Induzione del riscaldamento del reattore in acciaio inossidabile

DESCRIZIONE

Bollitore di reazione in acciaio inossidabile 304#, 310#, 316# di riscaldamento a induzione, contenitore inossidabile

Reattori chimici per riscaldamento a induzione per reattori e bollitori, autoclavi, serbatoi di processo, serbatoi di stoccaggio e sedimentazione, bagni, tini e vasi di distillazione, serbatoi a pressione, vapori e surriscaldatori, scambiatori di calore, tamburi rotanti, tubi, serbatoi riscaldati a doppia alimentazione e serbatoi chimici sono il riscaldamento di precisione più avanzato metodo disponibile per qualsiasi lavorazione fluida.

I metodi di riscaldamento tradizionali di vari tipi di reattori utilizzano fondamentalmente filo di resistenza, gas, olio combustibile, biocarburante o altro riscaldamento indiretto. Quasi tutti i metodi di riscaldamento utilizzano il principio della differenza di temperatura per ottenere il trasferimento di calore. Da un lato, questo processo di riscaldamento tradizionale L'energia termica sarà sprecata durante il processo di trasferimento e, dall'altro, l'efficienza produttiva dell'apparecchiatura sarà ridotta perché l'entità della differenza di temperatura influirà sulla velocità di riscaldamento.
riscaldatore a induzione elettromagnetica utilizza il bollitore di reazione come supporto e sostituisce il tradizionale riscaldamento di trasferimento con il riscaldamento dell'azionamento elettromagnetico e induce direttamente il riscaldamento al corpo del bollitore di reazione, quindi la velocità di riscaldamento può essere migliorata. Allo stesso tempo, la bobina può essere sistemata sulla parete esterna of il bollitore di reazione e il dispositivo di riscaldamento non verranno danneggiati a causa dell'elevata temperatura nel bollitore di reazione. Allo stesso tempo, non ci sono emissioni causate dal processo di riscaldamento durante il processo di riscaldamento, il che risolve il problema della bassa efficienza produttiva delle apparecchiature di riscaldamento tradizionali e della manutenzione degli elementi riscaldanti. Problemi frequenti e inquinamento ambientale causato da ustioni.

Vantaggi del riscaldamento a induzione
  • Efficienza energetica
    Il riscaldamento a induzione ha un'efficienza superiore al 98% nel convertire l'elettricità in calore, fornendo un risparmio energetico del 30% e oltre.
  • Sicuro e affidabile
    Insieme al controllo intelligente, il riscaldamento a induzione elimina la necessità di fiamme libere e mezzi di riscaldamento, garantendo un funzionamento più sicuro.
  • Eco-friendly
    Senza necessità di fiamme libere, il riscaldamento a induzione non produce polvere, odori, rumore e gas pericolosi, in conformità con i requisiti della Politica Nazionale di Conservazione dell'Energia.
  • Controllo digitale
    Il sistema di controllo digitale garantisce un controllo accurato della temperatura, offrendo un funzionamento intelligente.
  • Struttura compatta, facile manutenzione

Abbiamo macchina termica di induzione da 1 KW ~ 500 KW. La temperatura di riscaldamento 0 ~ 650 C. Possiamo realizzare una macchina di riscaldamento a induzione adatta per diversi tipi di reattori.

Il vantaggio del riscaldamento a induzione per il riscaldamento del reattore:

