مصنع تصنيع مكثفات الذوبان الحراري

تصميم وتصنيع وتطبيق مكثفات الاستقطاب بالذوبان الحراري الجديدة

تصميم وتصنيع وتطبيق مكثفات الاستخلاص بالذوبان الحراري الجديدة: تعتبر مكثفات الاستخلاص بالذوبان الحراري الجديدة أجهزة لتبادل الحرارة تتميز بحدوث تغير في الحالة الفيزيائية، وهو ما يميزها عن أجهزة تبادل الحرارة العادية. يتمتع هذا المنتج بتصميم معقول، حيث يحتوي على أنابيب ذات ريشات متعددة في داخله، مما يضمن نقل حراري فعال ومساحة كبيرة لتبادل الحرارة. مقارنةً بالتقنيات الحالية، يتمتع بهذا النوع بحجم صغير، ويمكنه تجنب الإجهادات الناتجة عن فروق درجات الحرارة، كما أنه يسمح بعدد كبير من دورات الاستخدام، مما يؤدي إلى تجنب التآكل الشديد لمواد المعدات في نقاط اللحام. يلبي هذا المنتج الاحتياجات المتعددة لمكثفات الذوبان الحراري في إنتاج أنهيدريد الفينيلين والكلوروبنزونيتريل، كما يشرح آليات نقل الحرارة والمواد خلال عملية تكثيف أنهيدريد الفينيلين، بالإضافة إلى الخصائص الهيكلية لمكثفات الذوبان الحراري ومعاملات التحسين الخاصة بها، ويعرض أيضًا تطبيقات نتائج تطوير مكثفات الذوبان الحراري. الكلمات المفتاحية: أنابيب فولاذية غير ملحومة، منتجات أنابيب ملفوفة بدون نقاط لحام، خصائص التكثيف، ارتفاع الزعانف 30 مم، زيادة الإنتاجية وخفض استهلاك الطاقة، مكثف التقاط حراري عالي الكفاءة. مكثف التقاط الحراري الجديد هو جهاز يقوم بالتقاط المواد عن طريق عملية التكثيف. الاسم الآخر: مبدل التكثيف ； صندوق التكثيف بالذوبان الحراري ； بعض المكثفات ； مكثف. المجال التقني: يتعلق هذا المنتج بشكل خاص بجهاز فعال لجمع الغازات، وتحديدًا غازات تفاعل أنهيدريد الفثاليك، وغازات تفاعل كلوروبنزونيتريل. التقنية الخلفية: في العديد من أنواع الإنتاج الكيميائي، هناك حاجة إلى أجهزة لجمع المواد يمكنها التكثيف والتسخين في نفس الوقت. لكن بسبب الفرق الكبير في درجات الحرارة أثناء عمليتي التكثيف والتسخين، والذي يصل عادةً إلى أكثر من 350 درجة مئوية، فإن ذلك يؤدي إلى ضغوط كبيرة على الأجهزة. بالإضافة إلى ذلك، فإن التبديل بين حالتي التكثيف والتسخين يؤدي إلى تكرار استخدام الجهاز، خاصة في العمليات الكيميائية التي تتطلب بيئة قاسية من حيث التآكل. وبما أن هناك حاجة إلى طاقة تبادل حراري لاحتجاز الغازات المتبخرة، وكذلك لجمع المواد الصلبة الناتجة عن التكثيف، فإن المواد التي لا يتم جمعها يتم التخلص منها أو معالجتها لاحقًا. ولذلك، يحتاج الجهاز إلى مساحة كبيرة لتبادل الحرارة، بالإضافة إلى معامل نقل حراري عالٍ، لكي يتمكن من تلبية المتطلبات. في الوقت الحالي، في عمليات إنتاج أنهيدريد الفثاليك والكلوروبنزونيتريل، يُستخدم مكثفات التذويب الحراري لجمع المواد، ويؤثر مستوى فعالية هذا الجمع بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج. في الحلول التقنية الحالية، من أجل تحقيق مساحة كبيرة لتبادل الحرارة، يتم عادةً صنع الأجهزة بحجم كبير جداً، مما يؤدي إلى استخدام مساحة كبيرة وارتفاع تكاليف الاستثمار. علاوة على ذلك، من السهل أن تحدث تآكلات شديدة في نقاط لحام مواد المعدات، مما يؤدي إلى تسرب المواد وتوقف الإنتاج، وبالتالي خسائر اقتصادية كبيرة. لقد ساعد تطوير هذا المنتج في حل نواقص المشاكل المذكورة أعلاه بشكل جيد. أولاً: مبدأ العمل: 1. يدخل الغاز المختلط ذو درجة الحرارة العالية والذي يحتوي على المنتج والشوائب من الجزء العلوي إلى مكثف الاستقطاب. 