כורים כימיים חימום

יש לנו ניסיון של למעלה מ -20 שנה ב חימום אינדוקציה ופיתחו, תכננו, ייצרו, הותקנו והזמינו מערכות חימום כלים וצינורות למדינות רבות בכל רחבי העולם. בגלל שמערכת החימום היא פשוטה באופן טבעי ואמינה מאוד, יש לראות את האפשרות לחימום באמצעות אינדוקציה כבחירה המועדפת. חימום אינדוקציה מגלם את כל נוחות החשמל המועברת ישירות לתהליך והופכת לחום בדיוק במקום בו הוא נדרש. ניתן ליישם אותו בהצלחה כמעט בכל כלי או מערכת צינורות הזקוקים למקור חום.

אינדוקציה מציעה יתרונות רבים שאינם ניתנים להשגה באמצעים אחרים ומעניקה יעילות משופרת בייצור המפעל ותנאי הפעלה טובים יותר מכיוון שאין פליטת חום משמעותית לסביבה. המערכת מתאימה במיוחד לתהליכי תגובה שליטה צמודה כגון ייצור שרפים סינתטיים באזור סכנה.

כמו כל כלי חימום אינדוקציה בהתאמה אישית לכל לקוח ודרישות ספציפיות, אנו מציעים גדלים שונים עם שיעורי חימום שונים. למהנדסים שלנו היה ניסיון רב שנים בפיתוח בהתאמה אישית מערכות חימום אינדוקציה למגוון רחב של יישומים במגוון רחב של תעשיות. תנורי חימום נועדו להתאים לדרישות המדויקות של התהליך ובנויים להתאמה מהירה לכלי העבודה בעבודותינו או באתר.

יתרונות ייחודיים

• אין מגע פיזי בין סליל אינדוקציה לדופן כלי חימום.
• הפעלה וכיבוי מהירים. ללא אינרציה תרמית.
• אובדן חום נמוך
• בקרת טמפרטורת מוצר דיוק וקיר כלי ללא יריות יתר.
• קלט אנרגיה גבוה. אידיאלי לשליטה אוטומטית או מיקרו-מעבד
• אזור מפגע בטוח או פעולה תעשייתית סטנדרטית במתח קו.
• חימום אחיד ללא זיהום ביעילות גבוהה.
• עלויות תפעול נמוכות.
• עבודה בטמפרטורה נמוכה או גבוהה.
• פשוט וגמיש להפעלה.
• תחזוקה מינימלית.
• איכות מוצר עקבית.
• תנור חימום עצמאי בכלי המייצר דרישה מינימלית לשטח רצפה.

עיצוב סלילי חימום אינדוקציה זמינים כך שיתאימו לכלי מתכת ולמיכלים ברוב הצורות והצורות בשימוש הנוכחי. נע מכמה מטרים מרכזיים עד לקוטר או אורך של כמה מטרים. ניתן לחמם בהצלחה פלדה קלה, פלדה עדינה לבושה, נירוסטה מוצקה או כלים לא ברזלים. בדרך כלל מומלץ עובי דופן מינימלי של 6 מ"מ.

עיצובי דירוג היחידות נעים בין 1KW ל 1500KW. במערכות חימום אינדוקציה אין הגבלה על קלט צפיפות הספק. כל מגבלה שקיימת מוטלת על ידי יכולת ספיגת החום המרבית של המוצר, התהליך או המאפיינים המטלורגיים של חומר דופן הכלי.

חימום אינדוקציה מגלם את כל נוחיות החשמל הנלקחות ישירות לתהליך והופכות לחום בדיוק היכן שהוא נדרש. מכיוון שהחימום מתרחש ישירות בדופן הכלי במגע עם המוצר ואובדן החום נמוך במיוחד, המערכת יעילה ביותר (עד 90%).

חימום אינדוקציה מציע יתרונות רבים מאוד שאי אפשר להשיג באמצעים אחרים ומעניק יעילות משופרת בייצור הצמח ותנאי הפעלה טובים יותר מכיוון שאין פליטת חום משמעותית לסביבה.

