Aplicação aprofundada da tecnologia de purificação de hidrogênio por adsorção com oscilação de pressão na indústria metalúrgica
15/07/2024
Na metalurgia siderúrgica, principal ramo da indústria pesada nacional, as tecnologias de separação e purificação dos gases envolvidos no processo produtivo são especialmente importantes. Entre eles, a purificação do hidrogênio é parte integrante do processo metalúrgico do ferro e do aço. Nos últimos anos, com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, a tecnologia de adsorção pressão-pressão (PSA) tem sido amplamente utilizada no campo da purificação de hidrogênio devido às vantagens de alta eficiência, economia de energia e proteção ambiental.
Visão geral da tecnologia de adsorção com oscilação de pressão
Na indústria metalúrgica, o hidrogênio é usado principalmente para reduzir o óxido de ferro no minério de ferro para produzir ferro. No entanto, durante o processo de preparação, o hidrogénio contém frequentemente gases impuros, tais como azoto, monóxido de carbono, etc., e a presença destes gases impureza afeta a pureza e a eficiência da utilização do hidrogénio. Portanto, para obter hidrogênio de alta pureza, é necessário purificá-lo usando tecnologia de adsorção com oscilação de pressão.
A tecnologia de adsorção por oscilação de pressão é um método de separação e purificação de gases baseado nas diferenças na capacidade de adsorção de adsorventes a moléculas de gás em diferentes pressões e nas diferenças na capacidade de adsorção de moléculas de diferentes tipos de gases. O princípio básico desta tecnologia é que, a uma determinada temperatura, utilizando a propriedade de que a capacidade de adsorção do adsorvente para determinados componentes do gás muda com as mudanças de pressão, e a propriedade de que a capacidade de adsorção para diferentes tipos de determinados componentes do gás é diferente, os processos de adsorção e dessorção são realizados alternadamente, alterando periodicamente a pressão no sistema, atingindo assim o objetivo de separação e purificação do gás.
Num processo típico de PSA, dois métodos podem ser usados para regenerar o adsorvente:
1. “Enxaguar” a camada com gás produto para reduzir a pressão parcial das impurezas adsorvidas e deslocar as impurezas que são mais difíceis de dessorver. A vantagem é que isso pode ser feito à pressão atmosférica. A desvantagem é a perda de alguma quantidade de gás produto.
2.regeneração por bombeamento a vácuo, de modo que as impurezas mais difíceis de dessorver sob pressão negativa sejam forçadas para baixo, o que geralmente é chamado de adsorção por oscilação de pressão a vácuo, abreviado como VPSA ou VSA. As vantagens do processo VPSA são o bom efeito de regeneração e o alto rendimento do produto. A desvantagem é a necessidade de aumentar a bomba de vácuo; o consumo de energia do dispositivo é relativamente alto.
No processo de aplicação real, qual processo usar depende principalmente da composição do gás de alimentação, condições, vazão, pureza do produto, requisitos de rendimento, bem como capital e espaço da planta e outras circunstâncias de decisão.
Processos de purificação de hidrogênio por adsorção com oscilação de pressão (VPA)
O processo de purificação de hidrogênio por adsorção com oscilação de pressão inclui principalmente adsorção, equalização de pressão, descarga descendente, descarga reversa, lavagem, equalização de pressão, aumento de pressão final e outras etapas. Especificamente, é assim:
1.Adsorção: O hidrogênio bruto entra na torre de adsorção sob uma certa pressão, na qual o gás impureza é adsorvido pelo adsorvente, e o hidrogênio de alta pureza entra no processo subsequente através da torre de adsorção.
2. Equalização de pressão: Após a adsorção, a pressão na torre de adsorção é reduzida para pressão intermediária através da etapa de equalização de pressão, criando condições para subsequentes etapas de redução e liberação reversa.
3. Liberação de derivação e liberação reversa: Após equalizar a pressão, os gases de impureza na torre de adsorção são parcialmente liberados através do processo de liberação de derivação e, em seguida, os gases de impureza são liberados posteriormente pela liberação dos gases dessorvidos na direção reversa por meio do processo de liberação reversa.
4.flushing: após a conclusão da descarga reversa, a torre de adsorção é lavada com gás hidrogênio mais puro para remover ainda mais gases de impureza residuais.
5.Equalização de pressão e aumento de pressão final: Após a lavagem, a pressão na torre de adsorção é elevada à pressão operacional através dos estágios de equalização de pressão e aumento de pressão final para se preparar para o próximo ciclo do processo de adsorção.
Benefícios da tecnologia de adsorção por oscilação de pressão (VPA) na indústria de metais
1. Alta eficiência: A tecnologia de adsorção por oscilação de pressão tem alta eficiência de separação e purificação, processo avançado e confiável, ampla aplicabilidade a matérias-primas, pode produzir hidrogênio de alta pureza em um curto espaço de tempo, a pureza pode chegar a 90-99,9999% e melhorar a eficiência da produção.
2. Economia de energia: Em comparação com a tecnologia tradicional de separação de resfriamento profundo, a tecnologia de adsorção por oscilação de pressão tem uma vantagem significativa no consumo de energia. A temperatura de operação está próxima do normal, o que evita grande consumo de energia no processo de separação por resfriamento profundo. Ampla faixa de pressão: 0,2-6,0MPaG, baixo consumo de energia, flexibilidade operacional de até 20-120%, tempo de operação contínua do dispositivo superior a 3 anos.
