Eingehende Anwendung der Druckwechseladsorptions-Wasserstoffreinigungstechnologie in der metallurgischen Industrie
15.07.2024
In der Eisen- und Stahlmetallurgie, dem Hauptzweig der nationalen Schwerindustrie, sind Technologien zur Trennung und Reinigung der im Produktionsprozess beteiligten Gase von besonderer Bedeutung. Unter ihnen ist die Wasserstoffreinigung ein integraler Bestandteil des Eisen- und Stahlmetallurgieprozesses. In den letzten Jahren wurde die Druck-Druck-Adsorptionstechnologie (PSA) aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Wissenschaft und Technologie aufgrund der Vorteile hoher Effizienz, Energieeinsparung und Umweltschutz weit verbreitet im Bereich der Wasserstoffreinigung eingesetzt.
Überblick über die Druckwechseladsorptionstechnologie
In der metallurgischen Industrie wird Wasserstoff hauptsächlich zur Reduktion von Eisenoxid in Eisenerz zur Herstellung von Eisen eingesetzt. Während des Herstellungsprozesses enthält Wasserstoff jedoch häufig Verunreinigungsgase wie Stickstoff, Kohlenmonoxid usw., und das Vorhandensein dieser Verunreinigungsgase beeinträchtigt die Reinheit und Effizienz der Wasserstoffnutzung. Um hochreinen Wasserstoff zu erhalten, ist es daher notwendig, ihn mithilfe der Druckwechseladsorptionstechnologie zu reinigen.
Die Druckwechseladsorptionstechnologie ist eine Methode zur Gastrennung und -reinigung, die auf den Unterschieden in der Adsorptionsfähigkeit von Adsorptionsmitteln an Gasmolekülen bei unterschiedlichen Drücken und den Unterschieden in der Adsorptionsfähigkeit von Molekülen verschiedener Gasarten basiert. Das Grundprinzip dieser Technologie besteht darin, dass bei einer bestimmten Temperatur unter Ausnutzung der Eigenschaft, dass sich die Adsorptionskapazität des Adsorptionsmittels für bestimmte Gaskomponenten mit Druckänderungen ändert, und der Eigenschaft, dass die Adsorptionskapazität für verschiedene Arten bestimmter Gaskomponenten unterschiedlich ist, die Adsorptions- und Desorptionsprozesse abwechselnd durchgeführt werden, indem der Druck im System periodisch geändert wird, wodurch der Zweck der Gastrennung und -reinigung erreicht wird.
In einem typischen PSA-Prozess können zwei Methoden zur Regenerierung des Adsorptionsmittels verwendet werden:
1. „Spülen“ der Schicht mit Produktgas, um den Partialdruck adsorbierter Verunreinigungen zu verringern und schwieriger zu desorbierende Verunreinigungen zu verdrängen. Der Vorteil besteht darin, dass dies bei Atmosphärendruck erfolgen kann. Der Nachteil ist der Verlust einer gewissen Menge Produktgas.
2. Regeneration durch Vakuumpumpen, so dass die schwieriger zu desorbierenden Verunreinigungen unter Unterdruck nach unten gedrückt werden, was üblicherweise als Vakuumdruckwechseladsorption, abgekürzt als VPSA oder VSA, bezeichnet wird. Die Vorteile des VPSA-Verfahrens sind ein guter Regenerationseffekt und eine hohe Produktausbeute. Der Nachteil ist die Notwendigkeit, die Vakuumpumpe zu vergrößern; Der Energieverbrauch des Geräts ist relativ hoch.
Welches Verfahren im tatsächlichen Anwendungsprozess verwendet werden soll, hängt hauptsächlich von der Zusammensetzung des Einsatzgases, den Bedingungen, der Durchflussrate, der Produktreinheit, den Ausbeuteanforderungen sowie dem Anlagenkapital und -raum und anderen Entscheidungsumständen ab.
Druckwechseladsorption (VPA) Wasserstoffreinigungsverfahren
Der Druckwechseladsorptions-Wasserstoffreinigungsprozess umfasst hauptsächlich Adsorption, Druckausgleich, Abwärtsentladung, Rückwärtsentladung, Spülung, Druckausgleich, endgültigen Druckanstieg und andere Schritte. Konkret sieht es so aus:
1.Adsorption: Roher Wasserstoff gelangt unter einem bestimmten Druck in den Adsorptionsturm, in dem das Verunreinigungsgas vom Adsorptionsmittel adsorbiert wird und der hochreine Wasserstoff über den Adsorptionsturm in den nachfolgenden Prozess gelangt.
