Қытай: қысымның ауытқуы адсорбцияны жою қалай жұмыс істейді? 

Бұл өте көп әңгіме болатын тақырып, бірақ мәні бойынша ол көбінесе қарапайым сору және сору болып табылады. Расында, қазып алсаң,қысымның ауытқуы адсорбциясын жоюжылдамдық, тазалық және шығын арасындағы тепе-теңдіктің тұтас философиясы. Көптеген адамдар ең бастысы адсорбенттің өзі деп ойлайды, олар қымбат цеолитті сатып алып, процесс басталды дейді. Бірақ кілт көбінесе басқа нәрсе - циклдің өзінде, сол өте айнымалы қысымда және оны қағаз емес, нақты орнатуда қалай жүзеге асыру керек.

Бірде-бір адсорбент емес: шайтан жатқан жерде

Мен кейде жаңа жобалардан әріптестер жіберген диаграммаларды қараймын. Бағаналар, көрсеткілер және клапандар әдемі сызылған. Ал егер сіз цикл уақыты туралы сұрасаңыз, әсіресе десорбция және тазарту уақыты - тыныштық. Бірақ тиімділік осында жатыр.Қысымның ауытқуы адсорбциясыбу қысымындағы немесе адсорбциялық кинетикадағы айырмашылықтар аз болатын газды бөлу үшін жақсы. Мысалы, сутекті ілеспе газдардан бөлу немесе табиғи газды сусыздандыру. Бірақ егер сіз қысымды төмендету (үрлеу) және тазарту фазаларын дұрыс есептемесеңіз, сізде таза өнім емес, олардың арасында бірдеңе болады, тіпті регенерация үшін үлкен шығындар болады.

Менің тәжірибем бес жыл бұрын ауадан азот алуға арналған бір қондырғымен болды. Тұтынушы газдың тазалығының төмендігіне және тазарту газының көп тұтынылуына шағымданды. Келіп қарадық. Дизайнерлер бағаналар арасындағы қысымды теңестіру үшін тым қысқа уақытты белгілеген болып шықты. Десорбция фазасына дейін адсорбер қалыпты түрде түсіріп үлгермеді; кейбір ауыр компоненттер қалды, ал келесі циклде олар өнім желісіне кірді. Біз контроллерді қайта бағдарламалауға тура келді, клапандарды ауыстыру арасындағы үзілістерді секундтарға көбейттік - және параметрлер төлқұжат мәндеріне оралды. Бұл кішкентай нәрсе, бірақ ол бәрін шешеді.

Немесе тазартқыш газдың өзіне қатысты тағы бір нәрсе. Көбінесе ол өнім желісінен алынады, бұл қисынды. Бірақ егер сіз оның жеткілікті тазалығын және регенерацияланған адсорберге кіруде тұрақты қысымды қамтамасыз етпесеңіз, десорбция баяу және толық емес жүреді. Адсорбент уақыт өте келе кокстенеді және сыйымдылығы төмендейді. Содан кейін желіні тоқтатып, термиялық регенерацияны жүргізу керек, бұл қымбат және көп уақытты қажет етеді. Сонымен, тазарту ағынын дайындауға және жеткізуге арналған жүйе қосалқы құбыр емес, орнатудың негізгі бөлігі болып табылады.

Жабдық: Барлық клапандар бірдей жасалмаған

Іске асыру туралы айтатын болсақ, фитингтерді атап өтуге болмайды. Жылдам әрекет ететін клапандар - бұл бүкіл жүйенің буындары деп айтуға болады. Олардың тозуы, жауап беру жылдамдығы және жабылған кездегі тығыздығы процестің экономикасына тікелей әсер етеді. Егер сіз арзан клапандарды орнатсаңыз, ағып кету қысым кезеңдері, ағындарды араластыру және бөлу тиімділігінің төмендеуі арасында басталады. Бұл әсіресе жоғары таза өнімдерді шығаратын процестер үшін өте маңызды, мұнда тіпті іздік қоспалар да ақаулы.

