الصين: كيف تعمل عملية إزالة الامتزاز المتأرجح بالضغط؟ 

هذا موضوع يدور حوله الكثير من الحديث، ولكن في جوهره غالبًا ما يتم اختزاله إلى الضخ والضخ البسيط. في الواقع، إذا قمت بالحفر،إزالة الامتزاز سوينغ الضغطهي فلسفة كاملة للتوازن بين السرعة والنقاء والتكلفة. يعتقد الكثير من الناس أن الشيء الرئيسي هو المادة الماصة نفسها، كما يقولون، لقد اشتروا زيوليت باهظ الثمن وبدأت العملية. لكن المفتاح غالبًا ما يكون شيئًا آخر - في الدورة نفسها، في هذا الضغط المتغير للغاية، وكيفية تنفيذه في تركيب حقيقي، وليس ورقي.

ولا ممتز واحد: حيث يكمن الشيطان

ألقي نظرة أحيانًا على المخططات التي يرسلها زملائي من المشاريع الجديدة. تم رسم الأعمدة والسهام والصمامات بشكل جميل. وإذا سألت عن زمن الدورة، وخاصة زمن الامتزاز والتطهير - الصمت. ولكن هذا هو المكان الذي تكمن فيه الكفاءة.امتصاص الضغط المتأرجحجيد لفصل الغاز حيث تكون الاختلافات في ضغط البخار أو حركية الامتزاز صغيرة. على سبيل المثال، فصل الهيدروجين عن الغازات المصاحبة أو تجفيف الغاز الطبيعي. ولكن إذا لم تقم بحساب مرحلتي خفض الضغط (التفريغ) والتطهير بشكل صحيح، فسوف ينتهي بك الأمر ليس إلى منتج نقي، ولكن إلى شيء بينهما، وحتى مع خسائر فادحة في عملية التجديد.

كانت لي تجربة منذ حوالي خمس سنوات مع منشأة واحدة للحصول على النيتروجين من الهواء. اشتكى العميل من انخفاض درجة النقاء وارتفاع استهلاك غاز التطهير. لقد جئنا ونظرنا. اتضح أن المصممين حددوا وقتًا قصيرًا جدًا لمعادلة الضغط بين الأعمدة. لم يكن لدى جهاز الامتزاز الوقت الكافي لتفريغ الحمولة بشكل طبيعي قبل مرحلة الامتزاز؛ بقيت بعض المكونات الثقيلة، وفي الدورة التالية دخلت إلى خط الإنتاج. كان علينا إعادة برمجة وحدة التحكم، وزيادة فترات الإيقاف المؤقت بين مفاتيح الصمامات بالثواني - وعادت المعلمات إلى قيم جواز السفر. إنه شيء صغير، لكنه يحل كل شيء.

أو هنا شيء آخر يتعلق بغاز التطهير نفسه. غالبًا ما يتم أخذه من أحد خطوط الإنتاج، وهذا أمر منطقي. ولكن إذا لم يتم التأكد من نقائه الكافي والضغط المستقر عند مدخل جهاز الامتزاز المتجدد، فإن عملية الامتزاز ستتم بشكل بطيء وغير كامل. سوف تتكتل المادة الممتصة بمرور الوقت وستنخفض السعة. ثم يتعين عليك إيقاف الخط وإجراء التجديد الحراري، وهو أمر مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً. وبالتالي فإن نظام إعداد وتزويد تدفق التطهير ليس عبارة عن أنابيب ثانوية، ولكنه جزء من قلب التثبيت.

المعدات: لم يتم إنشاء جميع الصمامات على قدم المساواة

عند الحديث عن التنفيذ، من المستحيل عدم ذكر التجهيزات. يمكن القول أن الصمامات سريعة المفعول هي مفاصل النظام بأكمله. يؤثر تآكلها وسرعة استجابتها وضيقها عند إغلاقها بشكل مباشر على اقتصاديات العملية. إذا قمت بتركيب صمامات رخيصة الثمن، تبدأ التسريبات بين مراحل الضغط، واختلاط التدفقات، وانخفاض كفاءة الفصل. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص للعمليات التي تنتج منتجات عالية النقاء، حيث تكون حتى الشوائب النزرة معيبة.

