spremnici-posude reaktora za indukcijsko grijanje

Rezervoari s indukcijskim grijanjem

Imamo preko 20 godina iskustva u Indukcijsko grejanje i razvili su, dizajnirali, proizveli, instalirali i puštali u rad sisteme za grijanje posuda i cijevi u mnogim zemljama širom svijeta.

S obzirom na to da je sistem grijanja prirodno jednostavan i vrlo pouzdan, mogućnost grijanja indukcijskim pogonom treba smatrati preferiranim izborom.

Indukcijsko grijanje utjelovljuje sve pogodnosti električne energije koja se uzima direktno u proces i transformiše da se zagrije točno tamo gdje je potrebna. Može se uspješno primijeniti na gotovo bilo koji sustav posuda ili cijevi koji treba izvor toplote.

Indukcija nudi mnoge prednosti nedostižne drugim sredstvima i daje poboljšanu efikasnost biljne proizvodnje i bolje radne uslove jer nema značajne emisije toplote u okolinu. Sustav je posebno pogodan za bliske reakcijske procese, poput proizvodnje sintetičkih smola u opasnom području.

Kao i svaki indukcijska posuda za grijanje je prilagođen specifičnim potrebama i zahtjevima svakog kupca, nudimo različite veličine s različitim brzinama zagrijavanja. Naši inženjeri imaju dugogodišnje iskustvo u razvoju prilagođenih sistema za indukciono grejanje za širok spektar primena u širokom spektru industrija. Grijači su dizajnirani da odgovaraju preciznim zahtjevima procesa i izrađeni su za brzo postavljanje na posudu bilo u našim radovima bilo na gradilištu.

JEDINSTVENE KORISTI

• Nema fizičkog kontakta između indukcijske zavojnice i zagrijanog zida posude.
• Brzo pokretanje i isključivanje. Nema toplotne inercije.
• Mali gubici toplote
• Precizna kontrola temperature proizvoda i zida posude bez prekomjernog pucanja.
• Veliki unos energije. Idealno za automatsku ili mikroprocesorsku kontrolu
• Sigurno područje opasnosti ili standardni industrijski rad na linijskom naponu.
• Ujednačeno grejanje bez zagađenja uz visoku efikasnost.
• Niski operativni troškovi.
• Rad na niskim ili visokim temperaturama.
• Jednostavno i fleksibilno za rukovanje.
• Minimalno održavanje.
• Stalni kvalitet proizvoda.
• Samostalni grijač na brodu koji stvara minimalnu potrebnu površinu poda.

Dizajn indukcionog grejača dostupni su metalnim posudama i spremnicima većine oblika i oblika koji se trenutno koriste. U rasponu od nekoliko centara do promjera ili dužine od nekoliko metara. Blagi čelik, obloženi blagi čelik, čvrsti nehrđajući čelik ili posude od obojenih metala mogu se uspješno zagrijati. Generalno se preporučuje minimalna debljina zida od 6 mm.

Dizajn jedinica se kreće od 1KW do 1500KW. Kod indukcionih sistema grijanja nema ograničenja na ulazu gustine snage. Sva postojeća ograničenja nameću se maksimalnom sposobnošću apsorpcije topline proizvoda, procesa ili metalurških karakteristika materijala zida posude.

Indukcijsko grijanje utjelovljuje sve pogodnosti električne energije koja se uzima direktno u proces i transformiše da se zagrije točno tamo gdje je potrebna. Budući da se zagrijavanje odvija izravno u stijenci posude u kontaktu s proizvodom, a gubici topline su izuzetno niski, sustav je vrlo učinkovit (do 90%).

Indukcijsko grijanje nudi brojne prednosti nedostupne drugim sredstvima i daje poboljšanu efikasnost biljne proizvodnje i bolje radne uvjete jer nema značajne emisije topline u okolinu.

