تجهیزات سوزاندن با درجه حرارت بالا LQ-RTO
Cat:تجهیزات
نمای کلی RTO از نوع برج اکسید کننده حرارتی احیا کننده (RTO) یک تجهیزات تصفیه گاز زباله آلی است که ترکیبی از اکسیداسیون درجه حرارت بالا با ف...
جزئیات را مشاهده کنیدیک درب مخزن ترشی در حین بارگیری به مدت سی ثانیه باز می شود و یک ستون سفید روی فولاد سقف می چرخد. شش ماه بعد تیرها لکه میشوند، سینیهای کابل بوی اسید میدهند و برآورد تعمیر بزرگتر از قیمت تجهیزات کاهش است که باید از بروز مشکل جلوگیری میکرد. نتیجه اول می آید: دشواری به ندرت از فن یا ارتفاع پشته است. این است که اسکرابر HCl بر اساس قطر برج و قیمت خرید به جای سه عددی که در واقع بر جذب حاکم هستند، که عبارتند از بارگیری مه ورودی، دمای گاز و غلظت خروجی مورد نیاز، انتخاب شد.
اسکرابر HCl که به عنوان اسکرابر اسید کلریدریک، اسکرابر کلرید هیدروژن یا اسکرابر دود اسیدی نیز توصیف می شود، یک دستگاه شستشوی مرطوب است که جریان گاز حاوی کلرید هیدروژن را با مایع، معمولاً آب یا آب حاوی مقدار کمی سود سوزآور، در تماس قرار می دهد، به طوری که گاز HCl از مایع به مایع منتقل می شود. شیمی واقعاً آسان است، زیرا HCl در آب تقریباً 700 گرم در هر کیلوگرم آب در دمای اتاق بسیار محلول است. مشکل در تماس، خنک کردن، حذف قطرات و کنترل خوردگی است، و اینجاست که اکثر پروژه ها یا موفق می شوند یا بی سر و صدا شکست می خورند.
این مقاله مواردی را که یک اسکرابر هیدروکلراید باید حذف کند، جایی که هیدروژن کلرید در کارخانههای واقعی ظاهر میشود، نحوه عملکرد داخلی یک بستر بستهبندی شده، مقادیر طراحی و تحملهایی که عملکرد، معرف و انتخاب مواد را تعیین میکنند، جایی که اسکرابر در یک قطار فرآیندی قرار دارد که شامل تجهیزات کاهش VOC، روالهای تعمیر و نگهداری، حالتهای خرابی رایج، پرسشهای مربوط به هزینهها و هزینه است، را پوشش میدهد.
نکته کلیدی: حذف HCl یک شیمی آسان است که در مهندسی مکانیک سخت پیچیده شده است. گاز را خنک کنید، بسته بندی را مرطوب نگه دارید، PH را در نوار نگه دارید و قطرات را خارج کنید، و بقیه جزئیات است.
طراحانی که اسکرابر HCl را به تنهایی به عنوان یک دستگاه جذب گاز در نظر می گیرند، تمایل دارند مراحل پایین دستی را کمتر از اندازه کنند. در عمل جریان ورودی که به اسکرابر می رسد معمولاً حاوی هیدروژن کلرید به دو شکل همزمان است. بخشی از آن گاز واقعی، HCl مولکولی است که در یک زمان تماس بسیار کوتاه به سطح خیس شده جذب می شود. بخش دیگر غبار اسیدی است، معلقی از قطرات ریز که هنگام برخورد بخار اسید داغ با هوای مرطوب خنکتر، هنگامی که سطح مخزن پاشیده میشود، یا هنگامی که جریان گاز از طریق نقطه شبنم خود در داخل مجرای خنک میشود، تشکیل میشود.
شکاف بین گاز و مه مهم است زیرا این دو رفتار متفاوتی دارند. HCl مولکولی توسط نسبت مایع به گاز، سطح بسته بندی و pH کنترل می شود. مه یک مشکل ذرات است. قطرات بالاتر از حدود ده میکرون به خوبی توسط یک حذف کننده مه شورون جذب می شوند، اما قطرات در محدوده زیر میکرون جریان گاز را در بستر بسته بندی تقریباً دست نخورده دنبال می کنند و می توانند بیشتر کلریدی را تشکیل دهند که آزمایش پشته اندازه گیری می کند. به همین دلیل است که دو کارخانه با غلظت ورودی یکسان می توانند ارقام خروجی بسیار متفاوتی را گزارش کنند: توزیع اندازه قطرات آنها یکسان نیست.
سه واقعیت فیزیکی کل طراحی را شکل می دهند. ابتدا، حلالیت هیدروکلراید در آب با گرم شدن مایع و افزایش غلظت اسید آن کاهش می یابد، بنابراین یک اسکرابر که مایع داغ و اشباع شده را به گردش در می آورد، HCl را دوباره به گاز آزاد می کند. دوم، جذب هیدروکلراید در آب به شدت گرمازا است و تقریباً 75 کیلوژول در هر مول آزاد میشود، بنابراین دمای مشروب بالا میرود مگر اینکه مخزن سرد یا خونریزی شود. سوم، اسید هیدروکلریک آبی به نقطه جوش ثابت نزدیک به 20.2 درصد HCl در حدود 108.6 درجه سانتیگراد می رسد، به همین دلیل است که حمام اسید غلیظ داغ بخاری تولید می کند که به سادگی در مجرای سرد متراکم نمی شود.
نکته کلیدی: مشکل کلرید روی پشته اغلب یک مشکل قطرات است، نه مشکل جذب، بنابراین حذف کننده مه و سیستم شستشوی آن مستحق همان توجه مهندسی به تخت بسته بندی هستند.
کلرید هیدروژن در مکان های بسیار بیشتری نسبت به خط ترشی فولاد کلاسیک تولید یا آزاد می شود و منبع پیکربندی اسکرابر را تعیین می کند. لیست زیر موقعیت هایی را پوشش می دهد که اغلب یک اسکرابر اختصاصی HCl را در تنظیمات صنعتی توجیه می کنند.
از آنجایی که خانواده تجهیزات یکسانی همه این موارد را ارائه میکنند، خریداری که قیمتها را مقایسه میکند باید انتظار طراحیهای بسیار متفاوتی را در جریان گازهای مشابه داشته باشد. یک دریچه مخزن با گاز 40 درجه سانتیگراد و 200 میلی گرم بر متر مکعب HCl دستگاهی متفاوت از گاز دودکش زباله سوز در دمای 180 درجه سانتیگراد است که خاکستر و 3000 میلی گرم بر متر مکعب HCl را حمل می کند.
