Diepgaande toepassing van waterstofzuiveringstechnologie met drukwisseladsorptie in de metallurgische industrie
15-07-2024
In de ijzer- en staalmetallurgie, de belangrijkste tak van de nationale zware industrie, zijn technologieën voor het scheiden en zuiveren van gassen die bij het productieproces betrokken zijn, bijzonder belangrijk. Onder hen is waterstofzuivering een integraal onderdeel van het ijzer- en staalmetallurgische proces. De afgelopen jaren, met de voortdurende ontwikkeling van wetenschap en technologie, is de druk-druk-adsorptie (PSA)-technologie op grote schaal gebruikt op het gebied van waterstofzuivering vanwege de voordelen van hoge efficiëntie, energiebesparing en milieubescherming.
Overzicht van druk-swingende adsorptietechnologie
In de metallurgische industrie wordt waterstof voornamelijk gebruikt om ijzeroxide in ijzererts te verminderen en zo ijzer te produceren. Tijdens het bereidingsproces bevat waterstof echter vaak onzuivere gassen zoals stikstof, koolmonoxide, enz., en de aanwezigheid van deze onzuivere gassen heeft invloed op de zuiverheid en efficiëntie van het waterstofgebruik. Om waterstof met een hoge zuiverheid te verkrijgen, is het daarom noodzakelijk om het te zuiveren met behulp van drukwisseladsorptietechnologie.
Pressure Swing-adsorptietechnologie is een gasscheidings- en zuiveringsmethode gebaseerd op de verschillen in het adsorptievermogen van adsorbentia aan gasmoleculen bij verschillende drukken en de verschillen in het adsorptievermogen van moleculen van verschillende soorten gassen. Het basisprincipe van deze technologie is dat bij een bepaalde temperatuur, gebruikmakend van de eigenschap dat de adsorptiecapaciteit van het adsorbens voor bepaalde gascomponenten verandert bij drukveranderingen, en de eigenschap dat de adsorptiecapaciteit voor verschillende soorten van bepaalde gascomponenten verschillend is, de adsorptie- en desorptieprocessen afwisselend worden uitgevoerd door periodiek de druk in het systeem te veranderen, waardoor het doel van gasscheiding en -zuivering wordt bereikt.
In een typisch PSA-proces kunnen twee methoden worden gebruikt om het adsorbens te regenereren:
1. Het “spoelen” van de laag met productgas om de partiële druk van geadsorbeerde onzuiverheden te verminderen en onzuiverheden te verdringen die moeilijker te desorberen zijn. Het voordeel is dat dit bij atmosferische druk kan gebeuren. Het nadeel is het verlies van een bepaalde hoeveelheid productgas.
2.regeneratie door vacuümpompen, zodat de moeilijker te desorberen onzuiverheden onder negatieve druk naar beneden worden gedwongen, wat gewoonlijk Vacuum Pressure Swing Adsorption wordt genoemd, afgekort als VPSA of VSA. De voordelen van het VPSA-proces zijn een goed regeneratie-effect en een hoge productopbrengst. Het nadeel is de noodzaak om de vacuümpomp te vergroten; het energieverbruik van het apparaat is relatief hoog.
Bij het daadwerkelijke toepassingsproces hangt het te gebruiken proces voornamelijk af van de samenstelling van het voedingsgas, de omstandigheden, de stroomsnelheid, de productzuiverheid, de opbrengstvereisten, evenals het fabriekskapitaal en de ruimte en andere beslissingsomstandigheden.
Pressure Swing Adsorptie (VPA) Waterstofzuiveringsprocessen
Het waterstofzuiveringsproces met drukwisseladsorptie omvat voornamelijk adsorptie, drukegalisatie, neerwaartse afvoer, omgekeerde afvoer, spoelen, drukegalisatie, uiteindelijke drukstijging en andere stappen. Concreet ziet het er zo uit:
1. Adsorptie: Ruwe waterstof komt de adsorptietoren binnen onder een bepaalde druk, waarin het onzuiverheidsgas wordt geadsorbeerd door het adsorbens, en de zeer zuivere waterstof komt het daaropvolgende proces binnen via de adsorptietoren.
2. Drukvereffening: na adsorptie wordt de druk in de adsorptietoren via de drukvereffeningsstap verlaagd tot middendruk, waardoor omstandigheden worden gecreëerd voor daaropvolgende reductie- en omgekeerde vrijgavestappen.