Tipične industrije koje koriste indukciono procesno grijanje:

• Reaktori i kotlovi
• Ljepljivi i posebni premazi
• Hemikalije, gas i nafta
• Obrada hrane
• Metalurška i obrada metala

• Zagrijavanje predgrijavanjem
• Premaz
• Grijanje kalupa
• Ugradnja i ugradnja
• Termički sklop
• Sušenje hrane
• Cjevovodno fluidno grijanje
• Grijanje i izolacija rezervoara i posuda

Uređaj HLQ indukcijskog linijskog grijača može se koristiti za aplikacije koje uključuju:

• Grejanje na vazduh i gas za hemijsku i prehrambenu preradu
• Toplotno ulje za procesna i jestiva ulja
• Isparavanje i pregrevanje: trenutno podizanje pare, niska i visoka temperatura / pritisak (do 800ºC na 100 bara)

Prethodni projekti brodskih i kontinuiranih grijača uključuju:

Reaktori i kotlovi, autoklavi, procesne posude, rezervoari za odlaganje i odlaganje, kade, posude i lonci, posude pod pritiskom, isparivači i pregrejači, izmjenjivači toplote, rotacioni bubnjevi, cijevi, posude s dvostrukim grijanjem

Prethodni projekat linijskog grijača uključuje:

Parno grijani visokotlačni parni grijači, regenerativni grijači zraka, grijači podmazujućeg ulja, grijači jestivog ulja i ulja za kuhanje, plinski grijači uključujući grijalice dušikom, dušikom Argonom i katalitičkim bogatim plinom (CRG).

Indukcijsko zagrijavanje je beskontaktna metoda selektivnog zagrijavanja električno provodljivih materijala primjenom naizmjeničnog magnetskog polja za indukciju električne struje, poznate kao vrtložna struja, u materijalu, poznatom kao susceptor, čime se zagrijava susceptor. Indukcijsko grijanje se već dugi niz godina koristi u metalurškoj industriji u svrhu zagrijavanja metala, npr. Topljenja, rafiniranja, toplotne obrade, zavarivanja i lemljenja. Indukcijsko zagrijavanje se izvodi na širokom rasponu frekvencija, od izmjeničnih frekvencija naizmjenične struje od 50 Hz do frekvencija od desetaka MHz.

Na datoj frekvenciji indukcije, efikasnost zagrijavanja indukcijskog polja povećava se kada je duži put provođenja u objektu. Veliki čvrsti obradci mogu se zagrijavati na nižim frekvencijama, dok su za male predmete potrebne veće frekvencije. Da bi se objekt određene veličine mogao zagrijati, preniska frekvencija pruža neučinkovito zagrijavanje, jer energija u indukcijskom polju ne generira željeni intenzitet vrtložnih struja u objektu. Previsoka frekvencija, s druge strane, uzrokuje nejednoliko zagrijavanje, jer energija u indukcijskom polju ne prodire u objekt, a vrtložne struje induciraju se samo na površini ili blizu nje. Međutim, indukciono zagrijavanje metalnopropusnih struktura propusnih za plin nije poznato u stanju tehnike.

Postupci katalitičkih reakcija u plinskoj fazi iz prethodnog stanja zahtijevaju da katalizator ima visoku površinu kako bi molekule reaktantnih plinova imale maksimalan kontakt s površinom katalizatora. Postupci iz stanja tehnike obično koriste ili porozni katalizatorski materijal ili mnogo malih katalitičkih čestica, prikladno podloženih, da bi se postigla potrebna površina. Ovi postupci iz stanja tehnike oslanjaju se na provodljivost, zračenje ili konvekciju kako bi katalizatoru pružio potrebnu toplinu. Da bi se postigla dobra selektivnost hemijske reakcije, svi dijelovi reaktanata trebaju imati ujednačenu temperaturu i katalitičko okruženje. Za endotermnu reakciju, brzina isporuke toplote stoga mora biti što je moguće ravnomjernija u cijelom volumenu katalitičkog sloja. I provodljivost i konvekcija, kao i zračenje, suštinski su ograničeni u svojoj sposobnosti da pruže potrebnu brzinu i ujednačenost isporuke toplote.