نکته کلیدی: همیشه هنگام درخواست قیمت، فرآیند منبع، دمای گاز، رطوبت و فرم کلرید مورد انتظار را ذکر کنید، زیرا این چهار واقعیت اسکرابر را بسیار بیشتر از جریان گاز تغییر میدهند.
یک اسکرابر عمودی بسته بندی شده با جریان مخالف، نیروی کار برای خدمات HCl باقی می ماند زیرا سطح خیس شده بزرگی را در یک ردپای کوچک در افت فشار متوسط ارائه می دهد. گاز از پایین وارد می شود، از یک صفحه نگهدارنده و یک بستر با بسته بندی تصادفی یا ساختار یافته عبور می کند، با مایعی که از یک توزیع کننده بالا می ریزد برخورد می کند و از طریق یک حذف کننده مه خارج می شود. مایع در مخزن جمع می شود، توسط یک پمپ به گردش در می آید و تا حدی برای کنترل نمک محلول و مواد جامد معلق تصفیه می شود.
هر جزء داخلی یک وظیفه دارد و هر کدام یک راه مشخص برای اشتباه کردن دارند. جدول زیر چیدمان معمولی و اشتباهات میدانی را که اغلب پس از راه اندازی باعث کاهش عملکرد می شود، خلاصه می کند.
| جزء | تابع | اشتباه میدانی رایج |
|---|---|---|
| محفظه کوئنچ یا اسپری ورودی | گاز را خنک می کند، قطرات درشت را از بین می برد و بخشی از بار گرد و غبار را می گیرد | بدون حاشیه خنک کننده، بنابراین گاز بالاتر از حد دمای بسته بندی و پوسته می رسد |
| تخت بسته بندی | سطح خیس شده را برای جذب گاز HCl فراهم می کند | عمق تخت توسط قانون سرانگشتی به جای واحدهای انتقال انتخاب می شود |
| توزیع کننده مایعات | آبیاری را به طور یکنواخت در سطح مقطع کامل پخش می کند | نازل ها یا روزنه های بسیار کمی که در عرض چند ماه روی آب سخت وصل می شوند |
| حذف کننده مه | قطرات حباب شده که بیشتر کلرید باقیمانده را حمل می کنند را حذف می کند | سرعت صورت خیلی زیاد است یا بدون هدر شستشو برای تمیز نگه داشتن پره ها |
| پمپ و سامپ چرخش | نسبت مایع به گاز را ثابت نگه می دارد و حجم بافر را فراهم می کند | پمپ انتخاب شده برای آب تمیز بدون نیاز به مواد جامد یا نمک |
| دوز سوزاننده و کنترل pH | مایع تمیز کننده را در نوار قلیایی نگه می دارد که لغزش HCl را سرکوب می کند. | یک پروب منفرد در ناحیه مرده سامپ، با دوز دستی |
| فن اگزوز | گاز را از طریق بسته بندی، حذف کننده، کانال و پشته حرکت می دهد | مواد چرخ برای کلرید مرطوب رتبه بندی نشده است، که منجر به خوردگی سریع می شود |
| انفجار و پاکسازی | نمک محلول، مواد جامد معلق و تجمع کلرید را کنترل می کند | بدون پاکسازی، بنابراین نمک ها تا زمانی که کارایی و عمر پمپ هر دو کاهش می یابد بالا می روند |
یک راه مفید برای فکر کردن در مورد برج به عنوان یک مبدل حرارتی و جرمی ضد جریان است. هر کیلوگرم هیدروکلراید جذب شده گرما را به مشروب منتقل می کند و هر لیتر مایع در گردش مجدد مقداری گرما را به گاز برمی گرداند. اگر سامپ خنک، خون ریزی یا دوباره پر نشود، تعادل در برابر جذب تغییر می کند و همان برجی که در زمستان تست عملکرد را گذرانده می تواند در تابستان از انطباق خارج شود.
نکته کلیدی: حذف کننده مه، توزیع کننده و سیستم پاکسازی را به عنوان اقلام مهندسی و نه به عنوان لوازم جانبی مشخص کنید، زیرا این سه مورد بیشتر شکاف بین کارایی طراحی و نتایج پشته اندازه گیری شده را توضیح می دهند.
مقادیر طراحی برای اسکرابرهای HCl محرمانه نیستند، اما اغلب از نقل قول حذف می شوند. درخواست از یک تامین کننده برای تایید کتبی هر شکل زیر یک بحث فنی مبهم را به یک طرح قابل تایید تبدیل می کند. محدوده های نشان داده شده مقادیری هستند که اکثر پروژه های صنعتی پس از متعادل کردن راندمان، افت فشار و مصرف معرف در آن قرار می گیرند.
| پارامتر | محدوده معمولی | چرا مهم است |
|---|---|---|
| سرعت گاز سطحی در بستر پر شده | 1.0 تا 1.8 متر در ثانیه، زیر حدود 70 درصد سیل | سرعت بالاتر افت فشار و حباب را به شدت افزایش می دهد |
| نسبت مایع به گاز | 1.5 تا 3 لیتر در متر مکعب برای HCl، بیشتر در صورت وجود گرد و غبار | خیلی کم است و قسمت هایی از بسته بندی خشک می شود و باعث لغزش اسید می شود |
| دمای مشروب را سامپ کنید | دمای زیر 50 تا 60 درجه سانتیگراد را حفظ کنید | مشروب گرم فشار بخار HCl را افزایش داده و جذب خالص را کاهش می دهد |
| نقطه تنظیم pH در سامپ | 8 تا 9، در یک خط جریان اندازه گیری می شود | زیر 7.5 لغزش اسید را نشان می دهد. بالای 10 معرف ضایعاتی است و دی اکسید کربن را جذب می کند |
| ارتفاع بسته بندی در هر مرحله | 1.5 تا 3 متر، توسط واحدهای انتقال مورد نیاز تنظیم شده است | ارتفاع خودسرانه انرژی فن را هدر می دهد یا کارایی را قربانی می کند |
| افت فشار در هر مرحله | 400 تا 1000 پاسکال | باید در انتخاب فن در نظر گرفته شود، نه اینکه پس از نصب کشف شود |
| انتقال قطرات خروجی | اساساً بدون قطرات بالای حدود 10 میکرون است | قطرات می توانند بر غلظت اندازه گیری شده کلرید در پشته تسلط داشته باشند |
| تعداد مراحل | یکی برای بارهای سبک، دو مورد برای بارهای سنگین یا محدودیت های محدود | دو مرحله متوسط معمولاً از یک مرحله بسیار بلند بهتر عمل می کنند |
استیجینگ سزاوار یک نظر جداگانه است. راندمان در ارتفاع بسته بندی خطی نیست، زیرا با تمیزتر شدن گاز، نیروی محرکه منقبض می شود. یک مرحله تکی با سه متر بسته بندی ممکن است 97 درصد حذف شود، در حالی که دو مرحله با هر کدام 1.5 متر، با استفاده از حلقه های مایع جداگانه، می توانند بالای 99 درصد را برای ارتفاع کل مشابه تحویل دهند. مرحله دوم با مشروب تمیزتر با pH بالاتر کار می کند، که نیروی محرکه ای را که مرحله اول قبلاً مصرف کرده است، بازیابی می کند.