3.Shunt-vrijgave en omgekeerde vrijgave: Na het egaliseren van de druk worden de onzuiverheidsgassen in de adsorptietoren gedeeltelijk vrijgegeven via het shunt-vrijgaveproces, en vervolgens worden de onzuiverheidsgassen verder vrijgegeven door de gedesorbeerde gassen in de omgekeerde richting vrij te geven via het omgekeerde vrijgaveproces.
4. Spoelen: nadat de omgekeerde ontlading is voltooid, wordt de adsorptietoren gespoeld met zuiverder waterstofgas om resterende onzuiverheidsgassen verder te verwijderen.
5. Drukvereffening en einddrukverhoging: Na het spoelen wordt de druk in de adsorptietoren via de drukvereffenings- en einddrukverhogingsfasen op bedrijfsdruk gebracht ter voorbereiding op de volgende cyclus van het adsorptieproces.
Voordelen van Pressure Swing Adsorption (VPA) -technologie in de metaalindustrie
1. Hoog rendement: drukwisseladsorptietechnologie heeft een hoge scheidings- en zuiveringsefficiëntie, een geavanceerd en betrouwbaar proces, brede toepasbaarheid op grondstoffen, kan in korte tijd zeer zuivere waterstof produceren, de zuiverheid kan 90-99,9999% bereiken en de productie-efficiëntie verbeteren.
2. Energiebesparing: Vergeleken met de traditionele scheidingstechnologie voor diepe koeling heeft de adsorptietechnologie met drukzwaai een aanzienlijk voordeel op het gebied van energieverbruik. De bedrijfstemperatuur ligt dicht bij normaal, waardoor een groot energieverbruik bij het scheidingsproces met diepe koeling wordt vermeden. Groot drukbereik: 0,2-6,0 MPaG, laag energieverbruik, operationele flexibiliteit tot 20-120%, continue bedrijfstijd van het apparaat meer dan 3 jaar.
3. Milieuvriendelijk: drukwisseladsorptietechnologie produceert geen gevaarlijk afval tijdens het zuiveringsproces en de waterstofterugwinning is hoog. Afhankelijk van de gasbron en productieomstandigheden bedraagt het waterstofterugwinningspercentage 60-99%. Het voldoet aan de eisen van "groene" productie.
4.Flexibiliteit: drukwisseladsorptietechnologie kan de adsorbens- en procesparameters aanpassen om aan verschillende productie-eisen te voldoen, met een hoog aanpassingsvermogen en flexibiliteit. Het apparaat heeft een hoge mate van automatisering, met zelfaanpassende instelling, automatische foutdiagnose en andere functies, het is handig om de installatie te starten en te stoppen en er is al onbemande automatische besturing gerealiseerd.
Industriële waarde en marktvooruitzichten
Momenteel wordt de VRS-technologie veel gebruikt in conversiegas, methanol-kraakgas, methanol-vrijgavegas, synthetisch ammoniakstaartgas en raffinaderij-hydrogenatie-laaggas.
Wanneer tegelijkertijd het gas uit het waaierhuis naar de omtrek wordt uitgestoten, ontstaat er een lagedrukgebied in het waaierhuis, waardoor het gas in het waaierhuis wordt gezogen. Afhankelijk van de continue werking van de waaier wordt er continu gas aangezogen en afgevoerd. De mechanische energie die door het gas in een centrifugaalvacuümpomp wordt gewonnen, resulteert uiteindelijk in een toename van de statische drukenergie.
Technische voordelen van centrifugaalvacuümpompen met hoog rendement
Vergeleken met traditionele vacuümpompen hebben hoogefficiënte centrifugaalvacuümpompen een hogere pompsnelheid en een lager energieverbruik, waardoor de industriële productie efficiënter en milieuvriendelijker wordt. Ze kunnen worden aangepast en geoptimaliseerd op basis van verschillende behoeften en zijn geschikt voor verschillende speciale omstandigheden en procesvereisten.
l Hoge energie-efficiëntie: centrifugaalvacuümpompen met hoog rendement hebben hogere pompsnelheden, lagere einddrukken en uitstekende gasverwerkingsmogelijkheden, waardoor u snel het vereiste vacuümniveau kunt bereiken, de bedrijfsefficiëntie aanzienlijk kunt verbeteren en kunt voldoen aan de behoeften van een verscheidenheid aan complexe processen.