أتذكر أنه في أحد مصانع إنتاج البولي سيليكون تم استخدام أحد التركيباتتجفيف وتنقية الهيدروجينفقط باستخدام تقنية PSA (امتصاص تأرجح الضغط). كانت المشكلة هي التسرب الجزئي من خلال بكرة أحد الصمامات الرئيسية. الهيدروجين كده هيلاقي فجوة. ونتيجة لذلك، قفزت نقطة الندى في التيار المجفف بشكل دوري. بحثنا عن السبب طويلا، الخطيئة كانت على الممتز، على برنامج الدورة. ولكن اتضح أن هناك تآكلًا ميكانيكيًا للختم الموجود في الصمام الموجود على خط معادلة الضغط. لقد استبدلناه بصمام ذي تفاوتات أكثر إحكامًا للضيق - وانتهت المشكلة.

ومن هنا الاستنتاج: عند تصميم النظام، لا تحتاج إلى تثبيت صمام فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى تركيب نوع معين بخصائص محددة من حيث عدد الدورات وفئة الضيق. والأهم من ذلك توفير إمكانية التشخيص والاستبدال السهل. لأنها سوف تفشل، إنها مسألة وقت وظروف تشغيل.

الممتزات: الاختيار والتدهور

وبطبيعة الحال، جوهر المادة الماصة نفسها. الزيوليت، الكربون المنشط، المناخل الجزيئية. يعتمد الاختيار على ما نقوم بإزالته: الماء، وثاني أكسيد الكربون، ومركبات الكبريت، والهيدروكربونات. من الأخطاء الشائعة محاولة حل جميع المشكلات باستخدام مادة ماصة واحدة. على سبيل المثال، تعتبر الزيوليتات مثل 4A أو 13X ممتازة لتجفيف الغاز العميق. ولكن إذا كان الغاز يحتوي على جزيئات قطبية أثقل من الماء (على سبيل المثال، المركابتانات)، فإنها يمكن أن تسد مسام الزيوليت بشكل لا رجعة فيه. أنت بحاجة إما إلى طبقة أولية من مادة ماصة أخرى، أو إلى مخطط مختلف تمامًا.

لقد لاحظت حادثة مثيرة للاهتمام في مصنع لمعالجة الغاز. كانت هناك وحدة تجفيف غاز قياسية ذات عمودين قبل فصل درجة الحرارة المنخفضة. وفجأة، تقلصت الدورة بين عمليات التجديد بشكل حاد، وتسللت نقطة الندى في الماء. لقد اكتشفنا ذلك. اتضح أن تركيبة المادة الخام قد تغيرت - ظهرت آثار مثبطات تكوين الهيدرات القائمة على الجليكول في الغاز. ولأنها أثقل ولها قابلية عالية لسطح الزيوليت، فقد قامت بإزاحة الماء أثناء عملية الامتزاز، ولم تتم إزالتها بالكامل أثناء الامتزاز. تدريجيا، فقدت المادة الماصة قدرتها المائية. لم يكن الحل هو استبدال المادة الممتزة بشكل عاجل، ولكن تركيب مرشح أبسط لغسل الكربون لالتقاط هذه الشوائب الثقيلة.

إن تدهور المادة المازة هو عملية لا مفر منها ولكن يمكن التحكم فيها. بالإضافة إلى التسمم الكيميائي، هناك تآكل ميكانيكي بحت بسبب التغيرات المفاجئة في الضغط والاهتزاز. خاصة في الممتزات الكبيرة، حيث تكون الطبقة الماصة عالية. من الضروري توفير أنظمة لتوزيع الغاز بشكل موحد عند المدخل وشبكات دعم عالية الجودة لتجنب توجيه الطبقة وتسييلها. في بعض الأحيان ترى كيف أنه عند فتح جهاز الامتزاز بعد عامين من التشغيل، تكون الطبقة العليا عبارة عن غبار، وفي الأسفل توجد كتل متكتلة. يشير هذا إلى مشاكل في الديناميكا المائية ودورات التجديد.

التحكم والأتمتة: البيانات مقابل الحدس

إن تركيب PSA الحديث ليس مجرد سلسلة من الأعمدة ذات مؤقت. وهذا هو النظام الذي يجب أن يتكيف. وهنا لا تلعب الأتمتة نفسها دورًا كبيرًا بقدر ما تلعبه المعلمات التي نتحكم فيها وكيف نفسرها. يعد تركيب أجهزة الاستشعار على كل تيار أمرًا مكلفًا. ولكن بدون مراقبة المعلمات الأساسية، فإنك تعمل بشكل أعمى.