دما پارامتری است که خریداران اغلب آن را دست کم می گیرند. یک ورودی در دمای 120 درجه سانتیگراد، قسمت زیادی از مایع در گردش را تبخیر می کند، مخزن را متمرکز می کند و فشار بخار HCl را روی مشروب افزایش می دهد. یا گاز قبل از رسیدن به بسته بندی خنک می شود یا برج به عنوان یک واحد کوئنچ و جذب ترکیبی با مخزن بزرگتر، آب آرایشی بیشتر و نرخ دمش بالاتر طراحی شده است.
نکته کلیدی: نسبت مایع به گاز، pH و راندمان کنترل دمای مشروب بسیار بیشتر از ارتفاع برج است، بنابراین این سه مقدار باید به عنوان تضمین در هر توافق فنی ظاهر شوند.
انتخابهای پیکربندی بیشتر تفاوت هزینه بین قیمتها برای همان وظیفه را توضیح میدهند. نمودار زیر راندمان حذف را که پیکربندیهای معمولی در خدمات صنعتی به دست میآورند، در مقیاس 50 تا 100 درصد خلاصه میکند تا گزینههای با راندمان بالا از یکدیگر متمایز شوند.
راندمان حذف هیدروکلراید را با پیکربندی شستشو نشان می دهد
برای خوانایی میله ها در مقیاس 50 تا 100 درصد ترسیم می شوند. محدوده عددی برای هر پیکربندی در کنار برچسب نشان داده شده است. مقادیر نشان دهنده هستند و به بار ورودی، دمای گاز، توزیع اندازه قطرات و کیفیت نگهداری بستگی دارند.
روندی که اهمیت دارد صاف کردن سمت راست است. حرکت از یک محفظه فقط اسپری به یک مرحله بسته بندی شده با کنترل pH یک مرحله بزرگ است که معمولاً هزینه کمی بیشتر از ابزار دقیق و سیستم دوز دارد. حرکت از یک مرحله به دو مرحله، یا افزودن یک ونتوری پرانرژی و یک حذف کننده بستر فیبر، سرمایه و هزینه عملیاتی قابل توجهی را برای سود اضافی نسبتاً کمی اضافه میکند. این مراحل اضافی تنها زمانی توجیه می شوند که محدودیت انتشار به صورت مطلق محدود باشد، زمانی که بار ورودی زیاد است، یا زمانی که گاز غبار و غبار ریز را حمل می کند که بستر پر شده قادر به مدیریت آن نباشد.
مشاهده دوم مربوط به افت فشار است که هزینه عملیاتی پنهان در هر پیکربندی است. یک برج دو مرحله ای با یک حذف کننده با راندمان بالا ممکن است دو تا سه برابر قدرت فن یک واحد تک مرحله ای را جذب کند و این صورتحساب انرژی برای کل عمر نیروگاه ادامه دارد. خریدارانی که فقط قیمت تجهیزات را با هم مقایسه می کنند، اغلب تفاوت را در حساب برق به جای سفارش خرید کشف می کنند.
نکته سوم این است که بازده اسمی بالا تنها زمانی معنادار است که بتوان آن را حفظ کرد. پیکربندی که وقتی بسته بندی تمیز است و نازل ها شفاف هستند به 99 درصد می رسد، ممکن است پس از شش ماه پوسته ریزی، رسوب نمک و مسدود شدن دهانه های اسپری به 93 درصد برسد. طرحهای مقاوم و قابل نگهداری اغلب بهتر از طرحهای ظریفی هستند که نیاز به توجهی دارند که گیاه نمیتواند ارائه دهد.
نکته کلیدی: سادهترین پیکربندی را انتخاب کنید که با حاشیه مطابقت داشته باشد، سپس بودجه باقیمانده را صرف ابزار دقیق، مواد و دسترسپذیری کنید تا روی یک مرحله اضافی یا یک ونتوری پرانرژی.
از آنجایی که HCl بسیار محلول است، آب به تنهایی بخش زیادی از آن را جذب می کند. شستشوی فقط با آب در حالی که مایع رقیق و خنک می ماند کار می کند، اما مخزن تحت بار مداوم به سرعت اسیدی می شود و هنگامی که pH کمتر از حدود 2 شد، مایع شروع به آزاد کردن HCl به گاز می کند. به همین دلیل است که اکثر اسکرابرهای HCl صنعتی از دوز سوزاننده کمی برای نگه داشتن مایع در نوار قلیایی استفاده می کنند که تعادل را به شدت به نفع جذب حفظ می کند و حساسیت عملکرد را به تغییرات کوچک بار کاهش می دهد.
