химические реакторы отопления

Описание

Индукционные химические реакторы Нагревание-Нагрев химических сосудов

Индукционный нагрев в химических реакторах для реакторов и котлов, автоклавов, технологических сосудов, резервуаров для хранения и отстойников, ванн, чанов и успокоительных котлов, сосудов под давлением, парообразователей и пароперегревателей, теплообменников, вращающихся барабанов, труб, резервуаров с двойным подогревом топлива и химических резервуаров. метод доступен для любой обработки жидкости.

У нас есть индукционный нагреватель мощностью от 1 до 500 кВт. Температура нагрева 0 ~ 650 C. Мы можем изготовить подходящую индукционную нагревательную машину для различных типов реакторов.

Преимущество индукционного нагрева для реакторного нагрева:

1. Быстрая скорость нагрева с высоким тепловым эффектом

2. Отсутствие физического контакта между индукционной катушкой и нагретой стенкой емкости.

3. Мгновенный запуск и остановка; нет тепловой инерции

4. Низкие тепловые потери.

5. Прецизионный контроль температуры продукта и стенки сосуда без чрезмерного выброса

6. Высокая потребляемая мощность, идеально подходит для автоматического или микропроцессорного управления.

7. Безопасная опасная зона или стандартная промышленная эксплуатация при сетевом напряжении.

8. Равномерный нагрев без загрязнения окружающей среды с высокой эффективностью.

9. Низкие эксплуатационные расходы.

10. Низкая или высокая температура

11. Простота и гибкость в эксплуатации.

12. Минимальное обслуживание

13. Стабильное качество продукции.

14. Обогреватель является автономным, занимая минимум площади.

15. Безопасность и стабильность в течение 24 часов работы и более 10 лет работы

Конструкции индукционного нагревателя доступны для металлических сосудов и резервуаров большинства форм и форм, от нескольких сантиметров до нескольких метров в диаметре или длине. Сосуды из низкоуглеродистой стали, плакированной низкоуглеродистой стали, твердой нержавеющей стали или цветных металлов можно успешно нагревать. Обычно рекомендуется минимальная толщина стенки 6 ~ 10 мм.

Самый большой машина для предварительного нагрева индукционной сварки следующие:

1. Мощность индукционного нагрева.

2. Змеевик индукционного нагрева.

3. Вытяните кабель.

4. Термопара типа К и так далее.

Индукционный нагрев предлагает преимущества, которых нет в других системах: повышенная эффективность производства и лучшие условия эксплуатации без значительного выделения тепла в окружающую среду.

Типичные отрасли промышленности, использующие индукционный нагрев:

• Реакторы и котлы.

• Адгезивные и специальные покрытия.

• Химическая, газовая и нефтяная.

• Переработка пищевых продуктов.

• Металлургическая и металлообработка и так далее.

HLQ Индукционный производитель систем обогрева емкостей с химическими веществами

У нас более 20 лет опыта в индукционного нагрева Компания разработала, спроектировала, изготовила, установила и ввела в эксплуатацию системы обогрева емкостей и трубопроводов во многих странах мира. Поскольку система обогрева от природы проста и очень надежна, вариант индукционного обогрева следует рассматривать как предпочтительный выбор. Индукционный нагрев воплощает в себе все преимущества электричества, которое подается непосредственно в технологический процесс и преобразуется в тепло именно там, где это необходимо. Его можно успешно применить практически к любой системе резервуаров или трубопроводов, требующей источника тепла.

Индукция предлагает множество преимуществ, недостижимых другими способами, и обеспечивает повышенную эффективность производства и лучшие условия эксплуатации, поскольку не происходит значительного выделения тепла в окружающую среду. Система особенно подходит для процессов реакции с жестким контролем, таких как производство синтетических смол в опасной зоне.

Поскольку каждый емкость для индукционного нагрева изготавливается с учетом конкретных потребностей и требований каждого клиента, мы предлагаем различные размеры с разной скоростью нагрева. Наши инженеры имеют многолетний опыт разработки нестандартных системы индукционного нагрева для широкого спектра применений в самых разных отраслях промышленности. Нагреватели спроектированы с учетом точных требований технологического процесса и сконструированы для быстрой установки на резервуар как на наших заводах, так и на месте.

УНИКАЛЬНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

• Отсутствие физического контакта между индукционной катушкой и нагретой стенкой емкости.
• Быстрый запуск и останов. Нет тепловой инерции.
• Низкие тепловые потери
• Прецизионный контроль температуры продукта и стенки сосуда без перескока.
• Высокое энергопотребление. Идеально подходит для автоматического или микропроцессорного управления
• Безопасная опасная зона или стандартная промышленная эксплуатация при сетевом напряжении.
• Не загрязняющий окружающую среду равномерный нагрев с высокой эффективностью.
• Низкие эксплуатационные расходы.
• Работа при низких или высоких температурах.
• Простота и гибкость в эксплуатации.
• Минимальное обслуживание.
• Постоянное качество продукции.
• Автономный нагреватель на емкости, требующий минимальной площади пола.

Конструкции индукционного нагревателя доступны для использования в металлических емкостях и резервуарах большинства форм и форм. От нескольких центометров до нескольких метров в диаметре или длине. Сосуды из низкоуглеродистой стали, плакированной низкоуглеродистой стали, твердой нержавеющей стали или цветных металлов могут успешно нагреваться. Обычно рекомендуется минимальная толщина стенки 6 мм.

Номинальные характеристики агрегатов варьируются от 1 кВт до 1500 кВт. В системах индукционного нагрева нет ограничений на входную удельную мощность. Любые существующие ограничения налагаются максимальной теплопоглощающей способностью продукта, процессом или металлургическими характеристиками материала стенок емкости.

Индукционный нагрев воплощает в себе все удобства, связанные с электричеством, которое подается непосредственно в процесс и преобразуется в тепло именно там, где это необходимо. Поскольку нагрев происходит непосредственно в стенке резервуара в контакте с продуктом, а тепловые потери чрезвычайно низки, система очень эффективна (до 90%).

Индукционный нагрев предлагает множество преимуществ, недостижимых другими способами, и обеспечивает повышенную эффективность производства и лучшие условия эксплуатации, так как не происходит значительного выделения тепла в окружающую среду.

Типичные отрасли промышленности, использующие индукционный нагрев:

• Реакторы и котлы
• Адгезионные и специальные покрытия.
• Химическая, газовая и нефтяная
• Переработка пищевых продуктов
• Металлургия и обработка металлов

• Сварка с предварительным нагревом
• Покрытие
• Нагрев форм
• Монтаж и демонтаж
• Тепловая сборка
• Сушка продуктов
• Нагревание жидкости в трубопроводе
• Отопление и изоляция резервуаров и емкостей

Индукционный встроенный нагреватель HLQ может использоваться в следующих областях:

• Воздушное и газовое отопление для химической и пищевой промышленности
• Нагревание горячего масла для технологических и пищевых масел
• Испарение и перегрев: мгновенное повышение пара, низкая и высокая температура / давление (до 800ºC при 100 бар)

Предыдущие проекты резервуаров и нагревателей непрерывного действия включают:

Реакторы и котлы, автоклавы, технологические сосуды, резервуары для хранения и отстойника, ванны, чаны и успокаивающие котлы, сосуды под давлением, пароперегреватели, теплообменники, вращающиеся барабаны, трубы, сосуды с двойным топливом

Предыдущий проект поточного нагревателя включал:

Нагреватели перегретого пара высокого давления, регенеративные воздухонагреватели, подогреватели смазочного масла, подогреватели пищевого и растительного масла, газовые обогреватели, включая азот, азот-аргон и обогреватели каталитически обогащенного газа (CRG).

Индукционный нагрев представляет собой бесконтактный метод избирательного нагрева электропроводящих материалов путем приложения переменного магнитного поля для индукции электрического тока, известного как вихревой ток, в материале, известном как токоприемник, тем самым нагревая токоприемник. Индукционный нагрев уже много лет используется в металлургической промышленности для нагрева металлов, например плавления, рафинирования, термообработки, сварки и пайки. Индукционный нагрев применяется в широком диапазоне частот, от частот сети переменного тока до 50 Гц до частот в несколько десятков МГц.

При данной индукционной частоте эффективность нагрева индукционным полем увеличивается, когда в объекте присутствует более длинный проводящий путь. Большие твердые детали можно нагревать с более низкими частотами, в то время как небольшие объекты требуют более высоких частот. Для объекта данного размера, который должен быть нагрет, слишком низкая частота обеспечивает неэффективный нагрев, поскольку энергия в индукционном поле не создает желаемой интенсивности вихревых токов в объекте. С другой стороны, слишком высокая частота вызывает неравномерный нагрев, поскольку энергия индукционного поля не проникает в объект, а вихревые токи индуцируются только на поверхности или вблизи нее. Однако индукционный нагрев газопроницаемых металлических конструкций из предшествующего уровня техники не известен.