1. Velocità di riscaldamento rapida con effetto di riscaldamento elevato

2. Nessun contatto fisico tra la bobina di induzione e la parete del serbatoio riscaldata

3. Avvio e spegnimento istantanei; nessuna inerzia termica

4. Bassa perdita di calore

5. Prodotto di precisione e controllo della temperatura della parete del vaso senza tiro eccessivo

6. Ingresso ad alta energia, ideale per il controllo automatico o tramite microprocessore

7. Area di pericolo sicura o funzionamento industriale standard alla tensione di linea

8. Riscaldamento uniforme senza inquinamento ad alta efficienza

9. Bassi costi di esercizio

10. Bassa o alta temperatura

11. Semplice e flessibile da usare

12. Manutenzione minima

13. Qualità del prodotto costante

14. Il riscaldatore è autonomo con minimo ingombro a pavimento

15. Sicuro e stabile per 24 ore di lavoro e più di 10 anni di vita lavorativa

Design della batteria di riscaldamento a induzione sono disponibili per adattarsi a serbatoi metallici e serbatoi della maggior parte delle forme e delle forme che vanno da pochi centimetri a diversi metri di diametro o lunghezza. Acciaio dolce, acciaio dolce rivestito, acciaio inossidabile solido o recipienti non ferrosi possono essere riscaldati con successo. Generalmente si consiglia uno spessore minimo della parete di 6 ~ 10 mm.

macchina di preriscaldo saldatura a induzione includono:

1. potenza di riscaldamento a induzione.

2. Batteria di riscaldamento a induzione.

3. Estendere il cavo

4. Termocoppia di tipo K e così via.

Il riscaldamento a induzione offre vantaggi non riscontrabili in altri sistemi: migliore efficienza produttiva dell'impianto e migliori condizioni di funzionamento senza significative emissioni di calore nell'ambiente.

Industrie tipiche che utilizzano il processo di riscaldamento a induzione:

• Reattori e bollitori.

• Rivestimenti adesivi e speciali.

• Chimica, gas e petrolio.

• Trasformazione dei prodotti alimentari.

• Finitura metallurgica e metallica e così via.

Produttore di reattori/recipienti chimici per riscaldamento a induzione HLQ

Abbiamo oltre 20 anni di esperienza in riscaldamento a induzione e hanno sviluppato, progettato, prodotto, installato e messo in servizio sistemi di riscaldamento di navi e tubi in molti paesi in tutto il mondo. Dato che il sistema di riscaldamento è naturalmente semplice e molto affidabile, l'opzione di riscaldamento per induzione dovrebbe essere considerata la scelta preferita. Il riscaldamento a induzione racchiude tutte le comodità dell'elettricità portata direttamente al processo e trasformata per riscaldare esattamente dove è richiesta. Può essere applicato con successo praticamente a qualsiasi vaso o sistema di tubazioni che necessita di una fonte di calore.

L'induzione offre molti vantaggi non ottenibili con altri mezzi e fornisce una migliore efficienza produttiva dell'impianto e migliori condizioni operative poiché non vi è alcuna emissione significativa di calore nell'ambiente circostante. Il sistema è particolarmente adatto per processi di reazione a stretto controllo come la produzione di resine sintetiche in un'area pericolosa.

Come ciascuno recipiente di riscaldamento a induzione è su misura per le esigenze e le esigenze specifiche di ogni cliente, offriamo diverse dimensioni con diverse velocità di riscaldamento. I nostri ingegneri hanno molti anni di esperienza nell'evoluzione delle costruzioni personalizzate sistemi di riscaldamento a induzione per un'ampia gamma di applicazioni in un'ampia gamma di settori. I riscaldatori sono progettati per soddisfare i requisiti precisi del processo e sono costruiti per un rapido montaggio sulla nave sia nei nostri stabilimenti che in loco.

BENEFICI UNICI

• Nessun contatto fisico tra la bobina di induzione e la parete del serbatoio riscaldata.
• Avviamento e spegnimento rapidi. Nessuna inerzia termica.
• Bassa perdita di calore
• Controllo di precisione della temperatura del prodotto e della parete del serbatoio senza eccessi.
• Elevato apporto energetico. Ideale per il controllo automatico o tramite microprocessore
• Area di pericolo sicura o funzionamento industriale standard alla tensione di linea.
• Riscaldamento uniforme senza inquinamento ad alta efficienza.
• Bassi costi di esercizio.
• Funzionamento a bassa o alta temperatura.
• Semplice e flessibile da utilizzare.
• Manutenzione minima.
• Qualità del prodotto costante.
• Riscaldatore autonomo sull'imbarcazione che genera uno spazio minimo sul pavimento.