2.Druckausgleich: Nach der Adsorption wird der Druck im Adsorptionsturm durch den Druckausgleichsschritt auf einen Zwischendruck reduziert, wodurch Bedingungen für nachfolgende Reduktions- und umgekehrte Freisetzungsschritte geschaffen werden.
3.Shunt-Release und Reverse-Release: Nach dem Druckausgleich werden die Verunreinigungsgase im Adsorptionsturm durch den Shunt-Release-Prozess teilweise freigesetzt, und dann werden die Verunreinigungsgase durch die Freisetzung der desorbierten Gase in umgekehrter Richtung durch den Reverse-Release-Prozess weiter freigesetzt.
4.Spülung: Nachdem die umgekehrte Entladung abgeschlossen ist, wird der Adsorptionsturm mit reinerem Wasserstoffgas gespült, um restliche Verunreinigungsgase weiter zu entfernen.
5. Druckausgleich und Enddruckerhöhung: Nach dem Spülen wird der Druck im Adsorptionsturm durch die Druckausgleichs- und Enddruckerhöhungsstufen auf Betriebsdruck erhöht, um den nächsten Zyklus des Adsorptionsprozesses vorzubereiten.
Vorteile der Druckwechseladsorptionstechnologie (VPA) in der Metallindustrie
1.Hohe Effizienz: Die Druckwechseladsorptionstechnologie verfügt über eine hohe Trenn- und Reinigungseffizienz, ein fortschrittliches und zuverlässiges Verfahren, eine breite Anwendbarkeit auf Rohstoffe, kann in kurzer Zeit hochreinen Wasserstoff produzieren, die Reinheit kann 90-99,9999 % erreichen und die Produktionseffizienz verbessern.
2. Energieeinsparung: Im Vergleich zur herkömmlichen Tiefkühlungs-Trenntechnologie bietet die Druckwechseladsorptionstechnologie erhebliche Vorteile beim Energieverbrauch. Die Betriebstemperatur liegt nahezu im Normalbereich, wodurch ein hoher Energieverbrauch beim Tiefkühlungstrennungsprozess vermieden wird. Großer Druckbereich: 0,2–6,0 MPaG, geringer Stromverbrauch, Betriebsflexibilität bis zu 20–120 %, Dauerbetriebszeit des Geräts mehr als 3 Jahre.
3. Umweltfreundlich: Die Druckwechseladsorptionstechnologie erzeugt während des Reinigungsprozesses keinen gefährlichen Abfall und die Wasserstoffrückgewinnungsrate ist hoch. Abhängig von der Gasquelle und den Produktionsbedingungen beträgt die Wasserstoffrückgewinnungsrate 60–99 %. Es erfüllt die Anforderungen einer „grünen“ Produktion.
4.Flexibilität: Die Druckwechseladsorptionstechnologie kann das Adsorptionsmittel und die Prozessparameter anpassen, um unterschiedliche Produktionsanforderungen zu erfüllen, mit hoher Anpassungsfähigkeit und Flexibilität. Das Gerät verfügt über einen hohen Automatisierungsgrad, mit selbstanpassender Einstellung, automatischer Fehlerdiagnose und anderen Funktionen, es ist bequem, die Installation zu starten und zu stoppen, und eine unbemannte automatische Steuerung wurde bereits realisiert.
Industrieller Wert und Marktausblick
Gegenwärtig wird die VRS-Technologie häufig in den Bereichen Umwandlungsgas, Methanol-Crackgas, Methanol-Freisetzungsgas, synthetisches Ammoniak-Endgas und Raffineriehydrierungs-Niedriggas eingesetzt.
Wenn gleichzeitig das Gas aus dem Laufradgehäuse zur Peripherie ausgestoßen wird, entsteht im Laufradgehäuse ein Niederdruckbereich, der dazu führt, dass das Gas in das Laufradgehäuse gesaugt wird. Abhängig vom kontinuierlichen Betrieb des Laufrads wird kontinuierlich Gas angesaugt und ausgestoßen. Die mechanische Energie, die das Gas in einer Zentrifugalvakuumpumpe gewinnt, führt letztendlich zu einer Erhöhung der statischen Druckenergie.
