. Магнитната пропускливост на феромагнитното ядро ​​би се влошила значително при по-високи температури. Според Erickson, CJ, „Наръчник за отопление за промишлеността“, стр. 84–85, магнитната пропускливост на желязото започва да се разгражда при 600 C и на практика намалява със 750 C. Тъй като в устройството на GB '286 магнитната полето в слоя на катализатора зависи от магнитната пропускливост на феромагнитното ядро, такова устройство не би ефективно нагрело катализатор до температури над 750 C, камо ли да достигне по-голяма от 1000 C, необходима за производството на HCN.

Апаратът на GB патент 2210286 също се смята за химически неподходящ за получаване на HCN. HCN се получава чрез реакция на амоняк и въглеводороден газ. Известно е, че желязото причинява разлагането на амоняка при повишени температури. Смята се, че желязото, присъстващо във феромагнитната сърцевина и в носителя на катализатора в реакционната камера на GB '286, би причинило разлагането на амоняка и би по-скоро инхибирало, отколкото стимулирало желаната реакция на амоняк с въглеводород, за да образува HCN.

Водородният цианид (HCN) е важен химикал с много приложения в химическата и минната промишленост. Например, HCN е суровина за производството на адипонитрил, ацетон цианохидрин, натриев цианид и междинни продукти при производството на пестициди, селскостопански продукти, хелатиращи агенти и фуражи за животни. HCN е силно токсична течност, която кипи при 26 градуса С. и като такава е предмет на строги правила за опаковане и транспортиране. В някои приложения HCN е необходим на отдалечени места, отдалечени от мащабните производствени съоръжения за HCN. Доставката на HCN до такива места включва големи опасности. Производството на HCN на обекти, на които ще се използва, би избегнало опасности при транспортирането, съхранението и обработката им. Маломащабното производство на HCN на място, използващо методи от предшестващото състояние на техниката, не би било икономически осъществимо. Въпреки това, както в малък мащаб, така и в голям мащаб, производството на HCN на място е технически и икономически осъществимо, използвайки процесите и апаратурата от настоящото изобретение.

HCN може да се получи, когато съединения, съдържащи водород, азот и въглерод, се събират при високи температури, със или без катализатор. Например, HCN обикновено се получава чрез реакция на амоняк и въглеводород, реакция, която е силно ендотермична. Трите търговски процеса за получаване на HCN са Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow и Shawinigan процесите. Тези процеси могат да бъдат разграничени от метода за генериране и пренос на топлина и от това дали се използва катализатор.

Процесът Andrussow използва топлината, генерирана от изгарянето на въглеводороден газ и кислород в обема на реактора, за да осигури топлината на реакцията. Процесът BMA използва топлината, генерирана от процес на външно горене, за отопление на външната повърхност на стените на реактора, която от своя страна загрява вътрешната повърхност на стените на реактора и по този начин осигурява топлината на реакцията. Процесът на Шавиниган използва електрически ток, протичащ през електроди в кипящ слой, за да осигури топлината на реакцията.

В процеса на Андрусов смес от природен газ (въглеводородна газова смес с високо съдържание на метан), амоняк и кислород или въздух реагират в присъствието на платинен катализатор. Катализаторът обикновено включва редица слоеве марля от платина / родиева тел. Количеството кислород е такова, че частичното изгаряне на реагентите осигурява достатъчно енергия за предварително загряване на реагентите до работна температура над 1000 ° С, както и необходимата топлина на реакцията за образуване на HCN. Продуктите на реакцията са HCN, H2, H2O, CO, CO2 и следи от по-високи нитрити, които след това трябва да се разделят.

В процеса на BMA смес от амоняк и метан протича в непорести керамични тръби, изработени от високотемпературен огнеупорен материал. Вътрешността на всяка тръба е облицована или покрита с платинени частици. Тръбите се поставят в пещ с висока температура и се нагряват отвън. Топлината се провежда през керамичната стена до повърхността на катализатора, която е неразделна част от стената. Реакцията обикновено се провежда при 1300 ° С, когато реагентите контактуват с катализатора. Необходимият топлинен поток е висок поради повишената реакционна температура, голямата топлина на реакцията и факта, че коксуването на повърхността на катализатора може да се случи под температурата на реакцията, което дезактивира катализатора. Тъй като всяка тръба обикновено е с диаметър около 1 ″, са необходими голям брой тръби, за да се отговори на производствените изисквания. Продуктите на реакцията са HCN и водород.

В процеса на Шавиниган енергията, необходима за реакция на смес, състояща се от пропан и амоняк, се осигурява от електрически ток, протичащ между електроди, потопени във флуидизиран слой от некаталитични коксови частици. Липсата на катализатор, както и липсата на кислород или въздух, в процеса на Шавиниган означава, че реакцията трябва да протича при много високи температури, обикновено над 1500 градуса С. По-високите необходими температури поставят още по-големи ограничения върху строителни материали за процеса.

Докато, както е разкрито по-горе, е известно, че HCN може да се получи чрез реакция на NH3 и въглеводороден газ, като CH4 или C3H8, в присъствието на метален катализатор от Pt група, все още има нужда от подобряване на ефективността на подобни процеси и свързани с тях, така че да се подобри икономиката на производството на HCN, особено за дребномащабно производство. Особено важно е да се сведе до минимум потреблението на енергия и пробивът на амоняк, като същевременно се максимизира скоростта на производство на HCN в сравнение с количеството на използвания катализатор от благородни метали. Освен това катализаторът не трябва да влияе неблагоприятно върху производството на HCN, като насърчава нежелани реакции като коксуване. Освен това е желателно да се подобри активността и живота на катализаторите, използвани в този процес. Показателно е, че голяма част от инвестицията в производството на HCN е в катализатора на платиновата група. Настоящото изобретение загрява катализатора директно, а не индиректно, както е в предшестващото състояние на техниката, и по този начин постига тези десидерата.

Както беше обсъдено по-рано, известно е, че индукционното отопление с относително ниска честота осигурява добра еднородност на подаването на топлина при високи нива на мощност към обекти, които имат относително дълги пътища на електрическа проводимост. Когато реакционната енергия се доставя на ендотермична каталитична реакция в газова фаза, топлината трябва да се подава директно към катализатора с минимални загуби на енергия. Изискванията за еднакво и ефективно доставяне на топлина към катализаторна маса с висока повърхност, газопропусклива, изглежда противоречат на възможностите на индукционното нагряване. Настоящото изобретение се основава на неочаквани резултати, получени с конфигурация на реактора, където катализаторът има нова структурна форма. Тази структурна форма съчетава характеристиките на: 1) ефективно дълга дължина на електрическата проводимост, която улеснява ефективното директно индукционно нагряване на катализатора по еднакъв начин, и 2) катализатор с висока повърхност; тези характеристики си сътрудничат, за да улеснят ендотермичните химични реакции. Пълната липса на желязо в реакционната камера улеснява производството на HCN чрез реакцията на NH3 и въглеводороден газ.