GB patent 2210286 (GB '286), koji je tipičan za stanje tehnike, podučava montiranje malih čestica katalizatora koji nisu električno provodljivi na metalni nosač ili dopiranje katalizatora kako bi ga učinio elektroprovodljivim. Metalni nosač ili materijal za doping se indukcijski zagrijava i zauzvrat zagrijava katalizator. Ovaj patent podučava upotrebu feromagnetne jezgre koja centralno prolazi kroz sloj katalizatora. Poželjni materijal za feromagnetsku jezgru je silicijum željezo. Iako je koristan za reakcije do oko 600 stepeni C., aparat GB Patent 2210286 pati od ozbiljnih ograničenja pri višim temperaturama. Magnetska propusnost feromagnetske jezgre značajno bi se razgradila pri višim temperaturama. Prema Ericksonu, CJ, „Priručnik za grejanje za industriju“, str. 84–85, magnetna propusnost gvožđa počinje da se razgrađuje na 600 C i efektivno se smanjuje za 750 C. Budući da u rasporedu GB '286, magnetna propusnost Polje u sloju katalizatora ovisi o magnetskoj propusnosti feromagnetske jezgre, takav raspored ne bi učinkovito zagrijavao katalizator na temperature veće od 750 C, a kamoli dostigao veće od 1000 C potrebne za proizvodnju HCN.

Smatra se da je aparat GB Patenta 2210286 kemijski neprikladan za pripremu HCN. HCN nastaje reakcijom amonijaka i ugljikovodičnog plina. Poznato je da željezo uzrokuje razgradnju amonijaka na povišenim temperaturama. Vjeruje se da bi željezo prisutno u feromagnetskoj jezgri i u nosaču katalizatora u reakcijskoj komori GB '286 uzrokovalo razgradnju amonijaka i inhibiralo, a ne podsticalo željenu reakciju amonijaka s ugljikovodikom da bi stvorilo HCN.

Vodonik-cijanid (HCN) je važna hemikalija koja se koristi u hemijskoj i rudarskoj industriji. Na primjer, HCN je sirovina za proizvodnju adiponitrila, aceton cijanohidrina, natrijum cijanida i međuprodukata u proizvodnji pesticida, poljoprivrednih proizvoda, helatnih sredstava i hrane za životinje. HCN je visoko otrovna tečnost koja ključa na 26 stepeni C. i kao takva podliježe strogim propisima o pakovanju i transportu. U nekim aplikacijama HCN je potreban na udaljenim lokacijama udaljenim od velikih proizvodnih pogona HCN-a. Otprema HCN-a na takve lokacije uključuje velike opasnosti. Proizvodnja HCN-a na lokacijama na kojima će se koristiti izbjeći će opasnosti nastale pri njenom transportu, skladištenju i rukovanju. Proizvodnja HCN-a na malo, koristeći postupke iz prethodnog stanja tehnike, ne bi bila ekonomski izvediva. Međutim, proizvodnja HCN-a na licu mjesta, kao i velika proizvodnja, tehnički je i ekonomski izvediva upotrebom postupaka i uređaja ovog izuma.

HCN se može dobiti kada se spojevi koji sadrže vodonik, azot i ugljenik spajaju na visokim temperaturama, sa ili bez katalizatora. Na primjer, HCN se obično stvara reakcijom amonijaka i ugljikovodika, reakcija koja je vrlo endotermna. Tri komercijalna procesa za proizvodnju HCN su Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow i Shawinigan postupci. Ovi se procesi mogu razlikovati prema načinu stvaranja i prenošenja toplote i prema tome koristi li se katalizator.

Andrussow proces koristi toplinu koja nastaje sagorijevanjem ugljikovodičnog plina i kiseonika unutar reaktora kako bi se osigurala toplina reakcije. BMA postupak koristi toplinu koja nastaje vanjskim procesom sagorijevanja za zagrijavanje vanjske površine zidova reaktora, što zauzvrat zagrijava unutarnju površinu zidova reaktora i tako osigurava toplinu reakcije. Shawiniganov postupak koristi električnu struju koja prolazi kroz elektrode u fluidizovanom sloju kako bi se osigurala toplina reakcije.

U Andrussowovom procesu, smjesa prirodnog plina (smjesa ugljikovodičnih plinova s ​​visokim sadržajem metana), amonijaka i kiseonika ili zraka reagira u prisustvu platinskog katalizatora. Katalizator obično sadrži nekoliko slojeva gaze od platine / rodijeve žice. Količina kisika je takva da djelomično sagorijevanje reaktanata daje dovoljnu energiju za prethodno zagrijavanje reaktanata na radnu temperaturu veću od 1000 ° C, kao i potrebnu reakcijsku toplinu za stvaranje HCN. Produkti reakcije su HCN, H2, H2O, CO, CO2 i tragovi viših nitrita, koji se potom moraju odvojiti.

