Қытай: аргонды тазарту - жаңа технологиялар? 

«Қытайдан археондарды тазалаудың жаңа технологиялары?» дегенді естігенде, сіз бірден қандай да бір серпінді қондырғыларды елестетесіз. Бірақ көбіне мұның артында ақылды түрде жаңа құрылымға жинақталған ұмытылған ескі қағидалар жатыр. Көптеген адамдар сиқырлы мембрананы немесе сорбентті күтуде, бірақ шын мәнінде - бірдей каталитикалық күйіп қалу, қысымның өзгермелі адсорбциясы (PSA) және терең кептіру, инженерлер бұрын «технологиялық шығындарға» жатқызған ұсақ-түйектерге назар аударды.

«Жаңа» емес, «қайта құрастырылған ба?»

Мына жерге қара. Классикалық схема: сығымдау, майлардан және ылғалдан алдын ала тазарту, содан кейін адсорбциялық бағаналар. Мәселе әрқашан кіру нүктесінде болды - қажетсіз барлық нәрсе алдыңғы жағында жойылмаса, бағандардағы сорбент бірнеше есе тез уланады. Қытайда шамамен он жыл бұрын олар арзандықты қуып, аэрозоль фракцияларына төтеп бере алмайтын ең қарапайым циклондық сепараторлар мен көміртекті сүзгілерді орнатқан. Нәтижесі қымбат цеолитті жиі ауыстыру, тоқтап қалу және аргон шығару сапасының тұрақсыздығы. Қазір бұл жүзеге асқан сияқты.

Мен бірнеше жобаларды көрдім, мұнда кілт ?ноу-хау? алдын ала дайындаудың көп сатылы жүйесі деп аталады. Негізінде бірдей механика, бірақ ақылдырақ. Олар шық нүктесінен кетуге кепілдік беру үшін соңғы кезеңде қыздыру арқылы әр түрлі нәзіктіктегі бір емес, екі немесе үш біріктіруші сүзгілерді орнатады. Бұл революция емес, бұл тек адекватты инженерия. Бірақ аргон негізгі өнім емес, жанама газ болып табылатын көптеген салалар үшін мұндай «қызықсыз» оңтайландыру үлкен үнемдеуге әкеледі.

Немесе бақылауға алыңыз. Бұрын олар көбінесе қысым мен шық нүктесіне қарады. Енді соңғы өнімді шығару кезінде емес, тазарту кезеңдері арасында оттегі мен азоттың лазерлік анализаторларын орнату үшін жаңа қондырғылар қажет. Бұл нақты уақытта адсорбция циклдерін реттеуге және серпінді уақытында ұстауға мүмкіндік береді. Мұндай анализаторсыз сіз соқыр жұмыс жасайсыз. Сычуань провинциясындағы ескі өндіріс орындарының бірінде олар төмен өнім шығымымен күрескені есімде - PSA бағандарындағы клапандар уақытында калибрленбеген, цикл ауысқан. Ұсақ-түйек, бірақ шығын мыңдаған текше метрді құрайды.

Нағыз прогресс қайда жатыр?

Егер біз шынымен жаңа тәсілдер туралы айтатын болсақ, онда гибридті жүйелерге жүгінуіміз керек. Мен жақында бір жобаны зерттедімChengdu Yizhi Technology Co.— олардың инженерлері қысқа циклді, жылусыз адсорбцияны (SSA) біріктіреді, содан кейін металл-органикалық қаңқалық құрылымдарда (MOFs) ұсақ тазартуды қосады. Идея мынада: дөрекі жұмыс - O2 және N2 негізгі бөлігін жою - жылдам және энергияны үнемдейтін SSA қондырғысы арқылы орындалады, ал MOFs модулі негізгі қоспалар үшін тазалықты 99,9999% дейін жеткізеді. Бұл қызықты, өйткені MOFs, олардың жоғары құнына қарамастан, мұнда жұмсақ режимде жұмыс істейді және баяу сарқылады.

Бірақ бұл қателіктерсіз емес. MOF материалдары қалдық ылғалға сезімтал. Алдын ала кептіру сәтсіз болса, бұл жоғары технологиялық кезең бірнеше цикл ішінде жарамсыз болуы мүмкін. БЧэнду Ижи технологиясы(айтпақшы, олардың веб-сайты,yzkjhx.ru, қарап шығу пайдалы) олар өз материалдарында олардың жүйесінің негізгі элементі MOF модулінің өзі емес, оның алдындағы адсорбер-кептіргіштердің сенімді каскады екенін шынайы жазады. Бұл кәсіби тәсіл: «сиқырлы таблетканы» сату емес, әр қадам келесісін қорғайтын теңдестірілген шешім ұсыну.

Тағы бір тенденция - модульдік және масштабтау. Бұрын қондырғылар «қағаздағы» белгілі бір өнімділікке арналған. Енді олар жиі модульдерден келеді. Егер сізге көбірек қажет болса, параллель адсорбциялық бағандарды қосасыз немесе кептіргіштердің өлшемін ұлғайтасыз. Бұл анық көрінеді, бірақ Қытайда бұл жобалық институт сияқты инженерлік компаниялар үшін стандартқа айналғанына бес жылдай ғана болды.Chengdu Yizhi Technology Co., Huaxi Technology компаниясы жасаған. Олардың тәсілі стандартты, бірақ жоғары реттелетін блоктар.