תעשיות אופייניות המשתמשות בחימום בתהליך אינדוקציה:

• כורים וקומקומים
• ציפויים דביקים ומיוחדים
• כימיקלים, גז ושמן
• עיבוד מזון
• גימור מטלורגי ומתכת

• ריתוך לחימום מראש
• ציפוי
• חימום עובש
• התאמה ולא מתאימה
• הרכבה תרמית
• ייבוש מזון
• חימום נוזלים בצנרת
• חימום ובידוד טנקים וכלי

סידור HLQ אינדוקציה מקוונת יכול לשמש ליישומים כוללים:

• חימום אוויר וגז לעיבוד כימי ומזון
• חימום שמן חם לשמנים מעבדים ואכילים
• אידוי וחימום יתר: העלאת קיטור מיידית, טמפרטורה / לחץ נמוכה וגבוהה (עד 800 מעלות צלזיוס ב 100 בר)

הפרויקטים הקודמים של כלי השיט והמחמם כוללים:

כורים וקומקומים, אוטוקלאבס, כלי תהליכים, מיכלי אחסון והתיישבות, אמבטיות, כלי מים וסירי דומם, כלי לחץ, אדי ומחממי על, מחליפי חום, תופים סיבוביים, צינורות, כלים מחוממים לדלק כפול

הפרויקט הקודם של תנור חימום כולל:

תנורי קיטור סופר בלחץ גבוה, תנורי אוויר מתחדשים, מחממי שמן סיכה, שמן מאכל ומחממי שמן בישול, תנורי גז כולל חנקן, חנקן ארגון ודודי גז קטליטים (CRG).

חימום אינדוקציה היא שיטה ללא מגע של חימום סלקטיבי של חומרים מוליכים חשמלית על ידי הפעלת שדה מגנטי מתחלף כדי לגרום לזרם חשמלי, המכונה זרם אדי, בחומר, המכונה רגיש, ובכך לחמם את הרגיש. חימום אינדוקציה שימש במשך שנים רבות בתעשיית המתכות לצורך חימום מתכות, למשל התכה, זיקוק, טיפול בחום, ריתוך והלחמה. חימום אינדוקציה מתורגל במגוון רחב של תדרים, החל מתדרי קו חשמל זרם נמוך עד 50 הרץ ועד תדרים של עשרות מגה הרץ.

בתדר אינדוקציה נתון יעילות החימום של שדה האינדוקציה עולה כאשר נתיב הולכה ארוך יותר נמצא באובייקט. ניתן לחמם חלקי עבודה גדולים ומוצקים בתדרים נמוכים יותר, בעוד שחפצים קטנים דורשים תדרים גבוהים יותר. כדי שאובייקט בגודל מסוים יהיה מחומם, תדר נמוך מדי מספק חימום לא יעיל מכיוון שהאנרגיה בשדה האינדוקציה אינה מייצרת את העוצמה הרצויה של זרמי אדי באובייקט. לעומת זאת, תדר גבוה מדי גורם לחימום לא אחיד מאחר שהאנרגיה בשדה האינדוקציה אינה חודרת לאובייקט וזרמי אדי נגרמים רק על פני השטח או בסמוך לו. עם זאת, חימום אינדוקציה של מבנים מתכתיים חדירים לגז אינו ידוע במגמה הקודמת.

תהליכים מהאמנות הקודמת לתגובות קטליטיות בשלב הגז דורשים כי לזרז יש שטח פנים גבוה על מנת שלמולקולות הגז המגיב יהיה קשר מקסימאלי עם משטח הזרז. תהליכי האמנות הקודמת משתמשים בדרך כלל בחומר זרז נקבובי או בחלקיקים קטליטיים קטנים רבים, הנתמכים כראוי, כדי להשיג את שטח הפנים הדרוש. תהליכים מהאמנות הקודמת נשענים על הולכה, קרינה או הסעה כדי לספק את החום הדרוש לזרז. כדי להשיג סלקטיביות טובה של תגובה כימית כל החלקים של המגיבים צריכים לחוות טמפרטורה אחידה וסביבה קטליטית. לתגובה אנדותרמית, קצב אספקת החום צריך להיות אחיד ככל האפשר על כל נפח המיטה הקטליטית. גם ההולכה, וההסעה, וגם הקרינה, מוגבלים מטבעם ביכולתם לספק את הקצב הדרוש ואחידות של אספקת החום.

