Wie kann im normalen Produktionsprozess das Kältegleichgewicht im Kühlbehälter mit flüssigem Stickstoff gewährleistet werden?

Dieses Problem ist ziemlich komplex, da es viele Faktoren gibt, die das Gleichgewicht des Kühlfachs beeinflussen. Mir sind im Allgemeinen folgende Punkte wichtig: 1. Der Durchfluss des Synthesegas, das zur Wiedererwärmung in die Kältemethanolreinigungsanlage geleitet wird. In der Regel beträgt das Verhältnis zwischen dem Durchfluss des wiedererwärmten Gases und dem Durchfluss des gekühlten Hochdruckstickstoffs 3:1. 2. Der Stand des Rückstandsflüssigkeitspegels am Boden des Behälters sollte möglichst konstant bleiben; auch der Verdampfungsdruck der Rückstandsflüssigkeit muss stabil sein. 3. Der Durchfluss des Reinigungsspeichers Stickstoff wird stufenweise gesteuert – es gibt auch Fälle, in denen eine automatische Steuerung verwendet wird. 4. Bei einigen Anlagen ist es notwendig, zusätzliche Kühlenergie zuzuführen; dafür wird flüssiger Stickstoff benötigt. Bei unseren Geräten ist der Kühltank etwas üppiger ausgestattet, weshalb normalerweise Stickstoff bei Raumtemperatur zur Temperaturregulierung verwendet wird.

Ich würde gerne fragen, wie genau man die Temperatur mit Stickstoff reguliert – geschieht das im normalen Produktionsprozess?

Vor dem Eintritt in den Waschturm ist hochdruckiges Stickstoffgas für das System Wärme – es nimmt Kälte auf und verwandelt sich in flüssigen Stickstoff, der anschließend in den Stickstoffwaschturm gelangt. Der grob aufbereitete Stickstoff zwischen den Wärmeaustauschern gelangt anschließend in das Prozessgas. Durch die Verdichtung entsteht dabei Kälteenergie, die für das System eine Belastung darstellt.

Bei der Konstruktion des Geräts ist ein 2-Zoll-Heizrohr vorhanden, das Stickstoff bei Raumtemperatur und hohem Druck direkt hinter dem Stickstoffregelventil zuführt. Nach dem Mischen wird es wieder in die Kühlbox zurückgegeben, um auf Temperatur zu kommen.

Unsere Anlage verwendet nicht die mit Hochdruckstickstoff erfolgende Temperaturregulierung, wie Sie es erwähnt haben. Außerdem: Lässt sich der Flüssigkeitsstand im Trennbehälter bei Ihnen gut steuern?

Der Prozess bei uns ist vielleicht etwas einfacher. Wir haben die Rückstände nicht wiederverwertet. Daher gibt es nur einen einfachen Verdampfer, der den Verdampfungsdruck konstant hält und auch die Flüssigkeitsmenge stabil hält.

Der Trenndruck in unseren Wasserstofftrennkammern ist stabil, doch der Flüssigkeitsspiegel schwankt.

Dieser Beitrag wurde zuletzt von *aoyan*ao am 2016-3-24 00:01 bearbeitet. Ist die Schwankung des Flüssigkeitsspiegels im Wasserstofftrennbehälter etwa auf eine Veränderung der Kühlleistung des Systems zurückzuführen?

Ja, der Füllstand des Trennbehälters hängt eng mit dem Kühltank des Systems zusammen. In unserer Anlage ist die Höhe des Bodens des Trennbehälters fast gleich der Höhe des Bodens des Hauptwärmetauschers. Wenn im Trennbehälter eine Flüssigkeitsmenge entsteht, bedeutet das eigentlich, dass auch auf der Abgasseite des Wärmetauschers eine Flüssigkeitsmenge vorhanden ist. Somit findet ein Wärmetausch zwischen der Flüssigkeit und den anderen Strömungswegen in Form eines Gas-Flüssigkeits-Wärmetauschs statt. Da die Verdampfungsenthalpie der Flüssigkeit in der Regel recht hoch ist, ist der Wärmetausch bei Schwankungen des Flüssigkeitsstands ziemlich groß.

Ja, genau so ist es. Muss die Kälte im Kühlfach bei der normalen Produktion nach außen abgeleitet werden?

Es gibt keine Außentemperaturabgabe – wir kompensieren diese überschüssige Källe ständig, indem wir Stickstoff bei Raumtemperatur und hohem Druck zuführen.

Ich würde gerne wissen, wie die von Ihnen erwähnte Zufuhr von Stickstoff bei hohen Temperaturen erfolgt

Vorgesetzter, das Verhältnis zwischen dem Durchfluss des Wärmeverteilungsgases und dem Durchfluss des gekühlten Hochdruckstickstoffs beträgt 3:1. Woher stammt diese Zahl?

Das ist ein ungefähres Verhältnis. Man kann es so verstehen: Es kommen 3 Volumen an wasserstoffreichem Gas dazu, plus 1 Volumen an Stickstoff – zusammen ergibt das Synthesegas (4 Volumen). Anschließend werden 3 Volumen dieses Synthesegases wieder zur Kältemethanolreinigung zurückgeführt. Natürlich hat sich die Wärmekapazität verändert, und auch die Menge an Kälte hat sich etwas geändert. Daher liegt das Verhältnis bei etwa 3, je nach den Bedingungen der einzelnen Geräte.

Wir sind Dalian University of Technology für Flüssigstickstoff-Reinigung, Ammoniaksynthese und Harnstoff – Projekt 30.52. Ich habe gerade geprüft: Der Stickstoffdurchfluss in den Kühlfach ist 28.000 Standardkubikmeter, die Gesamtmenge des Synthesegas, das aus dem Kühlfach austritt, beträgt 120.000 Standardkubikmeter, und die Menge des zurückgeführten Kühlgases beträgt 87.000 Standardkubikmeter. Nach den Angaben der erfahrenen Kollegen findet der Wärtausgleich zwischen 28.000 Kubikmetern Stickstoff und 33.000 Kubikmetern Synthesegas statt – ein Verhältnis von etwas mehr als 1:1. Wie ist es bei euren Anlagen?

Entschuldigung, ich habe mich gerade geirrt. Sie meinen also, dass das Verhältnis von Stickstoff bei mittlerem Druck zum Verhältnis des Synthesegas nach der Methanolreinigung 3:1 beträgt. Wenn man unseren Anlagenblickt, ist das tatsächlich ungefähr 3:1