Известные способы газофазных каталитических реакций требуют, чтобы катализатор имел большую площадь поверхности, чтобы молекулы газа-реагента имели максимальный контакт с поверхностью катализатора. В способах предшествующего уровня техники обычно используется либо пористый каталитический материал, либо множество небольших каталитических частиц, нанесенных подходящим образом, для достижения требуемой площади поверхности. Эти способы предшествующего уровня техники основаны на проводимости, излучении или конвекции для обеспечения необходимого тепла для катализатора. Для достижения хорошей селективности химической реакции все части реагентов должны находиться в одинаковой температуре и каталитической среде. Следовательно, для эндотермической реакции скорость передачи тепла должна быть как можно более равномерной по всему объему каталитического слоя. Как теплопроводность, так и конвекция, а также излучение по своей природе ограничены в своей способности обеспечивать необходимую скорость и равномерность доставки тепла.

Патент Великобритании 2210286 (GB '286), который является типичным для предшествующего уровня техники, описывает установку небольших частиц катализатора, которые не являются электропроводящими, на металлической подложке или легирование катализатора, чтобы сделать его электропроводящим. Металлический носитель или легирующий материал нагревается индукцией и, в свою очередь, нагревает катализатор. В этом патенте говорится об использовании ферромагнитного сердечника, проходящего по центру слоя катализатора. Предпочтительным материалом для ферромагнитного сердечника является кремнистое железо. Хотя устройство по патенту Великобритании 600 может использоваться для реакций примерно до 2210286 ° C, оно имеет серьезные ограничения при более высоких температурах. Магнитная проницаемость ферромагнитного сердечника значительно ухудшится при более высоких температурах. Согласно Erickson, CJ, «Handbook of Heating for Industry», стр. 84–85, магнитная проницаемость железа начинает ухудшаться при 600 ° C и фактически снижается на 750 ° C, поскольку в схеме GB '286 магнитная проницаемость Поле в слое катализатора зависит от магнитной проницаемости ферромагнитного сердечника, такая конструкция не будет эффективно нагревать катализатор до температур, превышающих 750 ° C, не говоря уже о достижении температуры более 1000 ° C, необходимой для производства HCN.

Также считается, что устройство по патенту Великобритании 2210286 химически непригодно для получения HCN. HCN образуется при реакции аммиака и углеводородного газа. Известно, что железо вызывает разложение аммиака при повышенных температурах. Считается, что железо, присутствующее в ферромагнитном ядре и в носителе катализатора в реакционной камере GB '286, вызовет разложение аммиака и будет ингибировать, а не способствовать желаемой реакции аммиака с углеводородом с образованием HCN.

Цианистый водород (HCN) является важным химическим веществом, которое широко используется в химической и горнодобывающей промышленности. Например, HCN является сырьем для производства адипонитрила, ацетонциангидрина, цианида натрия и промежуточных продуктов при производстве пестицидов, сельскохозяйственных продуктов, хелатирующих агентов и кормов для животных. HCN - это высокотоксичная жидкость, которая кипит при 26 ° C, и поэтому на нее распространяются строгие правила упаковки и транспортировки. В некоторых приложениях HCN требуется в удаленных местах, удаленных от крупных производственных предприятий HCN. Доставка HCN в такие места сопряжена с серьезными опасностями. Производство HCN на участках, где он будет использоваться, позволит избежать опасностей, возникающих при его транспортировке, хранении и обращении. Мелкомасштабное производство HCN на месте с использованием процессов предшествующего уровня техники было бы экономически нецелесообразным. Однако мелкомасштабное, а также крупномасштабное производство HCN на месте технически и экономически осуществимо с использованием способов и устройства по настоящему изобретению.

HCN можно получить, когда соединения, содержащие водород, азот и углерод, соединяются при высоких температурах с катализатором или без него. Например, HCN обычно получают в результате реакции аммиака и углеводорода, реакции, которая является сильно эндотермической. Три коммерческих процесса получения HCN - это Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow и Shawinigan. Эти процессы можно различить по способу генерации и передачи тепла, а также по тому, используется ли катализатор.