استوکیومتری ساده است و قبل از امضای قرارداد معرف ارزش دانستن دارد. خنثی سازی یک کیلوگرم HCl به حدود 1.1 کیلوگرم هیدروکسید سدیم خالص نیاز دارد که تقریباً معادل 3.4 کیلوگرم محلول سوزاننده 32 درصد است. یک دریچه مخزن که 1000 متر مکعب در ساعت با سرعت 500 میلیگرم بر متر مکعب HCl ساطع میکند، بنابراین حدود 0.5 کیلوگرم HCl در ساعت حمل میکند و تقریباً 0.55 کیلوگرم NaOH خالص در ساعت یا حدود 1.7 کیلوگرم محلول 32 درصد در ساعت مصرف میکند. بیش از حد.
| معرف | قدرت معمولی | جایی که مناسب است | معایب |
|---|---|---|---|
| فقط آب | آرایش تازه، pH مجاز به کاهش است | بارهای بسیار سبک، دریچه های مخزن دسته ای، کارکرد موقت | مشروب اسیدی می شود، راندمان با کاهش pH کاهش می یابد، خوردگی بالای مخزن |
| محلول هیدروکسید سدیم | محلول تجاری 20 تا 32 درصد، با دوز pH 8 تا 9 | اکثر اسکرابرهای HCl صنعتی، از دریچه مخزن گرفته تا گاز دودکش زباله سوز | هزینه معرف بیشتر به ازای هر کیلوگرم نسبت به آهک، لغزنده در هنگام ریختن، نیاز به کنترل دوز دارد |
| محلول کربنات سدیم | 10 تا 20 درصد | سیستم های کوچکی که قلیایی ملایم تری ترجیح داده می شود | ظرفیت خنثی سازی کمتر در هر کیلوگرم، کف کردن در برخی طرح ها |
| دوغاب آهک هیدراته | 5 تا 15 درصد مواد جامد معلق | حجم گاز بزرگ که در آن هزینه معرف غالب است | جرم گیری روی بسته بندی و نازل ها، جابجایی لجن، ساینده به پمپ ها |
| دوغاب هیدروکسید منیزیم | 5 تا 15 درصد | سیستم هایی که در آن نمک محلول و پوسته پوسته شدن کمتر ترجیح داده می شود | واکنش کندتر، سرعت چرخش بیشتر، سایش پمپ بیشتر |
| هیپوکلریت سدیم یا پراکسید هیدروژن | رقیق، دوز جداگانه | بو و کاهش ترکیبات گوگرد، نه حذف خود HCl | اگر گاز نیاز به اکسیداسیون نداشته باشد هزینه و پیچیدگی را اضافه می کند |
فلسفه کنترل به اندازه انتخاب معرف اهمیت دارد. یک کاوشگر pH که در گوشه ای از حوضچه راکد نصب شده است، مقداری را می خواند که ارتباط چندانی با آنچه که بسته بندی واقعاً می بیند ندارد. کاوشگر متعلق به خط چرخش، در مشروب جاری، با یک پروب دوم برای بررسی متقاطع و یک روال کالیبراسیون دو نقطه ای است که مستند شده است. دوز متناسب با یک نوار مرده کوچک، به جای کنترل خاموش و روشن، از نوسانات pH جلوگیری می کند که به طور متناوب بسته بندی قلیایی را کاهش می دهد و معرف اضافی را به داخل پاکسازی می ریزد.
نکته کلیدی: هزینه معرف تنها بخش کوچکی از هزینه چرخه زندگی است، اما کنترل ضعیف pH در هر جهت گران است، زیرا به پوسته آسیب می رساند، مواد سوزاننده را هدر می دهد و اجازه می دهد کلرید از روی بسته بندی عبور کند.
اسید کلریدریک در حضور رطوبت به اکثر فلزات متداول تهاجمی است و اسکرابر طبق تعریف یک محیط مرطوب است. بنابراین انتخاب مواد هم عمر سرویس و هم بودجه تعمیر و نگهداری را افزایش می دهد و دما در هر نقطه از سیستم محدودیتی را برای موارد قابل استفاده تعیین می کند. مکان های پرخطر معمولاً مجرای ورودی هستند که در آن بخار اسید داغ برای اولین بار با فلز خنک تر برخورد می کند، محفظه پمپ و پروانه، تکیه گاه حذف کننده مه، چرخ فن و هر گونه اتصال دهنده های فولادی ضد زنگ.
| مواد | محدودیت دمایی عملی | نکات مربوط به سرویس HCl |
|---|---|---|
| پی وی سی | حدود 55 تا 60 درجه سانتیگراد | کم هزینه، مقاومت شیمیایی خوب، اما در صورت شکست کوئنچ به سرعت نرم می شود |
| پلی پروپیلن | حدود 90 تا 100 درجه سانتیگراد | به طور گسترده برای پوسته ها، بسته بندی ها و کانال ها استفاده می شود. مقاومت ضعیف در برابر اکسید کننده های قوی |
| CPVC | حدود 90 تا 95 درجه سانتیگراد | حاشیه دما بهتر از PVC، مفید برای لوله کشی کوچک و هدر |
| FRP با رزین وینیل استر | حدود 95 تا 120 درجه سانتیگراد | عالی برای پوسته های بزرگ؛ درجه رزین، پخت و کیفیت لاینر زندگی را تعیین می کند |
| PVDF | حدود 140 درجه سانتیگراد | برای نازل ها، آسترها و قطعات داخلی با ارزش بالا استفاده می شود. گران اما بادوام |
| PTFE و PFA | بالای 200 درجه سانتیگراد | معمول برای واشر، مهر و موم و آستر کانال گرم |
| فولاد کربنی با روکش لاستیکی | حدود 70 تا 90 درجه سانتیگراد، وابسته به آستر | از نظر ساختاری قوی؛ سوراخ های سوراخ در آستر حالت اصلی شکست هستند |
| تیتانیوم و آلیاژهای نیکل بالا | وابسته به برنامه | در بسیاری از خدمات کلرید مرطوب مقاوم است، اما انتخاب مورد به مورد باید تایید شود |
واشرها، بست ها و قطعات کوچک باعث ایجاد سهم نامتناسب از خرابی ها می شوند. یک واشر با پوشش EPDM یا PTFE روی یک کانال فلنجی ممکن است بیشتر از کل ساختار عمر کند، در حالی که یک پیچ فولادی کربنی ساده در همان فلنج ظرف یک سال از بین می رود. طراحان باید کل مجموعه بست را در یک درجه مقاوم در برابر کلرید مشخص کنند، یا فلنج ها را جدا کنند تا پیچ ها هرگز با مسیر گاز مرطوب تماس نگیرند.