l Laag energieverbruik: door nauwkeurige analyse van de vloeistofmechanica en een geoptimaliseerd controlesysteem maakt de hoogefficiënte centrifugaalvacuümpomp gebruik van geavanceerde energiebesparende technologie en milieuvriendelijke materialen, die het energieverbruik en het geluid kunnen verminderen met behoud van hoge prestaties en de milieuvervuiling kunnen verminderen, wat niet alleen energiebesparing en emissiereductie bevordert, maar ook de bedrijfskosten van ondernemingen verlaagt.
l Hoge stabiliteit: De hoogefficiënte centrifugaalvacuümpomptechnologie maakt gebruik van hoogwaardige materialen en een geavanceerd productieproces, wat de slijtvastheid, corrosieweerstand en levensduur van de pomp verbetert en de stabiliteit en betrouwbaarheid van de pomp garandeert. Of het nu continu of intermitterend werkt, het kan stabiele vacuümniveaus en prestaties handhaven, waardoor het risico op onderhoud en storingen wordt verminderd.
l Intelligente controle: Chengdu Yizhi Technology heeft zijn hoogefficiënte centrifugaalvacuümpomp uitgerust met een intelligent besturingssysteem, dat automatische bediening en bewaking op afstand mogelijk maakt. Operators kunnen parameters instellen en in realtime monitoren via een eenvoudige interface, wat het bedieningsgemak en de veiligheid verbetert.
Technologische doorbraak van Chengdu Yizhi-technologie
Chengdu Yizhi Technology heeft belangrijke doorbraken geboekt in de ontwikkeling van hoogefficiënte centrifugaalvacuümpompen, voornamelijk op de volgende gebieden:
Innovatief ontwerp: Door diepgaande studie van vloeistofdynamica en thermodynamica heeft Chengdu Yizhi Technology de pompstructuur en het waaierontwerp geoptimaliseerd om de pompefficiëntie en prestaties te verbeteren.
Geavanceerde materialen: De uiterst efficiënte centrifugaalvacuümpomptechnologie van Chengdu Yizhi Technology maakt gebruik van geavanceerde materialen en productieprocessen zoals zeer sterke legeringen en precisiegiettechnologie, waardoor de pomp bestand is tegen hogere bedrijfsdruk en temperatuur en de levensduur wordt verlengd.
Intelligente technologie: Door geavanceerde sensoren en besturingssystemen te introduceren, bewaakt en past Chengdu Yizhi Technology de pomp automatisch in realtime aan. Hierdoor kunnen niet alleen potentiële problemen vroegtijdig worden opgespoord, maar kunnen ook de bedrijfsomstandigheden worden aangepast aan de werkelijke situatie, waardoor een stabiele werking en efficiënte pompprestaties worden gegarandeerd.
Gepersonaliseerde service: Chengdu Yizhi Technology biedt op maat gemaakte oplossingen voor hoogefficiënte centrifugaalvacuümpompen volgens de verschillende behoeften van klanten en toepassingsscenario's. Of het nu gaat om speciale gasverwerking of speciale processen, er worden individuele ontwerp- en optimalisatieoplossingen aangeboden.
Toepassingsgebieden van centrifugaalvacuümpomptechnologie met hoog rendement
Chengdu Yizhi Technology hoogefficiënte centrifugaalvacuümpompen hebben de voordelen van een compacte structuur, hoog rendement, laag geluidsniveau, enz., en worden veel gebruikt in de chemische industrie, elektrische energie, milieubescherming en andere industrieën, wat veel gemak oplevert voor verschillende industrieën.
Wetenschappelijk onderzoek: In laboratoria en onderzoeksinstellingen worden hoogefficiënte centrifugaalvacuümpompen gebruikt om een stabiele vacuümomgeving te bieden ter ondersteuning van een verscheidenheid aan precisie-experimenten en onderzoek.
Industrie: In de halfgeleider-, chemische, aardolie- en andere industrieën worden hoogefficiënte centrifugaalvacuümpompen gebruikt om industriële gassen te verwerken om het productieproces soepel te laten verlopen.
Medisch gebied: in de geneeskunde