2. يقوم وسط التبريد داخل الأنابيب ذات الزعانف بتكثيف المواد الصلبة المراد جمعها على هذه الأنابيب، بينما يتم طرد الغازات الشائبة غير المرغوب فيها من الجزء السفلي لمكثف الجمع. 3. عندما يمتلئ الشرائح بالمنتج الصلب، يتم استبدال وسط التبريد داخل أنابيب الشرائح بوسط حراري لتسخينه، مما يؤدي إلى ذوبان المنتج الصلب وتجمعه في المنطقة السفلية من مكثف الاستقبال. يتميز قاع صندوق هذا المنتج بفتحة خروج مائلة، مما يسهل عملية خروج المحتويات ويمنع حدوث انسداد في قاع الصندوق. 4. بعد تصريف المنتج السائل، يتم استبدال وسط التبريد داخل أنابيب مبخر الريش بوسط تبريد آخر، لبدء دورة جديدة لاستخلاص المنتج. وسائط التبريد: الماء المتداول، الزيت البارد، الماء الساخن. وسائط نقل الحرارة: الماء الساخن، الزيت الساخن، البخار. ثانيًا: الاستخدامات: 1. أنهيدريدات الأحماض العضوية (المنتجة بطريقة الأكسدة الحفزية) ⑴ أنهيدريد البنزين (أنهيدريد الفثاليك، أنهيدريد الفثال): C8H4O3 ； الوزن الجزيئي 148.12 ； CAS85-44-9 ； نقطة الانصهار 129°م - 132°م℃ ； نقطة الغليان 284℃ ； نقطة الاشتعال: 152 درجة مئوية. ⑵ أنهيدريد الماليك (أنهيدريد حمض الماليك): C4H2O3 ； الوزن الجزيئي 98.06 ； CAS108-31-6 ； الكثافة: 1.48 ； نقطة الانصهار: 52°م - 55°م℃ ； نقطة الغليان: 200℃ ； نقطة الاشتعال: 102 درجة مئوية. 2. البنزونيتريل العضوي (المنتج عبر عملية أكسدة الأمونيا) ⑴ البنزونيتريل المتوسط الكلوري (3-كلوروبنزونيتريل): C7H4ClN ； الوزن الجزيئي 137.57 ； CAS766-84-7 ； الكثافة 1.14 ； نقطة الانصهار 38°م - 42°م℃ ； نقطة الغليان 94℃ ； نقطة الاشتعال: 97 درجة مئوية. 3. بيكلوروبنزونيتريل (بنزونيتريل كلورو، 4-كلوروبنزونيتريل): C7H4CIN ； الوزن الجزيئي 137.57 ； CAS623-03-0 ； نقطة الانصهار 91°م - 94.2°م℃ ； نقطة الغليان 223℃ ； نقطة الاشتعال: 108 درجة مئوية. ثالثاً: التصميم. النموذج الأولي لتصميم المكثف الجديد هو مكثف ذو حالة صلبة يُستخدم في خط إنتاج أنهيدريد البنزين الضخم التابع لشركة “إمبيريال كيميكال إندستريز” (ICI) في المملكة المتحدة، وبعد ذلك قامت شركة المؤلف بدراسته واستخدامه على نطاق واسع في عمليات معالجة الغازات الناتجة عن تفاعلات المفاعلات ذات السرير الفوري للأحماض العضوية وأنهيدريداتها والنيتريلات العضوية وغيرها. بعد دخول الغاز الناتج عن التفاعل إلى المكثف، يتبرد ويترسب على هيئة بلورات صلبة على سطح التبريد، وبعد اكتمال دورة الترسيب، يتم تغيير طريقة التشغيل لتسخين المنتج الصلب وإذابته ليصبح منتجاً سائلاً. من خلال سنوات من العمل من قبل المؤلف في تصميم مكثفات الاستخلاص، تبين أن كفاءة عملية الاستخلاص بواسطة هذه المكثفات تتأثر بالعوامل التالية: 1. متوسط كمية التكثيف لغازات التفاعل وتأثيرها على عملية الاستخلاص. نظرًا لاختلاف نقاط التكثيف للمنتجات المراد استخلاصها، بالإضافة إلى اختلاف الحرارة المنبعثة أثناء عملية التكثيف، يمكن من خلال التجارب تحديد متوسط كمية التكثيف لغازات التفاعل لكل نوع من المنتجات. من خلال استخدام هذا المعامل في التصميم، وبناءً على الإنتاجية لكل وحدة زمنية في مفاعل السرير المتدفق المستمر، يتم تحديد كمية الحرارة المطلوب تحويلها، ومن ثم تحديد وقت التكثيف ودورة التبديل، مع مراعاة معاملات الأمان المناسبة، وأخيرًا حساب حجم الجهاز ومساحة التبادل الحراري الكلية. 