Design della batteria di riscaldamento a induzione sono disponibili per adattarsi a serbatoi e serbatoi metallici della maggior parte delle forme e delle forme nell'uso corrente. Da pochi centremetres a diversi metri di diametro o lunghezza. Acciaio dolce, acciaio dolce rivestito, acciaio inossidabile solido o recipienti non ferrosi possono essere riscaldati con successo. Generalmente si consiglia uno spessore minimo della parete di 6 mm.

I modelli di valutazione dell'unità vanno da 1KW a 1500KW. Con i sistemi di riscaldamento a induzione non c'è limite alla densità di potenza in ingresso. Qualsiasi limitazione esistente è imposta dalla capacità massima di assorbimento del calore del prodotto, processo o caratteristiche metallurgiche del materiale della parete del serbatoio.

Il riscaldamento a induzione racchiude tutte le comodità dell'elettricità portata direttamente al processo e trasformata per riscaldare esattamente dove è richiesta. Poiché il riscaldamento avviene direttamente nella parete del vaso a contatto con il prodotto e le perdite di calore sono estremamente ridotte, il sistema è altamente efficiente (fino al 90%).

Il riscaldamento a induzione offre numerosi vantaggi non ottenibili con altri mezzi e fornisce una migliore efficienza produttiva dell'impianto e migliori condizioni di funzionamento poiché non vi è alcuna emissione significativa di calore nell'ambiente circostante.

Industrie tipiche che utilizzano il processo di riscaldamento a induzione:

• Reattori e bollitori
• Rivestimenti adesivi e speciali
• Chimica, gas e petrolio
• Trasformazione dei prodotti alimentari
• Finitura metallurgica e metallica

• Saldatura preriscaldo
• Rivestimento
• Riscaldamento stampi
• Adattamento e disadattamento
• Assemblaggio termico
• Essiccazione alimentare
• Riscaldamento del fluido della tubazione
• Riscaldamento e isolamento di serbatoi e navi

La disposizione del riscaldatore in linea a induzione HLQ può essere utilizzata per applicazioni che includono:

• Riscaldamento aria e gas per l'industria chimica e alimentare
• Riscaldamento ad olio caldo per oli di processo e commestibili
• Vaporizzazione e surriscaldamento: aumento istantaneo del vapore, bassa e alta temperatura / pressione (fino a 800 ° C a 100 bar)

I progetti precedenti di navi e riscaldatori continui includono:

Reattori e bollitori, autoclavi, serbatoi di processo, serbatoi di stoccaggio e sedimentazione, bagni, tini e vasi di calma, serbatoi a pressione, vapori e surriscaldatori, scambiatori di calore, tamburi rotanti, tubi, serbatoi riscaldati a doppia alimentazione

Il precedente progetto del riscaldatore in linea include:

Riscaldatori a vapore surriscaldati ad alta pressione, Riscaldatori d'aria rigenerativi, Riscaldatori di olio lubrificante, Riscaldatori di olio commestibile e olio da cucina, Riscaldatori a gas compresi i riscaldatori ad azoto, azoto argon e gas ricco catalitico (CRG).

Riscaldamento a induzione è un metodo senza contatto per riscaldare selettivamente materiali elettricamente conduttivi applicando un campo magnetico alternato per indurre una corrente elettrica, nota come corrente parassita, nel materiale, noto come suscettore, riscaldando così il suscettore. Il riscaldamento a induzione è stato utilizzato nell'industria metallurgica per molti anni allo scopo di riscaldare i metalli, ad esempio fusione, raffinazione, trattamento termico, saldatura e brasatura. Il riscaldamento a induzione viene praticato su un'ampia gamma di frequenze, dalle frequenze della linea elettrica CA a partire da 50 Hz fino a frequenze di decine di MHz.