شرایط خشک و مرطوب نیز انتخاب های متفاوتی را می طلبد. کلرید هیدروژن بی آب یک مشکل خوردگی بسیار متفاوت از محلول اسید هیدروکلریک است و برخی از آلیاژهایی که در کلرید مرطوب رشد می کنند در گاز خشک مورد حمله قرار می گیرند و بالعکس. هر گونه انتخاب ماده باید بر اساس غلظت خاص، دما، محتوای اکسیژن و شرایط جریان در هر مکان به جای جدول کلی مقاومت در برابر اسید تایید شود.
نکته کلیدی: بودجه مواد را روی مرز مرطوب و خشک، فن و قطعات کوچک خرج کنید، زیرا این سه ناحیه تصمیم میگیرند که آیا اسکرابر به پانزدهمین سال کارکرد خود برسد یا خیر.
قرار دادن یک تصمیم طراحی با پیامدهای بلند مدت برای هر مورد پایین دستی است. سه موقعیت رایج عبارتند از: بالادست یک اکسید کننده حرارتی، پایین دست یک زباله سوز یا اکسید کننده، و به عنوان یک واحد مستقل روی دریچه های مخزن یا یک هدر خروجی اسید ترکیبی. هر موقعیت الزامات مختلفی را بر روی مواد، کنترل دما و ابزار دقیق تحمیل می کند.
برای دریچه مخزن یا هدر اگزوز اسید ترکیبی، اسکرابر معمولاً در انتهای خط قرار می گیرد و یک فن گاز را از طریق آن می کشد. در این آرایش گاز اغلب نزدیک به محیط است و محرک های اصلی طراحی بارگیری مه، رطوبت و وجود سایر گونه های اسیدی است. زمانی که اگزوز حاوی مخلوطی از غبار اسیدی ریز و قطرات درشت ناشی از پاشیدن باشد، مرحله قبل از شستشو هنوز ارزشمند است، زیرا اولین مرحله مرطوب، ضربه قطرات را جذب کرده و از بسته بندی بالای آن محافظت می کند.
برای اولین مرحله مرطوب و برای بسیاری از وظایف دریچه مخزن کوچک و متوسط، یک کابینت اسپری افقی یک محفظه تماس فشرده با تماس مایع به گاز سخاوتمندانه، افت فشار کم و تحمل خوبی در برابر گرد و غبار و انتقال پاشش فراهم می کند. اغلب محل طبیعی برای جذب بار اولیه کلرید، کاهش دمای گاز و حذف کسر قطرات درشت قبل از اتمام کار یک بستر پر شده است. نمونه ای از این خانواده تجهیزات در زیر نشان داده شده است.
هنگامی که اسکرابر در بالادست یک اکسید کننده حرارتی قرار می گیرد، نقش آن از کاهش نهایی به حفاظت تغییر می کند. کلرید که وارد یک اکسید کننده حرارتی احیاکننده یا یک سیستم کاتالیزوری می شود می تواند به سطوح نسوز حمله کند، سطوح تبادل حرارتی را خورده و کاتالیزور را غیرفعال کند و همچنین آلاینده های ثانویه را تشکیل می دهد که باید بعداً با آنها برخورد کرد. حذف بخش عمده ای از هیدروکلراید قبل از اکسید کننده، سپس صیقل دادن باقیمانده کوچک پس از آن، پیکربندی است که به طور مکرر در کارخانه هایی که جریان های زباله کلردار را مدیریت می کنند ظاهر می شود.
نکته کلیدی: بر اساس کاری که کلرید با تجهیزات پایین دست انجام می دهد، تصمیم بگیرید، نه تنها در جایی که گاز خنک تر است، زیرا محافظت از یک اکسید کننده معمولا ارزان تر از تعمیر آن است.
تقریباً هر اسکرابر هیدروکلراید که عملکرد ضعیفی دارد یک علت اصلی دارد: گاز داغتر از آن چیزی است که بسته بندی می تواند تحمل کند. گازهای دودکش زباله سوز، اگزوز اکسیدکننده و دریچه های مخزن داغ می توانند به دمایی بسیار بالاتر از نقطه نرم شدن پلاستیک های معمولی برسند، و در این موارد، وظیفه خنک کننده باید به جای پاشیدن آب و امید به بهترین ها، عمداً انجام شود.
دو رویکرد غالب است. اولی کوئنچ تبخیری است که در آن یک اسپری آب خوب گاز را به صورت آدیاباتیک خنک می کند و آن را با رطوبت اشباع می کند. کوئنچ از نظر سرمایه ارزان است اما آب را به طور دائم مصرف می کند و بار رطوبتی روی بسته بندی پایین دست و فن را افزایش می دهد. دومی خنکسازی بازیابی است که در آن گاز داغ از طریق مبدل حرارتی گاز به جریان خنکتر گرما میدهد. این رویکرد مصرف آب را کاهش میدهد، اجازه میدهد تا گرما برای استفاده در فرآیند بازیابی شود، و کنترل بسیار دقیقتری بر دمای ورودی به بستر بسته میدهد.
یک مبدل حرارتی گاز که بین منبع داغ و اسکرابر قرار میگیرد، بهویژه زمانی مفید است که جریان گاز زیاد است، زمانی که عرضه آب محدود است یا زمانی که کارخانه به دنبال بازیابی انرژی است. همچنین از کانال و فن در برابر گرما که در غیر این صورت عمر تجهیزات را کوتاه می کند محافظت می کند. مثال زیر متعلق به این خانواده تجهیزات است.
اهداف کنترل دما که ارزش نوشتن در مشخصات را دارند عبارتند از دمای ورودی به بستر بسته بندی شده که به راحتی زیر حد دمای پوسته و مواد بسته بندی می ماند، دمای مخزن که زیر حدود 50 تا 60 درجه سانتیگراد باقی می ماند و یک حلقه کنترل خاموش که به جای جریان آب ثابت به دمای گاز پاسخ می دهد. ابزارها باید شامل یک عنصر دما در ورودی برج و در حوضچه باشند، به علاوه یک هشدار جریان کم در خط آب کوئنچ، زیرا خرابی یک پمپ کوئنچ یکی از سریعترین راهها برای تخریب یک برج پلاستیکی است.
نکته پایانی مربوط به کانال کشی است. مجرای عایق نشده بین فرآیند و اسکرابر اغلب در زیر نقطه شبنم اسیدی قرار می گیرد که باعث می شود تراکم روی دیوارها ایجاد شود. میعانات اسید هیدروکلریک است و هر نقطه پایین، فلنج و براکت نگهدارنده را پیدا می کند. عایق کاری، زهکشی در نقاط پایین و شیب جزئی به سمت زهکشی هزینه های کمی است که از تعمیرات بزرگ جلوگیری می کند.