Полисиликон шығаратын зауыттардың бірінде қондырғыны қолданғаны есімдесутегін кептіру және тазартужай ғана PSA (қысымның ауытқуы адсорбциясы) технологиясын қолдана отырып. Мәселе негізгі клапандардың бірінің катушкасы арқылы микро ағып кету болды. Сутегі сондай, ол саңылау табады. Нәтижесінде кептірілген ағындағы шық нүктесі мезгіл-мезгіл секірді. Себебін ұзақ іздедік, күнә адсорбентте, цикл бағдарламасында болды. Бірақ қысымды теңестіру сызығында орналасқан клапандағы тығыздағыштың механикалық тозуы бар екені анықталды. Біз оны тығыздыққа қатаң рұқсат етілген клапанмен ауыстырдық - мәселе жойылды.

Осыдан қорытынды: жүйені жобалау кезінде сіз тек клапанды ғана емес, циклдар саны мен тығыздық класы бойынша нақты сипаттамалары бар белгілі бір типті орнатуыңыз керек. Ең бастысы, диагностика және оңай ауыстыру мүмкіндігін қамтамасыз ету. Өйткені олар сәтсіздікке ұшырайды - бұл уақыт пен жұмыс жағдайлары мәселесі.

Адсорбент: іріктеу және деградация

Және, әрине, өзегі сорбенттің өзі. Цеолиттер, белсендірілген көмірлер, молекулалық електер. Таңдау біз алып тастайтын нәрсеге байланысты: су, СО2, күкірт қосылыстары, көмірсутектер. Жалпы қателік - барлық мәселелерді бір адсорбентпен шешуге тырысу. Мысалы, 4A немесе 13X сияқты цеолиттер газды терең кептіру үшін тамаша. Бірақ егер газдың құрамында судан ауыр полярлы молекулалар болса (мысалы, меркаптандар), олар цеолит тесіктерін қайтымсыз бітеп тастауы мүмкін. Сізге басқа сорбенттің алдын ала қабаты немесе мүлдем басқа схема қажет.

Мен газ өңдеу зауытында қызық оқиғаны байқадым. Төмен температурада бөлу алдында стандартты екі бағаналы газды сусыздандыру қондырғысы болды. Кенеттен регенерациялар арасындағы цикл күрт қысқарды және судағы шық нүктесі көтерілді. Біз оны анықтадық. Шикізаттың құрамы өзгергені белгілі болды - газда гликоль негізіндегі гидрат түзілу тежегіштерінің іздері пайда болды. Олар ауыр және цеолит бетіне жоғары жақындығы болғандықтан, адсорбция процесінде суды ығыстырды, ал десорбция кезінде толық жойылмады. Сорбент бірте-бірте су сыйымдылығын жоғалтты. Шешім адсорбентті шұғыл ауыстыру емес, осы ауыр қоспаларды ұстау үшін қарапайым көміртекті тазартқыш сүзгіні жоғары ағынға орнату болды.

Адсорбенттің ыдырауы сөзсіз, бірақ басқарылатын процесс. Химиялық уланудан басқа, таза механикалық түрі бар - қысымның және дірілдің кенет өзгеруіне байланысты абразия. Әсіресе сорбент қабаты жоғары болатын үлкен адсорберлерде. Қабаттың канализациясы мен сұйықтануына жол бермеу үшін кірісте газды біркелкі бөлу жүйелерін және жоғары сапалы тірек торларын қамтамасыз ету қажет. Кейде сіз адсорберді бірнеше жыл жұмыс істегеннен кейін ашқан кезде, үстіңгі қабат шаң, ал төменде түйіршіктер болатынын көресіз. Бұл гидродинамика мен регенерация циклдеріндегі проблемаларды көрсетеді.

Басқару және автоматтандыру: интуицияға қарсы деректер

Қазіргі заманғы PSA қондырғысы таймері бар бағандар қатары ғана емес. Бұл бейімделуі керек жүйе. Мұнда автоматтандырудың өзі емес, біз қандай параметрлерді басқаратынымыз және оларды қалай түсіндіретініміз үлкен рөл атқарады. Әрбір ағынға сенсорларды орнату қымбатқа түседі. Бірақ негізгі параметрлерді бақыламай, сіз соқыр жұмыс жасайсыз.