U BMA procesu, smjesa amonijaka i metana teče unutar neporoznih keramičkih cijevi izrađenih od visokotemperaturnog vatrostalnog materijala. Unutrašnjost svake cijevi obložena je ili presvučena česticama platine. Cijevi se stavljaju u peć visoke temperature i grije se izvana. Toplina se vodi kroz keramički zid do površine katalizatora, koja je sastavni dio zida. Reakcija se obično izvodi na 1300 ° C dok reaktanti dođu u kontakt s katalizatorom. Potrebni toplotni tok visok je zbog povišene reakcijske temperature, velike reakcijske topline i činjenice da se koksanje površine katalizatora može dogoditi ispod temperature reakcije, što katalizator deaktivira. Budući da je svaka cijev obično promjera oko 1 ″, potreban je velik broj cijevi kako bi se udovoljilo proizvodnim zahtjevima. Produkti reakcije su HCN i vodonik.

U Shawiniganovom procesu, energija potrebna za reakciju smjese koja se sastoji od propana i amonijaka daje se električnom strujom koja teče između elektroda uronjenih u fluidizovani sloj nekatalitičkih čestica koksa. Odsutnost katalizatora, kao i odsutnost kisika ili zraka, u Shawiniganovom procesu znači da se reakcija mora odvijati na vrlo visokim temperaturama, obično većim od 1500 stupnjeva C. Više potrebne temperature postavljaju još veća ograničenja na građevinski materijali za postupak.

Iako je, kako je gore otkriveno, poznato da HCN može nastati reakcijom NH3 i ugljikovodičnog plina, kao što su CH4 ili C3H8, u prisustvu metalnog katalizatora Pt grupe, još uvijek postoji potreba za poboljšanjem efikasnosti takve procese i s njima povezane, kako bi se poboljšala ekonomija proizvodnje HCN, posebno za malu proizvodnju. Posebno je važno smanjiti potrošnju energije i prodor amonijaka, istovremeno povećavajući stopu proizvodnje HCN u odnosu na količinu korištenog katalizatora plemenitih metala. Štaviše, katalizator ne bi trebao štetno utjecati na proizvodnju HCN promicanjem neželjenih reakcija poput koksiranja. Nadalje, poželjno je poboljšati aktivnost i životni vijek katalizatora koji se koriste u ovom procesu. Znakovito je da je veliki dio ulaganja u proizvodnju HCN u katalizatoru platinske grupe. Predmetni izum zagrijava katalizator direktno, a ne indirektno kao u stanju tehnike, i na taj način postiže ove desiderate.

Kao što je prethodno spomenuto, poznato je da induktivno grijanje relativno niske frekvencije pruža dobru ujednačenost isporuke toplote pri visokim nivoima snage objektima koji imaju relativno duge puteve električne provodljivosti. Prilikom pružanja reakcijske energije katalitičkoj reakciji endotermne faze u plinskoj fazi, toplina se mora direktno isporučivati ​​katalizatoru s minimalnim gubicima energije. Čini se da se zahtjevi za ujednačenim i efikasnim dostavljanjem toplote katalitičkoj masi sa velikom površinom, propusnom za gas, sukobljavaju sa mogućnostima indukcionog zagrevanja. Predmetni izum zasnovan je na neočekivanim rezultatima dobivenim sa konfiguracijom reaktora u kojoj katalizator ima novi strukturni oblik. Ovaj strukturni oblik kombinira značajke: 1) efektivno duge dužine električnog provodnog puta, što omogućava efikasno direktno indukcijsko zagrijavanje katalizatora na jednoličan način, i 2) katalizatora s velikom površinom; ove osobine surađuju kako bi se olakšale endotermne hemijske reakcije. Potpuni nedostatak željeza u reakcijskoj komori olakšava proizvodnju HCN reakcijom NH3 i ugljikovodičnog plina.