3. Ecologicamente correto: a tecnologia de adsorção por oscilação de pressão não produz resíduos perigosos durante o processo de purificação e a taxa de recuperação de hidrogênio é alta. Dependendo da fonte de gás e das condições de produção, a taxa de recuperação de hidrogénio é de 60-99%. Atende aos requisitos da produção "verde".
4.Flexibilidade: A tecnologia de adsorção por oscilação de pressão pode ajustar o adsorvente e os parâmetros do processo para atender a diferentes requisitos de produção, com alta adaptabilidade e flexibilidade. O dispositivo possui alto grau de automação, com configuração autoadaptável, diagnóstico automático de falhas e outras funções, é conveniente iniciar e parar a instalação, e o controle automático não tripulado já foi realizado.
Valor Industrial e Perspectivas de Mercado
Atualmente, a tecnologia VRS é amplamente utilizada em gás de conversão, gás de craqueamento de metanol, gás de liberação de metanol, gás residual de amônia sintética e gás baixo de hidrogenação de refinaria,
Quando o gás da carcaça do impulsor é ejetado para a periferia ao mesmo tempo, uma área de baixa pressão é formada na carcaça do impulsor, fazendo com que o gás seja sugado para dentro da carcaça do impulsor. Dependendo da operação contínua do impulsor, o gás é continuamente aspirado e expelido. A energia mecânica adquirida pelo gás em uma bomba de vácuo centrífuga resulta em um aumento na energia da pressão estática.
Vantagens técnicas das bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência
Em comparação com as bombas de vácuo tradicionais, as bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência têm velocidade de bombeamento mais rápida e menor consumo de energia, tornando a produção industrial mais eficiente e ecologicamente correta, e podem ser personalizadas e otimizadas de acordo com diferentes necessidades e adequadas para diversas condições especiais e requisitos de processo.
l Alta eficiência energética: As bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência têm velocidades de bombeamento mais altas, pressões finais mais baixas e excelentes capacidades de manuseio de gás, permitindo atingir rapidamente o nível de vácuo necessário, melhorar significativamente a eficiência operacional e atender às necessidades de uma variedade de processos complexos.
l Baixo consumo de energia: Através de análise precisa da mecânica dos fluidos e sistema de controle otimizado, a bomba de vácuo centrífuga de alta eficiência adota tecnologia avançada de economia de energia e materiais ecológicos, que podem reduzir o consumo de energia e o ruído, mantendo o alto desempenho e reduzindo a poluição ambiental, o que não apenas promove a economia de energia e a redução de emissões, mas também reduz os custos operacionais das empresas.
lAlta estabilidade: A tecnologia de bomba de vácuo centrífuga de alta eficiência utiliza materiais de alta qualidade e processos de fabricação avançados, o que melhora a resistência ao desgaste, a resistência à corrosão e a vida útil da bomba, além de garantir a estabilidade e confiabilidade da bomba. Seja em operação contínua ou intermitente, pode manter níveis de vácuo e desempenho estáveis, reduzindo o risco de manutenção e falhas.
lControle inteligente: A Chengdu Yizhi Technology equipou sua bomba de vácuo centrífuga de alta eficiência com um sistema de controle inteligente, que fornece controle automático e monitoramento remoto. Os operadores podem definir parâmetros e monitorar em tempo real por meio de uma interface simples, o que melhora a conveniência e a segurança operacional.
Avanço tecnológico da tecnologia Chengdu Yizhi
A tecnologia Chengdu Yizhi fez avanços importantes no desenvolvimento de bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência, principalmente nas seguintes áreas:
Design Inovador: Através do estudo aprofundado da dinâmica dos fluidos e da termodinâmica, a Chengdu Yizhi Technology otimizou a estrutura da bomba e o design do impulsor para melhorar a eficiência e o desempenho da bomba.
Materiais Avançados: A tecnologia de bomba de vácuo centrífuga de alta eficiência da Chengdu Yizhi Technology usa materiais avançados e processos de fabricação, como ligas de alta resistência e tecnologia de fundição de precisão, o que permite que a bomba suporte maior pressão e temperatura operacional e prolonga sua vida útil.
Tecnologia inteligente: Ao introduzir sensores e sistemas de controle avançados, a Chengdu Yizhi Technology monitora e ajusta automaticamente a bomba em tempo real. Isto permite não só que potenciais problemas sejam detectados precocemente, mas também que as condições de funcionamento sejam ajustadas de acordo com a situação real, garantindo um funcionamento estável e um desempenho eficiente da bomba.
Atendimento personalizado: A tecnologia Chengdu Yizhi fornece soluções personalizadas para bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência de acordo com as diversas necessidades e cenários de aplicação dos clientes. Quer se trate de processamento de gás especial ou de processos especiais, são oferecidas soluções individuais de design e otimização.
Áreas de aplicação da tecnologia de bomba de vácuo centrífuga de alta eficiência
As bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência da Chengdu Yizhi Technology têm as vantagens de estrutura compacta, alta eficiência, baixo ruído, etc., e são amplamente utilizadas na indústria química, energia elétrica, proteção ambiental e outras indústrias, trazendo grande conveniência para diversas indústrias.
Pesquisa científica: Em laboratórios e instituições de pesquisa, bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência são usadas para fornecer um ambiente de vácuo estável para apoiar uma variedade de experimentos e pesquisas de precisão.
Indústria: Nas indústrias de semicondutores, química, petróleo e outras, bombas de vácuo centrífugas de alta eficiência são usadas para lidar com gases industriais e manter o processo de produção funcionando sem problemas.
Área médica: em medicina
