Analiza argona izvađenih iz velike jedinice za razdvajanje kriogenih zraka

Trenutno se argon uglavnom dobiva dubokim hladnim odvajanjem zraka. Je li velika jedinica za odvajanje zraka u velikoj mjeri opremljena argonskim sustavom povezana s ulaganjem i potrošnjom energije jedinice. Za novoizgrađenu jedinicu, treba li konfigurirati argonski sustav zasnovan na situaciji na tržištu Argona na području gdje se jedinica nalazi, u kombinaciji s jediničnom razinom ulaganja i potrošnje energije, a zatim odaberite konfiguracijsku shemu pogodnu za projekt. Samo na taj način uloga jedinice za odvajanje zraka može se u potpunosti iskoristiti, a zatim se struktura proizvoda u tvornici može optimizirati kako bi se dobili najbolje prednosti.
Ključne riječi: Argonski sustav; tržište; Potrošnja energije; korist

Izbornik sadržaja

1. Uvod
2. Uvod u veliku jedinicu za odvajanje zraka
3. Protok procesa i karakteristike proizvodnje argona
4. Istraživanje i analiza tržišta Argona na određenom području
5. Analiza rizika i energetske učinkovitosti proizvodnje argona
6. zaključak
7. Prijedlozi

1. Uvod
Rijetki plinovi uglavnom se odnose na plinove s niskim sadržajem u atmosferi, uključujući helij, neon, argon, kripton, ksenon, itd., Među kojima Argon ima najveći sadržaj, što čini oko 0. 932%. Argon je rijedak plin koji se široko koristi u industriji. Vrlo je neaktivan, a niti gori niti podržava izgaranje. Argon se uglavnom koristi u proizvodnji, elektronici, topljenju metala i drugim industrijama. Na primjer, kada se zavariva aluminij, magnezij, bakar i legure i nehrđajući čelik, argon se često koristi kao zavarivanje plina za zaštitu kako bi se spriječilo da se zavareni dijelovi oksidiraju ili nitriraju zrakom. U stvarnoj industrijskoj proizvodnji, postavljanje argonskog sustava povezano je sa strukturom proizvoda, ulaganjem i potrošnjom energije uređaja.

2. Uvod u veliku jedinicu za odvajanje zraka
Veliki kemijski projekt ugljena u određenoj regiji planira izgraditi jedinicu za odvajanje zraka s kapacitetom proizvodnje kisika od 50, 000 nm3\/h. Jedinica planira koristiti adsorpcijsko pročišćavanje molekularnih sita normalne temperature, pritisak na zrak, proces unutarnje kompresije kisika i dušika, redoviti toranj za pakiranje i proces proizvodnje argona pune destilacije i pogon motora jedinice kompresora zraka.
3. Protok procesa i karakteristike proizvodnje argona
Metoda koja se obično koristi za proizvodnju argona je puna proizvodnja argona za destilaciju, koja ima prednosti jednostavnog procesa, prikladnog rada, sigurnosti, stabilnosti i visoke stope ekstrakcije argona. Potpuna proizvodnja argona za destilaciju je uzeti frakciju bogatu argonom iz srednjeg i donjeg dijela gornjeg tornja i ući u sustav destilacije argona, odvojiti kisik i argon u sirovom argonskom tornju i izravno dobiti sirovi argon s sadržajem kisika u<1.5 × 10-6. Then, separate argon and nitrogen in the refined argon tower to obtain a high-purity argon product with a purity of 99.999% (argon content).
4. Istraživanje i analiza tržišta Argona u određenoj regiji
Prema anketi, postoji 9 jedinica za odvajanje zraka s skalom veće od 6 000 nm3\/h u radu, u izgradnji, i planiranih u određenoj regiji, kao što je prikazano u tablici 1. među njima, 6 jedinica koje su stavljene u proizvodnju i proizvode argon, ukupnog kapaciteta od 5860 nM3\/H. Osim toga, zbog činjenice da argonski sustav nekih projekata nije upotrijebljen ili je izlaz nizak, stvarni izlaz iznosi oko 63 000 t\/a. Općenito, kapacitet proizvodnje argona u ovoj regiji je relativno mali.

Podrazumijeva se da je trošak transporta jedinice tekućeg argona {{0}}. 8 do 1.0 yuan\/(t · km). Razlika u cijeni između tržišta unutar 200 km teoretski je oko 160 yuan\/t; Slično tome, razlika u cijeni između dva tržišta udaljena 500 km prelazi 400 yuan\/t, a tržišta su povezana. Podrazumijeva se da je tržišna cijena argona u ovoj regiji 800 do 1900 yuan\/t (izračunato na temelju godišnje prosječne cijene od 1000 juana).
Za 5 0, 000- razdvajanje zraka, Argon je nusproizvod. Teoretski, potrošnja energije uglavnom se sastoji od rada razdvajanja i rada ukapljenja (kompresijski rad je sve distribuiran na kisiku i dušiku). Poznato je da je teorijski minimalni rad ukapljivanja argona 0. 2391 kW · h\/nm3 (izračunato na {0. 3 kW · h\/nm3), a rad liquefaction izračunava se na 560 × 0. Rad odvajanja izračunava se prema formuli: w {= rt (no2ln + nn2ln + nar ln) u formuli, r je univerzalna konstanta plina; T je temperatura okoline; NO2, NN2, NAR su količine tvari kisika, dušika i argona; PO2, PN2, PAR su djelomični pritisci komponenti kisika, dušika i argona; P je ukupni pritisak.
Kroz izračun, može se dobiti da teorijski minimalni rad od razdvajanja od 1 nm3 zraka govori o 0. 017 44 kW · h\/nm3 (izračunato kao 0. {{11} {2 kW · h\/nM3) i 8% u radu i 8%=248, 000 × 0,02 × 8% × (560 ÷ 1500)=148 kW · h\/t. Ukratko, proizvodni trošak argona iznosi oko 316 kW · h\/t, ili 139 yuan\/t.
Pokrivajući kupce u roku od 200 i 500 km, plus troškovi prijevoza, ukupni trošak iznosi oko 299, odnosno 539 Yuan\/T, što još uvijek ima određene prednosti troškova.
Polumjer transporta ovog područja iz industrijske zone glavnog grada provincije iznosi samo 100 km. U budućnosti će se s planiranjem razvojne strategije „snažnog kapitala“ provincije, proizvodna industrija, posebno elektronika i fotonaponska industrija, uvela u glavne razvojne mogućnosti, a tržišna potražnja za Argonom također će se u skladu s tim povećati.