2. تأثير سرعة تدفق الغازات المتفاعلة على عملية التكثيف: بمجرد دخول الغازات المتفاعلة إلى جهاز التكثيف، تبدأ عملية التكثيف. إذا كانت سرعة تدفق الغازات مرتفعة جدًا، فقد يحدث أن لا يتم تكثيف الغازات بشكل كامل، وبالتالي يخرج الغاز من مخرج الغازات. أما إذا كانت سرعة تدفق الغازات منخفضة جدًا، فإن الغازات التي تدخل الجهاز ستتحول إلى هيئة هباء جوي، وعند تحركها ستتراكم على الأسطح الأكثر برودة، وعندما تتراكم إلى درجة معينة، فإن ذلك سيؤدي إلى انسداد مسارات الغاز، مما يسبب حدوث دائرة كهربائية قصيرة داخل الجهاز. بعد إجراء الأبحاث، طورت الشركة المؤلفة مجموعة من طرق قياس معدل التدفق الأمثل التي تم التوصل إليها من خلال تجارب على مواد مختلفة؛ وقد أثبتت هذه الطرق فعاليتها الجيدة في التطبيقات العملية خلال السنوات الأخيرة. 3. تأثير فرق درجة الحرارة △t على عملية التكثيف: يمكن لفرق درجة الحرارة △t بين وسط التبريد وغاز المنتج أن يؤثر بشكل كبير على فعالية عملية التكثيف. ومن بين هذه العوامل، يوجد علاقة بين درجة حرارة التبريد وسرعة تدفق الغاز وخصائص الغاز المنتج. وقد أظهرت التجارب المختلفة على الغازات أنه عندما تنخفض فروق درجات الحرارة △t إلى ما دون القيمة القصوى التي تسمح بتكوّن الهباء الجوي، فإن عملية تكوّن البلورات ستختفي تدريجيًا. في هذه المرحلة، ستزداد كثافة تراكم مركبات التكثيف الغازية تدريجيًا. عندما يرتفع درجة حرارة وسط التبريد إلى مستوى قريب من درجة حرارة الغازات المتفاعلة، فإن ذلك يؤدي إلى تكوّن طبقة كثيفة من بلورات التكثيف. ٤. تأثير هيكل الجهاز على عملية التكثيف: بعد تحديد معاملات مثل سرعة تدفق الغاز وفرق درجات الحرارة، وحساب الحجم الكلي ومساحة التبادل الحراري، يصبح من الضروري تصميم مسارات تدفق الغاز ومساحات التكثيف بشكل مناسب. ويتم ذلك من خلال تعديل معاملات الأنابيب المزودة بالشفرات، وتعديل المسافة بين الأنابيب، وعدد صفوف الأنابيب، بالإضافة إلى ترتيب الأنابيب بشكل متوازي، وذلك لتحقيق استخدام فعال للجهاز. رابعاً: الإنتاج: بعض الاعتبارات: 1. ضرورة ضمان أعلى معدل لاستخلاص المنتج، أو أدنى تركيز لانبعاثات الغازات. 2. زيادة عمر الجهاز الافتراضي. 3. يجب أن تكون تكاليف الاستثمار في المعدات وتكاليف التشغيل منخفضة. لذلك، يجب أن تكون هناك معايير بنائية مثالية في التصميم، وتشمل أفضل معايير أنابيب الريش، وأفضل مسافات بين الأنابيب، وأفضل عدد صفوف الأنابيب. تفاصيل الخطة التقنية ومتطلبات العمليات لتصميم وتصنيع المكثف الجديد للتجميع كالتالي: 1. يوجد حول الجزء الخارجي للوعاء غلاف من الأنابيب نصف الدائرية، ويضمن هذا الغلاف استمرار تدوير مياه التبريد أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى ترسب طبقة من المواد البلورية المتكثفة على الجدار الداخلي للوعاء، وهذه الطبقة تشكل حماية للوعاء من تآكل اللحامات. كما يقلل من درجة حرارة الصندوق، مما يبطئ من وتيرة التآكل. 2. يتكون الجزء الداخلي من الصندوق من مجموعات متعددة من الأنابيب، وهي على شكل أنابيب من نوع U، مما يساعد في تجنب الإجهادات الناتجة عن فروق درجات الحرارة في حالتي التكثيف والتسخين. يتم استخدام تقنية الطي لتقليل قطر الجزء على شكل “U” في أنابيب التبادل الحراري، مما يجعل المسافة بين الشفرات الموجودة على الجزء العلوي والسفلي من الأنبوب أصغر، وبالتالي يمكن الحصول على مساحة أكبر للتبادل الحراري في نفس الحجم. يحتوي كل مجموعة من الأنابيب داخل الغلاف على هيكل دعم قابل للانزلاق مصمم خصيصًا، مما يسمح للأنابيب بالتمدد والانكماش بسهولة أثناء التغيرات المتكررة في درجات الحرارة، كما يمكن إخراج الأنابيب بشكل منفصل لإجراء الصيانة أو استبدالها. 