Ең аз талап етілетін жиынтық, менің ойымша: әрбір маңызды фазадағы бағандардағы қысым (адсорбция, разряд, тазарту), адсорбердің жоғарғы және төменгі бөліктеріндегі температура (одан адсорбцияның алдыңғы жағын және регенерацияның толықтығын жанама түрде бағалауға болады) және, әрине, шығыстағы өнімді талдау (кем дегенде хроматограф немесе лазерлік анализатор). Олар жиі температура сенсорларын үнемдейді, бірақ бекер. Мен бағананың ортаңғы бөлігіндегі температура қисығының ылғалдың серпіліс сәтін қалай анық анықтағанын, тіпті оны розеткадағы анализатор жазып алғанға дейін көрдім. Бұл энергияны да, адсорбент ресурсын да үнемдей отырып, шикізаттың жүктемесі мен ылғалдылығына байланысты нақты уақыт режимінде цикл ұзақтығын икемді түрде реттеуге мүмкіндік берді.

Бірақ бұл жерде де қателіктер бар. Көптеген сенсорлар мен күрделі алгоритмі бар тым күрделі басқару жүйесі техникалық қызмет көрсету персоналының бас ауруына айналуы мүмкін. Оператор жүйенің логикасын түсінбесе, ол сәтсіздікке дұрыс жауап бере алмайды немесе жоспарланған техникалық қызмет көрсетуді орындай алмайды. Сондықтан идеалды жүйе автоматтандырудың жеткілікті дәрежесі мен ашықтық пен учаскедегі инженер үшін процестің түсініктілігі арасындағы теңгерім болып табылады.

Саланың ішінен көзқарас: жоба тәжірибесі

Осы салада жұмыс істей отырып, сіз үнемі әртүрлі тәсілдерді кездестіресіз. Кейбіреулер өте сенімді, бірақ қымбат импорттық жабдыққа сүйенеді. Біреу адсорбенттен басқару жүйелеріне дейін барлығын локализациялауға тырысады. Бұл сегменттегі қытайлық компаниялардың дамуын көру қызықты. Олар көшіруден толығымен тәуелсіз, бәсекеге қабілетті шешімдерді жасауға көшті. Мысалға алайықChengdu Yizhi Technology Co.- бұл Чэнду Хуакси химиялық технологиясы негізінде құрылған жобалау институты. Олардың артында химиялық технологияда бай тәжірибесі бар және сіз оны сезінесіз.

Олардың веб-сайтына қараңызyzkjhx.ru– PSA жазуы бар жәшіктерді жай ғана сатпай, дизайн шешімдерін ұсынатыны анық. Бұл маңызды. Өйткені типтік тапсырмалар жоқтың қасы. Газдың құрамы, өнімнің қажетті тазалығы, регенерация үшін энергия ресурстарының болуы – бәрі басқаша. Бізге жеке есептеулер, модельдеу, нақты тұтынушы үшін максималды экономикалық тиімділік беретін цикл фазаларының, қысымның және сорбенттің дәл комбинациясын таңдау қажет.

Олардың көзқарасы, менің түсінуімше, ынтымақтастық тәжірибесінен, технологиялық схеманы терең зерттеуге негізделген. Алдыңғы жобадан сызбаны алып, оны масштабтауға болмайды. Олар жағдай өзгерген кезде зауыттың әрекетін болжау үшін динамикалық процесті модельдеуге көп көңіл бөлетін сияқты. Бұл жетілген ойыншыны таңдаушыдан ажыратады. Әрине, 120 миллион юандық жарғылық капитал әрбір жобаның табысты болуының кепілі емес, бірақ бұл салмақты ниет пен зерттеулер мен сынақтар үшін ресурстардың көрсеткіші.

Соңындақысымның ауытқуы адсорбциясын жою– бұл тірі, дамып келе жатқан әдіс. Бір дұрыс формула жоқ. Негізгі принциптер бар, бірақ сәттілік жүздеген ұсақ бөлшектерге назар аудару арқылы анықталады: адсорбердегі дәнекерлеудің сапасынан бағдарламаланатын контроллердегі логикаға дейін. Ең бастысы, сіз нені, неге және қандай жағдайда бөлісетініңізді түсіну. Онсыз кез келген орнату, тіпті ең қымбаты да, энергияны тұтынатын аппараттық құрал ғана болады.