GB פטנט 2210286 (GB '286), האופייני למקצועות הקודמים, מלמד על הרכבת חלקיקי זרז קטנים שאינם מוליכים חשמל על גבי תומך מתכתי או מסממים את הזרז כדי להפוך אותו למוליך חשמלי. התומך המתכתי או חומר הסימום מחומם אינדוקציה ובתורו מחמם את הזרז. פטנט זה מלמד את השימוש בליבה פרומגנטית העוברת במרכז דרך מיטת הזרז. החומר המועדף לליבה הפרומגנטית הוא ברזל סיליקון. למרות שהוא שימושי לתגובות של עד 600 מעלות צלזיוס, המנגנון של GB פטנט 2210286 סובל ממגבלות קשות בטמפרטורות גבוהות יותר. החדירות המגנטית של הליבה הפרומגנטית תפוג באופן משמעותי בטמפרטורות גבוהות יותר. על פי אריקסון, CJ, "מדריך חימום לתעשייה", עמ '84-85, החדירות המגנטית של הברזל מתחילה להידרדר ב 600 C ולמעשה נעלמת ב- 750 C. מאחר שבסידור GB 286, המגנטי שדה במיטת הזרז תלוי בחדירות המגנטית של הליבה הפרומגנטית, סידור כזה לא יחמם ביעילות זרז לטמפרטורות העולות על 750 צלזיוס, שלא לדבר על להגיע ליותר מ -1000 צלזיוס הנדרש לייצור HCN.

המכשיר של פטנט GB 2210286 מאמין גם כימי שאינו מתאים להכנת HCN. HCN מיוצר על ידי תגובת אמוניה וגז פחמימנים. ידוע שברזל גורם לפירוק של אמוניה בטמפרטורות גבוהות. הוא האמין כי הברזל הקיים בליבה הפרומגנטית ובתומך הזרז בתא התגובה של GB '286 יגרום לפירוק האמוניה ויעכב, במקום לקדם, את התגובה הרצויה של אמוניה עם פחמימן ליצירת HCN

מימן ציאניד (HCN) הוא כימיקל חשוב ובעל שימושים רבים בתעשייה הכימית והכרייה. לדוגמא, HCN הוא חומר גלם לייצור אדיפוניטריל, אצטון ציאנוהידרין, נתרן ציאניד, וחומרי ביניים בייצור חומרי הדברה, מוצרים חקלאיים, חומרי צ'לציה ומזון לבעלי חיים. HCN הוא נוזל רעיל ביותר אשר רותח ב 26 מעלות צלזיוס, וככזה, כפוף לתקנות אריזה והובלה מחמירות. ביישומים מסוימים, יש צורך ב- HCN במקומות מרוחקים המרוחקים ממתקני ייצור גדולים של HCN. משלוח HCN לאתרים כאלה כרוך בסכנות משמעותיות. ייצור ה- HCN באתרים שבהם יש להשתמש בו ימנע סכנות בהובלתו, אחסונו וטיפולו. ייצור מקוון קטן של HCN, תוך שימוש בתהליכים של אמנות קודמת, לא יהיה אפשרי מבחינה כלכלית. עם זאת, ייצור HCN בקנה מידה קטן, כמו גם בקנה מידה גדול, אפשרי מבחינה טכנית וכלכלית באמצעות התהליכים והמכשירים של ההמצאה הנוכחית.

ניתן לייצר HCN כאשר מכניסים תרכובות המכילות מימן, חנקן ופחמן בטמפרטורות גבוהות, עם או בלי זרז. לדוגמא, HCN נוצר בדרך כלל על ידי תגובת אמוניה ופחמימנים, תגובה אנדותרמית ביותר. שלושת התהליכים המסחריים לייצור HCN הם Blausaure aus Methan und Ammoniak (BMA), Andrussow ו- Shawinigan. ניתן להבחין בין תהליכים אלה בשיטת ייצור והעברת החום, ובאופן השימוש בזרז.

תהליך אנדרוסוב משתמש בחום שנוצר על ידי בעירה של גז פחמימן וחמצן בתוך נפח הכור כדי לספק את חום התגובה. תהליך ה- BMA משתמש בחום שנוצר מתהליך בעירה חיצוני כדי לחמם את המשטח החיצוני של קירות הכור, שבתורו מחמם את המשטח הפנימי של קירות הכור ובכך מספק את חום התגובה. תהליך שוויניגן משתמש בזרם חשמלי שזורם דרך אלקטרודות במיטה נוזלית כדי לספק את חום התגובה.

בתהליך אנדרוסוב, תערובת של גז טבעי (תערובת גז פחמימנים עשירה במתאן), אמוניה וחמצן או אוויר מגיבים בנוכחות זרז פלטינה. הזרז כולל בדרך כלל מספר שכבות של גזה פלטינה / רודיום. כמות החמצן היא כזו שהבעירה החלקית של המגיבים מספקת אנרגיה מספקת כדי לחמם את המגיבים לטמפרטורת הפעלה העולה על 1000 מעלות צלזיוס, כמו גם את חום התגובה הנדרש ליצירת HCN. מוצרי התגובה הם HCN, H2, H2O, CO, CO2, וכמויות זעירות של ניטריטים גבוהים יותר, ואז יש להפריד ביניהם.