3. تُصنع الأنابيب الموجودة داخل الحزمة من أنابيب فولاذية سلسة مصنوعة خصيصًا وملتوية، كما يتم لف الأنابيب حول الريش الملفوفة باستخدام قوة شد مسبقة، دون وجود نقاط لحام، وذلك لتجنب التآكل الناتج عن ضغوط اللحام. تُرفع تقنية لف الشفرات المتقدمة لدى مصنعنا ارتفاع الشفرات العادية من 25 مم إلى 30 مم، مما يزيد من مساحة الشفرات إلى أقصى حد. كما يمكن تعديل المسافة بين الشفرات الحلزونية الملفوفة وفقًا لمساحة التبادل الحراري وكثافة المواد، ويجب أن تكون هذه المسافة عادةً أكبر من 6 مم. 4. يتم ربط الأنبوب على شكل حرف U مع لوحة الأنابيب عن طريق اللحام القوي مع ختم، أو عن طريق اللحام القوي فقط. يتم وضع لوحات دعم بين أنابيب الشكل U، ثم يتم تثبيت هذه اللوحات وكل أنبوب من أنابيب الشكل U باستخدام قضبان الشد والأنابيب المستخدمة في تحديد المسافات. وبذلك، يتكون مجموعة من الأنابيب تتكون من أنابيب الشكل U ولوحات التثبيت وقضبان الشد والأنابيب المستخدمة في تحديد المسافات. كما يتم عمل فتحات في الجزء السفلي من كل لوحة دعم، ويتم وضع قضبان مسطحة داخل هذه الفتحات بحيث تبرز خارج اللوحة، مما يشكل نظامًا يحتوي على قضبان مسطحة. 5. يتم تصميم صندوق الأنابيب مع وجود حواجز، وفقًا لتصميم لوحات أنابيب الحزمة؛ حيث يوجد سطح ختم على صندوق الأنابيب لضمان الختم بينه وبين لوحات الأنابيب تحت قوة شد البراغي، باستخدام وسادات ختم. حدد عرض الصندوق بناءً على عرض الأنبوب ذي الزعانف. 6. تم لحام غلاف أنبوب نصف دائري على الجانب الخارجي للصندوق، مما زاد من قوة الصندوق. تم توفير فتحات لإدخال الأنابيب على الجانبين الأيمن والأيسر للصندوق، وبعد إدخال مجموعة الأنابيب داخل الصندوق، تم تركيب قضبان انزلاقية في المكان المناسب لضمان قدرة مجموعة الأنابيب على الانزلاق بسهولة على هذه القضبان. 7. خارج مدخل الحزمة الأنبوبية، يتم تركيب الفلانشات المطابقة وفقًا للوحة أنابيب الحزمة وفلانشات صندوق الأنابيب، مع ضمان استخدام وسائد عازلة بين فلانشات الصندوق ولوحة أنابيب الحزمة وفلانشات صندوق الأنابيب، لتحقيق ختم جيد تحت قوة شد براغي الفلانشات. 8. يتم تركيب مدخل المواد الغازية ومخرج الغازات غير القابلة للتكثيف على الصندوق، بالإضافة إلى فتحات التفتيش. كما يتم إدخال مجموعات الأنابيب على شكل حرف U داخل الصندوق، ثم ربط صندوق الأنابيب بمجموعات الأنابيب وبالصندوق نفسه باستخدام البراغي. يشكل مكثفًا جديدًا للالتقاط بالذوبان الحراري. يمكن أيضًا لحام صندوق الأنابيب مباشرةً على الهيكل، وهو ما يضمن عدم حدوث أي تسرب. رابعاً: حالات النجاح:
1. شركة سينيكو للكيماويات (تايشينغ) المحدودة
2. شركة يويانغ براما للكيماويات المحدودة

اسم الشركة: شركة جيانغسو جيانغنان لمعدات الصناعات الدوائية المحدودة
العنوان: رقم 9، طريق تشونغشينغ، منطقة صناعة تشوشي، بلدة تشوتيه، مدينة ييشينغ، مقاطعة جيانغسو
الشخص المسؤول: شويه فنغ
رقم الهاتف: 0510-80752301
رقم الفاكس: 0510-80752303
رقم الهاتف المحمول: 13706175001