نکته کلیدی: وظیفه خنک کننده را به عنوان یک عملکرد مهندسی شده با ابزار دقیق و آلارم تعریف کنید، زیرا یک خاموش کننده یا مبدل حرارتی ناموفق، برج، فن و کانال را با خود می برد.
بسیاری از کارخانه ها مشکل HCl را تنها پس از نصب تجهیزات کاهش VOC کشف می کنند. جریانهای حاوی حلالهای کلردار مانند متیلن کلرید مورد استفاده در استخراج دارویی یا پرکلرواتیلن مورد استفاده در برخی از عملیات تمیز کردن، از یک اکسید کننده حرارتی عبور کرده و به صورت مخلوطی از دی اکسید کربن، آب، کلرید هیدروژن و گاهی اوقات کلر ظاهر میشوند. این مخلوط را نمی توان مستقیماً تخلیه کرد و نمی توان آن را به اسکرابری که فقط برای دریچه های مخزن با غلظت پایین طراحی شده است فرستاد.
ترتیب معمولی یک قطار سه پله است. ابتدا، مرحله اکسیداسیون، ترکیبات آلی را در دما و زمان ماندگاری که به بازده تخریب مورد نیاز دست می یابد، از بین می برد. دوم، کوئنچ یا مبدل حرارتی دمای گاز را به سرعت کاهش می دهد، که تشکیل محصولات جانبی ناخواسته را محدود می کند و از مواد پایین دست محافظت می کند. سوم، اسکرابر قلیایی HCl ایجاد شده در مرحله اول را حذف می کند. در جایی که بار کلریدی که وارد اکسیدکننده می شود زیاد است، یک پیش اسکرابر قسمت اعظم آن را قبل از اکسیداسیون حذف می کند و پس اسکرابر باقیمانده را جلا می دهد.
برای گیاهان با بارهای VOC قابل توجه در کنار کلرید، یک اکسید کننده حرارتی احیا کننده اغلب واحد تخریب مرکزی است که اسکرابر اگزوز آن را تصفیه می کند. خانواده تجهیزات زیر نوع سیستم اکسیداسیون ذخیره گرما مورد استفاده در بالادست بخش مرطوب در این قطارها را نشان می دهد.
تجهیزات سوزاندن حرارت بالا LQ-RTO صنایع و محدوده قابل اجرا مشاهده محصول →
دو جزئیات طراحی به طور مداوم نادیده گرفته می شوند. اولین مورد، انتخاب مواد برای منطقه پایین دست اکسید کننده است، جایی که گاز هم داغ و هم مملو از کلرید است و در آن نقاط سرد تراکم اسیدی ایجاد می کنند. دوم تعامل بین اسکرابر و کنترل کننده اکسید کننده است. یک تغییر ناگهانی در افت فشار اسکرابر، به عنوان مثال پس از وصل شدن یک نازل، تعادل فشار را در کل قطار تغییر میدهد و میتواند روی منحنی فن اکسیدکننده و پایداری احتراق تأثیر بگذارد. اینترلاک هایی که این دو سیستم را به هم متصل می کنند، به جای اینکه آنها را به عنوان بسته های مستقل تلقی کنند، از یک لیست طولانی از خاموش شدن مزاحم جلوگیری می کنند.
گیاهانی که جریان های کلردار را تصفیه می کنند باید برای دفع اسکرابر دمنده نیز برنامه ریزی کنند. جریان پاکسازی کلرید سدیم، آثار نمک های دیگر و در برخی وظایف، انتقال آلی را حمل می کند. ارسال آن به یک تصفیه خانه بیولوژیکی بدون بررسی تحمل کلرید، یا به یک گودال خنثی سازی بدون ارزیابی خوردگی، یک نظارت رایج و پرهزینه است.
نکته کلیدی: اکسید کننده و اسکرابر HCl را به عنوان یک سیستم با اینترلاک مشترک رفتار کنید، زیرا حلقه های فشار، دما و کنترل آنها از لحظه سوزاندن اولین حلال با هم تعامل دارند.
بیشتر کاهش عملکرد اسکرابر هیدروکلراید به تدریج و به صورت نامرئی اتفاق می افتد. پشته از نظر بصری تمیز می ماند، جریان فن به سمت بالا می خزد و کنترل کننده pH شرایطی را که نمی تواند ببیند را جبران می کند. یک روال کوتاه و منظم تقریباً همه اینها را قبل از آزمایش پشته میگیرد.
دو اندازه گیری مستحق توجه بیشتر از آنچه معمولاً دریافت می کنند. اولین مورد، غلظت کلرید در مشروب در حال گردش است، زیرا تعیین می کند که چه مقدار مواد آرایشی تازه برای نگه داشتن نمک ها در زیر حد اشباع لازم است. دوم فشار دیفرانسیل در حذف کننده مه است که با ایجاد رسوبات افزایش می یابد و اغلب نشان دهنده یک سیستم شستشو است که مدت ها قبل از اینکه کسی متوجه پشته شود از کار افتاده است.
نکته کلیدی: تعادل کلرید و فشار دیفرانسیل حذف کننده مه دو نشانگر هشدار اولیه برای اسکرابر هیدروکلراید هستند و نظارت بر هر دو ارزان است.
تجربه میدانی در بسیاری از تاسیسات به لیست کوتاهی از مشکلات تکراری اشاره می کند. هر کدام دارای طراحی یا مشخصات تعمیراتی هستند و تقریباً همه آنها برای جلوگیری از تعمیر ارزانتر هستند.
یک اقدام پیشگیرانه عملی این است که یک بیانیه کتبی در مورد توزیع اندازه قطرات فرضی، محدوده دمای ورودی و غلظت کلرید بپرسید و سپس این فرضیات را با داده های فرآیند واقعی کارخانه مقایسه کنید. هنگامی که این دو با هم مطابقت ندارند، اسکرابر به طور موثر برای یک کارخانه متفاوت طراحی شده است.
نکته کلیدی: تقریباً هر خرابی اسکرابر هیدروکلراید را می توان به فرضی در مورد قطرات، دما یا بار کلرید ردیابی کرد که هرگز با داده های فرآیند خود کارخانه تأیید نشد.