В процессе Андруссова используется тепло, выделяемое при сгорании углеводородного газа и кислорода в объеме реактора, чтобы обеспечить теплоту реакции. Процесс BMA использует тепло, генерируемое процессом внешнего сгорания, для нагрева внешней поверхности стенок реактора, которая, в свою очередь, нагревает внутреннюю поверхность стенок реактора и, таким образом, обеспечивает теплоту реакции. В процессе Шавинигана для получения тепла реакции используется электрический ток, протекающий через электроды в псевдоожиженном слое.

В процессе Андруссова смесь природного газа (смесь углеводородного газа с высоким содержанием метана), аммиака и кислорода или воздуха вступает в реакцию в присутствии платинового катализатора. Катализатор обычно состоит из нескольких слоев проволочной сетки из платины и родия. Количество кислорода таково, что частичное сгорание реагентов обеспечивает достаточную энергию для предварительного нагрева реагентов до рабочей температуры, превышающей 1000 ° C, а также необходимую теплоту реакции для образования HCN. Продуктами реакции являются HCN, H2, H2O, CO, CO2 и следовые количества высших нитритов, которые затем необходимо отделить.

В процессе BMA смесь аммиака и метана потоков внутри непористых керамических трубок, изготовленных из огнеупорного материала при высоких температурах. Внутренняя часть каждой трубки облицована или покрыта частицами платины. Трубки помещаются в высокотемпературную печь и нагреваются снаружи. Тепло передается через керамическую стенку к поверхности катализатора, которая является неотъемлемой частью стенки. Реакцию обычно проводят при 1300 ° C, когда реагенты контактируют с катализатором. Требуемый тепловой поток является высоким из-за повышенной температуры реакции, большого тепла реакции и того факта, что коксование поверхности катализатора может происходить ниже температуры реакции, что дезактивирует катализатор. Поскольку каждая трубка обычно имеет диаметр около 1 дюйма, для удовлетворения производственных требований требуется большое количество трубок. Продукты реакции - HCN и водород.

В процессе Шавинигана энергия, необходимая для реакции смеси, состоящей из пропана и аммиака, обеспечивается за счет электрического тока, протекающего между электродами, погруженными в псевдоожиженный слой некаталитических частиц кокса. Отсутствие катализатора, а также отсутствие кислорода или воздуха в процессе Шавинигана означает, что реакцию необходимо проводить при очень высоких температурах, обычно превышающих 1500 ° C. Требуемые более высокие температуры налагают еще большие ограничения на материалы конструкции для процесса.

Хотя, как раскрыто выше, известно, что HCN может быть получен реакцией NH3 и углеводородного газа, такого как CH4 или C3H8, в присутствии катализатора на основе металла группы Pt, тем не менее существует потребность в повышении эффективности такие процессы и связанные с ними, чтобы улучшить экономику производства HCN, особенно для мелкомасштабного производства. Особенно важно минимизировать потребление энергии и выброс аммиака при максимальном увеличении скорости производства HCN по сравнению с количеством используемого катализатора из драгоценного металла. Более того, катализатор не должен отрицательно влиять на производство HCN, вызывая нежелательные реакции, такие как коксование. Кроме того, желательно улучшить активность и срок службы катализаторов, используемых в этом процессе. Примечательно, что большая часть инвестиций в производство HCN приходится на катализатор платиновой группы. Настоящее изобретение нагревает катализатор напрямую, а не косвенно, как в предшествующем уровне техники, и, таким образом, выполняет эти желаемые задачи.

Как обсуждалось ранее, относительно низкочастотный индукционный нагрев, как известно, обеспечивает хорошую равномерность доставки тепла при высоких уровнях мощности к объектам, которые имеют относительно длинные пути электропроводности. При передаче энергии реакции для эндотермической каталитической реакции в газовой фазе, тепло должно доставляться непосредственно к катализатору с минимальными потерями энергии. Требования равномерной и эффективной доставки тепла к газопроницаемой каталитической массе с большой площадью поверхности, по-видимому, противоречат возможностям индукционного нагрева. Настоящее изобретение основано на неожиданных результатах, полученных с конфигурацией реактора, в которой катализатор имеет новую структурную форму. Эта структурная форма сочетает в себе следующие характеристики: 1) эффективно большая длина пути электропроводности, которая способствует эффективному прямому индукционному нагреву катализатора равномерным образом, и 2) катализатор, имеющий большую площадь поверхности; эти функции взаимодействуют для облегчения эндотермических химических реакций. Полное отсутствие железа в реакционной камере способствует образованию HCN в результате реакции NH3 и углеводородного газа.

Реакторы индукционного нагрева сосудов