Ad una data frequenza di induzione, l'efficienza di riscaldamento del campo di induzione aumenta quando un percorso di conduzione più lungo è presente in un oggetto. Pezzi solidi di grandi dimensioni possono essere riscaldati con frequenze più basse, mentre oggetti piccoli richiedono frequenze più alte. Affinché un oggetto di dimensioni date venga riscaldato, una frequenza troppo bassa fornisce un riscaldamento inefficiente poiché l'energia nel campo di induzione non genera l'intensità desiderata delle correnti parassite nell'oggetto. Una frequenza troppo alta, d'altra parte, provoca un riscaldamento non uniforme poiché l'energia nel campo di induzione non penetra nell'oggetto e le correnti parassite vengono indotte solo in corrispondenza o in prossimità della superficie. Tuttavia, il riscaldamento a induzione di strutture metalliche permeabili ai gas non è noto nella tecnica anteriore.

I processi della tecnica nota per le reazioni catalitiche in fase gassosa richiedono che il catalizzatore abbia un'area superficiale elevata affinché le molecole di gas reagenti abbiano il massimo contatto con la superficie del catalizzatore. I processi della tecnica anteriore utilizzano tipicamente un materiale catalizzatore poroso o molte piccole particelle catalitiche, opportunamente supportate, per ottenere l'area superficiale richiesta. Questi processi della tecnica anteriore si basano su conduzione, radiazione o convezione per fornire il calore necessario al catalizzatore. Per ottenere una buona selettività della reazione chimica, tutte le porzioni dei reagenti dovrebbero avere una temperatura e un ambiente catalitico uniformi. Per una reazione endotermica, la velocità di erogazione del calore deve quindi essere il più uniforme possibile sull'intero volume del letto catalitico. Sia la conduzione che la convezione, così come la radiazione, sono intrinsecamente limitate nella loro capacità di fornire la velocità e l'uniformità necessarie di erogazione del calore.

Il brevetto GB 2210286 (GB '286), tipico della tecnica nota, insegna a montare piccole particelle di catalizzatore che non sono elettricamente conduttive su un supporto metallico o drogare il catalizzatore per renderlo elettricamente conduttivo. Il supporto metallico o il materiale drogante viene riscaldato per induzione e a sua volta riscalda il catalizzatore. Questo brevetto insegna l'uso di un nucleo ferromagnetico passante centralmente attraverso il letto catalitico. Il materiale preferito per il nucleo ferromagnetico è il ferro silicio. Sebbene utile per reazioni fino a circa 600 ° C, l'apparato del Brevetto GB 2210286 soffre di gravi limitazioni a temperature più elevate. La permeabilità magnetica del nucleo ferromagnetico si degraderebbe in modo significativo a temperature più elevate. Secondo Erickson, CJ, "Handbook of Heating for Industry", pp 84-85, la permeabilità magnetica del ferro inizia a degradarsi a 600 ° C ed è effettivamente scomparsa di 750 ° C. Poiché, nella disposizione di GB '286, la il campo nel letto di catalizzatore dipende dalla permeabilità magnetica del nucleo ferromagnetico, una tale disposizione non riscalderebbe efficacemente un catalizzatore a temperature superiori a 750 ° C, per non parlare di raggiungere il maggiore di 1000 ° C richiesto per la produzione di HCN.

L'apparato del brevetto GB 2210286 è anche ritenuto chimicamente inadatto per la preparazione di HCN. L'HCN viene prodotto facendo reagire ammoniaca e un gas idrocarburico. È noto che il ferro provoca la decomposizione dell'ammoniaca a temperature elevate. Si ritiene che il ferro presente nel nucleo ferromagnetico e nel supporto del catalizzatore all'interno della camera di reazione di GB '286 provocherebbe la decomposizione dell'ammoniaca e inibirebbe, piuttosto che promuovere, la reazione desiderata dell'ammoniaca con un idrocarburo per formare HCN.