محدودیت انتشار برای کلرید هیدروژن بسته به کشور، صنعت و ارتفاع پشته متفاوت است. در چین، استاندارد عمومی آلاینده هوا، حد غلظت کلرید هیدروژن 100 میلی گرم در متر مکعب را برای بسیاری از منابع جدید تعیین می کند، در حالی که بخش های خاصی مانند سوزاندن زباله ها مقادیر بسیار دقیق تری را اعمال می کنند. مجوزهای محلی، استانداردهای منطقهای و قوانین خاص صنعت ممکن است دوباره سختگیرانهتر شوند و برخی از کارخانهها با محدودیتهای اضافی در مورد ستونهای قابل مشاهده، رسوب کلرید یا بو مواجه هستند.
از آنجایی که محدودیت ها به صورت غلظت های اندازه گیری شده در شرایط تعریف شده بیان می شوند، روش آزمایش و محل نمونه برداری به اندازه تجهیزات اهمیت دارد. کلرید هیدروژن موجود در گاز دودکش معمولاً با کروماتوگرافی یونی پس از نمونه گیری برخوردی تعیین می شود و وجود قطرات می تواند نتیجه را تغییر دهد زیرا کلرید قطره ای رفتار متفاوتی با HCl گازی در طول نمونه برداری دارد. این یکی از دلایلی است که چرا ضمانتهای عملکرد باید روش آزمایش، سطح نمونهبرداری، تعداد اجراها و معیارهای پذیرش را به جای یک رقم حذف درصد بیان کنند.
یک ضمانت قابل دفاع معمولاً غلظت تضمین شده خروجی، راندمان حذف تضمین شده، شرایط ورودی که تحت آن ارقام اعمال می شود، مجاز افت فشار، مجاز مصرف معرف و پیامدهای انحراف را پوشش می دهد. همچنین باید بیان کند که اگر شرایط ورودی با شرایط فرضی متفاوت باشد، چه اتفاقی میافتد، زیرا این بند تعیین میکند که چه کسی زمانی که کارخانه تولید را گسترش میدهد یا یک حلال را تغییر میدهد، پرداخت میکند.
نکته کلیدی: درصد حذف بدون روش تست تعریف شده، محدوده شرایط ورودی و محل نمونه برداری تضمینی نیست، یک توضیح است.
خریدارانی که قیمتهای چند تولیدکننده را با هم مقایسه میکنند، اغلب متوجه میشوند که اسناد فنی مشابه به نظر میرسند در حالی که تجهیزات واقعی تفاوت عمدهای دارند. سوالات زیر یک سیستم طراحی شده را از یک انتخاب کاتالوگ جدا می کند و به طور مساوی برای یک تولید کننده مستقیم، تامین کننده ای که از طریق شرکا کار می کند، یا یک عمده فروش که قطعات داخلی جایگزین مانند بسته بندی، نازل ها و عناصر حذف کننده مه را ارائه می دهد، اعمال می شود.
دو نکته تجاری ارزش مذاکره صریح دارند. اولین مورد دسترسی است: آیا می توان بسته بندی را بدون برچیدن برج بازرسی و تا حدی جایگزین کرد و آیا حذف کننده مه را می توان از طریق یک راهرو جدا کرد. مورد دوم مستندات است: آیا تامین کننده یک بسته گواهینامه کامل مواد، ارزیابی خوردگی و مجموعه نقشه مشخص شده برای تعمیر و نگهداری آینده ارائه می دهد یا خیر. هر دو در مرحله سفارش هزینه کمی دارند و بعداً صرفه جویی زیادی می کنند.
نکته کلیدی: قویترین سیگنال یک تامینکننده اسکرابر هیدروکلراید با صلاحیت، تمایل به نوشتن مفروضات ورودی، سرعت، کنترل pH و افت فشار قبل از سفارش است.
هزینه سرمایه برای یک اسکرابر HCl توسط جریان گاز هدایت می شود، اما نه به روش خطی ساده. سطح مقطع بزرگتر سرعت و افت فشار را کاهش می دهد که قدرت فن را کاهش می دهد، در حالی که یک برج بلندتر یا مرحله دوم هزینه پوسته را افزایش می دهد. نتیجه این است که چندین طرح از نظر فنی معتبر برای یک وظیفه میتوانند به طور قابل ملاحظهای در هزینه نصب شده متفاوت باشند و مقایسه آنها مستلزم نگاهی فراتر از قیمت تجهیزات است.
هزینه عملیاتی به سه بخش تقسیم می شود: معرف، برق برای فن و پمپ ها، و کار تعمیر و نگهداری و قطعات یدکی. هزینه معرف معمولاً کوچکترین از این سه است. طرحی که هر ماه چند صد کیلوگرم کاستیک صرفه جویی می کند اما قدرت فن را دو برابر می کند، به ندرت یک تجارت خوب است، و طرحی که با حذف کنترل pH کافی باعث صرفه جویی در سرمایه می شود، معمولاً این صرفه جویی را در عرض دو سال صرف تعمیر و کار مجدد می کند.
نکته کلیدی: گزینه های اسکرابر HCl را با هزینه کل پنج ساله مقایسه کنید، جایی که انرژی فن، معرف و نگهداری معمولاً از تفاوت قیمت خرید بیشتر است.
یک اسکرابر هیدروژن کلرید هیدروژن را از گاز خروجی حذف می کند تا غلظت پشته به حد مجاز برسد و ساختار اطراف، مجرا و تجهیزات از حمله اسید محافظت شود. کاربردهای معمولی شامل خطوط ترشی، آبکاری الکتریکی، سنتز دارویی و شیمیایی، گازهای دودکش سوزاندن و اگزوز اکسید کننده های حرارتی که حلال های کلردار را می سوزانند.
آب به تنهایی HCl را جذب میکند در حالی که مایع رقیق باقی میماند، اما مخزن تحت بار مداوم به سرعت اسیدی میشود و راندمان جذب پس از کاهش pH به زیر حدود 2 کاهش مییابد. دوز سوزاننده کوچکی که مشروب را در pH 8 تا 9 نگه میدارد، عملکرد را نسبت به تغییرات بار بسیار کمتر حساس میکند و از پوسته در برابر خوردگی با pH پایین محافظت میکند. عملکرد فقط آب برای کارهای بسیار سبک و متناوب مناسب است.