Әлі де қайталанатын қателіктер

Ең жиі кездесетіні - тазалаудан кейін құбырлар мен өшіру клапандарына арналған материалдарды үнемдеу. Орнату тамаша 99,999% аргон шығарады делік. Бірақ тұтынушыға тарату кәдімгі көміртекті болаттан немесе ағып жатқан арматурадан жасалған болса, газ қайтадан ластанады. Мен жарықдиодты шығаратын зауытта бір жағдайды көрдім: олар тазалықпен күресіп жатыр, бірақ мәселе құбырдың ұзындығы он метрге жуық ескі бөлігінде болды, ол толығымен үрленбеген. Электр жылтыратылған баспайтын болаттан жасалған құбырларға ауыстыру және инертті атмосферада дәнекерлеу мәселені шешті.

Тағы бір қателік – шикізат көзін елемеу.Аргонды тазарту- бұл алхимия емес. Егер кірісте сутегі мен көміртегі тотығы жоғары аммиак өндірісінің қалдық газын алатын болсақ, онда тазарту схемасы мүлде басқа, каталитикалық түрлендіргіштермен болуы керек. Олар жиі ауа бөлу цехы үшін конфигурацияланған бірдей қондырғыны басқа көзге қосуға тырысады. Нәтижесі апатты.

Және, әрине, адам факторы. Автоматтандыру жақсы, бірақ қызметкерлер не істеп жатқанын түсінуі керек. Нысандардың бірінде модернизациядан кейін ауысым ауысқанға дейін жүйе мінсіз жұмыс істеді. Жаңа оператор «энергияны үнемдеу» мақсатында адсорбентті қалпына келтіру үшін қыздыруды өшірді. Бір аптадан кейін шығыс нүктесінде шық нүктесі көтерілді, ал тағы екіден кейін сорбентті жоспардан тыс ауыстыру үшін желіні тоқтатуға тура келді. Ешбір жаңа технология сізді дұрыс пайдаланбаудан сақтай алмайды.

Практикалық жағдай: идеядан нәтижеге дейін

Мен жоғары деңгейлі жоба емес, типтік жобаны мысалға келтіргім келеді. Шағын металлургиялық зауытқа балқыту үшін өз аргоны қажет болды; оны цилиндрлерде сатып алу қымбат болды. Біз әрлеуді криогенді тазалаумен PSA негізіндегі схеманы ұсынған жергілікті инженерлерге жүгіндік. Барлығы оқулық бойынша. Бірақ іске қосу кезеңінде шикі аргон желісіндегі қысым (басқа процестің жанама өнімі) айтарлықтай өзгеретіні анықталды. Стандартты PSA орнату сәтсіз аяқталды.

Шешім технологияны ауыстыру емес, орнатуға кіріспес бұрын қарапайым үлкен көлемді буферлік қабылдағышты қосу болды. Ол пульсацияларды тегістеді. Бұл бүкіл жүйемен салыстырғанда тиынға тұрды, бірақ онсыз жоба сәтсіз болар еді. Міне - ?жаңа? көбінесе сенімділіктің ескі, консервативті принциптерін түсінуден туады.

Қысым тұрақтанғаннан кейін негізгі мәселе шық нүктесіне ауысты. Криогендік қондырғы тиімді болды, бірақ көп энергия жұмсады. Басқа компанияның инженерлері (бұл жай ғана байланыстыЧэнду Ижи), экспериментті ұсынды: кептіргіш сатыларының бірін суды сіңіру кинетикасы жақсартылған жаңа буынның сыйымдылығы жоғары цеолитпен ауыстыру. Бұл регенерациялар арасындағы циклді арттыруға және криогендік бөлікке жүктемені азайтуға мүмкіндік берді. Энергияны үнемдеу - шамамен 15%. Серпіліс емес, бизнес үшін маңызды.

Қазір бұл қондырғы тұрақты жұмыс істеп, 99,995% аргон шығарады. Тұтынушылар өздері үшін жасаған негізгі қорытынды: табыс бір супер технологияға байланысты емес, сауатты негізгі дизайн, жоғары сапалы орындау және нақты шарттар үшін тұрақты ұсақ түйіршікті оңтайландырудың үйлесімі.

Сонымен, «жаңа технологиялардың» түпкі нәтижесі қандай?

Қорытындылай келе, Қытайда қазір бірде-бір «құпия қару жоқ па?» аргонды тазартуда. Тар технологиялық тәсілге емес, жүйелік бағытқа жалпы тенденция бар. Бұл дегеніміз: шикізатты дайындауға көбірек көңіл бөлу, бақылау үшін көбірек сенсорлар, дизайндағы икемділік және дәлелденген әдістерді (мысалы, PSA) перспективалы материалдармен (МФ, жаңа цеолиттер) біріктіруге дайын болу, бұл нақты экономикалық нәтиже береді.

Прогресс үлкен секірістермен емес, кішігірім, бірақ маңызды қадамдармен келеді. Жылу алмастырғыштардың тиімділігін 3%-ға арттыру, сорбенттің қызмет ету мерзімін 20%-ға ұзартатын адсорбциялық циклдарды басқарудың жаңа алгоритмі, құрылғылардың ішкі жағы үшін коррозияға төзімді қорытпалар – міне, осы заманғы «жаңа технология» жасалған.

Сондықтан, «Қытай: аргонды тазартудың жаңа технологиялары?» тақырыбын көргенде, оны «Қытай: аргонды тазарту саласындағы жаңа, жан-жақты және ойластырылған шешімдер?» деп түсіну керек. Және бұл, бәлкім, одан да маңызды. Ақыр соңында, сенімділік пен меншіктің жалпы құны бәрін шешеді. Ал қазір ел ішінде де, экспортқа да жүзеге асырылып жатқан жобалардың санына қарағанда, бұл жол – сенсация қуу арқылы емес, сауатты инженерия арқылы – ақталған.