Il cianuro di idrogeno (HCN) è una sostanza chimica importante con molti usi nelle industrie chimiche e minerarie. Ad esempio, l'HCN è una materia prima per la produzione di adiponitrile, acetone cianoidrina, cianuro di sodio e intermedi nella produzione di pesticidi, prodotti agricoli, agenti chelanti e mangimi per animali. L'HCN è un liquido altamente tossico che bolle a 26 ° C e, come tale, è soggetto a rigide normative sull'imballaggio e sul trasporto. In alcune applicazioni, HCN è necessario in località remote distanti dagli impianti di produzione HCN su larga scala. La spedizione di HCN in tali luoghi comporta gravi rischi. La produzione dell'HCN nei siti in cui deve essere utilizzato eviterebbe i rischi incontrati durante il trasporto, lo stoccaggio e la manipolazione. La produzione in loco su piccola scala di HCN, utilizzando processi della tecnica nota, non sarebbe economicamente fattibile. Tuttavia, la produzione in loco di HCN su piccola scala, così come su larga scala, è tecnicamente ed economicamente fattibile usando i processi e l'apparato della presente invenzione.

L'HCN può essere prodotto quando composti contenenti idrogeno, azoto e carbonio vengono riuniti a temperature elevate, con o senza catalizzatore. Ad esempio, l'HCN è tipicamente prodotto dalla reazione dell'ammoniaca e di un idrocarburo, una reazione altamente endotermica. I tre processi commerciali per la produzione di HCN sono i processi Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow e Shawinigan. Questi processi possono essere distinti dal metodo di generazione e trasferimento di calore e dall'impiego di un catalizzatore.

Il processo Andrussow utilizza il calore generato dalla combustione di un gas idrocarburico e ossigeno all'interno del volume del reattore per fornire il calore di reazione. Il processo BMA utilizza il calore generato da un processo di combustione esterna per riscaldare la superficie esterna delle pareti del reattore, che a sua volta riscalda la superficie interna delle pareti del reattore e quindi fornisce il calore di reazione. Il processo Shawinigan utilizza una corrente elettrica che scorre attraverso gli elettrodi in un letto fluido per fornire il calore di reazione.

Nel processo di Andrussow, una miscela di gas naturale (una miscela di gas idrocarburi ad alto contenuto di metano), ammoniaca e ossigeno o aria vengono fatti reagire in presenza di un catalizzatore di platino. Il catalizzatore comprende tipicamente un numero di strati di garza di filo di platino / rodio. La quantità di ossigeno è tale che la combustione parziale dei reagenti fornisce energia sufficiente per preriscaldare i reagenti ad una temperatura di esercizio superiore a 1000 ° C nonché il calore di reazione richiesto per la formazione di HCN. I prodotti di reazione sono HCN, H2, H2O, CO, CO2 e tracce di nitriti superiori, che devono quindi essere separati.

Nel processo BMA, una miscela di ammoniaca e metano fluisce all'interno di tubi ceramici non porosi realizzati in materiale refrattario ad alta temperatura. L'interno di ogni tubo è rivestito o rivestito con particelle di platino. I tubi vengono posti in un forno ad alta temperatura e riscaldati esternamente. Il calore viene condotto attraverso la parete ceramica alla superficie del catalizzatore, che è parte integrante della parete. La reazione viene tipicamente condotta a 1300 ° C quando i reagenti contattano il catalizzatore. Il flusso di calore richiesto è elevato a causa della temperatura di reazione elevata, del grande calore di reazione e del fatto che la cokificazione della superficie del catalizzatore può avvenire al di sotto della temperatura di reazione, che disattiva il catalizzatore. Poiché ogni tubo è tipicamente di circa 1 "di diametro, è necessario un gran numero di tubi per soddisfare i requisiti di produzione. I prodotti di reazione sono HCN e idrogeno.