با جریان گاز در دمای عملیاتی، غلظت HCl، میزان رطوبت و دمای گاز شروع کنید. از آنجا، سطح مقطع با سرعت سطحی انتخاب شده تنظیم می شود، ارتفاع بسته بندی توسط واحدهای انتقال مورد نیاز برای غلظت خروجی هدف، و نسبت مایع به گاز با نرخ جذب و بار گرد و غبار تنظیم می شود. اگر یک تامین کننده فقط قطر و قیمت را ذکر کند، اساس طراحی گم شده است.
یک مرحله بسته بندی شده با کنترل pH معمولاً 95 تا 99 درصد در جریان تمیز و خنک حذف می شود. دو مرحله با حلقه های مایع جداگانه می تواند از 99 درصد فراتر رود. در جایی که غبار ریز یا گرد و غبار وجود دارد، ممکن است برای رسیدن به ارقام بالاتر به یک دستگاه حذف کننده غبار ونتوری یا با راندمان بالا نیاز باشد. عملکرد واقعی به شرایط ورودی و کیفیت نگهداری بستگی دارد.
یک ستون مرئی معمولاً از قطرات حباب شده یا از یک جریان گاز اشباع که در بالای خروجی پشته خنک می شود، می آید. انتقال قطرات به سرعت صورت حذف کننده غبار، چرخه شستشو ناموفق یا توزیع کننده ای که به طور یکنواخت بستر را نمی پوشاند، اشاره دارد. گاز اشباع شده که در بالای پشته متراکم می شود پدیده ای جداگانه است و ممکن است به جای سوزاندن بیشتر به گرمایش مجدد نیاز داشته باشد.
نقطه تنظیم بین 8 و 9 برای اکثر وظایف HCl کار می کند. زیر 7.5، لغزش اسید افزایش می یابد و خطر خوردگی افزایش می یابد. بالاتر از حدود 10، مصرف سوزاننده بدون افزایش کارایی متناسب بالا می رود، و مشروب شروع به جذب دی اکسید کربن می کند، که باعث ایجاد پوسته پوسته شدن کربنات روی بسته بندی و نازل می شود.
انتظار قرائت روزانه pH، جریان، افت فشار و جریان فن، چک های هفتگی نازل و سیستم شستشو، کالیبراسیون پروب و بازرسی بسته بندی ماهانه، و بازرسی داخلی سالانه پوسته، اتصال دهنده ها، فن و کانال را داشته باشید. این روال سنگین نیست، اما نادیده گرفتن کالیبراسیون pH و شستشوی حذف بخش بزرگی از شکایات عملکرد را به خود اختصاص می دهد.
خیر. حلال هایی مانند دی کلرومتان یا تری کلرواتیلن باید ابتدا توسط اکسیداسیون حرارتی یا کاتالیزوری از بین بروند که HCl را به عنوان محصول احتراق تولید می کند. اسکرابر آن HCl را در پایین دست درمان می کند. برخی از تنظیمات همچنین یک پیش اسکرابر را جلوتر از اکسید کننده قرار می دهند تا بار کلرید وارد شده به بخش داغ را کاهش دهد و از مواد دیرگداز و کاتالیزور محافظت کند.
پلی پروپیلن و FRP با رزین وینیل استر بیشتر پوستهها را پوشش میدهند، PVC برای بخشهای خنکتر و PVDF یا PTFE برای داخلیها و آسترها با دمای بالا. انتخاب های مهم پوسته نیست، بلکه مرز مرطوب-خشک، چرخ فن، پمپ و هر اتصال دهنده است که همه باید در درجه های مقاوم در برابر کلرید مشخص شوند.
بستگی به این دارد که کلرید از کجا منشا می گیرد. اگر HCl در جریان خام وجود داشته باشد، یک پیش اسکرابر قسمت داغ را از حمله کلرید و تشکیل محصول جانبی محافظت می کند و یک پس اسکرابر باقیمانده را جلا می دهد. اگر هیدروکلراید با سوزاندن ترکیبات کلردار تولید شود، فقط به یک پس اسکرابر نیاز است که معمولاً یک کوئنچ یا مبدل حرارتی در جلوی آن قرار دارد تا گاز را تا دمایی که بسته بندی می تواند تحمل کند پایین بیاورد.
نکته کلیدی: تقریباً هر سؤال متداول در بالا به همان سه متغیر برمیگردد که عبارتند از دقت شرایط ورودی، کنترل pH و حذف قطرات.
اگر در مرحله مقایسه طرح ها یا تهیه مشخصات هستید، دو منبع زیر نقطه شروع مفیدی هستند. اولین نشان می دهد که تجهیزات چگونه تولید و مونتاژ می شوند، که به ارزیابی کیفیت ساخت و دسترسی به بازرسی کمک می کند. دومی بحث تمیز کردن گازهای دودکش در سوزاندن مایع زباله را مورد بحث قرار می دهد، وظیفه ای که در آن کنترل کلرید هیدروژن ارتباط نزدیکی با طراحی خاموش و انتخاب مواد دارد.
تأسیسات تولید، قابلیت ماشینکاری و ترتیبات مونتاژ پشت تجهیزات کاهش VOCs، از جمله جزئیات ساختاری و مواد که تصمیم میگیرند چگونه یک سیستم خدمات اسیدی در این زمینه بقای خود را انجام میدهند، را ببینید.
نگاهی دقیقتر به نحوه مدیریت سیستمهای سوزاندن جریانهای زباله حاوی کلرید و آنچه که قطار تمیزکننده پاییندست باید حذف کند، که مستقیماً با اندازه اسکرابر و انتخاب مواد مرتبط است.
اسکرابر هیدروکلراید ماشین پیچیده ای نیست، اما از مفروضاتی که هرگز بررسی نشده اند، نابخشوده است. محدوده دمای ورودی، توزیع اندازه قطرات و بار کلرید را تأیید کنید، روی مقادیر طراحی نوشته شده برای سرعت، نسبت مایع به گاز و کنترل pH اصرار کنید، و مواد را برای مرز مرطوب-خشک و قطعات کوچک مشخص کنید. این ترکیب از اکثر مشکلاتی که دو یا سه سال پس از راه اندازی ظاهر می شوند جلوگیری می کند.
نکته کلیدی: اساس طراحی را بخرید، نه برج، زیرا یک اسکرابر HCl که به درستی مستند شده است تنها چیزی است که می تواند به عملکرد تضمین شده خود بازگردد.