الحد الأدنى المطلوب، في رأيي: الضغط في الأعمدة في كل مرحلة مهمة (الامتزاز، التفريغ، التطهير)، درجة الحرارة في الأجزاء العلوية والسفلية من الممتز (والتي يمكنك من خلالها الحكم بشكل غير مباشر على واجهة الامتزاز واكتمال التجديد)، وبالطبع، تحليل المنتج عند المخرج (على الأقل كروماتوجرافيا أو محلل نقطة الندى بالليزر). غالبا ما ينقذون أجهزة استشعار درجة الحرارة، ولكن دون جدوى. رأيت كيف يحدد منحنى درجة الحرارة في الجزء الأوسط من العمود بوضوح لحظة اختراق الرطوبة، حتى قبل أن يسجلها المحلل عند المخرج. وهذا جعل من الممكن ضبط مدة الدورة بمرونة في الوقت الفعلي، اعتمادًا على حمل المادة الخام ورطوبتها، مما يوفر الطاقة ومورد المادة الماصة.

ولكن هناك مطبات هنا أيضا. يمكن أن يصبح نظام التحكم المعقد للغاية، والذي يحتوي على مجموعة من أجهزة الاستشعار وخوارزمية معقدة، بمثابة صداع لموظفي الصيانة. إذا لم يفهم المشغل منطق النظام، فلن يتمكن من الاستجابة بشكل صحيح للفشل أو إجراء الصيانة المجدولة. ولذلك فإن النظام المثالي هو تحقيق التوازن بين درجة كافية من الأتمتة والشفافية وفهم العملية للمهندس في الموقع.

نظرة من داخل الصناعة: تجربة المشروع

أثناء العمل في هذا المجال، تصادف دائمًا أساليب مختلفة. ويعتمد البعض على معدات مستوردة موثوقة للغاية ولكنها باهظة الثمن. يحاول شخص ما توطين كل شيء بدءًا من الممتزات وحتى أنظمة التحكم. ومن المثير للاهتمام مشاهدة تطور الشركات الصينية في هذا القطاع. لقد انتقلوا من التقليد إلى إنشاء حلول تنافسية مستقلة تمامًا. لنأخذ على سبيل المثالتشنغدو Yizhi التكنولوجيا المحدودة- تم إنشاء معهد التصميم هذا على أساس تقنية Chengdu Huaxi الكيميائية. لديهم خبرة جدية في مجال التكنولوجيا الكيميائية، ويمكنك أن تشعر بذلك.

نلقي نظرة على موقعه على الانترنتyzkjhx.ru– من الواضح أنهم لا يبيعون الصناديق التي تحمل نقش PSA فحسب، بل يقدمون حلول التصميم. هذا مهم. لأنه لا توجد مهام نموذجية تقريبًا. تكوين الغاز، والنقاء المطلوب للمنتج، وتوافر موارد الطاقة للتجديد - كل شيء مختلف. نحن بحاجة إلى حسابات فردية، ونمذجة، واختيار مجموعة مراحل الدورة والضغط والمواد الماصة التي ستعطي أقصى تأثير اقتصادي لعميل معين.

يعتمد نهجهم، كما أفهمه من تجربة التعاون، على دراسة عميقة للمخطط التكنولوجي. لا يمكنك فقط أخذ رسم من مشروع سابق وتوسيع نطاقه. يبدو أنهم يولون الكثير من الاهتمام لنمذجة العمليات الديناميكية من أجل التنبؤ بسلوك النبات عندما تتغير الظروف. هذا ما يفرق اللاعب الناضج عن المنتقى. وبطبيعة الحال، فإن رأس المال المسجل البالغ 120 مليون يوان ليس ضمانا لنجاح كل مشروع، ولكنه مؤشر على النوايا الجادة والموارد اللازمة للبحث والاختبار.

في النهايةإزالة الامتزاز سوينغ الضغط- هذه طريقة حية ومتطورة. لا توجد صيغة واحدة صحيحة. هناك مبادئ أساسية، ولكن النجاح يتحدد من خلال الاهتمام بمئات التفاصيل الصغيرة: من جودة اللحام على جهاز الامتزاز إلى المنطق في وحدة التحكم القابلة للبرمجة. والأهم من ذلك، فهم ما تشاركه ولماذا وتحت أي ظروف. وبدون ذلك، فإن أي عملية تثبيت، حتى الأكثر تكلفة، ستكون مجرد أجهزة تستهلك الطاقة.