Nel processo Shawinigan, l'energia richiesta per la reazione di una miscela composta da propano e ammoniaca è fornita da una corrente elettrica che scorre tra gli elettrodi immersi in un letto fluidizzato di particelle di coke non catalitiche. L'assenza di un catalizzatore, così come l'assenza di ossigeno o aria, nel processo Shawinigan significa che la reazione deve essere eseguita a temperature molto elevate, tipicamente superiori a 1500 gradi C.Le temperature più elevate richieste pongono vincoli ancora maggiori sul materiali di costruzione per il processo.

Mentre, come descritto sopra, è noto che HCN può essere prodotto dalla reazione di NH3 e un gas idrocarburico, come CH4 o C3H8, in presenza di un catalizzatore metallico del gruppo Pt, c'è ancora la necessità di migliorare tali processi, e quelli correlati, in modo da migliorare l'economia della produzione di HCN, soprattutto per la produzione su piccola scala. È particolarmente importante ridurre al minimo il consumo di energia e la penetrazione dell'ammoniaca massimizzando al contempo il tasso di produzione di HCN rispetto alla quantità di catalizzatore di metalli preziosi utilizzato. Inoltre, il catalizzatore non dovrebbe influenzare negativamente la produzione di HCN promuovendo reazioni indesiderabili come il coking. Inoltre, si desidera migliorare l'attività e la durata dei catalizzatori utilizzati in questo processo. È significativo che gran parte dell'investimento nella produzione di HCN sia nel catalizzatore del gruppo del platino. La presente invenzione riscalda il catalizzatore direttamente, piuttosto che indirettamente come nella tecnica precedente, e quindi realizza questi desideri.

Come discusso in precedenza, è noto che il riscaldamento a induzione a frequenza relativamente bassa fornisce una buona uniformità di erogazione di calore a livelli di potenza elevati a oggetti che hanno percorsi di conduzione elettrica relativamente lunghi. Quando si fornisce l'energia di reazione a una reazione catalitica in fase gassosa endotermica, il calore deve essere fornito direttamente al catalizzatore con la minima perdita di energia. I requisiti di erogazione di calore uniforme ed efficiente a una massa di catalizzatore ad alta superficie e permeabile ai gas sembrano essere in conflitto con le capacità del riscaldamento a induzione. La presente invenzione si basa su risultati inattesi ottenuti con una configurazione di reattore in cui il catalizzatore ha una nuova forma strutturale. Questa forma strutturale combina le caratteristiche di: 1) una lunghezza del percorso di conduzione elettrica effettivamente lunga, che facilita un efficiente riscaldamento per induzione diretta del catalizzatore in modo uniforme, e 2) un catalizzatore avente un'area superficiale elevata; queste caratteristiche cooperano per facilitare le reazioni chimiche endotermiche. La completa mancanza di ferro nella camera di reazione facilita la produzione di HCN dalla reazione di NH3 e un gas idrocarburico.

Calcolo della potenza di riscaldamento a induzione

Esempio: reattore a pressione atmosferica
Materiale: acciaio inossidabile 304
Dimensioni: 2 m (diametro) * 3 m (altezza)
Spessore parete: 8mm
Peso del reattore: 1000 kg (circa)
Volume: 7 m3
Peso del materiale liquido: 7t
Capacità termica specifica del materiale liquido: 4200 J/kg*ºC
Requisiti: riscaldare da 20ºC a 280ºC entro 3 ore

Formula di calcolo del calore: Q=cm▲t+km
Formula di calcolo della potenza: capacità termica specifica J/(kg*ºC)×differenza di temperaturaºC×peso KG ÷ tempo S = potenza W
i.e. P=4200J/kg*ºC×(280-20)ºC×7000kg÷10800s=707777W≈708kW

Conclusione
La potenza teorica è 708kW, ma la potenza effettiva viene comunemente aumentata del 20% a causa della perdita di calore in considerazione, ovvero la potenza effettiva è 708kW*1.2≈850kW. Sono necessari sette set di sistemi di riscaldamento a induzione da 120 kW come combinazione.

Reattori di recipienti di riscaldamento a induzione

 

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