Technische Vorteile hocheffizienter Kreiselvakuumpumpen
Im Vergleich zu herkömmlichen Vakuumpumpen haben hocheffiziente Kreiselvakuumpumpen eine schnellere Sauggeschwindigkeit und einen geringeren Energieverbrauch, wodurch die industrielle Produktion effizienter und umweltfreundlicher wird. Sie können je nach Bedarf individuell angepasst und optimiert werden und sind für verschiedene spezielle Bedingungen und Prozessanforderungen geeignet.
l Hohe Energieeffizienz: Hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpen verfügen über höhere Sauggeschwindigkeiten, niedrigere Enddrücke und ausgezeichnete Gashandhabungsfähigkeiten, sodass Sie schnell das erforderliche Vakuumniveau erreichen, die Betriebseffizienz erheblich verbessern und die Anforderungen einer Vielzahl komplexer Prozesse erfüllen können.
l Niedriger Energieverbrauch: Durch eine präzise Analyse der Strömungsmechanik und ein optimiertes Steuerungssystem nutzt die hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpe fortschrittliche energiesparende Technologie und umweltfreundliche Materialien, die den Energieverbrauch und die Geräuschentwicklung bei gleichzeitig hoher Leistung und Reduzierung der Umweltverschmutzung reduzieren können, was nicht nur die Energieeinsparung und Emissionsreduzierung fördert, sondern auch die Betriebskosten von Unternehmen senkt.
l Hohe Stabilität: Die hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpentechnologie nutzt hochwertige Materialien und fortschrittliche Herstellungsverfahren, was die Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer der Pumpe verbessert und die Stabilität und Zuverlässigkeit der Pumpe gewährleistet. Ob im kontinuierlichen oder intermittierenden Betrieb, es kann ein stabiles Vakuumniveau und eine stabile Leistung aufrechterhalten und so das Risiko von Wartung und Ausfällen reduzieren.
l Intelligente Steuerung: Chengdu Yizhi Technology hat seine hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpe mit einem intelligenten Steuerungssystem ausgestattet, das automatische Steuerung und Fernüberwachung ermöglicht. Über eine einfache Schnittstelle können Bediener Parameter einstellen und in Echtzeit überwachen, was den Bedienkomfort und die Sicherheit erhöht.
Technologischer Durchbruch der Chengdu Yizhi Technology
Chengdu Yizhi Technology hat wichtige Durchbrüche bei der Entwicklung hocheffizienter Zentrifugalvakuumpumpen erzielt, hauptsächlich in den folgenden Bereichen:
Innovatives Design: Durch eingehende Untersuchungen der Fluiddynamik und Thermodynamik hat Chengdu Yizhi Technology die Pumpenstruktur und das Laufraddesign optimiert, um die Effizienz und Leistung der Pumpe zu verbessern.
Fortschrittliche Materialien: Die hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpentechnologie von Chengdu Yizhi Technology nutzt fortschrittliche Materialien und Herstellungsverfahren wie hochfeste Legierungen und Präzisionsgusstechnologie, wodurch die Pumpe höherem Betriebsdruck und höherer Temperatur standhalten und ihre Lebensdauer verlängern kann.
Intelligente Technologie: Durch die Einführung fortschrittlicher Sensoren und Steuerungssysteme überwacht Chengdu Yizhi Technology die Pumpe und passt sie automatisch in Echtzeit an. Dadurch können nicht nur potenzielle Probleme frühzeitig erkannt, sondern auch die Betriebsbedingungen an die tatsächliche Situation angepasst werden, um einen stabilen Betrieb und eine effiziente Pumpenleistung zu gewährleisten.
Persönlicher Service: Chengdu Yizhi Technology bietet maßgeschneiderte Lösungen für hocheffiziente Kreiselvakuumpumpen entsprechend den unterschiedlichen Bedürfnissen und Anwendungsszenarien der Kunden. Ob Sondergasaufbereitung oder Sonderprozesse, es werden individuelle Auslegungs- und Optimierungslösungen angeboten.
Anwendungsgebiete der hocheffizienten Zentrifugal-Vakuumpumpentechnologie
Die hocheffizienten Zentrifugalvakuumpumpen von Chengdu Yizhi Technology bieten die Vorteile einer kompakten Struktur, eines hohen Wirkungsgrads, eines geringen Geräuschpegels usw. und werden häufig in der chemischen Industrie, der Elektrizitätswirtschaft, dem Umweltschutz und anderen Branchen eingesetzt, was für verschiedene Branchen großen Komfort bietet.
Wissenschaftliche Forschung: In Labors und Forschungseinrichtungen werden hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpen eingesetzt, um eine stabile Vakuumumgebung für eine Vielzahl von Präzisionsexperimenten und Forschungsarbeiten bereitzustellen.
Branche: In der Halbleiter-, Chemie-, Erdöl- und anderen Industrien werden hocheffiziente Zentrifugalvakuumpumpen zur Förderung von Industriegasen eingesetzt, um einen reibungslosen Ablauf des Produktionsprozesses zu gewährleisten.
Medizinischer Bereich: in der Medizin