5. Analiza rizika i energetske učinkovitosti proizvodnje argona
Za proizvodnju argona, trenutni proces proizvodnje argona pune destilacije tehnički je zreo i pouzdan i neće povećati sigurnosni rizik uređaja. Konfiguracija argonskog sustava također će povećati brzinu ekstrakcije kisika i imati značajan učinak uštede energije. Za 50, 000- razdvajanje zraka, volumen ekstrakcije argona iznosi oko 1500 nm3\/h (stopa ekstrakcije argona je 70%). Usporedba se vrši u smislu potrošnje energije, ulaganja i prihoda, kao što je prikazano u tablici 2.

Tablica 2 Usporedba shema za konfiguriranje sustava Argon

Budući da više od 90% potrošnje energije jedinice za odvajanje zraka generira kompresor zraka i poticaj, izračunavamo smanjenje potrošnje energije konfiguriranjem Argonskog sustava. Što je brži brzina dovoda, što je brže temperatura na dnu spremnika pada, a veća je temperaturna razlika između unutarnjih i vanjskih zidova, što uzrokuje da unutarnji zid spremnika nosi veći zatezni napon. Pod superpozicijom nekoliko naprezanja, lokalni visoki stres se pogoršava. Ovaj lokalni visoki stres pruža povoljne uvjete za stvaranje i širenje pukotina. U ravnom rubu glave gdje je žilavost niske temperature najslabija, površinska zrna u blizini zona pogođene toplinom formiraju međugranularne pukotine. Pod djelovanjem lokalnog visokog stresa, pukotine se i dalje šire duž zrna ili transgranularnog rascjepa, te na kraju prodiru i prouzrokuju da spremnik ne uspije.
6. Prijedlozi
1. Pukotina kriogene glave spremnika je krhka pukotina niske temperature uzrokovana stresom unutar spremnika. Pukotina potječe od unutarnje površine dijela ravnog ruba glave izvan zone zahvaćene toplinom obodnog zavara. Pukotine u području izvora pukotina i unutarnja površina uglavnom su međugranularne pukotine, a područje proširenja je međugranularno i transgranularno rascjep krhkog pucanja.
2. Tijekom procesa formiranja ravnog ruba presjeka glave, dogodila se deformacija-inducirana transformacija martenzitske faze, što je rezultiralo velikim očvršćivanjem deformacije, što je značajno pogoršalo žilavost materijala niske temperature, a veliki zaostali stres bio je glavni uzrok krhkih pukotina s niskim tetemperaturom u glavi kriogena.
3. Prekomjerna deformacija soja jačanja kriogenog spremnika povećava otvrdnjavanje materijala i čini materijal krhkim, istovremeno uzrokujući veliki zaostali stres, što ubrzava stvaranje pukotina.
4. Temperaturna razlika na stres nastala povremenim punjenjem tekućeg dušika tijekom uporabe spremnika također ubrzava koncentraciju naprezanja i produženje pukotina.
7. zaključak
1. Transformacija fazne faze izazvana sojem uzrokovana hladnom deformacijom austenitnog nehrđajućeg čelika povezana je s temperaturom plastične deformacije, količinom deformacije i brzinom deformacije. Preporučuje se da se toplo oblikovanje koristi za formiranje glave kako bi se smanjilo stvaranje deformacijskog martenzita i očvršćivanja deformacije materijala uzrokovano hladnom deformacijom. Nakon formiranja glave, ekvivalentni sadržaj ferita može se otkriti metodom magnetskog otkrivanja. Ekvivalentni sadržaj ferita općenito treba kontrolirati ispod 15%. Za glavu čiji ekvivalentni ferit dijela ravnog ruba premašuje zahtjev, metoda tretmana čvrstih otopina može se koristiti za spašavanje, tako da se plastičnost i žilavost materijala može djelomično obnoviti ili poboljšati;

2. Kada naprezanje jača spremnik, količinu deformacije treba strogo kontrolirati, a temperaturu i brzinu deformacije tekućine pod tlakom treba kontrolirati kako bi se izbjegla deformacija velike brzine na niskoj temperaturi, učinkovito smanjila stvaranje deformacijskog martenzita i smanjiti zaostali stres deformacije.

Kontaktirajte sada