בתהליך ה- BMA זורם תערובת של אמוניה ומתאן בתוך צינורות קרמיקה לא נקבוביים העשויים מחומר עקשן בטמפרטורה גבוהה. החלק הפנימי של כל שפופרת מרופד או מצופה בחלקיקי פלטינה. הצינורות מונחים בתנור בטמפרטורה גבוהה ומחוממים חיצונית. החום מובל דרך קיר הקרמיקה אל משטח הזרז, המהווה חלק בלתי נפרד מהקיר. התגובה מתבצעת בדרך כלל ב 1300 מעלות צלזיוס כאשר המגיבים יוצרים קשר עם הזרז. שטף החום הנדרש הוא גבוה עקב טמפרטורת התגובה המוגברת, חום התגובה הגדול והעובדה כי חיטום של משטח הזרז יכול להתרחש מתחת לטמפרטורת התגובה, מה שמבטל את הזרז. מכיוון שכל צינור הוא בדרך כלל בקוטר של כ -1 ″, יש צורך במספר רב של צינורות כדי לעמוד בדרישות הייצור. מוצרי התגובה הם HCN ומימן.

בתהליך שוויניגן, האנרגיה הנדרשת לתגובת תערובת המורכבת מפרופן ואמוניה מסופקת על ידי זרם חשמלי הזורם בין אלקטרודות הטבולות במיטת נוזל של חלקיקי קוקה לא קטליטיים. היעדר זרז, כמו גם היעדר חמצן או אוויר, בתהליך שוויניגן פירושו שהתגובה חייבת להתנהל בטמפרטורות גבוהות מאוד, בדרך כלל מעל 1500 מעלות צלזיוס. הטמפרטורות הגבוהות הנדרשות מציבות מגבלות גדולות עוד יותר על חומרי בנייה לתהליך.

אמנם, כפי שנחשף לעיל, ידוע כי ניתן לייצר HCN על ידי תגובת NH3 וגז פחמימנים, כגון CH4 או C3H8, בנוכחות זרז מתכות מקבוצת Pt, עדיין יש צורך בשיפור היעילות של תהליכים כאלה ואלו קשורים, כדי לשפר את כלכלת ייצור HCN, במיוחד לייצור בקנה מידה קטן. חשוב במיוחד למזער את צריכת האנרגיה ופריצת האמוניה תוך מקסימום קצב ייצור HCN בהשוואה לכמות זרז המתכות היקרות בשימוש. יתר על כן, הזרז לא אמור להשפיע לרעה על ייצור HCN על ידי קידום תגובות לא רצויות כגון קוקה. יתר על כן, רצוי לשפר את הפעילות ואת חיי הזרזים המשמשים בתהליך זה. באופן מובהק, חלק גדול מההשקעה בייצור HCN היא בזרז קבוצת הפלטינה. ההמצאה הנוכחית מחממת את הזרז באופן ישיר, ולא בעקיפין, כמו במגמה הקודמת, ובכך מבצעת את ההחלמה הללו.

כפי שנדון בעבר, ידוע כי חימום אינדוקציה בתדירות נמוכה יחסית מספק אחידות טובה של אספקת חום ברמות הספק גבוהות לחפצים בעלי נתיבי הולכה חשמליים ארוכים יחסית. כאשר מספקים את אנרגיית התגובה לתגובה קטליטית שלב גז אנדותרמי, יש להעביר את החום ישירות לזרז עם אובדן אנרגיה מינימלי. נראה כי הדרישות של העברת חום אחידה ויעילה למסת זרז חד-שטחית וחדירה לגז מתנגשות עם היכולות של חימום אינדוקציה. ההמצאה הנוכחית מבוססת על תוצאות בלתי צפויות שהושגו עם תצורת כור בהן הזרז בעל צורה מבנית חדשה. צורה מבנית זו משלבת את התכונות של: 1) אורך נתיב הולכה חשמלי ארוך יעיל, המאפשר חימום אינדוקציה ישירה יעילה של הזרז באופן אחיד, ו- 2) זרז בעל שטח פנים גבוה; תכונות אלה משתפות פעולה בכדי להקל על תגובות כימיות אנדותרמיות. המחסור המוחלט בברזל בחדר התגובה מקל על ייצור HCN על ידי תגובת NH3 וגז פחמימנים.

כורי כלי חימום אינדוקציה